1、钢结构真题 2015 年 10 月及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、第部分 选择题(总题数：20，分数：40.00)1.构件发生脆性破坏的特点是_（分数：2.00）A.变形大B.破坏持续时间长C.有裂缝出现D.变形小或无变形2.钢材中硫的含量超过限值时，钢材可能会出现_（分数：2.00）A.冷脆B.热脆C.蓝脆D.徐变3.钢材设计强度指标的确定是根据_（分数：2.00）A.比例极限B.弹性极限C.屈服强度D.极限强度4.与焊接连接或焊接构件的疲劳性能有关的是_（分数：2.00）A.应力幅B.应力比C.最大应力D.最小应力5.在钢材的力学性能指标中，既能反映钢材塑性又能反
2、映钢材冶金缺陷的指标是_（分数：2.00）A.屈服强度B.冲击韧性C.冷弯性能D.伸长率6.严寒地区(温度低于-20)的露天仓库，吊车梁起重量大于 50t，其钢材应选择_（分数：2.00）A.Q235-A 钢B.Q235-B 钢C.Q235-C 钢D.QB35-D 钢7.在连续反复荷载作用下，当应力比 （分数：2.00）A.完全对称循环B.脉冲循环C.不完全对称循环D.不对称循环8.钢结构承载能力极限状态的设计表达式为： （分数：2.00）A.结构重要性系数B.荷载分项系数C.可变荷载组合系数D.材料的抗力分项系数9.承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接_（分数：2.00）A.承载力低，
3、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10.抗剪螺栓连接当沿受力方向的长度大于 15d 0 时，螺栓承载力应降低是防止_（分数：2.00）A.端部螺栓提前破坏B.中部螺栓提前破坏C.螺栓受弯破坏D.螺栓连接的变形过大11.计算梁的抗弯强度公式为：M x / x W nx f，当塑性发展系数 x 1 时，与此相应的翼缘外伸肢宽厚比不应超过_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.12.如图所示，两块钢板焊接，根据手工焊构造要求，焊角高度 h f 的取值范围是_ （分数：2.00）A.5hf8(mm)B.6hf8(mm)C.8hf10(mm)D.8hf12(
4、mm)13.屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的_（分数：2.00）A.端竖杆处B.下弦中间节间C.下弦端节间D.斜腹杆处14.如图所示弯矩 M 作用下的普通螺栓连接，中和轴在图中哪个螺栓处_ （分数：2.00）A.1B.3C.5D.计算确定15.与侧面角焊缝相比，正面角焊缝具有_（分数：2.00）A.强度低的特点B.强度高的特点C.刚度小的特点D.塑性好的特点16.图示 T 型截面拉弯构件弯曲正应力强度计算的最不利点为_ （分数：2.00）A.截面上边缘 1 点B.截面下边缘 2 点C.截面中和轴处 3 点D.可能是 1 点也可能是 2 点17.下列屋架中，只能与柱铰接的钢屋架形式为_（分数
5、：2.00）A.梯形屋架B.平行弦屋架C.人字形屋架D.三角形屋架18.螺栓的性能等级为 8.8 级，描述该螺栓材料性能不正确的是_（分数：2.00）A.螺栓材料的抗拉强度 800MPaB.螺栓材料的屈服强度 800MPaC.螺栓材料的屈服强度 640MPaD.螺栓材料的屈强比为 0.819.轻型钢屋架上弦杆的节间距为 L，则上弦杆平面外计算长度应取_（分数：2.00）ALB.0.8LC.0.9LD.侧向支撑点间距20.进行构件强度设计时，下面的哪种情况应将其设计强度进行折减_（分数：2.00）A.动力荷载作用的构件B.单角钢斜缀条按轴压计算稳定的构件C.有应力集中影响的构件D.残余应力较大的
6、构件二、第部分 非选择题(总题数：10，分数：10.00)21.焊接结构选用焊条的原则是：计算焊缝金属强度宦与母材强度 1。 （分数：1.00）22.钢材的设计强度等于钢材的屈服强度 f y 除以 1。 （分数：1.00）23.钢材的冲击韧性值 A KV 代表钢材 1 的能力。 （分数：1.00）24.侧面直角角焊缝焊脚尺寸 h f =4mm，焊缝计算长度 30mm，不设引弧板，设计时该焊缝实际长度取为 1。 （分数：1.00）25.某压弯构件的端弯矩 M 2 =0，M 1 =0.6，则等效弯矩系数为 mx 1。 （分数：1.00）26.会使钢材产生冷脆现象的元素是磷和 1。 （分数：1.00
7、）27.型钢 L11010，其中 11010 表示的含义为截面的 1。 （分数：1.00）28.单个普通螺栓承压承载力设计值 （分数：1.00）29.在轴心压力一定的前提下，轴压柱脚底板的面积是由 1 的抗压强度决定的。 （分数：1.00）30.梁的整体失稳属于第一类稳定问题，其失稳表现形式为 1 屈曲。 （分数：1.00）三、计算题(总题数：1，分数：30.00)(参考数值：Q235 钢材，强度设计值 f=215N/mm 2 ，f v =125N/mm 2 ；Q345 钢材，f=310N/mm 2 ，f v =180N/mm 2 ；工字形截面塑性发展系数 x =1.05)（分数：30.00）
8、(1).如图摩擦型高强度螺栓群的连接，求该连接的最大承载力 N，并进行板件净截面强度计算。 已知：钢板截面尺寸如图，钢材为 Q235，8.8 级 M20 摩擦型高强度螺栓，孔径 22mm，接触面喷砂，=0.45，预拉力 P=125kN。 （分数：6.00）_(2).计算如图所示钢板连接处的侧面角焊缝的长度。已知：板轴心力设计值为 N=500kN，三面围焊，板宽B=100mm，Q235 钢材，手工焊，焊条为 E43 系列。焊脚尺寸 h f =8mm，焊缝强度设计值为 160MPa。 （分数：6.00）_(3).验算如图所示斜缀条的稳定性。 已知：缀条为单角钢 L454，角钢的面积 A=3.49c
9、m 2 ，角钢的最小回转半径 i min =0.89cm，斜缀条长度l=60cm，承受轴心压力设计值 N=25kN。选用 Q235 钢材，偏心受力引起的等边角钢的受力折减系数=0.6+0.0015。 b 类截面轴心受压构件的稳定系数 （分数：6.00）_(4).验算焊接工字形截面压弯构件的局部稳定。钢材为Q235，截面尺寸如图，构件两端铰接 l 0x =6m，回转半径 i x =20cm。在轴心压力和绕 x 轴端弯矩的作用下腹板上产生的最大正应力 max =175N/mm 2 ，最小正应力 min =-75N/mm 2 。 提示：腹板：应力梯度为 0 ，当 0 0 1.6 时，1.6 0 2.
10、0 时， ；翼缘板： （分数：6.00）_(5).验算均布荷载作用简支梁的最大正应力及最大剪应力强度是否满足要求。 已知：梁长8m，均布荷载设计值q=125kN/m，钢材为Q345，采用I63b，W nx =3164cm 3 ，L/S x =53.5cm，t w =15mm。（分数：6.00）_四、分析题(总题数：1，分数：8.00)31.分析说明与其他建筑材料的结构相比，钢结构有哪些特点? （分数：8.00）_五、综合题(总题数：1，分数：12.00)32.如图所示斜杆与柱采用 10.9级承压型高强度螺栓连接。钢材为Q235。高强度螺栓公称直径 M24，有效直径为 ， 求该连接的最大承载力F
11、。 （分数：12.00）_钢结构真题 2015 年 10 月答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、第部分 选择题(总题数：20，分数：40.00)1.构件发生脆性破坏的特点是_（分数：2.00）A.变形大B.破坏持续时间长C.有裂缝出现D.变形小或无变形 解析：解析 脆性破坏的特征是破坏前没有明显的变形和征兆，断口平齐，呈有光泽的晶粒状，破坏往往发生在瞬时，因而危险性极大。2.钢材中硫的含量超过限值时，钢材可能会出现_（分数：2.00）A.冷脆B.热脆 C.蓝脆D.徐变解析：解析 硫在钢材温度达 8001000时将生成硫化铁而熔化，使钢材变脆，因而进行焊接或热加工时，可能引起
12、热裂纹，这种现象称为钢材的“热脆”。3.钢材设计强度指标的确定是根据_（分数：2.00）A.比例极限B.弹性极限C.屈服强度 D.极限强度解析：解析 钢材的强度承栽力极限是以屈服点为极限的，即屈服点 f y 称为钢材的抗拉(压和弯)强度标准值，除以分项系数 R 后，即的强度设计值 f=f y / R 。4.与焊接连接或焊接构件的疲劳性能有关的是_（分数：2.00）A.应力幅 B.应力比C.最大应力D.最小应力解析：解析 与钢材疲劳性能有关的是应力幅。当所有应力循环的应力幅保持常量时称为常幅循环荷载。钢材在连续常幅循环荷载作用下，当循环次数达到某一定值时，钢材发生破坏的现象，称为钢材的疲劳破坏。
13、5.在钢材的力学性能指标中，既能反映钢材塑性又能反映钢材冶金缺陷的指标是_（分数：2.00）A.屈服强度B.冲击韧性C.冷弯性能 D.伸长率解析：解析 冷弯 180试验是严格表示钢材塑形变形能力的综合指标，直接反映材质的优劣，如金属组织和非金属夹杂物等缺陷。可见，冷弯性能既能反映钢材塑性又能反映钢材冶金缺陷。6.严寒地区(温度低于-20)的露天仓库，吊车梁起重量大于 50t，其钢材应选择_（分数：2.00）A.Q235-A 钢B.Q235-B 钢C.Q235-C 钢D.QB35-D 钢 解析：7.在连续反复荷载作用下，当应力比 （分数：2.00）A.完全对称循环 B.脉冲循环C.不完全对称循环
14、D.不对称循环解析：解析 在连续反复荷载作用下，当应力比 = min / max =-1 时，称为完全对称循环。8.钢结构承载能力极限状态的设计表达式为： （分数：2.00）A.结构重要性系数B.荷载分项系数C.可变荷载组合系数 D.材料的抗力分项系数解析：9.承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接_（分数：2.00）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，变形小解析：解析 高强度螺栓承压型连接的承载力比摩擦型连接的高得多，但变形较大，故不适用于直接承受动力荷载结构的连接。10.抗剪螺栓连接当沿受力方向的长度大于 15d 0 时，螺栓承载力应降低是防止_
15、（分数：2.00）A.端部螺栓提前破坏 B.中部螺栓提前破坏C.螺栓受弯破坏D.螺栓连接的变形过大解析：解析 为了防止端部螺栓首先被破坏而导致连接破坏的可能性，规范规定当沿受力方向的长度大于 15d 0 时，应降低螺栓承栽力。11.计算梁的抗弯强度公式为：M x / x W nx f，当塑性发展系数 x 1 时，与此相应的翼缘外伸肢宽厚比不应超过_ A B C D （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 当梁截面发展部分塑形时，宽厚比值应取12.如图所示，两块钢板焊接，根据手工焊构造要求，焊角高度 h f 的取值范围是_ （分数：2.00）A.5hf8(mm)B.6hf8(mm)C.8
16、hf10(mm) D.8hf12(mm)解析：13.屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的_（分数：2.00）A.端竖杆处B.下弦中间节间C.下弦端节间 D.斜腹杆处解析：解析 当房屋有特重级桥式吊车、壁行吊车或双层吊车，或有较大吨位的重级、中级工作制桥式吊车，或有锻锤等较大振动设备以及房屋的高度或跨度较大或空间刚度要求较高时，均应在屋架下弦平面设置通常的纵向水平支撑。当屋盖设有托架时，为保证托架的侧向刚度和稳定性，以及传递侧向水平力，应在托架及其两端各至少延伸一个柱间的范围内设置下弦纵向水平支承。14.如图所示弯矩 M 作用下的普通螺栓连接，中和轴在图中哪个螺栓处_ （分数：2.00）A.1B
17、.3C.5 D.计算确定解析：解析 普通螺栓，弯矩作用下拉力为单个螺栓承担，压力为铜板承担，所以中和轴在最下排螺栓下部的钢板某一个位置，即图中的标号 5 处。15.与侧面角焊缝相比，正面角焊缝具有_（分数：2.00）A.强度低的特点B.强度高的特点 C.刚度小的特点D.塑性好的特点解析：解析 角焊缝中，正面角焊缝的破坏强度是侧面角焊缝的 1.351.55 倍。16.图示 T 型截面拉弯构件弯曲正应力强度计算的最不利点为_ （分数：2.00）A.截面上边缘 1 点B.截面下边缘 2 点 C.截面中和轴处 3 点D.可能是 1 点也可能是 2 点解析：17.下列屋架中，只能与柱铰接的钢屋架形式为_
18、（分数：2.00）A.梯形屋架B.平行弦屋架C.人字形屋架D.三角形屋架 解析：解析 屋架的外形主要有三角形、梯形和平行弦三种。三角形屋架只能与柱铰接，梯形屋架、平行弦屋架既可与柱铰接又可与柱刚接。18.螺栓的性能等级为 8.8 级，描述该螺栓材料性能不正确的是_（分数：2.00）A.螺栓材料的抗拉强度 800MPaB.螺栓材料的屈服强度 800MPa C.螺栓材料的屈服强度 640MPaD.螺栓材料的屈强比为 0.8解析：19.轻型钢屋架上弦杆的节间距为 L，则上弦杆平面外计算长度应取_（分数：2.00）ALB.0.8LC.0.9LD.侧向支撑点间距 解析：解析 屋架弦杆在屋架平面外的计算长
19、度取弦杆侧向支承点之间的距离。20.进行构件强度设计时，下面的哪种情况应将其设计强度进行折减_（分数：2.00）A.动力荷载作用的构件B.单角钢斜缀条按轴压计算稳定的构件 C.有应力集中影响的构件D.残余应力较大的构件解析：解析 缀条常用单角钢。缀条实际系偏心受压，将发生弯扭屈曲。为了简化设计，规范规定仍按轴心受压杆计算，但应将强度设计值乘以折减系数以考虑偏心的不利影响。二、第部分 非选择题(总题数：10，分数：10.00)21.焊接结构选用焊条的原则是：计算焊缝金属强度宦与母材强度 1。 （分数：1.00）解析：相等22.钢材的设计强度等于钢材的屈服强度 f y 除以 1。 （分数：1.00
20、）解析：分项系数23.钢材的冲击韧性值 A KV 代表钢材 1 的能力。 （分数：1.00）解析：吸收动能24.侧面直角角焊缝焊脚尺寸 h f =4mm，焊缝计算长度 30mm，不设引弧板，设计时该焊缝实际长度取为 1。 （分数：1.00）解析：38mm25.某压弯构件的端弯矩 M 2 =0，M 1 =0.6，则等效弯矩系数为 mx 1。 （分数：1.00）解析：0.6526.会使钢材产生冷脆现象的元素是磷和 1。 （分数：1.00）解析：氮27.型钢 L11010，其中 11010 表示的含义为截面的 1。 （分数：1.00）解析：单肢长厚度28.单个普通螺栓承压承载力设计值 （分数：1.0
21、0）解析：较小值29.在轴心压力一定的前提下，轴压柱脚底板的面积是由 1 的抗压强度决定的。 （分数：1.00）解析：基础混凝土30.梁的整体失稳属于第一类稳定问题，其失稳表现形式为 1 屈曲。 （分数：1.00）解析：弯扭三、计算题(总题数：1，分数：30.00)(参考数值：Q235 钢材，强度设计值 f=215N/mm 2 ，f v =125N/mm 2 ；Q345 钢材，f=310N/mm 2 ，f v =180N/mm 2 ；工字形截面塑性发展系数 x =1.05)（分数：30.00）(1).如图摩擦型高强度螺栓群的连接，求该连接的最大承载力 N，并进行板件净截面强度计算。 已知：钢板
22、截面尺寸如图，钢材为 Q235，8.8 级 M20 摩擦型高强度螺栓，孔径 22mm，接触面喷砂，=0.45，预拉力 P=125kN。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)单个高强度螺栓的抗剪承载力设计值； (2)最大承载力： (3)净截面强度验算： (2).计算如图所示钢板连接处的侧面角焊缝的长度。已知：板轴心力设计值为 N=500kN，三面围焊，板宽B=100mm，Q235 钢材，手工焊，焊条为 E43 系列。焊脚尺寸 h f =8mm，焊缝强度设计值为 160MPa。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：正面角焊缝受力： 侧面角焊缝受力： N 1 =N-N 3 =500-1
23、09.3=390.7(kN) 所需焊缝计算长度： (3).验算如图所示斜缀条的稳定性。 已知：缀条为单角钢 L454，角钢的面积 A=3.49cm 2 ，角钢的最小回转半径 i min =0.89cm，斜缀条长度l=60cm，承受轴心压力设计值 N=25kN。选用 Q235 钢材，偏心受力引起的等边角钢的受力折减系数=0.6+0.0015。 b 类截面轴心受压构件的稳定系数 （分数：6.00）_正确答案：()解析：长细比： 属 b 类截面，插入查得=0.767 =0.6+0.0015=0.6+0.001567.40.7 f=0.7215=150.5(N/mm 2 ) (4).验算焊接工字形截面
24、压弯构件的局部稳定。钢材为Q235，截面尺寸如图，构件两端铰接 l 0x =6m，回转半径 i x =20cm。在轴心压力和绕 x 轴端弯矩的作用下腹板上产生的最大正应力 max =175N/mm 2 ，最小正应力 min =-75N/mm 2 。 提示：腹板：应力梯度为 0 ，当 0 0 1.6 时，1.6 0 2.0 时， ；翼缘板： （分数：6.00）_正确答案：()解析：翼缘板局部稳定：计算应力梯度： (5).验算均布荷载作用简支梁的最大正应力及最大剪应力强度是否满足要求。 已知：梁长8m，均布荷载设计值q=125kN/m，钢材为Q345，采用I63b，W nx =3164cm 3 ，
25、L/S x =53.5cm，t w =15mm。（分数：6.00）_正确答案：()解析：外荷载在跨中产生的最大变矩为： 支座处最大剪力： 验算弯曲正应力： 满足。验算支座处最大剪应力：四、分析题(总题数：1，分数：8.00)31.分析说明与其他建筑材料的结构相比，钢结构有哪些特点? （分数：8.00）_正确答案：()解析：(1)钢结构的自重轻，建筑钢材强度高。(2)塑性、韧性好。 (3)材质均匀，与力学计算假定比较符合。 (4)钢结构具有良好的焊接性能，施工工期短。(5)钢结构密闭性较好。(6)钢结构耐腐蚀性差。(7)钢材耐热但不耐火。(8)制造工厂化，施工装配化。五、综合题(总题数：1，分数：12.00)32.如图所示斜杆与柱采用 10.9级承压型高强度螺栓连接。钢材为Q235。高强度螺栓公称直径 M24，有效直径为 ， 求该连接的最大承载力F。 （分数：12.00）_正确答案：()解析：斜拉力 F 的两个分力为：V=N=Fsin45 每个螺栓同时承受的剪力和拉力为：一个螺栓的抗剪承载力设计值： 一个螺栓的承压承载力设计值： 一个螺栓的抗拉承载力设计值： 代入公式得：可以解得：F666kN 再验算：
