1、钢结构自考题模拟 10 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.在结构设计中，失效概率 P f 与可靠指标 的关系为_（分数：2.00）A.Pf 越大， 越大，结构可靠性越差B.Pf 越大， 越小，结构可靠性越差C.Pf 越大， 越小，结构可靠性越好D.Pf 越大， 越大，结构可靠性越好2.钢材的塑性指标用下列哪项来衡量_（分数：2.00）A.流幅B.冲击韧性C.可焊性D.伸长率3.钢材冲击韧性值 A kv 与工作温度 T 之间的关系为_（分数：2.00）A.T 降低，Akv 降低B.T 增加，Akv 降低C.T 降低，Akv
2、增高D.T 改变，Akv 不变4.T 形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸 （分数：2.00）A.t1 为腹板厚度，t2 为翼缘厚度B.t1 为翼缘厚度，t2 为腹板厚度C.t1 为较薄的被连接板件的厚度，t2 为较厚的被连接板件的厚度D.t1 为较厚的被连接板件的厚度，t2 为较薄的被连接板件的厚度5.产生焊接残余应力的主要因素之一是_（分数：2.00）A.钢材的塑性太低B.钢材的弹性模量太高C.焊接时热量分布不均D.焊缝的厚度太小6.抗剪螺栓连接在破坏时，若栓杆粗而连接板较薄时，易发生_（分数：2.00）A.栓杆受弯破坏B.构件挤压破坏C.构件受拉破坏D.构件冲剪破坏7.当沿受力方向的连接长度
3、 l 1 15d 0 (d 0 为孔径)时，螺栓的_设计值应予以降低。（分数：2.00）A.受剪承载力B.承压承载力C.选项 A 和 BD.选项 A 或 B8.实腹式轴心受压构件应进行_（分数：2.00）A.强度计算B.强度、整体稳定、局部稳定和长细比计算C.强度、整体稳定和长细比计算D.强度和长细比计算9.确定双肢格构式柱的肢间距是根据_（分数：2.00）A.格构柱所受的最大剪力B.绕虚轴和绕实轴两个方向的等稳定条件C.单位剪切角D.单肢等稳定条件10.设计焊接工字形截面梁时，通常取腹板厚度小于翼缘厚度，这是因为_（分数：2.00）A.可忽略腹板的局部稳定性B.设计时按有效宽度考虑C.可使截
4、面面积较小D.截面所受弯矩较小11.双轴对称工字形截面梁，截面形状如图所示，在弯矩和剪力共同作用下，关于截面中应力的说法正确的是_ （分数：2.00）A.弯曲正应力最大的点是 3 点B.剪应力最大的点是 2 点C.折算应力最大的点是 1 点D.折算应力最大的点是 2 点12.工字形梁受压翼缘宽厚比限值为： （分数：2.00）A.受压翼缘板自由外伸宽度B.受压翼缘板全部宽度C.受压翼缘板的有效宽度D.受压翼缘板全部宽度的 1/313.梁受固定集中荷载作用，当局部挤压应力不能满足要求时，下列较合理的措施是_（分数：2.00）A.加厚翼缘B.在集中荷载作用处设支承加劲肋C.增加横向加劲肋的数量D.加
5、厚腹板14.计算组合梁腹板与翼缘的连接角焊缝公式 （分数：2.00）A.梁中和轴以上截面对梁中和轴的面积矩B.梁上、下翼缘对梁中和轴面积矩之和C.梁上翼缘(或下翼缘)截面对梁中和轴的面积矩D.梁上翼缘(或下翼缘)对腹板边缘线的面积矩15.单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩_（分数：2.00）A.绕非对称轴作用B.绕对称轴作用C.绕任意轴作用D.视情况绕对称轴或非对称轴作用16.下图中单轴对称实腹偏心压杆，当验算其在弯矩作用平面内的整体稳定性时，在公式 中，W 1x 应取_ （分数：2.00）A.Ix/y1B.Ix/y2C.Iy/x1D.Iy/2x117.某钢屋架间距 6m，跨度 24m，房屋
6、内无托架及较大的振动设备，不考虑工作空间，可在屋盖支撑中不设置_（分数：2.00）A.上弦横向支撑B.下弦横向支撑C.下弦纵向水平支撑D.垂直支撑18.屋架弦杆在屋架平面外的计算长度应取_（分数：2.00）A.杆件的几何长度B.弦杆节间长度C.弦杆侧向支撑点之间的距离D.檩条之间的距离19.用两个角钢组成的 T 形或十字形截面，在两个角钢间隔一定距离处要设置一块垫板，该垫板的作用是_（分数：2.00）A.保证两个角钢能整体工作B.增加截面在平面内的刚度C.减小杆件在平面内的计算长度D.减小杆件在平面外的计算长度20.控制钢屋架同一节点板上各杆件焊缝之间的净距不小于 10mm 以及各杆件端部边缘
7、间的空隙不小于20mm 是为了_（分数：2.00）A.美观B.便于施焊和避免焊缝过于密集C.增大节点刚度D.提高节点板抗弯强度二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.根据结构发生破坏时可能产生后果的严重程度，把结构分为一、二、三级三个安全等级。一般工业民用建筑钢结构取 1 级。 （分数：1.00）22.当所有应力循环中的应力幅保持常量时，构件成承受的荷载称为 1。 （分数：1.00）23.直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力变化的循环次数超过 1 次时，应进行疲劳验算。 （分数：1.00）24.随着温度下降，钢材的冲击韧性值 1。 （分数：1.00）25.槽钢20a
8、的高度为 1mm。 （分数：1.00）26.部分 T 型钢是半个 1 型钢。 （分数：1.00）27.在高强螺栓性能等级中“8.8 级”中的“0.8”代表 1。 （分数：1.00）28.钢结构是按照三种失稳形式中的 1 来确定轴心受压杆件的承载力。 （分数：1.00）29.在同时采用横肋、纵肋加强的腹板中，应在二者相交处将 1 断开。 （分数：1.00）30.受压上弦杆在拼接节点处的拼接角钢的长度要求一般不应小于 4060cm，这主要是考虑拼接节点的 1。 （分数：1.00）三、计算题(总题数：5，分数：30.00)31.如下图所示牛腿与柱的连接角焊缝，全部剪力由腹板上的两条竖向焊缝承担，弯矩
9、则由全部焊缝计算截面承受。已知钢材为 Q235，作用力设计值 F=380kN(静力荷载)。焊条为 E43 型，手工焊，取 h f =8mm，焊缝强度 ，整个焊缝计算截面对 x 轴的惯性矩和截面抵抗矩为 I w =1.6410 8 mm 4 ，W w =8.210 5 mm 3 试验算焊缝强度。 （分数：6.00）_32.试计算下图中节点板与柱连接的 C 级普通螺栓的强度。已知螺栓 M22，钢材 Q235，承受拉力设计值420kN，螺栓 。 （分数：6.00）_33.如下图所示，一两端铰接的焊接工字形组合截面柱，轴向压力设计值为 N=580kN，柱的长度为 5m，采用 Q235，f=215N/m
10、m 2 。钢材容许长细比=150，整体稳定系数见下表。试校核该柱的刚度整体稳定。 45 50 55 60 90 95 100 105 0.807 0.775 0.742 0.709 0.517 0.488 0.463 0.441 （分数：6.00）_34.如下图所示拉弯构件，采用普通工字钢 I28a，材料为 Q235 钢，f=215N/mm 2 。截面无削弱，截面面积A=55.37cm 2 ，自重设计值 0.52kN/m，W x =508cm 3 ，i x =11.34cm，i y =2.49cm，r x =1.05，=350。承受的荷载的设计值为：横向拉力 800kN，横向均布荷载 7kN/
11、m(不含自重)，试验算此构件是否有效。 （分数：6.00）_35.如下图所示，偏心压杆由 218011010 组成，单肢截面积 A=28.4cm 2 。试验算柱强度是否能够满足要求。已知：f=215N/mm 2 ， x1 =1.05(肢背)， x2 =1.2(肢尖)，I x =1940cm 4 (单肢)，N=1000kN，q=3.5kN/m。 （分数：6.00）_四、分析题(总题数：1，分数：8.00)36.某工字形截面牛腿与工字形柱的翼缘焊接如下图所示，试解释焊缝 15 的标注含义并分析其传力途径。（分数：8.00）_五、综合题(总题数：1，分数：12.00)37.焊接箱形截面主梁跨度 9m
12、，集中和均布荷载设计值(包括自重)如下图所示，钢材为 Q345B，f=315N/mm 2 ，f v =185N/mm 2 ，取局部压应力 c =0，I x =7.7310 8 mm 4 ，S x =1.5410 6 mm 3 ， x =1.05。试校核此梁强度是否满足要求。如果抗弯强度不满足要求，采取何种措施可以有效的提高梁的抗弯强度? （分数：12.00）_钢结构自考题模拟 10 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.在结构设计中，失效概率 P f 与可靠指标 的关系为_（分数：2.00）A.Pf 越大， 越大，结构可靠性越差
13、B.Pf 越大， 越小，结构可靠性越差 C.Pf 越大， 越小，结构可靠性越好D.Pf 越大， 越大，结构可靠性越好解析：考点 本题主要考查的知识点为失效概率与可靠指标的关系。 P f 是失效概率，它越大，结构可靠性就越差； 与 P f 成反比，P f 越大， 越小；故选 B。2.钢材的塑性指标用下列哪项来衡量_（分数：2.00）A.流幅B.冲击韧性C.可焊性D.伸长率 解析：3.钢材冲击韧性值 A kv 与工作温度 T 之间的关系为_（分数：2.00）A.T 降低，Akv 降低 B.T 增加，Akv 降低C.T 降低，Akv 增高D.T 改变，Akv 不变解析：考点 本题主要考查的知识点为冲
14、击韧性与温度的关系。4.T 形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸 （分数：2.00）A.t1 为腹板厚度，t2 为翼缘厚度B.t1 为翼缘厚度，t2 为腹板厚度C.t1 为较薄的被连接板件的厚度，t2 为较厚的被连接板件的厚度 D.t1 为较厚的被连接板件的厚度，t2 为较薄的被连接板件的厚度解析：5.产生焊接残余应力的主要因素之一是_（分数：2.00）A.钢材的塑性太低B.钢材的弹性模量太高C.焊接时热量分布不均 D.焊缝的厚度太小解析：6.抗剪螺栓连接在破坏时，若栓杆粗而连接板较薄时，易发生_（分数：2.00）A.栓杆受弯破坏B.构件挤压破坏 C.构件受拉破坏D.构件冲剪破坏解析：7.当沿受力
15、方向的连接长度 l 1 15d 0 (d 0 为孔径)时，螺栓的_设计值应予以降低。（分数：2.00）A.受剪承载力B.承压承载力C.选项 A 和 B D.选项 A 或 B解析：考点 本题主要考查的知识点为螺栓受剪时的计算。 原因是为了防止螺栓群端部首先被破坏而导致连接破坏。8.实腹式轴心受压构件应进行_（分数：2.00）A.强度计算B.强度、整体稳定、局部稳定和长细比计算 C.强度、整体稳定和长细比计算D.强度和长细比计算解析：9.确定双肢格构式柱的肢间距是根据_（分数：2.00）A.格构柱所受的最大剪力B.绕虚轴和绕实轴两个方向的等稳定条件 C.单位剪切角D.单肢等稳定条件解析：10.设计
16、焊接工字形截面梁时，通常取腹板厚度小于翼缘厚度，这是因为_（分数：2.00）A.可忽略腹板的局部稳定性B.设计时按有效宽度考虑 C.可使截面面积较小D.截面所受弯矩较小解析：考点 本题主要考查的知识点为轴心受压构件的局部稳定。 考虑到翼缘板对腹板的嵌固作用，可以只考虑腹板边缘的有效截面来承受荷载。故选 B。11.双轴对称工字形截面梁，截面形状如图所示，在弯矩和剪力共同作用下，关于截面中应力的说法正确的是_ （分数：2.00）A.弯曲正应力最大的点是 3 点B.剪应力最大的点是 2 点C.折算应力最大的点是 1 点D.折算应力最大的点是 2 点 解析：12.工字形梁受压翼缘宽厚比限值为： （分数
17、：2.00）A.受压翼缘板自由外伸宽度 B.受压翼缘板全部宽度C.受压翼缘板的有效宽度D.受压翼缘板全部宽度的 1/3解析：13.梁受固定集中荷载作用，当局部挤压应力不能满足要求时，下列较合理的措施是_（分数：2.00）A.加厚翼缘B.在集中荷载作用处设支承加劲肋 C.增加横向加劲肋的数量D.加厚腹板解析：14.计算组合梁腹板与翼缘的连接角焊缝公式 （分数：2.00）A.梁中和轴以上截面对梁中和轴的面积矩B.梁上、下翼缘对梁中和轴面积矩之和C.梁上翼缘(或下翼缘)截面对梁中和轴的面积矩 D.梁上翼缘(或下翼缘)对腹板边缘线的面积矩解析：15.单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩_（分数：2.0
18、0）A.绕非对称轴作用 B.绕对称轴作用C.绕任意轴作用D.视情况绕对称轴或非对称轴作用解析：考点 本题主要考查的知识点为拉弯、压弯构件截面形式的选择。 非对称轴为强轴，承载力高。故选 A。16.下图中单轴对称实腹偏心压杆，当验算其在弯矩作用平面内的整体稳定性时，在公式 中，W 1x 应取_ （分数：2.00）A.Ix/y1B.Ix/y2 C.Iy/x1D.Iy/2x1解析：考点 本题主要考查的知识点为实腹偏心压杆平面内的整体稳定计算公式。 因为偏心荷载作用在中和轴的右侧，腹板右端受压。故受压截面模量为选项 B。17.某钢屋架间距 6m，跨度 24m，房屋内无托架及较大的振动设备，不考虑工作空
19、间，可在屋盖支撑中不设置_（分数：2.00）A.上弦横向支撑B.下弦横向支撑C.下弦纵向水平支撑 D.垂直支撑解析：考点 本题主要考查的知识点为屋盖支撑的布置。 所有屋盖均需设上弦横向支撑和垂直支撑，一般房屋的屋盖可以不设下弦纵向水平支撑。故选 C。18.屋架弦杆在屋架平面外的计算长度应取_（分数：2.00）A.杆件的几何长度B.弦杆节间长度C.弦杆侧向支撑点之间的距离 D.檩条之间的距离解析：19.用两个角钢组成的 T 形或十字形截面，在两个角钢间隔一定距离处要设置一块垫板，该垫板的作用是_（分数：2.00）A.保证两个角钢能整体工作 B.增加截面在平面内的刚度C.减小杆件在平面内的计算长度
20、D.减小杆件在平面外的计算长度解析：20.控制钢屋架同一节点板上各杆件焊缝之间的净距不小于 10mm 以及各杆件端部边缘间的空隙不小于20mm 是为了_（分数：2.00）A.美观B.便于施焊和避免焊缝过于密集 C.增大节点刚度D.提高节点板抗弯强度解析：考点 本题主要考查的知识点为钢屋架的节点设计。 同一节点板上杆件近距过小会使焊缝过于密集而产生复杂应力状态，同时也不便于施焊。二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.根据结构发生破坏时可能产生后果的严重程度，把结构分为一、二、三级三个安全等级。一般工业民用建筑钢结构取 1 级。 （分数：1.00）解析：二22.当所有应力循环中的应力幅
21、保持常量时，构件成承受的荷载称为 1。 （分数：1.00）解析：常幅循环荷载23.直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力变化的循环次数超过 1 次时，应进行疲劳验算。 （分数：1.00）解析：510 424.随着温度下降，钢材的冲击韧性值 1。 （分数：1.00）解析：减小25.槽钢20a 的高度为 1mm。 （分数：1.00）解析：20026.部分 T 型钢是半个 1 型钢。 （分数：1.00）解析：H27.在高强螺栓性能等级中“8.8 级”中的“0.8”代表 1。 （分数：1.00）解析：屈强比28.钢结构是按照三种失稳形式中的 1 来确定轴心受压杆件的承载力。 （分数：1.
22、00）解析：弯曲屈曲29.在同时采用横肋、纵肋加强的腹板中，应在二者相交处将 1 断开。 （分数：1.00）解析：纵肋30.受压上弦杆在拼接节点处的拼接角钢的长度要求一般不应小于 4060cm，这主要是考虑拼接节点的 1。 （分数：1.00）解析：刚度三、计算题(总题数：5，分数：30.00)31.如下图所示牛腿与柱的连接角焊缝，全部剪力由腹板上的两条竖向焊缝承担，弯矩则由全部焊缝计算截面承受。已知钢材为 Q235，作用力设计值 F=380kN(静力荷载)。焊条为 E43 型，手工焊，取 h f =8mm，焊缝强度 ，整个焊缝计算截面对 x 轴的惯性矩和截面抵抗矩为 I w =1.6410 8
23、 mm 4 ，W w =8.210 5 mm 3 试验算焊缝强度。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：将作用力 F 移至焊缝有效截面形心轴线上，则焊缝同时承受弯矩 M=Fe=380300=1.1410 5 kNmm 和剪力 V=F=380kN。 (1)焊缝有效截面的几何参数 取 h f =8mmh fmax =1.2t min =1.28=9.6mm 两条腹板竖向焊缝的计算截面面积为： A w =20.78376=4211.2mm 2 (2)焊缝强度验算 “1”点的焊缝强度验算 “2”点的焊缝强度验算 32.试计算下图中节点板与柱连接的 C 级普通螺栓的强度。已知螺栓 M22，钢材 Q2
24、35，承受拉力设计值420kN，螺栓 。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)先把 N 简化到螺栓截面形心处： 图中设有支托，因此剪力由支托承受。 (2)求螺栓的抗拉承载力 (3)求 M，N x 作用下的螺栓受力 假设小偏心受拉，转动中心在螺栓截面形心处，弯矩 33.如下图所示，一两端铰接的焊接工字形组合截面柱，轴向压力设计值为 N=580kN，柱的长度为 5m，采用 Q235，f=215N/mm 2 。钢材容许长细比=150，整体稳定系数见下表。试校核该柱的刚度整体稳定。 45 50 55 60 90 95 100 105 0.807 0.775 0.742 0.709 0.517
25、 0.488 0.463 0.441 （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)截面特性 A=2201.0+201.0=60cm 2 (2)刚度校核 所以刚度满足要求。 (3)整体稳定校核 由长细比的较大值 y =100.6 查表得 =0.460。 34.如下图所示拉弯构件，采用普通工字钢 I28a，材料为 Q235 钢，f=215N/mm 2 。截面无削弱，截面面积A=55.37cm 2 ，自重设计值 0.52kN/m，W x =508cm 3 ，i x =11.34cm，i y =2.49cm，r x =1.05，=350。承受的荷载的设计值为：横向拉力 800kN，横向均布荷载 7k
26、N/m(不含自重)，试验算此构件是否有效。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)构件截面最大弯矩 M x =(7+0.52)6 2 /8=33.8kNm (2)验算强度： 所以强度满足要求。 (3)验算长细比： 35.如下图所示，偏心压杆由 218011010 组成，单肢截面积 A=28.4cm 2 。试验算柱强度是否能够满足要求。已知：f=215N/mm 2 ， x1 =1.05(肢背)， x2 =1.2(肢尖)，I x =1940cm 4 (单肢)，N=1000kN，q=3.5kN/m。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)求截面抵抗矩 W 1x =2I x /5.89
27、 =21940/5.89 =658.7cm 3 W 2x =2I x /12.11 =21940/12.11 =320.4cm 3 (2)截面最大弯矩 M x =3.54000 2 /8=710 6 Nmm (3)强度验算 四、分析题(总题数：1，分数：8.00)36.某工字形截面牛腿与工字形柱的翼缘焊接如下图所示，试解释焊缝 15 的标注含义并分析其传力途径。（分数：8.00）_正确答案：()解析：(1)焊缝 13 为双面角焊缝，焊缝 4、5 为对接单边 V 形坡口焊缝。焊缝 4 坡口开在翼缘板的上侧，焊缝 5 坡口也开在翼缘板的上侧。 (2)力 F 传力途径：经焊缝 1 传至腹板经焊缝 2
28、 传至下翼缘板一部分经焊缝 3、4、5 传至柱。五、综合题(总题数：1，分数：12.00)37.焊接箱形截面主梁跨度 9m，集中和均布荷载设计值(包括自重)如下图所示，钢材为 Q345B，f=315N/mm 2 ，f v =185N/mm 2 ，取局部压应力 c =0，I x =7.7310 8 mm 4 ，S x =1.5410 6 mm 3 ， x =1.05。试校核此梁强度是否满足要求。如果抗弯强度不满足要求，采取何种措施可以有效的提高梁的抗弯强度? （分数：12.00）_正确答案：()解析：验算跨中抗弯强度 最大弯矩 M x =209 2 /8+3200=802.5kNm W x =7
29、.7310 8 /300=2.5810 6 mm 3 =M x /( x W x ) =802.510 6 /(1.052.5810 6 ) =296.2N/mm 2 f=315N/mm 2 所以跨中抗弯强度满足要求。 (2)验算抗剪强度 剪力 V=200+209/2=290kN =VS x /2I x t w =2900001.5410 6 /(7.7310 8 8 2) =36.1N/mm 2 f v =185N/mm 2 所以抗剪强度满足要求。 (3)集中荷载作用处的折算应力 弯矩 M 1 =2903-203 2 /2=780kNm 剪力 V 1 =290-203=230kN S 1 =25012294=882000mm 3 1 =VS x /2I x t w =230000882000/(7.7310 8 82) =16.4N/mm 2 1 =M 1 h 0 /W x h =78010 6 576/(2.5810 6 600) =290N/mm 2
