安徽理工大学钢结构第四章题库.docx

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安徽理工大学钢结构第四章题库安徽理工大学钢结构第四章题库第四章轴心受力构件、选择题1轴心受力构件应满足正常使用极限状态的（A.变形B.强度C.刚度2轴心受力构件应满足承载能力极限状态的（A.变形B.强度C.刚度C）要求。

D挠度B）要求。

D挠度3对于轴心受压构件或偏心受压构件，如何保证其满足正常使用极限状态?

（D）A要求构件的跨中挠度不得低于设计规范规定的容许挠度B要求构件的跨中挠度不得超过设计规范规定的容许挠度C.要求构件的长细比不得低于设计规范规定的容许长细比D.要求构件的长细比不得超过设计规范规定的容许长细比4用Q235钢和Q345钢分别建造一轴心受压柱，两轴心受压柱几何尺寸与边界条件完全一样，在弹性范围内屈曲时，前者临界力与后者临界力之间的关系为（C）A.前者临界力比后者临界力大B.前者临界力比后者临界力小C.等于或接近D.无法比较5.某截面无削弱的热轧型钢实腹式轴心受压柱，设计时应计算（C）A.整体稳定、局部稳定B.强度、整体稳定、长细比C.整体稳定、长细比D.强度、局部稳定、长细比6.在轴心受力构件计算中，验算长细比是为了保证构件满足下列哪项要求?

（D）A.强度B.整体稳定C.拉、压变形D.刚度7.在下列因素中，对轴心压杆整体稳定承载力影响不大的是（D）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8.关于残余应力对轴心受压构件承载力的影响，下列说法正确的是（A）A.残余应力对轴压构件的强度承载力无影响，但会降低其稳定承载力B.残余应力对轴压构件的稳定承载力无影响，但会降低其强度承载力C.残余应力对轴压构件的强度和稳定承载力均无影响D.残余应力会降低轴压构件的强度和稳定承载力9.初始弯曲和荷载的初始偏心对轴心受压构件整体稳定承载力的影响为（A）A.初弯曲和初偏心均会降低稳定承载力B.初弯曲和初偏心均不会影响稳定承载力C.初弯曲将会降低稳定承载力，而初偏心将不会影响稳定承载力D.初弯曲将不会影响稳定承载力，而初偏心将会降低稳定承载力10.理想弹性轴心受压构件的临界力与截面惯性矩I和计算长度l0的关系为（D）A.与I成正比，与I。

成正比B.与I成反比，与Io成反比11.如图所示为轴心受压构件的两种失稳形式，其中（A.（a）为弯扭失稳，（b）为扭转失稳B.（a）为弯扭失稳，（b）为弯曲失稳C.（a）为弯曲失稳，（b）为弯扭失稳D.（a）为弯曲失稳，（b）为扭转失稳14NN（a）轴压杆的轴心力分布及支承情况如图所示，验算此杆整体稳定性时，计算长度应取（D）。

A.IOx=l/2,IOy=lB.IOx=l,IOy=lC.l0x=l/2,IOy=l（0.75+0.25N2/N1）D.l0x=l（0.75+0.25N2/N1）,l0y=l/215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（B）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16.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（C）A.弯曲失稳B.扭转失稳C.弯扭失稳D.塑性失稳17.双轴对称工字形截面偏压柱，压力作用在强轴平面内，一旦失稳将会发生（A）A.平面内失稳B.平面外失稳C.可能平面内失稳也可能平面外失稳D.平面内失稳与平面外失稳同时发生19.偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式xW1x（1-0.8N/Nex）W1x代表（应取（D）A弯矩作用平面内最小受压纤维的毛截面模量B弯矩作用平面外最小受压纤维的毛截面模量C弯矩作用平面内最大受压纤维的毛截面模量D弯矩作用平面外最大受压纤维的毛截面模量21.轴心受压杠设计公式NAwf中的为（A）6CkCTk匚kA.B.C.rDyrffp22偏心受压杆计算公式中的塑性发展系数x和y只与下列哪种因素有关？

（D）A.回转半径IB.长细比入C.荷载性质D.截面形式23截面为两型钢组成的格构式钢柱，当偏心在虚轴上时，强度计算公式中的塑性发展系数丫取（A）。

A大于1，与实腹式截面一样B大于1，但小于实腹式截面的塑性发展系数C等于1，因为不允许发展塑性D等于1，这是偏于安全考虑24轴心受压构件的整体稳定系数与（B）等因素有关。

A构件截面类别、两端连接构造、长细比B构件截面类别、钢号、长细比C构件截面类别、计算长度系数、长细比D构件截面类别、两个方向的长度、长细比25.轴心受压构件整体稳定性的计算公式的物理意义是（D）。

A.截面平均应力不超过钢材强度设计值B截面最大应力不超过钢材强度设计值C截面平均应力不超过构件欧拉临界应力设计值D构件轴力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值26.两端铰接的理想轴心受压构件，当构件为单轴对称截面形式时，在轴心压力作用下构件可能发生（B）oA.弯曲屈曲和扭转屈曲B.弯曲屈曲和弯扭屈曲C扭转屈曲和弯扭屈曲D.弯曲屈曲和侧扭屈曲27双轴对称焊接组合工字形截面偏心受压柱，偏心荷载作用在腹板平面内。

若两个方向支撑情况相同，可能发生的失稳形式为（D）oA.在弯矩作用平面内的弯曲失稳B.在弯矩作用平面外的弯扭失稳C.在弯矩作用平面外的弯曲失稳D.在弯矩作用平面内的弯曲失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳28.在计算工字形截面两端铰支轴心受压构件腹板的临界应力时，其支承条件为（A）A.四边简支B.三边简支，一边自由C两边简支，两边自由D悬臂29保证焊接组合工字形截面轴心受压杆翼缘板局部稳定的宽厚比限制条件，是根据矩形板单向均匀受压确定的，其边界条件为（B）A四边简支B.三边简支，一边自由C.两边简支，一边自由，一边弹性嵌固D.两边简支，一边自由，一边嵌固30焊接组合工字形轴心受压柱的翼缘与腹板的焊缝承受（A压力B压杆屈曲时的剪力C同时承受压力与压杆屈曲时的剪力D不受力31.钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算内容为（A强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形B弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形、长细比C.强度、变矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、变形D强度、变矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比32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,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33实腹式偏心压杆在弯矩作用平面外的失稳是（A.34B）此限值（A弯扭屈曲B弯曲屈曲C扭转屈曲.a类截面的轴心压杆，其整体稳定系数值最高是由于（截面是轧制截面B截面的刚度最大初弯曲的影响最小D.残余应力的影响最小D局部屈曲DA.C.35下列截面形式的轴心受压柱，可能发生弯扭失稳的是（A.H型钢B矩形钢管C圆钢管36.当仅讨论截面形式对轴心受压杆的失稳影响时，一般来说,生弯扭失稳的截面为（C）T形截面柱图示的四种截面中最易发D.37发生弯扭屈曲的理想轴心受压构件截面形式为（A双轴对称工字形截面CH型钢截面BB单角钢截面D箱形截面38实腹式轴心压杆绕轴的长细比分别为xy，其稳定系数分别为x，y，若y，则（DJ：

yD需根据稳定性分类判别39确定轴心受压实腹柱腹板和翼缘宽厚比限值的原则是（B）A等厚度原则B等稳定原则C等强度原则D.等刚度原则40为提高轴心受压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布（BA.尽可能集中于截面的形心处B.尽可能远离形心C.任意分布，无影响D.尽可能集中于截面的剪切中心41钢结构设计规范规定容许长细比可以大于150的受压构件为（A实腹柱B格构柱的缀条C桁架弦杆D屋架支撑杆件42实腹式组合工字形截面柱翼缘的宽厚比限值是（a.100.r235.fyB3.5噜噜170235fy80235,fy43实腹式组合工字形截面柱腹板的宽厚比限值是（B）（10+0.1扎B.（25+0.5几170：

44工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为I235bt乞（100.1）；，其中的含fy义为（A）A.构件最大长细比B.构件最小长细比C最大长细比与最小长细比的平均值D构件的换算长细比45对于轴心压力作用下的双肢格构柱，在计算下列哪种情况下的稳定临界力时需要使用换算长细比，以考虑剪切变形的影响？

（C）绕实轴的弯曲失稳B.绕实轴的弯扭失稳绕虚轴的弯曲失稳D.绕虚轴的弯扭失稳验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时，计算公式中的长细比为CAC46（A绕强轴的长细比B.绕弱轴的长细比D.两方向长细比的较小值是h0/tw不大于某一限值，此限值（C.两方向长细比的较大值47轴压柱腹板局部稳定的保证条件A与钢材强度和柱的长细比无关B.与钢材强度有关，而与柱的长细比无关C.与钢材强度无关，而与柱的长细比有关D与钢材强度和柱的长细比均有关48对长细比很大的轴压构件，提高其整体稳定性最有效的措施是（A.增加支座约束B.提高钢材强度C.加大回转半径49下面的（B）情况应将其设计强度进行折减。

A动力荷载作用的构件B单角钢单面按轴压计算稳定的构件C有应力集中影响的构件D残余应力较大的构件50.实际轴心受压构件临界力低于理想轴心受压构件临界力的主要原因有初弯曲和（）且（）对轴心受压构件临界力的影响是最主要的。

（B）A.残余应力；初弯曲B.残余应力；残余应力D）A）D.减少荷载；而C.初偏心；初弯曲D.初偏心；初偏心51.计算长度一定的轴心压杆回转半径增大，其稳定承载力（A）。

A.提高B.降低C.不变D.不能确定52.当偏心压杆的荷载偏心作用在实轴上时，保证格构柱的平面外稳定是通过（B）A.计算柱的平面外稳定B.计算分肢稳定C柱本身的构造要求D选足够大的分肢间距53用两个角钢组成的T形或十字形截面，在两个角钢间隔一定距离要设置一块垫板，该垫板的作用是（A）A保证两个角钢能整体工作B增加截面在平面内的刚度C减小杆件在平面内的计算长度D较小杆件在平面外的计算长度54弯矩绕强轴作用的工字形偏心受压柱，影响其腹板局部稳定性的因素是（B）A.应力分布系数a0B.应力分布系数a0和弯矩作用平面内长细比入C.应力分布系数a0和偏压柱最大长细比入D.偏压柱的最大长细比入55.偏心受压构件稳定计算公式中的等效弯矩系数3mx与下列哪项有关？

（A）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56.计算格构式压杆对虚轴x轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据（B）查表确定。

A.xB.oxC.yD.oy57.轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，这是因为（C）。

A.格构式构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件B.考虑强度降低的影响C.考虑剪切变形的影响D.考虑单肢失稳对构件承载力的影响58.对格构式轴压杆绕虚轴的整体稳定计算时，用换算长细比x代替x，这是考虑（A）。

A.格构柱剪切变形的影响B.格构柱弯曲变形的影响C.缀材剪切变形的影响D.缀材弯曲变形的影响59.为保证格构式构件单肢的稳定承载力，应（C）。

A.控制肢间距B.控制截面换算长细比C.控制单肢长细比D.控制构件计算长度60.确定双肢格构式柱的两个分肢间距的根据是（B）oA.格构柱所受的最大剪力VmaxB.绕虚轴和绕实轴两个方向的等稳定条件C.单位剪切角iD.单肢等稳定条件61.某轴压柱绕两主轴属于不同截面分类，等稳定条件为（B）A.入x=入yB.x=yC.Ix=IyD.ix=iy62.双肢格构式轴心受压柱，虚轴为x-x轴，实轴为y-y轴，确定两单肢间距离时应根据（D）63通常轴心受压缀条式格构柱的横缀条不受力，但一般仍设置。

其理由是（C）65规定缀条柱的单肢长细比,6Mmax底板厚度与支座反力和底板的支承条件有关其它条件相同时，四边支承板应比三边支承板更厚些底板不能太薄，否则刚度不够，将使基础反力分布不均匀为了减小柱脚底板厚度，可以采取的措施是（D）增加底板悬伸部分的宽度c增加柱脚锚栓的根数区域分格不变的情况下，变四边支承板为三边支承板增加隔板或肋板，把区域分格尺寸变小轴心受压构件铰接柱脚底板的面积（长度X宽度）主要取决于（C）锚栓的抗拉强度和基础混凝土的抗压强度锚栓的抗拉强度和柱脚底板的抗压强度柱的轴压力和基础混凝土的抗压强度柱的轴压力和柱脚底板的抗压强度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设计时要求上述最大压应力不应超过（C）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如图所示实腹式柱头，设置加劲肋的目的是（C）提高柱腹板局部稳定B提高柱的刚度传递梁的支座反力D提高柱的承载力、填空题轴心受压构件的整体失稳形式可分为弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲三种。

对于轴心受压构件，其初始弯曲越大，稳定承载力就越低。

对轴心受力构件，正常使用极限状态是控制构件的长细比或。

影响梁局部稳定性的最主要因素是板件的宽（高）厚比。

当轴心受压构件发生弹性失稳时，提高钢材的强度将不影响构件的稳定承受载力。

在计算两端简支工字形轴压柱翼缘板的临界应力时，它的支承条件简化为三边简支，一边自由。

7提高钢梁的整体稳定性最有效的办法之一就是设置侧向支承点，但侧向支承点必须设在钢梁的受压翼缘。

8当b大于0.6时，要用代替，它表明钢梁已进入弹塑性工作阶段。

9.对于单轴对称的轴心受压构件，绕对称轴屈曲时，由于截面重心与弯曲中心不重合，将发生弯扭屈曲现象。

10实腹式偏心压杆在弯矩平面外的失稳属于弯扭屈曲。

11焊接工字型组合截面轴压柱腹板局部稳定条件为ho/t.（2505）235/fy，其中入应取x与y中较大值。

12计算构件的局部稳定时，工字形截面轴压构件的腹板可以简化为四边简支的矩形板。

13.如图所示格柱截面中，虚轴指的是X-X轴。

14格构式轴心受压杆采用换算长细比ox计算绕虚轴的整体稳定，这里的系数15计算轴心受压格构柱的缀材时，需要先求出横向剪力，此剪力为V=也一-。

85V23516在缀条式格构柱中，横缀条不受力，其主要用来减小柱肢在缀条平面内的计算长度。

17对于受压杆件，其合理的截面形式应根据等稳定或，xh护y条件确定。

18.其它条件均相同，仅仅讨论材料不同对轴心压杆的影响，当压杆由Q235钢改用Q345钢时，对入入p的细长杆，其稳定承载力将不变。

19使格构式轴心受压构件满足承载力极限状态，除要保证强度、整体稳定外，还必须保证分肢稳定。

20格构式轴心受压构件除应计算绕实轴和虚轴的整体稳定外，还应计算单肢稳定。

21双肢缀条式格构柱中，规定单肢长细比应小于或等于柱子两个主轴方向中最大长细比的0.7倍，是为了保证单肢不会先于整体失去稳定。

22某Q235钢制作的梁，其腹板高厚比为h0/tw=140。

为不使腹板发生局部失稳，应设置横向加劲肋。

23对于双肢缀条式格构柱中的单角钢缀条，为了简化设计，规范规定可按轴心受力构件进行强度和稳定验算。

24.柱脚底板的宽度通常根据构造确定，厚度根据抗弯强度确定。

三、问答题1工字型截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定性计算公式中，为什么应取构件两方向长细比的较大值？

答：

根据确定公式的原则：

组成构件的板件的局部失稳应不先于构件的整体失稳，或者两者等稳。

计算构件的整体稳定性一般须按两主轴方向考虑，长细比大的方向临界应力低，即构件的整体稳定失稳将在这个较弱的方向发生。

故此，板件的局部失稳应和其相比，即取该方向的长细比一一构件两方向长细比较大者一一进行计算。

2单面连接的单角钢拉杆在按轴心受力计算强度时，为什么其强度设计值要乘以折减系数?

答：

与连接板单面连接的单角钢拉杆，仅一个肢与连接板连接，连接板传来的力不通过角钢截面的形心，故其实际为偏心受拉杆件。

由于存在弯矩，杆件和连接板将产生弯曲变形，而且随拉力增大而增大，同时也导致偏心距的减小，然而，在杆端部其数量减小较小，不如中部的明显。

因此，若连接的强度有保证，则破坏将发生在拉杆端部与连接板交界处的角钢上。

由于弯矩的影响，其最大承载能力低于轴心受拉杆件，但根据试验结果，其值不太大，仅约为15%。

故规范据此规定：

单面连接的单角钢拉杆在按轴心受力计算强度时，其强度设计值要乘以折减系数085。

3轴心受压构件的整体稳定不能满足要求时，若不增大截面面积，是否还可以采取其他措施提高其承载力？

答：

可以采取减小构件变形的措施提高其承载力，如：

（1）增加截面惯性矩；

（2）减小构件支撑间距离；（3）加强支座对构件的约束程度。

4提高轴心压杆钢材的抗压强度能否提高其稳定承载能力？

为什么？

答：

在弹性工作阶段，提高轴心压杆钢材的抗压强不能提高其稳定承载能力，因为理想轴心压杆在弹性阶段由于E为一常量，且各类钢材基本相同，故其临界应力匚cr只是长细比的单一函数，与材料的抗压强度无关。

在弹塑性工作阶段，由于Et与二有关，故可以提高其稳定承载能力。

5拉杆为何要控制刚度？

如何验算？

拉杆允许长细比与什么有关？

答：

拉杆要控制刚度是为了保证构件在使用过程中不产生过大的横向振动而使杆件连接受到损害及改变杆件轴心受拉的性质。

验算：

构件长细比小于或等于容许长细比，即-1拉杆允许长细比I】与拉杆所受荷载的性质有关。

6轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关？

答：

构件的几何形状与尺寸；杆端约束程度；钢材的强度；焊接残余应力；初弯曲；初偏心。

7格构式和实腹式轴心受压构件临界力的确定有什么不同？

双肢缀条式和双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式是什么？

为什么对虚轴用换算长细比？

答：

格构式轴心受压构件临界力的确定依据边缘屈服准则，并考虑剪切变形的影响；实腹式轴心受压构件临界力的确定依据最大强度准则，不考虑剪切变形的影响。

双肢缀条式柱的换算长细比的计算公式：

KJx27，双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式：

格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时，柱的剪切变形较大，剪力造成的附加挠曲影响不能忽略,故对虚轴的失稳计算，常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。

8写出实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式，当腹板局部稳定不满足要求时，可采取哪些措施？

答：

实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式：

h0（25+05h）235，当腹板局部稳定twVfy不满足要求时，可采取三种措施：

（1）加大腹板厚度tw；

（2）加加劲肋，减小腹板高度h；（3）计算时取有效截面。

9什么叫局部失稳？

实腹式轴心受压构件有哪几种局部稳定四、计算题解：

（1）截面几何参数计算2A=2251.4250.8=90cm1lx（2527.83-24.2253）=13250cm4x121Iy=21.4253=3645.8cm412ix二，二，13250/90=12.13cm,iy二二3645.8/90=6.37cm

（2）截面验算强度验算：

因截面无削弱，无需进行强度验算。

刚度验算：

x=l0x/ix=600/12.13=49.5vII-150,y=l0y/iy=300/6.37=47.1v-150满足要求整体稳定验算：

查表得=0.859322=207N/mmvf=215N/mmN160010二2A0.8599010满足要求局部稳定性验算:

翼缘外伸部分：

S=12.1=8.64（100.1）235=14.95t1.4fy腹板的局部稳定：

h025235031.25V（250.5）49.75tw0.8fy满足要求。

2.如图所示为一管道支架，其支柱的设计压力为N=1400kN（设计值），柱两端铰接，钢材为Q235，每块翼缘板上设有两个直径为d=21.5mm的螺栓孔，翼缘为剪切边，试验算该柱是否安全。

（f=215N/mm2、-150）b类截面47484950510.8700.8650.8610.8560.852c类截面Z47484950510.7940.7880.7810.7750.768z/zzz77777解：

（1）截面几何参数计算A=2251.4250.8=90cm2代=A-4d0t=90-42.15177.96cmlx（2527.83-24.2253）=13250cm4x12ly=21.4253=3645.8cm4y12ix=13250/90=12.13cm,iy3645.8/90=6.37cm

（2）截面验算满足要求刚度验算:

x=l0x/ix=600/12.13=49.5V-150,y=l0y/iy=300/6.37=47.1Vh丨-150满足要求整体稳定验算：

14001030.79390102查表得;：

min=0.793=196.2N/mm2vf=215N/mm2满足要求局部稳定性验算:

翼缘外伸部分：

“Vi0+.1屮詈w.95h025“235腹板的局部稳定：

31.25V（250.5）49.75tw0.8Vfy满足要求。

3.验算如图所示轴心受压柱是否安全。

柱两端为铰接，柱长为5m，焊接工字形组合截面，火焰切割边翼缘，承受轴心压力设计值N=1000kN，采用Q235钢材。

该截面对x、y轴都属于b类截面。

（f=1N/mm2.k】=150）=35=36=40=41:

=0.918:

=0.914:

=0.899:

=0.895STiiCMCMITIIJIIIIIIIIIIIIIItIfIIIIn解：

（1）计算截面几何特性汀RA=20X25X1.0+0.6X30=68cm2lx=丄X0.6X303+2X1X25X15.5212=13362.5cm4I1Iy=2XX1X253=2604.2cm412满足要求整体稳定验算:

取二40.3查表得=0.8983N1000103222=163.8N/mm215N/mmA0.89868102满足整体稳定性的要求。

局部稳定性验算：

翼缘外伸部分：

tb，=12.2V（100.1）123514.03fy腹板的局部稳定:

hotw-3050（250.5）0.6y235=45.15lx=by=6.0m，截面如图所示，翼不满足要求4.某焊接H形截面轴心受压柱，材料Q235-B钢，f=215N/mm2，柱子承受永久荷载标准值Ngk=400kN，可变荷载标准值Nqk=600kN，0.750.740.730.730.720.720.710.700.700.69159260471470717273747576777879c类截面0.640.630.620.620.610.610.600.590.590.58369360471470