1、钢结构自考题模拟 6 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.可靠度指标 越大，则失效概率 P f _（分数：2.00）A.越大B.越小C.不变D.无规则变化2.钢材的抗拉强度 f u 与屈服点 f y 之比 f u /f y 反映的是钢材的_（分数：2.00）A.强度储备B.弹塑性阶段的承载能力C.塑性变形能力D.强化阶段的承载能力3.以下关于应力集中的说法正确的是_（分数：2.00）A.应力集中降低了钢材的屈服强度B.应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制C.应力集中产生异号应力场，使钢材变脆D.应力集中可以提高构件的疲
2、劳强度4.直角角焊缝的有效厚度 h e 等于_（分数：2.00）A.0.7hfB.4hfC.1.2hfD.1.5hf5.承受静力荷载的构件，当所采用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的_（分数：2.00）A.静力强度B.刚度C.稳定承载力D.疲劳强度6.采用抗剪螺栓连接时，栓杆发生剪断破坏，是因为_（分数：2.00）A.栓杆较细B.钢板较薄C.截面削弱过多D.边距或栓间距太小7.普通螺栓的受剪承载力设计值与下列哪项无关_（分数：2.00）A.螺栓孔的直径B.螺栓直径C.受剪面数D.螺栓抗剪强度设计值8.轴心受压杆的强度与稳定，应分别满足下列哪一选项_ A B C D （分数：2.0
3、0）A.B.C.D.9.发生弯扭屈曲的理想轴心受压构件其截面形式应为_（分数：2.00）A.双轴对称工字形截面B.单角钢截面C.H 型钢截面D.箱形截面10.轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，这是因为_（分数：2.00）A.格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件B.考虑强度降低的影响C.考虑剪切变形的影响D.考虑单肢失稳对构件承载力的影响11.验算工字形截面梁的折算应力，其公式为 （分数：2.00）A.验算截面中的最大正应力和最大剪应力B.验算截面中的最大正应力和验算点的剪应力C.验算截面中的最大剪应力和验算点的正应力D.验算截面中验算点的正应力和剪应力12.工
4、字形截面梁，其强度刚好满足要求，而腹板在弯曲应力下有发生局部失稳的可能，在下列方案中，应采用_（分数：2.00）A.在梁腹板处横向加劲肋B.在梁腹板处设置支承加劲肋C.在梁腹板处设置纵向加劲肋D.沿梁长度方向在腹板处设置横向水平支撑13.梁的支承加劲肋应设置在_（分数：2.00）A.弯曲应力大的区段B.剪应力大的区段C.上翼缘或下翼缘有固定荷载作用的部位D.有吊车轮压的部位14.梁腹板屈曲后强度产生的原因是_（分数：2.00）A.在腹板中产生薄膜张力场，从而使发生微小屈曲的板件能继续承受增加的荷载B.在腹板中产生压力场，使腹板处于三向受力状态，提高了腹板钢材的折算强度C.通过人为措施改变腹板局
5、部屈曲模式，变剪切屈曲为弯曲屈曲D.通过人为增加腹板的厚度和减小横向加劲肋间距，从而使局部屈曲不会发生15.对于受均布荷载的单层翼缘板的焊接组合截面简支梁，跨度为 l，当要改变截面时，宜变一次，且只改变翼缘板的宽度，其最经济的改变截面的位置为_（分数：2.00）A.距支座 l/8 处B.距支座 l/6 处C.距支座 l/4 处D.距支座 l/3 处16.在实腹式偏心受压柱平面内整体稳定计算公式中， mx 为_（分数：2.00）A.等效弯矩系数B.等稳定系数C.等强度系数D.等刚度系数17.垂直于屋面坡度放置的檩条，应按_构件计算。（分数：2.00）A.双向受弯B.单向受弯C.双向压弯D.单向压
6、弯18.桁架弦杆在桁架平面外的计算长度 l oy 应取_（分数：2.00）A.杆件的几何长度B.杆件的节间长度C.弦杆侧向支撑点间的距离D.檩条间的距离19.为了保证两个角钢组成的 T 形截面共同工作，在两个角钢肢间应设置垫板，压杆垫板间应满足 S40i式中 i 为下图_单角钢对 1-1 轴的回转半径。 A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.20.屋架跨中下弦处节点板的形状和尺寸主要取决于所连接_需要的焊缝长度。（分数：2.00）A.上弦杆B.下弦杆C.中间竖杆D.斜腹杆二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.承载能力极限状态为结构或构件达到了 1 或达到不适于继续承载的
7、变形时的极限状态。 （分数：1.00）22.吊车梁所受的循环荷载属于 1 循环荷载。 （分数：1.00）23.当钢材受荷载作用进入弹塑性阶段及以后时，间隙重复加载将使弹性变形范围扩大，这种现象称为 1。 （分数：1.00）24.对于高强螺栓性能等级中的“8.8 级”，其小数点前面的“8”代表 1。 （分数：1.00）25.承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，除了分别验算正应力和剪应力外，在同时受有较大正应力和剪应力处，还应验算 1。 （分数：1.00）26.当轴心受压杆件两主轴的长细比不同时，杆件的承载力取决于两者中的较 1 者。 （分数：1.00）27.计算柱脚底板厚度时，对两相邻边支承的区格
8、板，应近似按 1 边支承区格板计算其弯矩值。 （分数：1.00）28.吊车梁腹板两侧的横肋一般不与受拉翼缘焊接，原因是为了防止焊接处产生 1 破坏。 （分数：1.00）29.格构式压弯构件绕虚轴受弯时，以截面 1 屈服为设计准则。 （分数：1.00）30.屋架的跨度指的是 1。 （分数：1.00）三、计算题(总题数：5，分数：30.00)31.如图所示对接连接，钢材为 Q345 钢，焊条为 E50 系列，焊缝质量标准为三级，施焊时未加引弧板，静力荷载设计值 N=700kN。焊缝强度 ，试验算焊缝是否满足连接要求。 （分数：6.00）_32.如下图所示角钢和节点板采用两边侧焊缝，N=660kN(
9、静力荷载，设计值)，角钢为 211010，节点板厚度 t 1 =12mm，钢材为 Q235，焊条为 E43 系列，手工焊。焊脚尺寸 h f =8mm，肢背、肢尖内力分配系数分别为 0.7、0.3，角焊缝强度设计值 。试验算图示焊缝设计是否安全。 （分数：6.00）_33.两截面为 14400 的钢板，采用双盖板和 C 级普通螺栓拼接，螺栓 M20，螺栓孔直径为 d 0 =21.5mm，钢板及盖板材质为 Q235，承受轴心拉力设计值 N=940kN，已知双盖板截面尺寸为 7400490，钢板f=215N/mm 2 螺栓的 ， ，判断此连接是否可靠。 （分数：6.00）_34.如下图所示，受轴心压
10、力作用的某焊接组合工字形截面，该柱的最大长细比 =80，材质为 Q345B，试验算此柱的局部稳定性。 （分数：6.00）_35.焊接工字形截面简支梁跨度 6m，上翼缘受集中荷载作用，设计值如图所示，钢材为Q345BF，f=315N/mm 2 ，f y =345N/mm 2 。忽略梁自重，试验算梁的整体稳定性和局部稳定性。 提示： ,“ b =1.07-0.282/ b I x =6.1410 8 mm 4 ，I y =3.12510 7 mm 4 ，A=9456mm 2 ，W x =2.0510 6 mm 3 ， i y =57.5mm （分数：6.00）_四、分析题(总题数：1，分数：8.0
11、0)36.何谓焊接梁的最大高度 h max 和最小高度 h min ?梁的经济高度 h e 的范围?腹板太厚或太薄会出现什么问题? （分数：8.00）_五、综合题(总题数：1，分数：12.00)37.如下图所示为双轴对称工字形截面压弯构件，材料 Q235，f=215N/mm 2 ，两端铰接，中间有侧向支承，将构件三等分，跨中横向集中荷载设计值 F=100kN，轴心压力设计值 N=1000kN，截面无削弱，构件容许长细比=150。构件局部稳定可以保证，试验算此构件是否安全。 20 30 40 50 60 70 80 90 0.970 0.936 0.899 0.856 0.807 0.751 0
12、.688 0.621 已知： （分数：12.00）_钢结构自考题模拟 6 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.可靠度指标 越大，则失效概率 P f _（分数：2.00）A.越大B.越小 C.不变D.无规则变化解析：考点 本题主要考查的知识点为可靠指标与失效概率的关系。 与 P f 成反比，P f 越大， 越小。故选 B。2.钢材的抗拉强度 f u 与屈服点 f y 之比 f u /f y 反映的是钢材的_（分数：2.00）A.强度储备 B.弹塑性阶段的承载能力C.塑性变形能力D.强化阶段的承载能力解析：3.以下关于应力集中的说
13、法正确的是_（分数：2.00）A.应力集中降低了钢材的屈服强度B.应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制 C.应力集中产生异号应力场，使钢材变脆D.应力集中可以提高构件的疲劳强度解析：4.直角角焊缝的有效厚度 h e 等于_（分数：2.00）A.0.7hf B.4hfC.1.2hfD.1.5hf解析：5.承受静力荷载的构件，当所采用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的_（分数：2.00）A.静力强度 B.刚度C.稳定承载力D.疲劳强度解析：6.采用抗剪螺栓连接时，栓杆发生剪断破坏，是因为_（分数：2.00）A.栓杆较细 B.钢板较薄C.截面削弱过多D.边距或栓间距太小解析：7.
14、普通螺栓的受剪承载力设计值与下列哪项无关_（分数：2.00）A.螺栓孔的直径 B.螺栓直径C.受剪面数D.螺栓抗剪强度设计值解析：8.轴心受压杆的强度与稳定，应分别满足下列哪一选项_ A B C D （分数：2.00）A.B. C.D.解析：9.发生弯扭屈曲的理想轴心受压构件其截面形式应为_（分数：2.00）A.双轴对称工字形截面B.单角钢截面 C.H 型钢截面D.箱形截面解析：考点 本题主要考查的知识点为易发生弯扭屈曲的截面形式。 单轴对称截面易发生弯扭屈曲。10.轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，这是因为_（分数：2.00）A.格构构件的整体稳定承载力高于同截面的
15、实腹构件B.考虑强度降低的影响C.考虑剪切变形的影响 D.考虑单肢失稳对构件承载力的影响解析：考点 本题主要考查的知识点为格格式构件绕虚轴的整体稳定时验算采用换算长细比的原因。 格构式截面，在剪力作用下，缀材产生的变形较大，不能忽略，因此构件的临界力降低，相当于长细比变大，因而轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比。故选 C。11.验算工字形截面梁的折算应力，其公式为 （分数：2.00）A.验算截面中的最大正应力和最大剪应力B.验算截面中的最大正应力和验算点的剪应力C.验算截面中的最大剪应力和验算点的正应力D.验算截面中验算点的正应力和剪应力 解析：12.工字形截面梁，其强
16、度刚好满足要求，而腹板在弯曲应力下有发生局部失稳的可能，在下列方案中，应采用_（分数：2.00）A.在梁腹板处横向加劲肋B.在梁腹板处设置支承加劲肋C.在梁腹板处设置纵向加劲肋 D.沿梁长度方向在腹板处设置横向水平支撑解析：13.梁的支承加劲肋应设置在_（分数：2.00）A.弯曲应力大的区段B.剪应力大的区段C.上翼缘或下翼缘有固定荷载作用的部位 D.有吊车轮压的部位解析：14.梁腹板屈曲后强度产生的原因是_（分数：2.00）A.在腹板中产生薄膜张力场，从而使发生微小屈曲的板件能继续承受增加的荷载 B.在腹板中产生压力场，使腹板处于三向受力状态，提高了腹板钢材的折算强度C.通过人为措施改变腹板
17、局部屈曲模式，变剪切屈曲为弯曲屈曲D.通过人为增加腹板的厚度和减小横向加劲肋间距，从而使局部屈曲不会发生解析：15.对于受均布荷载的单层翼缘板的焊接组合截面简支梁，跨度为 l，当要改变截面时，宜变一次，且只改变翼缘板的宽度，其最经济的改变截面的位置为_（分数：2.00）A.距支座 l/8 处B.距支座 l/6 处 C.距支座 l/4 处D.距支座 l/3 处解析：16.在实腹式偏心受压柱平面内整体稳定计算公式中， mx 为_（分数：2.00）A.等效弯矩系数 B.等稳定系数C.等强度系数D.等刚度系数解析：17.垂直于屋面坡度放置的檩条，应按_构件计算。（分数：2.00）A.双向受弯 B.单向
18、受弯C.双向压弯D.单向压弯解析：考点 本题主要考查的知识点为实腹式檩条的设计。 檩条截面的两个主轴方向分别受到屋面荷载在坡屋面法向和切向分量的作用产生双向弯曲。18.桁架弦杆在桁架平面外的计算长度 l oy 应取_（分数：2.00）A.杆件的几何长度B.杆件的节间长度C.弦杆侧向支撑点间的距离 D.檩条间的距离解析：19.为了保证两个角钢组成的 T 形截面共同工作，在两个角钢肢间应设置垫板，压杆垫板间应满足 S40i式中 i 为下图_单角钢对 1-1 轴的回转半径。 A B C D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：考点 本题主要考查的知识点为杆件截面的回转半径取值。 在 T 形截面
19、中 i 为一个角钢对平行于垫板的形心轴的回转半径。20.屋架跨中下弦处节点板的形状和尺寸主要取决于所连接_需要的焊缝长度。（分数：2.00）A.上弦杆B.下弦杆C.中间竖杆D.斜腹杆 解析：二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.承载能力极限状态为结构或构件达到了 1 或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。 （分数：1.00）解析：最大承载力22.吊车梁所受的循环荷载属于 1 循环荷载。 （分数：1.00）解析：常幅23.当钢材受荷载作用进入弹塑性阶段及以后时，间隙重复加载将使弹性变形范围扩大，这种现象称为 1。 （分数：1.00）解析：冷作硬化24.对于高强螺栓性能等级中的“8.
20、8 级”，其小数点前面的“8”代表 1。 （分数：1.00）解析：螺栓材料经热处理后的最低抗拉强度 f u =800N/mm 225.承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，除了分别验算正应力和剪应力外，在同时受有较大正应力和剪应力处，还应验算 1。 （分数：1.00）解析：折算应力26.当轴心受压杆件两主轴的长细比不同时，杆件的承载力取决于两者中的较 1 者。 （分数：1.00）解析：大27.计算柱脚底板厚度时，对两相邻边支承的区格板，应近似按 1 边支承区格板计算其弯矩值。 （分数：1.00）解析：三28.吊车梁腹板两侧的横肋一般不与受拉翼缘焊接，原因是为了防止焊接处产生 1 破坏。 （分数：1
21、.00）解析：脆性疲劳29.格构式压弯构件绕虚轴受弯时，以截面 1 屈服为设计准则。 （分数：1.00）解析：边缘纤维30.屋架的跨度指的是 1。 （分数：1.00）解析：柱网纵向轴线之间的距离三、计算题(总题数：5，分数：30.00)31.如图所示对接连接，钢材为 Q345 钢，焊条为 E50 系列，焊缝质量标准为三级，施焊时未加引弧板，静力荷载设计值 N=700kN。焊缝强度 ，试验算焊缝是否满足连接要求。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：因为施焊时未加引弧板，所以焊缝计算长度 l w =l-2t=300-212=276mm 该焊缝所承受的垂直于焊缝的应力 32.如下图所示角钢和节
22、点板采用两边侧焊缝，N=660kN(静力荷载，设计值)，角钢为 211010，节点板厚度 t 1 =12mm，钢材为 Q235，焊条为 E43 系列，手工焊。焊脚尺寸 h f =8mm，肢背、肢尖内力分配系数分别为 0.7、0.3，角焊缝强度设计值 。试验算图示焊缝设计是否安全。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)按构造要求验算角焊缝的焊脚尺寸 h f h f =8mmt-(12) =10-(12) =(89)mm h f =8mm1.2t min =1.210=12mm h f =8mm1.5(t max ) 1/2 。 =1.512 1/2 =5.2mm 即焊脚尺寸满足构造要求
23、。 (2)计算焊缝长度 肢背和肢尖承受的内力分别为： N 1 =K 1 N=0.7660=462kN N 2 =K 2 N=0.3660=198kN 肢背和肢尖焊缝需要的实际长度为： 33.两截面为 14400 的钢板，采用双盖板和 C 级普通螺栓拼接，螺栓 M20，螺栓孔直径为 d 0 =21.5mm，钢板及盖板材质为 Q235，承受轴心拉力设计值 N=940kN，已知双盖板截面尺寸为 7400490，钢板f=215N/mm 2 螺栓的 ， ，判断此连接是否可靠。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)确定螺栓数目及螺栓排列布置是否合理单个螺栓受剪承载力设计值为： 单个螺栓承压承载力
24、设计值为： 则连接一侧所需螺栓数目为： 取 N=12 螺栓中距3d 0 =64.5mm，边距、端距2d 0 =43mm。 所以连接一侧设 12 个螺栓满足受力要求，螺栓的中距和边距、端距均满足构造要求。 (2)验算连接板的净截面强度。 连接板受力最大，为 N=940kN，连接盖板也是 N，但因两者钢材和截面均相同，故只验算连接钢板。 A n =(b-n 1 d 0 )t =(400-421.5)14 =4396mm 2 34.如下图所示，受轴心压力作用的某焊接组合工字形截面，该柱的最大长细比 =80，材质为 Q345B，试验算此柱的局部稳定性。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)翼
25、缘板的局部稳定 所以翼缘板局部稳定不能满足。 (2)腹板的局部稳定 35.焊接工字形截面简支梁跨度 6m，上翼缘受集中荷载作用，设计值如图所示，钢材为Q345BF，f=315N/mm 2 ，f y =345N/mm 2 。忽略梁自重，试验算梁的整体稳定性和局部稳定性。 提示： ,“ b =1.07-0.282/ b I x =6.1410 8 mm 4 ，I y =3.12510 7 mm 4 ，A=9456mm 2 ，W x =2.0510 6 mm 3 ， i y =57.5mm （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)整体稳定计算： 最大弯矩 M x =2002=400kNm b
26、=0.680.6，说明梁进入弹塑性工作阶段 “ b =0.64 =M x /(“ b W x ) =40010 6 /(0.642.0510 6 ) =305N/mm 2 f=315N/mm 2 故满足要求。 (2)验算局部稳定 翼缘 b“=122mm，t f =12mm， 满足要求腹板 四、分析题(总题数：1，分数：8.00)36.何谓焊接梁的最大高度 h max 和最小高度 h min ?梁的经济高度 h e 的范围?腹板太厚或太薄会出现什么问题? （分数：8.00）_正确答案：()解析：梁的高度应由建筑高度、刚度要求和经济条件三者来确定。建筑高度是指梁格底面最低表面到楼板顶面之间的高度，
27、它的限制决定了梁的最大可能高度 h max ，一般由建筑师提出；刚度要求是要求梁的挠度 vv，它决定了梁的最小高度 h min ；由经济条件可定出梁的经济高度 h e ，一般由梁的用钢量为最小来确定，梁的经济高度的范围为： 五、综合题(总题数：1，分数：12.00)37.如下图所示为双轴对称工字形截面压弯构件，材料 Q235，f=215N/mm 2 ，两端铰接，中间有侧向支承，将构件三等分，跨中横向集中荷载设计值 F=100kN，轴心压力设计值 N=1000kN，截面无削弱，构件容许长细比=150。构件局部稳定可以保证，试验算此构件是否安全。 20 30 40 50 60 70 80 90 0.970 0.936 0.899 0.856 0.807 0.751 0.688 0.621 已知： （分数：12.00）_正确答案：()解析：截面特性 A=2311.2+621.0 =136.4cm 2 =A n I x =(3164.4 3 -3062 3 )/12 =94162cm 4 I y =21.231 3 /12 =5958cm 4 W 1x =94162/32.2=2924cm 3 (2)强度验算 跨中截面处的弯矩值最大为： M max =M x =10012/4 =300kNm (3)刚度及整体稳定验算 弯矩作用平面内 弯矩作用平面外
