北京科技大学远程教育学院

《钢结构》（模拟题2）

一、填空题(每空2分，共20分)

1.在实腹式轴心受压构件的稳定性计算拌，截面为单轴对称的构件，绕对称轴(设为y轴)应取计及   扭转效应      的换算长细比代替l_y来计算j 值。

2.荷截分项系数和     抗力分项系数   是作整体用优化方法确定的，二者联系起来使结构件的可靠指标与目标可靠指标最为接近。

3.柱的长细比l反映柱的长度、约束条件、截面形状及   截面尺寸       。

4.当应力循环次数n≥10⁵次时，应进行疲劳计算；疲劳计算应采用    下降(或降低)      法，应力按弹性状态计算。

5.构件的长细比是指 l/i         之比（用符号表示）。

6.双轴对称截面的理想、轴心压杆，有弯曲屈曲和    扭转屈曲     两种屈曲形式。

7.实际轴心受压构件临界力低于理想抽心受压构件临界力的主要原因有初弯曲和     残余应力    ;而且   残余应力     对轴心受压构件临界力的影响是最主要的。

8.工字形截面简支梁，当受压翼缘侧向支承点间距离愈小时，则梁的整 体稳定性就   愈好       。

9.弯距绕虚轴作用的格构式压弯构件，在弯矩作用平面内的整体稳定计算中，j_x和N_Ex应为由对虚轴的  换算长细比      来计算。

10.当实腹式柱腹板计算高度h₀/t_w>70 时时，应采   横向加劲肋      加强与其间距不得大于3h₀。

二、单项选择题(每小题2分，共20分)

1.钢结构设计规范规定，当结构的表面长期受辐射热达  b      ℃以上或在短时间内可能受到火焰作用时，宜采取有效的防护措施(如加隔热层或水套等)

A.50         B.150         C.250        D.300

2.在碳素结构钢中，不宜用于焊接结构。 A

       A.Q235-A·F             B.Q235-B·F

       C.Q235-C·F             D.Q235-D·F

3.对工字形截面构件，腹板可能出现下图几种应力，哪种加劲肋设置对提高腹板临界应力不显著。 A

 

4.在下图单向弯曲简支架的整体稳定计算公式 ，W_x=    c      。

 

A．I_x/y₁       B．I_x/y₂        C．I_x/y₃         D．I_x/y₄

5.格构式双肢缀条柱如下图，用 计算换算长细比时，缀条布置不应采用    d     方式。

 

6.下图为加强受压翼缘的工字形等截面简支组合梁(S点为截面剪心，c点为蘸面形心) ，抗侧移支承杆如下图中    a   设置，对提南梁的整体移定性效果最好。

 

7.弯矩作用在对称平面内的实腹式压弯构件，在弯矩作用平面内的失稳形式是     a     。

A.平面弯曲的失稳形式     C.扭转的失稳形式

B.空间失稳形式           D.弯扭的失稳形式

8.下图为高强度螺栓连接，在弯矩M的作用下，可以认为中和轴在螺栓上。C

 

A.1   B.2   C.3   D.4   E.5

9.对下图所示等截面简支梁，截面尺寸及侧向支承间距均相同，弯矩图如下图所示，图中     d  的整体稳定性最好。(|M₁>M₂|)。

 

10.如下图所示槽钢构件的节点角焊缝连接。材料为Q235 - BF钢，手工焊，E43型焊条，侧面角焊缝能承受静力设计值为    d       。

A.N=4x0.7 x 6x (410-10) x 160

B.N=4x0.7x6x410 x 160

C.N=4x0.7x6x(360-10) x 160

D. N = 4 x 0.7 x 6 x 360 x 160

 

三、是非题(每小题1分，共10分)

1.钢结构设计除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算( 对         )。

2.合理的结构设计应使可靠和经济获得最优平衡，使失效概率小到人们所能接受程度(  对  )。

3.冷加工硬化，使钢材强度提高，塑性和韧性下降，所以普通钢结构中常用冷加工硬化来提高钢材强度(  错         )。

4.在焊接结构中，对焊缝质量等级为3级、2级焊缝必须在结构设计图纸上注明，1级可以不在结构设计图纸中注明(  错   )。

5.轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的临界应力s_cr与压杆长细比l之间的关系曲线。 对

6.格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界为比长细比l相同的实腹式轴心受压构件低。原因是剪切变形大，剪力造成的附加绕曲影响不能忽略 (  对        )。

7.在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失，出现塑性铰时来建立的计算公式(   错  )。

8.具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁，截面选用是由抗弯强度控制设计，而不是整体稳定控制设计(    错    )。

9.在焊接连接中，角焊缝的焊脚尺寸h_f愈大，连接的承载力就愈高( 错    )。

10.计算格构式压弯构件的缀件时，应取构件的剪力和按式V=Af /85计算的剪力两者中的较大值进行计算(       对    )。

四、计算题(50分)

1. (15分)试求节点构造如下图所示连接的最大荷载设计值F。材料为Q235-BF钢，手工焊，E43型焊条，焊脚尺寸h_f=8 mm，采用三面围焊。

 

答案：焊缝形心 ≈44.4 mm。若结构是承受静力荷载或间接动力荷载时，F≤235 kN; 若结构直接承受动力荷载，F≤215kN。

 

2. (5分)试设计下图角钢与节点板的C级螺栓连接。承受的轴心拉力设计值N=380kN，角钢为2L100x80x8长肢相并。材料为Q235-BF钢。

 

答案：采用M20，螺栓孔d₀ = 22，螺栓数n≥ 4.7个(取5个)，s= 155.9 N/mm²< =215 N/mm₂。端距为60 mm，中间为80 mm，线距55mm。

 

 

3. (15分)下图为焊接工字形等截面简支粱。截面尺寸如图所示。在跨度中点和两端都设有侧向支承，材料为Q235 - BF钢。跨中央集中荷载设计值F= 140 kN(包括梁自重)。梁跨度1 = 12 m。试验算该梁的抗弯强度和整体稳定性。

 

答案：形心 = 332.1 mm; a_b=0.964，j_b = 2.578，j_b ' = 0.961， 155.3 N/mm² < 215 N/mm²。

 

4.(10分)某工作平台的轴心受压柱，柱长7.2 m，两端镜接，柱截面尺寸及缀板布置、缀板尺寸如下图所示。承受的轴心压力设计值N = 1 700 kN。 材料为Q235 -BF钢，截面无削弱，试验算柱截面及缀板刚度。

 

答案：刚度l= max{l_ox，l_y} =max{55.9，57.9 }=57.9< [l]=150; 整体稳定性，j=0.818，N/jA=214·3N/mm²<f=215N/mm²;分肢稳定性，l_max= max{l_0x，l_y，50 }=57.9，l₁=28.7<   40

0.5l_max=0.5 x 57.9=29

缀板刚度验算k_b/k₁ =14.1>6

 

5. (5分)如下图所示热轧普通工字钢截面压弯构件，截面为I36a，截面无削弱。承受的荷载设计值为：轴心压力N =340 kN，构件C端弯矩M_x= 98 kN·m。构件长度l=6.2m，两端铰接，两端及跨度中点各设有侧向支承点。材料Q235 - B·F钢。试验算该构件弯矩作用平面外稳定及刚度。

 

 

答案：刚度l= max{l_ox，l_y} = 111. 5 < [l] = 150; 弯矩作用平面外稳定， 209.5 N/mm²<f =215 N/mm²。

 

北京科技大学远程教育学院

《钢结构》（模拟题3）

一、填空题（每空在1分，共10分）

1.钢结构设计规范中，荷截设计值为荷载标准值   乘以荷载分项  系数。

2.对于组合梁的腹板，若h₀/t_w = 120时，按要求应在腹板上配置   横向        加劲肋。

3.轴心受拉构件计算的内容有   强度        和刚度。

4.实腹式轴心受压构件应进行强度、      稳定性     和长细比计算。

5.计算双肢格构式轴心受压构件绕虚轴x轴弯曲的整体稳定性时，其轴心压整体稳定系数 j应根据   换算长细比      查表确定。

6.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。

7.设计采用大型屋面板的铰支承梯形钢屋架下弦杆载面时，如节间距为l，则屋架下弦杆在屋架平面内的计算长度应取  l          。

8.影响钢结构构件及其连接的疲劳性能因素有构造状况、     应力幅      和应力循环次数。

9.角焊缝中的最大焊脚尺寸h_f,max=1.2t，其中t为   较薄      焊件厚度。

10.在钢结构中，当结构的表面长期受辐射热达    150       ℃以上或在短时间内可能受到火焰作用时，宜采取有效的防护措施(如加隔热层或水套等)。

二、单项选择题(每小题2分，共20分)

1.有四种不同厚度的Q345钢，其中   a     厚的钢板强度设计值最高。

A.12 mm        B.18 mm       C.36 mm      D.52 mm

2.格构式轴心受压构件的等边单角钢斜缀条可按轴心受压构件设计，但强度设计值要乘以折减系数以考虑 b

A.剪力的影响

B.单面连接偏心的影响

C.构件的焊接缺陷形的影响

D.节点构件不对中的影响

3.下图为承受固定集中力设计值F(包括梁自重)的等截面组合梁， 截面1 - 1处需验算折算应为，其验算部位为 c

 

A.1       B.2        C.3       D.4

4.焊接之字形梁的腹板局部稳定常采用配置加劲肋的方法来解决，若 h₀/t_w>160 时，    d    。

A.可能发生剪切失稳，应配置横向加劲肋

B.可能发生弯曲失稳，应配置纵向加劲肋和横向加劲肋

C.可能发生弯曲失稳，应配置横向加劲肋

D.可能剪切失稳和弯曲失稳，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋

5.梁的支承加劲肋应设置在 b

A.弯曲应力大的区段

B.上翼缘或下翼缘有固定集中力作用处

C.剪应力较大的区段

D.有吊车轮压的部位

6.按钢结构设计规范规定，实腹式轴心受压构件整体稳定性的公式N/jA≤f的物理意义是    d     。

A.构件截面上的平均应力不超过钢材抗压强度设计值

B.构件截面上最大应力不超过钢材强度设计值

c.构件截面上的平均应力不超过欧拉临界应力设计值

D.构件轴心压力设计值不超过结件稳定极限承载力设计值

7.在下图中的连接中，角钢肢尖上的角焊缝的焊脚尺寸h_f应满足   b      。

 

A．h_f.min = 1.5 ≤h_f≤h_f.max = 1.2 x 10

B．h_f.min = 1.5 ≤h_f≤h_f.max = 10-(1~2)

C．h_f.min = 1.5 ≤h_f≤h_f.max = 1.2 x 12

A．h_f.min = 1.5 ≤h_f≤h_f.max = 10-(1~2)

8.两端铰接的轴心受压构件，截面如下图所示，在不改变钢种、构件截面类别和翼缘、腹板截面面积的情况下?采用可提高其承载力。d

A.调整构件在弱轴方向的计算长度，或加大腹板高度减少厚度

B.改变构件端连接构造，或增设侧向支承点来减小弱轴方向的计算长度，或减小翼像宽度加大厚度

C.调整构件弱轴方向的计算长度，或减小翼缘宽度加大厚度

D.增大构件端部连接约束，或增加侧向支承点来减小在弱方向上的计算长度，或减少翼像厚度加大宽度

9.单轴对称实腹式压弯构件，弯矩作用在对称平面并使较宽翼缘受压，其弯矩作用平面内的整体稳定采用 和 计算，其中的g_x，W_1x，W_2x的取值为      d   。

 

A．g_x相同；W_1x和W_2x为绕对称轴的较大和较小翼缘最外纤维毛截面模量

B．g_x不同；W_1x和W_2x为绕非对称轴的较大、较小翼缘最外纤维净截面模量

C．g_x不同；W_1x和W_2x为绕非对称轴的较大、较小翼缘最外纤维净截面模量

D．g_x不同；W_1x和W_2x为绕非对称轴的较大、较小翼缘最外纤维净截面模量

10.高强度螺栓摩擦型连接与高强度螺栓承压型连接主要区别是 d

A.预拉力不同

B.连接处构件接触面的处理方法不同

C.采用的材料等级不同

D.设计计算方法不同

三、多项选择题(每小题2分，共10分)

1.在钢结构计算所取荷载中，  bce       符合基本设计规定。

A.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷截标准值

B.计算结构或物件的强度，稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值

C.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值

D.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值

E.对于直接承受动力荷载的结构：在计算强度和稳定性时，动力荷载设计值应乘以动力系数；在计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不应乘动力系数

2.对于承受均布荷载的热轧H型钢简支梁，应进行    bde    计算。

A.抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度、折算应力

B.抗弯强度、抗剪强度

C.整体稳定性、局部稳定性

D.整体稳定性

E.容许挠度

3.轴心受压构件的稳定系数j与   be     等因素有关。

A.构件的截面类别、构件两端的构造

B.构件的截面类别、钢材的屈服强度

C.构件的失稳形式、构件的长细比

D.构件的局部稳定、钢材的连接方法

E.构件的长细比

4.影响焊接钢结构构件及其连接疲劳寿命的主要因素是  abd      。

A.应力集中程度

B.应力循环次数

C.应力比 r=s_min/s_max

D.应力幅Ds=s_max-s_min

E.钢材的屈服强度

5.普通螺栓和高强度螺栓承压型受剪连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有 abcd

A.螺栓杆剪断

B.孔壁承挤压破坏

C.板件端部被栓杆冲剪破坏

D.板件因螺栓孔削弱而被拉断

E.螺栓杆弯曲过大而破坏

四、简答题(共5分)

1. (5分)当采用平面桁架作为主要承重构件时，支撑是屋盖结构的必要组成部分，屋盖支撑的主要作用是什么?

答案：保证屋盖结构的空间整体作用; 避免压杆侧向失稳，防止杆产生过大振动;承担和传递水平荷载; 保证结构安装时的稳定与方便。

 

五、计算题(共55分)

1. (15分)下图所示一钢板与工字形柱的角焊缝T形连接。手工焊，E43型焊条，h_f=8 mm。设钢板高度为2a=400 mm，钢板与一斜拉杆相连，拉杆受力F。钢材采用Q235-BF钢，试求两条焊缝能传递的静载设计值F。

 

答案：F≤745 kN

 

2. (10分)某工字形等截面简支梁(如8-19)，材料为Q235-BF钢，跨磨l = 15m，在跨长三分点处布置次梁作为该梁的侧向支承点，次梁传来的集中力设计值F=200 kN，(包括梁自重)，主梁截面如下图，试验算该梁的整体稳定性。

 

答案：j_b= 1. 863，j_b '=0.919， 185.9 N /mm² < f= 215 N /mm²

 

 

3. (20分)有一实腹式轴心受压构件截面尺寸如下图，翼缘为剪切边。l_ox=6m，l_oy = 3m，轴心压力设计值N= 1 050kN。材料为Q235 - BF钢，截面无削弱，试验算此构件截面。

 

 

答案：l_max=max{49.8，53.6} = 53.6 < [l] = 150; j=0.751，N/jA=206.2 N/mm²<f= 215 N/mm²; b/t= 8.92< 15.36，h₀/t_w =41.67<51.90。

 

4.(10分)试验算如下图承受静力荷载的拉弯构件强质和刚度。已知荷载设计值N= 1600kN，F= 55kN，l= 5 m。构件截面为I45a，截面无削弱，材料为Q235-BF钢。

 

答案：l_max = max {28.2，173 .0}= 173.0 <[l] = 150， 201.9 N/mm²< f =215 N/mm²