1、钢结构真题 2011 年 04 月及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：20，分数：40.00)1.某排架钢梁受均布荷载作用，其中永久荷载的标准值为 80kN/m，可变荷载只有 1 个，其标准值为40kN/m，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( )A164kN/m B152kN/mC147.2kN/m D120kN/m（分数：2.00）A.B.C.D.2.钢材牌号 Q235 中的 235 反映的是( )A设计强度 B抗拉强度C屈服强度 D含碳量（分数：2.00）A.B.C.D.3.伸长率是衡量钢材哪项力学性能的指标( )
2、A抗层状撕裂能力 B弹性变形能力C抵抗冲击荷载能力 D塑性变形能力（分数：2.00）A.B.C.D.4.不适合用于主要焊接承重结构的钢材为( )AQ235A BQ345ECQ345C DQ235D（分数：2.00）A.B.C.D.5.对钢材疲劳强度无明显影响的是( )A循环荷载的循环次数 B构件的构造状况C作用的应力幅 D钢材的静力强度（分数：2.00）A.B.C.D.6.如图所示承受静力荷载的了、形连接，采用双面角焊缝，手工焊，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为( )（分数：2.00）A.B.C.D.7.如图所示连接，焊缝中最危险点为( )（分数：2.00）A.B.C.D.8.图示螺栓连接中
3、，受力最大的螺栓为( )（分数：2.00）A.B.C.D.9.关于高强螺栓摩擦型连接、承压型连接、C 级螺栓连接下列说法正确的是( )A摩擦型连接受剪承载力高B摩擦型连接可以承受动载C承压型连接受剪变形小DC 级螺栓连接受剪承载力高（分数：2.00）A.B.C.D.10.某轴压柱绕两主轴属于不同截面分类，等稳定条件为( )A x= y B x= yCI x=Iy Di x=iy（分数：2.00）A.B.C.D.11.设计组合截面的实腹式轴心受压构件时应计算( )A强度、变形、整体稳定、局部稳定 B强度、整体稳定、局部稳定、长细比C强度、长细比、变形、整体稳定 D整体稳定、局部稳定、长细比、变形
4、（分数：2.00）A.B.C.D.12.钢结构设计规范(GB50017)规定：格构式双肢缀条柱的单肢长细比 10.7 max( max为柱两主轴方向的最大长细比)，目的是( )A构造要求 B保证整个柱的稳定C避免单肢先于整个柱失稳 D使两单肢能共同工作（分数：2.00）A.B.C.D.13.如图所示实腹式柱头，设置加劲肋的目的是( )（分数：2.00）A.B.C.D.14.某工字形截面梁采用 Q235 钢材，梁腹板的高厚比 h0/tw=100 时，腹板的状态为( )A局部稳定能够得到保证 B纯弯作用下局部稳定不能保证C纯剪作用下不会发生局部失稳 D纯剪作用下局部稳定不能保证（分数：2.00）A
5、.B.C.D.15.简支矩形钢板弹性局部稳定临界力通式为 （分数：2.00）A.B.C.D.16.受弯构件考虑屈曲后强度时，下列说法正确的为( )A在承受动力荷载时，一般利用其屈曲后强度B现行规范不允许利用其屈曲后强度C腹板抗剪承载力提高D腹板抗剪承载力降低（分数：2.00）A.B.C.D.17.压弯构件临界状态时，截面上的应力分布可能有三种情况，不可能出现的情况为(图中“+”表示拉应力，“-”表示压应力)( )（分数：2.00）A.B.C.D.18.屋架上弦压杆两节间在 A、B 点设有平面外侧向支撑，计算杆 AB 平面外稳定时其计算长度为( )（分数：2.00）A.B.C.D.19.钢屋架设
6、计中，确定受压弦杆截面大小的根据是( )A稳定 B强度C刚度 D局部稳定（分数：2.00）A.B.C.D.20.在钢屋架支座节点的设计中，支座底板的厚度是由什么决定的( )A底板抗压工作 B底板抗弯工作C底板抗剪工作 D底板抗剪和抗弯共同工作（分数：2.00）A.B.C.D.二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.应尽量避免三向焊缝相交，以防止在相交处形成 1，使材质变脆。（分数：1.00）填空项 1:_22.与牌号为 Q235B 的钢材相比，牌号为 Q235D 的钢材保证了钢材在负温下的 1，因此力学性能更好。（分数：1.00）填空项 1:_23.在钢结构施工及验收规范中，焊缝按质
7、量检验标准分为 1 级。（分数：1.00）填空项 1:_24.采用 M20 的高强螺栓承压型连接，螺栓端距为 30mm，从构造角度分析此连接可能发生 1 破坏。（分数：1.00）填空项 1:_25.在缀条式格构柱中，横缀条不受力，其主要用来减小柱肢在缀条平面内的 1。（分数：1.00）填空项 1:_26.保证工字形实腹柱的局部稳定是根据与柱 1 的原则确定腹板的高厚比限值和翼缘的宽厚比限值。（分数：1.00）填空项 1:_27.在梁的整体稳定计算中， b不等于 1 时，为梁弹性和弹塑性工作的分界点。（分数：1.00）填空项 1:_28.压弯构件当荷载增大到某一数值时，挠度迅速增大而破坏，若挠曲
8、线始终在弯矩作用平面内，称其为 1。（分数：1.00）填空项 1:_29.屋架两端支座反力之间的距离为屋架的 1 跨度。（分数：1.00）填空项 1:_30.当上、下弦横向水平支撑设在第二柱间时，应在第一柱间设置 1 系杆。（分数：1.00）填空项 1:_三、计算题(总题数：5，分数：30.00)31.如图所示双槽钢和钢板的连接，槽钢壁厚为 5mm，受轴心力(静载)N=800kN 作用，采用侧焊缝连接，手工焊，试设计此焊缝。(f wf=160N/mm2)（分数：6.00）_32.图示 C 级螺栓连接，钢材 Q235B，f=215N/mm 2，螺栓 M20，栓孔直径21.5mm，f bc=305
9、N/mm2，f bv=140N/mm2，计算该连接所能承受的最大轴力。（分数：6.00）_33.如图所示，简支支座位于 A、B 处，验算如图所示悬伸梁在支座 A 处的强度。已知钢梁为焊接组合截面，受静载作用，W x=826cm3，S x=466cm3，I x=14870cm4， x=1.05，f=215N/mm 2，f v=125N/mm2，若梁的某项强度不能满足要求，采取何种措施最为有效?（分数：6.00）_34.焊接组合截面轴心受压柱如图所示，钢材 Q235B，f=215N/mm 2，试验算其局部稳定能否满足要求。（分数：6.00）_35.如图所示为 Q235B 钢双轴对称工字形截面柱，两
10、端铰支，截面积 A=140.8cm2，截面无削弱，截面惯性矩 Iy=6554cm4，截面最外边缘纤维抵抗矩 W1x=3117cm3，截面影响系数 =1.0，柱中 1/3 长度处设有侧向支承，承受轴心压力和跨中横向集中力，钢材 f=215N/mm2，试验算此构件平面外的稳定。(受弯构件整体稳定系数 ， 与 关系见题 37 附表)(压弯构件平面外稳定验算公式为： )（分数：6.00）_四、分析题(总题数：1，分数：8.00)36.请分析下图次梁上的力传到主梁(次梁与主梁承托间无焊缝)上的传力过程和传力途径。（分数：8.00）_五、综合题(总题数：1，分数：12.00)37.计算图示受静载的格构式缀
11、板柱(同一截面缀板线刚度之和大于柱肢线刚度的 6 倍)的最大承载力(仅考虑柱的整体稳定)并验算柱与缀板间的焊缝是否可靠?已知柱截面 A=45.622=91.24cm2，截面无削弱，截面回转半径 ix=10.6cm，i y=12.2cm，单肢的i1=2.0cm，柱计算长度 Lox=Loy=6m，钢材 Q235B，f=215N/mm 2，手工焊，焊条 E43，f wf=160N/mm2。缀板与柱肢焊缝采用绕角焊。 45 50 55 60 65 70 75 0.8780.8560.8330.8070.7800.7510.720（分数：12.00）_钢结构真题 2011 年 04 月答案解析(总分：1
12、00.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：20，分数：40.00)1.某排架钢梁受均布荷载作用，其中永久荷载的标准值为 80kN/m，可变荷载只有 1 个，其标准值为40kN/m，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( )A164kN/m B152kN/mC147.2kN/m D120kN/m（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 由可变荷载效应控制时：S= GSGK+ Q1SQ1K=1.280+1.440=152kN/m，由永久荷载效应控制时2.钢材牌号 Q235 中的 235 反映的是( )A设计强度 B抗拉强度C屈服强度 D含碳量（分
13、数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 钢材牌号表示方法，对于碳素结构由字母 Q、屈服点数值、质量等级符号及脱氧方法符号等 4 个部分组成。所以 Q235 中的 235 反映钢材的屈服强度。3.伸长率是衡量钢材哪项力学性能的指标( )A抗层状撕裂能力 B弹性变形能力C抵抗冲击荷载能力 D塑性变形能力（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 伸长率是衡量钢材塑性性能的一个指标。它反映钢材产生巨大变形时，抵抗断裂的能力。4.不适合用于主要焊接承重结构的钢材为( )AQ235A BQ345ECQ345C DQ235D（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 Q235A 级钢材的碳含量
14、不作为铜厂供货的保证项目，因而焊接承重结构时不应采用。不得已采用时，应测定碳的含量。5.对钢材疲劳强度无明显影响的是( )A循环荷载的循环次数 B构件的构造状况C作用的应力幅 D钢材的静力强度（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 影响钢材疲劳强度的主要因素是构造状况(包括应力集中程度和残余应力)、作用的应力幅 及循环荷载重复的次数 n，而和钢材的静力强度并无明显关系。6.如图所示承受静力荷载的了、形连接，采用双面角焊缝，手工焊，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为( )（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 为了保证焊缝质量，焊脚尺寸有最小和最大尺寸的规定。最小尺寸：h f,m
15、ax=1.5t2，t 2指较厚焊件的板厚，单位为 mm。最大尺寸： ，t 1指较薄焊件的厚度，单位为 mm。所以按构造要求，焊脚尺寸7.如图所示连接，焊缝中最危险点为( )（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 如下图所示，反向延长两力的作用线交于一点 O，由于交点 O 在钢板形心的上面，作弯矩图如下图所示，可知焊缝最上边所受的弯矩最大，所以焊缝的最危险点在最上点。8.图示螺栓连接中，受力最大的螺栓为( )（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 将力 N 简化到螺栓群形心，可得沿 x 轴方向分力 Nx，和沿 y 轴方向分力 Ny以及扭矩 T，对各螺栓受力分析可得 N 的分力 N
16、y只与螺栓 A 所受剪力的分力 NAy方向一致，增大了螺栓 A 所受的力，所以A 螺栓受力最大。9.关于高强螺栓摩擦型连接、承压型连接、C 级螺栓连接下列说法正确的是( )A摩擦型连接受剪承载力高B摩擦型连接可以承受动载C承压型连接受剪变形小DC 级螺栓连接受剪承载力高（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 高强度螺栓摩擦型连接中的构件之间不发生相对滑移，螺栓不受剪，螺栓孔壁不承压。承压型连接中剪力可能超过摩擦力，构件间发生相对滑移，螺栓杆与孔壁接触，连接依靠摩擦力和螺栓杆的剪切、承压共同传力。高强度螺栓承压型连接的承载力比摩擦型连接的高得多，但变形大，故不适用于直接承受动力荷载结构的
17、连接。10.某轴压柱绕两主轴属于不同截面分类，等稳定条件为( )A x= y B x= yCI x=Iy Di x=iy（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 对于两个主轴方向的稳定系数不属于同一类的截面，等稳定的条件是 x= y。11.设计组合截面的实腹式轴心受压构件时应计算( )A强度、变形、整体稳定、局部稳定 B强度、整体稳定、局部稳定、长细比C强度、长细比、变形、整体稳定 D整体稳定、局部稳定、长细比、变形（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 实腹式轴心受压构件的承载能力极限状态，包括强度承载力和稳定承载力。组合截面的稳定包括整体稳定和局部稳定。轴心受压构件的正常使用
18、极限状态要求长细比符合规定要求。12.钢结构设计规范(GB50017)规定：格构式双肢缀条柱的单肢长细比 10.7 max( max为柱两主轴方向的最大长细比)，目的是( )A构造要求 B保证整个柱的稳定C避免单肢先于整个柱失稳 D使两单肢能共同工作（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 对于格枸式双肢缀条柱，设计规范规定单肢长细比 1=l1/i1小于或等于柱子两个主轴方向中最大长细比的 0.7 倍时( 10.7 max)，认为单肢不会先于整体失去稳定，这时就不必验算单肢稳定。13.如图所示实腹式柱头，设置加劲肋的目的是( )（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 柱头构造是由
19、集中垫板、顶板、加劲肋有时再加上柱端缀板等构成，做到了传力明确，保证柱子轴心受压。14.某工字形截面梁采用 Q235 钢材，梁腹板的高厚比 h0/tw=100 时，腹板的状态为( )A局部稳定能够得到保证 B纯弯作用下局部稳定不能保证C纯剪作用下不会发生局部失稳 D纯剪作用下局部稳定不能保证（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 当 时，腹板属于剪切强度破坏；而当 时，腹板将发生纯剪屈曲。对于工字形截面梁采用 Q235 钢材，梁腹板高厚比15.简支矩形钢板弹性局部稳定临界力通式为 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 简支矩形板在各种荷载(受压、受弯和受剪)作用下的临界力的通
20、用表达式：式中：16.受弯构件考虑屈曲后强度时，下列说法正确的为( )A在承受动力荷载时，一般利用其屈曲后强度B现行规范不允许利用其屈曲后强度C腹板抗剪承载力提高D腹板抗剪承载力降低（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 腹板局部屈曲后仍可继续承受增加的荷载，这部分增加的承载力称为腹板屈曲后强度，只要板格的边缘保持不变，随着板的挠度的增加，在板的中面将产生薄膜张力，使整个板格出现张力场而能继续承受增加的荷载。考虑了腹板受剪屈曲后张力场的效果，梁的抗剪力将大大提高。17.压弯构件临界状态时，截面上的应力分布可能有三种情况，不可能出现的情况为(图中“+”表示拉应力，“-”表示压应力)( )
21、（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 压弯杆随 N 和 M 逐渐增加时的受力状态。18.屋架上弦压杆两节间在 A、B 点设有平面外侧向支撑，计算杆 AB 平面外稳定时其计算长度为( )（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 由式 得：19.钢屋架设计中，确定受压弦杆截面大小的根据是( )A稳定 B强度C刚度 D局部稳定（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 轴心受压杆截面选择时应考虑强度、整体稳定及刚度三个方面。因截面尺寸常常由整体稳定控制，所以先按整体稳定要求确定截面。20.在钢屋架支座节点的设计中，支座底板的厚度是由什么决定的( )A底板抗压工作 B底板抗弯工作C
22、底板抗剪工作 D底板抗剪和抗弯共同工作（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 底板厚度 t 计算公式：二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.应尽量避免三向焊缝相交，以防止在相交处形成 1，使材质变脆。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：三向同号拉应力场）解析：22.与牌号为 Q235B 的钢材相比，牌号为 Q235D 的钢材保证了钢材在负温下的 1，因此力学性能更好。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：冲击韧性）解析：23.在钢结构施工及验收规范中，焊缝按质量检验标准分为 1 级。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：三）解析：24.采用 M20
23、 的高强螺栓承压型连接，螺栓端距为 30mm，从构造角度分析此连接可能发生 1 破坏。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：板件冲剪）解析：25.在缀条式格构柱中，横缀条不受力，其主要用来减小柱肢在缀条平面内的 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：计算长度）解析：26.保证工字形实腹柱的局部稳定是根据与柱 1 的原则确定腹板的高厚比限值和翼缘的宽厚比限值。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：等稳定）解析：27.在梁的整体稳定计算中， b不等于 1 时，为梁弹性和弹塑性工作的分界点。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：6）解析：28.压弯构件当荷载增大到
24、某一数值时，挠度迅速增大而破坏，若挠曲线始终在弯矩作用平面内，称其为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：平面内失稳）解析：29.屋架两端支座反力之间的距离为屋架的 1 跨度。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：计算）解析：30.当上、下弦横向水平支撑设在第二柱间时，应在第一柱间设置 1 系杆。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：刚性）解析：三、计算题(总题数：5，分数：30.00)31.如图所示双槽钢和钢板的连接，槽钢壁厚为 5mm，受轴心力(静载)N=800kN 作用，采用侧焊缝连接，手工焊，试设计此焊缝。(f wf=160N/mm2)（分数：6.00）_
25、正确答案：(根据构造要求初步确定焊脚尺寸 hfmax1.2t 2=1.25=6mm取 hf=6mm由 即: )解析：32.图示 C 级螺栓连接，钢材 Q235B，f=215N/mm 2，螺栓 M20，栓孔直径21.5mm，f bc=305N/mm2，f bv=140N/mm2，计算该连接所能承受的最大轴力。（分数：6.00）_正确答案：(单个螺栓的抗剪承载力设计值：盖板一侧螺栓能传递的荷载为： )解析：33.如图所示，简支支座位于 A、B 处，验算如图所示悬伸梁在支座 A 处的强度。已知钢梁为焊接组合截面，受静载作用，W x=826cm3，S x=466cm3，I x=14870cm4， x=
26、1.05，f=215N/mm 2，f v=125N/mm2，若梁的某项强度不能满足要求，采取何种措施最为有效?（分数：6.00）_正确答案：(支座 A 处支反力，P=360kN，最大剪力在 A 支座右截面，V=200kN最大弯矩在 A 支座截面，M=160kNm危险截面为 A 支座截面(右边)中间支座截面下边缘受压，上边缘受拉，抗弯满足要求=78.3N/mm2f v=125N/mm2抗剪满足要求中间支座处腹板下边缘的局部压应力：=300N/mm2f=215N/mm 2局部压应力不满足要求由此知折算应力也不能满足要求。在支座 A 处设支承加劲肋最有效。)解析：34.焊接组合截面轴心受压柱如图所示
27、，钢材 Q235B，f=215N/mm 2，试验算其局部稳定能否满足要求。（分数：6.00）_正确答案：(腹板 h0/tw=468/12=3940翼缘悬伸部分 b1/t=50/16=3.12513(b 1取 50 或 56 均可)翼缘中间部分 b0/t=(400-12)/16=24.340局部稳定满足要求。)解析：35.如图所示为 Q235B 钢双轴对称工字形截面柱，两端铰支，截面积 A=140.8cm2，截面无削弱，截面惯性矩 Iy=6554cm4，截面最外边缘纤维抵抗矩 W1x=3117cm3，截面影响系数 =1.0，柱中 1/3 长度处设有侧向支承，承受轴心压力和跨中横向集中力，钢材 f
28、=215N/mm2，试验算此构件平面外的稳定。(受弯构件整体稳定系数 ， 与 关系见题 37 附表)(压弯构件平面外稳定验算公式为： )（分数：6.00）_正确答案：(最大弯矩查得 y=0.732所计算构件段为 BC 段，有端弯矩和横向荷载作用，故取 tx=1.0)解析：四、分析题(总题数：1，分数：8.00)36.请分析下图次梁上的力传到主梁(次梁与主梁承托间无焊缝)上的传力过程和传力途径。（分数：8.00）_正确答案：(次梁梁端弯矩转化为次梁梁端上下翼缘的拉力和压力 N)解析：五、综合题(总题数：1，分数：12.00)37.计算图示受静载的格构式缀板柱(同一截面缀板线刚度之和大于柱肢线刚度
29、的 6 倍)的最大承载力(仅考虑柱的整体稳定)并验算柱与缀板间的焊缝是否可靠?已知柱截面 A=45.622=91.24cm2，截面无削弱，截面回转半径 ix=10.6cm，i y=12.2cm，单肢的i1=2.0cm，柱计算长度 Lox=Loy=6m，钢材 Q235B，f=215N/mm 2，手工焊，焊条 E43，f wf=160N/mm2。缀板与柱肢焊缝采用绕角焊。 45 50 55 60 65 70 75 0.878 0.856 0.833 0.807 0.780 0.751 0.720（分数：12.00）_正确答案：(计算绕实轴的承载力 y=Loy/iy=600/12.2=49150查表得： y=0.86Ny= yAf=0.869124215=1687kN计算绕虚轴的承载力=L ox/ix=600/10.6=56.6150= 1=l1/i1=530/20=26.5查表得： x=0.794Nx= xAf=0.7949124215=1557.6kN故柱最大承载力为 Nmax=1557.6kN柱受到的水平剪力缀板受力模型如下图焊缝受剪力和弯矩剪力弯矩 M=Ta/2=35.10.12=4.212kNm在 M 作用下：在 T 作用下：上、下两点为危险点=160N/mm2所以柱与缓板间的焊缝安全。)解析：
