1、钢结构自考题-4 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.对长细比很大的轴压构件，提高其整体稳定性最有效的措施是( )A增加支座约束 B提高钢材强度C加大回转半径 D减少荷载（分数：2.00）A.B.C.D.2.工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为 （分数：2.00）A.B.C.D.3.钢结构梁计算公式 （分数：2.00）A.B.C.D.4.以下图示各简支架，截面放置和荷载作用位置不同，其他条件均相同，则整体稳定性为最好的是( )（分数：2.00）A.B.C.D.5.按钢结构设计规范规定设计焊接工字形楼面梁时，如果腹板高厚比
2、 h0/tw符合下列哪个条件，尚应布置纵向加劲肋( )（分数：2.00）A.B.C.D.6.图中 T 形截面拉弯构件强度计算的最不利点为( )（分数：2.00）A.B.C.D.7.在压弯构件弯矩作用平面外稳定计算式中，轴力项分母里的 y是( )A弯矩作用平面内轴心压杆的稳定系数 B弯矩作用平面外轴心压杆的稳定系数C轴心压杆两方面稳定系数的较小者 D压弯构件的稳定系数（分数：2.00）A.B.C.D.8.屋架下弦纵向水平支撑一般设置在( )A端竖杆处 B下弦中间C房屋两侧 D斜腹杆处（分数：2.00）A.B.C.D.9.在计算屋架杆件轴力时，考虑半跨荷载的内力组合，是为了求得( )A弦杆的最大内
3、力 B腹杆的最大内力C屋架两端弦杆、腹杆的最大内力 D屋架跨中部分腹杆内力性质的可能变化（分数：2.00）A.B.C.D.10.屋架轴心受压杆件的计算长度 l0x=1508mm，l 0y=3016mm，应选用下列哪种截面( )（分数：2.00）A.B.C.D.11.三角形钢屋架节点板的厚度，是根据( )来选定的。A腹杆的长细比 B弦杆中的最大内力C弦杆的长细比 D腹杆中的最大内力（分数：2.00）A.B.C.D.12.轴心压杆整体稳定公式 （分数：2.00）A.B.C.D.13.计算格构式压杆对虚轴 x 轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据( )查表确定。A x B 0xC y D 0y（分数：
4、2.00）A.B.C.D.14.单向受弯梁失去整体稳定时其表现是( )形式的失稳。A弯曲 B扭转C弯扭 D双向弯曲（分数：2.00）A.B.C.D.15.分析焊接工字形钢梁的腹板局部稳定时，腹板与翼缘相接处可简化为( )A自由边 B简支边C固定边 D有转动约束的支承边（分数：2.00）A.B.C.D.16.某钢梁牌号不同，其他条件均相同，在充分发挥材料强度的前提下，Q235 钢梁的最小高度 hmin( )Q345钢梁的 hmin。A大于 B小于C等于 D不确定（分数：2.00）A.B.C.D.17.实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的 x1主要是考虑受( )A截面塑性发展对承
5、载力的影响 B残余应力的影响C初偏心的影响 D初弯矩的影响（分数：2.00）A.B.C.D.18.如图所示的柱脚构造，只适用于( )（分数：2.00）A.B.C.D.19.屋盖中设置的刚性系杆( )A可以受压和受拉 B只能受拉C可以受弯 D可以受压和受弯（分数：2.00）A.B.C.D.20.屋架的腹杆和节点数最小的腹杆体系为( )A单斜式 B人字式C再分式 D交叉式（分数：2.00）A.B.C.D.二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.焊接工字形截面轴心受压柱保证腹板局部稳定的限值是： （分数：1.00）填空项 1:_22.承受向下均布荷载作用的简支梁，当荷载作用位置在梁的 1
6、翼缘时，梁整体稳定性较高。（分数：1.00）填空项 1:_23.屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连，一般做成十字形截面，这时它的计算长度是 1。（分数：1.00）填空项 1:_24.一根理想的轴心受压构件，其失稳形式可能有 1、扭转屈曲和弯扭屈曲三种。（分数：1.00）填空项 1:_25.柱脚处的剪力由底板和基础处的 1 来平衡。（分数：1.00）填空项 1:_26.对直接承受 1 荷载的梁不能考虑腹板的屈曲后强度。（分数：1.00）填空项 1:_27.格构式拉弯构件或冷弯薄壁型钢截面的拉弯构件，将 1 视为构件的极限状态。（分数：1.00）填空项 1:_28.提高轴心受压构件局部稳定的常用合理方
7、法是 1。（分数：1.00）填空项 1:_29.常用的普通钢屋架有三角形、梯形、 1 等形式。（分数：1.00）填空项 1:_30.偏心受压杆件属于第 1 类稳定向题。（分数：1.00）填空项 1:_三、计算题(总题数：5，分数：30.00)31.验算由 2 755(面积为 7.41102mm2)组成的水平放置的轴心拉杆。轴心拉力的设计值为270kN，只承受静力作用，计算长度为 3m。杆端有一排直径为 20mm 的螺栓孔。钢材为 Q235 钢，f=215N/mm2。计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。=150，i x=2.32cm，i y=3.29cm，单肢最小回转半径 i1=1.50cm。（
8、分数：6.00）_32.试验算如图所示承受静力荷载的拉弯构件的强度和刚度。已知荷载设计值N=1500kN，F=50kN，l=5m，=350。构件截面为45a，截面特性A=10200mm2，W x=1430cm3，i x=17.7cm，i y=2.89cm。截面无削弱。材料为 Q235 钢，f=215N/mm2， x=1.05。（分数：6.00）_33.如图所示天窗架侧腿为 2 100806 长肢相连组成的 T 形截面，高度为 l，两端铰接，N 和 q为荷载的设计值，W 1x，W 2x分别为截面上 1 点、2 点的抵抗矩，钢材为 Q235BF。写出：(1)如题 33 图所示 q 方向作用时，弯矩
9、作用平面内稳定的计算公式和弯矩作用平面外稳定的计算公式。(2)当 q 方向相反时，相应的计算公式。（分数：6.00）_34.图示为一两端铰接的焊接工字形等截面钢梁，梁上作用有两个集中荷载 P=300kN。试对此梁进行强度验算。已知 f=215N/mm2，f v=125N/mm2。， x=1.05。（分数：6.00）_35.如图所示楼盖梁跨度 4.8m，采用焊接工字形截面，承受的均布荷载为恒载标准值(包括自重)8kN/m+活载标准值 qk，楼板可保证梁的侧向稳定性，钢材为 Q235BF，f=215N/mm 2，f v=125N/mm2，试计算活荷载 qk的最大值。已知：容许挠度v=l/250，I
10、 x=9.511107mm4，W x=6.3105mm3，S x=3.488105mm3， x=1.05，v=5ql 4/384EIx，r G=1.2，r Q=1.4。（分数：6.00）_四、分析题(总题数：1，分数：8.00)36.实腹式轴心受压构件设计时，一般需要满足哪些条件?为了保证实腹式轴压杆件组成板件的局部稳定，有哪几种处理方法?（分数：8.00）_五、综合题(总题数：1，分数：12.00)37.如图所示，等截面工字形组合截面轴心受压杆，杆端作用轴力 N1，杆中部两侧伸出腿上也作用荷载N1，杆的局部稳定得到保证，11 截面处两翼缘上开有图示螺栓孔。已知钢材的强度设计值f=215N/m
11、m2，求此杆最大承载力 N1。（分数：12.00）_钢结构自考题-4 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.对长细比很大的轴压构件，提高其整体稳定性最有效的措施是( )A增加支座约束 B提高钢材强度C加大回转半径 D减少荷载（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构件整体稳定的措施。要点透析 =l 0/i，增加支座约束，可以有效降低构件的计算长度。故选 A。2.工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为 （分数：2.00）A. B.C.D.解析：3.钢结构梁计算公式 （分数：2.00）A.B.C.
12、 D.解析：解析 本题主要考查的知识点为梁的强度计算公式。要点透析 x表示截面的塑性发展系数，即截面部分进入塑性。4.以下图示各简支架，截面放置和荷载作用位置不同，其他条件均相同，则整体稳定性为最好的是( )（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梁整体稳定的因素。要点透析 选项 D 中，受压翼缘为上翼缘，翼缘宽度大而且荷载作用在下翼缘，附加弯矩会减小粱的扭转程度，故可有效提高粱的稳定性。5.按钢结构设计规范规定设计焊接工字形楼面梁时，如果腹板高厚比 h0/tw符合下列哪个条件，尚应布置纵向加劲肋( )（分数：2.00）A.B. C.D.解析：6.图中 T 形
13、截面拉弯构件强度计算的最不利点为( )（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为拉弯构件的最不利截面。要点透析 弯矩使截面下边缘受拉应力作用与轴力 N 产生的拉应力相叠加后绝对值最大。故选 B。7.在压弯构件弯矩作用平面外稳定计算式中，轴力项分母里的 y是( )A弯矩作用平面内轴心压杆的稳定系数 B弯矩作用平面外轴心压杆的稳定系数C轴心压杆两方面稳定系数的较小者 D压弯构件的稳定系数（分数：2.00）A.B. C.D.解析：8.屋架下弦纵向水平支撑一般设置在( )A端竖杆处 B下弦中间C房屋两侧 D斜腹杆处（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查
14、的知识点为屋架下弦纵向水平支撑的布置。要点透析 屋架下弦纵向水平支撑一般设于房屋两侧。9.在计算屋架杆件轴力时，考虑半跨荷载的内力组合，是为了求得( )A弦杆的最大内力 B腹杆的最大内力C屋架两端弦杆、腹杆的最大内力 D屋架跨中部分腹杆内力性质的可能变化（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：10.屋架轴心受压杆件的计算长度 l0x=1508mm，l 0y=3016mm，应选用下列哪种截面( )（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为截面的等稳定性设计。要点透析 因为题中 l0y=2l0x，为了获得等稳定，即 x= y，则需有 iy/ix=2，故选两不等边角铜短
15、肢相连，即选项 C。11.三角形钢屋架节点板的厚度，是根据( )来选定的。A腹杆的长细比 B弦杆中的最大内力C弦杆的长细比 D腹杆中的最大内力（分数：2.00）A.B. C.D.解析：12.轴心压杆整体稳定公式 （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：13.计算格构式压杆对虚轴 x 轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据( )查表确定。A x B 0xC y D 0y（分数：2.00）A.B. C.D.解析：14.单向受弯梁失去整体稳定时其表现是( )形式的失稳。A弯曲 B扭转C弯扭 D双向弯曲（分数：2.00）A.B.C. D.解析：15.分析焊接工字形钢梁的腹板局部稳定时，腹板与翼缘相接处可
16、简化为( )A自由边 B简支边C固定边 D有转动约束的支承边（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：16.某钢梁牌号不同，其他条件均相同，在充分发挥材料强度的前提下，Q235 钢梁的最小高度 hmin( )Q345钢梁的 hmin。A大于 B小于C等于 D不确定（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为梁的最小高度的确定。要点透析 h min=0.16fl2/vrE，E 为弹性模量，Q235 的弹性模量高于 Q345，所以 Q235 的 hmin，小于Q345 铜梁的 hmin。故选 B。17.实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的 x1主要是考虑
17、受( )A截面塑性发展对承载力的影响 B残余应力的影响C初偏心的影响 D初弯矩的影响（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为实腹式偏心受压构件平面内的整体稳定验算。要点透析 x1为截面塑性发展系数。故选 A。18.如图所示的柱脚构造，只适用于( )（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的构造。要点透析 图示为铰接柱脚，一般只适用于 N、M 都较小，且底极与基础之间只承受压应力的情况。故选A。19.屋盖中设置的刚性系杆( )A可以受压和受拉 B只能受拉C可以受弯 D可以受压和受弯（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 本题
18、主要考查的知识点为刚性系杆的性质。要点透析 刚性系杆一般由两个角钢组成十字形截面，其长细比应控制在 200 以内，所以可以受压，但其横向刚度较低，不能受弯。20.屋架的腹杆和节点数最小的腹杆体系为( )A单斜式 B人字式C再分式 D交叉式（分数：2.00）A.B. C.D.解析：二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.焊接工字形截面轴心受压柱保证腹板局部稳定的限值是： （分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案： y=62）解析：22.承受向下均布荷载作用的简支梁，当荷载作用位置在梁的 1 翼缘时，梁整体稳定性较高。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：下）解析：23.屋架
19、的中央竖杆常和垂直支撑相连，一般做成十字形截面，这时它的计算长度是 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：0.9l）解析：24.一根理想的轴心受压构件，其失稳形式可能有 1、扭转屈曲和弯扭屈曲三种。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：弯曲屈曲）解析：25.柱脚处的剪力由底板和基础处的 1 来平衡。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：摩擦力）解析：26.对直接承受 1 荷载的梁不能考虑腹板的屈曲后强度。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：动力）解析：27.格构式拉弯构件或冷弯薄壁型钢截面的拉弯构件，将 1 视为构件的极限状态。（分数：1.00）填空项 1
20、:_ （正确答案：截面边缘开始屈服）解析：28.提高轴心受压构件局部稳定的常用合理方法是 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：设置横向加劲肋）解析：29.常用的普通钢屋架有三角形、梯形、 1 等形式。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：平行弦）解析：30.偏心受压杆件属于第 1 类稳定向题。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：二）解析：三、计算题(总题数：5，分数：30.00)31.验算由 2 755(面积为 7.41102mm2)组成的水平放置的轴心拉杆。轴心拉力的设计值为270kN，只承受静力作用，计算长度为 3m。杆端有一排直径为 20mm 的螺栓孔。钢
21、材为 Q235 钢，f=215N/mm2。计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。=150，i x=2.32cm，i y=3.29cm，单肢最小回转半径 i1=1.50cm。（分数：6.00）_正确答案：(1)净截面强度验算A=2741=1482mm2An=1482-2052=1282mm2=210.6N/mm2f=215N/mm 2(2)刚度验算)解析：32.试验算如图所示承受静力荷载的拉弯构件的强度和刚度。已知荷载设计值N=1500kN，F=50kN，l=5m，=350。构件截面为45a，截面特性A=10200mm2，W x=1430cm3，i x=17.7cm，i y=2.89cm。截面无削
22、弱。材料为 Q235 钢，f=215N/mm2， x=1.05。（分数：6.00）_正确答案：(1)强度验算所以强度满足要求。(2)刚度验算)解析：33.如图所示天窗架侧腿为 2 100806 长肢相连组成的 T 形截面，高度为 l，两端铰接，N 和 q为荷载的设计值，W 1x，W 2x分别为截面上 1 点、2 点的抵抗矩，钢材为 Q235BF。写出：(1)如题 33 图所示 q 方向作用时，弯矩作用平面内稳定的计算公式和弯矩作用平面外稳定的计算公式。(2)当 q 方向相反时，相应的计算公式。（分数：6.00）_正确答案：(1)平面内：平面外：(2)平面内：平面外：)解析：34.图示为一两端铰
23、接的焊接工字形等截面钢梁，梁上作用有两个集中荷载 P=300kN。试对此梁进行强度验算。已知 f=215N/mm2，f v=125N/mm2。， x=1.05。（分数：6.00）_正确答案：(1)截面几何特性(2)强度验算最大弯矩和剪力Mmax=3002=600kNmVmax=300kN抗弯强度验算截面翼缘边缘处正应力最大：抗剪强度验算截面腹板处剪力最大：)解析：35.如图所示楼盖梁跨度 4.8m，采用焊接工字形截面，承受的均布荷载为恒载标准值(包括自重)8kN/m+活载标准值 qk，楼板可保证梁的侧向稳定性，钢材为 Q235BF，f=215N/mm 2，f v=125N/mm2，试计算活荷载
24、 qk的最大值。已知：容许挠度v=l/250，I x=9.511107mm4，W x=6.3105mm3，S x=3.488105mm3， x=1.05，v=5ql 4/384EIx，r G=1.2，r Q=1.4。（分数：6.00）_正确答案：(1)按抗弯强度计算最大弯矩Mx=(1.28+1.4qk)4.82/8=2.88(9.6+1.4qk)kNm=M x/( xWx)=2.88(9.6+1.4qk)106/(1.056.3105)215N/mm 2qk=28.4kN/m(2)验算抗剪强度剪力V=(1.28+1.428.4)4.8/2=118.5kN=VS x/Ixtw=118500348
25、800/(9.5111076)=72.4N/mm2f v=125N/mm2满足要求。(3)验算挠度荷载标准值 q=8+28.4=36.4kN/m)解析：四、分析题(总题数：1，分数：8.00)36.实腹式轴心受压构件设计时，一般需要满足哪些条件?为了保证实腹式轴压杆件组成板件的局部稳定，有哪几种处理方法?（分数：8.00）_正确答案：(实腹式轴心受压构件设计一般需要满足强度、刚度、整体稳定性、局部稳定性要求。为了保证构件的局部稳定性，对翼缘板，可通过增加其厚度，使其宽厚比不超过一定的限值以确保其满足局部稳定性要求；对腹板，一方面可以通过增加其厚度，使其高厚比不超过一定的限值，也可在腹板中央沿腹板全长设置纵向加劲肋。)解析：五、综合题(总题数：1，分数：12.00)37.如图所示，等截面工字形组合截面轴心受压杆，杆端作用轴力 N1，杆中部两侧伸出腿上也作用荷载N1，杆的局部稳定得到保证，11 截面处两翼缘上开有图示螺栓孔。已知钢材的强度设计值f=215N/mm2，求此杆最大承载力 N1。（分数：12.00）_正确答案：(1)求杆件的计算长度杆件牛腿截面以上压力为 N1，牛腿以下部分压力为 3N1。(2)求杆件的长细比)解析：
