钢结构考试题及答案

1、一、填空题：1、承受动力荷载作用的钢结构,应选用 （综合性能好） 的钢材。2、钢材中磷的含量过多，将使钢材出现 （热脆）现象。3、钢材牌号Q235BF,其中235表示（ fy=235Mpa）,B表示（ 质量等级B级 ）,F表示（ 沸腾钢 ）。4、采用手工电弧焊焊接Q345（ E50 ） 焊条5、轴心受压构件的承载能力极限状态有 （强度 ） 和 （稳定 ）。6、双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是 （弯曲 ）屈曲。7钢梁在集中荷载作用下若局部承压强度不满足应采取的措施是 （支承加劲肋 ）。08、焊接工字形梁腹板高厚比 h0tw170235 时，为保证腹板不发生局部失稳，应设置fy（横向

2、加劲肋 ） 和 （ 纵向加劲肋 ）。9、工字形截面组合梁的抗弯强度计算考虑部分截面发展塑性时,其受压件翼缘板的外伸宽度应满足。10（挠度,受拉）（长细比。二、单项选择题：1、体现钢材塑性性能的指标是（ C）A屈服点B强屈比C延伸率D抗拉强度2、在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（ B）的典型特征A脆性破坏B塑性破坏C强度破坏D失稳破坏3、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、内疗构造缺陷越少4、钢材的冷弯试验是判别钢材（C ）的指标。A强度B塑性C塑性及冶金质量D 韧性及可焊性5、钢材的强度指标是（ C。A延伸率B韧性指标C屈服点D冷弯性能6、钢结构具有良

3、好的抗震性能是因为（C 。A钢材的强度高B钢结构的质量轻C钢材良好的吸能能力和延性D钢结构的材质均匀7、钢材经历了应变硬化应变强化之后（A 。A 强度提高B塑性提高C 冷弯性能提高D 可焊性提高8、下列因素中，（ A）与钢构件发生脆性破坏无直接关系。A 钢材屈服点的大小B钢材含碳量C负温环境D 应力集中9（ C ）A.钢材的塑性太低B. 钢材的弹性模量太大C. 焊接时热量分布不均匀D.焊缝的厚度太小10、摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（ C ）A栓杆的预拉力B 栓杆的抗剪能力C被连接板件间的摩擦力D栓杆被连接板件间的挤压力11、下列梁不必验算整体稳定的是（ d ）A焊接工字形截面B箱形截面梁C

4、型钢梁D有刚性铺板的梁12、对直接承受动荷载的钢梁，其工作阶段为（A）A、弹性阶段 BCD、强化阶段13、受弯构件的整体失稳是（ C ）屈曲。A 、弯曲B、 扭转C、 弯扭 D、 A、B、C都不正确14、压弯构件在弯矩作用平面外，发生屈曲的形式是（ C 。A弯曲屈曲B扭转屈曲C弯扭屈曲D三种屈曲均可能15、板件的宽厚比加大,其临界应力B )。ABCD三、简答题1、作为结构工程师检验钢材性能指标时，至少要求了解哪几项指标？解：fy、fu、2、列举三种容易引起钢材变“脆”的因素 在低温时，磷使钢变脆，称冷脆。氧和氮全是钢中的有害杂质，氧的作用和硫类似，氮的作用和磷类似。3、字形截面梁上设有一动力装

5、置，在某点的最大拉应力为150Mpa，最大压应力为 150Mpa，问计算疲劳强度时，该点的应力幅为多大？解：=max-min=150-(-150)=300Mpa300Mpa4、一承受静力拉抻搭接连接，采用普通焊接，问图示焊接布置和构造有何不合理之处。5A100B150，能否判定哪一根构件的整体稳定承载力高？说明原因。解：不能判定哪一根构件的整体稳定承载力高原因： N=.f.Aa b c d除了长细比之外，还有截面形式，截面类型、钢材种类，钢材的强度有关系一、填空题：(每空1 分，共22 分)1、 建筑钢结构焊接技术规程（JGJ2002）推荐使用 碳当量(CE) 来衡量低合金钢的焊接性能。2、

6、硫、磷、氮、氧和氢均为有害元素，其中磷和氮易引起钢材的低温冷脆。3、 影响结构疲劳寿命的最主要因素是构造状态、 循环荷载 和 循环次数 。4、 钢材的机械性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、 冷弯性能 、Z 向收缩率 和 冲击韧性 。5、 主要焊接结构不能采用Q235 A 级钢，因含碳量不作交货条件，无法保证含碳量。6、 将一块Q235B 级钢板与Q345B 级钢板通过焊接进行连接时，宜选择 E43型焊条。7、 钢结构设计规范（GB500172003）规定：质量属于三级的焊缝，焊缝的0.85 倍。8、 单轴对称的T 形截面轴心受压构件，绕对称轴失稳时易发生 弯扭 失稳，9、 轴心受压构件失稳

7、时可能绕两主轴屈曲，设计时应遵循 等稳定 原则，如进行梯形钢屋架设计时屋架端斜杆应采用 不等边角钢长肢相连 的截面型式。10、在轴心受压构件中，确定箱形截面板件满足局部稳定的宽（高）厚比限值的原则是构件应力达到屈服前其板件不发生局部屈曲（或局部屈曲临界应力不低于屈服应力，或不先于屈服） ，确定工字形截面确定板件宽（高）厚比限值的原则是 构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲（或局部屈曲临界应力不低于整体屈曲临界应力或等稳定或不先于整体失稳）11、 荷载作用点的位置对梁的整体稳定有影响，相对于荷载作用于工字形截面简支梁受拉翼缘，当荷载作用于梁的受压翼缘时，其梁的整体稳定性将 降低 。12、 某梯形钢

8、屋架，下弦支座处应设置 刚性 系杆，该系杆需要按 受压 杆设计。13、 某工字形组合截面简支梁，若腹板的高厚比为100，应设置 横向 加劲肋，210，应设置 纵向 加劲肋。模拟试题参考答案（一）填空题：1、钢材重量 轻 而强度 高，塑性和韧性 好 ，钢结构的耐热性 好 但防火性差 。于一般钢排架和框架结构，由于很难区分产生最大效应的可变荷载，荷载组合系数取0.85 。3、衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率；4、冷作硬化提高了钢材的屈服强度；降低了钢材的 塑性和韧性；5、钢材发生疲劳破坏的先决条件是 形成裂缝 ；6低 温下容易发生脆断；716Mn 钢时，应采用50焊条；8、工程中采用的10.9级

9、螺栓属于 栓材料的最低抗拉强度fu=1000N/mm“.9”表示螺栓材料屈强比为9 9、轴压构件腹板局部稳定的保证条件是 h0tw 不大于某一限值，此限值和钢材的屈服强度有关，与压杆的最大长细比有关；10铰来设计，这既能充分利用材料的强度性能，又能避免梁的 变形影响梁的正常使用；11、梁的腹板的主要作用是抗 剪；12、当梁的整体稳定系数b进入弹塑性阶段；大于0.6b代替 ，它表明钢梁已经b13弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件其弯矩作用平面外的整体稳定必验算，但必须计算单肢的稳定性；14、钢屋盖系统中， 柔性系杆只能承受拉力，不能承受压力。15抗弯 的构件。（二）（请在题号前的括号内作记号，正确的

10、记“）（）1、钢构件的疲劳破坏，实质上是构件上或构件连接处的微观裂纹与缺陷在连续重复荷载的作用下不断扩展直至断裂破坏的过程。、按正常使用极限状态计算时，受弯构件要限制挠度，受拉、受压构件要限制长细比；（）3、侧面角焊缝主要承受剪应力；（）4、当焊缝质量为三级时，对接焊缝的抗拉强度通常只能达到焊件母材抗0.85（）5、对于轴心受压构件，承载能力极限状态只包括强度计算；（）6、材料的屈服点变化对压杆的弹性屈曲承载力影响不大；（）7、保证梁的整体稳定的主要措施是在梁的腹板上设置横向加劲肋和纵向加劲肋；（）8、实腹式轴心受压柱的组成板件的局部稳定必须得到保证，它也属于承载力极限状态的一部分；（）9、轴

11、心受压柱的柱脚一般由靴梁、底板和锚拴等组成；（）10会出现整体失稳；外的整体稳定，但应验算单肢的稳定性；（）13、对于无檩屋盖体系可不设钢屋架上弦的横向水平支撑；（）14、在设计钢结构时，必须全面考虑制造、运输和安装等条件；（）15、钢管混凝土是指在钢管中浇灌混凝土的构件。（三、简答题：1、简述钢结构的特点及其应用范围。（88P25）2、角焊缝构造中对最大焊脚尺寸和最小焊脚尺寸有哪些限制？（P45-46）3、简述焊接残余应力和残余变形产生的原因。P54P55）4、高强螺栓连接有哪两种类型？各自传力的机理有何不同？（P32）5、钢结构制造有哪些工序？（P259-263）6、简述冷弯薄壁型钢结构的

12、特点。（P264-265）（四、计算题：（采用两侧面焊缝）已知条件：N=600KN (静力荷载) fw160N/mm28 mm, k0.7 ,k0.3ff12节点板厚12mm节点板厚12mm2 L100 x122 L100 x12N解1、肢背与肢尖焊缝所受内力：N =k N=0.7600=420（kN）11222、所需有效焊缝长度：N =k N=0.3600=180（kN）lw11=N /（2h f w）= 420000/（20.78160）= 234 （mm）e flw22=N /（2h f w）= 180000/（20.78160）= 100 （mm）e f3、角焊缝实际长度应为：l l1

13、w1+10=234+10=244 mm+10=100+10=110 mml = 250 mm；1l l2w2l = 110mm；22、试验算下图所示搭接接头的连接强度。连接钢板为25012，钢材为 Q235A3M208.822mm（板表面为喷砂后生赤锈， =0.45）N=500KNN=500KNN=500KNN=500KNN=500KN33，可知： P= 110 KNl =480=320mm15d=330 mm1o = 1钢板表面为喷砂后生赤锈， =0.45Nvb=0.910.45110 KN =44.55 KNN = 500 KN n N b=1544.55 = 668.25 KNv满足螺栓

14、抗剪承载力要求。钢板净截面承载力验算：= N/ An =N(10.5n/n)/ An1= 500103(10.53/15)/(250322)12=203.8 N/mm2 f连接钢板净截面承载力满足要求。12mm，钢材为235（f=215 N/mm2（截面如下图所示）2 L100 x12解1、构件截面几何性质：33，可得2 L100 x12惯性半径： iy = 4.63 cmix = 3.03 cm截面面积： A = 22.82 = 45.6 cm22、刚度验算： 已知：l0 x =1500mm=150cm ;l0y = 4500 mm=450cmxoxyoy = l/ i =150 / 3.0

15、3 = 49.5 =150满足刚度要求。 = l/ i =450 / 4.63 = 97.2 f不满足稳定性要求。y4、强度验算：N /A = 1200000 /45.6102= 263 N /mm2 f不满足强度要求。4、某工作平台采用普遍工字钢简支梁，梁的跨度为4.0m，间距为2.5m，平台上2.0KN/（不含梁的自重，均布可变荷载（均为静载 1/250 普通热轧工字钢，是否能够满足强度、稳定性和刚度要求？已知条件：1、215 N/mm2Wx=309.6cm3;Ix=3406 cm4;每米自重： 0.33KN/m3、1.05x解1、荷载计算q = 1.2（22.5+0.33）+1.44.5

16、2.5 = 22.146 KN/m2、内力计算Mx = ql2/8 = 22.14642 / 8 = 44.292 kNM3、强度计算Mx / Wx = 44.292106/（1.05309.6103）= 136.3 N /mm2x0.6b查教材附表25 得 bMx /Wx = b= 0.742/（0.742309.6103）= 192.8 N/mm2215 N/mm2满足整体稳定性条件。5、刚度验算q = 22.5+0.33+4.52.5 = 16.58 kN/MkMxk= ql2/8 = 16.5842k= 33.16 kNMyyxxyv/l= Mxkl/10EIx=33.16106400

17、0/（102.061053406104）= 1/529 v/l =1/250满足刚度条件。5、一箱形截面偏心受压柱，钢材为 Q235（A3，截面尺寸如图所示，柱的计算 柱的整体稳定性和各板件的局部稳定性。解1截面面积：A=2（14500+10500）=24000mm2截面惯性矩：Ix=2500310/12 + 2145002572 + 2143500/12 = 1133248000mm4Iy=2500314/12 + 2105002052 + 2103500/12 = 712000000mm4截面惯性半径： ix= Ix/A =217.3 mmiy= Iy/A =172.2mm截面抗弯系数：W

18、1x=Ix/264 = 1133248000 / 264 = 4292606 mm32、构件长细比、稳定系数b 类）x = 6000 / 217.3 = 27.6 = xy = 6000 / 172.2 = 34.8 = y3N = 3000 kNM2 = 450 kNMM1 = 04xN/A+Mx/x= 3000103 /24000 + 450106 /（1.054292606）= 125 +99.8 = 224.8 N/mm2 f = 215 N/mm2满足强度条件。5 平面内整体稳定：公式：N /( A) + M / W(10.8 N/N) fmxmx式中： =0.65mxx1xEXxN

19、EX = 2EA /2 = 3.14220610324000 / 27.62 = 64056103 Nxxmxxx1xN /( A) + M / W(10.8 xmxxx1x30000000.65450000000= + = 199.8 N/mm20.944240001.054292606(130000000.8/64056000)f = 215 N/mm2满足平面内稳定条件。平面外整体稳定：公式：N /(A) + M / W ftxxb1xtx式中： =0.65 =1.0txN/(A) + M / Wytxxb1x30000000.65450000000= + =204.2N/mm20.91

20、9240001.04292606满足平面外稳定条件。 f = 215 N /mm26W1= Ix /（ho/2）= 1133248000 / 250 = 4532992max= N / A +Mx / W1= 3000000 / 24000 + 450000000 / 4532992 =224 N /mm2min= N / A Mx / W1= 3000000 / 24000 450000000 / 4532992 =26 N /mm2 = （ ）/=（22426）/ 224 = 0.88 1.6ominmax腹板高厚比：ho / tw = 500 / 10 = 50 0.8(160.88+0

21、.530+25) = 54翼缘板： bo / t = 400 / 14 = 29 40b1 / t = 50 / 14 = 3.6 15局部稳定皆能保证。一、 填空题（1 20 分）钢材五项机械性能指标是 抗拉强度、 屈服点 、 伸长率 、180度冷弯、冲击韧性。冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。 3薄板的强度比厚板略 高。 4承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是60 hf算长度是 8hf且40mm。5在螺栓连接中，最小端距是 2d0、最小栓距是3d0。6轴心受压构件的缺陷有 残余应力、初弯曲 、初偏心。钢材在250C度附近有 强度提高 塑性和韧性象，称之为蓝脆现象。y格

22、构式轴心受压构件的等稳条件是 ox= 。y实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为弯曲屈曲面外屈曲形式为弯扭屈曲。二、单项选择题（每小题 1 分，共 5 分） 1钢材中硫的含量超过规定标准da. 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抗拉强度与屈服点之比是表示钢材的c。塑性变形能力b. 极限承载力c. 强度储备采用手工电弧焊焊接Q235钢材时应采用a焊条。a.E 43型b. E 50 型c. E 55型d.无正确答案实腹式轴心受拉构件计算的内容有d。强度b.强度和整稳c. 强度、整稳、局稳d. 强度和刚度焊缝质量检查标准分为三级，其

23、中a级质量最好。一级b.二级三级三、简答题（3 15 分） 1）（2）（3）（4）温度影响5）（6）反复荷载作用。简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？1）（2）（3）板件被拉断；（4）板件端部剪切破坏。梁腹板加劲肋的配置规定是什么？0h0t80时，按构造配置加劲肋。w0h0tw0h0t235fy235fy235fy235f235fy235fyw梁的支座和上翼缘受有较大固定集中荷载处宜设置支承加劲肋。?开裂解释下列符号的含义？（1）Q345BF（2）L100808Q代表屈服点的字母L代表角钢235代表屈服点100代表长边宽B代表质量等级80代表短边宽F代表沸腾钢8 代表厚度四、计算题（共

24、60 分）F=100kN(静力荷载)，手工焊，E43型焊条，没有采用引弧板， f（10分。V=100KNw =160N/mm2 ，h=10mmfffM=100103200=20106NmmV100103 31.06N /mm2f20.7h lf w20.710(25020)6Mf20.7hfl 2w620106162.03N /mm220.710(25020)2ff)2 2 f31.062 136.4N /mm2 f w(162.03(162.03)21.22160N /mm2该连接安全。试验算图示高强度螺栓连接的强度。采用 10.9 级 M20 摩擦型螺栓，孔径d0=21.5mm，P=155

25、kN，u=0.45（12分。V=200KN，T=200250103=50106 NmmN b 0.9nvp 0.910.45155 62.78KN1NTy50106 200 42.37KN11Txx2i i10602 41002 420021NTx 50106 60 12.71KN11Tyx2i i236000N V 200 20KN1Fn10(N)(N)2 (N1TX1TyN1F)21 N bV 62.78KN42.37242.372 (12.7120)2 53.53KN图示工字型轴心受压柱，L0 x=6m，L0y=3mQ235 钢材， f=215N/mm2， 局部稳定是否合格？（12 分）

26、A=2212+200.6=5600 mm22202203(2206)2003I 52.55106 mm4x12122102203I17.75106 mm4y12IxA52.551065600IyAiIxA52.551065600IyAxy 56.30mm l0 x 6000 61.94 0.797 y 0.841xi96.87xyiyyN Af 0.7975600215960KNN Anf 2155600 1204KN235fy所以该柱能承受的最大外荷载为 N=960235fyb (2206)10.7(100.1 )t210235fy0h 200 33.33(250.5)55.97235fy0

27、t6w局部稳定合格。Q235 钢材， f=215N/mm2，fce=325N/m2（值见附表q=125KN/，F=200K（13 分。端面承压强度验算：A181.6 28.8cm2ceql1258N 1.5F 1.5200 800KN22N800103 278N /mm2 f 325N /mm2ceAce28.8102ce腹板平面外稳定验算：A 181.6 151.0 43.8cm21.6183I777.6cm4z12IzA777.643.8iIzA777.643.8z 4.2cmhhziz 125 29.84.2查表： 0.937N80010195N /mm2 f 215N /mm2A0.9

28、3743.8102该支座支撑加劲肋安全。N=1000kN，F=100kN，采用 Q235 钢材，f=205N/mm2 ，E=206 103N/mm2 ， 1.0 ， 1.0 ， 1.05 ，mxtxxy1.072f1.0，跨中有一侧向支撑，yyb44000 235截面几何特性：A=184cm2，Ix=120803cm4，Iy=17067cm4 （13分）2I1208032Wx 4081cm31xh59.2IxA120803184IyA17067184i IxA120803184IyA17067184xy 9.63cm l0 x 1200 46.84 0.871xi25.62xl 0yyiy 6

29、009.6362.31y 0.795N 2EA 3.142 206103 184102 15485KNEx1.1 2x1.1 46.842平面内稳定验算： Wx1x Wx1xmxxN)Ex Ax10001031.03001060.8711841021.054081103 (10.81000 )15485 62.40 73.85 136.25N /mm2 f 205N /mm2平面外稳定验算：1.07 2fy62.3121.07 0.982bN M4400023544000txx AWyb1x10001030.7951841021.03001060.982 4081103 68.36 74.86

30、 143.22N / mm2 f 205N / mm2该压弯构件满足稳定。一、填空题（1 10 分）12、承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是( 60hf )。3、焊接结构选用焊条的原则是 ,计算焊缝金属强度宜与母材强度( 相等 )。4Q235BF235),B等级 ),F5工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据(等稳定原则导出的。6按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制(挠度 ),拉压构件要限制(长细比)。7、压弯构件在弯矩作用平面外的失稳变形形式是(弯扭屈曲)。二、选择题 （1 10 分）1、钢结构的主要缺点是（ C 。A结构的重量大 B造价高易腐蚀、不耐火 D施工困难多2、钢材中硫

31、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3、角焊缝的最小焊脚尺寸h1.5t,式中t表示（ B 。fA较薄板厚度 B较厚板厚度C任意板厚4、下面的（ B ）情况应将其设计强度进行折减。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残余应力较大的构件5、验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时，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细比的较小值6、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

32、要的剪力D上述三种都是77计算长度一定的轴心压杆回转半径增大其稳定承载（ A 。A提高B降低C不变D不能确定fy2358、支承加劲肋进行稳定计算时，计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积，该范围是（ A 。fy23515t23513tfy15t235fy235fyyw235w9、计算梁的抗弯强度Mx/W f(1.0 ) ,与此相应的翼缘外伸肢xnxx宽厚比不应超过( B235235/ fy235/ fyC235/ fy13235/ fy235235/ fy235/ fy结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算?(D)。ABCD比三、简答题（25 分）1、简述普通受剪螺栓连接的破坏形式

33、有哪些种类？如何避免？（ 6分）1）螺栓杆被剪断（2）（3）板件被拉断（4）板件端部剪切破坏；（5）栓杆受弯破坏（1）通过计算保证螺栓抗剪（2）通过计算保证螺栓抗挤压（3）通过计算保证板件有足够的拉压强2属于构件的强度计算（4螺栓端距避0钢板被拉豁2、螺栓在构件上的排列有几种形式？应满足什么要求？最小的栓距和端距分别是多少？（6）螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。应满足三方面要求：受力要求施工要求构造要求最小的栓距为3d ，最小的端距为2d00235fy3、为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋？（6235fy0h0tw80时，应按构造配置横向加劲肋；当80h170235 fy235 fy235fy0w时，应按计算配置横向加劲肋；235fy0h235fy0tw，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋；梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中