鋼結構綜合練習題及答案

PAGEPAGE14《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、伸長串D．冷彎性能、屈服點、伸長率

2．鋼材的伸長率與(D)標準拉伸試件標距間長度的伸長值有關。

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．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(jù)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．盡可能集中于截面的形心處B.盡可能遠離形心

C.任意分布，無影響D．盡可能集中于截面的剪切中心

11．軸心受壓構件柱腳底板的面積主要取決于(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，螺栓的最小端距應為（B）。A1.5B2C3D815．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=計算的剪力

C.構件實際剪力設計值或由公式V=計算的剪力兩者中較大值

D．由y＝dM／dx計算值16．塑性好的鋼材，則(D)。

A．韌性也可能好B．韌性一定好

C.含碳量一定高D．—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(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(jīng)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fuB．達到鋼材屈服強度fy

C．低于鋼材比例極限fpD．低于鋼材屈服強度fy

23．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(jù)(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)定采用和計算，其中的x，W1x，W2x的取值為（D）。A．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(jù)（C）確定的。(A)比例極限(B)彈性極限(C)屈服點(D)極限強度40.鋼結構梁計算公式中x（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度冷彎、沖擊韌性。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于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、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為極限狀態(tài)的。

三、判斷題(正確的畫√，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于繼續(xù)承載的變形時的極限狀態(tài)。(√)

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。(√)

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)φ應根據(jù)換算長細比查表確定。(√)6．碳的含量對鋼材性能的影響很大，—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。(√)

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。(√)

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.合理的結構設計應使可靠和經(jīng)濟獲得最優(yōu)平衡，使失效概率小到人們所能接受程度(√ )。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cr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(√ )。17.在主平面內受彎的實腹構件，其抗彎強度計算是以截面彈性核心幾乎完全消失，出現(xiàn)塑性鉸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/85計算的剪力兩者中的較大值進行計算( √)。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：①栓桿被剪斷；②螺栓承壓破壞；③板件凈截面被拉斷；④端板被栓桿沖剪破壞。

2．簡述鋼結構連接方法的種類。

答；鋼結構的連接方法可分為焊接連接、螺栓連接和鉚釘連接三種。

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叉；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、N導致冷脆，S、O引起熱脆)、冶金缺陷(偏析、非金屬夾雜、裂紋、起層)、溫度(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(jīng)濟;(2)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:①僅加橫向加勁肋;②同時設橫向加勁肋和縱向加勁肋;③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)定極限承載力受到以下多方面因素的影響:①構件不同方向的長細比;②截面的形狀和尺寸;③材料的力學性能;④殘余應力的分布和大小;⑤構件的初彎曲和初扭曲;⑤荷載作用點的初偏心;⑦支座并非理想狀態(tài)的彈性約束力;③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，屬于極值失穩(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，又稱彎扭失穩(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——防止孔端鋼板剪斷，≥2d0;2)螺孔中距限制——限制下限以防止孔間板破裂，即保證3d0限制上限以防止板間翹曲。(2)構造要求:防止板翹曲后浸入潮氣而腐蝕，限制螺孔中距最大值。(3)施工要求:為便于擰緊螺栓，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，，偏離焊縫形心的力，，，圖中尺寸單位：mm，無引弧板。五（1）題圖解：將外力移向焊縫形心，得：

2、驗算圖示普通螺栓連接時的強度。已知螺栓直徑，C級螺栓，螺栓和構件材料為Q235，外力設計值，，，，。五（2）題圖解：受力最大的１號螺栓所受的剪力和拉力分別是：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，，=160N/mm2。五（3）題圖解：