钢结构设计原理练习题参考答案
钢结构原理与设计练习题
第1章 绪论
一、选择题
1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为（ B ）。
A 、P f 越大，β越大，结构可靠性越差
B 、P f 越大，β越小，结构可靠性越差
C 、P f 越大，β越小，结构越可靠
D 、P f 越大，β越大，结构越可靠
2、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ A ）
A 、0 B 、0>Z C 、0≥Z D 、0=Z 3、钢结构具有塑性韧性好的特点，则主要用于（ A ）。 A ．直接承受动力荷载作用的结构 B ．大跨度结构 C ．高耸结构和高层建筑 D ．轻型钢结构 4、在重型工业厂房中，采用钢结构是因为它具有（ C ）的特点。 A ．匀质等向体、塑性和韧性好 B ．匀质等向体、轻质高强 C ．轻质高强、塑性和韧性好 D ．可焊性、耐热性好 5、当结构所受荷载的标准值为：永久荷载k G q ，且只有一个可变荷载k Q q ，则荷载的设 计值为（ D ）。 A ．k G q ＋k Q q B ．1.2（k G q ＋k Q q ） C ．1.4（k G q ＋k Q q ） D ．1.2k G q ＋1.4k Q q 6、钢结构一般不会因偶然超载或局部荷载而突然断裂破坏，这是由于钢材具有（ A ）。 A ．良好的塑性 B ．良好的韧性 C ．均匀的内部组织 D ．良好的弹性 7、钢结构的主要缺点是（ C ）。 A 、结构的重量大 B 、造价高 C 、易腐蚀、不耐火 D 、施工困难多 8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1）______强度高、自重轻__________、2）_____塑性、韧性好_______________，3）______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求，结构的极限状态可分为下列两类：__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？ 2、钢结构采用什么设计方法？其原则是什么？ 3、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中，各符号的意义？ 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下，强度（A），塑性（B），冲击韧性（B）。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（A）。 3、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 4、建筑钢材的伸长率与（D ）标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。 (A)到达屈服应力时(B)到达极限应力时(C)试件塑性变形后(D)试件断裂后 5、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)屈服点(D)极限强度 6、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（D ）表示。 (A)流幅(B)冲击韧性(C)可焊性(D)伸长率 7、钢材牌号Q235，Q345，Q390是根据材料（ A ）命名的。 (A)屈服点(B)设计强度(C)标准强度(D)含碳量 8、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 9 型钢中的H钢和工字钢相比，（B）。 (A)两者所用的钢材不同(B)前者的翼缘相对较宽 (C)前者的强度相对较高(D)两者的翼缘都有较大的斜度 10、钢材是理想的（ C ）。 (A)弹性体(B)塑性体(C)弹塑性体(D)非弹性体 11、3号镇静钢设计强度可以提高5％，是因为镇静钢比沸腾钢（ A ）好。 (A)脱氧(B)炉种(C)屈服强度(D)浇注质量 12、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 13、钢材的抗剪设计强度f v 与f 有关，一般而言，f v ＝（ A ）。 (A)f ／3 (B) 3f (C)f ／3、 (D)3f 14、对钢材的分组是根据钢材的（ D ）确定的。 (A)钢种 (B)钢号 (C)横截面积的大小 (D)厚度与直径 15、钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由（ D ）等于单向拉伸时的屈服点决定的。 (A)最大主拉应力1σ (B)最大剪应力1τ (C)最大主压应力3σ (D)折算应力eq σ 16、k α是钢材的（ A ）指标。 (A)韧性性能 (B)强度性能 (C)塑性性能 (D)冷加工性能 17、大跨度结构应优先选用钢结构，其主要原因是（ D ）。 (A)钢结构具有良好的装配性 (B)钢材的韧性好 (C)钢材接近各向均质体，力学计算结果与实际结果最符合 (D)钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料 18、进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（ A ）。 (A)标准荷载计算 (B)设计荷载计算 (C)考虑动力系数的标准荷载计算 (D)考虑动力系数的设计荷载计算 19、沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法的主要不同之处是（ D ）。 (A)冶炼温度不同 (B)冶炼时间不同 (C)沸腾钢不加脱氧剂 (D)两者都加脱氧剂，但镇静钢再加强脱氧剂 20、符号L 125?80?10表示（ B ）。 (A)等肢角钢 (B)不等肢角钢 (C)钢板 (D)槽钢 21、假定钢材为理想的弹塑性体，是指屈服点以前材料为（ D ）。 (A)非弹性的 (B)塑性的 (C)弹塑性的 (D)完全弹性的 22、在钢结构的构件设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的（ A ）。 (A)最大应力 (B)设计应力 (C)疲劳应力 (D)稳定临界应力 23、当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性（ B ）。 (A)升高 (B)下降 (C)不变 (D)升高不多 24、在连续反复荷载作用下，当应力比ρ＝m ax m in ρρ＝-1时，称为（ A ）；当应力比ρ＝m ax m in ρρ＝0时，称为（ B ）。 (A)完全对称循环 (B)脉冲循环 (C)不完全对称循环 (D)不对称循环 25、钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（ C ）时的力学性能指标。 (A)承受剪切 (B)承受弯曲 (C)单向拉伸 (D)双向和三向受力 26、钢材的冷作硬化，使（ A ）。 (A)强度提高，塑性和韧性下降 (B)强度、塑性和韧性均提高 (C)强度、塑性和韧性均降低 (D)塑性降低，强度和韧性提高 27、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是（ C ）。 (A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 (C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能 28、对于承受静荷载常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是（ C ）。 (A)可选择Q235钢 (B)可选择Q345钢 (C)钢材应有冲击韧性的保证 (D)钢材应有三项基本保证 29、钢材的三项主要力学性能为（ A ）。 (A)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯 (C)抗拉强度、伸长率、冷弯 (D)屈服强度、伸长率、冷弯 30、钢结构设计中钢材的设计强度为（ D ）。 (A)强度标准值k f (B)钢材屈服点y f (C)强度极限值u f (D)钢材的强度标准值除以抗力分项系数R k f 31、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是（ A ）。 (A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降 (B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高 (C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降 (D)视钢号而定 32、有四种厚度不等的Q345钢板，其中（ A ）厚的钢板设计强度最高。 (A)12mm (B)18mm (C)25mm (D)30mm 33、下列论述中不正确的是（ B ）项。 (A)强度和塑性都是钢材的重要指标 (B)钢材的强度指标比塑性指标更重要 (C)工程上塑性指标主要用伸长率表示 (D)同种钢号中，薄板强度高于厚板强度 34、钢材内部除含有Fe ，C 外，还含有害元素（ A ）。 (A)N ，O ，S ，P (B)N ，O ，Si (C)Mn ，O ，P (D)Mn ，Ti 35、在普通碳素钢中，随着含碳量的增加，钢材的屈服点和极限强度（ B ），塑性（ C ），韧性（ C ），可焊性（ C ），疲劳强度（ C ）。 (A)不变 (B)提高 (C)下降 (D)可能提高也有可能下降 36、在低温工作(-20oC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需（ C ）指标。 (A)低温屈服强度 (B)低温抗拉强度 (C)低温冲击韧性 (D)疲劳强度 37、影响钢材基本性能的因素是（ C ）。 (A)化学成分和应力大小 (B)冶金缺陷和截面形式 (C)应力集中和加荷速度 (D)加工精度和硬化 38、最易产生脆性破坏的应力状态是（ B ）。 (A)单向压应力状态 (B)三向拉应力状态 (C)二向拉一向压的应力状态 (D)单向拉应力状态 39、在多轴应力下，钢材强度的计算标准为（ C ）。 (A)主应力达到y f ， (B)最大剪应力达到v f ， (C)折算应力达到y f (D)最大拉应力或最大压应力达到y f 40、钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材（ B ）。 (A)变软 (B)热脆 (C)冷脆 (D)变硬 二、填空题 1、钢材代号Q235的含义为 屈服点为235N/mm2 的镇静碳素结构钢 。 2、钢材的硬化，提高了钢材的______强度_______，降低了钢材的_____塑性、韧性_________。 3、伸长率10δ和伸长率5δ，分别为标距长l =________10d 。____和l ＝___5d 。__________的试件拉断后的______伸长率与原标距比值的百分率__________。 4、当用公式σ?≤[σ?]计算常幅疲劳时，式中σ?表示_____应力幅___________。 5、钢材的两种破坏形式为_____塑性破坏___________和______脆性破坏__________。 6、钢材的设计强度等于钢材的屈服强度f y 除以______抗力分项系素__________。 7、钢材在复杂应力状态下，由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材在_______单向拉伸时的屈服点_________。 8、按_____脱氧程度___________之不同，钢材有镇静钢和沸腾钢之分。 9、钢材的αk 值与温度有关，在-20oC 或在-40oC 所测得的αk 值称 负温冲击韧性 。 10、通过标准试件的一次拉伸试验，可确定钢材的力学性能指标为：抗拉强 度f u 、______屈服强度fy __________和_____伸长率_________。 11、钢材设计强度f 与屈服点f y ，之间的关系为_______f=fy_/ rR ________。 12、韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中_______吸收能量_________的能力，亦即钢材抵抗 _______冲击_________荷载的能力。 13、钢材在250oC 左右时抗拉强度略有提高，塑性却降低的现象称为______蓝脆 __________现象。 14、在疲劳设计时，经过统计分析，把各种构件和连接分为_______17_________类，相同应力循环次数下，类别越高，容许应力幅越_______低_________。 15、当钢材厚度较大时或承受沿板厚方向的拉力作用时，应附加要求板厚方向的_______Z 向收缩率_________满足一定要求。 16、钢中含硫量太多会引起钢材的_______热脆_________；含磷量太多会引起钢材的_________冷脆_______。 17、钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈服点，但两两应力差值不大时，材料不易进入______塑性__________状态，发生的破坏为________脆性________破坏。 19、影响构件疲劳强度的主要因素有重复荷载的循环次数、_____应力幅___________和_____构件或连接的判别___________。 20、随着温度下降，钢材的______脆性__________倾向增加。 21、根据循环荷载的类型不同，钢结构的疲劳分___常幅疲劳_____和_____变幅疲劳___两种。 22、衡量钢材抵抗冲击荷载能力的指标称为____冲击韧性值____________。它的值越小，表明击断试件所耗的能量越______小__________，钢材的韧性越____差____________。 23、对于焊接结构，除应限制钢材中硫、磷的极限含量外，还应限制______碳__________的含量不超过规定值。 24、随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称为____时效硬化_____。` 三、简答题 1、钢结构的破坏形式有哪两种？其特点如何？ 2、钢材有哪几项主要机械性能指标？各项指标可用来衡量钢材哪些方面的性能？ 3、什么是钢材的疲劳？影响疲劳强度的主要因素是哪些？疲劳计算有哪些原则？ 4、影响钢材机械性能的主要因素有哪些？各因素大致有哪些影响？ 5、钢结构采用的钢材主要是哪两大类？牌号如何表示？ 6、承重结构的钢材应具有哪些机械性能及化学成分的合格保证？ 7、钢材的规格如何表示？ 第3章 钢结构的连接 一、选择题 1、焊缝连接计算方法分为两类，它们是（ C ）。 (A)手工焊缝和自动焊缝 (B)仰焊缝和俯焊缝 (C)对接焊缝和角焊缝 (D)连续焊缝和断续焊缝 2、钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用Q345时，焊条选用（ B ） (A)E55 (B)E50 (C)E43 (D)前三种均可 3、产生焊接残余应力的主要因素之一是（ C ）。 (A)钢材的塑性太低 (B)钢材的弹性模量太高 (C)焊接时热量分布不均 (D)焊缝的厚度太小 4、不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力N 之间的夹角满足（ A ）。 (A)θtan ≤1.5 (B) θtan >l.5 (C)θ≥70o (D) θ＜70o 5、角钢和钢板间用侧焊搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，（ C ）。 (A)角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等 (B)角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝 (C)角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝 (D)由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用 6、在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于（ B ）· (A)60f h (B)40f h (C)80f h (D)120f h 7、直角角焊缝的有效厚度e h （ A ）。 (A)0.7f h (B)4mm (C)1.2f h (D)1.5f h 8、等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为（ A ）。 (A)0.7 (B)0.75 (C)0.65 (D)0.35 9、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时（ C ）。 (A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响 。 (C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取f β＝1.22 10、直角角焊缝的强度计算公式w c f l h N =τ≤w f f 中，h e 是角焊缝的（ B ）。 (A)厚度 (B)有效厚度 (C)名义厚度 (D)焊脚尺寸 11、焊接结构的疲劳强度的大小与（ A ）关系不大。 (A)钢材的种类 (B)应力循环次数 (B)连接的构造细节 (D)残余应力大小 12、焊接连接或焊接构件的疲劳性能与（ B ）有关。 (A) 应力比max min ρρρ=(min σ最小应力，max σ最大应力)， (B)应力幅min max σσσ-= (C)max σ (D)min σ 13、承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的（ A ）。 (A)静力强度 (B)刚度 (C)稳定承载力 (D)疲劳强度 14、下图所示为单角钢(L80?5)接长连接，采用侧面角焊缝(Q235钢和E43型焊条， 2160mm N f w f =)，焊脚尺寸f h =5mm 。求连接承载力设计值(静载)=（ D ） 。 (A)w f w f f l h n 7.0?＝2×0.7×5×（360-10）×160 (B)2×0.7×5×（360）×160 (C)2×0.7×5×（60×5-10）×160 (D)2×0.7×5×（60×5）×160 15、如图所示两块钢板用直角角焊缝连接，问最大的焊脚尺寸m ax f h =（ A ）。 (A)6 (B)8 (C)10 (D)12 16、图中的两块钢板间采用角焊缝，其焊脚尺寸可选（ A ）mm 。 (A)7 (B)8 (C)9 (D)6 17、钢结构在搭接连接中，搭接的长度不得小于焊件较小厚度的（ B ）。 (A)4倍，并不得小于20mm (B)5倍，并不得小于25mm (C)6倍，并不得小于30mm (D)7倍，并不得小于35mm 18、图中的焊脚尺寸f h 是根据（ C ）选定的。 (A)mm h f 7.4105.1min ==，mm h f 12102.1max =?=和mm h f 6max = (B)m in f h =mm 7.365.1=，m ax f h =mm 12102.1=?和mm h f 6max = (C) mm h f 7.4105.1min ==，mm h f 2.762.1max =?=和6max =f h -（1～2）mm (D) mm h f 7.4105.1min ==，mm h f 12102.1max =?=和mm h f 6max = 19、在满足强度的条件下，图示①号和②号焊缝合理的h f ；应分别是（ D ）。 (A)4mm ，4mm (B)6mm ，8mm (C)8mm ，8mm (D)6mm ，6mm 20、单个螺栓的承压承载力中，[∑?=b c b c f t d N ]，其中∑t 为（ D ）。 (A)a +c +e (B)b+d (C)max{a+c+e ，b+d } (D)min{ a+c+e ，b+d } 21、每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的（ C ）。 (A)1.0倍 (B)0.5倍 (C)0.8倍 (D)0.7倍 22、摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是（ C ）。 (A)摩擦面处理不同 (B)材料不同 (C)预拉力不同 (D)设计计算不同 23、承压型高强度螺栓可用于（ D ）。 (A)直接承受动力荷载 (B)承受反复荷载作用的结构的连接 (C)冷弯薄壁型钢结构的连接 (D)承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接 24、一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是（ D ）。 (A)螺杆的抗剪承载力 (B)被连接构件(板)的承压承载力 (C)前两者中的较大值 (D)A 、B 中的较小值 25、摩擦型高强度螺栓在杆轴方向受拉的连接计算时，（ C ） (A)与摩擦面处理方法有关 (B)与摩擦面的数量有关 (C)与螺栓直径有关 (D)与螺栓性能等级无关 26、图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，则该连接中螺栓的受剪面有（C ）。 (A)l (B)2 (C)3 (D)不能确定 27、图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，连接板厚度如图示，则该连接中承压板厚度为（ B ）mm 。 (A)10 (B)20 (C)30 (D)40 28、普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I ．螺栓剪断；Ⅱ．孔壁承压破坏；Ⅲ，板件端部剪坏；Ⅳ．板件拉断；V ．螺栓弯曲变形。其中（ B ）种形式是通过计算来保证的。 (A) I ，Ⅱ，Ⅲ (B) I ，Ⅱ，Ⅳ (C) IHG ，Ⅱ，V (D)Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ 29、摩擦型高强度螺栓受拉时，螺栓的抗剪承载力（ B ）。 (A)提高 (B)降低 (C)按普通螺栓计算 (D)按承压型高强度螺栓计算 30、高强度螺栓的抗拉承载力（ B ）。 (A)与作用拉力大小有关 (B)与预拉力大小有关 (C)与连接件表面处理情况有关 (D)与A ，B 和C 都无关 31、一宽度为b ，厚度为t 的钢板上有一直径为d 0的孔，则钢板的净截面面积为（ C ）。 (A)-?=t b A n t d ?2 0 (B) -?=t b A n t d ?420π (C) -?=t b A n t d ?0 (D) -?=t b A n t d ?0π 32、剪力螺栓在破坏时，若栓杆细而连接板较厚时易发生（ A ）破坏；若栓杆粗而连接板较薄时，易发生（ B ）破坏。 (A)栓杆受弯破坏(B)构件挤压破坏(C)构件受拉破坏(D)构件冲剪破坏 33、在直接受动力荷载作用的情况下，下列情况中采用（A）连接方式最为适合， (A)角焊缝(B)普通螺栓(C)对接焊缝(D)高强螺栓 34、采用螺栓连接时，栓杆发生剪断破坏，是因为（A）。 (A)栓杆较细(B)钢板较薄(C)截面削弱过多(D)边距或栓间距太小 35、采用螺栓连接时，构件发生冲剪破坏，是因为（D）。 (A)栓杆较细(B)钢板较薄(C)截面削弱过多(D)边距或栓间距太小 36、摩擦型高强度螺栓连接受剪破坏时，作用剪力超过了（B）。 (A)螺栓的抗拉强度(B)连接板件间的摩擦力 (C)连接板件间的毛截面强度(D)连接板件的孔壁的承压强度． 37、在抗拉连接中采用摩擦型高强度螺栓或承压型高强度螺栓，承载力设计值（C）。 (A)是后者大于前者(B)是前者大于后者(C)相等(D)不一定相等 38、承压型高强度螺栓抗剪连接，其变形（D）。 (A)比摩擦型高强度螺栓连接小(B)比普通螺栓连接大 (C)与普通螺栓连接相同(D)比摩擦型高强度螺栓连接大 39、一般按构造和施工要求，钢板上螺栓的最小允许中心间距为（A），最小允许端距为（B）。 (A)3d(B)2d(C)1.2、(D)1.5 40、在抗剪连接中以及同时承受剪力和杆轴方向拉力的连接中，承压型高强度螺栓的受剪承载力设计值不得大于按摩擦型连接计算的（C）倍。 (A)1.0 (B)1.2、(C)1.3、(D)1.5 二、填空题 1、焊接的连接形式按构件的相对位置可分为____平接______，______搭接__________和___T型连接、角部连接___三种类型。 2、焊接的连接形式按构造可分为___对接焊缝___和__角焊缝___两种类型。 3、焊缝按施焊位置分___平焊____、__横焊___、____立焊___和__仰焊___，其中__仰焊 ___的操作条件最差，焊缝质量不易保证，应尽量避免。 4、当两种不同强度的钢材采用焊接连接时，宜用与强度__低_的钢材相适应的焊条。 5、承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，除了分别计算正应力和剪应力外，在同时受有 较大正应力和剪应力处，还应按下式计算折算应力强度__ w t f 1.132121≤+τσ_____。 6、当承受轴心力的板件用斜的对接焊缝对接，焊缝轴线方向与作用力方向间的夹角θ符合___5.1tan ≤θ___时，其强度可不计算。 7、当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝的长度计算时应减去__2t___。 8、当焊件的宽度不同或厚度相差4mm 以上时，在对接焊缝的拼接处，应分别在焊件的宽度方向或厚度方向做成坡度不大于___1:2.5__的斜角。 9、在承受__动力___荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊透的对接焊缝。 10、工字形或T 形牛腿的对接焊缝连接中，一般假定剪力由__腹板__的焊缝承受，剪应力均布。 11、凡通过一、二级检验标准的对接焊缝，其抗拉设计强度与母材的抗拉设计强度__相同__。 12、选用焊条型号应满足焊缝金属与主体金属等强度的要求。Q235钢应选用__E43___型焊条，15MnV 钢应选用__E55_____型焊条。 13、当对接焊缝的焊件厚度很小(≤10mm)时，可采用___直边缘__坡口形式。 14、直角角焊缝可分为垂直于构件受力方向的_____和平行于构件受力方向的________________。前者较后者的强度_____高___、塑性__低_____。 15、在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝(端缝)的强度设计值增大系数f β＝____1.22_；但对直接承受动力荷载的结构，应取f β___1.0____。 16、角焊缝的焊脚尺寸f h (mm)不得小于__1.5t __，t 为较厚焊件厚度(mm)。但对自动焊，最小焊脚尺寸可减小___1mm ___；对T 形连接的单面角焊缝，应增加__1mm __。 17、角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的___1.2___倍(钢管结构除外)，但板件(厚 h＝__t___；度为t)边缘的角焊缝最大焊脚尺寸，尚应符合下列要求：当t≤6mm时， max f h=_____t-（1～2）mm_____。 当t>6mm时， f max h__和___40m m____。 18、侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于_8 f h___(承受静力或间接动力荷载时)或19、侧面角焊缝的计算长度不宜大于__60f h_________(承受动力荷载时)。 _______40f 20、在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度的__5_倍，并不得小于__25mm__。 21、当板件的端部仅有两侧面角焊缝连接时，每条侧面焊缝长度不宜小于两侧面角焊缝之间的距离；同时两侧面角焊缝之间的距离不宜大于__16t___(当t>12mm)或__200mm__(当t≤l2mm)，t为较薄焊件的厚度。 22、普通螺栓按制造精度分_精致螺栓___和___粗制螺栓_两类；按受力分析分__剪力螺栓__和__摩擦螺栓___两类。 23、普通螺栓是通过__栓杆抗剪和板件孔壁承压___来传力的；摩擦型高强螺栓是通过_______拧紧螺栓而产生的连接件的摩擦力_________来传力的。 24、高强螺栓根据螺栓受力性能分为________摩擦型________和______承压型__________两种。 25、在高强螺栓性能等级中：8.8级高强度螺栓的含义是_______表示螺栓成品的抗拉强度不低于800N/mm，0.8表示屈强比_________；10.9级高强度螺栓的含义是__表示螺栓成品的抗拉强度不低于1000N/mm，0.9表示屈强比___； 26、普通螺栓连接受剪时，限制端距≥2d，是为了避免____连接板端部冲剪____________破坏。 27、单个螺栓承受剪力时，螺栓承载力应取_____抗剪承载力________和_____承压承载力________的较小值。 28、在摩擦型高强螺栓连接计算连接板的净截面强度时，孔前传力系数可取_____0.5___________。 29、单个普通螺栓承压承载力设计值：∑??=b c b c f t d N 式中∑t‘表示_____在同一受力 方向的承压构件的较小总厚度___________。 30、剪力螺栓的破坏形式有____栓杆剪断____________ 、____螺栓承压破坏___ 、___板件被栓杆冲箭破坏___ 、___板件因螺栓孔削弱被拉断__。 31、采用剪力螺栓连接时，为避免连接板冲剪破坏，构造上采取___控制螺栓间距和边距__措施，为避免栓杆受弯破坏，构造上采取__控制栓杆长度l 0≤d 0（d 0为栓杆直径）措施。 32、摩擦型高强螺栓是靠__摩擦力__传递外力的，当螺栓的预拉力为P ，构件的外力为T 时，螺栓受力为__P+0.9T __。 33、螺栓连接中，规定螺栓最小容许距离的理由是：________________；规定螺栓最大容许距离的理由是：________________。 34、承压型高强螺栓仅用于承受___静力___荷载和__间接承受动力__荷载结构中的连接。 35、普通螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕__底排螺栓__ 旋转。高强螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕___螺栓群中心__ 旋转。 三、简答题 1、钢结构有哪几种连接方法？它们各在哪些范围应用较合适？ 2、焊接方法、焊缝型式有哪些？焊条的级别及选用。 3、角焊缝的尺寸有哪些要求？角焊缝在各种应力作用下如何计算？ 4、焊缝质量级别如何划分和应用？ 5、对接焊缝如何计算？在什么情况下对接焊缝可不必计算？ 6、说明常用焊缝符号表示的意义？ 7、焊接残余应力和残余变形对结构工作有什么影响？ 8、普通螺栓和高强度螺栓的级别如何表示？ 9、普通螺栓连接有哪几种破坏形式？螺栓群在各种力单独或共同作用时如何计算？螺栓的排列有哪些型式和规定？ 10、高强度螺栓连接有哪些类型？高强度螺栓连接在各种力作用下如何计算？ 四、计算题 1、试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 2160/w f f N m m = 123α= 213 α= 确定焊脚尺寸： ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=， ,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm = 内力分配： 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑ 3221273.281000196.69232 N N N KN α=- =?-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=?-= 焊缝长度计算： 11530.032960.720.78160w w f f N l mm h f ≥==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.691100.720.78160 w w f f N l mm h f ≥==????∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm 。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h m m = 内力分配：22110003333N N KN α== ?=， 11210006673 N N KN α==?= 焊缝长度计算： 116673720.720.78160 w w f f N l mm h f ≥==????∑， 则实际焊缝长度为: mm h mm l f w 48086060388283721=?=<=?+='，取390mm 。 223332480.720.76160 w w f f N l mm h f ≥==????∑， 则实际焊缝长度为: mm h mm l f w 48086060260262481=?=<=?+='，取260mm 。 2、试求图3.81所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸8f h mm =，130e cm =。 焊脚尺寸：8f h mm = 焊缝截面的形心：0205205 5.62245.6511.2 5.62205 5.6 x mm ?? ?==?+?? 则2 5.620545.6162.22e mm =+-= （1）内力分析：V=F ， 12()(300162.2)462.2T F e e F F =?+=?+= （2）焊缝截面参数计算： 32841 5.6511.22205 5.6(250 2.8) 2.091012 X I mm =??+???+=? 22742055.6511.245.62205 5.6(162.2) 1.41102 y I mm =??+???-=? 842.23110p x y I I I mm =+=? 2511.2 5.62205 5.65158.72e w h l mm =?+??=∑ （3）应力计算 T 引起的应力：48462.2255.6 5.295102.23110 P y Tx T r F F I τ-??===?? 48462.2166.2 3.360102.23110P x Ty T r F F I τ-??= ==?? V 引起的应力：41.938105158.72 Vy e w V F F h l τ-===?∑ （4 160≤ 410160F -?≤ 46.8510160F -??≤ 233577233.58F N KN ?≤= 2011年课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则 常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于；侧面角焊缝承受静载时，其计算长 度不宜大于。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中 央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、 和等。 15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 二、问答题： 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺陷？ 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ 5.什么是钢材的疲劳？ 6.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？ 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？ 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？ 14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 15.对接焊缝的构造有哪些要求？ 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影 响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施 是什么？ 18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 19.螺栓的排列有哪些构造要求？ 20.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？ 三、计算题： 1.一简支梁跨长为5.5m，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值为10.2kN/m（不包括梁自 重），活载标准值为25kN/m，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。梁的截面选用I36a轧制型钢，其几何性质为：W x=875cm3，t w=10mm，I / S=30.7cm，自重为59.9kg/m，截面塑性发展系数 x=1.05。 钢材为Q235，抗弯强度设计值为215N/mm2，抗剪强度设计值为125 N/mm2。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。（恒载分项系数γG=1.2，活载分项系数γQ=1.4） 第3章钢结构的连接 12. 如图3-57所示的对接焊缝，钢材为Q235，焊条为E43型，采用焊条电弧焊，焊缝质量为三级，施焊时加引弧板和引出板。已知，试求此连接能承受的最大荷载。 解：因有引弧板和引出板，故焊缝计算长度，则焊缝正应力应满足： 其中， 故有， 故此连接能承受的最大荷载为。 13. 图3-58所示为角钢2∟140×10构件的节点角焊鏠连接，构件重心至角钢肢背距离，钢材为Q235BF，采用手工焊，焊条为E43型， ，构件承受静力荷载产生的轴心拉力设计值为N=1100kN，若采用三面围焊，试设计此焊缝连接。 解:正面角焊缝 且故可取，此时焊缝的计算长度 正面焊缝的作用： 则由平衡条件得： 所以它们的焊缝长度为 ，取370mm， ，取95mm。 17. 如图3-61所示的焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝，拼接处作用有弯矩，剪力，钢材为Q235B钢，焊条用E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。 解：（1）确定焊缝计算截面的几何特征 x轴惯性矩： 中性轴以上截面静矩： 单个翼缘截面静矩： （2）验算焊缝强度 焊缝最大拉应力（翼缘腹板交接处）： 查表知，，所以焊缝强度不满足要求。 19. 按高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接设计习题18中的钢板的拼接，采用8.8级M20(=21.5mm)的高强度螺栓，接触面采用喷吵处理。 （1）确定连接盖板的截面尺寸。 （2）计算需要的螺栓数目并确定如何布置。 （3）验算被连接钢板的强度。 解：（1）摩擦型设计 查表得每个8.8级的M20高强度螺栓的预拉力，对于Q235钢材接触面做喷砂处理时。 单个螺栓的承载力设计值： 所需螺栓数： （2）承压型设计 钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为（ B ）。 A 、P f 越大，β越大，结构可靠性越差 B 、P f 越大，β越小，结构可靠性越差 C 、P f 越大，β越小，结构越可靠 D 、P f 越大，β越大，结构越可靠 2、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ A ） A 、0 8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1）______强度高、自重轻__________、2）_____塑性、韧性好_______________，3）______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求，结构的极限状态可分为下列两类：__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？ 2、钢结构采用什么设计方法？其原则是什么？ 3、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中，各符号的意义？ 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下，强度（A），塑性（B），冲击韧性（B）。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（A）。 [试题分类]:专升本《钢结构设计原理》_08017550 [题型]:单选 [分数]:2 1形截面所示的拉弯构件强度计算最不利点为（）。 A.截面上边缘“1”点 B.截面下边缘“3”点 C.截面中和轴处“2”点 D.可能是“1”点，也可能是“3”点 答案 2.验算型钢梁正常使用极限状态的挠度时，用荷载的()。 A.组合值 B.最大值 C.标准值 D.设计值 答案 3.应力集中越严重钢材（）. A.弹塑性越高 B.变形越大 C.强度越低 D.变得越脆 答案 4.下列最适合动力荷载作用的连接是（） A.高强螺栓摩擦型连接 B.焊接结构 C.普通螺栓连接 D.高强螺栓承压型连接 答案 5.梁上作用较大固定集中荷载时，其作用点处应() A.设置纵向加劲肋 B.减少腹板厚度 C.设置支承加劲肋 D.增加翼缘的厚度 答案 6.某排架钢梁受均布荷载作用，其中永久荷载的标准值为80，可变荷载只有1个，其标准值为40，可变荷载的组合值系数是0.7，计算梁整体稳定时采用的荷载设计值为（） A.120 B.147.2 C.152 D.164 答案 h 7.在焊接工字形组合梁中，翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受60的限制，是因为() A.截面形式的关系 B.焊接次序的关系 C.梁设置有加劲肋的关系 D.内力沿侧面角焊缝全长分布的关系 答案 8.减小焊接残余变形和焊接残余应力的方法是() A.采取合理的施焊次序 B.常温放置一段时间 C.施焊前给构件相同的预变形 D.尽可能采用不对称焊缝 答案 9.下图所示简支梁，除截面和荷载作用位置不同外，其它条件均相同，则以哪种情况的整体稳定性最好？() 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为（ ）。 A 、P f 越大，β越大，结构可靠性越差 B 、P f 越大，β越小，结构可靠性越差 C 、P f 越大，β越小，结构越可靠 D 、P f 越大，β越大，结构越可靠 2、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ ） A 、0 A、结构的重量大 B、造价高 C、易腐蚀、不耐火 D、施工困难多 8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在内，在下，完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1）________________、2）____________________，3）____________________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括、。 5、根据功能要求，结构的极限状态可分为下列两类：_______ ____________、______________ _____。 6、某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？ 2、钢结构采用什么设计方法？其原则是什么？ 3、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中，各符号的意义？ 5、我国在钢结构设计中采用过哪些设计方法？我国现行钢结构设计规范采用的是什么方法？与以前的方法比较有什么优点？ 钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为（ B ）。 A 、P f 越大，β越大，结构可靠性越差 B 、P f 越大，β越小，结构可靠性越差 C 、P f 越大，β越小，结构越可靠 D 、P f 越大，β越大，结构越可靠 2、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ A ） A 、0 8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1）______强度高、自重轻__________、2）_____塑性、韧性好_______________，3）______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求，结构的极限状态可分为下列两类：__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？ 2、钢结构采用什么设计方法？其原则是什么？ 3、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中，各符号的意义？ 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下，强度（A），塑性（B），冲击韧性（B）。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（A）。 <钢结构设计原理试题库> 一、单项选择题 1、有四种厚度不等的Q345钢板，其中 厚的钢板设计强度最高。 (A)12mm (B)18mm (C)25mm (D)30mm 2、焊接残余应力不影响构件的 。 A 整体稳定性 B 静力强度 C 刚度 D 局部稳定性 3、考虑角焊缝应力分布的不均匀，侧面角焊缝的计算长度不宜大于 。 A 40hf B 60hf C 80hf D 120hf 4、确定轴心受压实腹柱腹板和翼缘宽厚比限值的原则是 。 A 等厚度原则 B 等稳定原则 C 等强度原则 D 等刚度原则 5、最大弯矩相等的情况下，下列简支梁整体稳定性最差的是 A ．两端纯弯作用 B ．满跨均布荷载作用 C ．跨中集中荷载作用 D ．跨内集中荷载作用在三分点处 6、钢材塑性破坏的特点是 。 A 变形小 B 破坏经历时间非常短 C 无变形 D 变形大 7、.梁的最小高度是由___ _____控制的. A 强度 B 建筑要求 C 刚度 D 整体稳定 8、摩擦型高强度螺栓的抗剪连接以 作为承载能力极限状态。 A 螺杆被拉断 B 螺杆被剪断 C 孔壁被压坏 D 连接板件间的摩擦力刚被克服 9、梁整体失稳的方式为 。 A 弯曲失稳 B 剪切失稳 C 扭转失稳 D 弯扭失稳 10、受弯构件的刚度要求是ν≤[ν]，计算挠度ν时，则应 。 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 1．钢材牌号Q235，Q345，Q390是根据材料 命名的 (A) 屈服点 (B) 设计强度 (C) 极限强度 (D) 含碳量 2．当角焊缝无法采用引弧施焊时，其计算长度等于 。 (A) 实际长度 (B) 实际长度-2t (C) 实际长度-2h f (D) 实际长度-2h e 3．普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I 螺栓杆剪断；Ⅱ孔壁挤压破坏；Ⅲ钢板被拉断；Ⅳ钢板剪断；Ⅴ螺栓弯曲破坏。其中 种形式是通过计算来保证的。 （A ）Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ （B ）Ⅰ，Ⅱ，Ⅳ （C ）Ⅰ，Ⅱ，Ⅴ （D ）Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ 4．计算梁的 时，应用净截面的几何参数。 (A) 正应力 (B) 疲劳应力 (C) 整体稳定 (D) 局部稳定 5．钢结构受弯构件计算公式nX x x W M γσ=中，x γ 。 （A ）与材料强度有关 （B ）是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 （C ）表示截面部分进入塑性 （D ）与梁所受荷载有关 钢结构设计原理题库 一、单项选择题 1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大的振动 2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u 3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于 【 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×106 4．焊接部位的应力幅计算公式为 【 】 A max min 0.7σσσ?=- B max min σσσ?=- C max min 0.7σσσ?=- D max min σσσ?=+ 5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同 情况下，下列疲劳强度最低的是 【 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1 C 脉冲循环ρ=0 D 以压为主的应力循环 6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好 7．钢材的屈强比是指 【 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值 D 极限强度与比例极限的比值. 8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏. 9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工 10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊 11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢 背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 】 A 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k C 35.0,65.021==k k D 35.0,75.021==k k 12．轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是 钢结构设计原理习题及参考答案1 单项选择题 1.焊接组合梁截面高度h是根据多方面因素确定的，下面哪一项不属于主要影响因素？（） A、最大高度 B、最小高度 C、等强高度 D、经济高度答案：C 2.焊接的优点不包括（）。 A、直接连接方便简单 B、节省材料 C、结构刚度大，提高焊接质量 D、最大化体现钢材料性能答案：D 3.轴心压杆计算时满足（）的要求。 A、强度，刚度 B、强度，刚度，整体稳定 C、强度，整体稳定，局部稳定 D、强度，整体稳定，局部稳定，刚度答案：D 4.对关于钢结构的特点叙述错误的是（）。 A、建筑钢材的塑形和韧性好 B、钢材的耐腐蚀性很差 C、钢材具有良好的耐热性和防火性 D、钢结构更适合于高层建筑和大跨结构 答案：C 5.轴心受压构件整体稳定的计算公式的物理意义是（）。 A、截面平均应力不超过钢材强度设计值 B、截面最大应力不超过钢材强度设计值 C、截面平均应力不超过构件欧拉临界应力设计值 D、构件轴力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值答案：D 6.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，《钢结构设计规范》采用的准则为净截面（）。 A、最大应力达到钢材屈服点 B、平均应力达到钢材屈服点 C、最大应力达到钢材抗拉强度 D、平均应力达到钢材抗拉强度答案：B 7.下面哪一项不属于钢材的机械性能指标？（） 精选范本 A、屈服点 B、抗拉强度 C、伸长率 D、线胀系数答案：D 8.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用（）。 A.E55型 B.E50型 C.E43型 D.E60型答案：C 9.梁受固定集中荷载作用，当局部承压强度不能满足要求时，采用（）是比较合理的措施。 A、加厚翼缘 B、在集中荷载作用处设置支承加劲肋 C、增加横向加劲肋的数量 D、加厚腹板答案：B 10.最大弯矩和其他条件均相同的简支梁，当（）时整体稳定最差。 A、均匀弯矩作用 B、满跨均布荷载作用 C、跨中集中荷载作用 D、满跨均布荷载与跨中集中荷载共同作用答案：A 11.不考虑腹板屈曲后强度，为保证主梁腹板的局部稳定，（）。 A、需配置横向加劲肋和纵向加劲肋 B、不需要配置加劲肋 C、需设置横向加劲肋 D、需配置纵向加劲肋答案：C 12.轴压柱在两个主轴方向等稳定的条件是（）。 A、杆长相等 B、长细比相等 C、计算长度相等 D、截面几何尺寸相等答案：B 13.钢结构压弯构件设计应该进行哪几项内容的计算（）。 A、强度，弯矩作用平面内的整体稳定性，局部稳定，变形 B、弯矩作用平面内的稳定性，局部稳定，变形，长细比 C、强度弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性，局部稳定，变形 D、强度，强度弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性，局部稳定，长细比答案：C 1.钢梁进行刚度验算时，应按结构的正常使用极限状态计算，此时荷载应按（）计。 A、折算值 B、设计值 C、标准值 D、当量值答案：C 2.钢结构对动力荷载适应性较强，是由于钢材具有（）。 精选范本 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．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 3．钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。 4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。 5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。 6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B 级 ,F表示沸腾钢。 10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。 11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 12．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适应，一般采用等强度原则。 13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O 为有害的杂质元素。 14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。 16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。 17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质 量的综合指标。 18．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。 19．薄板的强度比厚板略高。 20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。 21．焊接残余应力不影响构件的强度。 钢结构设计原理练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为（ B ）。 A 、P f 越大，β越大，结构可靠性越差 B 、P f 越大，β越小，结构可靠性越差 C 、P f 越大，β越小，结构越可靠 D 、P f 越大，β越大，结构越可靠 2、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ A ） A 、0 8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1）______强度高、自重轻__________、2）_____塑性、韧性好_______________，3）______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求，结构的极限状态可分为下列两类：__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？ 2、钢结构采用什么设计方法？其原则是什么？ 3、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中，各符号的意义？ 5、我国在钢结构设计中采用过哪些设计方法？我国现行钢结构设计规范采用的是什么方法？与以前的方法比较有什么优点？ 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下，强度（A），塑性（B），冲击韧性（B）。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（A）。 考试科目:《钢结构设计原理》第章至第章（总分100分） 一单选题 (共10题，总分值20分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。) 1. 直接受到反复荷载作用的焊接结构，影响其疲劳强度的最主要因素是（ D）。（2 分） A. 应力变化的循环次数、最大应力与最小应力的代数差（应力幅）和钢材的静力强度 B. 应力变化的循环次数、最大应力、应力比（绝对值最小与最大应力之比，拉应力取正值，压 应力取负值）和构造细部 C. 应力变化的循环次数、最大应力与最小应力的代数差（应力幅）、最大应力、应力比和钢材 的静力强度 D. 应力变化的循环次数、最大应力与最小应力的代数差（应力幅）和构造细部 2. 焊接承重结构的钢材应具有（ B）。（2 分） A. 抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证 B. 抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量的合格保证 C. 抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量和冷弯试验的合格保证 D. 抗拉强度、伸长率、屈服强度，冷弯试验和冲击韧性的合格保证 3. 钢材的强度指标是（ C）。（2 分） A. 延伸率 B. 韧性指标 C. 屈服点 D. 冷弯性能 4. 引起疲劳破坏的荷载为（C ）。（2 分） A. 静载 B. 动载 C. 产生拉应力循环的荷载 D. 产生全压应力循环的荷载 5. 某承受轴向力的侧面角焊缝的焊缝长度为300mm，焊脚尺寸为6mm，f f w=160MPa，该焊缝能 承受的最大动荷载为（B ）。（2 分） A. 100.8KN B. 161.2KN C. 201.6KN D. 245.9KN 6. 构件发生脆性破坏时，其特点是（D ）。（2 分） A. 变形大 B. 破坏持续时间长 C. 有裂缝出现 D. 变形小或无变形 7. 钢材脆性破坏同构件（D ）无关。（2 分） 钢结构设计原理题库 一、 单项选择题 (在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合 题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未 选均无分) 1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大的振动 2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u 3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于 【 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×106 4．焊接部位的应力幅计算公式为 【 】 A max min 0.7σσσ?=- B max min σσσ?=- C max min 0.7σσσ?=- D max min σσσ?=+ 5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同 情况下，下列疲劳强度最低的是 【 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1 C 脉冲循环ρ=0 D 以压为主的应力循环 6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好 7．钢材的屈强比是指 【 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值 D 极限强度与比例极限的比值. 8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏. 9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工 10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊 11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢 背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 】 A 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k 钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中,失效概率P f 与可靠指标β的关系为( B )。 A 、P f 越大,β越大,结构可靠性越差 B 、P f 越大,β越小,结构可靠性越差 C 、P f 越大,β越小,结构越可靠 D 、P f 越大,β越大,结构越可靠 2、若结构就是失效的,则结构的功能函数应满足( A ) A 、0 A、密封性好 B、自重轻 C、制造工厂化 D、便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度就是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态就是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构就是因为钢结构具有以下特点:1)______强度高、自重轻__________、2)_____塑性、韧性好_______________,3)______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求,结构的极限状态可分为下列两类:__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时,相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比,具有哪些特点？ 2、钢结构采用什么设计方法？其原则就是什么？ 3、两种极限状态指的就是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论与分项系数设计公式中,各符号的意义？ 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下,强度( A),塑性( B),冲击韧性( B)。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型就是( A )。 1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 D 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大的振动 2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 C 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u 3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数?n ?大于或等于 【 A 】 A ?5×104? B ?2×104? C ?5×105? D ?5×106? 4．焊接部位的应力幅计算公式为 【 B 】 A max min 0.7σσσ?=- B max min σσσ?=- C max min 0.7σσσ?=- D max min σσσ?=+ 5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完 全 相 同 情 况 下 ， 下 列 疲 劳 强 度 最 低 的 是 【 A 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1 C 脉冲循环ρ=0 D 以压为主的应力循环 6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 B 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好 7．钢材的屈强比是指 【 C 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值 D 极限强度与比例极限的比值. 8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 B 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏. 9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 C 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工 10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 D 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊 11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢背、肢尖内力分配系数 1 k 、 2 k 为 《钢结构设计原理》 江南大学现代远程教育 第三阶段测试卷 考试科目:《钢结构设计原理》第五、六、七章（总分100分） 时间：90分钟 学习中心（教学点） 批次： 层次： 专业： 学号： 身份证号： 姓名： 得分： 一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分） 1、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式x 1(10.8')mx x x x Ex M f A W N N βN ?γ+≤-中，W 1x 代 表( )。 A 、受压较大纤维的净截面抵抗矩 B 、受压较小纤维的净截面抵抗矩 C 、受压较大纤维的毛截面抵抗矩 D 、受压较小纤维的毛截面抵抗矩 2、两端铰接、单轴对称的T 形截面压弯构件，弯矩作用在截面对称轴平面并使翼缘受压。可用（ ）进行整体稳定计算。 Ⅰ. )'8.01(1Ex x x x mx x N N W M A N -+γβ?≤f Ⅱ.f W M A N x b x tx y ≤+1?β? Ⅲ. ) '25.11(2Ex x x x mx N N W M A N --γβ≤ Ⅳ.)]'1([1Ex x x x mx x N N W M A N ?β?-+ ≤f A 、Ⅰ，Ⅲ，Ⅱ B 、Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ C 、Ⅰ，Ⅱ，Ⅳ D 、Ⅰ，Ⅲ，Ⅳ 3、梁的受压翼缘侧向支撑点的间距和截面尺寸都不改变，且跨内的最大弯矩相等，则临界弯矩最大的是（ ）。 A 、受多个集中荷载的梁 B 、受均布荷载的梁 C 、受跨中一个集中荷载的梁 D 、受纯弯矩的梁 4、受弯构件的刚度要求是w ≤[w ]，计算挠度 时，则应( )。 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 5、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 钢结构设计原理一 一、填空题（每空1分，共24分） 1.钢材的破坏可区分为塑性破坏和脆性破坏两种方式。 2.钢承重结构的设计应考虑两种极限状态，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。 3.我国的《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中规定在设计文件（图纸）中对焊接结构应注明所要求的焊缝形式和焊缝质量等级。 4.钢结构连接用的螺栓连接有普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。 5.在板梁中承受较大的固定集中荷载N处，常需要设置支承加劲肋，支撑加劲肋设计计算时主要包含三个方面的内容：.计算支承加劲肋在板梁腹板平面外的稳定性、计算支承加劲肋端部承压应力和计算支承加劲肋与腹板的角焊缝。 6. 按承载能力极限状态计算轴心受力构件时，需要对轴心受压构件计算截面强度、整体稳定性和组成构件局部稳定性三项，对轴心受拉构件计算强度一项。 ，其物理意义是将其他压7. 压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算引入了等效弯矩系数 m 弯构件等效于承受纯弯曲的压弯构件。 8.我国的《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中规定对实腹式压弯构件的平面内稳定计算采用实用的相关公式，对格构式压弯构件绕虚轴弯曲时的稳定验算采用边缘纤维屈服准则。 9.轴心受压柱脚，按其与基础的连接方式不同，可分为铰接和刚性连接两种，前者主要承受轴心压力，后者主要用于承受压力和弯矩。 10.屋架支撑系统包含四类，即横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。 二、选择题（每题2分，共26分） 1.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，我国《钢结构设计规范》（GB50017-2003）取用的准则是：净载面中B 。 A)最大应力达到钢材屈服点； B)平均应力达到钢材屈服点； C)最大应力达到钢材极限强度； D) 平均应力达到钢材极限强度。 2.焊接工字型板梁焊于腹板上的加劲肋的作用是 C 。 A）增强梁的强度； B）提高梁的刚度；钢结构设计原理复习题及参考答案[1]
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钢结构设计原理课后习题答案(张耀春版)
三. 连接
3.8 试设计如图所示的对接连接（直缝或斜缝）。轴力拉力设计值 N=1500kN，钢材
Q345-A，焊条 E50 型，手工焊，焊缝质量三级。
解： 三级焊缝
N
N
500
查附表 1.3：
f tw
?
265 N/mm 2 ，
f
w v
? 180 N/mm 2
10
不采用引弧板： lw ? b ? 2t ? 500 ? 2 ?10 ? 480 mm
?
?
N lwt
1500 ?103 ?
480 ?10
? 312.5N/mm2
?
ftw
?
265N/mm2 ，不可。
改用斜对接焊缝： 方法一：按规范取 θ=56°，斜缝长度：
lw? ? (b / sin? ) ? 2t ? (500 / sin 56?) ? 20 ? (500 / 0.829 ) ? 20 ? 583mm
?
?
N sin? lw? t
? 1500?103 ?0.829 583?10
? 213N/mm2
?
ftw
? 265N/mm2
?
?
N cos? lw? t
? 1500?103 ?0.559 583?10
? 144N/mm2
?
fvw
? 180N/mm2
设计满足要求。
方法二：以 θ 作为未知数求解所需的最小斜缝长度。此时设置引弧板求解方便些。
3.9 条件同习题 3.8，受静力荷载，试设计加盖板的对接连接。 解：依题意设计加盖板的对接连接，采用角焊缝连接。
查附表
1.3：
f
w f
?
200 N/mm
2
试选盖板钢材 Q345-A，E50 型焊条，手工焊。设盖板宽 b=460mm，为保证盖板与连
接件等强，两块盖板截面面积之和应不小于构件截面面积。所需盖板厚度：
t2
?
A1 2b
?
500 ?10 2? 460
?
5.4mm
，取
t2=6mm
由于被连接板件较薄 t=10mm，仅用两侧缝连接，盖板宽 b 不宜大于 190，要保证与母
材等强，则盖板厚则不小于 14mm。所以此盖板连接不宜仅用两侧缝连接，先采用三面
围焊。
1钢结构设计原理第3阶段测试题
钢结构设计原理复习题