《钢结构》模拟自测题

欧阳老师

张老师

《钢结构》模拟自测题2
一、单项选择题（每小题1分，共25分）
1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（      ）。
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（     ）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（     ）。
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、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
5、同一结构钢材的伸长率(      )。
  A、δ5>δ10              B、δ5=δ10
  C、δ5<δ10              D、不能确定
6、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
7、同类钢种的钢板，厚度越大，（         ）  。
A、强度越低；                        B、塑性越好；
C、韧性越好；                        D、内部构造缺陷越少。
8、在下列各化学元素中，(        )的存在可提高钢材的强度和抗锈蚀能力，但却会严重地降低钢材的塑性、韧性和可焊性，特别是在温度较低时促使钢材变脆(冷脆)。
  A、硅              B、铝              C、硫               D、磷
9、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、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
10、钢结构用钢的含碳量一般不大于（       ）。
A、  0.6%   B、  0.25%   C、  0.22%   D、  0.2%
11、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(      )施焊的质量最易保证。
  A、平焊           B、立焊            C、横焊                D、仰焊
12、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、5倍                          B、10倍
C、15倍                         D、20倍
13、承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接(      )
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
14、对于直接承受动力荷载的结构，宜采用（       ）。
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
15、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（　  　）
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
16、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
17、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
18、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，则
该构件可能发生（       ）。
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
19、若两个方向支计算长度一定的轴心压杆回转半径增大，其稳定承载力（       ）。
   A提高     B降低     C不变      D不能确定
20、支承加劲肋进行稳定计算时，计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积，该范围是（      ）。
A 15    B 13     C 13     D 15
21、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
22、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
23、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
24、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(       )。
A、σ01>σ02>σ03                   B、σ01<σ02<σ03
C、σ01>σ03>σ02                   D、σ03>σ01>σ02
25、钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算? (       )。
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、弯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、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比
二、简答题（每小题5分，共25分）
1、简述钢结构有哪些主要特点。
2、简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？如何避免？
3、何谓焊接板梁的最大高度hmax和最小高度hmin?梁的经济高度he的范围?腹板太厚或太薄会出现什么问题?
4 、计算压弯（拉弯）构件的强度时，根据不同情况，采用几种强度计算准则？并简述各准则的内容。我国钢结构规范对于一般构件采用哪一准则作为强度极限？
5、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？
三、计算题（每小题10分，共50分）
1、验算图示角焊缝连接的强度。已知承受静荷载，钢材为Q235-AF，焊条为E43型， ，偏离焊缝形心的力 ， ， ，图中尺寸单位：mm，无引弧板。
解：
2、验算图示普通螺栓连接时的强度。已知螺栓直径 ，C级螺栓，螺栓和构件材料为Q235，外力设计值 ， ， ， ， 。（12分）
解：
3、如图所示为一轴心受压柱的工字形截面，该柱承受轴心压力设计值N=4500kN，计算长度为 钢材为Q235BF， ，验算该柱的刚度和整体稳定性。已知 ， ， ， 。
15        20        25        30        35        40        45
0.983        0.970        0.953        0.936        0.918        0.899        0.878
解
4、 简支梁受力及支承如图所示，荷载标准值P=180kN，分项系数1.4，不计自重，Q235钢，fy=235N/mm2。
1）验算该梁的强度。
2）如不需验算该梁的整体稳定，问需设几道侧向支承？  
设强轴为x轴。
5、试验算图示压弯构件平面外的稳定性，钢材为Q235， ， ，
， ，跨中有一侧向支撑， ， ， ， （10分）
解
以下是本试卷的参考答案：
一、单项选择题（每小题1分，共25分）
1-5 BCCAA   6-10：BADAC   11-15： AABCD  16-20：BAAAA   21-25：CCDAD
二、简答题（每小题5分，共25分）
1、简述钢结构有哪些主要特点。
答：（1）材料的强度高，塑性和韧性好；
（2）材质均匀，和力学计算的假定比较符合；
（3）制作简便，施工周期短；
（4）质量轻；
（5）钢材耐腐蚀性差；
（6）钢材耐热，但不耐火；
2、简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？如何避免？
（1）螺栓杆被剪断；（2）挤压破坏；（3）板件被拉断；（4）板件端部剪切破坏；（5）栓杆受弯破坏
（1）通过计算保证螺栓抗剪（2）通过计算保证螺栓抗挤压（3）通过计算保证板件有足够的拉压强度（属于构件的强度计算）（4）螺栓端距≥      ——避免钢板被拉豁（5）被连接板件厚度不能超过栓杆直径的5倍
3、何谓焊接板梁的最大高度hmax和最小高度hmin?梁的经济高度he的范围?腹板太厚或太薄会出现什么问题?
梁的高度应由建筑高度、刚度要求和经济条件三者来确定。建筑高度是指梁格底面最低表面到楼板顶面之间的高度，它的限制决定了梁的最大可能高度hmax，一般由建筑师提出；刚度要求是要求梁的挠度v≤［v］，它决定了梁的最小高度hmin；由经济条件可定出梁的经济高度he，一般由梁的用钢量为最小来确定，梁的经济高度的范围为：hmin≤he≤hmax，腹板太厚将增加用钢量，导致不经济，而太薄，梁的腹板将不能保证局部稳定性要求，从而使梁的稳定性承载能力降低。
4 、计算压弯（拉弯）构件的强度时，根据不同情况，采用几种强度计算准则？并简述各准则的内容。我国钢结构规范对于一般构件采用哪一准则作为强度极限？
答：计算压弯（拉弯）构件的强度时，根据不同情况，采用三种强度计算准则。
其中
（1）截面边缘纤维屈服准则：当构件受力最大截面边缘处的最大应力达到屈服时，即认为构件达到了强度极限。
（2）全截面屈服准则：这一准则以构件最大受力截面形成塑性铰为强度极限。（3）部分发展塑性准则：这一准则以构件最大受力截面的部分受压区和受拉区进入塑性为强度极限。
我国钢结构规范对于一般构件采用部分发展塑性准则作为强度极限。
5、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？
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：
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。
三、计算题（每小题10分，共50分）
1、验算图示角焊缝连接的强度。已知承受静荷载，钢材为Q235-AF，焊条为E43型， ，偏离焊缝形心的力 ， ， ，图中尺寸单位：mm，无引弧板。
解：将外力 移向焊缝形心，得：
； ；
2、验算图示普通螺栓连接时的强度。已知螺栓直径 ，C级螺栓，螺栓和构件材料为Q235，外力设计值 ， ， ， ， 。（12分）
解：
受力最大的１号螺栓所受的剪力和拉力分别是：
螺栓连接强度满足要求。
3、如图所示为一轴心受压柱的工字形截面，该柱承受轴心压力设计值N=4500kN，计算长度为 钢材为Q235BF， ，验算该柱的刚度和整体稳定性。已知 ， ， ， 。
15        20        25        30        35        40        45
0.983        0.970        0.953        0.936        0.918        0.899        0.878
3解  
（1）刚度验算：
（2）整体稳定算：当 时，
4、 简支梁受力及支承如图所示，荷载标准值P=180kN，分项系数1.4，不计自重，Q235钢，fy=235N/mm2。
1）验算该梁的强度。
2）如不需验算该梁的整体稳定，问需设几道侧向支承？  
设强轴为x轴。
（1） 强度验算
最大正应力强度验算：
因为翼缘  
所以可以考虑部分塑性。
最大剪应力强度验算：
腹板与翼缘交界处折算应力验算：
所以强度均满足。
（2） 整体稳定性保证
如不需验算梁的整体稳定性，则需受压翼缘自由长度与其宽度的比满足要求：
所以在梁跨中设一道侧向支承点就能保证梁的整体稳定性。
5、试验算图示压弯构件平面外的稳定性，钢材为Q235， ， ，
， ，跨中有一侧向支撑， ， ， ， （10分）
解：
；
；
； 查表
；