钢结构设计原理第1阶段测试题

江南大学现代远程教育第一阶段测试卷

考试科目:《钢结构设计原理》第一章至第三章第5节（总分100分）时间：90分钟

一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）

1、在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的一组是（ C）

A、碳磷硅

B、硫磷锰

C、硫氧氮

D、碳锰矾

2、钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（B）

A、不变

B、降低

C、升高

D、稍有提高，但变化不大

3、在钢结构设计中，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

4、钢结构具有良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

5、在低温工作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

6、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

7、焊接残余应力不影响构件的（ B）

A、整体稳定

B、静力强度

C、刚度

D、局部稳定

8、在进行正常使用极限状态计算时，计算用的荷载（C ）。

A、需要将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数

B、需要将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数

C、永久荷载和可变荷载都要乘以各自的荷载分项系数

D、永久荷载和可变荷载都用标准值，不必乘荷载分项系数

9、为提高对接焊缝的容许应力幅应采取下列哪项措施（A ）

A、对焊缝进行加工，磨平处理

B、提高钢材强度

C、提高焊条抗拉强度

D、改变作用的应力幅

10、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

二、判断题（本题共10小题，每小题2分，共20分。你认为对的打“√”，错的“×”，不需要改错。）

1、按脱氧方法，钢分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢，其中沸腾钢脱氧最充分。（×）

2、承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏、失稳破坏和因过度变形而不适于继续承载的状态。（√）

3、槽钢分为普通钢和轻型钢，其编号的依据是其截面宽度。（×）

4、侧面角焊缝主要承受剪力，塑性较差，但弹性模量较高，强度也高。（×）

5、钢结构的连接就是把板材或型钢组合成构件，再将构件组合成结构，以保证结构的共同受力。（√）

6、构件上存在焊接残余应力会增大结构的刚度。（×）

7、高温时，硫使钢变脆，称之热脆；低温时，磷使钢变脆，称之冷脆。（×）

8、加引弧板施焊的情况下，受压、受剪的对接焊缝，以及受拉的一级和二级焊缝，均与母材等强，不需计算；只有受拉的三级焊缝才需要计算。（×）

9、钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越大。（√）

10、采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用E50焊条。（√）

三、填空题（本题共5小题，每空2分，共20分）

1、钢材加工性能包括拉伸、冷弯、冲击。

2、影响焊接结构钢材疲劳性能的主要因素有静载强度、应力集中、焊接残余应力。

3、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。

4、承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 60hr 。

5、某型钢符号为L110×10，其表示的含义为边长×厚度。

四、简答题(本题共3小题，每小题5分，共15分)

1、列出5种焊缝可能存在的缺陷形式？

答：焊缝可能存在的缺陷有裂纹、气孔、夹碴、烧穿、咬边等。

2、建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？

答：钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到；冷弯性能是由冷弯试验显示出来；冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。

3、某建筑钢结构，承受最大应力-190MPa，最小应力-24MPa（以拉为正，以压为负），问如何进行疲劳计算？

答：在连续反复（循环）荷载作用下，即最大应力-190Mpa和最小应力-24MPa，反复交变荷载作用下，致当应力变化循环次数n等于或大于105次时，当应力低于抗拉强度甚至低于屈服强度便发生突然脆性断裂。这种现象称钢材疲劳破坏。

五、计算题（本题共2小题，共25分。）

1、图示焊接工形截面梁，在腹板上设置一条工厂对接焊缝，梁拼接处承受内力为M =2500kN·m ，V =500kN ，钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，二级质量标准。试验算拼接焊缝强度。 提示：2/215mm N f w t =，2/215mm N f w c =，2/125mm N f w v =，剪力V 可假定全部由腹板承担，弯矩按刚度比分配，即M I

I M w w =。（10分）

解：

查得2/215mm N f w t =，2/215mm N f w c =，2/125mm N f w v =

计算焊缝截面特征值

4739360cm I = 4144000cm I w = 2120cm A w =

验算正应力

m kN M w ⋅=9.486 22/215/9.202mm N mm N w <=σ，满足要求

验算剪应力

22/125/7.41mm N mm N w <=τ，满足要求

验算折算应力

2222/2362151.1/4.2153mm N mm N w w =⨯<=+τσ

满足要求

2、图示一柱间支撑与柱的连接节点，支撑杆承受轴心拉力设计值N =300kN ，用2L80×6角钢做成，钢材均为Q235钢，焊条为E43型，手工焊。已知w f f =160N/mm 2。（15分）

①支撑与节点板采用两侧角焊缝相连（绕角焊），焊脚尺寸见图，试确定焊缝长度。