钢结构模拟试题一含答案.docx

钢构造模拟试题一
一、简答题
1. 简述钢构造有哪些主要特点。〔8分〕
答：〔1〕材料的强度高，塑性与韧性好；〔2〕材质均匀，与力学计算的假定比拟符合；
〔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. 碳素构造钢按质量分为几级？并是怎样划分的？Q235B·b代表的意义是什么？〔10分〕
答：碳素构造钢按质量分为A、B、C、D四级。
其中A级钢材不作冲击韧性要求，冷弯性能在需方有要求时才进展；B、C、D各级钢材均要求冲击韧性值Akv≥27J，且冷弯试验均要求合格，所不同的是三者的试验温度有所不同，B级要求常温〔20±5℃〕冲击值，C与D级那么分别要求0℃与-20℃冲击值。
Q235B·b代表屈服强度为235N/mm2，B级，半镇静钢。
3. 钢构造中，选用钢材时要考虑哪些主要因素？〔8分〕
答：构造或构件的重要性；荷载的性质(静载或动载)；
连接方法〔焊接、铆接或螺栓连接〕；工作条件〔温度及腐蚀介质〕。
4. 轴心受力构件的截面形式有哪几种？并且对轴心受力构件截面形式的共同要求是什么？
答：轴心受力构件的截面形式有热轧型钢、冷弯薄壁型钢、实腹式组合截面以及格构式组合截面。
对轴心受力构件截面形式的共同要求是：
〔1〕能提供强度所需要的截面积；〔2〕制作比拟简便；
〔3〕便于与相邻的构件连接；〔4〕截面开展而壁厚较薄，以满足刚度要求。
5. 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那么？并简述各准那么的内容。我国钢构造标准对于一般构件采用哪一准那么作为强度极限？〔10分〕
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那么。
其中〔1〕截面边缘纤维屈服准那么：当构件受力最大截面边缘处的最大应力到达屈服时，即认为构件到达了强度极限。〔2〕全截面屈服准那么：这一准那么以构件最大受力截面形成塑性铰为强度极限。〔3〕局部开展塑性准那么：这一准那么以构件最大受力截面的局部受压区与受拉区进入塑性为强度极限。
我国钢构造标准对于一般构件采用局部开展塑性准那么作为强度极限。
6. 简述梁的整体失稳现象，影响梁临界弯距的主要因素有哪些。〔8分〕
答：梁的截面一般窄而高，弯矩作用在其最大刚度平面内，当荷载较小时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。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，将突然发生侧向的弯曲与扭转变形，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的整体失稳现象。
梁的临界弯矩Mcr主要与梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度、梁的截面形状、荷载类型、荷载作用位置以及梁的跨度等有关。
7. 钢构造框架钢柱的计算长度系数及哪些因素有关。〔6分〕
答：钢构造框架钢柱的计算长度系数及框架类型、相交于柱上端节点的横梁线刚度之与及柱线刚度之与的比值K1、相交于柱下端节点的横梁线刚度之与及柱线刚度之与的比值K2、柱及根底的连接方式、横梁远端连接方式、横梁轴力大小以及柱的形式等因素有关。
8. 简述焊接剩余应力对构造性能的影响。〔8分〕
答：〔1〕对构造静力强度的影响：不影响构造的静力强度；
〔2〕对构造刚度的影响：剩余应力使构件的变形增大，刚度降低；
〔3〕对压杆稳定的影响：焊接剩余应力使压杆的挠曲刚度减小，从而必定降低其稳定承载能力；
〔4〕对低温冷脆的影响：在低温下使裂纹容易发生与开展，加速构件的脆性破坏；
〔5〕对疲劳强度的影响：焊接剩余应力对疲劳强度有不利的影响，原因就在于焊缝及其近旁的高额剩余拉应力。
9. 简述螺栓连接的五种破坏形式。〔6分〕
答：螺栓连接的五种破坏形式为：
〔1螺栓杆剪断；〔2〕孔壁挤压；〔3〕钢板被拉断；〔4〕钢板剪断；〔5〕螺栓杆弯曲。
10.何谓应力集中？应力集中对钢材的机械性能有何影响？1、答：实际上钢构造构件中存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷，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顶峰应力，在另外一些区域那么应力降低，形成所谓的应力集中。
11.通过哪些设计措施可以减小焊接剩余应力与焊接剩余变形？2、答：1、焊接位置的合理安排；2、焊缝尺寸要适当；3、焊缝数量宜少；4、应尽量防止两条或三条焊缝垂直穿插；5、尽量防止在母材厚度方向的收缩应力
12.焊接剩余应力对构造性能有哪些影响？答：1、降低构造刚度；2、降低或消除焊缝中的剩余应力是改善构造低温冷脆性能的重要措施；3、对构件的疲劳强度有明显不利的影响。、
13.抗剪的普通螺栓连接有哪几种破坏形式？用什么方法可以防止？答：1、当栓杆直径较小，板件较厚时，栓杆可能先被剪断；2、当栓杆直径较大，板件较薄时，板件可能先被挤坏，由于栓杆与板件的挤压是相对的，故也可把这种破坏较作螺栓的承压破坏；3、板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉断；4、端距太小，端距范围内的板件有可能被栓杆冲剪破坏。第1、2种破坏形式可进展抗剪螺栓连接的计算，第3种破坏形式要进展构件的强度计算；第4种破坏形式有螺栓端距≥2d0来保证。
14.可以采用钢材的极限强度作为设计强度标准值吗?如果不可以，采用什么作为设计强度标准值?为什么?无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定?
答：不可以。屈服强度作为设计强度标准值。因为钢材过了屈服强度后，会有一定的延伸率，这段时期钢材的强度会低的。对无明显屈服点的钢材，其设计强度应以极限强度的75%来定。
15.焊脚尺寸是越大越好还是越小越好?为什么?
答：除钢管构造外，焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍，是为了防止焊缝区的根本金属过烧，减小焊件的焊接剩余应力与剩余变形。焊脚尺寸也不能过小，否那么焊缝因输入能量过小，而焊件厚度较大，以致施焊时冷却速度过快，产生淬硬组织，导致母材开裂，标准规定焊脚尺寸 ，t为较厚焊件的厚度。
二．选择题〔每题2分〕

2、钢材的设计强度是根据 〔 C  〕确定的。A、比例极限； B、弹性极限；C、屈服强度； D、极限强度。
3.钢构造的承载能力极限状态是指〔 C 〕                  
4、某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定以下问题中  〔 A  〕对该破坏无直接影响。
A、钢材的屈服点过低；            B、构件的荷载增加速度过快；
C、存在冷加工硬化；              D、构件有构造原因引起的应力集中。
fu及屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的 〔A  )                            
6、Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是   〔C 〕       。
A、冲击韧性；        B、冷弯试验；C、化学成分；                D、伸长率。
7. 钢号Q345A中的345表示钢材的〔   C  〕值      值      值       值
8.钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为(   C  )A.碳、锰   B.钒、锰C.硫、氮、氧    D.铁、硅
9、同类钢种的钢板，厚度越大，  〔   A  〕   。A、强度越低； B、塑性越好；C、韧性越好； D、内部构造缺陷越少。 10.对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了防止(  D  )杆受剪破坏           受弯破坏           
11、以下关于应力集中的说法中正确的选项是〔    B  〕 。
A、应力集中降低了钢材的屈服强度   B、应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制
C、应力集中产生异号应力场，使钢材变脆   D、应力集中可以提高构件的疲劳强度 12.Q235及Q345两种不同强度的钢材进展手工焊接时，焊条应采用(   C    
13.在搭接连接中，为了减小焊接剩余应力，其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的(  A   )                                         
14、图示连接中高强度螺栓群受弯后的旋转中心为〔        〕  。   A、a点； B、b点；C、c点； D、d点。铰支理想轴心受压构件Ix/Iy≥4，其临界压力Ncr为( D     )
A.π2EIx/(2b2)                    C.π2EIy/(4b2)                    16. 承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接(    B )
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
17、当沿受力方向的连接长度 时，螺栓的抗剪与承压设计承载力均应降低，以防止 〔   B〕      。
A、中部螺栓提前破坏；            B、端部螺栓提前破坏；C、螺栓受弯破坏；                D、螺栓连接的变形过大。 18. 为提高轴心受压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布〔  B   〕
A．尽可能集中于截面的形心处   B．尽可能远离形心C．任意分布，无影响   D．尽可能集中于截面的剪切中心
19.梁整体失稳的方式为〔 D                                       
20、对于直接承受动力荷载的构造，宜采用  〔  C  〕   。 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
21.当仅讨论截面形式对轴心受压杆的失稳影响时，一般来说，图示的四种截面中最易发生扭转失稳的截面为〔　　〕
 22. 双轴对称焊接工字形单向压弯构件，假设弯矩作用在强轴平面内而使构件绕弱轴弯曲，那么此构件可能出现的整体失稳形式是(     屈曲  屈曲 C. 平面外的弯扭屈曲 D. 平面内的弯曲屈曲或平面外的弯扭屈曲
23.格构式轴心受压构件的整体稳定计算时，由于〔   〕，因此以换算长细比l0x代替lx。
A．格构式柱可能发生较大的剪切变形  B．要求实现等稳定设计
C．格构式柱可能单肢失稳  D．格构式柱承载能力提高
24.关于钢构造的特点表达错误的选项是〔　　〕             腐蚀性很差       fy的上下反响材料〔　　〕
A.受静荷时的最大承载能力              B.受静荷时的最大变形能力 
C.受动荷时的最大承载能力              D.受静荷时发生塑性变形前的承载能力
26.在三向正应力状态下，当出现以下何种情况时，钢材易发生脆性破坏〔　　〕
A.异号应力，且应力差较小  B.异号应力，且应力差较大C.同号拉应力，且应力差较小 D.同号拉应力，且应力差较大
27.角焊缝的最小焊脚尺寸hfmin ，最大焊脚尺寸hfmax≤1.2t1，式中的t1与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
28.Q235及Q345两种不同强度的钢材进展手工焊接时，焊条应采用(       
荷载、无严重应力集中的碳素构造钢构件，焊接剩余应力对以下没有明显影响的是〔    〕                                     
30．  受弯构件的刚度要求是 ≤[ ]，计算挠度 时，那么应〔    〕。
A．用荷载的计算值    B．用荷载的标准值 C．对可变荷载用计算值    D．对永久荷载用计算值
31. 焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的〔    〕
A．提高梁的抗弯强度    B．提高梁的抗剪强度 C．提高梁的整体稳定性    D．提高梁的局部稳定性
32、焊接工字形等截面简支梁，在何种情况下，整体稳定系数 最高？〔   〕
A、跨度中央一个集中荷载作用时B、跨间三分点处各有一个集中荷载作用时
C、全跨均布荷载作用时D、梁两端有使其产生同向曲率、数值相等的端弯矩的荷载作用时
答案1、B　2、C　3、B　4、C　5、B　6、C　7、C　8、C　9、A　10、D　11、B　12、C　13、A　14、无图　15、无图　16、D　17、B　19、D　20、C　21、无图　22、C　23、B　24、C　25、D　26、D　27、C　28、C　29、B　30、B　31、D　32、D
33.钢构造的主要缺点是〔 C 〕。
A构造的重量大 B造价高 C易腐蚀、不耐火 D施工困难多
34.钢材中硫的含量超过规定标准〔 D 〕。
A将提高钢材的伸长率 B将提高钢材的抗拉强度
C 将使钢材在低温工作时变脆 D 将使钢材在高温工作时变脆
35.角焊缝的最小焊脚尺寸〔 B 〕。
A  较薄板厚度 B较厚板厚度 C任意板厚
36.下面的〔 B 〕情况应将其设计强度进展折减。
A动力荷载作用的构件 B单角钢单面按轴压计算稳定的构件
C有应力集中影响的构件 D剩余应力较大的构件
37.验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘与腹板的局部稳定时，计算公式中的长细比为〔 C 〕。
A绕强轴的长细比 B绕弱轴的长细比
C两方向长细比的较大值 D两方向长细比的较小值
38.格构柱设置横隔的目的是( D )。
A保证柱截面几何形状不变 B 提高柱抗扭刚度
C传递必要的剪力 D 上述三种都是
39.计算长度一定的轴心压杆回转半径增大，其稳定承载力〔 A 〕。
A提高 B降低 C不变 D不能确定
三．计算题
1. 〔此题12分〕试验算图中所示柱牛腿中钢板及柱翼缘节点的连接焊缝的强度〔说明验算点〕。图中荷载为静力荷载设计值。钢材为Q235-A•F。手工焊，焊条E43型。ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/m
2.〔此题12分〕试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为8.8级M20，预拉力P=110KN，被连接板件钢材Q235-A•F〔=125N/mm2，=215N/mm2〕，板件摩擦面间作喷砂处理〔μ=0.45〕。
3.〔此题16分〕某简支梁截面如下图，梁的跨度为6m，荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求〔腹板判定是否需设加劲肋，
如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图〕。梁采用Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2 ，fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重。
计算题答案
1.〔此题12分〕
2.〔此题12分〕
3.〔此题16分〕
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