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鋼結(jié)構(gòu) 一、單項選擇題（將每題正確答案的序號填入括號內(nèi)，每小題2分，共計30分） 1．目前我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，（ ）。 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)計方法 B．采用分項系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計方法 C．除疲勞計算按容許應(yīng)力幅、應(yīng)力按彈性狀態(tài)計算外，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．強度破壞 D．失穩(wěn)破壞 3．鋼結(jié)構(gòu)對動力荷載適應(yīng)性較強，是由于鋼材具有（ ）。 A．良好的塑性 B．高強度和良好的塑性 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． 前者的翼緣相對較寬 C． 前者的強度相對較高 D． 兩者的翼緣都有較大的斜度 6．采用高強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． 無要求 7．在彈性階段，側(cè)面角焊縫應(yīng)力沿長度方向的分布為（ ）。 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)計值為650kN，吊桿通過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M20高強度螺栓摩擦型連接，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．摩擦型連接的高強度螺栓在桿軸方向受拉時，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． 與螺栓的性能等級無關(guān) 10．計算格構(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Q235鋼，保證局部穩(wěn)定的寬厚比限值為，對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)局部承壓強度不能滿足要求時，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．彎矩作用在實軸平面內(nèi)的雙肢格構(gòu)式壓彎柱應(yīng)進行（ ）和綴材的計算。 A． 強度、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（有檁體系或無檁體系，有托架或無托架）、廠房內(nèi)吊車的位置、有無振動設(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，減小腹桿的計算長度； II．空間整體作用，承擔(dān)和傳遞水平荷載，減小節(jié)點板厚度； III．空間整體作用，提高其整體剛度，減小弦桿的計算長度； IV．安裝時穩(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“ √”，錯誤的劃“ ”每小題2分，共計30分） 1． 承載能力極限狀態(tài)包括構(gòu)件和連接的強度破壞、疲勞破壞和因過度變形而不適于繼續(xù)承載的狀態(tài)。（ ） 2．碳的含量對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．長期承受頻繁的反復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)及其連接，在設(shè)計中必須考慮結(jié)構(gòu)的疲勞問題。( ) 6．承壓型高強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．正面角焊縫相對于側(cè)面角焊縫，破壞強度低，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)的靜力強度。( ) 9．螺栓排列分為并列和錯列兩種形式，錯列比較簡單整齊，布置緊湊，所用連接板尺寸小，但對構(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)件的強度是以毛截面的平均應(yīng)力達(dá)到鋼材的屈服點為承載能力極限狀。( ) 12．柱與梁連接的部分稱為柱頭，與基礎(chǔ)連接的部分稱為柱腳。( ) 13．承受軸心荷載的構(gòu)件稱為受彎構(gòu)件。( ) 14．采用加大梁的截面尺寸來提高梁的整體穩(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)濟施工方便、與其他構(gòu)件的連接以及結(jié)構(gòu)的剛度等問題。 ( ) 三、簡答題（每小題8分，共計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？ 2．什么情況下會產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中對鋼材性能有何影響？ 3．實腹式軸心受壓構(gòu)件進行截面選擇時，應(yīng)主要考慮的原則是什么？ 四、計算題（共計16分） 圖所示的拉彎構(gòu)件長6000mm，軸向拉力的設(shè)計值為800kN，橫向均布荷載的設(shè)計值為7kN/m。設(shè)截面無削弱，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。驗算截面是否滿足設(shè)計要求。 已知：允許長細(xì)比，截面塑性發(fā)展系數(shù)，，荷載分項系數(shù)為1.0。 公式： 試題答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（供參考） 一、單項選擇題（將每題正確答案的序號填入括號內(nèi)，每小題2分，共計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“ √”，錯誤的劃“ ”每小題2分，共計30分） 1．（√） 2．（） 3．（） 4．（√） 5．（√） 6．（√） 7．（） 8．（√） 9．（） 10．（√） 11．（） 12．（√） 13．（） 14．（√） 15．（） 三、簡答題（每小題8分，共計24分） 以下是各個簡答題的要點，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？ 答：建筑鋼材強度高，塑性和韌性好；鋼結(jié)構(gòu)的重量輕；材質(zhì)均勻，與力學(xué)計算的假定比較符合；鋼結(jié)構(gòu)制作簡便，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。 2．什么情況下會產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中對鋼材材性能有何影響？ 答：實際的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件有時存在著孔洞、槽口、凹角、截面突然改變以及鋼材內(nèi)部缺陷等。此時，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．實腹式軸心受壓構(gòu)件進行截面選擇時，應(yīng)主要考慮的原則是什么？ 答：（1）面積的分布盡量開展，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）兩個主軸方向盡量等穩(wěn)定，以達(dá)到經(jīng)濟的效果；（3）便于與其他構(gòu)件進行連接，盡可能構(gòu)造簡單，制造省工，取材方便。 四、計算題（共計16分） 以下是本題的答案要點，可根據(jù)具體情況酌情給分 解：(1)驗算強度 （4分） （4分） (2)驗算長細(xì)比 （4分） （4分） 所選截面滿足設(shè)計要求。  鋼結(jié)構(gòu)模擬測試（B） 一、單項選擇題 （將每題正確答案的序號填入括號內(nèi)，每小題2分，共計30分） 1．按承載力極限狀態(tài)設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)時，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)計強度是根據(jù)（ ）確定的。 A．比例極限 B．彈性極限 C．屈服點 D．抗拉強度 3．四種厚度不等的16Mn鋼鋼板，其中（ ）鋼板設(shè)計強度最高。 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．對鋼材的疲勞強度影響不顯著的是（ ）。 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)計時應(yīng)按下述（ ）組進行計算。 A．（Ⅰ）、（Ⅱ） B．（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ） C．（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ） D．（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅳ） 7．關(guān)于重級工作制吊車焊接吊車梁的腹板與上翼緣間的焊縫，（ ）。 A．必須采用一級焊透對接焊縫 B．可采用三級焊透對接焊縫 C．必須采用角焊縫 D．可采用二級焊透對接焊縫 8．每個受剪力作用的摩擦型高強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，無影響 D． 盡可能集中于截面的剪切中心 10．對有孔眼等削弱的軸心拉桿承載力，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(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 B．平均應(yīng)力達(dá)到鋼材屈服點 C．最大應(yīng)力達(dá)到鋼材抗拉強度 D．平均應(yīng)力達(dá)到鋼材抗拉強度 11．軸心壓桿的強度與穩(wěn)定，應(yīng)分別滿足（ ）。 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．驗算工字形截面梁的折算應(yīng)力，公式為，式中、應(yīng)為（ ）。 A．驗算截面中的最大正應(yīng)力和最大剪應(yīng)力 B．驗算截面中的最大正應(yīng)力和驗算點的最大剪應(yīng)力 C．驗算截面中的最大剪應(yīng)力和驗算點的最大正應(yīng)力 D．驗算截面中驗算點的正應(yīng)力和剪應(yīng)力 14．雙肢格構(gòu)式受壓柱，實軸為x－x，虛軸為y－y，應(yīng)根據(jù)（ ）確定肢件間距離。 A． B． C． D． 強度條件 15．單軸對稱截面的壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對稱軸平面內(nèi)，且使較大翼緣受壓時，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)都不會出現(xiàn)塑性 二、判斷題（正確的劃“ √”，錯誤的劃“ ”每小題2分，共計30分） 1． 承載能力極限狀態(tài)包括構(gòu)件和連接的強度破壞、疲勞破壞和因過度變形而不適于繼續(xù)承載的狀態(tài)。（ ） ２．鋼材的強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邊寬為100mm，短邊寬80mm，厚8mm。 ( ) 5．摩擦型高強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．正面角焊縫相對于側(cè)面角焊縫，破壞強度高，塑性變形能力差。( ) 7．在靜荷載作用下，焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)靜力強度的影響最大。( ) 8．螺栓排列分為并列和錯列兩種形式，其中并列比較簡單整齊，布置緊湊，所用連接板尺寸小，但對構(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)件實現(xiàn)兩主軸方向的等穩(wěn)性，但剛度小，抗扭性差，用料較費。 ( ) 10．軸心受力構(gòu)件的強度是以凈截面的平均應(yīng)力達(dá)到鋼材的屈服點為承載能力極限狀態(tài)。( ) 11．柱與梁連接的部分稱為柱腳，與基礎(chǔ)連接的部分稱為柱頭。( ) 12．承受橫向荷載的構(gòu)件稱為受彎構(gòu)件。( ) 13．采用加大梁的截面尺寸來提高梁的整體穩(wěn)定性，但增大受壓翼緣的寬度是無效的。 ( ) 14．進行拉彎和壓彎構(gòu)件設(shè)計時，拉彎構(gòu)件僅需要計算強度和剛度；壓彎構(gòu)件則需要計算強度、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、簡答題（每小題8分，共計24分） 1．簡述鋼結(jié)構(gòu)對鋼材的基本要求。 2．鋼結(jié)構(gòu)焊接連接方法的優(yōu)點和缺點有哪些？ 3．什么是梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象？ 四、計算題（共計16分） 如圖1所示一根簡支梁長6m，采用I32a（,），已知梁單位長度的重量為517N/m，cm4，cm3，cm，mm。梁上作用恒荷載，荷載密度q=29700N/m，試驗算此梁的正應(yīng)力及支座處剪應(yīng)力。 已知：荷載分項系數(shù)為1.2，截面塑性發(fā)展系數(shù)，。 公式： ；； q 圖1 試題答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（供參考） 一、單項選擇題（將每題正確答案的序號填入括號內(nèi)，每小題2分，共計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“ √”，錯誤的劃“ ”每小題2分，共計30分） 1．（√） 2．（） 3．（） 4．（√） 5．（） 6．（√） 7．（） 8．（√） 9．（） 10．（√） 11．（） 12．（√） 13．（） 14．（√） 15．（√） 三、簡答題（每小題8分，共計24分） 以下是各個簡答題的要點，可根據(jù)具體情況酌情給分 1．簡述鋼結(jié)構(gòu)對鋼材的基本要求。 答：(1)較高的強度（抗拉強度和屈服點）； (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)點和缺點有哪些？ 答：焊接連接的優(yōu)點：焊接間可以直接連接，構(gòu)造簡單，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；可實現(xiàn)自動化操作，提高焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。 焊接連接的缺點：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)對裂紋很敏感，局部裂紋一旦發(fā)生，容易擴展至整個截面，低溫冷脆問題較為突出。 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)揮材料的強度，其截面通常設(shè)計成高而窄的形式。當(dāng)荷載較小時，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，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)象稱為梁的彎扭屈曲或整體失穩(wěn)。 四、計算題（共計16分） 以下是本題的答案要點，可根據(jù)具體情況酌情給分 解： （1）計算總彎矩 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）驗算彎曲正應(yīng)力 N/mm2＜＝215 N/mm2 正應(yīng)力滿足要求（3分） （3）驗算支座處最大剪應(yīng)力： 支座處最大剪力： V= N（3分） 驗算剪應(yīng)力： N/mm2＜＝125 N/mm2 支座處剪應(yīng)力滿足要求（4分）  鋼結(jié)構(gòu)模擬測試（C） 一、單項選擇題（將每題正確答案的序號填入括號內(nèi)，每小題2分，共計30分） 1．在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，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．鋼材的三項主要力學(xué)性能為（ ）。 A．抗拉強度、屈服點、伸長率 B．抗拉強度、屈服點、冷彎性能 C．抗拉強度、冷彎性能、伸長率 D．冷彎性能、屈服點、伸長率 3．鋼中硫和氧的含量超過限量時，會使鋼材（ ）。 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．摩擦型連接的高強度螺栓在桿軸方向受拉時，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．與螺栓的性能等級無關(guān) 7．高強度螺栓摩擦型連接與承壓型連接相比，（ ）。 A．承載力計算方法不同 B．施工方法相同 C．沒有本質(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)計值為650kN（靜載），吊桿通過節(jié)點板將荷載傳給鋼梁，節(jié)點板采用雙面焊縫焊于梁下翼緣，=10mm，=160MPa，則每面焊縫長度為（ ）。 A．240mm B．250 mm C．260mm D．270mm 9．圖所示為高強度螺栓連接，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，截面上的平均應(yīng)力（ ）。 A． 低于鋼材抗拉強度 B．達(dá)到鋼材屈服強度 C． 低于鋼材比例極限 D． 低于鋼材屈服強度 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．有吊車輪壓的部位 15．單軸對稱截面的壓彎構(gòu)件，一般宜使彎矩（ ）。 A．繞非對稱軸作用 B．繞對稱軸作用 C．繞任意軸作用 D．視情況繞對稱軸或非對稱軸作用 二、判斷題（正確的劃“ √”，錯誤的劃“ ”每小題2分，共計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，影響正常使用或耐久性能的局部損壞。（　 ） 2．計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度，穩(wěn)定性以及連接的強度時，應(yīng)采用荷載設(shè)計值，而不是標(biāo)準(zhǔn)值。( ) 3．試驗證明，鋼材的疲勞強度主要與構(gòu)造狀況、應(yīng)力幅和循環(huán)荷載重復(fù)次數(shù)有關(guān)，而與鋼材的強度關(guān)系更明顯。( ) 4．承受動力荷載重復(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，應(yīng)進行疲勞驗算。( ) 5． 承壓型高強螺栓連接只依靠被連接板件間強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)力會增大結(jié)構(gòu)的剛度。( ) 8．螺栓排列分為并列和錯列兩種形式，其中錯列可以減小栓孔對截面的削弱，但螺栓排列松散，連接板尺寸較大。 ( ) 9．設(shè)計軸心受力構(gòu)件時，軸心受壓構(gòu)件只需進行強度和剛度計算。 ( ) 10．軸心受壓構(gòu)件板件過薄，在壓力作用下，板件離開平面位置發(fā)生凸曲現(xiàn)象，稱為構(gòu)件喪失局部穩(wěn)定。( ) 11．構(gòu)件的長細(xì)比是回轉(zhuǎn)半徑與計算長度之比。 ( ) 12．梁的抗剪強度不滿足設(shè)計要求時，最有效的辦法是增大腹板的面積。( ) 13．工字形截面簡支梁，當(dāng)受壓翼緣側(cè)向支承點間距離越小時，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，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、簡答題（每小題8分，共計24分） 1．簡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)計拉彎和壓彎構(gòu)件時應(yīng)計算的內(nèi)容？ 四、計算題（共計16分） 如圖所示：已知焊縫承受的斜向靜力荷載設(shè)計值kN，，偏心e為20mm，角焊縫的焊腳尺寸，實際長度，鋼材為Q235B，焊條為E43型（=160N/mm2）， 取1．22。驗算圖所示直角角焊縫的強度。 公式：；；；；；；； ；； 圖1 試題答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（供參考） 一、單項選擇題（將每題正確答案的序號填入括號內(nèi)，每題2分，共計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“ √”，錯誤的劃“ ”每小題2分，共計30分） 1．（√） 2．（√） 3．（） 4．（√） 5．（） 6．（√） 7．（） 8．（√） 9．（） 10．（√） 11．（） 12．（√） 13．（） 14．（√） 15．（√） 三、簡答題（每題8分，共計24分） 以下是各個簡答題的要點，可根據(jù)具體情況酌情給分 1．簡述鋼材塑性破壞和脆性破壞。 答：塑性破壞是由于變形過大，超過了材料或構(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，甚至沒有塑性變形，計算應(yīng)力可能小于鋼材的屈服點，斷裂從應(yīng)力集中處開始。 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，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)件強度驗算保證；第④種破壞形式由螺栓端距≥2d0保證。第①、②種破壞形式通過螺栓計算保證。 3．設(shè)計拉彎和壓彎構(gòu)件時應(yīng)計算的內(nèi)容？ 答：拉彎構(gòu)件需要計算強度和剛度（限制長細(xì)比）；壓彎構(gòu)件則需要計算強度、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（限制長細(xì)比） 四、計算題（共計16分） 以下是本題的答案要點，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） 直角角焊縫的強度滿足要求（2分） 鋼結(jié)構(gòu)模擬測試（D） 一、單項選擇題（將每題正確答案的序號填入括號內(nèi)，每小題2分，共計30分） 1．下列鋼結(jié)構(gòu)計算所取荷載設(shè)計值和標(biāo)準(zhǔn)值，（ ）組符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》。 A．計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度、穩(wěn)定性以及連接的強度時，應(yīng)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值 B．計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度、穩(wěn)定性以及連接的強度時，應(yīng)采用荷載設(shè)計值 C．計算疲勞和正常使用極限狀態(tài)時，應(yīng)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值 D．計算疲勞和正常使用極限狀態(tài)時，應(yīng)采用荷載設(shè)計值 2．鋼材的伸長率是反映材料（ ）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)力集中的說法中正確的是（ ）。 A． 應(yīng)力集中降低了鋼材的屈服點 B．應(yīng)力集中產(chǎn)生同號應(yīng)力場，使塑性變形受到限制 C．應(yīng)力集中產(chǎn)生異號應(yīng)力場，使鋼材變脆 D．應(yīng)力集中可以提高構(gòu)件的疲勞強度 4．鋼材經(jīng)歷了應(yīng)變硬化（應(yīng)變強化）之后（ ）。 A．強度提高 B．塑性提高 C．冷彎性能提高 D．可焊性提高 5．鋼材牌號Q235、Q345、Q390、Q420是根據(jù)材料（ ）命名的。 A．屈服點 B．設(shè)計強度 C．抗拉強度 D．含碳量 6．承受軸心力作用的高強度螺栓摩擦型受剪切連接中，其凈截面強度驗算公式，其中與軸心拉桿所受的力相比，（ ）。 A． B． C． D．不定 7．高強度螺栓摩擦型連接受剪破壞時，作用剪力超過了（ ）作為承載能力極限狀態(tài)。 A．螺栓的抗拉強度 B．連接板件間的摩擦力 C．連接板件的毛截面強度 D．連接板件的孔壁承壓強度 8．部分焊透的對接焊縫的計算應(yīng)按（ ）計算。 A． 對接焊縫 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．提高梁的抗彎強度 B．提高梁的抗剪強度 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．計算格構(gòu)式軸心受壓柱整體穩(wěn)定時，用換算長細(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)材料的強度等級 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． 厚薄無所謂 15．計算格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的綴材時，剪力應(yīng)?。? ）。 A．構(gòu)件實際剪力設(shè)計值 B．由公式計算的剪力 C． 構(gòu)件實際剪力設(shè)計值或由公式計算的剪力兩者中較大值 D．由公式計算的剪力 二、判斷題（正確的劃“ √”，錯誤的劃“ ”每小題2分，共計30分） 1．在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，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，硫使鋼變脆，稱之冷脆；低溫時，磷使鋼變脆，稱之冷脆熱脆。( ) 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)力會降低結(jié)構(gòu)的剛度。( ) 8．螺栓排列分為并列和錯列兩種形式，其中并列可以減小栓孔對截面的削弱，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)的靜力強度。( ) 10．軸心受壓構(gòu)件板件過薄，在壓力作用下，板件離開平面位置發(fā)生凸曲現(xiàn)象，稱為構(gòu)件喪失整體穩(wěn)定。( ) 11．構(gòu)件的長細(xì)比是計算長度與回轉(zhuǎn)半徑之比。( ) 12．梁的抗剪強度不滿足設(shè)計要求時，最有效的辦法是增大腹板的高度。 ( ) 13．工字形截面簡支梁，當(dāng)受壓翼緣側(cè)向支承點間距離越小時，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．進行拉彎和壓彎構(gòu)件設(shè)計時，壓彎構(gòu)件僅需要計算強度和剛度，拉彎構(gòu)件則需要計算強度、局部穩(wěn)定、整體穩(wěn)定、剛度。 ( ) 三、簡答題（每小題8分，共計24分） 1．什么是疲勞斷裂？影響鋼材疲勞強度的因素有哪些？ 2．為何要規(guī)定螺栓排列的最大和最小容許距離？ 3．計算格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的整體穩(wěn)定時，為什么采用換算長細(xì)比？ 四、計算題（共計16分） 圖所示的拉彎構(gòu)件長6000mm，軸向拉力的設(shè)計值為800kN，橫向均布荷載的設(shè)計值為7kN/m。設(shè)截面無削弱，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。驗算截面是否滿足設(shè)計要求。 已知：允許長細(xì)比，截面塑性發(fā)展系數(shù)，，荷載分項系數(shù)為1.0。 公式： 試題答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（供參考） 一、單項選擇題（將每題正確答案的序號填入括號內(nèi)，每小題2分，共計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“√”，錯誤的劃“”每小題2分，共計30分） 1．（√） 2．（） 3．（√） 4．（√） 5．（） 6．（） 7．（√） 8．（） 9．（√） 10．（） 11．（√） 12．（） 13．（√） 14．（） 15．（） 三、簡答題（每小題8分，共計24分） 以下是各個簡答題的要點，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)荷載作用下不斷擴展直至斷裂的脆性破壞。鋼材的疲勞強度取決于構(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：為了避免螺栓周圍應(yīng)力集中相互影響、鋼板的截面削弱過多、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．計算格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的整體穩(wěn)定時，為什么采用換算長細(xì)比？ 答：格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)繞虛軸失穩(wěn)時，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，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，采用換算長細(xì)比來考慮綴材剪切變形對格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的穩(wěn)定承載力的影響。 四、計算題（共計16分） 以下是本題的答案要點，可根據(jù)具體情況酌情給分 解：(1)驗算強度 （4分） （4分） (2)驗算長細(xì)比 （4分） （4分） 所選截面滿足設(shè)計要求。 23