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1、电大钢结构形成性考核册答案电大钢结构形成性考核册答案电大钢结构形成性考核册答案 2009年11月17日钢结构自检自测（一）及解析 一、选择题（每题2分，共30分） 1钢材的伸长率用来反映材料的（ ）。 A承载能力 B弹性变形能力 C塑性变形能力 D抗冲击荷载能力 2钢材在低温下，强度提高，塑性下降，冲击韧性（ ）。 A提高 B下降 C不变 D可能提高也可能下降 3在构件发生断裂破坏前，具有明显预兆的情形是（ ）的典型特征。 A脆性破坏 B塑性破坏 C强度破坏 D失稳破坏 4斜角焊缝主要用于（ ）。 A钢板梁 B角钢桁架 C钢管结构 D薄壁型钢结构 5承压型高强度螺栓可用于（ ）。 A直接经受动

2、力荷载 B经受反复荷载作用的结构的连接 C冷弯薄壁钢结构的连接 D经受静力荷载或间接经受动力荷载结构的连接 6每一个受剪力作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的（ ）倍。 A1.0 B0.5 C0.8 D0.7 7一个经受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是（ ）。 A栓杆的抗剪承载力 B被连接构件（板）的承压承载力 CA、B中的较大值 DA、B中的较小值 8图1所示为高强度螺栓连接，在弯矩M的作用下，能够以为中和轴在螺栓（ ）上。 A1 B2 C3 D4 图1 9对有孔眼等减弱的轴心拉杆承载力，钢结构设计规范采用的准则为净截面（ ）。 A最大应力达到钢材屈服点 B平均应力达到钢

3、材屈服点 C最大应力达到钢材抗拉强度 D平均应力达到钢材抗拉强度 10下列轴心受拉构件，可不验算正常利用极限状态的为 。 A屋架下弦 B托架受拉腹杆 C受拉支撑杆 D预应力拉杆 11在右图所示的单向弯曲简支梁的整体稳固计算公式 中，Wx（ ）。 A B C D 图2 12下图所示为增强受压翼缘的工字形等截面简支组合梁，抗侧移支撑杆如图3中（ ）设置，对提高梁的整体稳固性效果最好。 图3 13实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算的内容为（ ）。 A强度、刚度、弯矩作用平面内稳固性、局部稳固、变形 B弯矩作用平面内的稳固性、局部稳固、变形、长细比 C强度、刚度、弯矩作用平面内及平面外稳固性、局部稳

4、固、变形 D强度、刚度、弯矩作用平面内及平面外稳固性、局部稳固、长细比 14双肢格构式受压柱，实轴为xx，虚轴为yy，应按照（ ）肯定肢件间距离。 A. B. C. D. 强度条件 15计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（ ）。 A. 构件实际剪力设计值 B. 由公式 计算的剪力 C. 构件实际剪力设计值或由公式 计算的剪力二者中较大值 D. 由 计算值 二、填空题（每空1分，共16分） 1钢材中硫含量过量会引发钢材的 ；磷含量过量会引发钢材的 。 2当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性 。 3当应力循环次数 次时，应进行疲劳计算；疲劳计算采用 法，应力按_状态计算。 4钢板对接中

5、，采取分段施焊，厚焊缝则分层施焊，工字形连接焊接时采用对称跳焊，上述办法的目的在于 。 5实腹式轴心受压构件的稳固性计算中，截面为单轴对称的构件，绕对称轴（设为y轴）应取计及 _的换算长细比替代 计算 值。 6双轴对称截面的理想轴心受压构件，可能发生 屈曲和 屈曲。 7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 ；而且 对轴心受压构件临界力的影响最大。 8受均布荷载作用的简支梁，如要改变截面，应在距支座约 处改变截面较为经济。 9当荷载作用在梁的 翼缘时，梁整体稳固性提高。 10工字形截面简支梁，当受压翼缘侧向支承点间距离越小时，则梁的整体稳固就 。 11有铺板（各类

6、混凝土板和钢板）密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连、能阻止梁受压翼缘的侧向位移时，可不计算梁的 。 12弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件，在弯矩作用平面内的整体稳固计算中，和 应为由对虚轴的 计算。 13当上下弦横向水平支撑设在第二柱间时，应在第一柱间设 以传递山墙风荷载。 三、简答题（每题8分，共24分） 什么情形下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？ 简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算时的不同点。 格构式构件截面考虑塑性进展吗？为何？ 四、计算题（每题15分，共30分） 1如图1所示支柱上下端均为铰接且设置支撑。支柱长度为9m，在两个三分点处均有侧向支撑，以阻止

7、柱在弱轴方向的过早失稳。构件的设计压力为N250kN，允许长细比 。支柱截面为工字形I20a， 。钢材为Q235（ ）。验算此支柱的整体稳固和刚度。计算得， 2. 如下图所示一根简支梁长7.5m，采用I32a（ , ），已知单位长度得质量为52.7kg/m，梁的自重为52.79.8517N/m， cm4， cm3， cm， mm。梁上荷载集度q=18kN/m，荷载分项系数为1.2，实验算此梁的正应力及支座处剪应力。截面塑性进展系数，。 钢结构自检自测（一）解析 一、选择题 1C 2B 3B 4C 5D 6C 7D 8C 9B 10D 11C 12A 13D 14B 15C 二、填空题 1热脆

8、冷脆 2降低 3允许应力 4减少焊接变形 5扭转效应 6扭转 7残余应力 残余应力 8l/6 9下 10越好 11整体稳固 12换算长细比 13刚性系杆 三、简答题 1什么情形下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？ 答：实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变和钢材内部缺点等。现在，构件中的应力散布将再也不维持均匀，产生应力集中。在负温或动力荷载作用下，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引发脆性破坏的本源。 2简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算时的不同点。 答：在弯矩作用下，普通螺栓连接计算时假定中和轴位于弯矩所指的最下列螺栓处，高强度螺栓摩擦型

9、连接计算时中和轴位于螺栓形心轴处。 3格构式构件截面考虑塑性进展吗？为何？ 答：格构式构件截面不考虑塑性进展，按边缘屈服准则计算，因为截面中部空心。 四、计算题 1解：先计算长细比， 计算得， ，取 2.解：梁自重产生的弯矩为： Nm 外荷载在跨中产生的最大弯矩为： Nm 总弯矩为： Nm 验算弯曲正应力： N/mm2 215 N/mm2 验算支座处最大剪应力： V=0.5180007.5+517x1.2x3.75=69826.5N N/mm2 125 N/mm2 钢结构自检自测（二）及解析 一、选择题（每题2分，共30分） 1钢材的塑性指标，主要用（ ）表示。 A. 流幅 B. 冲击韧性 C

10、. 可焊性 D. 伸长率 2钢材牌号Q23五、Q34五、Q390是按照材料（ ）命名的。 A. 屈服点 B. 设计强度 C. 标准强度 D. 含碳量 3四种不同厚度的Q345钢，其中（ ）厚的钢板强度设计值最高。 A. 12mm B. 18mm C. 36mm D. 52mm 4部份焊透的对接焊缝的计算应按（ ）计算。 A. 对接焊缝 B. 角焊缝 C. 断续焊缝 D. 斜焊缝 5高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接主要区别是（ ）。 A. 预拉力不同 B. 连接处构件接触面的处置方式不同 C. 采用的材料品级不同 D. 设计计算方式不同 6为了（ ），肯定轴心受压实腹式构件的截面形式时，应使两个

11、主轴方向的长细比尽可能接近。 A. 便于与其他构件连接 B. 构造简单、制造方便 C. 达到经济效果 D.便于运输、安装和减少节点类型 7在下列关于柱脚底板厚度的说法中，错误的是（ ）。 A. 底板厚度至少应知足t14mm B. 底板厚度与支座反力和底板的支承条件有关 C. 其它条件相同时，四边支承板应比三边支承板更厚些 D. 底板不能太薄，不然刚度不够，将使基础反力散布不均匀 8焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同的情形下，当（ ）时，梁的整体稳固性最好。 A. 增强梁的受压翼缘宽度 B. 增强梁受拉翼缘宽度 C. 受压翼缘与受拉翼缘宽度相同 D. 在距支座l/6（l为跨度）减小受压翼缘宽度

12、 9焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋对避免（ ）引发的局部失稳最有效。 A. 剪应力 B. 弯曲应力 C. 复合应力 D. 局部压应力 10当无集中荷载作历时，焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要经受（ ）。 A. 竖向剪力 B. 竖向剪力及水平剪力联合作用 C. 水平剪力 D. 压力 11梁的支承加劲肋应设置在（ ）。 A. 弯曲应力大的区段 B. 上翼缘或下翼缘有固定集中力作用途 C. 剪应力较大的区段 D. 有吊车轮压的部位 12实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳固验算公式中的 主如果考虑（ ）。 A. 截面塑性进展对承载力的影响 B. 残余应力的影响 C. 初偏心的影响 D. 初

13、弯矩的影响 13单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩（ ）。 A. 绕非对称轴作用 B. 绕对称轴作用 C. 绕任意轴作用 D. 视情形绕对称轴或非对称轴作用 14计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（ ）。 A. 构件实际剪力设计值 B. 由公式 计算的剪力 C. 构件实际剪力设计值或由公式 计算的剪力二者中较大值 D. 由 计算值 15弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行（ ）和缀材的计算。 A. 强度、刚度、弯矩作用平面内稳固性、弯矩作用平面外的稳固性、单肢稳固性 B. 弯矩作用平面内的稳固性、单肢稳固性 C. 弯矩作用平面内稳固性、弯矩作用平面外的稳固性 D. 强度、刚度、弯矩

14、作用平面内稳固性、单肢稳固性 二、填空题（每空1分，共16分） 1钢结构设计规范中，荷载设计值为荷载标准值乘以_系数。 2在不同质量品级的同一类钢材(如Q235 A，B，C，D四个品级的钢材)，它们的屈服点、强度和伸长率都一样，只是它们的化学成份和_指标有所不同。 3对于焊接结构，除应限制钢材中的硫、磷的极限含量外，还应限制 的含量不超过规定值。 4在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝的强度设计增大系数 ；但对直接经受动力荷载的结构，应取 。 5普通螺栓连同意剪时，限制端距e2d, 是为了避免钢板被 破坏。 6角焊缝中的最大焊脚尺寸 ，其中t为_焊件厚度。 7影响钢结构构件及其连接的疲劳性能

15、因素有构造状况、_和循环次数。 8轴心受压构件整体失稳的形式有 。 9轴心受拉构件计算的内容有_和刚度。 10计算双肢格构式轴心受压构件绕虚轴x轴弯曲的整体稳固时，其轴心受压整体稳固系数 应按照_查表肯定。 11 焊接组合梁截面高度的肯定应考虑三种参考高度，是指由建筑要求肯定的最大梁高；由 肯定的 ；由刚度要求肯定的最小梁高。 12弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯构件应进行强度、_、单肢稳固性、刚度和缀材的计算。 13设计采用大型屋面板的铰支承梯形钢屋架下弦杆截面时，如节间距离为l，则屋架下弦杆在屋架平面内的计算长度应取 。 三、简答题（每题8分，共24分） 1 化学成份碳、硫、磷对钢材的

16、性能有哪些影响？ 2 受剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？如何避免？ 3 哪些因素影响轴心受压构件的稳固承载力？ 四、计算题（每题15分，共30分） 1 右图所示一上端铰接，下端固定的轴心受压柱，经受的压力设计值为N900kN，柱的长度为5.25m，计算长度系数 。钢材为Q235（ ）。验算此柱的整体稳固，刚度和局部稳固。柱截面的尺寸如图所示， 。允许长细比。 局部稳固验算公式：， 2实验算下图中经受静力荷载的拉弯构件。作使劲设计值如图2所示，钢材为Q235（ ），构件截面无减弱。截面为轧制工字钢I45a，A102cm2， Wx1430cm3，截面塑性进展系数， 。计算的弯矩最大值为129 钢

17、结构自检自测（二）解析 一、选择题 1D 2A 3A 4B 5D 6C 7C 8A 9A、B 10C 11B 12A 13A 14C 15D 二、填空题 1荷载分项 2冲击韧性3碳 41.22 1.05冲剪6较薄 7应力幅8弯曲失稳、弯扭失稳、扭转失稳 9强度 10换算长细比 11用钢量最少 经济梁高 12弯矩作用平面内的整体稳固性 13l 三、简答题 1化学成份碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响？ 答：碳含量增加，强度提高，塑性、韧性和疲劳强度下降，同时恶化可焊性和抗侵蚀性。硫使钢热脆，磷使钢冷脆。但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。 2抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？如何避免？ 答：螺栓抗剪

18、连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有四种形式：栓杆被剪断；螺栓承压破坏；板件净截面被拉断；端板被栓杆冲剪破坏。 第种破坏形式采用构件强度验算保证；第种破坏形式由螺栓端距2d0保证。第、种破坏形式通过螺栓计算保证。 3哪些因素影响轴心受压构件的稳固承载力？ 答：构件的初弯曲、荷载的初偏心、残余应力的散布和构件的约束情形等。 四、计算题 1局部稳固验算公式：， 解：计算长细比 验算柱的整体稳固，刚度和局部稳固 由题目所给 取 翼缘宽厚比 腹板高厚比 整体稳固、刚度及局部稳固均知足要求。 2解：计算的弯矩的的最大值为129kN?m 验算强度得 知足要求。 钢结构自检自测（三）及解析 一、选择题（每

19、题2分，共计30分） 1钢材的三项主要力学性能指标为 。答案：（A） A. 抗拉强度、屈服点、伸长率 B. 抗拉强度、屈服点、冷弯性能 C. 抗拉强度、冷弯性能、伸长率 D. 冷弯性能、屈服点、伸长率 2钢材的伸长率与 答案：（D） 标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。 A. 达到屈服应力时 B. 达到极限应力时 C. 试件塑性变形后 D. 试件断裂后 3钢材的伸长率用来反映材料的 c 。 A. 承载能力 B. 弹性变形能力 C. 塑性变形能力 D. 抗冲击荷载能力 4钢材的塑性指标，主要用 d 表示。 A. 流幅 B. 冲击韧性 C. 可焊性 D. 伸长率 5在构件发生断裂破坏前，具有明显预

20、兆的情形是 b 的典型特征。 A. 脆性破坏 B. 塑性破坏 C. 强度破坏 D. 失稳破坏 6对钢材的分组是按照钢材的 d 肯定的。 A. 钢种 B. 钢号 C. 横截面积的大小 D. 厚度与直径 7部份焊透的对接焊缝的计算应按 b 计算。 A. 对接焊缝 B. 角焊缝 C. 断续焊缝 D. 斜焊缝 8一个经受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是 d 。 A. 栓杆的抗剪承载力 B. 被连接构件（板）的承压承载力 C. A、B中的较大值 D. A、B中的较小值 9承压型高强度螺栓可用于 d 。 A. 直接经受动力荷载 B. 经受反复荷载作用的结构的连接 C. 冷弯薄壁钢结构的连接 D.

21、经受静力荷载或间接经受动力荷载结构的连接 10为提高轴心受压构件的整体稳固，在构件截面面积不变的情形下，构件截面的形式应使其面积散布 b 。 A. 尽可能集中于截面的形心处 B. 尽可能远离形心 C. 任意散布，无影响 D. 尽可能集中于截面的剪切中心 11轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于 c 。 A. 底板的抗弯刚度 B. 柱子的截面积 C. 基础材料的强度品级 D. 底板的厚度 12当无集中荷载作历时，焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要经受 c 。 A. 竖向剪力 B. 竖向剪力及水平剪力联合作用 C. 水平剪力 D. 压力 13在焊接组合梁的设计中，腹板厚度应 c 。 A. 越薄越

22、好 B. 越厚越好 C. 厚薄相当 D. 厚薄无所谓 14双肢格构式受压柱，实轴为xx，虚轴为yy，应按照 b 肯定肢件间距离。 A. B. C. C. D. 强度条件 15计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取 c 。 A. 构件实际剪力设计值 B. 由公式 计算的剪力 C. 构件实际剪力设计值或由公式 计算的剪力二者中较大值 D. 由 计算值 二、选择题（每题2分，共计30分） 1钢材中硫含量过量会引发钢材的冷脆；磷含量过量会引发钢材的热脆。（） 2 承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。（） 3碳的含量对钢材性能的影响专门大，一般情形下随着含碳量

23、的增高，钢材的塑性和韧性逐渐提高。（） 4经受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力转变的循环次数n 次时，应进行疲劳验算。（） 5角焊缝中的最大焊脚尺寸 ，其中t为较厚焊件厚度。（） 6采用普通螺栓连接时，栓杆发生剪断破坏，是因为螺栓直径过细。（） 7双轴对称截面的理想轴心受压构件，可能发生弯曲屈曲和弯扭屈曲。（） 8计算双肢格构式轴心受压构件绕虚轴x轴弯曲的整体稳固时，其轴心受压整体稳固系数 应按照 换算长细比查表肯定。（） 9工字形截面简支梁，当受压翼缘侧向支承点间距离越小时，则梁的整体稳固就越差。（） 10梁腹板中，设置纵向加劲肋对避免剪力引发的局部失稳有效，设置向横加劲肋对避免

24、弯曲应力引发的局部失稳有效。（） 11轴心受压构件，应进行强度、整体稳固、局部稳固和刚度的验算。（） 12轴心受拉构件计算的内容有强度刚度和稳固性验算。（） 13设计采用大型屋面板的铰支承梯形钢屋架下弦杆截面时，如节间距离为l，则屋架下弦杆在屋架平面内的计算长度应取 2l 。（） 三、简答题（每题5分，共计15分） 1什么情形下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？ 答：实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变和钢材内部缺点等。现在，构件中的应力散布将再也不维持均匀，产生应力集中。在负温或动力荷载作用下，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引发脆性破坏的本源。 2抗剪普

25、通螺栓有哪几种可能的破坏形式？ 答：螺栓抗剪连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有四种形式：栓杆被剪断；螺栓承压破坏；板件净截面被拉断；端板被栓杆冲剪破坏。 3计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳固时，为何采用换算长细比？ 答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并非是持续的板而只是每隔必然距离用缀条或缀板联系起来，构件的剪切变形较大，剪力造成的附加影响不能忽略。因此，采用换算长细比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心受压构件绕虚轴的稳固承载力的影响。 四、计算题（共计25分） 1图1所示支架，支柱的压力设计值 ，柱两头铰接，钢材为Q235（ ），允许长细比 。截面无孔眼减弱。支柱选用焊接

26、工字形截面，已知面积 。验算此支柱的整体稳固。（10分） 图1 【解】： 整体稳固和长细比验算 长细比 （2分） （2分） 取长细比较大值，故由 计算得 ，于是 （2分） （4分） 截面无孔眼减弱，没必要验算强度。 2 图2所示简支梁长12m，钢材为Q235（ , ）采用如图所示焊接工字形截面，已知单位长度得质量为149.2kg/m，梁的自重为149.29.81463N/m，截面积A=158.4cm2， cm4， cm3， cm3， mm。梁上集中荷载如图所示（单位kN）。实验算此梁的正应力和支座处剪应力。荷载分项系数为1.2，截面塑性进展系数， 。（15分） 【解】：梁自重产生的弯矩为： N

27、m （2分） 外荷载在跨中产生的最大弯矩为： kNm （2分） 总弯矩为： kNm （1分） 验算弯曲正应力： N/mm2 215 N/mm2 （4分） 验算支座处最大剪应力： 支座处的最大剪力按梁的支座反力计算， V181.92103+14631.26374300 N （2分） 剪应力为： N/mm2 125 N/mm2 （4分） 钢结构自检自测（四）及解析 一、选择题 1塑性好的钢材，则（ ）。 A. 韧性也可能好 B. 韧性必然好 C. 含碳量必然高 D. 必然具有屈服平台 2型钢中的H型钢和工字钢相较，（ ）。 A. 二者所用的钢材不同 B. 前者的翼缘相对较宽 C. 前者的强度相对较

28、高 D. 二者的翼缘都有较大的斜度 3在构件发生断裂破坏前，具有明显预兆的情形是（ ）的典型特征。 A. 脆性破坏 B. 塑性破坏 C. 强度破坏 D. 失稳破坏 4在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的散布为（ ）。 A. 均分散布 B. 一端大、一端小 C. 两头大、中间小 D. 两头小、中间大 5部份焊透的对接焊缝的计算应按（ ）计算。 A. 对接焊缝 B. 角焊缝 C. 断续焊缝 D. 斜焊缝 6一个经受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是（ ）。 A. 栓杆的抗剪承载力 B. 被连接构件（板）的承压承载力 C. A、B中的较大值 D. A、B中的较小值 7下列轴心受拉构件，可不验算正常利用极限状态的为（ ）。 A. 屋架下弦 B. 托架受拉腹杆