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钢结构试题
全国20XX年7钢结构试题
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）
1.关于建筑结构钢材的特点，下列说法中错误的是（）
A.钢材具有良好的塑性，达到拉伸极限而破坏时，应变可达20％~30％
B.钢材具有良好的焊接性能，采用焊接结构可以使钢结构的连接大为简化
C.钢结构的耐腐蚀性很好，适合在各种恶劣环境中使用
D.钢结构的耐热性很好，但耐火性能很差
2.建筑结构钢材发生脆性破坏是由于（）
A.钢材是塑性较差的材料
B.结构的构造不合理或工作条件差
C.钢材的强度较混凝土高很多，更容易发生脆性破坏
D.钢材的使用应力超过屈服点
3.有时要求钢材应具有Z向收缩率指标的要求，是为了（）
A.检验钢材的塑性变形能力能否达到建筑结构用钢的要求
B.检查金属内部是否有非金属杂质等缺陷
C.防止厚板在焊接时或承受厚度方向的拉力时，发生层状撕裂
D.防止有动力荷载作用时，钢材发生低温脆断
4.单向拉伸试验时，下列四种试件中，延性最好和强度最高的是（）
A.1的延性最好，4的强度最高B.2的延性最好，1的强度最高
C.3的延性最好，1的强度最高D.4的延性最好，2的强度最高
5.关于Q235A级钢，其中各符号的含义是（）
A.235表示钢材的屈服强度设计值；A表示级别，应具有20℃下不小于27J的冲击功要求
B.235表示钢材的屈服强度标准值；A表示级别，应具有20℃下不小于27J的冲击功要求
C.235表示钢材的屈服强度设计值；A表示级别，对冲击功没有要求
D.235表示钢材的屈服强度标准值；A表示级别，对冲击功没有要求
6.在承受静力荷载的角焊缝连接中，与侧面角焊缝相比，正面角焊缝（）
A.承载能力高，同时塑性变形能力也较好
B.承载能力高，而塑性变形能力却较差
C.承载能力低，而塑性变形能力却较好
D.承载能力低，同时塑性变形能力也较差
7.采用高强度螺栓摩擦型连接，承受剪力作用，在达到极限状态之前（）
A.摩擦面产生滑动，栓杆与孔壁产生挤压力
B.摩擦面产生滑动，栓杆与孔壁不产生挤压力
C.摩擦面不产生滑动，栓杆与孔壁不产生挤压力
D.摩擦面不产生滑动，栓杆与孔壁产生挤压力
8.普通螺栓承压承载力设计值的计算公式为：
NCb=d·∑tfbC，其中d和∑t的含义是（）
A.d为螺栓孔直径，∑t为同一受力方向承压构件厚度之和的较小值
B.d为螺栓直径，∑t为同一受力方向承压构件厚度之和的较小值
C.d为螺栓孔直径，∑t为同一受力方向承压构件厚度之和的较大值
D.d为螺栓直径，∑t为同一受力方向承压构件厚度之和的较大值
9.在下列因素中，对轴心压杆整体稳定承载力影响不大的是（）
A.荷载偏心的大小B.截面残余应力的分布
C.构件中初始弯曲的大小D.螺栓孔的局部削弱
10.如图所示焊接组合工字形轴心压杆，一般情况下（当板件不是很薄时）杆件的整体失稳形式是（）
A.绕y轴的弯扭失稳B.绕y轴的弯曲失稳
C.绕x轴的弯曲失稳D.绕z轴的扭转失稳
11.为保证轴压钢柱腹板的局部稳定，应使其高厚比不大于某一限值，此限值（）
A.与钢材的强度和柱的长细比均有关
B.与钢材的强度有关，而与柱的长细比无关
C.与钢材的强度无关，而与柱的长细比有关
D.与钢材的强度和柱的长细比均无关
12.某竖直向下均布荷载作用下的两端简支工字形钢梁，关于荷载作用位置对其整体稳定性的影响，叙述正确的是（）
A.当均布荷载作用于上翼缘位置时稳定承载力较高
B.当均布荷载作用于中和轴位置时稳定承载力较高
C.当均布荷载作用于下翼缘位置时稳定承载力较高
D.荷载作用位置与稳定承载力无关
13.某承受纯剪切作用的梁，为保证腹板不会发生局部失稳，应该要求（）
A.
≤
B.
≤
C.
≤
D.
<
≤
14.某承受竖直向下均布荷载作用的两端简支梁，截面如图所示。
为利用腹板屈曲后强度，引入有效截面的概念，有效截面的形式可能是下列哪种形式?
（图中阴影部分为有效截面）（）
A.（a）B.（b）
C.（c）D.（d）
15.设计焊接组合截面梁时，通常要事先估计梁的高度取值范围，一般来说梁的最大高度是
由建筑高度所决定的，而梁的最小高度一般是由下列哪项决定的?
（）
A.梁的整体稳定要求B.梁的局部稳定要求
C.梁的强度要求D.梁的刚度要求
16.偏心受压构件稳定计算公式中的等效弯矩系数βmx与下列哪项有关?
（）
A.端弯矩和横向荷载B.端弯矩和轴向荷载
C.长细比和横向荷载D.长细比和轴向荷载
17.偏心受压柱的柱脚同时承受弯矩和轴力作用，导致柱脚底板与基础之间的应力分布不均
匀，设计时要求上述最大压应力不应超过（）
A.底板钢材的抗压强度设计值B.底板钢材的端面承压强度设计值
C.基础混凝土的抗压强度设计值D.基础混凝土的抗剪强度设计值
18.选择钢屋架的角钢杆件截面时，应注意选用（）
A.肢宽而厚的角钢B.肢宽而薄的角钢
C.肢窄而厚的角钢D.肢窄而薄的角钢
19.钢屋架杆件采用双角钢截面时，节点板的厚度是根据（）
A.屋架所受最大的集中荷载确定的B.屋架的支座反力确定的
C.屋架的整体刚度确定的D.屋架腹杆最大杆力确定的
20.钢屋架体系中上弦横向水平支撑的主要作用是（）
A.为屋架上弦杆件提供侧向支承点B.承担吊车产生的横向水平荷载
C.承担并传递屋面的竖向荷载D.为柱子提供侧向支承点
二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
21.钢结构需要验算构件的强度和稳定等是否能够满足设计要求，这种极限状态称为___________极限状态。
22.碳是钢材中除铁以外含量最多的元素，随着含碳量的提高，钢材的___________会逐渐提高，但钢材的塑性和韧性却逐渐降低。
23.钢材在连续的循环荷载作用下，当循环次数达到某一定值时，钢材会发生突然断裂破坏的现象，称为钢材的___________。
24.钢结构设计规范规定：
角焊缝长度不得小于___________和40mm。
25.焊接残余应力对构件的静力强度没有明显影响，但会___________构件的刚度和稳定性。
26.为保证螺栓连接中被连接板件不会发生冲剪破坏，要求螺栓孔的端距不得小于_______。
27.为提高钢梁的整体稳定性，侧向支撑点应设在钢梁的___________翼缘。
28.钢梁的整体稳定系数
是按弹性稳定理论确定的，为了考虑钢梁的弹塑性性能，并计入残余应力的影响，当按规范公式算得的
时，说明梁将在弹塑性阶段失稳，应使用
代替
。
29.钢结构偏心受压构件强度和稳定计算中的塑性发展系数
或
与有关。
30.假设梯形钢屋架中构件的几何长度（节点中心间距）为l，则除了端斜杆之外的其它腹杆在平面内的计算长度为。
三、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）
31.如图所示双角钢与节点板采用侧面角焊缝相连，N=450kN，角钢为2L100×10，节点板厚度t=8mm，钢材为Q235B，手工焊，焊条为E43系列，ffw=160N／mm2，试确定所需焊脚尺寸及焊缝长度。
（提示：
K1=0.7，K2=0.3）
32.如图所示翼缘与节点板之间采用10.9级M20高强螺栓摩擦型连接，螺栓孔直径d0=21.5mm，钢材为Q235B，接触面喷砂后涂富锌漆,μ=0.35，预拉力P=155kN，外荷载设计值N=268.3kN，试验算此连接是否可靠。
33.如图所示轴心受压缀板式格构柱，轴向压力N=1460kN，柱高7.2m，两端铰接，钢材的强度设计值f=215N／mm2，两个柱肢截面面积为A=2×45.6=91.2cm2，缀板间距、单肢截面几何特征已在图中注明。
试验算此柱绕虚轴的稳定性。
34.如图所示工字形截面简支梁，钢材为Q235B，f=215N／mm2，fv=125N／mm2，E=2.06×
105N/mm2，允许挠度为
当该梁的稳定和折算应力都满足要求时，求该梁能承受的最大均布荷载设计值q。
（不考虑自重，荷载分项系数取1.3，截面塑性发展系数取1.05，绕强轴惯性矩Ix=68097cm4，抵抗矩Wx=2522cm3，中和轴以上面积矩S=1352cm3。
）
35.某偏心受压柱截面尺寸如图所示（Q235钢），轴向偏心位于工字形钢柱的腹板平面内，轴向荷载N=500kN，偏心距e=400mm，并已知绕强轴长细比
=80、绕弱轴长细比
=100。
请验算该柱的翼缘和腹板的局部稳定性是否能够满足要求。
四、分析题（8分）
36.轴心受压柱典型的柱头形式如图所示。
①请在图中标出柱头节点中与连接和构造有关的各部分零件的名称；
②请给出此柱头节点的传力过程和传力方式。
五、综合题（12分）
37.图示两端铰接轴心压杆采用Q235B级钢，f=215N／mm2，E=2.06×105N／mm2，要求：
①按钢结构设计规范，求此压杆最大稳定承载力N；
②按理想弹性轴心压杆，求其临界承载荷载NE；
③比较①和②计算结果，说明N与NE不同的原因。
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）
1.与混凝土结构相比，钢结构更适合于建造高层和大跨度房屋，因为（ ）
A.钢结构自重大、承载力较高B.钢结构自重轻、承载力较高
C.钢结构自重大、承载力较低D.钢结构自重轻、承载力较低
2.下列属于正常使用极限状态的验算指标是（ ）
A.强度B.稳定
C.变形D.疲劳
3.钢材的弹性模量E可以通过下列哪项试验来获得？
（ ）
A.单向一次拉伸试验B.冷弯180°试验
C.冲击韧性试验D.疲劳试验
4.关于钢材在多轴应力状态下的性能，下列叙述正确的是（ ）
A.当钢材处于同号应力场时，钢材易发生塑性破坏；而当处于异号应力场时，钢材易发生脆性破坏
B.当钢材处于同号应力场时，钢材易发生脆性破坏；而当处于异号应力场时，钢材易发生塑性破坏
C.无论是同号应力场，还是异号应力场，钢材都易于发生塑性破坏
D.无论是同号应力场，还是异号应力场，钢材都易于发生脆性破坏
5.影响钢材疲劳强度的主要因素不包括（ ）
A.构造状况B.应力幅
C.循环荷载重复次数D.钢材静力强度
6.下列哪种元素的含量过高，可引起钢材的“热脆”现象？
（ ）
A.硅B.磷
C.锰D.硫
7.在焊接施工过程中，下列哪种焊缝最难施焊，而且焊缝质量最难以控制？
（ ）
A.平焊B.横焊
C.仰焊D.立焊
8.在对接焊缝中经常使用引弧板，目的是（ ）
A.消除起落弧在焊口处的缺陷B.对被连接构件起到补强作用
C.减小焊接残余变形D.防止熔化的焊剂滴落，保证焊接质量
9.螺栓连接中要求栓孔端距大于2d0，是为了防止（ ）
A.板件被挤压破坏B.板件端部被冲剪破坏
C.螺栓杆发生弯曲破坏D.螺栓杆被剪断破坏
10.某螺栓连接承受如图所示集中力作用，受力最大的螺栓是（ ）
A.aB.b
C.cD.d
11.高强度螺栓摩擦型连接中，一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值与下列哪项无关？
（ ）
A.螺栓的传力摩擦面数B.摩擦面的抗滑移系数
C.高强度螺栓的预拉力D.被连接板的厚度
12.单轴对称的轴心受压构件，当绕对称轴失稳时，其整体失稳形式通常是（ ）
A.弯曲失稳B.扭转失稳
C.弯扭失稳D.塑性失稳
13.双肢格构柱（缀条式、缀板式）绕虚轴发生失稳时，其换算长细比通常大于实际长细比，这主要是由于（ ）
A.格构柱剪切变形的影响B.格构柱轴向变形的影响
C.柱肢局部屈曲的影响D.缀材局部屈曲的影响
14.均布荷载和集中荷载作用下的简支梁（其他条件均相同），关于其整体稳定屈曲系数k，下列叙述正确的是（ ）
A.均布荷载作用在梁的上翼缘时k值最高
B.均布荷载作用在梁的下翼缘时k值最高
C.集中荷载作用在梁的上翼缘时k值最高
D.集中荷载作用在梁的下翼缘时k值最高
15.梁腹板屈曲后强度产生的原因是（ ）
A.腹板屈曲后产生钢材的弹塑性强化，能够继续承担更大的荷载
B.腹板屈曲后产生复杂的应力状态，提高了钢材的屈服点
C.腹板屈曲后产生薄膜拉力场，牵制了板变形的发展，存在继续承载的潜能
D.由于横向加劲肋的存在，提高了腹板局部稳定承载力
16.某双轴对称截面的压弯构件承受如图所示不同工况的弯矩作用，图中所示的弯矩大小均相等，仅考虑弯矩作用平面内稳定性时，其轴向受压承载力最大的情况为（ ）
A.（a）B.（b）
C.（c）D.（d）
17.对于弯矩绕强轴作用的工序形截面的压弯构件，在验算腹板局部稳定时，其高厚比限值与下列哪项无关？
（ ）
A.构件侧向支承点间的距离B.腹板的正应力分布梯度
C.构件在弯矩作用平面内的长细比D.钢材的强度等级
18.在梯形钢屋架体系中，上弦横向水平支撑的主要作用是（ ）
A.承担桥式吊车的纵向刹车力B.承担屋面的竖向荷载
C.为屋架上弦提供平面外的不动点D.减小屋架的平面内变形
19.普通梯形钢屋架的下弦杆如果采用双角钢截面，经济合理的截面形式是（ ）
A.两等边角钢组成的T形截面B.两等边角钢组成的十字形截面
C.两不等边角钢长肢相连D.两不等边角钢短肢相连
20.在无檩屋盖体系中，若能保证每块大型屋面板与屋架三点焊接，屋架上弦平面外计算长度可取（ ）
A.一块大型屋面板的宽度B.两块大型屋面板的宽度
C.上弦杆的节间长度D.钢屋架的半跨长度
二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
21.钢结构中采用的各种板件和型材，都是经过多次辊轧而成的，一般薄钢板的屈服点比厚钢板___________。
22.焊接承重结构为防止钢材沿厚度方向受力而发生层状撕裂，应采用___________钢。
23.使用角焊缝的T形连接中，如果两块被连接板的厚度分别为6mm和10mm，则最小焊脚尺寸应为_____________mm。
24.由于焊接残余应力本身自相平衡，故对轴心受压构件_____________无影响。
25.在高强螺栓群承受弯矩作用的连接中，通常认为其旋转中心位于_____________处。
26.高强螺栓连接同时承受拉力和剪力作用时，如果拉力越大，则连接所能承受的剪力_____________。
27.为保证轴心受压构件的正常使用极限状态能够满足要求，是通过控制_____________来实现的。
28.对于双肢缀条式格构柱中的单角钢缀条，为了简化设计，规范规定可按_____________构件进行强度和稳定验算。
29.梁的最大可能高度一般是由建筑师提出，而梁的最小高度通常是由梁的_____________要求决定的。
30.在钢屋架中应使压杆对截面两个主轴的_____________接近或相等，有利于节约钢材，所以双角钢杆件在钢屋架中得到了广泛的应用。
三、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）
31.试计算如图所示承受静力荷载的连接中双面角焊缝的承载力是否能满足要求。
已知钢材为Q235B级，手工焊，焊条为E43系列，f=160N/mm2。
32.如上题图（题31图）中所示，已知节点板与连接单板为采用4个8.8级M16高强螺栓的承压型连接，剪切面不在螺纹处，孔径d0=17mm，f=250N/mm2,f=470N/mm2;8mm厚连接单板垂直于受力方向的宽度为150mm，其螺栓孔的端距、边距和间距均满足构造要求；节点板与连接板钢材为Q235B级，f=215N/mm2。
试验算螺栓连接承载力是否能够满足要求。
33.验算如图所示两端铰接工字形截面轴心受压柱绕x轴的整体稳定。
已知轴向荷载设计值
为N=1500kN,Q235B级钢，f=215N/mm2,Ix=12000cm4,A=95cm2。
γ
35
40
45
50
55
60
65
70
75
φ
0.918
0.899
0.878
0.856
0.833
0.807
0.780
0.751
0.720
34.如图所示支座嵌固、承受静力均布荷载作用是悬臂梁，设计荷载q=55N/mm,试验算此梁的强度是否满足要求。
已知：
钢材Q235B，f=215N/mm2,fv=125N/mm2,x=1.05,Ix=2.95×108mm4,Sx=6.63×105mm3,截面无削弱，计算时忽略自重。
35.验算图示双轴对称工字形截面压弯杆件在弯矩作用平面外的稳定性。
已知：
钢材为Q235B，f=215N/mm2;荷载设计值N=350kN、q=6.5kN/m;lox=loy=6m,A=5580mm2,Ix=6.656×107mm4,ix=109.2mm,iy=52.6mm;平面外稳定验算的截面影响系数η=1.0、等效弯矩系数βtx=1.0、整体稳定系数b=1.07-?
。
γ
95
100
105
110
115
120
125
130
φ
0.588
0.555
0.523
0.493
0.464
0.437
0.411
0.387
四、分析题（8分）
36.如图所示在集中荷载作用下的简支梁，钢材为Q235B级。
①请指出此梁腹板所受的各种应力，并分析腹板可能发生的局部失稳形式；②若腹板的局部稳定不能满足要求，请在图中画出合理的加劲肋布置形式。
（加劲肋间距不必计算，合理即可）
五、综合题（12分）
37.如图所示为格构柱的铰接柱脚。
①请指出图中零件a和b的名称；②给出此柱脚的传力过程；③按图中所示的标注，给出柱脚底板平面尺寸的验算公式；④指出板块区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各属于几边支承板；⑤如果板块区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在基础反力作用下的弯矩最大值为Mmax,
请给出确定底板厚度的计算方法。
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