1、钢结构自考题-3 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.下列钢结构计算时所取荷载设计值和标准值，符合规范要求的是( )计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.2.钢材疲劳强度的大小与下列哪一项关系不大( )A钢材的种类 B应力循环次数C连接的构造细节 D残余应力大小（分数：2.00）A.B.C
2、.D.3.对于钢材在复杂应力作用下是否进入屈服可由( )判断。A折算应力 eq=fyB最大主应力 1=fyC最小主应力 1=fyD三向主应力同时满足 1=fy， 2=fy， 1=fy（分数：2.00）A.B.C.D.4.承重结构所用钢材应保证其基本力学性能的内容是( )A抗拉强度 伸长率 B抗拉强度 屈服强度 冷弯性能C抗拉强度 屈服强度 伸长率 D屈服强度 伸长率 冷弯性能（分数：2.00）A.B.C.D.5.Q235 钢与 Q345 钢焊接时，焊条可采用( )AE55 BE50CE43 D前三种均可（分数：2.00）A.B.C.D.6.高强度摩擦型螺栓连接与高强度承压型螺栓连接的主要区别是
3、( )A摩擦面处理不同 B材料不同C预拉力不同 D传力方式不同（分数：2.00）A.B.C.D.7.一般按构造和施工要求，钢板上螺栓的最小允许端距是( )A3d 0 B2d 0C1.2d 0 D1.5d 0（分数：2.00）A.B.C.D.8.高强度螺栓的抗拉承载力( )A与作用拉力大小有关 B与预拉力大小有关C与连接件表面处理情况有关 D与选项 A、B 和 C 都无关（分数：2.00）A.B.C.D.9.用 Q235 钢和 Q345 钢分别制造一轴心受压柱，其截面和长细比相同，在弹性范围内屈曲时，比较前者的临界力与后者的大小关系是( )A大于 B小于C等于或接近 D无法比较（分数：2.00）
4、A.B.C.D.10.为提高轴心压杆的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布( )A尽可能集中于截面的形心处 B尽可能远离形心C任意分布，无影响 D尽可能集中于截面的剪切中心（分数：2.00）A.B.C.D.11.轴心受压工字形截面柱翼缘的宽厚比和腹板的高厚比是根据下列哪项原则确定的( )A板件的临界应力小于屈服强度 B板件的临界应力不小于屈服强度C板件的临界应力小于构件临界应力 D板件的临界应力不小于构件临界应力（分数：2.00）A.B.C.D.12.通常轴心受压缀条式格构柱的横缀条不受力，但一般仍设置，其理由是( )A起构造作用 B可以加强柱的整体抗弯刚度C对单
5、肢稳定起作用 D以上三种原因都有（分数：2.00）A.B.C.D.13.在下列关于柱脚底板厚度的说法中，错误的是( )A底板厚度至少应满足公式 （分数：2.00）A.B.C.D.14.下面选项中对提高工字形组合截面梁的整体稳定性作用最小的是( )A增加腹板厚度 B约束梁端扭转C设置平面外支承 D加宽梁翼缘（分数：2.00）A.B.C.D.15.防止梁腹板发生局部失稳，常采取加劲措施，这是为了( )A增加梁截面的惯性矩 B增加截面面积C改变构件的应力分布状态 D改变边界约束板件的宽厚比（分数：2.00）A.B.C.D.16.确定梁经济高度的原则是( )A制造时间最短 B用钢量最省C最便于施工 D
6、免于变截面的麻烦（分数：2.00）A.B.C.D.17.钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算内容为( )A强度、弯矩作用平面内稳定性、局部稳定、变形B弯矩作用平面内稳定性、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（分数：2.00）A.B.C.D.18.跨度为 l 的梯形屋架的起拱高度应为( )Al/1000 Bl/500Cl/100 Dl/20（分数：2.00）A.B.C.D.19.梯形钢屋架受压杆件，其合理截面形式，应使所选截面尽量满足( )的要求。A等稳定 B等刚度C等强度 D计算长度
7、相等（分数：2.00）A.B.C.D.20.普通钢屋架中的受压杆件采用双角钢构件，两个侧向固定点之间( )A垫板数不得少于 2 个 B垫板数不得少于 1 个C垫板数不得多于 2 个 D可不设垫板（分数：2.00）A.B.C.D.二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.由于钢材具有良好的 1 性能，因此钢结构在一般情况下就不会因偶然或局部超载而发生突然断裂。（分数：1.00）填空项 1:_22.随着温度的升高，钢材的 1 逐渐降低。（分数：1.00）填空项 1:_23.试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载的 1 有关，而与钢材的静力强度并无明显关系。（分数：1.00
8、）填空项 1:_24.应力集中将会导致构件发生 1 破坏。（分数：1.00）填空项 1:_25.焊缝连接中最危险的缺陷是 1。（分数：1.00）填空项 1:_26.残余应力将减小构件的刚度，同时将 1 构件的稳定承载力。（分数：1.00）填空项 1:_27.计算轴心受压柱柱脚的底板厚度时，其四边支承板的 M=aqa2，式中 a 为四边支承板中的 1。（分数：1.00）填空项 1:_28.改变梁截面时，要使截面的变化比较平缓，以防止截面突变而引起严重的 1 现象。（分数：1.00）填空项 1:_29.偏心压杆为单轴对称截面，如图所示，当弯矩作用在对称轴平面内，并且使_侧承受较大压力时，该偏心压杆
9、的受力才是合理的。（分数：1.00）填空项 1:_30.屋架的计算跨度指的是 1。（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，双角钢与节点板采用角焊缝 A 连接，已知轴心拉力设计值 N=420kN(静力荷载)，钢材为Q235，焊条 E43 型，手工焊，焊脚尺寸 hf=6mm，焊缝强度 ，肢背、肢尖内力系数分别为0.65、0.35，试求角钢肢背、肢尖焊缝的最小长度。（分数：6.00）_32.如图所示，屋架下弦节点与柱螺栓连接，材质 Q235，C 级普通螺栓 M24，该连接属于大偏心受拉连接。已知螺栓强度， ，螺栓 Ae=352.5mm2。试验算该连接
10、的螺栓是否安全。（分数：6.00）_33.如图所示，一两端铰接的轴心受压柱，长为 7m，轴心压力设计值 N=450kN，容许长细比=150。采用热轧 H 型钢，截面 HW200200812，A=64.28cm 2，i x=8.61cm，i y=4.99cm。钢材为Q235，f=215N/mm 2，整体稳定系数可由下表查的。试验算该柱的稳定性及刚度。 55 60 65 70 75 80 85 90 0.8330.8070.7800.7510.7200.6880.6550.621（分数：6.00）_34.如图所示，一工字形截面梁绕强轴受力当梁某一截面所受弯矩 M=400kNm，剪力 V=580kN
11、 时，试验算梁在该截面处的抗弯、抗剪强度是否满足要求。已知钢材为 Q235B，f=215N/mm 2，f v=125N/mm2。（分数：6.00）_35.如图所示，压弯构件承受轴心压力 N=40kN，均布荷载 q=2kN/m。以上数值均为静力荷载设计值；构件截面为 2 90565，A=14.42cm 2，I x=120.8cm4，i x=2.9cm，i y=2.37cm；钢材Q235，f=215N/mm 2，E=2.0610 5N/mm2。试验算其平面内整体稳定性。 80 90 100 110 120 0.6880.6210.5550.4930.437提示：（分数：6.00）_四、分析题(总题
12、数：1，分数：8.00)36.某焊接组合截面钢梁，其尺寸、受力和支座条件如图示，已知钢材 Q235B。试验算此梁腹板的局部稳定是否满足要求；若不能满足，应如何配置加劲肋(不必计算，把合理的配置形式在图中示意性画出即可)。（分数：8.00）_五、综合题(总题数：1，分数：12.00)37.如图所示轴心受压格构柱承受轴力设计值 N=800kN，计算长度 lox=loy=10m，分肢采用225a：A=234.91=69.82cm 2，i y=9.81cm，I 1=175.9cm4，i 1=2.24cm，y 1=2.07cm，钢材为 Q235BF，缀条用 L454,Ad=3.49cm2。缀条柱换算长细
13、比为 ，试按照等稳定原则确定两分肢平行于 x 轴的形心轴间距离 b。（分数：12.00）_钢结构自考题-3 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.下列钢结构计算时所取荷载设计值和标准值，符合规范要求的是( )计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值A B C D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为荷载设计值和
14、标准值的应用。要点透析 结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度对应承载能力极限状态，应采用设计值；疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值。故选 C。2.钢材疲劳强度的大小与下列哪一项关系不大( )A钢材的种类 B应力循环次数C连接的构造细节 D残余应力大小（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为影响钢材疲劳强度的因素。要点透析 影响钢材疲劳强度的主要因素是构造状况(包括应力集中和残余应力)、作用的应力幅及循环荷载重复次数有关，故选 A。3.对于钢材在复杂应力作用下是否进入屈服可由( )判断。A折算应力 eq=fyB最大主应力 1=fyC最小主应力 1=f
15、yD三向主应力同时满足 1=fy， 2=fy， 1=fy（分数：2.00）A. B.C.D.解析：4.承重结构所用钢材应保证其基本力学性能的内容是( )A抗拉强度 伸长率 B抗拉强度 屈服强度 冷弯性能C抗拉强度 屈服强度 伸长率 D屈服强度 伸长率 冷弯性能（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为钢材的主要力学性能。要点透析 承重结构用的钢材应具有抗拉强度、屈服强度、伸长率和硫、磷含量的合格保证。5.Q235 钢与 Q345 钢焊接时，焊条可采用( )AE55 BE50CE43 D前三种均可（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为焊
16、条的选择。要点透析 当同强度的钢材焊接时可采用与低强度铜材相适应的焊接材料，Q235 钢采用 E43 系列焊条，Q345 钢采用 E50 系列焊条。故选 C。6.高强度摩擦型螺栓连接与高强度承压型螺栓连接的主要区别是( )A摩擦面处理不同 B材料不同C预拉力不同 D传力方式不同（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 本题主要考查的知识点为高强度摩擦型螺栓连接与承压连接的本质区别。要点透析 摩擦型高强度螺栓连接是靠板件间的强大的摩擦力来传力，而承压型高强度螺栓连接是靠板件间的强大的摩擦力及栓杆共同传力。故选 D。7.一般按构造和施工要求，钢板上螺栓的最小允许端距是( )A3d 0 B2d
17、 0C1.2d 0 D1.5d 0（分数：2.00）A.B. C.D.解析：8.高强度螺栓的抗拉承载力( )A与作用拉力大小有关 B与预拉力大小有关C与连接件表面处理情况有关 D与选项 A、B 和 C 都无关（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为高强摩擦的抗拉承载力计算。要点透析 高强度螺栓的抗拉承载力 Ntb=0.8P，P 指的是预拉力，故选 B。9.用 Q235 钢和 Q345 钢分别制造一轴心受压柱，其截面和长细比相同，在弹性范围内屈曲时，比较前者的临界力与后者的大小关系是( )A大于 B小于C等于或接近 D无法比较（分数：2.00）A.B.C. D.解析
18、：解析 本题主要考查的知识点为钢材临界力的计算。要点透析 根据公式10.为提高轴心压杆的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布( )A尽可能集中于截面的形心处 B尽可能远离形心C任意分布，无影响 D尽可能集中于截面的剪切中心（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为轴心压杆的整体稳定计算。要点透析 杆件截面的形式应使其面积分布尽可能远离形心，这样截面就比较开展，截面的惯性矩就较大，构件的长细比就会降低，构件的稳定承载力就会提高。故选 B。11.轴心受压工字形截面柱翼缘的宽厚比和腹板的高厚比是根据下列哪项原则确定的( )A板件的临界应力小于
19、屈服强度 B板件的临界应力不小于屈服强度C板件的临界应力小于构件临界应力 D板件的临界应力不小于构件临界应力（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 本题主要考查的知识点为轴心受压构件的局部稳定。要点透析 板件的临界应力不小于构件临界应力，目的是板件局部屈曲不先于构件整体屈曲。12.通常轴心受压缀条式格构柱的横缀条不受力，但一般仍设置，其理由是( )A起构造作用 B可以加强柱的整体抗弯刚度C对单肢稳定起作用 D以上三种原因都有（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为横缀条的设置。要点透析 横缀条不受力，主要是用来减小柱肢在平面内的计算长度，以提高单肢的稳定承
20、载力。13.在下列关于柱脚底板厚度的说法中，错误的是( )A底板厚度至少应满足公式 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为柱脚底板厚度的确定。要点透析 四边支承板的最大弯矩比三边支承板的要小，因而柱脚底板可以更薄些。故选 C。14.下面选项中对提高工字形组合截面梁的整体稳定性作用最小的是( )A增加腹板厚度 B约束梁端扭转C设置平面外支承 D加宽梁翼缘（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为提高梁整体稳定的措施。要点透析 梁的整体失稳属于弯扭失稳，约束梁端扭转可以减少扭转变形的程度，设置平面外支撑，可以减小受压自由变形长度，加宽梁翼
21、缘可以提高截面抗弯模量，均可以有效提高梁的整体稳定性，而增加腹板厚度，对提高梁的整体稳定作用非常有限。故选 A。15.防止梁腹板发生局部失稳，常采取加劲措施，这是为了( )A增加梁截面的惯性矩 B增加截面面积C改变构件的应力分布状态 D改变边界约束板件的宽厚比（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：16.确定梁经济高度的原则是( )A制造时间最短 B用钢量最省C最便于施工 D免于变截面的麻烦（分数：2.00）A.B. C.D.解析：17.钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算内容为( )A强度、弯矩作用平面内稳定性、局部稳定、变形B弯矩作用平面内稳定性、局部稳定、变形、长细比C强度、弯矩
22、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（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：18.跨度为 l 的梯形屋架的起拱高度应为( )Al/1000 Bl/500Cl/100 Dl/20（分数：2.00）A.B. C.D.解析：19.梯形钢屋架受压杆件，其合理截面形式，应使所选截面尽量满足( )的要求。A等稳定 B等刚度C等强度 D计算长度相等（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为屋架杆件截面形式的选择。要点透析 梯形钢屋架受压杆件平面内、外的计算长度可能不一致，而构件关于两个形心主轴的惯性矩一般也不
23、相等，选截面应尽量满足等稳定的要求，以充分发挥构件的承载能力。20.普通钢屋架中的受压杆件采用双角钢构件，两个侧向固定点之间( )A垫板数不得少于 2 个 B垫板数不得少于 1 个C垫板数不得多于 2 个 D可不设垫板（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为钢屋架中垫板的设置。要点透析 设置垫板是为了保证两个角钢组成的构件能起到整体作用，如果只设置一块垫板，由于垫板位于杆件中心，剪力为零不起作用。二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.由于钢材具有良好的 1 性能，因此钢结构在一般情况下就不会因偶然或局部超载而发生突然断裂。（分数：1.00）填空项 1:
24、_ （正确答案：塑性）解析：22.随着温度的升高，钢材的 1 逐渐降低。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：强度）解析：23.试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载的 1 有关，而与钢材的静力强度并无明显关系。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：重复次数）解析：24.应力集中将会导致构件发生 1 破坏。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：脆性）解析：25.焊缝连接中最危险的缺陷是 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：裂纹）解析：26.残余应力将减小构件的刚度，同时将 1 构件的稳定承载力。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案
25、：降低）解析：27.计算轴心受压柱柱脚的底板厚度时，其四边支承板的 M=aqa2，式中 a 为四边支承板中的 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：短边长度）解析：28.改变梁截面时，要使截面的变化比较平缓，以防止截面突变而引起严重的 1 现象。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：应力集中）解析：29.偏心压杆为单轴对称截面，如图所示，当弯矩作用在对称轴平面内，并且使_侧承受较大压力时，该偏心压杆的受力才是合理的。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：翼缘较大）解析：30.屋架的计算跨度指的是 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：屋架两端支座反力之间
26、的距离。）解析：三、计算题(总题数：5，分数：30.00)31.如图所示，双角钢与节点板采用角焊缝 A 连接，已知轴心拉力设计值 N=420kN(静力荷载)，钢材为Q235，焊条 E43 型，手工焊，焊脚尺寸 hf=6mm，焊缝强度 ，肢背、肢尖内力系数分别为0.65、0.35，试求角钢肢背、肢尖焊缝的最小长度。（分数：6.00）_正确答案：(验算焊脚尺寸是否符合构造要求贴边焊 hfmax=t=6mm，故取 hf=6mm 符合构造要求。(2)求肢背、肢尖的内力 N1、N 2N1=K1N=0.65420=273kNN2=K2N=0.35420=147kN(3)求焊缝的长度 l1、l 2)解析：3
27、2.如图所示，屋架下弦节点与柱螺栓连接，材质 Q235，C 级普通螺栓 M24，该连接属于大偏心受拉连接。已知螺栓强度， ，螺栓 Ae=352.5mm2。试验算该连接的螺栓是否安全。（分数：6.00）_正确答案：(1)求螺栓群受力竖向剪力 V=5253/5=315kN，由 12 个螺栓均匀分担：N=315/12=26.25kN。水平偏心力 N=625-5254/5=205kN 由螺栓群连接承受(2)单个 M24 螺栓的承载力设计值(3)单个螺栓承受最大拉力 N1max。大偏心受拉时，螺栓群转动轴在最顶排螺栓，最底排螺栓受力最大，其值为 N1max。下弦杆轴线距螺栓群中心 e=360mm。(4)
28、螺栓强度验算)解析：33.如图所示，一两端铰接的轴心受压柱，长为 7m，轴心压力设计值 N=450kN，容许长细比=150。采用热轧 H 型钢，截面 HW200200812，A=64.28cm 2，i x=8.61cm，i y=4.99cm。钢材为Q235，f=215N/mm 2，整体稳定系数可由下表查的。试验算该柱的稳定性及刚度。 55 60 65 70 75 80 85 90 0.833 0.807 0.780 0.751 0.720 0.688 0.655 0.621（分数：6.00）_正确答案：(1)刚度验算所以刚度满足要求。(2)稳定性验算由长细比的较大值 =81.3查表得 =0.6
29、79。)解析：34.如图所示，一工字形截面梁绕强轴受力当梁某一截面所受弯矩 M=400kNm，剪力 V=580kN 时，试验算梁在该截面处的抗弯、抗剪强度是否满足要求。已知钢材为 Q235B，f=215N/mm 2，f v=125N/mm2。（分数：6.00）_正确答案：(1)梁的截面抗弯强度所以截面抗弯强度满足要求。(2)梁的抗剪强度)解析：35.如图所示，压弯构件承受轴心压力 N=40kN，均布荷载 q=2kN/m。以上数值均为静力荷载设计值；构件截面为 2 90565，A=14.42cm 2，I x=120.8cm4，i x=2.9cm，i y=2.37cm；钢材Q235，f=215N/
30、mm 2，E=2.0610 5N/mm2。试验算其平面内整体稳定性。 80 90 100 110 120 0.688 0.621 0.555 0.493 0.437提示：（分数：6.00）_正确答案：(1)截面几何特性W1x=Ix/z0=120.8/2.91=41.51cm3W2x=Ix/(9-z0)=120.8/(9-2.91)=19.84cm3(2)受力分析N=40kNM=ql2/8=23.252/8=2.64kNm(3)平面内整体稳定验算，查表得= x=0.480)解析：四、分析题(总题数：1，分数：8.00)36.某焊接组合截面钢梁，其尺寸、受力和支座条件如图示，已知钢材 Q235B。
31、试验算此梁腹板的局部稳定是否满足要求；若不能满足，应如何配置加劲肋(不必计算，把合理的配置形式在图中示意性画出即可)。（分数：8.00）_正确答案：(1)因为 )解析：五、综合题(总题数：1，分数：12.00)37.如图所示轴心受压格构柱承受轴力设计值 N=800kN，计算长度 lox=loy=10m，分肢采用225a：A=234.91=69.82cm 2，i y=9.81cm，I 1=175.9cm4，i 1=2.24cm，y 1=2.07cm，钢材为 Q235BF，缀条用 L454,Ad=3.49cm2。缀条柱换算长细比为 ，试按照等稳定原则确定两分肢平行于 x 轴的形心轴间距离 b。（分数：12.00）_正确答案：(等稳定条件为 0x= y)解析：
