钢结构基本原理试题及答案

钢 结 构 模 拟 试 题

(一)

一、简答题(每小题5分,共20分)

1.简述钢材塑性破坏的特征和意义。

2.什么叫实腹式轴心受压构件等稳设计?

3.焊接工字形板梁翼缘与腹板间的角焊缝计算长度是否受60h f (静)或40h f (动力)的限制?为什么?

4.当弯矩作用在实腹式压弯构件截面的弱轴平面内时,为什么要分别进行弯矩作用平面内、外的两类稳定性验算?它们分别属于第几类稳定问题?

二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1分,共10分)

1.为防止钢材在焊接时或承受厚度方向的拉力时发生分层撕裂,必须对钢材的( )进行测试。

A.抗拉强度f u

B.屈服点f y

C.冷弯180°试验

D.Z 向收缩率

2.对不同质量等级的同一类钢材,在下列各指标中,它们的( )不同。

A.抗拉强度f u

B.屈服点f y

C.伸长率δ

D.冲击韧性A KV

3.同一结构钢材的伸长率( )。

A.δ5>δ10

B.δ5=δ10

C.δ5<δ10

D.不能确定

4.摩擦型高强度螺栓的抗剪连接是靠( )来传递剪力。

A.螺杆抗剪和承压

B.螺杆抗剪

C.螺杆承压

D.连接板件间的摩擦力

5.在纯剪切作用下,梁腹板的纯剪屈曲不先于屈服破坏的条件是( )。

A.w

t h ≤y f 23580 B.w 0t h ≤y f 235170 C.w 0

t h >y f 235170 D.不能确定

6.两端简支的梁,跨中作用一集中荷载,对荷载作用于上翼缘和作用于下翼缘两种情况,梁的整体稳定性承载能力( )。

A.前者大

B.后者大

C.二者相同

D.不能确定

7.两根几何尺寸完全相同的压弯构件,二者都是两端简支,且承受的轴压力大小相等,但一根承受均匀弯矩作用,而另一根承受非均匀弯矩作用,则二者承受的临界弯矩相比( )。

A.前者大于等于后者

B.前者小于等于后者

C.两种情况相同

D.不能确定

8.与无檩屋盖相比,下列( )不是有檩屋盖的特点。

A.所用构件种类和数量多

B.屋盖刚度大

C.屋盖自重轻

D.屋架布置灵活

9.设节点间杆件的几何长度为l ,则屋架的支座斜杆和支座竖杆在屋架平面内的计算长度为( )。

A.0.5l

B.0.8l

C. l

D.2l

10.屋架中,对双角钢组成的十字形截面杆件或单角钢杆件,当这些杆件不是支座斜杆和支座竖杆时,它们在斜平面内的计算长度为( )(设杆件几何长度为l)。

A. l

B.0.8l

C.0.9l

D.2l

三、填空题(每空1分,共10分)

1.实腹式压弯构件可能出现的破坏形式有:强度破坏、______、______、翼缘屈曲和腹板屈曲。

2.角焊缝的计算长度不宜过小,钢结构设计规范(GBJ17-88)规定:角焊缝的计算长度lw ≥______或______,此规定适用于侧面角焊缝和正面角焊缝。同时侧面角焊缝的长度也不宜过长,钢结构设计规范(GBJ17-88)规定:侧面角焊缝的计算长度,当连接承受静力荷载或间接承受动力荷载时不宜大于 。

3.轴心受压构件的承载能力极限状态有______极限状态和______极限状态。

4.加劲肋作为腹板的支承,将腹板分成尺寸较小的板段,以提高临界应力。______加劲肋对提高梁跨中附近弯矩较大板段的稳定性特别有利;而______加劲肋对提高梁支承附近剪力较大板段的临界应力是有效的;______加劲肋则常用于局部压应力较大的情况。

四、计算题(第1小题15分,第2小题20分,第3小题25分,共60分)

1.验算如图所示的摩擦型高强度螺栓连接的强度。已知螺栓为8.8级M20高强度螺栓,45.0=μ,被连接的支托板与柱翼缘的厚度均为t=12mm ,各排螺栓编号如图,外力设计值为F=150KN 。(15分)(已知预拉力

P=110KN)

钢结构基本原理试题及答案

2.如图所示一焊接组合截面板梁,截面尺寸为:翼缘板宽度b=340mm ,厚度为t=12mm ,腹板高度为h 0=450mm ,厚度为t w =10mm ,Q235钢材。梁的两端简支,跨度为6m ,跨中受一集中荷载作用,荷载标准值为:恒载90KN ,活载140KN(静力荷载)。试对梁的抗弯强度、抗剪强度、折算应力、整体稳定性和挠度进行验算。(20分)(f=215N/mm 2,f v =125N/mm 2,

4001][=l v )

2/3b b b y 2y x 2y b b b 1269.04646.01.1,f 235h 4.4t 1W Ah 4320

,81.0?+?-=?'????? ??λ+?λ?β=?=β

注意,为降低计算量,这里已给出构件截面部分几何特性参数:

A=126.6cm 2 I x =51146cm 4, I y =7861cm 4, W x =2158cm 4, S x =1196cm 3,S x1=942cm 3

钢结构基本原理试题及答案

3.如图所示一双轴对称焊接工字形单向压弯构件,翼缘板为焰切边,对x,y 轴均属于b 类截面。截面尺寸为:翼缘板宽度b=320mm ,厚度为t=12mm ;腹板高度为h 0=400mm ,厚度为t w =10mm,Q235钢材。构件两端简支,跨度为8m ,跨中有一侧向支撑点。所受的荷载设计值为:两端轴心压力为680KN ,两端弯矩均为250KN ·m 。试对此构件的强度、弯矩作用平面内、平面外的稳定性以及局部稳定性进行验算。(25分)(f=215N/mm 2)

1,1,4400007.1tx mx 2y

b =β=βλ-=?

注意,为降低计算量,这里已给出构件截面部分几何特性参数:

A=116.8cm 2 I x =37933cm 4, I y =6554cm 4, W x =1789cm 4

钢结构基本原理试题及答案

(二)

一、填空题(每空1分,共30分)。

1.钢屋盖质量轻,应当注意风 __________力的影响,因为它能使屋架的杆件受力__________ 改变。

2.fu/fy (表示钢材的__________ 储备,其值越大,储备__________ 。

3.低合金钢16Mn 代号中,16表示__________ ,低碳前Q235中,Q235代表__________ 。

4.钢材随时间进展,其屈服强度提高,伸长率下降,称为__________ 硬化。钢材在超过弹性范围内重复加载、卸载,使钢材弹性范围增加塑性降低,称为__________ 硬化。

5.摩擦型高强度螺栓的传力方式是__________ ,其承载极限是__________ 。

6.实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于__________ 屈曲,在弯矩作用平面内的失稳属于__________ 屈曲。

7.结构设计中,以fy 作为材料抗力的标准值,它取自概率分布的0.05的__________ 分位点,材料的设计值f=__________ 。

8.低碳钢牌号Q195、Q215、Q235、Q255、Q275排号越大,含碳量__________ ,其塑性__________ 。

9.双肢格构式轴心受压构件对虚轴的换量长细比λox 的计算公式,对缀条式构件λox=__________ , 缀板式构件λox=__________ 。

10.角焊缝的最小计算长度l ω≥ 和__________ 。

11.摩擦型高强度螺栓,一个螺栓抗拉承载力助设计值Nbt=__________ ; 一个螺栓受拉力Nt的同时,再受剪力的抗剪承载力的设计值Nbv(t)=__________ 。

12.柱顶部与梁连接的部分称为__________ ;柱下端与基础相连的部分称为__________ 。

13.焊接组合梁腹板加劲助配置中,当h0/tw≤80√235/fy时,ζc=0。的梁可__________ 加劲助;当80√235/fy≤h0/tw≤170√235/ty时应配置__________ 加劲助。

14.轴心受拉杆的设计,一般只需计算__________ 和 __________。

15.相邻两屋架之间构成一个空间稳定体系,是由其间的上弦横向水平支撑和下弦__________及两端和跨中的竖直面内__________ 支撑组成的。

二、简答题(每小题4分,共20分)

1.残余应力为什么不影响构件的强度?

2.对接焊缝坡口的型式主要由什么条件决定?通常用的坡口型式有几种?

3.Nart=π2D/a2(m+ a2/mb2)是四边简支板临界压力公式,式中a、b分别为矩形板的长和宽。根据上式说明板越窄,为什么临界力Nart越高。

4.规范为什么规定梁的受压翼缘上密铺刚性板并与其牢固连接,可以不计算梁的整体稳定性?

5.公式N/ψxA+βmxMx/rxWX(1-0.8N/NEX)≤f中,βmx称为等效弯矩系数的含意是什么?

三、设计题(每小题10分,共50分)

1、节点构造如图所示,验算托板与柱连接焊缝强度。

N=200KN,e=300㎜,Q235,E43手工连续施焊。FWf=160N/㎜2,hf=8㎜, βf=1.22,

X=4.4㎝,Aω=49.8㎝2,J=Ix+Iy=14972.4㎝4

2.设计图示钢板的双盖板对接。所用普通螺栓直径d=20㎜,孔径d0=21.5㎜。材料为Q235。承受拉力设计值N=578KN,钢板及盖板尺寸如图示。f=215N/㎜2,fbv=130N/㎜2, fbc=305N/㎜2

3.两端较支的轴心受压柱。柱高为10m,工字形截面尺寸如图所示,(长度单位为㎜),材料为Q235 求:①该柱所能承受的轴心压力的最大值Nmax; ②该截面是否满足局部稳定条件。

F=215N/㎜2 A=240㎝2 Ix=143533.33㎝4 Ix=41666.7

钢结构基本原理试题及答案

4.简支梁跨度1=9m,中部侧向有一支承,截面如图所示。材料为Q235,梁自重的设计值

q=1.3KN/m。求:梁跨中所能承受集中荷载的最大设计值P=?

A=146㎝2,y1=45.1㎝,y2=57.5㎝,I x=230342㎝4 ,υx=1.05,f=215N/㎜2

5.图示一偏心受压悬臂柱,柱底与基础刚性固定,柱高H=6.5m承受压力设防计值N=1200KN(包含自重)偏心距0.5m。平面外设支撑系统支承点按铰接考虑。材料Q235,截面尺寸如图示。请验算强主度。弯矩作用平面内稳定,弯矩作用平面外的稳定。F=205N/㎜2

H ox=2*6500㎜ A=21600㎜2 Wx=4.975*106㎜3

Hoy=6500 ix=262.9 iy=99.4

υx=1.05 NEX=18*106N ?mx=1 ?tx=1

ψb=1.07-λ2y/44000

钢结构基本原理试题及答案

(三)

一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.在结构设计中,失效概率P f与可靠指标β的关系为( )。

A.P f越大,β越大,结构可靠性越差

B.P f越大,β越小,结构可靠性越差

C.P f越大,β越小,结构越可靠

D.P f越大,β越大,结构越可靠

2.钢材的伸长率ε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

3.以下关于应力集中的说法中正确的是( )。

A.应力集中降低了钢材的屈服强度

B.应力集中产生同号应力场,使塑性变形受到限制

C.应力集中产生异号应力场,使钢材变脆

D.应力集中可以提高构件的疲劳强度

4.对于常温下承受静力荷载、无严重应力集中的碳素结构钢构件,焊接残余应力对下列没有

..明显影响的是( )。

A.构件的刚度

B.构件的极限强度

C.构件的稳定性

D.构件的疲劳强度

5.图示焊接连接中,最大焊缝应力发生在

钢结构基本原理试题及答案

( )。

A.a点

B.b点

C.c点

D.d点

6.如图所示普通螺栓连接中,受力最大的螺栓

为( )。

A.a

B.b

C.c

D.d

7.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( )。

A.l 0x =l /2,l 0y =l

B.l 0x =l ,l 0y =l

C. l 0x =l /2,l 0y =l (0.75+0.25N 2/N 1)

D. l 0x =l (0.75+0.25N 2/N 1), l 0y =l /2

8.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

9.轴压柱腹板局部稳定的保证条件是h 0/t w 不大于某一限值,此限值( )。

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

10.在下列关于柱脚底板厚度的说法中,错误的是( )。

A.底板厚度至少应满足公式t ≥/f 6M max

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,否则刚度不够,将使基础反力分布不均匀

11.一简支梁受均布荷载作用,其中永久荷载标准值为15kN/m ,仅一个可变荷载,其标准值为20kN/m ,则强度计算时的设计荷载为( )。

A.q =1.2×15+1.4×20

B.q =15+20

C.q =1.2×15+0.85×1.4×20

D.q =1.2×15+0.6×1.4×20

12.受均布荷载作用的工字形截面悬臂梁,为了提高其整体稳定承载力,需要在梁的侧向加设支撑,此支撑应加在梁的( )。

A.上翼缘处

B.下翼缘处

C.中和轴处

D.距上翼缘h 0/4~h 0/5的腹板处

13.梁的整体失稳属于第一类稳定问题,其失稳形式为( )。

A.弯曲失稳

B.扭转失稳

C.弯扭失稳

D.局部失稳

14.如图所示的四边简支薄板,在各种应力分布情况下的临界应力关系是( )。

钢结构基本原理试题及答案

A.σ

01>σ02>σ03 B.σ

01<σ02<σ03

C.σ01>σ03>σ02

D.σ03>σ01>σ02

15.偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式( )。

)N /N 8.01(W M A N

Ex x 1x x

mx x -γβ+?≤f

中,W 1x 代表

A.受压较大纤维的毛截面抵抗矩

B.受压较小纤维的毛截面抵抗矩

C.受压较大纤维的净截面抵抗矩

D.受压较小纤维的净截面抵抗矩

16.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( )。

A.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

17.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γ取( )。

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

18.梯形屋架支座处的斜腹杆(端斜杆)的几何长度(节点中心间距)为l,则其平面内和平面外的计算长度l0x和l0y分别为( )。

A. l0x=0.8l, l0y=0.9l

B. l0x=l, l0y=l

C. l0x=0.8l, l0y=l

D. l0x=0.9l, l0y=l

19.为了保证两个角钢组成的T形截面共同工作,在两个角钢肢背之间应设置垫板,压杆的垫板间距应不大于40i1,拉杆的垫板间距应不大于80i1,其中单肢角钢绕自身1-1轴的回转半径为i1,这里的1-1轴指的是下列哪种情况( )。

钢结构基本原理试题及答案

20.梯形钢屋架节点板的厚度是根据下列哪一项来确定的( )。

A.上弦杆的最大杆力

B.下弦杆的最大杆力

C.腹杆的最大杆力

D.屋架各杆件中的最大杆力

二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

21.碳对钢材性能的影响很大,一般来说随着含碳量的提高,钢材的塑性和韧性逐渐___________。

22.试验证明,钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关,而与钢材的___________并无明显关系。

23.在不同质量等级的同一类钢材(如Q235 A,B,C,D四个等级的钢材),它们的屈服点、强度和伸长率都一样,只是它们的化学成分和___________指标有所不同。

24.焊接结构中存在着双向或三向同号拉应力场,材料塑性变形的发展受到限制,使钢材变脆。特别是当焊接应力较大时,在温度较低的条件下很容易发生___________现象。

25.轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时,只要使焊缝轴线与N力之间的夹角θ满足___________条件时,对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度,因而也就不必再进行计算。

26.普通螺栓连接受剪时,限制端距e≥2d, 是为了避免钢板被___________破坏。

27.格构式轴心受压杆采用换算长细比λo x=μλx计算绕虚轴的整体稳定,这里的系数

1221γπ+=μx x l EI

,式中γ1代表___________,它和所采用的缀材体系有关。

28.承受向下均布荷载作用的简支梁,当荷载作用位置在梁的___________翼缘时,梁整体稳定性较高。

29.梁的整体稳定系数υb 大于0.6时,需用υb ′代替υb ,它表明此时梁已经进入___________阶段。

30.当钢屋架上弦作用有非节点荷载时,上弦杆应按___________进行设计。

三、计算题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)

31.验算如图所示摩擦型高强螺栓连接是否安全,已知:荷载N=300kN,螺栓M20,10.9级,μ=0.5,预紧力P=155kN 。

钢结构基本原理试题及答案

32.图示连接中,焊脚尺寸h f =8mm,钢材为Q 235B ,f =215N /mm 2,手工焊,焊条为E 4303,

w f f =160N /mm 2,盖板厚10mm ,主板厚18mm,试计算此连接的承载能力。

钢结构基本原理试题及答案

33.图示活动式工作架由4根钢管组成。设G 作用于刚性工作平台中心,架的整体稳定能够保证,试验算钢管的稳定性是否足够。已知钢材Q 235,钢管规格Φ50×3.5,A =5.11cm 2,i =1.65cm, f =215N /mm 2。(提示:所有交叉支撑、横撑与钢管的连接均可视为铰接,整个结构在两个水平方向均为侧向不动体系。)

钢结构基本原理试题及答案

钢结构基本原理试题及答案

34.一工字形截面梁绕强轴受力,截面尺寸如图,当梁某一截面所受弯矩M=400kN·m、剪力V=580kN 时,试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为Q235B,f=215N/mm2,f v=125N/mm2。

钢结构基本原理试题及答案

35.如图所示,偏心压杆由2L180×110×10组成,单肢截面积A=28.4cm2。试验算柱强度是否能够满足要求。已知:f=215N/mm2,γx1=1.05(肢背),γx2=1.2(肢尖),I x=1940cm4(单肢),N=1000kN, q=3.5kN/m。

钢结构基本原理试题及答案

四、分析题(8分)

钢结构基本原理试题及答案

36.某焊接组合截面钢梁,其尺寸、受力和

支座条件如图示,已知钢材Q235B。请验算

此梁腹板的局部稳定是否能够满足要求;若

不能满足,应如何配置加劲肋(不必计算,

把合理的配置形式在图中示意性画出即

可)。

五、综合题(12分)

钢结构基本原理试题及答案

37.某承受静力荷载设计值N的悬吊节点构造及有关

尺寸如图所示。为便于安装用板I插入钢管端部刻槽

内用焊缝①连接,为便于安装和焊缝②施焊,采用安

装螺栓作临时固定。孔径d、钢材强度f、焊缝强度w

f、

f

焊脚高度h f1、h f2、h f3均已知。要求:(1)分析此节点

的传力途径;(2)保证此节点安全传力,需进行哪些计

算(据图中标注写出各验算表达式即可;梁的强度不必

验算;焊缝②可忽略坡度,按平行管轴计算)。

(四)

一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.常幅疲劳容许应力幅[△,与系数c和β有关的是( )

A.钢材种类

B.构件中的应力分布

C.循环次数

D.构件和连接构造类别

2.梯形钢屋架受压杆件,其合理截面形式,应使所选截面尽量满足的要求是( )

A.等强度

B.等刚度

C.等计算长度

D.等稳定

3.应力集中越严重,钢材也就变得越脆,这是因为( )

A.应力集中降低了材料的屈服点

B.应力集中产生同号应力场,使塑性变形受到限制

C.应力集中处的应力比平均应力高

D.应力集中降低了钢材的抗拉强度

4.规范规定侧焊缝的设计长度l wmax在动荷载作用时为40h f,在静荷载作用时为60h f,这主要考虑到

A.焊缝的承载能力已经高于构件强度

B.焊缝沿长度应力分布过于不均匀

C.焊缝过长,带来施工的困难

D.焊缝产生的热量过大而影响材质

、τ应为( )

5.当组合梁用公式≤β

1f验算折算应力时,式中σ

A.验算点的正应力和剪应力

B.梁最大弯矩截面中的最大正应力、最大剪应力

C.梁最大剪力截面中的最大正应力、最大剪应力

D.梁中的最大正应力和最大剪应力

6.两端简支且跨度为24m的梯形屋架,当下弦无折线时宜起拱,适合的起拱高度为( )

A.30mm

B.40mm

C.50mm

D.60mm

7.验算工字形偏心受压柱腹板局部稳定时,需要事先确定的参数有( )

A.应力分布系数

B.应力分布系数和偏心柱最大长细比λ

C.应力分布系数和弯矩作用平面内的长细比λ

D.偏心柱最大长细比λ

8.对格构式轴压杆绕虚轴的整体稳定计算时,用换算长细比λox代替λ,这是考虑( )

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

9.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( )

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

10.钢材的塑性性能受很多因素的影响,下列结论中正确的是( )

A.温度降低对钢材塑性性能影响不大

B.二(三)向拉应力导致钢材塑性增加

C.加载速度越快,钢材表现出的塑性越差

D.应力集中对钢材的塑性变形无显著影响

11.已知某一结构在β=3时,失效概率为P f =0.001,若β改变,准确的结论是( )

A.β=2.5,P f <0.001,结构可靠性降低

B.β=2.5,P f >0.001,结构可靠性降低

C.β=3.5,P f >0.001,结构可靠性提高

D.β=3.5,P f <0.001,结构可靠性降低

12.梁的受压翼缘侧向支撑点的间距和截面尺寸都不改变,且跨内的最大弯矩相等,则临界弯矩最低

的是( )

A.受多个集中荷载的梁

B.受均布荷载的梁

C.受纯弯矩的梁

D.受跨中一个集中荷载的梁

13.设计梯形屋架时,不仅考虑荷载全跨作用,还要考虑半跨荷载的作用,主要是考虑( )

A.下弦杆拉力增大

B.上弦杆压力增大

C.靠近支座处受拉斜杆变号

D.跨中附近斜杆拉力变压力或杆力增加

14.图示螺栓连接中,受力最大的螺栓为( )

A. A

B. B

C. C

D. D

15.实腹式偏心受压构件按计算强度,它代表的截面应力分布为( )

16.在对结构或构件进行正常使用极限状态计算时,永久荷载和可变荷载应采用( )

A.设计值

B.标准值

C.永久荷载为设计值,可变荷载为标准值

D.永久荷载为标准值,可变荷载为设计值

17.实腹式偏心压杆在弯矩作用平面外的失稳是( )

A.弯扭屈曲

B.弯曲屈曲

C.扭转屈曲

D.局部屈曲

18.螺栓连接中要求端距≥2d0,目的是防止( )

A.钢材被挤压破坏

B.螺栓被剪坏

C.钢板被冲剪破坏

D.螺栓产生过大的弯曲变形

19.梁受压翼缘的自由外伸宽度b1/t≤是为了保证翼缘板的( )

A.抗剪强度

B.抗弯强度

C.整体稳定

D.局部稳定

20.轴心受压杠设计公式≤f中的为( )

第二部分非选择题(共60分)

二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

21.承受拉力的对接焊缝,在符合二级质量检验标准的情况下,其设计强度f t与母材设计强度f的关

系为_______。

22.当大于_______时,要用′代替,它表明钢梁已进入弹塑性工作阶段。

23.现行钢结构设计规范(GBJ17-88)采用的运用概率理论的设计方法可称为_______设计法。

24.碳在钢中是除铁以外(低合金钢除外)含量最多的元素,它对钢材性能的影响很大,随着含碳量的

提高,钢材的强度(f y和f u)逐渐_______。

25.钢材的伸长率指标是通过_______试验得到的。

26.计算构件的正常使用极限状态,应使拉、压杆满足条件_______。

27.普通螺栓靠螺栓承压和抗剪传递剪力,而高强螺栓首先靠被连接板件之间的_______传递剪力。

28.当实腹梁腹板高厚比满足≤时,为保证腹板的局部稳定应设置_______。

29.由强度理论得到的钢材剪切屈服点f yv和拉伸屈服点f y存在如下关系_______。

30.钢材标号Q235BF中的235表示材料的_______为235N/mm2。

三、计算题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)

31.图示三面围焊的角钢与钢板连接中,静载N=667kN,角钢为2L100X10,钢板厚t=8mm,Q235钢,

=1600N/mm2,试确定所需焊角尺寸及焊缝长度。

32.图示为摩擦型高强螺栓的对接接头,钢板材料为Q235B,用8.8级高强螺栓M20,孔径为21.5mm,

预拉力P=110kN,接触面喷砂处理μ=0.45,求接头所能承受的最大拉力N?

33.验算图示双轴对称工字形截面压弯杆件在弯矩作用平面内的整体稳定性。已知E=206×103N/mm2,f=215N/m

m2,N=800kN,Q=160kN(均为设计值),N作用在截面形心,Q作用在梁的跨中。

提示:≤f N ex=

βmx =1-0.2N/N Ex。

钢结构基本原理试题及答案

34.如图所示工字形截面简支梁,材料235,=215,v=125,[]=1/250,当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q(设计荷载)。荷载分项系数取1.3,不考虑自重。

35.受轴心压力作用的某焊接组合工字形截面柱如下图所示,该柱最大长细比λ=80,材质为Q235B,

试验算此柱的局部稳定是否满足要求。

四、分析题(8分)

36.某焊接组合工字形梁截面尺寸如图所示,钢材材质Q235B。

①试分析该梁局部稳定能否满足要求(允许截面部分发展塑性)?如不满足要求,应采用何种合理措

施?

②若该梁整体稳定不能满足要求,试问可采取哪些办法和手段?

五、综合题(12分)

37.等截面工字形组合截面轴心受压杆,杆端作用轴力N

1,杆中部两侧伸出牛腿上也作用荷载N

1

,如

图示,杆的局部稳定得到保证,1—1截面处两翼缘上开有图示螺栓孔。已知钢材的强度设计值f =215N/mm2,求此杆最大承载力N

1

=?

钢结构基本原理试题及答案

(五)

一、填空题(每空1分,共20分)

1、常用的钢结构连接方式有___________、__________、___________。

2、梁的整体稳定系数φb是按____________范围求得的,当φb>0.6时,规范规定用φ1b代替φb,这是因为_________________________。

3、对于静力荷载作用下,其角焊缝的最大焊缝长度限值为______,最小焊缝长度限值为______。

4、钢结构设计应考虑_______________和_______________两种极限状态,前者荷载采用_________值,后者荷载采用_________值。

5、梁腹板加劲肋的类型有____________、____________、__________________、________________,按计算配置加劲肋的规定,有__________________配横向加劲肋,__________________情况下同时配置横向和纵向加劲肋。

6、梁的局部稳定问题实质是组成梁的矩形薄板在______、________、________的共同作用下的屈曲问题。

二、选择题:(每题2分,共10分)

1、直接承受力荷载的连接部位,采用______连接好。

A、对接焊缝;

B、角焊缝;

C、普通螺栓;

D、摩擦型高强螺栓;

2、工字形组合截面轴心受压构件局部稳定验算时,翼缘宽厚比和腹板高厚比限值是依据______准则推导出的。

A、б

or局≤б

or整

; B、б

or局

≥б

or整

; C、б

c局

≤fy; D、б

or局

≥fy

3、轴心受压构件的强度验算条件是_______。

A、λ≤[λ];

B、ζ≤?;

C、N≤Ncr;

D、φ≤φb

4、保证梁整体稳定的措施有_______。

A、增加截面高度;

B、设置侧向支撑;

C、限制翼缘的外伸宽厚比;

D、减小截面厚度。

5、下列做法不利于减小焊接残余应力的是_______。

A、合理的施焊次序;

B、减小焊缝长度;

C、焊接前进行预热;

D、焊接后进行退火处理。

三、判断题:(正确的填√,错误的填×)(每题2分,共10分)

1、高强度螺栓采用的钢材强度高。()

2、压弯构件若其强轴方向满足整体稳定,则其弱轴一定能满足整体稳定。()

3、高强度螺栓连接中除了要进行净截面强度验算外,还要进行毛截面截面强度验算。()

4、对工字型截面简支梁,荷载作用在上翼缘更不容易失稳。()

5、轴压构件残余应力的存在将降低其承载力,而且对强轴的影响比弱轴严重。()

四、计算题:(共60分)

1、图B—1所示角钢与柱用角焊缝连接,焊脚尺寸h

f

=10mm,钢材为Q345(16Mn),焊条E50型,

f w

f

=200N/mm2,试计算焊缝所能承受的最大静力荷载设计值F。(20分)

2、图B—2所示工字形截面柱翼缘与牛腿的连接采用摩擦型高强螺栓M20,8.8级,预拉力P=110KN,接触面喷砂后涂无机富锌漆,摩擦系数μ=0.45,荷载设计值F=450KN,验算该连接强度。(20分)

3、图B—3所示工字形截面压弯构件,在两端和跨中各有一个侧向支撑,钢材Q235,翼缘为火焰切割边,属b类截面,已知:两端承受轴压力N=1200KN,在构件中央有一横向集中荷载F=150 KN ,A=180cm2,Ix =93620cm2,Iy=9000cm2,?=215N/mm2,,E=2.06×105N/mm2。

试验算:(1)弯矩作用平面内的整体稳定;

(2)弯矩作用平面内的整体稳定。

附:①、Q235 b类截面轴心受压构件的稳定系数φ

钢结构基本原理试题及答案

②、实腹式压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定计算公式:

③、实腹式压弯构件弯矩作用平面外的整体稳定计算公式:

大家帮忙一下这是钢结构试题,,大家帮我做做,谢谢各位哦

一、选择题(每题2分)

1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构(B)

A.密封性好

B.自重轻

C.制造工厂化

D.便于拆装

2、钢材的设计强度是根据 C 确定的。

A、比例极限;

B、弹性极限;

C、屈服强度;

D、极限强度。

3.钢结构的承载能力极限状态是指( C )

A.结构发生剧烈振动

B.结构的变形已不能满足使用要求

C.结构达到最大承载力产生破坏

D.使用已达五十年

4、某构件发生了脆性破坏,不经检查可以肯定下列问题中 A 对该破坏无直接影响。

A、钢材的屈服点过低;

B、构件的荷载增加速度过快;

C、存在冷加工硬化;

D、构件有构造原因引起的应力集中。

5.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的 A )

A.强度储备

B.弹塑性阶段的承载能力

C.塑性变形能力

D.强化阶段的承载能力

6、Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级,由A到D表示质量由低到高,其分类依据是 C 。

A、冲击韧性;

B、冷弯试验;

C、化学成分;

D、伸长率。

7. 钢号Q345A中的345表示钢材的( C )

A.fp值

B.fu值

C.fy值

D.fvy值

8.钢材所含化学成分中,需严格控制含量的有害元素为( C )

A.碳、锰

B.钒、锰

C.硫、氮、氧

D.铁、硅

9、同类钢种的钢板,厚度越大, A 。

A、强度越低;

B、塑性越好;

C、韧性越好;

D、内部构造缺陷越少。

10.对于普通螺栓连接,限制端距e≥2d0的目的是为了避免( D )

A.螺栓杆受剪破坏

B.螺栓杆受弯破坏

C.板件受挤压破坏

D.板件端部冲剪破坏

11、以下关于应力集中的说法中正确的是 B 。

A、应力集中降低了钢材的屈服强度

B、应力集中产生同号应力场,使塑性变形受到限制

C、应力集中产生异号应力场,使钢材变脆

D、应力集中可以提高构件的疲劳强度

12.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时,焊条应采用( C )

A.E55型

B.E50型

C.E43型

D.H10MnSi

13.在搭接连接中,为了减小焊接残余应力,其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( A )

A.5倍

B.10倍

C.15倍

D.20倍

14、图示连接中高强度螺栓群受弯后的旋转中心为。

A、a点;

B、b点;

C、c点;

D、d点。

15.如图所示两端铰支理想轴心受压构件Ix/Iy≥4,其临界压力Ncr为( D )

A.π2EIx/(2b2)

B.π2EIx/b2

C.π2EIy/(4b2)

D.π2EIy/b2

16. 承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( B )

A.承载力低,变形大

B.承载力高,变形大

C.承载力低,变形小

D.承载力高,变形小

17、当沿受力方向的连接长度时,螺栓的抗剪和承压设计承载力均应降低,以防止 B 。

A、中部螺栓提前破坏;

B、端部螺栓提前破坏;

C、螺栓受弯破坏;

D、螺栓连接的变形过大。

18. 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( B )

A.尽可能集中于截面的形心处 B.尽可能远离形心

C.任意分布,无影响 D.尽可能集中于截面的剪切中心

19.梁整体失稳的方式为( D )

A.弯曲失稳

B.剪切失稳

C.扭转失稳

D.弯扭失稳

20、对于直接承受动力荷载的结构,宜采用 C 。

A、焊接连接;

B、普通螺栓连接;

C、摩擦型高强度螺栓连接;

D、承压型高强度螺栓连

21.当仅讨论截面形式对轴心受压杆的失稳影响时,一般来说,图示的四种截面中最易发生扭转失稳的截面为()

22. 双轴对称焊接工字形单向压弯构件,若弯矩作用在强轴平面内而使构件绕弱轴弯曲,则此构件可能出现的整体失稳形式是( 22、C )

A.平面内的弯曲屈曲

B.扭转屈曲

C. 平面外的弯扭屈曲

D. 平面内的弯曲屈曲或平面外的弯扭屈曲

23.格构式轴心受压构件的整体稳定计算时,由于( 23、B ),因此以换算长细比x。λx代替0λA.格构式柱可能发生较大的剪切变形 B.要求实现等稳定设计

C.格构式柱可能单肢失稳 D.格构式柱承载能力提高

24.关于钢结构的特点叙述错误的是(C)

A.建筑钢材的塑性和韧性好

B.钢材的耐腐蚀性很差

C.钢材具有良好的耐热性和防火性

D.钢结构更适合于建造高层和大跨结构

25.钢材屈服点fy的高低反应材料(D)

A.受静荷时的最大承载能力

B.受静荷时的最大变形能力

C.受动荷时的最大承载能力

D.受静荷时发生塑性变形前的承载能力

26.在三向正应力状态下,当出现下列何种情况时,钢材易发生脆性破坏(B)

A.异号应力,且应力差较小

B.异号应力,且应力差较大

C.同号拉应力,且应力差较小

D.同号拉应力,且应力差较大

27.角焊缝的最小焊脚尺寸hfmin≥1.5,最大焊脚尺寸hfmax≤1.2t1,式中的t1和t2分别为(C )

A.t1为腹板厚度,t2为翼缘厚度

B.t1为翼缘厚度,t2为腹板厚度

C.t1为较薄的被连接板件的厚度,t2为较厚的被连接板件的厚度

D.t1为较厚的被连接板件的厚度,t2为较薄小的被连接板件的厚度

28.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时,焊条应采用( )

A.E55型

B.E50型

C.E43型

D.H10MnSi

29.对于常温下承受静力荷载、无严重应力集中的碳素结构钢构件,焊接残余应力对下列没有明显影响的是(B )

A.构件的刚度

B.构件的极限强度

C.构件的稳定性

D.构件的疲劳强度

30.受弯构件的刚度要求是≤[ ],计算挠度时,则应()。

A.用荷载的计算值 B.用荷载的标准值

C.对可变荷载用计算值 D.对永久荷载用计算值

31. 焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的()

A.提高梁的抗弯强度 B.提高梁的抗剪强度

C.提高梁的整体稳定性 D.提高梁的局部稳定性

32、焊接工字形等截面简支梁,在何种情况下,整体稳定系数最高?()

A、跨度中央一个集中荷载作用时

B、跨间三分点处各有一个集中荷载作用时

C、全跨均布荷载作用时

D、梁两端有使其产生同向曲率、数值相等的端弯矩的荷载作用时

二、填空题(每空1分)

1.钢结构出现疲劳断裂时,破坏截面上的应力低于钢材的____极限强度________强度。

2.摩擦型高强度螺栓连接以磨擦面间的剪力和螺栓杆轴方向的拉力为承载能力极限状态;而承压型高强度螺栓连接以、螺纹处的有效截面为承载能力极限状态。

3.我国在建筑钢结构中主要采用的钢材为碳素结构钢和_____低合金高强度_______结构钢。

焊缝连接形式根据焊缝的截面形状,可分为对接焊缝和角焊缝两种类型。

4.型钢有热轧成型和______冷弯______成型两大类。

5.应力集中将会导致构件发生_______脆性_____破坏。

减小焊接残余变形的主要方法有:设计上的措施和工艺上的措施

6.当温度t<0℃时,随着温度下降,钢材的冲击韧性值也___随之下降_________。

7.在受拉的螺栓连接中,普通螺栓所受拉力的大小不仅与外力有关,还与被连接板件的__刚度__ ________有关。

8.高强度螺栓根据其螺栓材料性能分为两个等级:8.8级和10.9级,其中10.9表示螺栓所用材料的等级。

9.性能等级为4.6级和4.8级的C级普通螺栓连接,__4.6___级的安全储备更大。

10. 相同的梁分别承受均布荷载和集中荷载的作用,虽然两者在梁内产生的最大弯矩相同,但前者的整体稳定承载力比后者____好_______。

11.规范规定普通螺栓抗拉强度设计值ftb取为螺栓钢材抗拉强度设计值f的0.8倍,是为了考

虑主要是考虑一般螺栓有承受剪与拉两种情况,当有受剪时,其受拉可以0.8倍计的影响。

12. 实腹式偏心压杆在弯矩平面外的失稳属于_____弯扭______屈曲。

13. 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_____ ___局部稳定___。

14.钢材随时间进展将发生屈服强度和抗拉强度提高、塑性和冲击韧性降低的现象,称为时效硬化。

15.根据施焊时焊工所持焊条与焊件之间的相互位置的不同,焊缝可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种方位,其中____平焊_______施焊的质量最易保证。

16.钢材的含碳量越高,则强度越高,韧性越差,抗腐蚀性越差。

17.钢号Q345—B表示屈服强度为345N/mm,质量等级为B级的低合金高强度结构钢材。

18.建筑钢材中严格控制硫的含量,在Q235钢中不得超过0.05%,在Q345钢中不得超过0.045%,这是因为含硫量过大,在焊接时会引起钢材的___热脆________。

19.钢结构防火性能差是由于当温度超过一定值时,钢材的强度和将随温度升高而急剧降低。

20.钢材的伸长率是衡量钢材_____塑性______性能的指标,是通过一次静力拉伸试验得到的。

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