钢结构复习资料

一、选择题

1．钢材的设计强度是根据（屈服点    ）确定的。

2．焊接残余应力对构件的（    静力强度）无影响。

3．为提高轴心受压构件的整体稳定，在构件截面面积不变的情况下，构件截面的形式应使其面积分布（尽可能远离形心）。

4．轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于（基础材料的强度等级    ）。

5．在焊接组合梁的设计中，腹板厚度应（厚薄相当    ）。

6．焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是（    提高梁的局部稳定性）。

7．单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩（绕非对称轴作用  ）

8．塑性好的钢材，则（一定具有屈服平台    ）。

9．在构件发生断裂破坏前，具有明显先兆的情况是（塑性破坏    ）的典型特征。

10．部分焊透的对接焊缝的计算应按（角焊缝    ）计算。

11．下列轴心受拉构件，可不验算正常使用极限状态的为（预应力拉杆    ）。

12．轴心受压构件发生弹性失稳时，截面上的平均应力（低于钢材比例极限    ）。

13．梁的支承加劲肋应设置在（上翼缘或下翼缘有固定集中力作用处    ）。

14．双肢格构式受压柱，实轴为x－x，虚轴为y－y，应根据（    ）确定肢件间距离。

15．弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行（强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性    ）和缀材的计算。

二、判断题

1．碳的含量对钢材性能的影响很大，一般情况下随着含碳量的增高，钢材的塑性和韧性逐渐增高。（×  ）

2．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，而与钢材的强度并无明显关系。（√  ）

3．角焊缝中的最小焊缝尺寸，其中t为较薄焊件的厚度（mm）。        （× ）

4．计算结构或构件的强度，稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值。        （√ ）

5．构件的长细比是计算长度与相应截面积之比。                                （× ）

6．轴心受压构件，应进行强度、整体稳定、局部稳定和刚度的验算。            （√ ）

7．承受静力荷载的焊接工字钢梁，当腹板高厚比时，利用腹板屈曲后强度，腹板应配置纵向加劲肋。（× ）

8．钢屋盖的刚度和空间整体性是由屋盖支撑系统保证的。                        （√ ）

9．《钢结构设计规范》中，荷载设计值为荷载标准值除以荷载分项系数。        （× ）

10．当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性降低。                （√ ）

11．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＝1.0    ；但对直接承受动力荷载的结构，应取＝1.22。    （× ）

12．加引弧板施焊的情况下，受压、受剪的对接焊缝，以及受拉的一级和二级焊缝，均与母材等强，不需计算；只有受拉的三级焊缝才需要计算。（√  ）

13．当荷载作用在梁的上翼缘时，梁整体稳定性提高。（× ）

14．屋架的外形应考虑在制造简单的条件下尽量与弯矩图接近，使弦杆的内力差别较小。（√ ）

15．对于跨中无侧向支承的组合梁，当验算整体稳定不足时，宜采用加大受压翼缘板的宽度（√ ）

三、简答题

1．简述钢结构对钢材的基本要求。答：(1)较高的强度（抗拉强度和屈服点）； (2)足够的变形能力（塑性和韧性）；(3)良好的工艺性能（冷加工、热加工和可焊性能）；(4) 根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。 

2．为何要规定螺栓排列的最大和最小容许距离？答：为了避免螺栓周围应力集中相互影响、钢板的截面削弱过多、钢板在端部被螺栓冲剪破坏、被连接板件间发生鼓曲现象和满足施工空间要求等，规定了螺栓排列的最大和最小容许距离。    

3．计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比？答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定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定承载力的影响

《钢结构》综合练习3及解析

一、选择题

1．钢材的塑性指标，主要用（    伸长率）表示。

2．钢材牌号Q235、Q345、Q390是根据材料（屈服点    ）命名的。

3．四种不同厚度的Q345钢，其中（12mm    ）厚的钢板强度设计值最高。

4．部分焊透的对接焊缝的计算应按（角焊缝    ）计算。

5．高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接主要区别是（采用的材料等级不同    ）。

6．为了（达到经济效果    ），确定轴心受压实腹式构件的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近。

7．在下列关于柱脚底板厚度的说法中，错误的是（其它条件相同时，四边支承板应比三边支承板更厚些    ）。

8．焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同的情况下，当（加强梁的受压翼缘宽度    ）时，梁的整体稳定性最好。

9．焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋对防止（A. 剪应力        B. 弯曲应力    ）引起的局部失稳最有效。

10．当无集中荷载作用时，焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要承受（C. 水平剪力    ）。

11．梁的支承加劲肋应设置在（    上翼缘或下翼缘有固定集中力作用处    ）。

12．实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的主要是考虑（残余应力的影响    ）。

13．单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩（绕非对称轴作用    ）。

14．计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（由公式计算的剪力    ）。

15．弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行（弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性    ）和缀材的计算。

三、简答题

1．化学成分碳、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腐蚀性。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？如何防止？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；②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①、②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定承载力？答：构件的初弯曲、荷载的初偏心、残余应力的分布以及构件的约束情况等。

《钢结构》综合练习2

一、选择题

1．钢材的伸长率用来反映材料的（塑性变形能力    ）。

2．钢材在低温下，强度提高，塑性下降，冲击韧性（下降    ）。

3．在构件发生断裂破坏前，具有明显先兆的情况是（塑性破坏    ）的典型特征。

4．斜角焊缝主要用于（钢管结构    ）。

5．承压型高强度螺栓可用于（承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接    ）。

6．每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（    0.8）倍。

7．一个承受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是（A、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，可以认为中和轴在螺栓（3    ）上。

9．对有孔眼等削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（平均应力达到钢材屈服点    ）。

10．下列轴心受拉构件，可不验算正常使用极限状态的为   预应力拉杆        。

11．在图2所示的单向弯曲简支梁的整体稳定计算公式中，Wx＝（    ）。

12．图3所示为加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（    A）设置，对提高梁的整体稳定性效果最好。

13．实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算的内容为（强度、刚度、弯矩作用平面内及平面外稳定性、局部稳定、长细比    ）。

14．双肢格构式受压柱，实轴为x－x，虚轴为y－y，应根据（    ）确定肢件间距离。

15．计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（构件实际剪力设计值或由公式计算的剪力两者中较大值）。

三、简答题

1．什么情况下会产生应力集中，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、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时，构件中的应力分布将不再保持均匀，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，往往是引起脆性破坏的根源。

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发展吗？为什么？答：格构式构件截面不考虑塑性发展，按边缘屈服准则计算，因为截面中部空心

《钢结构》综合练习4 解析

一、选择题（每题2分，共计30分）

1．塑性好的钢材，则韧性也可能好        。（A）

2．型钢中的H型钢和工字钢相比，    前者的翼缘相对较宽     。（B）

3．在构件发生断裂破坏前，具有明显先兆的情况是   塑性破坏     的典型特征。（B）

4．在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为  两端大、中间小         。（C）

5．部分焊透的对接焊缝的计算应按   角焊缝       计算。（B）

6．一个承受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是A、B中的较小值       。（D）

7．下列轴心受拉构件，可不验算正常使用极限状态的为   预应力拉杆        。（D）

8．为了   达到经济效果     ，确定轴心受压实腹式构件的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近。（C）

9．轴心受压构件发生弹性失稳时，截面上的平均应力  低于钢材比例极限      。（C）

10．梁的支承加劲肋应设置在     上翼缘或下翼缘有固定集中力作用处      。（B）

11．在焊接组合梁的设计中，腹板厚度应   厚薄相当     。（C）

12．梁的支承加劲肋应设置在  上翼缘或下翼缘有固定荷载作用的部位        。（C）

13．双肢格构式受压柱，实轴为x－x，虚轴为y－y，应根据         确定肢件间距离。（B）

14．单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩  绕非对称轴作用        。（A）

15．弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行  强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性         和缀材的计算。（D）

三、简答题（每题5分，共计15分）

1．化学成分碳、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腐蚀性。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简述钢结构连接方法的种类。答：钢结构的连接方法可分为焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种。

3.  格构式构件截面考虑塑性发展吗？答：格构式构件截面不考虑塑性发展，按边缘屈服准则计算，因为截面中部空心。

综合练习5

一、选择题（每题2分，共计30分）

1．钢材的三项主要力学性能指标为抗拉强度、屈服点、伸长率        。（A）

2．钢材的伸长率与   试件断裂后    标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。（D）

3．钢材的伸长率用来反映材料的   塑性变形能力     。（C）

4．钢材的塑性指标，主要用   伸长率    表示。（D）

5．在构件发生断裂破坏前，具有明显先兆的情况是  塑性破坏      的典型特征。（B）

6．对钢材的分组是根据钢材的    厚度与直径    确定的。（D）

7．部分焊透的对接焊缝的计算应按   角焊缝       计算。（B）

8．一个承受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是  A、B中的较小值      。（D）

9．承压型高强度螺栓可用于       承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接    。（D）

10．为提高轴心受压构件的整体稳定，在构件截面面积不变的情况下，构件截面的形式应使其面积分布 尽可能远离心

11．轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于  基础材料的强度等级      。（C）

12．当无集中荷载作用时，焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要承受  水平剪力     。（C）

13．在焊接组合梁的设计中，腹板厚度应   厚薄相当     。（C）

14．双肢格构式受压柱，实轴为x－x，虚轴为y－y，应根据         确定肢件间距离。（B）

15．计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取  构件实际剪力设计值或由公式计算的剪力两者中较大值。

三、简答题（每题5分，共计15分）

1．什么情况下会产生应力集中，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、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时，构件中的应力分布将不再保持均匀，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，往往是引起脆性破坏的根源。

2．抗剪普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；②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定时，为什么采用换算长细比？ 答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定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定承载力的影响。

试卷代号：1108广播电视大学2009-2010学年度第二学期“开放本科”期末考试钢结构（本）  试题

一、单项选择题（将每题正确答案的序号填入括号内，每小题2分-共

1．下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，(  计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值  )组符合《钢结构设计规范》。

2．钢材的伸长率艿是反映材料(  塑性变形能力  )的性能指标。

3．以下关于应力集中的说法中正确的是(应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到   )。

4．钢材经历了应变硬化（应变强化）之后(  强度提高  )。

5．钢材牌号Q23s、Q345、Q390、Q420是根据材料(屈服点   )命名的。

6．承受轴心力作用的高强度螺栓摩擦型受剪切连接中，其净截面强度验算公式B

7．高强度螺栓摩擦型连接受剪破坏时，作用剪力超过了(连接板件间的摩擦力    )作为承载能力极限状态。

8．部分焊透的对接焊缝的计算应按(角焊缝    )计算。

9．焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是(  提高梁的局部稳定性  )。

10．一个承受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是(  A、B中的较大值  )。

11．计算格构式轴心受压柱整体稳定时，用换算长细比Ao。代替A。，这是考虑(缀材剪切变形的影响   )。

12．轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于(C．基础材料的强度等级   )。

翼缘板外伸宽度

14．在焊接组合梁的设计中，腹板厚度应(厚薄相当   )。    ’

15．计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取(     C   )。

二、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”，每小题2分，共计30分）

1．在结构设计中，失效概率pf越大，可靠指标口越小，结构可靠性越差。(  √  )

2．高温时，硫使钢变脆，称之冷脆；低温时，磷使钢变脆，称之热脆。(×    )

3．按脱氧方法，钢分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢，其中沸腾钢脱氧最差。 (  √  )

4．钢材越厚压缩比越小，因此厚度大的钢材不但强度较小，而且塑性、冲击韧性和焊接性能也较差。(√   )

5．焊缝按施焊位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊，其中平焊的操作条件最差，焊缝质量不易保证。(×    )

6．《钢结构设计规范》规定角焊缝中的最小焊角尺寸h，=1.5以，其中￡为较薄焊件的厚度。(×    )

7．构件上存在焊接残余应力会降低结构的刚度。(  √  )

8．螺栓排列分为并列和错列两种形式，其中并列可以减小栓孔对截面的削弱，但螺栓排列松散，连接板尺寸较大。(  × )

9．在静荷载作用下，焊接残余应力不影响结构的静力强度。(  √  )

10．轴心受压构件板件过薄，在压力作用下，板件离开平面位置发生凸曲现象，称为构件丧失整体稳定。(  ×   )

11．构件的长细比是计算长度与回转半径之比。(  √  )

12.梁的抗剪强度不满足设计要求时，最有效的办法是增大腹板的高度。(  ×   )

13.工字形截面简支梁，当受压翼缘侧向支承点间距离越小时，则梁的整体稳定就越好。 (  √  )

14．偏心受压柱刚接柱脚只传递轴心压力和剪力，铰接柱脚除传递轴心压力和剪力外，还要传递弯矩。(  ×   )

15.进行拉弯和压弯构件设计时，压弯构件仅需要计算强度和刚度，拉弯构件则需要计算强度、局部稳定、整体稳定、刚度。(×    )

三、简答题（每小题8分，共计24分）

1．什么是疲劳断裂？影响钢材疲劳强度的因素？答：钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。钢材的疲劳强度取决于构造状况（应力集中程度和残余应力）、作用的应力幅△仃、反复荷载的循环次数。

2．为何要规定螺栓排列的最大和最小容许距离？答：为了避免螺栓周围应力集中相互影响、钢板的截面削弱过多、钢板在端部被螺栓冲剪破坏、被连接板件间发生鼓曲现象和满足施工空间要求等，规定了螺栓排列的最大和最小容许距离。    

3．计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比？答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定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定承载力的影响。

试卷代号：1108广播电视大学2009-2010学年度第一学期“开放本科”期末考试钢结构（本）．试题

一、单项选择题（将每题正确答案的序号填入括号内，每小题2分，共计30分）

1．按承载力极限状态设计钢结构时，应考虑(  荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合  )。

2．钢材的设计强度是根据(．屈服点   )确定的。

3．四种厚度不等的16Mn钢钢板，其中(  16mm  )钢板设计强度最高。

4．钢材在低温下，塑性(  ．降低  )。

5．对钢材的疲劳强度影响不显著的是(  钢种  )。

6．普通螺栓受剪连接主要有四种破坏形式，即(I)螺杆剪断；(Ⅱ)壁孔挤压破坏；(Ⅲ)构件拉断；(Ⅳ)端都钢板冲剪破坏。’在设计时应按下述((I)、(Ⅱ)、(Ⅳ)   )组进行计算。

7.关于重级工作制吊车焊接吊车梁的腹板与上翼缘间的焊缝，(可采用二级焊透对接焊缝   )。

8．每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(0.8    )倍。

9为提高轴心受压构件的整体稳定，在构件截面面积不变的情况下，构件截面的形式应使其面积分布(尽可能远离形心)。

10.对有孔眼等削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(  平均应力达到钢材屈服点  )。

11．轴心压杆的强度与稳定，应分别满足( B   )。

12.提高轴心受压构件局部稳定常用的合理方法是(设置横向加劲肋   )。

13．验算工字形截面梁的折算应力，公式为，式中仃、r应为(验算截面中验算点的正应力和剪应力  )。

14.双肢格构式受压柱，实轴为x-x，虚轴为y-y，应根据(  B  )确定肢件间距离。

15.单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压时，构件达到临界状态的应力分布(可能在拉、压侧都出现塑性   )。

二、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”，每小题2分，共计30分）

1．承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载的状态。(  √  )

2．钢材的强度随温度的升高而增大，而钢材的塑性和韧性随温度的升高而降低。(×   )

3．按脱氧方法，钢分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢，其中沸腾钢脱氧最充分。(×   )

4．L ioo×80×8表示不等边角钢的长边宽为100mm，短边宽80mm，厚8mm。(  ×  )

5．摩擦型高强度螺栓连接以螺栓被剪坏或承压破坏作为连接承载能力的极限状态。 (  ×  )

6．正面角焊缝相对于侧面角焊缝，破坏强度高，塑性变形能力差。(  ×  )

7．在静荷载作用下，焊接残余应力对结构静力强度的影响最大。(√   )

8．螺栓排列分为并列和错列两种形式，其中并列比较简单整齐，布置紧凑，所用连接板尺寸小，但对构件截面的削弱较大。(  √  )

9．格构式构件可使轴心受压构件实现两主轴方向的等稳性，但刚度小，抗扭性差，用料较费。(  ×  )

10.轴心受力构件的强度是以净截面的平均应力达到钢材的屈服点为承载能力极限状态。(√   )

11．柱与梁连接的部分称为柱脚，与基础连接的部分称为柱头。(   × )

12.承受横向荷载的构件称为受弯构件。(  √  )

13.采用加大梁的截面尺寸来提高梁的整体稳定性，但增大受压翼缘的宽度是无效的。 (  ×  )

14.进行拉弯和压弯构件设计时，拉弯构件仅需要计算强度和刚度；压弯构件则需要计算强度、局部稳定、整体稳定、刚度。(√   )

15.屋架的外形应考虑在制造简单的条件下尽量与弯矩图接近，使弦杆的内力差别较小。(  √  )

三、简答题（每小题8分，共计24分）

1．简述钢结构对钢材的基本要求。答：(1)较高的强度（抗拉强度fu和屈服点fy）；(2)足够的变形能力（塑性和韧性）；(3)良好的工艺性能（冷加工、热加工和可焊性能）；(4)根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。

2．钢结构焊接连接方法的优点和缺点有哪些？答：焊接连接的优点：焊接间可以直接连接，构造简单，制作方便；不削弱截面，节省材料；连接的密闭性好，结构的刚度大；可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。焊接连接的缺点：焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，容易扩展至整个截面，低温冷脆问题较为突出。

试卷代号：1108广播视大学2008--2009学年度第一学期“开放本科”期末考试钢结构(本)  试题

二、判断题(每小题2分，共计30分)

1．承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载的状态。(√ )

2．钢材具有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。(   √ )

3．高温时，硫使钢变脆，称之冷脆；低温时，磷使钢变脆，称之热脆。(×    )

4．钢材的强度随温度的升高而增大，塑性和韧性增大。(  ×   )    ‘

5．承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力变化的循环次数n≥5×104次时．应进行疲劳验算。(√ )

6·摩擦型高强螺栓连接只依靠被连接板件间强大的摩擦阻力承受外力，以摩擦阻力被克服作为连接承载能力的极限状态。(  √  )

7·焊缝按施焊位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊，其中仰焊的操作条件最差，焊缝质量不易保证。(  √  )

8．构件上存在焊接残余应力会增大结构的刚度。(  √  )

9·螺栓群的抗剪连接承受轴心力时，长度方向螺栓受力不均匀，两段受力大，中间受力小。    (√   )

10·《钢结构设计规范》规定角焊缝中的最小焊角尺寸，其中t为较厚焊件的厚度(mm)。(  √  )

11·轴心受力构件的刚度通过其长细比来保证。(  √  )

12·柱与梁连接的部分称为柱脚，与基础连接的部分称为柱头。(×    )

13·梁主要用于承受弯矩，为了充分发挥材料的强度，其截面通常设计成高而窄的形式。(  √  )

14·进行拉弯和压弯构件设计时，压弯构件仅需要计算强度和刚度；拉弯构件则需要计算强度、局部稳定、整体稳定、刚廖．(×   )

    15·屋架的外形首先取决与建筑物的用途，其次考虑用料经济施工方便、与其他构件的连接以及结构的刚度等问题。(√   )

三、简答题(每小题8分。共计24分)

1·什么情况下会产生应力集中，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、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时，构件中的应力分布将不再保持均匀，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，即产生应力集中形象。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，往往是引起脆性破坏的根源

2．高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别是什么? 答：高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别在于普通螺栓连接在受剪时依靠螺栓栓杆承压和抗剪传递剪力，在拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小，其影响可以忽略。而高强度螺栓除了其材料强度高之外，拧紧螺栓还施加很大的预拉力，使被连接板件的接触面之间产生压紧力，因而板件问存在很大的摩擦力

3·计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比?答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定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定承载力的影响。

试卷代号：1108广播电视大学2007--2008学年度第二学期“开放本科’’期末考试钢结构(本)试题

一、选择题(每题2分，共计30分)

1．钢材的设计强度是根据(   屈服点)确定的。

2．焊接残余应力对构件的(静力强度   )无影响。    。

3为提高轴心受压构件的整体稳定，在构件截面面积不变的情况下，构件截面的形式应使其面积分布(尽可能远离形心)。

4．轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于(  基础材料的强度等级  )。

5．在焊接组合梁的设计中，腹板厚度应(  厚薄无所谓  )。

6．焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是(提高梁的局部稳定性   )。

7．单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩(绕非对称轴作用   )。

8．塑性好的钢材，则(一定具有屈服平台)。

9．在构件发生断裂破坏前，具有明显先兆的情况是(塑性破坏   )的典型特征。

10．部分焊透的对接焊缝的计算应按(  角焊缝  )计算。

11．下列轴-D受拉构件，可不验算正常使用极限状态的为(预应力拉杆   )。

12．轴心受压构件发生弹性失稳时，截面上的平均应力(低于钢材比例极限      )。

13．梁的支承加劲肋应设置在(上翼缘或下翼缘有固定集-中力作用处   )。

14．双肢格构式受压柱，实轴为x-x，虚轴为y-y，应根据(   )确定肢件间距离

15．’弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行(强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性   )和缀材的计算。

二、判断题(每小题2分，共计30分)

16．碳的含量对钢材性能的影响很大，一般情况下随着含碳量的增高，钢材的塑性和韧性逐渐增高。    (X )

17．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，而与钢材的强度并无明显关系。    (  √  )

18．角焊缝中的最小焊缝尺寸，其中t为较薄焊件的厚度(mm)。  (  X  )

19．计算结构或构件的强度，稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值。(  √  )

20．构件的长细比是计算长度与相应截面积之比。    (  X  )

21．轴心受压构件，应进行强度、整体稳定、局部稳定和刚度的验算。    (  √  )

22．承受静力荷载的焊接工字钢梁，当腹板高厚比时，利用腹板屈曲后强度，腹板应配置纵向加劲肋。    (  X  )

23．钢屋盖的刚度和空间整体性是由屋盖支撑系统保证的。    (√   )

24．《钢结构设计规范》中，荷载设计值为荷载标准值除以荷载分项系数。    (  X  )

25．当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性降低。    (  √  )

26．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；但对直接承受动力荷载的结构，应取居。    (  X  )

27．加引弧板施焊的情况下，受压、受剪的对接焊缝，以及受拉的一级和二级焊缝，均与母材等强，不需计算；只有受拉的三级焊缝才需要计算。    (   √ )

28．当荷载作用在梁的上翼缘时，梁整体稳定性提高。    (  X  )

29．屋架的外形应考虑在制造简单的条件下尽量与弯矩图接近，使弦杆的内力差别较小。    (  √  )

30．对于跨中无侧向支承的组合梁，当验算整体稳定不足时，宜采用加大受压翼缘板的宽度。    (  √  )

三、简答题(每题8分。共计24分)

31．简述钢结构对钢材的基本要求。

答：(1)较高的强度(抗拉强度厂u和屈服点^)；(2)足够的变形能力(塑性和韧性)； (3)良好的工艺性能(冷加工、热加工和可焊性能)；(4)根据结构的具体工件条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力    ’

32．为何要规定螺栓排列的最大和最小容许距离?

答：答：为了避免螺栓周围应力集中相互影响、钢板的截面削弱过多、钢板在端部被螺栓冲剪破坏、被连接板件间发生鼓曲现象和满足施工空间要求等，规定了螺栓排列的最大和最小容许距离

33．计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比?

答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定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定承载力的影响。

试卷代号：1108广播电视大学2007--2008学年度第一学期“开放本科”期末考试土木工工专业 钢结构(本)试题

一、选择题(每题2分，共计30分)

1．钢材的设计强度是根据(   屈服点)确定的。

2．钢材的三项主要力学性能指标为(抗拉强度、屈服点、伸长率   )。

3．实腹式轴心受拉构件计算的内容包括(  强度、刚度(长细比)  )。

4．轴心受压构件发生弹性失稳时，截面上的平均应力(低于钢材比例极限兀   )。

5．两端铰接的理想轴心受压构件，当截面形式为双轴对称十字形时，在轴心压力作用下

构件可能发生(扭转屈曲)。

6．在焊接工字形组合梁中，翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受60h r的，是因为(．内力沿侧面角焊缝全长分布的关系    )

7．梁上作用较大固定集中荷载时，其作用点处应(．设置支承加劲肋   )。

8．单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压时，构件达到临界状态的应力分布(可能在拉、压侧都出现塑性   )。

9．型钢中的H型钢和工字钢相比(前者的翼缘相对较宽   )。

10．在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为(两端大、中间小   )。    

11．一个承受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是(A、B中的较小值    )。

12．为了(  达到经济效果  )，确定轴心受压实腹式构件的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近。

13．梁的支承加劲肋应设置在(  上翼缘或下翼缘有固定集中力作用处  )。

14．塑性好的钢材，则(韧性也可能好)。

15．单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩(绕非对称轴作用   )。

=、判断题(每小题2分。共计30分)

1-碳的含量对钢材性能的影响很大，一般情况下随着含碳量的增高，钢材的塑性和韧性逐渐降低。    (  √  )

2．试验证明，钢材的疲劳强度主要与钢材的强度有关，而与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数并无明显关系。    (  ×  )

3．角焊缝中的最小焊缝尺寸，其中t为较厚焊件的厚度(mm)。    (  √  )

4．计算结构或构件的强度，稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值。    (  ×  )

5．构件的长细比是计算长度与回转半径之比。    (  √  )

6．轴心受压构件，应进行强度、局部稳定和刚度的验算。    (  ×  )

7．承受静力荷载的焊接工字钢梁，当腹板高厚比时，利用腹板屈曲后强度，腹板可不配置纵向加劲肋。(  √  )

8．钢屋盖的刚度和空间整体性是由屋面板系统保证的。    (×   )

9．《钢结构设计规范》中，荷载设计值为荷载标准值乘以荷载分项系数。    (  √  )

10．当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性升高。    (  ×  )

11．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+接承受动力荷载的结构，应取。 (  √  )

12．加引弧板施焊的情况下，受压、受剪的对接焊缝，以及受拉的---船和=级焊缝，均与母材等强，不需计算；只有受拉的一级焊缝才需要计算。    (  ×  )

13．当荷载作用在梁的下翼缘时，梁整体稳定性提高。    (  √  )

14．屋架的外形应考虑在制造简单的条件下尽量与剪力图接近，使弦杆的内力差别较小。

15．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、弯矩作用平面内的整体稳定性、单肢稳定性、刚度和缀材的计算。    (√   )

三、简答题(每题8分，共计24分)

1．什么是疲劳断裂?影响钢材疲劳强度的因素?答：钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。钢材的疲劳强度取决于构造状况(应力集中程度和残余应力)、作用的应力幅△盯、反复荷载的循环次数

2．高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别是什么．答：高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别在于普通螺栓连接在受剪时依靠螺栓栓杆承压和抗剪传递剪力，在拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小，其影响可以忽略。而高强度螺栓除了其材料强度高之外，拧紧螺栓还施加很大的预拉力，使被连接板件的接触面之间产生压紧力，因而板件间存在很大管摩擦力

3．什么是梁的整体失稳现象?答：梁主要用于承受弯矩，为了充分发挥材料的强度，其截面通常设计成高而窄的形式。当荷载较小时，仅在弯矩作用平面内弯曲，当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的弯扭屈曲或整体失稳

四、计算题

图1所示的拉弯构件长6000mm，间接承受动力荷载，轴向拉力的设计值为800kN，横向均布荷载的设计值为7kN/m。设截面无削弱，钢材为Q345（ f=310N/mm2），构件采用普通工字钢I22a，截面积A＝42.1cm2，重量0.32kN/m，Wx＝310cm3，ix＝8.99cm，iy＝2.32cm。验算截面是否满足设计要求。

已知：允许长细比，截面塑性发展系数， 

公式：               

解：(1)验算强度     （4分）

（4分）

(2)验算长细比  （4分）  （4分）

所选截面满足设计要求。

四、计算题

1．图1所示一上端铰接，下端固定的轴心受压柱，承受的压力设计值为N＝900kN，柱的长度为5.25m，计算长度系数。钢材为Q235（）。验算此柱的整体稳定，刚度和局部稳定。柱截面的尺寸如图所示，，，。容许长细比。

局部稳定验算公式：， 

图1

2．试验算图2中承受静力荷载的

3．

4．

5．

6．

7．

8．

1．局部稳定验算公式：， 

.

图1

解：计算长细比 

验算柱的整体稳定，刚度和局部稳定

由题目所给取

翼缘宽厚比

腹板高厚比

整体稳定、刚度及局部稳定均满足要求。

9拉弯构件。作用力设计值如图2所示，钢材为Q235（），构件截面无削弱。截面为轧制工字钢I45a，A＝102cm2， Wx＝1430cm3，截面塑性发展系数，。计算的弯矩最大值为129

解：计算的弯矩的的最大值为129kN•m  

验算强度得

满足要求

四、计算题

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，以阻止柱在弱轴方向的过早失稳。构件的设计压力为N＝250kN，容许长细比。支柱截面为工字形I20a，，，。钢材为Q235（）。验算此支柱的整体稳定和刚度。计算得，， 

解：先计算长细比， 

计算得，，取 

2. 如图2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52.7×9.8＝517N/m， cm4， cm3， cm， mm。梁上荷载集度q=18kN/m，荷载分项系数为1.2，试验算此梁的正应力及支座处剪应力。截面塑性发展系数，。

解：梁自重产生的弯矩为：

N·m    外荷载在跨中产生的最大弯矩为： N·m 

总弯矩为： N·m 

验算弯曲正应力： N/mm2＜＝215 N/mm2 

验算支座处最大剪应力：V=0.5×18000×7.5+517x1.2x3.75=69826.5N  N/mm2＜＝125 N/mm2

四、计算题（共计40分）

1．验算图1所示直角角焊缝的强度。已知焊缝承受的斜向静力荷载设计值，，偏心e为30mm，角焊缝的焊脚尺寸，实际长度，钢材为Q235B，焊条为E43型（=160N/mm2）。（15分）

图1

【解】：将F分解为垂直于焊缝和平行于焊缝的分力

   （1分）   （1分）

      （2分）

  （2分）

  （4分）

2．图2（a）所示为一支架，其支柱的压力设计值，柱两端铰接，钢材为Q235，容许长细比。截面无孔眼削弱。支柱选用I56a（），。验算此支柱的承载力。（12 

【解】：因截面无孔眼削弱，可不验算强度。轧制工字形钢的翼缘和腹板均较厚，可不验算局部稳定，只需进行整体稳定和刚度验算。（2分）

长细比     （2分）  （2分）

远大于，故由计算得，于是    （2分）

（4分）

经验算支柱的整体稳定和刚度都满足要求。

3. 图3所示简支梁长6m，采用I36a（,），已知单位长度得质量为59.9kg/m，梁的自重为59.9×9.8＝587N/m， cm4， cm3， cm， mm。梁上作用恒荷载，荷载密度q=35000N/m，荷载分项系数1.2，截面塑性发展系数，。试验算此梁的正应力及支座处剪应力。

图3

【解】：梁自重产生的弯矩为： N·m  （2分）

外荷载在跨中产生的最大弯矩为： N·m  （2分）

总弯矩为： N·m  （1分）

验算弯曲正应力： N/mm2＜＝215 N/mm2  （3分）

验算支座处最大剪应力：

支座处剪力：V＝0.5×35000×6＋587×1.2×3＝107113.2 N  （2分）

剪应力： N/mm2＜＝125 N/mm2  （3分）

四、计算题（共计40分）

1．图1所示的双面角焊缝连接承受轴力N和偏心剪力V的共同作用，其中静力荷载N的设计值为100kN，剪力V为120kN，偏心e为20mm，角焊缝的焊脚尺寸hf为8mm，实际长度l为155mm，钢材强度为Q235B，焊条为E43型（=160N/mm2）。验算此角焊缝的强度。（15分）

图1

【解】：  （2分）  

  （2分）

  （2分）

  （2分）

（5分）

2．图2所示支架，支柱的压力设计值，柱两端铰接，钢材为Q235（），容许长细比。截面无孔眼削弱。支柱选用焊接工字形截面，已知面积。验算此支柱的整体稳定。（10分）

图2

【解】：

整体稳定和长细比验算

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）截面无孔眼削弱，不必验算强度。

3． 图3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149.2×9.8＝1463N/m，截面积A=158.4cm2， cm4， cm3， cm3， mm。梁上集中荷载如图所示（单位kN）。试验算此梁的正应力和支座处剪应力。荷载分项系数为1.2，截面塑性发展系数，。（15分）

【解】：梁自重产生的弯矩为： N·m  （2分）

外荷载在跨中产生的最大弯矩为： kN·m  （2分）

总弯矩为： kN·m  （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，V＝181.9×2×103+1463×1.2×6＝374300 N  （2分）

剪应力为： N/mm2＜＝125 N/mm2   （4分）

四、计算题（共计16）

四、计算题（共计16）