鋼結構綜合練習題及答案

1、鋼結構綜合練習題一、單選題1 .鋼材的三項主要力學性能指標為(A )。A. 抗拉強度、屈服點、伸長率 B.抗拉強度、屈服點、冷彎性能C.抗拉強度、冷彎性能、伸長申 D.冷彎性能、屈服點、伸長率2 .鋼材的伸長率與(D)標準拉伸試件標距問長度的伸長值有關。A. 達到屈服應力時B .達到極限應力時C.試件塑性變形后D.試件斷裂后3 .鋼材的伸長率用來反映材料的(C )。A. 承載能力B.彈性變形能力C.塑性變形能力D.抗沖擊荷載能力4 .鋼材的塑性指標，主要用(D )表示。A.流幅B.沖擊韌性C.可焊性D.伸長率5 .在構件發(fā)生斷裂破壞前，具有明顯先兆的情況是 (B )的典型特征。A. 脆性破壞B

2、.塑性破壞C.強度破壞D.失穩(wěn)破壞6.對鋼材的分組是根據鋼材的(D )確定的。A. 鋼種B.鋼號C.橫截面積的大小 D.厚度與直徑7 .部分焊透的對接焊縫的計算應按(B )計算。A.對接焊縫B.角焊縫C.斷續(xù)焊縫D.斜焊縫8 .一個承受剪力作用的普通螺栓在抗剪連接中的承載力是(D )。A. 栓桿的抗剪承載力B.被連接構件(板)的承壓承載力C. A、B中的較大值D . A、B中的較小值9 .承壓型高強度螺栓可用于(D )。A. 直接承受動力荷載B. 承受反復荷載作用的結構的連接C. 冷彎薄壁鋼結構的連接D. 承受靜力荷載或間接承受動力荷載結構的連接10 .為提高軸心受壓構件的整體穩(wěn)定，在構件截面

3、面積不變的情況下，構件截面的 形式應使其面積分布(B)。A. 盡可能集中丁截面的形心處B.盡可能遠離形心C.任意分布，無影響 D.盡可能集中丁截面的剪切中心11 .軸心受壓構件柱腳底板的面積主要取決丁 (C)。A. 底板的抗彎剛度B.柱子的截面積C.基礎材料的強度等級 D.底板的厚度12 .當無集中荷載作用時，焊接工字形截面粱翼緣與腹板的焊縫主要承受(C )A. 豎向剪力B .豎向剪力及水平剪力聯(lián)合作用C.水平剪力D.壓力13. 在焊接組合粱的設計中，腹板厚度應(C )。A.越薄越好B.越厚越好C.厚薄相當D.厚薄無所謂14. 排列螺栓時，若螺栓孔直徑為d°,螺栓的最小端距應為(B

4、)。A 1.5 do B 2 do C 3d。 D 8 d。15 .計算格構式壓彎構件的綴件時，剪力應取(C )。A. 構件實際剪力設計值B. 由公式V=竺(上計算的剪力85 . 235C. 構件實際剪力設計值或由公式 v=4L上 計算的剪力兩者中較大值85 235D. 由y = dM/dx計算值16 .塑性好的鋼材，貝U (D )。A.韌性也可能好 B.韌性一定好C.含碳量一定高D .一定具有屈服平臺17 .型鋼中的H型鋼和工字鋼相比，（B ）。A.兩者所用的鋼材不同 B.前者的翼緣相對較寬C.前者的強度相對較高 D.兩備的翼緣都有較大的斜度18 .在構件發(fā)生斷裂破壞前，具有明顯先兆的情況是

5、（B）的典型特征、A.脆性破壞 B.塑性破壞C.強度破壞 D.失穩(wěn)破壞19 .在彈性階段，側面角焊縫應力沿長度方向的分布為（C）。A.均分分布B. 一端大、一端小C.兩端大、中間小D.兩端小、中間大20 .下列軸心受拉構件，可不驗算正常使用極限狀態(tài)的為（D）。A.屋架下弦B.托架受拉腹桿C.受拉支撐桿D。預應力拉桿21 .為了（C）,確定軸心受壓實腹式構件的截面形式時，應使兩個主軸方向的長細 比盡可能接近。A.便于與其他構件連接 B.構造簡單、制造方便C.達到經濟效果 D.便于運輸、安裝和減少節(jié)點類型22 .軸心受壓構件發(fā)生彈性失穩(wěn)時，截面上的平均應力（C ）。A .低于鋼材抗拉強度fu B

6、.達到鋼材屈服強度fyC.低于鋼材比例極限fp D .低于鋼材屈服強度fy23 .梁的支承加勁肋應設置在（B ）。A. 彎曲應力大的區(qū)段B. 上翼緣或下翼緣有固定集中力作用處C. 剪應力較大的區(qū)段D. 有吊車輪壓的部位24 .鋼材的設計強度是根據（D ）確定的。A.比例極限B.彈性極限C.屈服點D.抗拉強度25 .單軸對稱截面的壓彎構件，一般宜使彎矩（A ）。A.繞非對稱軸作用B.繞對稱軸作用C.繞任意軸作用D.視情況繞對稱軸或非對稱軸作用26 .彎矩作用在實軸平面內的雙肢格構式壓彎柱應進行 （D ）和綴材的計算。A. 強度，剛度、彎矩作用平面內穩(wěn)定性、彎矩作用平面外的穩(wěn)定性，單肢穩(wěn)定性B.

7、彎矩作用平面內的穩(wěn)定性.單肢穩(wěn)定性C. 彎矩作用平面內穩(wěn)定性、彎矩作用平面外的穩(wěn)定性D. 強度，剛度、彎矩作用平面內穩(wěn)定性、單肢穩(wěn)定性27.鋼結構設計規(guī)范規(guī)定，當結構的表面長期受輻射熱達（B ） C以上或在短時間內可能受到火焰作用時，宜采取有效的防護措施 （如加隔熱層或水套等）A.50B.150C.250D.30028.在碳素結構鋼中，（A ）不宜用丁焊接結構。A.Q235-A FB.Q235-B FC.Q235-C FD.Q235-D F29.有四種不同厚度的Q345鋼，其中（A ）厚的鋼板強度設計值最高。A.12 mm B.18 mmC.36 mm D.52 mm30. 格構式軸心受壓構件

8、的等邊單角鋼斜綴條可按軸心受壓構件設計，但強度設計值要乘以折減系數(shù)以考慮（B ）A. 剪力的影響B(tài). 單面連接偏心的影響C. 構件的焊接缺陷形的影響D. 節(jié)點構件不對中的影響31. 下圖為承受固定集中力設計值 F（包括梁自重）的等截面組合梁，截面1-1處需驗算折算應為，其驗算部位為（C ）I 1A.1B.2C.3D.432. 焊接之字形梁的腹板局部穩(wěn)定常采用配置加勁肋的方法來解決，若235/f h0/tw>160* y 時， （D ）。A. 可能發(fā)生剪切失穩(wěn)，應配置橫向加勁肋B. 可能發(fā)生彎曲失穩(wěn)，應配置縱向加勁肋和橫向加勁肋C. 可能發(fā)生彎曲失穩(wěn)，應配置橫向加勁肋D. 可能剪切失穩(wěn)和彎

9、曲失穩(wěn)，應配置橫向加勁肋和縱向加勁肋33. 梁的支承加勁肋應設置在（B ）A. 彎曲應力大的區(qū)段B. 上翼緣或下翼緣有固定集中力作用處C. 剪應力較大的區(qū)段D. 有吊車輪壓的部位34. 按鋼結構設計規(guī)范規(guī)定，實腹式軸心受壓構件整體穩(wěn)定性的公式N/A< f的物理意義是 （D ）。A. 構件截面上的平均應力不超過鋼材抗壓強度設計值B. 構件截面上最大應力不超過鋼材強度設計值c.構件截面上的平均應力不超過歐拉臨界應力設計值D.構件軸心壓力設計值不超過結件穩(wěn)定極限承載力設計值35. 在下圖中的連接中，角鋼肢尖上的角焊縫的焊腳尺寸hf應滿足 （B ）。A.hf.min =1.510< hf

10、< hf.max =:1.2 x 10B.hf.min =1.512< hf < hf.max =10-(12)C.hf.min =1.510< hf < hf.max =1.2 x 12A.hf.min =1.5.12< hf < hf.max =:10-(12)36. 兩端皎接的軸心受壓構件，截面如下圖所示，在不改變鋼種、構件截面類別和翼緣、腹板截面面積的情況下（ D ）采用可提高其承載力。A. 調整構件在弱軸方向的計算長度，或加大腹板高度減少厚度B. 改變構件端連接構造，或增設側向支承點來減小弱軸方向的計算長度，或減小翼 像寬度加大厚度C. 調整

11、構件弱軸方向的計算長度，或減小翼緣寬度加大厚度D. 增大構件端部連接約束，或增加側向支承點來減小在弱方向上的計算長度，或減 少翼像厚度加大寬度37. 單軸對稱實腹式壓彎構件，彎矩作用在對稱平面并使較寬翼緣受壓，其彎矩作用平面內的整體穩(wěn)定采用 丁 間（1-°.8N/Nex） *和A -W2x（1tX25N/NExr f計算,其中的：x, W1x , W2x的取值為（D ）18A. ：X相同；W1x和W2x為繞對稱軸的較大和較小翼緣最外纖維毛截面模量B . ：X不同；W1x和W2x為繞非對稱軸的較大、較小翼緣最外纖維凈截面模量C. ：x不同；W1x和W2x為繞非對稱軸的較大、較小翼緣最外

12、纖維凈截面模量 D . 'X不同；W1x和W2x為繞非對稱軸的較大、較小翼緣最外纖維凈截面模量38. 高強度螺栓摩擦型連接與高強度螺栓承壓型連接主要區(qū)別是（D ）A.預拉力不同B. 連接處構件接觸面的處理方法不同C. 采用的材料等級不同D. 設計計算方法不同39. 鋼材的設計強度是根據（C ）確定的。40.鋼結構梁計算公式中X（A）比例極限（B）彈性極限（C）屈服點（D）極限強度C ）。(A) 與材料強度有關(B) 是極限彎矩與邊緣屈服彎矩之比(C) 表示截面部分進入塑性(D) 與梁所受荷載有關 二、填空題1 .鋼材五項機械性能指標是抗拉強度 、屈服點、 伸長率 、180度冷W、 沖擊

13、韌性 。2. 鋼材中氧的含量過多，將使鋼材出現(xiàn)熱脆 現(xiàn)象。3. 支承加勁肋應驗算的內容是 腹板平面外的穩(wěn)定性、端面承壓強度、支承加 勁肋與腹板的連接焊縫。4. 雙軸對稱的工字型截面軸壓構件失穩(wěn)時的屈曲形式是彎曲 屈曲。5. 采用手工電弧焊焊接 Q345鋼材時應采用E50 焊條。6 .焊接殘余應力不影響構件的靜力強度 。7、 角焊縫的最小計算長度不得小丁8hf和 40mm 。8、 冷彎性能合格是鑒定鋼材在彎曲狀態(tài)下塑性應變能力 和 質量 的綜合指標。9、時效硬化會改變鋼材的性能，將使鋼材的 強度 提高,塑性、韌性 降低。10、 軸心受壓構件整體屈曲失穩(wěn)的形式有彎曲失穩(wěn)、扭轉失穩(wěn)、彎扭失 穩(wěn)。11

14、、 鋼材的兩種破壞形式為塑性破壞和脆性破壞。12、 橫向加勁肋按其作用可分為間隔加勁肋、支承加勁肋兩種。13、 軸心受拉構件的承載力極限狀態(tài)是以凈截面平均應力小于鋼材屈服點、判斷題(正確的畫v7，錯誤的畫x)1. 鋼材中硫含量過多會引起鋼材的冷脆；磷含量過多會引起鋼材的熱脆。(x )2. 承載能力極限狀態(tài)為結構或構件達到最大承載力或達到不適丁繼續(xù)承載的變形時的極限狀態(tài)。（V ）3 .軸心受壓構件，應進行強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和剛度的驗算。（V ）4 .軸心受拉構件計算的內容有強度、剛度和穩(wěn)定性。（x ）5. 計算雙肢格構式軸心受壓構件繞虛軸 x軸彎曲的整體穩(wěn)定時，其軸心受壓整體穩(wěn) 定系數(shù)4應

15、根據換算長細比查表確定。（V ）6. 碳的含量對鋼材性能的影響很大，一般情況下隨著含碳量的增高，鋼材的塑性 和韌性逐漸增高。（x）7. 承受動力荷載重復作用的鋼結構構件及其連接，當應力變化的循環(huán)次數(shù)。n> 5X104次時，應進行疲勞驗算。（/）8 .角焊縫中的最大焊腳尺寸hfmax = 1.2t，其中t為較厚焊件厚度。（X ）9 .采用普通螺栓連接時，栓桿發(fā)生剪斷破壞，是因為螺栓直徑過細。（V ）10 .雙軸對稱截面的理想軸心受壓構件，可能發(fā)生彎曲屈曲和扭轉屈曲。（V ）11. 鋼結構設計除疲勞計算外，采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，用分項 系數(shù)設計表達式進行計算（/ ）。12.

16、 合理的結構設計應使可靠和經濟獲得最優(yōu)平衡， 使失效概率小到人們所能接受程 度（V ）。13. 冷加工硬化，使鋼材強度提高，塑性和韌性下降，所以普通鋼結構中常用冷加工 硬化來提高鋼材強度（x ）。14. 在焊接結構中，對焊縫質量等級為3級、2級焊縫必須在結構設計圖紙上注明，1 級可以不在結構設計圖紙中注明（x）。15. 軸心受力構件的柱子曲線是指軸心受壓桿失穩(wěn)時的臨界應力Jr與壓桿長細比之間的關系曲線。（/）16. 格構式軸心受壓構件繞虛軸穩(wěn)定臨界為比長細比九相同的實腹式軸心受壓構件低。原因是剪切變形大，剪力造成的附加繞曲影響不能忽略（V ）。17. 在主平面內受彎的實腹構件，其抗彎強度計算是

17、以截面彈性核心幾乎完全消失，出現(xiàn)塑性皎時來建立的計算公式（x）。18. 具有中等和較大側向無支承長度的鋼結構組合梁， 截面選用是由抗彎強度控制設 計，而不是整體穩(wěn)定控制設計（x）。19. 在焊接連接中，角焊縫的焊腳尺寸 hf愈大，連接的承載力就愈高。（x ）。20. 計算格構式壓彎構件的綴件時，應取構件的剪力和按式V=Af疽y 1235/85計算的剪力兩者中的較大值進行計算（ V）。四、簡答題1 .抗剪普通螺栓連接有哪幾種可能的破壞形式 ？答：螺栓抗剪連接達到極限承載力時，可能的破壞形式有四種形式：栓桿被剪斷； 螺栓承壓破壞；板件凈截面被拉斷；端板被栓桿沖剪破壞。2.簡述鋼結構連接方法的種類。

18、答；鋼結構的連接方法可分為焊接連接、螺栓連接和釧釘連接三種。3 .格構式構件截面考慮塑性發(fā)展嗎？答：格構式構件截面不考慮塑性發(fā)展，按邊緣屈服準則計算，因為截面中部空心。4. 普通螺栓連接受力情況可分為哪幾類？答：螺栓只承受剪力；螺栓只承受拉力；螺栓承受剪力和拉力的共同作用。5. 減小焊接應力和焊接變形的設計上措施有哪些？答：1）焊接位置安排要合理；2）焊縫尺寸要適當；3）焊縫的數(shù)量要少，且不宜過分集中；4）應盡量避免兩條或三條焊縫垂直交義；5）盡量避免在母材厚度方向的收縮應力。6. 影響鋼材脆性的因素？答：化學成分（P、W致冷脆，S、61起熱脆）、冶金缺陷（偏析、非金屆火雜、裂 紋、起層）、溫

19、度（熱脆、低溫冷脆）、冷作硬化、時效硬化、應力集中以及同號三 向主應力狀態(tài)等均會增加鋼材的脆性。7. 防止受彎構件腹板局部失穩(wěn)的途徑？答：（1）增加腹板的厚度tw但此法不很經濟；設置加勁肋作為腹板的支承，將腹板分成尺寸較小的區(qū)段，以提高其臨界應力， 此法較為有效。加勁肋布置方式有：僅加橫向加勁肋；同時設橫向加勁肋和縱向 加勁肋;同時設橫向加勁肋和受壓區(qū)的縱向加勁肋及短加勁肋。8. 請撰寫軸心拉桿的強度計算公式，及說明各字母所代表含義?答：（一）強度計算軸心拉桿的強度計算公式為：式中 N軸心拉力；An拉桿的凈截面面積；f鋼材抗拉強度設計值。9. 影響軸心壓桿整體穩(wěn)定的因素？答：軸壓構件的穩(wěn)定極限

20、承載力受到以下多方面因素的影響：構件不同方向的長細 比;截面的形狀和尺寸；材料的力學性能；殘余應力的分布和大??；構件 的初 彎曲和初扭曲；荷載作用點的初偏心；支座并非理想狀態(tài)的彈性約束力；構件 失穩(wěn)的方向等等。因此，目前以具有初始缺陷的實際軸心壓桿作為力學模型，用開口薄壁軸心壓桿的 彈性微分方程來研究軸壓桿的穩(wěn)定問題。10 .拉彎和壓彎構件的整體失穩(wěn)破壞包括幾個方面？答：拉彎和壓彎構件整體失穩(wěn)破壞包括幾個方面:(1)單向壓彎構件彎矩作用平面內的 失穩(wěn)，這在彎矩作用平面內只產生彎曲變形，不存在分?，F(xiàn)象，屆丁極值失穩(wěn)；(2)單向壓彎構件彎矩作用平面外失穩(wěn)，即在彎矩作用平面外發(fā)生側移和扭轉，乂稱彎

21、扭失穩(wěn)，這種失穩(wěn)具有分校失穩(wěn)的特點；(3)雙向壓彎構件的失穩(wěn)，即同時產生雙向彎 曲變形并伴隨有扭轉變形的失穩(wěn)。11 .鋼結構焊接形式？答：按兩焊件的相對位置，分為平接、搭接和頂接；對接焊縫按受力方向與焊縫長度 方向的關系，分為直縫和斜縫；角焊縫按受力方向與焊縫長度方向的關系，分為端 縫和側縫；按焊縫連續(xù)性，分為連續(xù)焊縫和斷續(xù)焊縫；按施工位置，分為俯焊、立 焊、橫焊、仰焊。12.普通螺栓連接，螺栓的排列和構造要求？答：(1)受力要求：1)端距限制一一防止孔端鋼板剪斷， 2d。； 2)螺孔中距限制一一限 制下限以防止孔問板破裂，即保證3do限制上限以防止板間翹曲。(2) 構造要求:防止板翹曲后浸入

22、潮氣而腐蝕，限制螺孔中距最大值。(3) 施工要求:為便丁擰緊螺栓，宜留適當間距(不同的工具有不同要求)。五、計算題1、驗算圖示角焊縫連接的強度。已知承受靜荷載，鋼材為 Q235-AF,焊條為E43 型，f1w=160N/mm2，偏離焊縫形心的力 F =500kN , e=100mm , hf =10mm , 圖中尺寸單位：mm,無引弧板。五（1）題圖解：將外力F移向焊縫形心，得:Fe=2N' helw500 1032 2 0.7 10 (400 -20)_.，2=66.47N / mmV' helw500 1032 2 0.7 10 (400 -20)=66.47N/mm2一

23、2=104.95N / mm6 500 103 1002 2 0.7 10 (400-20)2" f 22104.95 66.4722 w2(-)f = ()66.47 =155.44N/mm - ff =160N/mm2、驗算圖示普通螺栓連接時的強度。已知螺栓直徑 d=22mm, C級螺栓，螺栓和=170 N/mm2 ,構件材料為 Q235,夕卜力設計值F =150kN , f；=140N/mm2 , f：fcb= 305 N/mm2 , Ae = 3.03cm2。五（2）題圖解:N； =Aeftb= 3.03 102 170 10，=51.51kNN：二d2b=nvfv43.14

24、 222；=1 140 10 =53.19kNN：=d' tfcb =22 18 305 10項=120.78kN c受力最大的1號螺栓所受的剪力和拉力分別是:NvF 15018.75kNNtMyi150 200 240222 = 40.18kN2 (802 1602 2402)Nv、2 .Nt、2 一b)( ,b)Nt(18.75)2 (40.18)2 =0.86 ： 153.1951.51Nv =18.75kN : Nb =120.78kN vc螺栓連接強度滿足要求。3.計算圖示連接的焊縫長度。已知N=900kN （靜力荷載設計值）手工焊，焊條E43 型，hf =10mm , f：=160N/mm2五（3）題圖=-900 = 600KN31N2900 =300KN3N1600 1031 w22 0.7hf ffwN22 0.7hf ffw2 0.7 10 160300 1032 0.7 10 160=268mm=134mmI1 f +2hf =268 +2X10 =288mm取 l = 290mml2=lw2 +2hf =134+2 勺0 = 154mm 取l2 =155mmF=300kN, 2 fy=235N/mm ,4. 試驗算圖示簡支梁的整體穩(wěn)定性。已知作用在梁跨中的荷載設計值 忽略梁自重產生的內力，采用Q2