钢结构设计复习题库(1)最新

南京工业大学

土木工程专业《钢结构》复习题

一、选择题

1. 承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( B )

A.承载力低，变形大 B.承载力高，变形大

C.承载力低，变形小 D.承载力高，变形小

2、当沿受力方向的连接长度 时，螺栓的抗剪和承压设计承载力均应降低，以防止 （ B ）。

A、中部螺栓提前破坏； B、端部螺栓提前破坏；

C、螺栓受弯破坏； D、螺栓连接的变形过大。

3. 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

4.梁整体失稳的方式为（ D ）

A.弯曲失稳 B.剪切失稳

C.扭转失稳 D.弯扭失稳

5、对于直接承受动力荷载的结构，宜采用 （C） 。

A、焊接连接； B、普通螺栓连接；

C、摩擦型高强度螺栓连接； D、承压型高强度螺栓连

6. 双轴对称焊接工字形单向压弯构件，若弯矩作用在强轴平面内而使构件绕弱轴弯曲，则此构件可能出现的整体失稳形式是( A )

A. B.扭转

C. 平面外的弯扭 D. 平面内的弯曲屈曲或平面外的弯扭屈曲

8.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的( A )

A.强度储备 B.弹塑性阶段的承载能力

C.塑性变形能力 D.强化阶段的承载能力

A．熔敷金属抗拉强度最小值 B．焊条药皮的编号

C.降低钢材的冲击韧性值 D.降低钢材的延伸率

措施是错误的?（ D ）

14．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c

B．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

15.为了增加工字钢组合截面梁的抗剪能力，一般情况下（ ？ ）

A．增加翼缘得厚度 B. 增加翼缘得宽度

C．增加腹板得厚度 D. 增加腹板得高度

注：高、宽、腹板厚度、翼缘厚度

17. 格构式轴心受压构件的整体稳定计算时，由于（ B ），因此以换算长细比代替

A．格构式柱可能发生较大的剪切变形 B．要求实现等稳定设计

19.钢材屈服点fy的高低反应材料（ D ）

A.受静荷时的最大承载能力 B.受静荷时的最大变形能力

C.受动荷时的最大承载能力 D.受静荷时发生塑性变形前的承载能力

20.在三向正应力状态下，当出现下列何种情况时，钢材易发生脆性破坏（ C ）

A.异号应力，且应力差较小 B.异号应力，且应力差较大

C.同号拉应力，且应力差较小 D.同号拉应力，且应力差较大

21.的最小焊脚尺寸hfmin≥1.5t1/22 ，最大焊脚尺寸hfmax≤1.2t1，式中的t1和t2分别为

（C ）

A.t1为腹板厚度，t2为翼缘厚度 B.t1为翼缘厚度，t2为腹板厚度

C.t1为较薄的被连接板件的厚度，t2为较厚的被连接板件的厚度

D.t1为较厚的被连接板件的厚度，t2为较薄小的被连接板件的厚度

24、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、屈服强度； D、极限强度。

25.钢结构的承载能力极限状态是指（ C ）

A.结构发生剧烈振动 B.结构的变形已不能满足使用要求

C.结构达到最大承载力产生破坏 D.使用已达五十年

26、某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中 ( A ) 对该破坏无直接影响。

A、钢材的屈服点过低； B、构件的增加速度过快；

C、存在冷加工硬化； D、构件有构造原因引起的应力集中。

28.对于常温下承受静力荷载、无严重应力集中的碳素结构钢构件，焊接残余应力对下列没有明显影响的是（ B ）

A.构件的刚度 B.构件的极限强度

C.构件的稳定性 D.构件的疲劳强度

29． 为满足受弯构件的刚度要求，计算挠度 时，则应（ B ）。

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

30. 焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的（ D ）

A．提高梁的抗弯强度 B．提高梁的抗剪强度

C．提高梁的整体稳定性 D．提高梁的局部稳定性

31、焊接工字形等截面简支梁，在何种情况下，整体稳定系数 最高？（D ）

A、跨度中央一个集中荷载作用时

B、跨间三分点处各有一个集中荷载作用时

C、全跨均布荷载作用时

D、梁两端有使其产生同向曲率、数值相等的端弯矩的荷载作用时

33. 钢号Q345A中的345表示钢材的（ C ）

A.fp值 B.fu值 C.fy值 D.fvy值。

37、以下关于的说法中正确的是 ( B ) 。

A、降低了钢材的屈服强度 B、应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制

C、应力集中产生异号应力场，使钢材变脆 D、应力集中可以提高构件的疲劳强度

39.在搭接连接中，为了减小焊接残余应力，其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( A )

A.5倍 B.10倍

C.15倍 D.20倍

40、图示连接中高强度螺栓群受弯后的旋转中心为

( ) 。

A、a点； B、b点；

C、c点； D、d点。

二、填空题

1.钢结构出现疲劳时，破坏截面上的应力低于钢材的____极限_______强度。

2.摩擦型高强度螺栓连接以为承载能力极限状态；而承压型高强度螺栓连接以 螺纹处的有效截面 为承载能力极限状态。

3.我国在建筑钢结构中主要采用的钢材为碳素结构钢和______低合金______结构钢。 焊缝连接形式根据焊缝的截面形状，可分为 对接焊 和 角焊缝 两种类型。

4.型钢有热轧成型和_______冷弯_____成型两大类。

5.应力集中将会导致构件发生_破坏。

减小焊接残余变形的主要方法有：___直焊缝的分段焊接__，__焊件的预热处理____和焊接后进行退火处理

_______ 。

6.当温度t

7.在受拉的螺栓连接中，普通螺栓所受拉力的大小不仅与外力有关，还与被连接板件的_______刚度_____有关。

8.高强度螺栓根据其螺栓材料性能分为两个等级：8.8级和10.9级，其中10.9

表

示 螺栓所用材料的等级

9.性能等级为4.6级和4.8级的C级普通螺栓连接，_级的安全储备更大。

10. 相同的梁分别承受和的作用，虽然两者在梁内产生的最大弯矩相同，但前者的整体稳定承载力比后者______好_____。

11.根据施焊时焊工所持焊条与焊件之间的相互位置的不同，焊缝可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种方位，其中______平焊 _____施焊的质量最易保证。

12.钢材的含碳量越高，则强度越，抗性越 差 。

13.规范规定普通螺栓抗拉强度设计值ftb取为螺栓钢材抗拉强度设计值f的0.8倍，是为了考虑 一般螺栓有承受剪与拉两种情况，当有受剪时，其受拉可以0.8倍计 的影响。

14.建筑钢结构特点有________材质均匀，可靠性高__，_强度高，重量轻______________，________塑性和韧性好________，______便于机械化制造________，安装方便施工期限短________密封性好____，__________耐热性较好__，___耐火性差、耐腐蚀性差____________。

15.热轧型钢主要包括角钢，工字钢，槽钢，钢管等，它们得符号表示分别是______L________，H____________，_____[__________，_______Φ

________。

16．钢结构得连接方法通常分为_焊缝连接_，___螺栓连接__，___铆钉连接___。

17．常见的焊缝缺陷有________塑性较差____，___韧性较差____，____脆性较大________，________疲劳强度较低_______。

5．普通螺栓连接中，螺栓排列方式有_____并列__________，_____错列__________。

18. 实腹式偏心压杆在弯矩平面外的失稳属于__弯扭_________屈曲。

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______局部稳定_____。

20.钢材随时间进展将发生屈服强度和抗拉强度提高、塑性和冲击韧性降低的现象，称为 时效硬化 。

22.钢材的伸长率是衡量钢材____塑性_______性能的指标，是通过一次静力拉伸试验得到的。

23.钢号Q345—B表示构 钢材。

24.建筑钢材中严格控制硫的含量，在Q235钢中不得超过0.05%，在Q345钢中不得超过0.045%，这是因为含硫量过大，在焊接时会引起钢材的__热脆________。

25.钢结构防火性能差是由于当温度超过一定值时，钢材的和度升高而急剧降低。

26.当轴心受压构件发生弹性失稳时，提高钢材的强度将_____减小______构件的稳定承受载力。

26.当构件轴心受压时，对于双轴对称截面，可能产生；对于无对称轴的截面，可能产生 压弯破坏 ；对于单轴对称截面，则可能产生 弯扭破坏 。

27.焊缝缺陷有多种，其中_低温冷脆问题______对焊缝受力的危害最大。

10.焊接结构中存在着双向或三向同号拉应力场，材料塑性变形的发展受到限制，使钢材变脆。特别是当焊接应力较大时，在温度较低的条件下很容易发生_____脆断______现象。

28.当板件厚度或宽度在一侧相差大于4mm时，应做坡度不大于1：2.5()或__1：5____ (动载)的斜角，以平缓过度，减小应力集中。

29.加劲肋按其作用可分为________横向加劲肋_________、___________纵向加劲肋____。

30.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。

31.轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时达临界状态杆轴绕曲时的____剪切变形________不能忽略，因而绕虚轴的长细比λx 要采用______________换算长细比______。

32.轴心受压构件，当构件截面无孔眼削弱时，可以不进行_____强度______计算。

三、简答题

1、抗剪的普通螺栓连接有哪几种破坏形式？用什么方法可以防止？

2、可以采用钢材的极限强度作为设计吗?如果不可以，采用什么作为设计强度标准值?为什么?无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定?

3、焊脚尺寸是越大越好还是越小越好?为什么?

4．为保证受弯构件的局部稳定性，需要在腹部两侧设置合适的加颈肋，请问常见的加颈肋有几种，各是什么作用？

答：横向加劲肋：防止由应力和局部应力可能引起的腹板失稳

纵向加劲肋：防止由弯曲压应力可能引起的腹板失稳

短加劲肋：防止由局部应力可能引起的腹板失稳

6．请叙述焊缝连接的优缺点？

优点：对钢材从任何方位、角度和形状相交都能方便适用，一般不需要附加连接板、连接角钢等零件，也不需要在钢材上开孔、不使截面受削弱；因而构造简单，节省钢材，制造方便，并易于采用自动化操作，生产效率高，此外，焊缝连接的刚度较大，密封性较好。

缺点：焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，其金相组织和机械性能发生变化，某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余变形，影响结构的承载力、刚度和使用性能，焊缝连接的刚度大和材料连续是有点，但也使局部裂纹一经发生便容易扩展到整体。

6、何谓应力集中？应力集中对钢材的机械性能有何影响？

9、通过哪些设计措施可以减小焊接残余应力和焊接？

10、焊接残余应力对结构性能有哪些影响？

答：焊接残余应力的影响：1、降低构件的刚度2、降低构件的稳定承载力

3、降低结构的疲劳强度

4、在低温条件下承载，加速构件的脆性破坏。

四．计算题

例题33图所示为一轴心受压柱的工字形截面，该柱承受轴心压力设计值N=4500kN,计算长度为ox7m,oy3.5m,钢材为Q235BF，f205N/mm2，验算该柱的刚度和整体稳定性。A27500mm2,Ix1.5089109mm4,Iy4.1667108mm4[]150。

ixIx234.2mm A

iyIy

A123.1mm

lox700029.9ix234.

2loy

iy350028.4 123.1（1） 刚度验算：x

max29.9[]150 y

（2） 整体稳定算：当29.9时，0.936

N4500103

192.3N/mm2f205N/mm2 A0.93627500