電大土木工程鋼結(jié)構(gòu)試卷及參考答案.doc

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鋼結(jié)構(gòu) 一、單項(xiàng)選擇題（將每題正確答案的序號(hào)填入括號(hào)內(nèi)，每小題2分，共計(jì)30分） 1．目前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，（ ）。 A．全部采用以概率理論為基礎(chǔ)的近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法 B．采用分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法 C．除疲勞計(jì)算按容許應(yīng)力幅、應(yīng)力按彈性狀態(tài)計(jì)算外，其他采用以概率理論為基礎(chǔ)的近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法 D．部分采用彈性方法，部分采用塑性方法 2．在構(gòu)件發(fā)生斷裂破壞前，具有明顯先兆的情況是（ ）的典型特征。 A．脆性破壞 B． 塑性破壞 C．強(qiáng)度破壞 D．失穩(wěn)破壞 3．鋼結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力荷載適應(yīng)性較強(qiáng)，是由于鋼材具有（ ）。 A．良好的塑性 B．高強(qiáng)度和良好的塑性 C．良好的韌性 D．質(zhì)地均勻、各向同性 4．沸騰鋼與鎮(zhèn)靜鋼冶煉澆注方法的主要不同之處是（ ）。 A．冶煉溫度不同 B．冶煉時(shí)間不同 C．沸騰鋼不加脫氧劑 D．兩者都加脫氧劑，但鎮(zhèn)靜鋼再加強(qiáng)脫氧劑 5．型鋼中的H型鋼和工字鋼相比，（ ）。 A． 兩者所用的鋼材不同 B． 前者的翼緣相對(duì)較寬 C． 前者的強(qiáng)度相對(duì)較高 D． 兩者的翼緣都有較大的斜度 6．采用高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接與承壓型連接，在相同螺栓直徑的條件下，它們對(duì)螺栓孔要求，（ ）。 A． 摩擦型連接孔要求略大，承壓型連接孔要求略小 B． 摩擦型連接孔要求略小，承壓型連接孔要求略大 C． 兩者孔要求相同 D． 無(wú)要求 7．在彈性階段，側(cè)面角焊縫應(yīng)力沿長(zhǎng)度方向的分布為（ ）。 A．均勻分布 B．一端大、一端小 C．兩端大、中間小 D．兩端小、中間大 8．在鋼梁底面設(shè)置吊桿，其拉力設(shè)計(jì)值為650kN，吊桿通過(guò)T形連接件將荷載傳給鋼梁，T形連接件與鋼梁下翼緣板采用雙排8．8級(jí)M20高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接，預(yù)拉力P=125kN，抗滑移系數(shù)為0．45，則高強(qiáng)度螺栓的數(shù)量應(yīng)為（ ）。 A．4 B．6 C．8 D．10 9．摩擦型連接的高強(qiáng)度螺栓在桿軸方向受拉時(shí)，承載力（ ）。 A． 與摩擦面的處理方法有關(guān) B． 與摩擦面的數(shù)量有關(guān) C． 與螺栓直徑有關(guān) D． 與螺栓的性能等級(jí)無(wú)關(guān) 10．計(jì)算格構(gòu)式柱繞虛軸軸彎曲的整體穩(wěn)定，其穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)根據(jù)（ ）查表確定。 A． B． C． D． 11．為提高軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定，在構(gòu)件截面面積不變的情況下，構(gòu)件截面的形式應(yīng)使其面積分布（ ）。 A． 盡可能集中于截面的形心處 B． 盡可能遠(yuǎn)離形心 C． 任意分布，無(wú)影響 D． 盡可能集中于截面的剪切中心 12．工字形截面梁受壓翼緣，對(duì)Q235鋼，保證局部穩(wěn)定的寬厚比限值為，對(duì)Q345鋼，此寬厚比限值應(yīng)為（ ）。 A．比15更小 B．仍等于15 C．比15更大 D．可能大于15，也可能小于15 13．梁受固定集中荷載作用，當(dāng)局部承壓強(qiáng)度不能滿(mǎn)足要求時(shí)，采用（ ）是較合理的措施。 A．加厚翼緣 B．在集中荷載作用處設(shè)置支撐加勁肋 C．增加橫向加勁肋的數(shù)量 D．加厚腹板 14．彎矩作用在實(shí)軸平面內(nèi)的雙肢格構(gòu)式壓彎柱應(yīng)進(jìn)行（ ）和綴材的計(jì)算。 A． 強(qiáng)度、剛度、彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性、彎矩作用平面外的穩(wěn)定性、單肢穩(wěn)定性 B． 彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性、單肢穩(wěn)定性 C． 彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性、彎矩作用平面外的穩(wěn)定性 D． 強(qiáng)度、剛度、彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性、單肢穩(wěn)定性 15．為保證屋蓋結(jié)構(gòu)的（ ），應(yīng)根據(jù)屋蓋結(jié)構(gòu)形式（有檁體系或無(wú)檁體系，有托架或無(wú)托架）、廠房?jī)?nèi)吊車(chē)的位置、有無(wú)振動(dòng)設(shè)備，以及房屋的跨度和高度等情況，設(shè)置可靠的支撐系統(tǒng)。 I． 空間整體作用，提高其整體剛度，減小腹桿的計(jì)算長(zhǎng)度； II．空間整體作用，承擔(dān)和傳遞水平荷載，減小節(jié)點(diǎn)板厚度； III．空間整體作用，提高其整體剛度，減小弦桿的計(jì)算長(zhǎng)度； IV．安裝時(shí)穩(wěn)定與方便，承擔(dān)和傳遞水平荷載（如風(fēng)荷載、懸掛吊車(chē)水平荷載和地震荷載等）。 A． I、II B． I、III C． II、IV D． III、IV 二、判斷題（正確的劃“ √”，錯(cuò)誤的劃“ ”每小題2分，共計(jì)30分） 1． 承載能力極限狀態(tài)包括構(gòu)件和連接的強(qiáng)度破壞、疲勞破壞和因過(guò)度變形而不適于繼續(xù)承載的狀態(tài)。（ ） 2．碳的含量對(duì)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。( ) 3．鋼材越厚壓縮比越小，因此厚度大的鋼材不但強(qiáng)度較高，而且塑性、沖擊韌性和焊接性能也較好。 ( ) 4．鋼材具有兩種性質(zhì)完全不同的破壞形式，即塑性破壞和脆性破壞。 ( ) 5．長(zhǎng)期承受頻繁的反復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)及其連接，在設(shè)計(jì)中必須考慮結(jié)構(gòu)的疲勞問(wèn)題。( ) 6．承壓型高強(qiáng)度螺栓連接以螺栓被剪壞或承壓破壞作為連接承載能力的極限狀態(tài)。( ) 7．正面角焊縫相對(duì)于側(cè)面角焊縫，破壞強(qiáng)度低，塑性變形能力好。( ) 8．在靜荷載作用下，焊接殘余應(yīng)力不影響結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度。( ) 9．螺栓排列分為并列和錯(cuò)列兩種形式，錯(cuò)列比較簡(jiǎn)單整齊，布置緊湊，所用連接板尺寸小，但對(duì)構(gòu)件截面的削弱較大。 ( ) 10．格構(gòu)式構(gòu)件可使軸心受壓構(gòu)件實(shí)現(xiàn)兩主軸方向的等穩(wěn)性，并且剛度大，抗扭性能好，用料較省。( ) 11．軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度是以毛截面的平均應(yīng)力達(dá)到鋼材的屈服點(diǎn)為承載能力極限狀。( ) 12．柱與梁連接的部分稱(chēng)為柱頭，與基礎(chǔ)連接的部分稱(chēng)為柱腳。( ) 13．承受軸心荷載的構(gòu)件稱(chēng)為受彎構(gòu)件。( ) 14．采用加大梁的截面尺寸來(lái)提高梁的整體穩(wěn)定性，以增大受壓翼緣的寬度最有效。 ( ) 15．屋架的外形首先取決與建筑物的用途，其次考慮用料經(jīng)濟(jì)施工方便、與其他構(gòu)件的連接以及結(jié)構(gòu)的剛度等問(wèn)題。 ( ) 三、簡(jiǎn)答題（每小題8分，共計(jì)24分） 1．鋼結(jié)構(gòu)和其他材料的結(jié)構(gòu)相比具有哪些特點(diǎn)？ 2．什么情況下會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中對(duì)鋼材性能有何影響？ 3．實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行截面選擇時(shí)，應(yīng)主要考慮的原則是什么？ 四、計(jì)算題（共計(jì)16分） 圖所示的拉彎構(gòu)件長(zhǎng)6000mm，軸向拉力的設(shè)計(jì)值為800kN，橫向均布荷載的設(shè)計(jì)值為7kN/m。設(shè)截面無(wú)削弱，鋼材為Q345（ f=310N/mm2），構(gòu)件采用普通工字鋼I22a，截面積A＝42.1cm2，重量0.32kN/m，Wx＝310cm3，ix＝8.99cm，iy＝2.32cm。驗(yàn)算截面是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 已知：允許長(zhǎng)細(xì)比，截面塑性發(fā)展系數(shù)，，荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.0。 公式： 試題答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（供參考） 一、單項(xiàng)選擇題（將每題正確答案的序號(hào)填入括號(hào)內(nèi)，每小題2分，共計(jì)30分） 1．C 2．B 3．C 4．C 5．B 6．A 7．C 8．C 9．C 10．B 11．B 12．A 13．B 14．D 15．D 二、判斷題（正確的劃“ √”，錯(cuò)誤的劃“ ”每小題2分，共計(jì)30分） 1．（√） 2．（） 3．（） 4．（√） 5．（√） 6．（√） 7．（） 8．（√） 9．（） 10．（√） 11．（） 12．（√） 13．（） 14．（√） 15．（） 三、簡(jiǎn)答題（每小題8分，共計(jì)24分） 以下是各個(gè)簡(jiǎn)答題的要點(diǎn)，可根據(jù)具體情況酌情給分 1．鋼結(jié)構(gòu)和其他材料的結(jié)構(gòu)相比具有哪些特點(diǎn)？ 答：建筑鋼材強(qiáng)度高，塑性和韌性好；鋼結(jié)構(gòu)的重量輕；材質(zhì)均勻，與力學(xué)計(jì)算的假定比較符合；鋼結(jié)構(gòu)制作簡(jiǎn)便，施工工期短；鋼結(jié)構(gòu)密閉性好；鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差；鋼結(jié)構(gòu)耐熱但不耐火；鋼結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性斷裂。 2．什么情況下會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中對(duì)鋼材材性能有何影響？ 答：實(shí)際的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件有時(shí)存在著孔洞、槽口、凹角、截面突然改變以及鋼材內(nèi)部缺陷等。此時(shí)，構(gòu)件中的應(yīng)力分布將不再保持均勻，而是在某些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力，在另外一些區(qū)域則應(yīng)力降低，即產(chǎn)生應(yīng)力集中形象。在負(fù)溫或動(dòng)力荷載作用下，應(yīng)力集中的不利影響將十分突出，往往是引起脆性破壞的根源。 3．實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行截面選擇時(shí)，應(yīng)主要考慮的原則是什么？ 答：（1）面積的分布盡量開(kāi)展，以增加截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，提高柱的整體穩(wěn)定承載力和剛度；（2）兩個(gè)主軸方向盡量等穩(wěn)定，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)的效果；（3）便于與其他構(gòu)件進(jìn)行連接，盡可能構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造省工，取材方便。 四、計(jì)算題（共計(jì)16分） 以下是本題的答案要點(diǎn)，可根據(jù)具體情況酌情給分 解：(1)驗(yàn)算強(qiáng)度 （4分） （4分） (2)驗(yàn)算長(zhǎng)細(xì)比 （4分） （4分） 所選截面滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。  鋼結(jié)構(gòu)模擬測(cè)試（B） 一、單項(xiàng)選擇題 （將每題正確答案的序號(hào)填入括號(hào)內(nèi)，每小題2分，共計(jì)30分） 1．按承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮（ ）。 A．荷載效應(yīng)的基本組合 B．荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合 C．荷載效應(yīng)的基本組合，必要時(shí)尚應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的偶然組合 D．荷載效應(yīng)的頻遇組合 2．鋼材的設(shè)計(jì)強(qiáng)度是根據(jù)（ ）確定的。 A．比例極限 B．彈性極限 C．屈服點(diǎn) D．抗拉強(qiáng)度 3．四種厚度不等的16Mn鋼鋼板，其中（ ）鋼板設(shè)計(jì)強(qiáng)度最高。 A．16mm B．20mm C．25mm D．30mm 4．鋼材在低溫下，塑性（ ）。 A．提高 B．降低 C．不變 D．不能確定 5．對(duì)鋼材的疲勞強(qiáng)度影響不顯著的是（ ）。 A．應(yīng)力幅 B．應(yīng)力比 C．鋼種 D．應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 6．普通螺栓受剪連接主要有四種破壞形式，即（Ⅰ）螺桿剪斷；（Ⅱ）壁孔擠壓破壞；（Ⅲ）構(gòu)件拉斷 ；（Ⅳ）端部鋼板沖剪破壞。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按下述（ ）組進(jìn)行計(jì)算。 A．（Ⅰ）、（Ⅱ） B．（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ） C．（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ） D．（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅳ） 7．關(guān)于重級(jí)工作制吊車(chē)焊接吊車(chē)梁的腹板與上翼緣間的焊縫，（ ）。 A．必須采用一級(jí)焊透對(duì)接焊縫 B．可采用三級(jí)焊透對(duì)接焊縫 C．必須采用角焊縫 D．可采用二級(jí)焊透對(duì)接焊縫 8．每個(gè)受剪力作用的摩擦型高強(qiáng)度螺栓所受的拉力應(yīng)低于其預(yù)拉力的（ ）倍。 A．1.0 B． 0.5 C．0.8 D． 0.7 9．為提高軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定，在構(gòu)件截面面積不變的情況下，構(gòu)件截面的形式應(yīng)使其面積分布（ ）。 A． 盡可能集中于截面的形心處 B． 盡可能遠(yuǎn)離形心 C． 任意分布，無(wú)影響 D． 盡可能集中于截面的剪切中心 10．對(duì)有孔眼等削弱的軸心拉桿承載力，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》采用的準(zhǔn)則為凈截面（ ）。 A．最大應(yīng)力達(dá)到鋼材屈服點(diǎn) B．平均應(yīng)力達(dá)到鋼材屈服點(diǎn) C．最大應(yīng)力達(dá)到鋼材抗拉強(qiáng)度 D．平均應(yīng)力達(dá)到鋼材抗拉強(qiáng)度 11．軸心壓桿的強(qiáng)度與穩(wěn)定，應(yīng)分別滿(mǎn)足（ ）。 A． B． C． D． 12．提高軸心受壓構(gòu)件局部穩(wěn)定常用的合理方法是（ ）。 A．增加板件寬厚比 B．增加板件厚度 C．增加板件寬度 D．設(shè)置橫向加勁肋 13．驗(yàn)算工字形截面梁的折算應(yīng)力，公式為，式中、應(yīng)為（ ）。 A．驗(yàn)算截面中的最大正應(yīng)力和最大剪應(yīng)力 B．驗(yàn)算截面中的最大正應(yīng)力和驗(yàn)算點(diǎn)的最大剪應(yīng)力 C．驗(yàn)算截面中的最大剪應(yīng)力和驗(yàn)算點(diǎn)的最大正應(yīng)力 D．驗(yàn)算截面中驗(yàn)算點(diǎn)的正應(yīng)力和剪應(yīng)力 14．雙肢格構(gòu)式受壓柱，實(shí)軸為x－x，虛軸為y－y，應(yīng)根據(jù)（ ）確定肢件間距離。 A． B． C． D． 強(qiáng)度條件 15．單軸對(duì)稱(chēng)截面的壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對(duì)稱(chēng)軸平面內(nèi)，且使較大翼緣受壓時(shí)，構(gòu)件達(dá)到臨界狀態(tài)的應(yīng)力分布（ ）。 A．可能在拉、壓側(cè)都出現(xiàn)塑性 B．只在受壓側(cè)出現(xiàn)塑性 C．只在受拉側(cè)出現(xiàn)塑性 D．拉、壓側(cè)都不會(huì)出現(xiàn)塑性 二、判斷題（正確的劃“ √”，錯(cuò)誤的劃“ ”每小題2分，共計(jì)30分） 1． 承載能力極限狀態(tài)包括構(gòu)件和連接的強(qiáng)度破壞、疲勞破壞和因過(guò)度變形而不適于繼續(xù)承載的狀態(tài)。（ ） ２．鋼材的強(qiáng)度隨溫度的升高而增大，而鋼材的塑性和韌性隨溫度的升高而降低。( ) 3．按脫氧方法，鋼分為沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼，其中沸騰鋼脫氧最充分。 ( ) 4．　100808表示不等邊角鋼的長(zhǎng)邊寬為100mm，短邊寬80mm，厚8mm。 ( ) 5．摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接以螺栓被剪壞或承壓破壞作為連接承載能力的極限狀態(tài)。( ) 6．正面角焊縫相對(duì)于側(cè)面角焊縫，破壞強(qiáng)度高，塑性變形能力差。( ) 7．在靜荷載作用下，焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度的影響最大。( ) 8．螺栓排列分為并列和錯(cuò)列兩種形式，其中并列比較簡(jiǎn)單整齊，布置緊湊，所用連接板尺寸小，但對(duì)構(gòu)件截面的削弱較大。 ( ) 9．格構(gòu)式構(gòu)件可使軸心受壓構(gòu)件實(shí)現(xiàn)兩主軸方向的等穩(wěn)性，但剛度小，抗扭性差，用料較費(fèi)。 ( ) 10．軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度是以?xún)艚孛娴钠骄鶓?yīng)力達(dá)到鋼材的屈服點(diǎn)為承載能力極限狀態(tài)。( ) 11．柱與梁連接的部分稱(chēng)為柱腳，與基礎(chǔ)連接的部分稱(chēng)為柱頭。( ) 12．承受橫向荷載的構(gòu)件稱(chēng)為受彎構(gòu)件。( ) 13．采用加大梁的截面尺寸來(lái)提高梁的整體穩(wěn)定性，但增大受壓翼緣的寬度是無(wú)效的。 ( ) 14．進(jìn)行拉彎和壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，拉彎構(gòu)件僅需要計(jì)算強(qiáng)度和剛度；壓彎構(gòu)件則需要計(jì)算強(qiáng)度、局部穩(wěn)定、整體穩(wěn)定、剛度。 ( ) 15．屋架的外形應(yīng)考慮在制造簡(jiǎn)單的條件下盡量與彎矩圖接近，使弦桿的內(nèi)力差別較小。 ( ) 三、簡(jiǎn)答題（每小題8分，共計(jì)24分） 1．簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材的基本要求。 2．鋼結(jié)構(gòu)焊接連接方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有哪些？ 3．什么是梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象？ 四、計(jì)算題（共計(jì)16分） 如圖1所示一根簡(jiǎn)支梁長(zhǎng)6m，采用I32a（,），已知梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度的重量為517N/m，cm4，cm3，cm，mm。梁上作用恒荷載，荷載密度q=29700N/m，試驗(yàn)算此梁的正應(yīng)力及支座處剪應(yīng)力。 已知：荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2，截面塑性發(fā)展系數(shù)，。 公式： ；； q 圖1 試題答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（供參考） 一、單項(xiàng)選擇題（將每題正確答案的序號(hào)填入括號(hào)內(nèi)，每小題2分，共計(jì)30分） 1．C 2．C 3．A 4．B 5．C 6．D 7．D 8．C 9．B 10．B 11．B 12．D 13．D 14．B 15．A 二、判斷題（正確的劃“ √”，錯(cuò)誤的劃“ ”每小題2分，共計(jì)30分） 1．（√） 2．（） 3．（） 4．（√） 5．（） 6．（√） 7．（） 8．（√） 9．（） 10．（√） 11．（） 12．（√） 13．（） 14．（√） 15．（√） 三、簡(jiǎn)答題（每小題8分，共計(jì)24分） 以下是各個(gè)簡(jiǎn)答題的要點(diǎn)，可根據(jù)具體情況酌情給分 1．簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材的基本要求。 答：(1)較高的強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)）； (2)足夠的變形能力（塑性和韌性）；(3)良好的工藝性能（冷加工、熱加工和可焊性能）；(4) 根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體工作條件，有時(shí)還要求鋼材具有適應(yīng)低溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。 2．鋼結(jié)構(gòu)焊接連接方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有哪些？ 答：焊接連接的優(yōu)點(diǎn)：焊接間可以直接連接，構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便；不削弱截面，節(jié)省材料；連接的密閉性好，結(jié)構(gòu)的剛度大；可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，提高焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。 焊接連接的缺點(diǎn)：焊縫附近的熱影響區(qū)內(nèi)，鋼材的金相組織發(fā)生改變，導(dǎo)致局部材質(zhì)變脆；焊接殘余應(yīng)力和殘余變形使受壓構(gòu)件承載力降低；焊接結(jié)構(gòu)對(duì)裂紋很敏感，局部裂紋一旦發(fā)生，容易擴(kuò)展至整個(gè)截面，低溫冷脆問(wèn)題較為突出。 3．什么是梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象？ 答：梁主要用于承受彎矩，為了充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，其截面通常設(shè)計(jì)成高而窄的形式。當(dāng)荷載較小時(shí)，僅在彎矩作用平面內(nèi)彎曲，當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值后，梁在彎矩作用平面內(nèi)彎曲的同時(shí)，將突然發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，并喪失繼續(xù)承載的能力，這種現(xiàn)象稱(chēng)為梁的彎扭屈曲或整體失穩(wěn)。 四、計(jì)算題（共計(jì)16分） 以下是本題的答案要點(diǎn)，可根據(jù)具體情況酌情給分 解： （1）計(jì)算總彎矩 梁自重產(chǎn)生的彎矩為： Nm （2分） 外荷載在跨中產(chǎn)生的最大彎矩為： Nm （2分） 總彎矩為： Nm （2分） （2）驗(yàn)算彎曲正應(yīng)力 N/mm2＜＝215 N/mm2 正應(yīng)力滿(mǎn)足要求（3分） （3）驗(yàn)算支座處最大剪應(yīng)力： 支座處最大剪力： V= N（3分） 驗(yàn)算剪應(yīng)力： N/mm2＜＝125 N/mm2 支座處剪應(yīng)力滿(mǎn)足要求（4分）  鋼結(jié)構(gòu)模擬測(cè)試（C） 一、單項(xiàng)選擇題（將每題正確答案的序號(hào)填入括號(hào)內(nèi)，每小題2分，共計(jì)30分） 1．在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，失效概率與可靠指標(biāo)的關(guān)系為（ ）。 A． 越大，越大， 結(jié)構(gòu)可靠性越差 B． 越大，越小，結(jié)構(gòu)可靠性越差 C．越大，越小，結(jié)構(gòu)越可靠 D． 越大, 越大，結(jié)構(gòu)越可靠 2．鋼材的三項(xiàng)主要力學(xué)性能為（ ）。 A．抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率 B．抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、冷彎性能 C．抗拉強(qiáng)度、冷彎性能、伸長(zhǎng)率 D．冷彎性能、屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率 3．鋼中硫和氧的含量超過(guò)限量時(shí)，會(huì)使鋼材（ ）。 A．變軟 B．熱脆 C．冷脆 D． 變硬 4．鋼材在低溫下，沖擊韌性（ ）。 A．提高 B．降低 C．不變 D．不能確定 5．鋼材的疲勞破壞屬于（ ）破壞。 A．彈性 B．塑性 C．脆性 D．低周高應(yīng)變 6．摩擦型連接的高強(qiáng)度螺栓在桿軸方向受拉時(shí)，承載力（ ）。 A．與摩擦面的處理方法有關(guān) B．與摩擦面的數(shù)量有關(guān) C．與螺栓直徑有關(guān) D．與螺栓的性能等級(jí)無(wú)關(guān) 7．高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接與承壓型連接相比，（ ）。 A．承載力計(jì)算方法不同 B．施工方法相同 C．沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別 D．材料不同 8．在鋼梁底面設(shè)有吊桿，其拉力設(shè)計(jì)值為650kN（靜載），吊桿通過(guò)節(jié)點(diǎn)板將荷載傳給鋼梁，節(jié)點(diǎn)板采用雙面焊縫焊于梁下翼緣，=10mm，=160MPa，則每面焊縫長(zhǎng)度為（ ）。 A．240mm B．250 mm C．260mm D．270mm 9．圖所示為高強(qiáng)度螺栓連接，在彎矩M的作用下，可以認(rèn)為中和軸在螺栓（ ）上。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 10．一寬度為、厚度為的鋼板上有一直徑為的孔，則鋼板的凈截面面積為（ ）。 A． B． C． D． 11．a(chǎn)類(lèi)截面的軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)值最高是由于（ ）。 A．截面是軋制截面 B．截面的剛度最大 C．初彎曲的影響最小 D．殘余應(yīng)力的影響最小 12．軸心受壓構(gòu)件發(fā)生彈性失穩(wěn)時(shí)，截面上的平均應(yīng)力（ ）。 A． 低于鋼材抗拉強(qiáng)度 B．達(dá)到鋼材屈服強(qiáng)度 C． 低于鋼材比例極限 D． 低于鋼材屈服強(qiáng)度 13．保證工字形截面梁受壓翼緣局部穩(wěn)定的方法是（ ）。 A．設(shè)置縱向加勁肋 B．設(shè)置橫向加勁肋 C．采用有效寬度 D．限制其寬厚比 14．梁的支撐加勁肋應(yīng)設(shè)置在 （ ）。 A．彎曲應(yīng)力大的區(qū)段 B．剪應(yīng)力大的區(qū)段 C．上翼緣或下翼緣有固定作用力的部位 D．有吊車(chē)輪壓的部位 15．單軸對(duì)稱(chēng)截面的壓彎構(gòu)件，一般宜使彎矩（ ）。 A．繞非對(duì)稱(chēng)軸作用 B．繞對(duì)稱(chēng)軸作用 C．繞任意軸作用 D．視情況繞對(duì)稱(chēng)軸或非對(duì)稱(chēng)軸作用 二、判斷題（正確的劃“ √”，錯(cuò)誤的劃“ ”每小題2分，共計(jì)30分） 1．正常使用極限狀態(tài)包括影響結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用或外觀的變形，影響正常使用的振動(dòng)，影響正常使用或耐久性能的局部損壞。（　 ） 2．計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度，穩(wěn)定性以及連接的強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用荷載設(shè)計(jì)值，而不是標(biāo)準(zhǔn)值。( ) 3．試驗(yàn)證明，鋼材的疲勞強(qiáng)度主要與構(gòu)造狀況、應(yīng)力幅和循環(huán)荷載重復(fù)次數(shù)有關(guān)，而與鋼材的強(qiáng)度關(guān)系更明顯。( ) 4．承受動(dòng)力荷載重復(fù)作用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接，當(dāng)應(yīng)力變化的循環(huán)次數(shù)n次 時(shí)，應(yīng)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。( ) 5． 承壓型高強(qiáng)螺栓連接只依靠被連接板件間強(qiáng)大的摩擦阻力承受外力，以摩擦阻力被克服 作為連接承載能力的極限狀態(tài)。( ) 6．《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定角焊縫中的最小焊角尺寸，其中t為較厚焊件的厚度。( ) 7．構(gòu)件上存在焊接殘余應(yīng)力會(huì)增大結(jié)構(gòu)的剛度。( ) 8．螺栓排列分為并列和錯(cuò)列兩種形式，其中錯(cuò)列可以減小栓孔對(duì)截面的削弱，但螺栓排列松散，連接板尺寸較大。 ( ) 9．設(shè)計(jì)軸心受力構(gòu)件時(shí)，軸心受壓構(gòu)件只需進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算。 ( ) 10．軸心受壓構(gòu)件板件過(guò)薄，在壓力作用下，板件離開(kāi)平面位置發(fā)生凸曲現(xiàn)象，稱(chēng)為構(gòu)件喪失局部穩(wěn)定。( ) 11．構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比是回轉(zhuǎn)半徑與計(jì)算長(zhǎng)度之比。 ( ) 12．梁的抗剪強(qiáng)度不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，最有效的辦法是增大腹板的面積。( ) 13．工字形截面簡(jiǎn)支梁，當(dāng)受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間距離越小時(shí)，則梁的整體穩(wěn)定就越差。 ( ) 14．偏心受壓柱鉸接柱腳只傳遞軸心壓力和剪力，剛接柱腳除傳遞軸心壓力和剪力外，還要傳遞彎矩。( ) 15．框架的梁柱連接時(shí)，梁端采用剛接可以減小梁跨中的彎矩，但制作施工較復(fù)雜。 ( ) 三、簡(jiǎn)答題（每小題8分，共計(jì)24分） 1．簡(jiǎn)述鋼材塑性破壞和脆性破壞。 2．抗剪普通螺栓有哪幾種可能的破壞形式？如何防止？ 3．設(shè)計(jì)拉彎和壓彎構(gòu)件時(shí)應(yīng)計(jì)算的內(nèi)容？ 四、計(jì)算題（共計(jì)16分） 如圖所示：已知焊縫承受的斜向靜力荷載設(shè)計(jì)值kN，，偏心e為20mm，角焊縫的焊腳尺寸，實(shí)際長(zhǎng)度，鋼材為Q235B，焊條為E43型（=160N/mm2）， 取1．22。驗(yàn)算圖所示直角角焊縫的強(qiáng)度。 公式：；；；；；；； ；； 圖1 試題答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（供參考） 一、單項(xiàng)選擇題（將每題正確答案的序號(hào)填入括號(hào)內(nèi)，每題2分，共計(jì)30分） 1．B 2．A 3．B 4．B 5．C 6．C 7．A 8．C 9．C 10．D 11．D 12．C 13．D 14．C 15．A 二、判斷題（正確的劃“ √”，錯(cuò)誤的劃“ ”每小題2分，共計(jì)30分） 1．（√） 2．（√） 3．（） 4．（√） 5．（） 6．（√） 7．（） 8．（√） 9．（） 10．（√） 11．（） 12．（√） 13．（） 14．（√） 15．（√） 三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共計(jì)24分） 以下是各個(gè)簡(jiǎn)答題的要點(diǎn)，可根據(jù)具體情況酌情給分 1．簡(jiǎn)述鋼材塑性破壞和脆性破壞。 答：塑性破壞是由于變形過(guò)大，超過(guò)了材料或構(gòu)件可能的應(yīng)變能力而產(chǎn)生的，而且僅在構(gòu)件的應(yīng)力達(dá)到鋼材的抗拉強(qiáng)度后才發(fā)生，破壞前構(gòu)件產(chǎn)生較大的塑性變形；脆性破壞前塑性變形很小，甚至沒(méi)有塑性變形，計(jì)算應(yīng)力可能小于鋼材的屈服點(diǎn)，斷裂從應(yīng)力集中處開(kāi)始。 2．抗剪普通螺栓有哪幾種可能的破壞形式？如何防止？ 答：螺栓抗剪連接達(dá)到極限承載力時(shí)，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。 第③種破壞形式采用構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算保證；第④種破壞形式由螺栓端距≥2d0保證。第①、②種破壞形式通過(guò)螺栓計(jì)算保證。 3．設(shè)計(jì)拉彎和壓彎構(gòu)件時(shí)應(yīng)計(jì)算的內(nèi)容？ 答：拉彎構(gòu)件需要計(jì)算強(qiáng)度和剛度（限制長(zhǎng)細(xì)比）；壓彎構(gòu)件則需要計(jì)算強(qiáng)度、整體穩(wěn)定（彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定和彎矩作用平面外穩(wěn)定）、局部穩(wěn)定和剛度（限制長(zhǎng)細(xì)比） 四、計(jì)算題（共計(jì)16分） 以下是本題的答案要點(diǎn)，可根據(jù)具體情況酌情給分 解：將F分解為垂直于焊縫和平行于焊縫的分力 （2分） （2分） （2分） （2分） （2分） （2分） （2分） 直角角焊縫的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求（2分） 鋼結(jié)構(gòu)模擬測(cè)試（D） 一、單項(xiàng)選擇題（將每題正確答案的序號(hào)填入括號(hào)內(nèi)，每小題2分，共計(jì)30分） 1．下列鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算所取荷載設(shè)計(jì)值和標(biāo)準(zhǔn)值，（ ）組符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》。 A．計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及連接的強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值 B．計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及連接的強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用荷載設(shè)計(jì)值 C．計(jì)算疲勞和正常使用極限狀態(tài)時(shí)，應(yīng)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值 D．計(jì)算疲勞和正常使用極限狀態(tài)時(shí)，應(yīng)采用荷載設(shè)計(jì)值 2．鋼材的伸長(zhǎng)率是反映材料（ ）的性能指標(biāo)。 A．承載能力 B．抵抗沖擊荷載能力 C．彈性變形能力 D．塑性變形能力 3．以下關(guān)于應(yīng)力集中的說(shuō)法中正確的是（ ）。 A． 應(yīng)力集中降低了鋼材的屈服點(diǎn) B．應(yīng)力集中產(chǎn)生同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)，使塑性變形受到限制 C．應(yīng)力集中產(chǎn)生異號(hào)應(yīng)力場(chǎng)，使鋼材變脆 D．應(yīng)力集中可以提高構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度 4．鋼材經(jīng)歷了應(yīng)變硬化（應(yīng)變強(qiáng)化）之后（ ）。 A．強(qiáng)度提高 B．塑性提高 C．冷彎性能提高 D．可焊性提高 5．鋼材牌號(hào)Q235、Q345、Q390、Q420是根據(jù)材料（ ）命名的。 A．屈服點(diǎn) B．設(shè)計(jì)強(qiáng)度 C．抗拉強(qiáng)度 D．含碳量 6．承受軸心力作用的高強(qiáng)度螺栓摩擦型受剪切連接中，其凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算公式，其中與軸心拉桿所受的力相比，（ ）。 A． B． C． D．不定 7．高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接受剪破壞時(shí)，作用剪力超過(guò)了（ ）作為承載能力極限狀態(tài)。 A．螺栓的抗拉強(qiáng)度 B．連接板件間的摩擦力 C．連接板件的毛截面強(qiáng)度 D．連接板件的孔壁承壓強(qiáng)度 8．部分焊透的對(duì)接焊縫的計(jì)算應(yīng)按（ ）計(jì)算。 A． 對(duì)接焊縫 B． 斜焊縫 C． 斷續(xù)焊縫 D． 角焊縫 9．焊接工字形截面梁腹板設(shè)置加勁肋的目的是（ ）。 A．提高梁的抗彎強(qiáng)度 B．提高梁的抗剪強(qiáng)度 C．提高梁的整體穩(wěn)定性 D．提高梁的局部穩(wěn)定性 10．一個(gè)承受剪力作用的普通螺栓在抗剪連接中的承載力是（ ）。 A．栓桿的抗剪承載力 B．被連接構(gòu)件（板）的承壓承載力 C．A、B中的較大值 D．A、B中的較小值 11．計(jì)算格構(gòu)式軸心受壓柱整體穩(wěn)定時(shí)，用換算長(zhǎng)細(xì)比代替，這是考慮（ ）。 A．格構(gòu)柱彎曲變形的影響 B．格構(gòu)柱剪切變形的影響 C．綴材彎曲變形的影響 D．綴材剪切變形的影響 12．軸心受壓構(gòu)件柱腳底板的面積主要取決于（ ）。 A．底板的抗彎剛度 B．柱子的截面積 C．基礎(chǔ)材料的強(qiáng)度等級(jí) D．底板的厚度 13．工字形截面梁受壓翼緣寬厚比限值為，式中為（ ）。 A．翼緣板外伸寬度 B．翼緣板全部寬度 C．翼緣板全部寬度的1/3 D．翼緣板的有效寬 14在焊接組合梁的設(shè)計(jì)中，腹板厚度應(yīng)（ ）。 A． 越薄越好 B． 越厚越好 C． 厚薄相當(dāng) D． 厚薄無(wú)所謂 15．計(jì)算格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的綴材時(shí)，剪力應(yīng)?。? ）。 A．構(gòu)件實(shí)際剪力設(shè)計(jì)值 B．由公式計(jì)算的剪力 C． 構(gòu)件實(shí)際剪力設(shè)計(jì)值或由公式計(jì)算的剪力兩者中較大值 D．由公式計(jì)算的剪力 二、判斷題（正確的劃“ √”，錯(cuò)誤的劃“ ”每小題2分，共計(jì)30分） 1．在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，失效概率越大，可靠指標(biāo)越小，結(jié)構(gòu)可靠性越差。（ ） 2．高溫時(shí)，硫使鋼變脆，稱(chēng)之冷脆；低溫時(shí)，磷使鋼變脆，稱(chēng)之冷脆熱脆。( ) 3．按脫氧方法，鋼分為沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼，其中沸騰鋼脫氧最差。( ) ４．鋼材越厚壓縮比越小，因此厚度大的鋼材不但強(qiáng)度較小，而且塑性、沖擊韌性和焊接性能也較差。( ) 5．焊縫按施焊位置分為平焊、橫焊、立焊及仰焊，其中平焊的操作條件最差，焊縫質(zhì)量不易保證。( ) 6．《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定角焊縫中的最小焊角尺寸，其中t為較薄焊件的厚度。( ) 7．構(gòu)件上存在焊接殘余應(yīng)力會(huì)降低結(jié)構(gòu)的剛度。( ) 8．螺栓排列分為并列和錯(cuò)列兩種形式，其中并列可以減小栓孔對(duì)截面的削弱，但螺栓排列松散，連接板尺寸較大。( ) 9．在靜荷載作用下，焊接殘余應(yīng)力不影響結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度。( ) 10．軸心受壓構(gòu)件板件過(guò)薄，在壓力作用下，板件離開(kāi)平面位置發(fā)生凸曲現(xiàn)象，稱(chēng)為構(gòu)件喪失整體穩(wěn)定。( ) 11．構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比是計(jì)算長(zhǎng)度與回轉(zhuǎn)半徑之比。( ) 12．梁的抗剪強(qiáng)度不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，最有效的辦法是增大腹板的高度。 ( ) 13．工字形截面簡(jiǎn)支梁，當(dāng)受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間距離越小時(shí)，則梁的整體穩(wěn)定就越好。( ) 14．偏心受壓柱剛接柱腳只傳遞軸心壓力和剪力，鉸接柱腳除傳遞軸心壓力和剪力外，還要傳遞彎矩。( ) 15．進(jìn)行拉彎和壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，壓彎構(gòu)件僅需要計(jì)算強(qiáng)度和剛度，拉彎構(gòu)件則需要計(jì)算強(qiáng)度、局部穩(wěn)定、整體穩(wěn)定、剛度。 ( ) 三、簡(jiǎn)答題（每小題8分，共計(jì)24分） 1．什么是疲勞斷裂？影響鋼材疲勞強(qiáng)度的因素有哪些？ 2．為何要規(guī)定螺栓排列的最大和最小容許距離？ 3．計(jì)算格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的整體穩(wěn)定時(shí)，為什么采用換算長(zhǎng)細(xì)比？ 四、計(jì)算題（共計(jì)16分） 圖所示的拉彎構(gòu)件長(zhǎng)6000mm，軸向拉力的設(shè)計(jì)值為800kN，橫向均布荷載的設(shè)計(jì)值為7kN/m。設(shè)截面無(wú)削弱，鋼材為Q345（ f=310N/mm2），構(gòu)件采用普通工字鋼I22a，截面積A＝42.1cm2，重量0.32kN/m，Wx＝310cm3，ix＝8.99cm，iy＝2.32cm。驗(yàn)算截面是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 已知：允許長(zhǎng)細(xì)比，截面塑性發(fā)展系數(shù)，，荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.0。 公式： 試題答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（供參考） 一、單項(xiàng)選擇題（將每題正確答案的序號(hào)填入括號(hào)內(nèi)，每小題2分，共計(jì)30分） 1．B 2．D 3．B 4．A 5．A 6．B 7．B 8．D 9．D 10．C 11．D 12．C 13．A 14．C 15．C 二、判斷題（正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“”每小題2分，共計(jì)30分） 1．（√） 2．（） 3．（√） 4．（√） 5．（） 6．（） 7．（√） 8．（） 9．（√） 10．（） 11．（√） 12．（） 13．（√） 14．（） 15．（） 三、簡(jiǎn)答題（每小題8分，共計(jì)24分） 以下是各個(gè)簡(jiǎn)答題的要點(diǎn)，可根據(jù)具體情況酌情給分 1．什么是疲勞斷裂？影響鋼材疲勞強(qiáng)度的因素？ 答：鋼材的疲勞斷裂是微觀裂紋在連續(xù)反復(fù)荷載作用下不斷擴(kuò)展直至斷裂的脆性破壞。鋼材的疲勞強(qiáng)度取決于構(gòu)造狀況（應(yīng)力集中程度和殘余應(yīng)力）、作用的應(yīng)力幅、反復(fù)荷載的循環(huán)次數(shù)。 2．為何要規(guī)定螺栓排列的最大和最小容許距離？ 答：為了避免螺栓周?chē)鷳?yīng)力集中相互影響、鋼板的截面削弱過(guò)多、鋼板在端部被螺栓沖剪破壞、被連接板件間發(fā)生鼓曲現(xiàn)象和滿(mǎn)足施工空間要求等，規(guī)定肋螺栓排列的最大和最小容許距離。 3．計(jì)算格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的整體穩(wěn)定時(shí)，為什么采用換算長(zhǎng)細(xì)比？ 答：格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)繞虛軸失穩(wěn)時(shí)，因肢件之間并不是連續(xù)的板而只是每隔一定距離用綴條或綴板聯(lián)系起來(lái)，構(gòu)件的剪切變形較大，剪力造成的附加影響不能忽略。因此，采用換算長(zhǎng)細(xì)比來(lái)考慮綴材剪切變形對(duì)格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的穩(wěn)定承載力的影響。 四、計(jì)算題（共計(jì)16分） 以下是本題的答案要點(diǎn)，可根據(jù)具體情況酌情給分 解：(1)驗(yàn)算強(qiáng)度 （4分） （4分） (2)驗(yàn)算長(zhǎng)細(xì)比 （4分） （4分） 所選截面滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 23