钢结构试卷 及答案

一、单选题（本大题共8小题，每小题3分，共24分）

1、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，还需要的指标是（C)

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

2、下面哪项不是超过了承载能力极限状态（D ）

A、结构转变为机动体系

B、结构或结构构件丧失稳定

C、地基丧失承载力而破坏

D、影响正常使用的振动

3、下列哪种元素含量的提高会增加钢材的强度，但却会降低钢材的塑性、韧性和可焊性（A）

A、碳

B、硅

C、硫

D、磷

4、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

5、钢材脆性破坏同构件（ D ）无关。

A、应力集中

B、低温影响

C、残余应力 D 、弹性模量

6、与轴压杆稳定承载力无关的因素是（D ）

A、杆端的约束状况

B、残余应力

C、构件的初始偏心

D、钢材中有益金属元素的含量

7、摩擦型高强度螺栓抗剪时依靠（D ）承载。

A、螺栓预应力

B、螺栓杆的抗剪

C、孔壁承压

D、板件间摩阻力

8、钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算? (D )。

A强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形

B弯矩作用平面内的整体稳定性、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、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比

二、是非判断题（本大题共6小题，每小题2分，共12分）

1、塑性变形是不能恢复的，因而塑性破坏比脆性破坏更危险。（错）

2、复杂应力作用下钢材的破坏容易发生脆性破坏。（对）

3、残余应力对轴心压杆强轴和弱轴整体稳定承载力的影响程度一样（错）

4、钢结构压弯构件的设计一般应验算强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比。（对）

5、摩擦型高强螺栓与承压型高强螺栓的计算方法完全相同。（错）

6、格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了大于xλ的换算长细比oxλ是考虑剪切变形的影响。（对）

三、问答题（本大题共3小题，每小题8分，共24分）

1、结构的可靠性是指结构必须满足哪几项功能要求？

答：（1）能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用；

（2）在正常使用时具有良好的工作性能；

（3）在正常维护下具有足够的耐久性能；

（4）在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性，不致倒塌。

2、简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？如何避免？

答：（1）螺栓杆被剪断；（2）孔壁挤压破坏或螺栓杆承压破坏；（3）构件净截面由于螺栓孔削弱太多被拉断或者压坏；（4）螺栓之间或者端部钢材被剪穿。 如何避免：对于（1）（2）类型的破坏，通过计算单个螺栓承载能力来控制；对于（3）类型的破坏，验算构件净截面强度来控制；对于（4）类型的破坏，通过保证螺栓间距及边距不小于规定的值来控制。

3、焊缝连接的缺陷有哪些？质量检验的级别及要求分别是？

答：常见的缺陷有：裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透（规定部分焊透者除外）、焊缝外形尺寸不符合要求、焊缝成型不良等。 焊缝质量检验分三级。三级焊缝只要求对全部焊缝做外观检查；二级焊缝除要求对全部焊缝做外观检查外，还必须对部分焊缝做超声波等无损探伤检查；一级焊缝要求对全部焊缝做外观检查及无损探伤检查。

四、计算题（本大题共2小题，每小题20分，共40分）

1、验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型连接是否安全，已知：荷载设计值N ＝300kN ，螺栓M20，孔径21.5mm ，10.9级，摩擦面的抗滑移系数μ=0.5，高强螺栓的设计预拉力P=155kN 。不考虑螺栓群长度对螺栓强度设计值的影响。（20分）

螺栓群形心O 处的内力有： 轴心拉力3330018055

T N kN ==⨯=； 剪力4430024055

==⨯=V N kN ； 弯矩1807.0/2630M Te kN cm ==⨯=⋅

2d

在N 、M 作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为： 11222180630(6.57.0/2)36.53282[2 3.52(3.5 6.5)]

i My T N kN n y ⨯+=+=+=∑⨯⨯+⨯+ 一个螺栓所受到的剪力为：240308

v V N kN n === 一个高强螺栓受拉承载力设计值：0.80.8155124b t N P kN ==⨯=

一个高强螺栓受剪承载力设计值：0.90.910.515569.75b v f N n P kN μ=⋅⋅=⨯⨯⨯=

所以高强螺栓同时承受拉剪时：2210.521v b b v t N N N N ⎛⎫⎛⎫+=< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭

此连接安全。 2、一工字形截面梁绕强轴承受静力荷载，截面尺寸如图，无削弱。当梁某一截面所受弯矩设计值M=400kN ·m 、剪力设计值V=580kN 时，试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为Q235-B 。（20分）

22202501130A cm =⨯⨯+⨯=

3241501222202664496.7=⨯+⨯⨯⨯=x I cm

32022612512.51352.5x S cm =⨯⨯+⨯⨯=

31220261040S cm =⨯⨯=

3164496.7272388.8==x W cm