1、钢结构真题 2016 年 04 月及答案解析(总分：100.01，做题时间：90 分钟)一、第部分 选择题(总题数：20，分数：40.00)1.体现钢材塑性性能的指标是_（分数：2.00）A.屈服点B.强屈比C.延伸率D.抗拉强度2.同类钢种的钢板，厚度越大_（分数：2.00）A.强度越低B.塑性越好C.韧性越好D.内部构造缺陷越少3.在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是_（分数：2.00）A.脆性破坏B.塑性破坏C.局部破坏D.非延性破坏4.钢材中磷含量超过限制时，钢材可能会出现_（分数：2.00）A.冷脆B.热脆C.蓝脆D.徐变5.下列与钢构件发生脆性破坏无直接关系的因素是_（分数：2
2、.00）A.钢材屈服点的大小B.钢材含碳量C.负温环境D.应力集中6.冲击功 a k 是钢材的_（分数：2.00）A.韧性性能指标B.强度性能指标C.塑性性能指标D.冷加工性能指标7.吊车梁的受拉下翼缘板边加工，疲劳强度最高的是_（分数：2.00）A.两侧边为轧制边B.两侧边为火焰切割边C.一侧边为轧制边，另一侧边为火焰切割边D.一侧边为刨边，另一侧边为火焰切割边8.钢材在复杂应力状态下的屈服条件是下列哪项等于单向拉伸时的屈服点_（分数：2.00）A.最大主拉应力 1B.最大剪应力 1C.最大主压应力 3D.折算应力 eq9.钢材的力学性能指标，是通过什么实验确定_（分数：2.00）A.承受剪
3、切B.承受弯曲C.单向拉伸D.两向和三向受力10.Q235 与 Q345 两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用_（分数：2.00）A.E55 型B.E50 型C.E43 型D.H10MnSi11.在搭接连接中，为了减小焊接残余应力，其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的_（分数：2.00）A.5 倍B.10 倍C.15 倍D.20 倍12.焊接工字形等截面简支梁，在何种情况下，整体稳定系数最高_（分数：2.00）A.跨度中央一个集中荷载作用时B.跨间三分点处各有一个集中荷载作用时C.全跨均布荷载作用时D.梁两端有使其产生同向曲率、数值相等的端弯矩的荷载作用时13.验算丁字形组合截面轴心受压构
4、件翼缘和腹板的局部稳定时，计算公式中的长细比为_（分数：2.00）A.绕强轴的长细比B.绕弱轴的长细比C.两方向长细比的较大值D.两方向长细比的较小值14.屋架上弦横向水平支撑一般设置在房屋两端或温度区段的第一或第二柱间，其间距不宜大于_（分数：2.00）A.40mB.50mC.60mD.80m15.计算长度一定的轴心压杆回转半径增大，其稳定承载力_（分数：2.00）A.提高B.降低C.不变D.不能确定16.支承加劲肋进行稳定计算时，计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积，该范围是_（分数：2.00）A.15twB.13twC.11twD.9tw17.部分焊透坡口焊缝的强度计算应按下列哪
5、种焊缝强度计算公式计算_（分数：2.00）A.坡口焊缝B.角焊缝C.对接焊缝D.斜焊缝18.无集中荷载作用时，焊接工字梁翼缘与腹板焊缝主要承受_（分数：2.00）A.竖向剪力B.竖向剪力及水平剪力联合作用C.水平剪力D.压力19.高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接主要区别是_（分数：2.00）A.预拉力不同B.连接处构件接触面的处理方法不同C.采用的材料等级不同D.设计计算方法不同20.等边角钢与节点板仅采用侧面焊缝连接(如图所示)，角钢受轴心 N=500kN，肢背焊缝受力为_ （分数：2.00）A.150kNB.325kNC.350kND.375kN二、第部分 非选择题(总题数：10，分数：1
6、0.00)21.钢结构规范规定，对接焊缝按焊接质量可以分为三个级别，需要进行验算的是 1 级焊缝。 （分数：1.00）22.钢材在 250附近出现抗拉强度提高，冲击韧性下降的现象，称为 1。 （分数：1.00）23.确定轴心受压柱的柱脚底板厚度，通常按照底板为 1 受力构件来计算。 （分数：1.00）24.对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝受力时 f ，取 1。 （分数：1.00）25.梁的建筑高度是指楼板顶面到梁的底面之间的高度，它决定了梁的 1 高度。 （分数：1.00）26.某承受轴向拉力的钢板-250101000，沿钢板宽度方向有两个直径为 25mm 的螺栓孔，钢板承受的拉力
7、设计值为 400kN，钢板截面上的拉应力为 1N/mm 2 。 （分数：1.00）27.单轴对称截面的轴心受压构件，当构件绕对称轴失稳时发生 1 屈曲。 （分数：1.00）28.焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋是为防止 1 引起的局部失稳。 （分数：1.00）29.为改善屋架外观和使用条件，对于两端铰接且跨度 L24m 的梯形屋架，当下弦无曲折时可起拱，起拱高度一般为跨度 L 的 1。 （分数：1.00）30.通过钢材标准试件的单向拉伸试验，可确定钢材的抗拉强度、屈服点强度和 1 等力学性能指标。 （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
8、 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，钢材弹性模量 E=206N/mm 2 。 b 类截面轴心受压构件的稳定系数 * 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 40 0.890.890.890.960.870.880.870.870.870.869510028401110 0.4930.4870.4810.4750.4700.4640.4580.4530.4470.44231如图所示两块钢板的对接连接，验算焊缝强度。 已知截面尺寸 B=400mm，t=12mm，
9、轴心拉力设计值 N=1000kN，钢材为 Q345 级钢，E50 型焊条，采用手工焊，*，焊接时不采用引弧板，焊缝质量为三级。 * 32如图所示两块钢板的普通螺栓群连接。求该连接的最大承载力 N。 已知钢板截面为 310mm14mm，拼接板截面为 310mm10mm，钢材为 Q235，C 级螺栓 M20，* * 33如图所示为两端铰接支柱，截面无孔眼削弱，计算此支柱的压力设计值 N。 已知：构件选用 I32a，面积 A=67cm2，i x=12.8cm，i y=2.62cm。钢材为 Q235，容许长细比=150。 * 34验算如图受跨中集中荷载作用简支梁翼缘与腹板交接处的强度。 已知：Q235
10、 号钢材，跨中 Mmax=600kNm，V max=100kN；截面尺寸如图，截面惯性矩 Ix=116145.8cm4。 * 35验算图示承受静力荷载的两块钢板 T 型连接中角焊缝的强度。 已知：M=40kNm，V=200kN，*，h f=8mm，其他条件如图所示，设有引弧板。 *1. 焊缝的计算长度：lw=400-212=376(mm)焊缝强度验算：=N/(l wt)=1000103/(37612)=221.6(N/mm2)*焊缝强度满足要求。2. (1)单个螺栓的抗剪承栽力设计值：*(2)单个螺栓的承压承载力设计值：*(3)最大承栽力：*3. 由图可以确定计算长度 Iox=6000mm，I
11、 0y=3000mm。长细比：* y远大于 x，故由 y=114.5 查表，并用插入法计算得：*N=Af=0.4676710 2215=672.7(kN)4. 计算翼缘与腹板相交处的正应力： 1=My/Ix=600106400/(116145.8104)=206.6(MPa)计算翼缘与腹板相交处的剪应力： 1=VSx1/(Ixtw)=100103(25010405)/(116145.81048)=10.9(MPa)验算翼缘与腹板相交处的折算应力：*5. 焊缝面积：A=20.70.836=40.3(cm 2)焊缝最外边缘截面模量：W=20.70.836 2/6=241.9(cm3)焊缝最大正应力
12、:*焊缝剪应力：*焊缝强度满足娶求。（分数：30.00）_四、分析题(总题数：1，分数：8.00)分析图示实腹式轴压柱，截面尺寸如图，柱长细比 x =56， y =60，绕 x 轴、y 轴都属于 B 类截面，钢材 Q345。(提示：腹板： ) （分数：8.01）(1).试判断该柱在轴心压力作用下，可能发生哪种失稳?为什么?（分数：2.67）_(2).腹板是否会局部失稳?（分数：2.67）_(3).如局部稳定不满足要求，应采取何种措施?（分数：2.67）_五、综合题(总题数：1，分数：12.00)31.验算某支承工作平台的轴心受压缀条柱的整体稳定性是否满足要求。 已知：钢材为 Q235，截面如图
13、，b=320mm，柱的计算长度 l 0y =l 0x =6m，轴心压力设计值为 1500kN。型钢选用 232a，面积 A=248.7cm 2 ，i y =12.5cm 3 ，I y =7598cm 4 ，I x1 =305cm 4 ，z 0 =2.24cm；缀条选用 2L454 角钢，面积 A 1 =23.49=6.98cm 2 。 （分数：12.00）_钢结构真题 2016 年 04 月答案解析(总分：100.01，做题时间：90 分钟)一、第部分 选择题(总题数：20，分数：40.00)1.体现钢材塑性性能的指标是_（分数：2.00）A.屈服点B.强屈比C.延伸率 D.抗拉强度解析：解析
14、 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。2.同类钢种的钢板，厚度越大_（分数：2.00）A.强度越低 B.塑性越好C.韧性越好D.内部构造缺陷越少解析：3.在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是_（分数：2.00）A.脆性破坏B.塑性破坏 C.局部破坏D.非延性破坏解析：解析 钢材塑性破坏的特征是：破坏前出现极易被人们察觉的变形，破坏后保留很大的残余变形，破坏延续时间较长，非突发性。4.钢材中磷含量超过限制时，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 磷可提高钢材的强度和抗锈蚀的能力，但却会严重地降低钢材的塑性、韧
15、性和可焊性，特别是在温度较低时促使铜材变脆(冷脆)。5.下列与钢构件发生脆性破坏无直接关系的因素是_（分数：2.00）A.钢材屈服点的大小 B.钢材含碳量C.负温环境D.应力集中解析：解析 钢材产生脆性破坏的原因很多，除化学成分外，还包括：(1)冶金缺陷促使钢材变脆；(2)温度变化促使钢材变脆；(3)时间和间歇加载促使钢材变脆；(4)不合理构造促使钢材变脆应力集中现象。6.冲击功 a k 是钢材的_（分数：2.00）A.韧性性能指标 B.强度性能指标C.塑性性能指标D.冷加工性能指标解析：7.吊车梁的受拉下翼缘板边加工，疲劳强度最高的是_（分数：2.00）A.两侧边为轧制边B.两侧边为火焰切割
16、边 C.一侧边为轧制边，另一侧边为火焰切割边D.一侧边为刨边，另一侧边为火焰切割边解析：8.钢材在复杂应力状态下的屈服条件是下列哪项等于单向拉伸时的屈服点_（分数：2.00）A.最大主拉应力 1B.最大剪应力 1C.最大主压应力 3D.折算应力 eq 解析：解析 静力强度的指标是屈服点，它标志着钢材由弹性工作转入塑性工作。但在实际结构中，有些构件往往同时承受双向或三向应力的作用，这时确定钢材的屈服点需要用强度理论来解决。钢材在复杂应力状态下的折算应力等于单向拉伸时的屈服点。9.钢材的力学性能指标，是通过什么实验确定_（分数：2.00）A.承受剪切B.承受弯曲C.单向拉伸 D.两向和三向受力解析
17、：解析 通过单向拉伸实验得到了钢材的四个力学性能指标：屈服点、抗拉强度、伸长率、弹性模量。10.Q235 与 Q345 两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用_（分数：2.00）A.E55 型B.E50 型C.E43 型 D.H10MnSi解析：解析 选择手工电弧焊使用的焊条，宜使焊缝金属与主体金属的强度相适应。例如 Q235 钢焊件采用 E43 系列型焊条，Q345 钢焊件采用 E50 系列型焊条，Q390 钢和 Q420 钢焊件采用 E55 系列型焊条。当不同强度的钢材连接时，可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。如 Q235 钢与 Q345 钢焊接，可采用 E43 系列型焊条。11.
18、在搭接连接中，为了减小焊接残余应力，其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的_（分数：2.00）A.5 倍 B.10 倍C.15 倍D.20 倍解析：12.焊接工字形等截面简支梁，在何种情况下，整体稳定系数最高_（分数：2.00）A.跨度中央一个集中荷载作用时B.跨间三分点处各有一个集中荷载作用时C.全跨均布荷载作用时D.梁两端有使其产生同向曲率、数值相等的端弯矩的荷载作用时 解析：13.验算丁字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时，计算公式中的长细比为_（分数：2.00）A.绕强轴的长细比B.绕弱轴的长细比C.两方向长细比的较大值 D.两方向长细比的较小值解析：14.屋架上弦横向水平支撑一般
19、设置在房屋两端或温度区段的第一或第二柱间，其间距不宜大于_（分数：2.00）A.40mB.50mC.60m D.80m解析：解析 屋架上弦横向水平支撑的间距不宜大于 60m，当一个温度区段较长时，除两端设置外，尚应在中部增设一道或几道。15.计算长度一定的轴心压杆回转半径增大，其稳定承载力_（分数：2.00）A.提高 B.降低C.不变D.不能确定解析：解析 长细比为杆件计算长度与杆件回转半径的比值。长细比越大，杆件的承栽力越低。16.支承加劲肋进行稳定计算时，计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积，该范围是_（分数：2.00）A.15tw B.13twC.11twD.9tw解析：17.部
20、分焊透坡口焊缝的强度计算应按下列哪种焊缝强度计算公式计算_（分数：2.00）A.坡口焊缝B.角焊缝 C.对接焊缝D.斜焊缝解析：解析 部分焊透的对接焊缝实际上与角焊缝的工作类似。部分焊透的对接焊缝或对接与角接组合焊缝的强度按角焊缝强度公式计算。18.无集中荷载作用时，焊接工字梁翼缘与腹板焊缝主要承受_（分数：2.00）A.竖向剪力B.竖向剪力及水平剪力联合作用C.水平剪力 D.压力解析：19.高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接主要区别是_（分数：2.00）A.预拉力不同B.连接处构件接触面的处理方法不同C.采用的材料等级不同D.设计计算方法不同 解析：20.等边角钢与节点板仅采用侧面焊缝连接(如
21、图所示)，角钢受轴心 N=500kN，肢背焊缝受力为_ （分数：2.00）A.150kNB.325kNC.350kN D.375kN解析：解析 等边角钢肢背的内力分配系数为 0.7，则肢背焊缝受力为 N 1 =0.7500=350(kN)。二、第部分 非选择题(总题数：10，分数：10.00)21.钢结构规范规定，对接焊缝按焊接质量可以分为三个级别，需要进行验算的是 1 级焊缝。 （分数：1.00）解析：三22.钢材在 250附近出现抗拉强度提高，冲击韧性下降的现象，称为 1。 （分数：1.00）解析：蓝脆现象23.确定轴心受压柱的柱脚底板厚度，通常按照底板为 1 受力构件来计算。 （分数：1
22、.00）解析：抗弯24.对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝受力时 f ，取 1。 （分数：1.00）解析：125.梁的建筑高度是指楼板顶面到梁的底面之间的高度，它决定了梁的 1 高度。 （分数：1.00）解析：最大可能26.某承受轴向拉力的钢板-250101000，沿钢板宽度方向有两个直径为 25mm 的螺栓孔，钢板承受的拉力设计值为 400kN，钢板截面上的拉应力为 1N/mm 2 。 （分数：1.00）解析：20027.单轴对称截面的轴心受压构件，当构件绕对称轴失稳时发生 1 屈曲。 （分数：1.00）解析：弯扭28.焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋是为防止 1 引起的局部失稳。
23、 （分数：1.00）解析：剪应力29.为改善屋架外观和使用条件，对于两端铰接且跨度 L24m 的梯形屋架，当下弦无曲折时可起拱，起拱高度一般为跨度 L 的 1。 （分数：1.00）解析：1/50030.通过钢材标准试件的单向拉伸试验，可确定钢材的抗拉强度、屈服点强度和 1 等力学性能指标。 （分数：1.00）解析：伸长率三、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，钢材弹性模量 E=206N
24、/mm 2 。 b 类截面轴心受压构件的稳定系数 * 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 40 0.8990.8950.8910.9600.8700.8820.8780.8740.8700.861110 0.4930.4870.4810.4750.4700.4640.4580.4530.4470.44231如图所示两块钢板的对接连接，验算焊缝强度。 已知截面尺寸 B=400mm，t=12mm，轴心拉力设计值 N=1000kN，钢材为 Q345 级钢，E50 型焊条，采用手工焊，*，焊接时不采用引弧板，焊缝质量为三级。 * 32如图所示两块钢板的普通螺栓群连接。求该连接的最大承载力 N。 已
25、知钢板截面为 310mm14mm，拼接板截面为 310mm10mm，钢材为 Q235，C 级螺栓 M20，* * 33如图所示为两端铰接支柱，截面无孔眼削弱，计算此支柱的压力设计值 N。 已知：构件选用 I32a，面积 A=67cm2，i x=12.8cm，i y=2.62cm。钢材为 Q235，容许长细比=150。 * 34验算如图受跨中集中荷载作用简支梁翼缘与腹板交接处的强度。 已知：Q235 号钢材，跨中 Mmax=600kNm，V max=100kN；截面尺寸如图，截面惯性矩 Ix=116145.8cm4。 * 35验算图示承受静力荷载的两块钢板 T 型连接中角焊缝的强度。 已知：M=
26、40kNm，V=200kN，*，h f=8mm，其他条件如图所示，设有引弧板。 *1. 焊缝的计算长度：lw=400-212=376(mm)焊缝强度验算：=N/(l wt)=1000103/(37612)=221.6(N/mm2)*焊缝强度满足要求。2. (1)单个螺栓的抗剪承栽力设计值：*(2)单个螺栓的承压承载力设计值：*(3)最大承栽力：*3. 由图可以确定计算长度 Iox=6000mm，I 0y=3000mm。长细比：* y远大于 x，故由 y=114.5 查表，并用插入法计算得：*N=Af=0.4676710 2215=672.7(kN)4. 计算翼缘与腹板相交处的正应力： 1=My
27、/Ix=600106400/(116145.8104)=206.6(MPa)计算翼缘与腹板相交处的剪应力： 1=VSx1/(Ixtw)=100103(25010405)/(116145.81048)=10.9(MPa)验算翼缘与腹板相交处的折算应力：*5. 焊缝面积：A=20.70.836=40.3(cm 2)焊缝最外边缘截面模量：W=20.70.836 2/6=241.9(cm3)焊缝最大正应力:*焊缝剪应力：*焊缝强度满足娶求。（分数：30.00）_正确答案：()解析：焊缝的计算长度： l w =400-212=376(mm) 焊缝强度验算： =N/(l w t)=100010 3 /(3
28、7612)=221.6(N/mm 2 ) _正确答案：()解析：(1)单个螺栓的抗剪承栽力设计值： (2)单个螺栓的承压承载力设计值： (3)最大承栽力： _正确答案：()解析：由图可以确定计算长度 I ox =6000mm，I 0y =3000mm。 长细比： y 远大于 x ，故由 y =114.5 查表，并用插入法计算得： _正确答案：()解析：计算翼缘与腹板相交处的正应力： 1 =M y /I x =60010 6 400/(116145.810 4 )=206.6(MPa) 计算翼缘与腹板相交处的剪应力： 1 =VS x1 /(I x t w )=10010 3 (25010405)
29、/(116145.810 4 8)=10.9(MPa) 验算翼缘与腹板相交处的折算应力： _正确答案：()解析：焊缝面积：A=20.70.836=40.3(cm 2 ) 焊缝最外边缘截面模量：W=20.70.836 2 /6=241.9(cm 3 ) 焊缝最大正应力: 焊缝剪应力： 四、分析题(总题数：1，分数：8.00)分析图示实腹式轴压柱，截面尺寸如图，柱长细比 x =56， y =60，绕 x 轴、y 轴都属于 B 类截面，钢材 Q345。(提示：腹板： ) （分数：8.01）(1).试判断该柱在轴心压力作用下，可能发生哪种失稳?为什么?（分数：2.67）_正确答案：()解析：在轴心压力
30、作用下，该柱会发生绕 y 轴的弯曲失稳。 因为 x y 。(2).腹板是否会局部失稳?（分数：2.67）_正确答案：()解析：腹板高厚比为： (3).如局部稳定不满足要求，应采取何种措施?（分数：2.67）_正确答案：()解析：采取的措施：可加大腹板厚度。 可设置加劲肋。五、综合题(总题数：1，分数：12.00)31.验算某支承工作平台的轴心受压缀条柱的整体稳定性是否满足要求。 已知：钢材为 Q235，截面如图，b=320mm，柱的计算长度 l 0y =l 0x =6m，轴心压力设计值为 1500kN。型钢选用 232a，面积 A=248.7cm 2 ，i y =12.5cm 3 ，I y =7598cm 4 ，I x1 =305cm 4 ，z 0 =2.24cm；缀条选用 2L454 角钢，面积 A 1 =23.49=6.98cm 2 。 （分数：12.00）_正确答案：()解析：(1)I x =2(305+48.713.76 2 )=19051(cm 4 ) 计算长细比： 对虚轴计算换算长细比： (2)验算格构柱的整体稳定： 对 x，y 轴都属 b 类截面，取 =48，查表 =0.87。
