安徽理工大学钢结构第四章-题库

第四章轴心受力构件一、选择题1．轴心受力构件应满足正常使用极限状态的（C）要求。A．变形B．强度C．刚度D．挠度2．轴心受力构件应满足承载能力极限状态的（B）要求。A．变形B．强度C．刚度D．挠度3．对于轴心受压构件或偏心受压构件，如何保证其满足正常使用极限状态?（D）A．要求构件的跨中挠度不得低于设计规范规定的容许挠度B．要求构件的跨中挠度不得超过设计规范规定的容许挠度C．要求构件的长细比不得低于设计规范规定的容许长细比D．要求构件的长细比不得超过设计规范规定的容许长细比4．用Q235钢和Q345钢分别建造一轴心受压柱，两轴心受压柱几何尺寸与边界条件完全一样，在弹性范围内屈曲时，前者临界力与后者临界力之间的关系为（C）A．前者临界力比后者临界力大 B．前者临界力比后者临界力小C．等于或接近 D．无法比较5．某截面无削弱的热轧型钢实腹式轴心受压柱，设计时应计算（C）A．整体稳定、局部稳定 B．强度、整体稳定、长细比C．整体稳定、长细比 D．强度、局部稳定、长细比6．在轴心受力构件计算中，验算长细比是为了保证构件满足下列哪项要求?（D）A．强度B．整体稳定C．拉、压变形D．刚度7．在下列因素中，对轴心压杆整体稳定承载力影响不大的是（D）A．荷载偏心的大小 B．截面残余应力的分布C．构件中初始弯曲的大小 D．螺栓孔的局部削弱8．关于残余应力对轴心受压构件承载力的影响，下列说法正确的是（A）A．残余应力对轴压构件的强度承载力无影响，但会降低其稳定承载力B．残余应力对轴压构件的稳定承载力无影响，但会降低其强度承载力C．残余应力对轴压构件的强度和稳定承载力均无影响D．残余应力会降低轴压构件的强度和稳定承载力9．初始弯曲和荷载的初始偏心对轴心受压构件整体稳定承载力的影响为（A）A．初弯曲和初偏心均会降低稳定承载力B．初弯曲和初偏心均不会影响稳定承载力C．初弯曲将会降低稳定承载力，而初偏心将不会影响稳定承载力D．初弯曲将不会影响稳定承载力，而初偏心将会降低稳定承载力10．理想弹性轴心受压构件的临界力与截面惯性矩I和计算长度的关系为（D）A．与I成正比，与成正比B．与I成反比，与成反比C．与I成反比，与成正比D．与I成正比，与成反比11．如图所示为轴心受压构件的两种失稳形式，其中（D）A．（a）为弯扭失稳，（b）为扭转失稳B．（a）为弯扭失稳，（b）为弯曲失稳C．（a）为弯曲失稳，（b）为弯扭失稳D．（a）为弯曲失稳，（b）为扭转失稳12．两端铰接轴心受压柱发生弹性失稳时，其它条件相同，轴力分布图如下所示，则各压杆的临界力的关系是（B）A．Nk1>Nk2>Nk3>Nk4B．Nk4>Nk2>Nk3>Nk1C．Nk4>Nk3>Nk2>Nk1D．Nk1>Nk3>Nk2>Nk413．如图所示的轴心受压构件，其临界力为（D）A．B．C．D．14．轴压杆的轴心力分布及支承情况如图所示，验算此杆整体稳定性时，计算长度应取（D）。A．l0x=l/2，l0y=lB．l0x=l，l0y=lC．l0x=l/2，l0y=l（0.75+0.25N2/N1）D．l0x=l（0.75+0.25N2/N1），l0y=l/239．确定轴心受压实腹柱腹板和翼缘宽厚比限值的原则是（B）A．等厚度原则B．等稳定原则C．等强度原则D．等刚度原则40．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41．钢结构设计规范规定容许长细比可以大于150的受压构件为（B）A．实腹柱B．格构柱的缀条C．桁架弦杆D．屋架支撑杆件42．实腹式组合工字形截面柱翼缘的宽厚比限值是（A）。A．B．C．D．43．实腹式组合工字形截面柱腹板的宽厚比限值是（B）。A．B．C．D．44．工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为，其中的含义为（A）。A．构件最大长细比B．构件最小长细比C．最大长细比与最小长细比的平均值D．构件的换算长细比45．对于轴心压力作用下的双肢格构柱，在计算下列哪种情况下的稳定临界力时需要使用换算长细比，以考虑剪切变形的影响？（C）A．绕实轴的弯曲失稳 B．绕实轴的弯扭失稳C．绕虚轴的弯曲失稳 D．绕虚轴的弯扭失稳46．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D．两方向长细比的较小值47．轴压柱腹板局部稳定的保证条件是h0/tw不大于某一限值，此限值（D）。A．与钢材强度和柱的长细比无关B．与钢材强度有关，而与柱的长细比无关C．与钢材强度无关，而与柱的长细比有关D．与钢材强度和柱的长细比均有关48．对长细比很大的轴压构件，提高其整体稳定性最有效的措施是（A）。A．增加支座约束B．提高钢材强度C．加大回转半径D．减少荷载49．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50.实际轴心受压构件临界力低于理想轴心受压构件临界力的主要原因有初弯曲和（）；而且（）对轴心受压构件临界力的影响是最主要的。（B）A.残余应力；初弯曲B.残余应力；残余应力C.初偏心；初弯曲D.初偏心；初偏心51．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52．当偏心压杆的荷载偏心作用在实轴上时，保证格构柱的平面外稳定是通过（B）A．计算柱的平面外稳定 B．计算分肢稳定C．柱本身的构造要求 D．选足够大的分肢间距53．用两个角钢组成的T形或十字形截面，在两个角钢间隔一定距离要设置一块垫板，该垫板的作用是（A）A．保证两个角钢能整体工作 B．增加截面在平面内的刚度C．减小杆件在平面内的计算长度 D．较小杆件在平面外的计算长度54．弯矩绕强轴作用的工字形偏心受压柱，影响其腹板局部稳定性的因素是（B）A．应力分布系数α0B．应力分布系数α0和弯矩作用平面内长细比λC．应力分布系数α0和偏压柱最大长细比λD．偏压柱的最大长细比λ55．偏心受压构件稳定计算公式中的等效弯矩系数βmx与下列哪项有关?（A）A．端弯矩和横向荷载 B．端弯矩和轴向荷载C．长细比和横向荷载 D．长细比和轴向荷载56．计算格构式压杆对虚轴x轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据（B）查表确定。A．B．C．D．57．轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，这是因为（C）。A．格构式构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件B．考虑强度降低的影响C．考虑剪切变形的影响D．考虑单肢失稳对构件承载力的影响58．对格构式轴压杆绕虚轴的整体稳定计算时，用换算长细比代替，这是考虑（A）。A．格构柱剪切变形的影响B．格构柱弯曲变形的影响C．缀材剪切变形的影响D．缀材弯曲变形的影响59．为保证格构式构件单肢的稳定承载力，应（C）。A．控制肢间距B．控制截面换算长细比C．控制单肢长细比D．控制构件计算长度60．确定双肢格构式柱的两个分肢间距的根据是（B）。A．格构柱所受的最大剪力B．绕虚轴和绕实轴两个方向的等稳定条件C．单位剪切角D．单肢等稳定条件61．某轴压柱绕两主轴属于不同截面分类，等稳定条件为（B）A．λx=λyB．x=yC．Ix=IyD．ix=iy62．双肢格构式轴心受压柱，虚轴为x-x轴，实轴为y-y轴，确定两单肢间距离时应根据（D）A．强度条件B．C．D．63．通常轴心受压缀条式格构柱的横缀条不受力，但一般仍设置。其理由是（C）A．起构造作用B．可以加强柱的整体抗弯刚度C．对单肢稳定起作用D．以上三种原因都有64．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65．规定缀条柱的单肢长细比。（为柱两主轴方向最大长细比），是为了（C）。A．保证整个柱的稳定B．使两单肢能共同工作C．避免单肢先于整个柱失稳D．构造要求66．双肢格构柱（缀条式、缀板式）绕虚轴发生失稳时，其换算长细比通常大于实际长细比，这主要是由于（A）A．格构柱剪切变形的影响 B．格构柱轴向变形的影响C．柱肢局部屈曲的影响 D．缀材局部屈曲的影响67．双肢缀条式轴心受压柱绕实轴和虚轴等稳定的要求是（B），x轴为虚轴。A．B．C．D．68．已知双肢格构式轴心压杆（缀条式）对虚轴的换算长细比，根据等稳定条件，对实轴的长细比λy与λx的关系为（B）A．λx=λy B．λx=C．λx= D．λx与λy无关69．格构式轴心受压构件的斜缀条一般采用单角钢截面形式，与构件肢件单轴连接缀条截面按（B）设计。A．轴心受拉构件B．轴心受压构件C．拉弯构件D．压弯构件70．当缀条采用单角钢时，按轴心压杆验算其承载能力，但必须将设计强度按规范规定乘以折减系数，原因是（D）。A．格构式柱所给的剪力值是近似的B．缀条很重要，应提高其安全程度C．缀条破坏将引起绕虚轴的整体失稳D．单角钢缀条实际为偏心受压构件71.格构式轴心受压柱缀材的计算内力随（C）的变化而变化。A．缀材的横截面积B．缀材的种类C．柱的横截面面积D．柱的计算长度72．轴心受压柱的柱脚底板厚度是根据下列哪种工作状态确定的？（B）A．底板抗压工作B．底板抗弯工作C．底板抗剪工作D．底板抗弯及抗压工作73．在下列关于柱脚底板厚度的说法中，错误的是（C）。A．底板厚度至少应满足公式t≥B．底板厚度与支座反力和底板的支承条件有关C．其它条件相同时，四边支承板应比三边支承板更厚些D．底板不能太薄，否则刚度不够，将使基础反力分布不均匀74．为了减小柱脚底板厚度，可以采取的措施是（D）A．增加底板悬伸部分的宽度cB．增加柱脚锚栓的根数C．区域分格不变的情况下，变四边支承板为三边支承板D．增加隔板或肋板，把区域分格尺寸变小75．轴心受压构件铰接柱脚底板的面积（长度×宽度）主要取决于（C）A．锚栓的抗拉强度和基础混凝土的抗压强度B．锚栓的抗拉强度和柱脚底板的抗压强度C．柱的轴压力和基础混凝土的抗压强度D．柱的轴压力和柱脚底板的抗压强度76．偏心受压柱的柱脚同时承受弯矩和轴力作用，导致柱脚底板与基础之间的应力分布不均匀，设计时要求上述最大压应力不应超过（C）A．底板钢材的抗压强度设计值 B．底板钢材的端面承压强度设计值C．基础混凝土的抗压强度设计值 D．基础混凝土的抗剪强度设计值77．如图所示实腹式柱头，设置加劲肋的目的是（C）A．提高柱腹板局部稳定B．提高柱的刚度C．传递梁的支座反力D．提高柱的承载力二、填空题1．轴心受压构件的整体失稳形式可分为弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲三种。2．对于轴心受压构件，其初始弯曲越大，稳定承载力就越低。3．对轴心受力构件，正常使用极限状态是控制构件的长细比或。4．影响梁局部稳定性的最主要因素是板件的宽（高）厚比。5．当轴心受压构件发生弹性失稳时，提高钢材的强度将不影响构件的稳定承受载力。6．在计算两端简支工字形轴压柱翼缘板的临界应力时，它的支承条件简化为三边简支，一边自由。7．提高钢梁的整体稳定性最有效的办法之一就是设置侧向支承点，但侧向支承点必须设在钢梁的受压翼缘。8．当大于__0.6__时，要用代替，它表明钢梁已进入弹塑性工作阶段。9．对于单轴对称的轴心受压构件，绕对称轴屈曲时，由于截面重心与弯曲中心不重合，将发生弯扭屈曲现象。10．实腹式偏心压杆在弯矩平面外的失稳属于弯扭屈曲。11．焊接工字型组合截面轴压柱腹板局部稳定条件为，其中λ应取与中较大值。12．计算构件的局部稳定时，工字形截面轴压构件的腹板可以简化为四边简支的矩形板。13．如图所示格柱截面中，虚轴指的是X-X轴。14．格构式轴心受压杆采用换算长细比计算绕虚轴的整体稳定，这里的系数，式中代表单位剪切角，它和所采用的缀材体系有关。15．计算轴心受压格构柱的缀材时，需要先求出横向剪力，此剪力为。16．在缀条式格构柱中，横缀条不受力，其主要用来减小柱肢在缀条平面内的计算长度。17．对于受压杆件，其合理的截面形式应根据等稳定或条件确定。18．其它条件均相同，仅仅讨论材料不同对轴心压杆的影响，当压杆由Q235钢改用Q345钢时，对λ>λp的细长杆，其稳定承载力将不变。19．使格构式轴心受压构件满足承载力极限状态，除要保证强度、整体稳定外，还必须保证分肢稳定。20．格构式轴心受压构件除应计算绕实轴和虚轴的整体稳定外，还应计算单肢稳定。21．双肢缀条式格构柱中，规定单肢长细比应小于或等于柱子两个主轴方向中最大长细比的0.7倍，是为了保证单肢不会先于整体失去稳定。22．某Q235钢制作的梁，其腹板高厚比为h0／tw=140。为不使腹板发生局部失稳，应设置横向加劲肋。23．对于双肢缀条式格构柱中的单角钢缀条，为了简化设计，规范规定可按轴心受力构件进行强度和稳定验算。24．柱脚底板的宽度通常根据构造确定，厚度根据___抗弯强度_____确定。三、问答题1．工字型截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定性计算公式中，为什么应取构件两方向长细比的较大值？答：根据确定公式的原则：组成构件的板件的局部失稳应不先于构件的整体失稳，或者两者等稳。计算构件的整体稳定性一般须按两主轴方向考虑，长细比大的方向临界应力低，即构件的整体稳定失稳将在这个较弱的方向发生。故此，板件的局部失稳应和其相比，即取该方向的长细比——构件两方向长细比较大者——进行计算。2．单面连接的单角钢拉杆在按轴心受力计算强度时，为什么其强度设计值要乘以折减系数?答：与连接板单面连接的单角钢拉杆，仅一个肢与连接板连接，连接板传来的力不通过角钢截面的形心，故其实际为偏心受拉杆件。由于存在弯矩，杆件和连接板将产生弯曲变形，而且随拉力增大而增大，同时也导致偏心距的减小，然而，在杆端部其数量减小较小，不如中部的明显。因此，若连接的强度有保证，则破坏将发生在拉杆端部与连接板交界处的角钢上。由于弯矩的影响，其最大承载能力低于轴心受拉杆件，但根据试验结果，其值不太大，仅约为15%。故《规范》据此规定：单面连接的单角钢拉杆在按轴心受力计算强度时，其强度设计值要乘以折减系数0．85。3．轴心受压构件的整体稳定不能满足要求时，若不增大截面面积，是否还可以采取其他措施提高其承载力?答：可以采取减小构件变形的措施提高其承载力，如：（1）增加截面惯性矩；（2）减小构件支撑间距离；（3）加强支座对构件的约束程度。4．提高轴心压杆钢材的抗压强度能否提高其稳定承载能力?为什么?答：在弹性工作阶段，提高轴心压杆钢材的抗压强不能提高其稳定承载能力，因为理想轴心压杆在弹性阶段由于E为一常量，且各类钢材基本相同，故其临界应力只是长细比的单一函数，与材料的抗压强度无关。在弹塑性工作阶段，由于与有关，故可以提高其稳定承载能力。5．拉杆为何要控制刚度？如何验算？拉杆允许长细比与什么有关？答：拉杆要控制刚度是为了保证构件在使用过程中不产生过大的横向振动而使杆件连接受到损害及改变杆件轴心受拉的性质。验算：构件长细比小于或等于容许长细比，即。拉杆允许长细比与拉杆所受荷载的性质有关。6．轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关？答：构件的几何形状与尺寸；杆端约束程度；钢材的强度；焊接残余应力；初弯曲；初偏心。7．格构式和实腹式轴心受压构件临界力的确定有什么不同？双肢缀条式和双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式是什么？为什么对虚轴用换算长细比？答：格构式轴心受压构件临界力的确定依据边缘屈服准则，并考虑剪切变形的影响；实腹式轴心受压构件临界力的确定依据最大强度准则，不考虑剪切变形的影响。双肢缀条式柱的换算长细比的计算公式：，双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式：格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时，柱的剪切变形较大，剪力造成的附加挠曲影响不能忽略，故对虚轴的失稳计算，常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。8．写出实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式，当腹板局部稳定不满足要求时，可采取哪些措施？答：实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式：≤（25+0．5，当腹板局部稳定不满足要求时，可采取三种措施：（1）加大腹板厚度；（2）加加劲肋，减小腹板高度；（3）计算时取有效截面。9．什么叫局部失稳?实腹式轴心受压构件有哪几种局部稳定?四、计算题1.如图所示为一管道支架，其支柱的设计压力为（设计值），柱两端铰接，钢材为Q235，截面无削弱，该截面对x、y轴都属于b类截面，试验算该柱是否安全。（、）47484950510.8700.8650.8610.8560.852解：（1）截面几何参数计算，(2)截面验算强度验算：因截面无削弱，无需进行强度验算。刚度验算：，满足要求整体稳定验算：查表得满足要求局部稳定性验算：翼缘外伸部分：腹板的局部稳定：满足要求。2.如图所示为一管道支架，其支柱的设计压力为（设计值），柱两端铰接，钢材为Q235，每块翼缘板上设有两个直径为的螺栓孔，翼缘为剪切边，试验算该柱是否安全。（、）b类截面47484950510.8700.8650.8610.8560.852c类截面47484950510.7940.7880.7810.7750.768解：（1）截面几何参数计算，(2)截面验算强度验算：满足要求刚度验算：，满足要求整体稳定验算：查表得满足要求局部稳定性验算：翼缘外伸部分：腹板的局部稳定：满足要求。3.验算如图所示轴心受压柱是否安全。柱两端为铰接，柱长为5m，焊接工字形组合截面，火焰切割边翼缘，承受轴心压力设计值N=1000kN，采用Q235钢材。该截面对x、y轴都属于b类截面。（.）解：(1)计算截面几何特性A=20×25×1.0+0.6×30=68cm2=×0.6×303+2×1×25×15.52=13362.=2××1×253=2604.2cm4(2)截面验算强度验算：因截面无削弱，无需进行强度验算。刚度验算：