钢 结 构 模 拟 试 题
钢 结 构 模 拟 试 题（ 一一） 一一、简答题 (每小题 5 分，共 20 分) 简答题 每小题 1.简述钢材 塑性破坏的特征和意义。 2.什么叫实腹式轴心受压构件等稳设计? 3.焊接工字形板梁翼缘与腹板间的 角焊缝计算长度是否受 60hf(静)或 40hf(动力 )的限制 ?为什么 ? 4.当弯矩作用在实腹式压弯构件截面的 弱轴平面内时，为什么要分别进行弯矩作用平面内、外的两 类稳定性验算 ?它们分别属于第几类稳 定问题 ? 单项选择题 (在每小题的四个备选答案中 选出 一一个正确答案， 在每小题的四个备选答案中，二、单项选择题 在每小题的四个备选答案中，选出一一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的 括号内。 括号内。每小题 1 分，共 10 分) 1.为防止钢材在焊接时或承受厚度方向的拉力时发生分层 撕裂，必须对钢材的( )进行测试。 A.抗拉强度 fu B.屈服点 fy C.冷弯 180°试验 D.Z 向收缩率 2.对不同质量等级的同一一类钢材，在下列各指标中，它们的( )不同。 A.抗拉强度 fu B.屈服点 fy C.伸长率 D.冲击韧性 AKV 3.同一一结构钢材的伸长率( )。 A.5>10 B.5=10 C.5 170 tw fy D.不能确定 6.两端简支的梁，跨中 作用 一一集中荷载，对荷载作用于上翼缘和作用于下翼缘两种情况，梁的整体 稳定性承载能力 ( )。 A.前者大 B.后者大 C.二者相同 D.不能确定 7.两根几何尺寸完全相同的压弯构件，二者都是两端简支， 且承受的轴压力大小相等，但一一根承受 均匀弯矩作用，而另一一根承受非均匀弯矩作用，则二者承受 的临界弯矩相比 ( )。 A.前者大于等于后者 B.前者小于等于后者 C.两种情况相同 D.不能确定 8. 与无檩屋盖相比，下列( )不是有檩屋盖的特点。 A.所用构件种类和数量多 B.屋盖刚度大 C.屋盖 自重轻 D.屋架布置灵活 )。 9.设节点间杆件的几何长度为 l，则屋架的支座斜杆和支座竖杆在屋架 平面内的计算长度为( A.0.5l B.0.8l 第 1 页 共 22 页 C. l D.2l 10.屋架中， 对双角钢组成的十字 形截面杆件或单角钢杆件， 当这些杆件不是支座斜杆和支座竖杆时， 它们在斜平面内的计算长度 为( )(设杆件几何长度为 l)。 A. l B.0.8l C.0.9l D.2l 填空题 (每空 三、填空题 每空 1 分，共 10 分) 1.实腹式压弯构件可能出现的破坏形式有：强度破坏、_、_、翼缘屈曲和腹板屈曲。 2.角焊缝的计算长度不宜过小，钢钢结结构构 设计规范 (GBJ17-88)规定：角焊缝的计算长度 lw_或 _，此规定适用于侧面角焊缝和正面角焊缝。同时侧面角焊缝的长度也不宜过长，钢钢结结构构 设计 规范 (GBJ17-88)规定：侧面角焊缝的计算长度，当连接承受静力荷载或间接承受动力荷载时不宜 大于 。 3.轴心受压构件的承载能力极限状态有_极限状态和 _极限状态。 4.加劲肋作为 腹板的支承，将腹板分成尺寸较小的板段，以提高临界应力。_加劲肋对提高梁 跨中附近弯 矩较大板段的稳定性特别有利； 而_加劲肋对提高梁支承附近剪力较大板段的临界 应力是有 效的； _加劲肋则常用于局部压应力较大的情况。 计算题 (第 四、计算题 第 1 小题 15 分， 第 2 小题 20 分，第 3 小题 25 分，共 60 分) 1.验算如图所示的摩擦型高强度螺栓连接的强度。 已知螺栓为 8.8 级 M20 高强度螺栓， ? = 0.45 ，被 各排螺栓编号如图， 外力设计值为 F=150KN。 分)(已 (15 连接的支托板与柱翼缘的厚度均为 t=12mm， 知预拉力 P=110KN) 2.如 图所示 一一焊接组合截面板梁，截面尺寸为：翼缘板宽度 b=340mm，厚度为 t=12mm，腹板高度 为 h0=450mm，厚度为 tw=10mm，Q235 钢材。梁的两端简支，跨度为 6m，跨中受 一一集中荷载作 用， 荷载标准值为：恒载 90KN，活载 140KN(静力荷载 )。试对梁的抗弯强度、抗剪强度、折算应 力、 整体稳定性和挠度进行验算。(20 分)(f=215N/mm2,fv=125N/mm2, v 1 = ) l 400 ? y t ? 235 4320 Ah 0.4646 0.1269 ? b = 0.81, ? b = b ? 2 ? 1+ ? + 3/ 2 ? 4.4h ? ? f , ? b = 1.1 ? ? y Wx ?b y b ? ? 2 注意，为降低计算量，这里已给出构件截面部分几何特性参数： A=126.6cm2 Ix=51146cm4, Iy=7861cm4, Wx=2158cm4, Sx=1196cm3，Sx1=942cm3 第 2 页 共 22 页 3.如图所示 一一双轴对称 焊接工字形单向压弯构件，翼缘板为焰切边，对 x,y 轴均属于 b 类截面。截面 尺寸为：翼缘板宽 度 b=320mm，厚度为 t=12mm；腹板高度为 h0=400mm，厚度为 tw=10mm,Q235 钢材。构件两端 简支，跨度为 8m，跨中有 一一侧向支撑点。所受的荷载设计值为：两端轴心压力为 680KN，两端弯 矩均为 250KN·m。试对此构件的强度、弯矩作用平面内、平面外的稳定性以及局 部稳定性进行验 算。 (25 分)(f=215N/mm2) ? b = 1.07 ? 2y 44000 , mx = 1, tx = 1 注意，为降低计算量，这里已给 出构件截面部分几何特性参数： A=116.8cm2 Ix=37933cm4, Iy=6554cm4, Wx=1789cm4 （二） 一一、 填空题（每空 1 分，共 30 分） 。 1 钢屋盖质量轻， 应当注意风 _力的影响， 因 为它能使屋架的杆件受力_ 改变。 2fu/fy（表示钢材的 _ 储备，其值越大， 储备 _ 。 3低合金钢 16Mn 代号中 ,16 表示 _ ,低碳前 Q235 中,Q235 代表 _ 。 4钢材随时间进展，其屈服强度提高，伸长率下降，称为_ 硬化。钢材在超过弹性范围 内重复加载、卸载，使钢材弹性范围增加塑性降低，称为_ 硬化。 5摩擦型高强度螺栓的传力方式是_ ，其承载极限是 _ 。 6实腹式压弯构 件在弯矩作用平面外的失稳属于_ 屈曲，在弯矩作用平面内的失稳属于 _ 屈 曲。 7结构设计中，以 fy 作为材料抗力的标准值，它取自概率分布的 0.05 的_ 分 位点，材 料的设计值 f=_ 。 8低碳钢牌号 Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 排号 越大，含碳量 _ ，其塑性 _ 。 9 双肢格构式轴心受压构件对虚轴的换量长细 比 ox 的计算公式， 对缀条式构件 ox=_ , 缀板式构件 ox=_ 。 10角 焊缝的最小计算长度 l 和_ 。第 3 页 共 22 页 11摩擦型高强度螺栓，一一个螺栓 抗拉承载力助设计值 Nbt=_ ; 一一个螺栓 受拉力 Nt 的 同时，再受剪力的抗剪承载力的设 计值 Nbv(t)=_ 。 12柱顶部与梁连接的部分称为_ ；柱下端与基础相连的部 分称为 _ 。 13焊接组合梁腹板加劲助配置中，当 h0/tw80235/fy 时,c0。的梁可 _ 加劲助； 当 80235/fyh0/tw170235/ty 时应配置 _ 加劲助。 14轴心 受拉杆的设计， 一一般只需计算 _ 和 _。 15相邻两屋架之间构成一一个空间稳 定体系，是由其间的上弦横向水平支撑和下弦_及两 端和跨中的竖直面内_ 支 撑组成的。 二、简答题 (每小题 4 分，共 20 分） 1残余应力为什么不影响构件的强度？ 2对接焊缝坡口的型式主要由什么条件决定？通常用的坡口型式有几种？ 3Nart=2D/a2(m+ a2/mb2)是四边简支板临界压力公式，式中 a、b 分别为矩形板的长和宽。根据 上式说明板越窄， 为什么临界力 Nart 越高。 4规范为什么规定梁的受压翼缘上密铺刚性板并与其牢固连接，可以不计 算梁的整体稳定性？ 5公式 N/xA+mxMx/rxWX(1-0.8N/NEX)f 中， mx 称为等效弯矩系数的 含意是什么？ 三、设计题（每小题 10 分，共 50 分） 1、 节点构造如图所示，验算托板与柱连 接焊缝强度。 N=200KN，e=300 ,Q235,E43 手工连续施焊。 FWf=160N/ 2,hf=8 , f=1.22, X=4.4 ,A=49.8 2,J=Ix+Iy=14972.4 4 2.设计图示钢板的双盖板对接。所用普通螺栓直径 d=20 ,孔径 d0=21.5 。材料为 Q235。承受拉 力设计值 N=578KN，钢板及盖板尺寸如图示。 f=215N/ 2,fbv=130N/ 2, fbc=305N/ 2 3.两端较支的轴心受压柱。柱高为 10m，工字形截面尺寸 如图所示， （长度单位为 ） ，材料为 Q235 求： 该柱所能承受的轴心压力的最大值 Nmax; 该截面是否满足局部稳定条件。 F=215N/ 2 A=240 2 Ix=143533.33 4 Ix=41666.7 30 0.902 40 0.839 50 0.775 60 0.709 70 0.643 80 0.578 90 0.517 100 0.463 110 0.419 120 0.379 4简支 梁跨度 1=9m，中部侧向有 一一支承，截面如图所示。材料为 Q235，梁自重的设计值第 4 页 共 22 页 q=1.3KN/m。求：梁跨中所能承受集中荷载的最大设计值 P=？ A=146 2，y1=45.1 ，y2=57.5 ，I x=230342 4 ，x=1.05，f=215N/ 2 5图示 一一偏心受压悬臂柱，柱底与基础刚性固 定，柱高 H=6.5m 承受压力设防计值 N=1200KN（包含 自重）偏心距 0.5m。平面外设支撑系统支 承点按铰接考虑。材料 Q235，截面尺寸如图示。请验算强 主度。弯矩作用平面内稳定，弯矩作用平 面外的稳定。 F=205N/ 2 H ox=2*6500 A=21600 2 Wx=4.975*106 3 Hoy=6500 ix=262.9 iy=99.4 x=1.05 NEX=18*106N ?mx=1 ?tx=1 b=1.07-2y/44000 30 0.936 40 0.899 50 0.856 60 0.807 70 0.751 80 0.688 90 0.621 100 0.555 110 0.493 120 0.437 （三） 一一、单项选择题（本大题共 20 小
