中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案
《钢结构设计原理》
一、问答题
1.钢结构具有哪些特点？
2.钢结构的合理应用范围是什么？
3.钢结构对材料性能有哪些要求？
4.钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？
5.影响钢材性能的主要因素是什么？
6.什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？
7.选用钢材通常应考虑哪些因素？
8.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？
9.焊缝可能存在的缺陷有哪些？
10.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？
11.对接焊缝的构造要求有哪些？
12.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？
13.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力
和焊接残余变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？
14.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们
的传力方式和破坏形式有何不同？
15.螺栓的排列有哪些构造要求？
16.普通螺栓抗剪连接中，有可能出现哪几种破坏形式？具体设计
时，哪些破坏形式是通过计算来防止的？哪些是通过构造措施来防止的？如何防止？
17.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？
18.轴心压杆有哪些屈曲形式？
19.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影
响？
20.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采
用换算长细比？
21.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是
什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？
22.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的
局部稳定？
23.压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同？
24.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？
二、计算题
1.试验算如图所示牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。荷载设计值
F=220kN。钢材Q235，焊条E43,手工焊，无引弧板，焊缝质量三级。有关强度设计值w
f=215 N/mm2，w t f=185 N/mm2 。（假
c
定剪力全部由腹板上的焊缝承受）
4.设计矩形拼接板与板件用三面围焊连接的平接接头。轴心拉力N ＝1250kN，（静载设计值），钢材Q235，焊条E43,手工焊。有关强度设计值ƒ=215 N/mm2，
f w f=160N/mm2。图示尺寸单位mm.(焊缝L W2实际长度取cm整数)
2I32a组成，两肢件之间的距离300cm,如图所示，尺寸单位mm。试求该柱最大长细比。
注：一个I32a的截面面积 A=67cm2
惯性矩 I y=11080cm4
I X1=460cm4
支撑点，挠度不起控制作用，截面无削弱。整体稳定系数ϕb=0.44.
复荷载作用
5．应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）、应力循环次数6．屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能
7．焊接连接、铆钉连接、螺栓连接
8．8h f、40mm 60 h f
9．螺栓剪坏、孔壁挤压坏、构件被拉断、端部钢板被剪坏、螺栓弯曲破坏
10．螺栓材质、螺栓有效面积
11．弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲
12．残余应力、初弯曲和初偏心、长细比
13．加强受压翼缘、增加侧向支承点
14．荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件15．限制宽厚比、设置加劲肋
二、问答题
1．钢结构具有的特点：○1钢材强度高，结构重量轻○2钢材内部组织比较均匀，有良好的塑性和韧性○3钢结构装配化程度高，施工周期短○4钢材能制造密闭性要求较高的结构○5钢结构耐热，但不耐火○6钢结构易锈蚀，维护费用大。
2．钢结构的合理应用范围：○1重型厂房结构○2大跨度房屋的屋盖结构○3高层及多层建筑○4轻型钢结构○5塔桅结构○6板壳结构○7桥梁结构○8移动式结构
3．钢结构对材料性能的要求：○1较高的抗拉强度f u和屈服点f y○2较好的塑性、韧性及耐疲劳性能○3良好的加工性能
4．钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到；冷弯性能是由冷弯试验显示出来；冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。
5．影响钢材性能的主要因素有：○1化学成分○2钢材缺陷○3冶炼，浇注，轧制○4钢材硬化○5温度○6应力集中○7残余应力○8重复荷载作用
6．钢材在连续反复荷载作用下，当应力还低于钢材的抗拉强度，甚至还低于屈服点时也会发生断裂破坏，这种现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。影响钢材疲劳的主要因素是应力集
中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）以及应力循环次数。
7．选用钢材通常考虑的因素有：○1结构的重要性○2荷载特征○3连接方法○4结构的工作环境温度○5结构的受力性质
8．钢结构常用的连接方法有：焊接连接、铆钉连接和螺栓连接三种。
焊接的优点：○1不需打孔，省工省时；○2任何形状的构件可直接连接，连接构造方便；○3气密性、水密性好，结构刚度较大，整体性能较好。
焊接的缺点:○1焊缝附近有热影响区，材质变脆；○2焊接的残余应力使结构易发生脆性破坏，残余变形使结构形状、尺寸发生变化；○3焊接裂缝一经发生，便容易扩展。
铆钉连接的优点:塑性、韧性较好，传力可靠，连接质量易于检查。
铆钉连接的缺点:因在构件上需打孔，削弱构件截面；且铆接工艺复杂，技术要求高。
螺栓连接的优点：具备铆钉连接塑性、韧性好，传力可靠的优点，又兼备安装拆卸方便，可以多次重复使用的优点，且连接变形小。
9．焊缝可能存在的缺陷有裂纹、气孔、夹碴、烧穿、咬边、未焊透、弧坑和焊瘤。10．焊缝质量分为三个等级。三级质量检查只对全部焊缝进行外观缺陷及几何尺寸检查，其外观可见缺陷及几何尺寸偏差必须符合三级合格标准要求；二级质量检查除对外观进行检查并达到二级质量合格标准外，还需用超声波或射线探伤20％焊缝，达到B级检验Ⅲ级合格要求；一级质量检查除外观进行检查并符合一级合格标准外，还需用超声波或射线对焊缝100％探伤，达到B级检验Ⅱ级合格要求；（见《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001）11. 对接焊缝的构造要求有：
○1一般的对接焊多采用焊透缝，只有当板件较厚，内力较小，且受静载作用时，可采用未焊透的对接缝。
○2为保证对接焊缝的质量，可按焊件厚度不同，将焊口边缘加工成不同形式的坡口。
○3起落弧处易有焊接缺陷，所以要用引弧板。但采用引弧板施工复杂，因此除承受动力荷载外，一般不用引弧板，而是计算时为对接焊缝将焊缝长度减2t（t为较小焊件厚度）。○4对于变厚度（或变宽度）板的对接，在板的一面（一侧）或两面（两侧）切成坡度不大于1:2.5的斜面，避免应力集中。○5当钢板在纵横两方向进行对接焊时，焊缝可采用十字
形或T形交叉对接，当用T形交叉时，交叉点的间距不得小于200mm。
12. 角焊缝的计算假定是：○1破坏沿有效载面；○2破坏面上应力均匀分布。
13. 钢材在施焊过程中会在焊缝及附近区域内形成不均匀的温度场，在高温区产生拉应力，低温区产生相应的压应力。在无外界约束的情况下，焊件内的拉应力和压应力自相平衡。这种应力称焊接残余应力。随焊接残余应力的产生，同时也会出现不同方向的不均匀收缩变形，称为焊接残余变形。
焊接残余应力的影响：○1对塑性较好的材料，对静力强度无影响；○2降低构件的刚度；○3降低构件的稳定承载力；○4降低结构的疲劳强度；○5在低温条件下承载，加速构件的脆性破坏。
焊接残余变形的影响：变形若超出了施工验收规范所容许的范围，将会影响结构的安装、正常使用和安全承载；所以，对过大的残余变形必须加以矫正。
减少焊接残余应力和变形的方法：
○1合理设计:选择适当的焊脚尺寸、焊缝布置应尽可能对称、进行合理的焊接工艺设计，选择合理的施焊顺序。○2正确施工：在制造工艺上，采用反变形和局部加热法；按焊接工艺严格施焊，避免随意性；尽量采用自动焊或半自动焊，手工焊时避免仰焊。
14．普通螺栓连接中的抗剪螺栓连接是依靠螺栓抗剪和孔壁承压来传递外力。当受剪螺栓连接在达到极限承载力时，可能出现五种破坏形式，即螺栓被剪断、孔壁被挤压坏、构件被拉断、构件端部被剪坏和螺栓弯曲破坏。
高强螺栓连接中的抗剪螺栓连接时，通过拧紧螺帽使螺杆产生预拉力，同时也使被连接件接触面相互压紧而产生相应的摩擦力，依靠摩擦力来传递外力。它是以摩擦力刚被克服，构件开始产生滑移做为承载能力的极限状态。
15. 螺栓排列的构造要求：
○1受力要求:端距限制—－防止孔端钢板剪断，≥2do；螺孔中距限制—限制下限以防止孔间板破裂即保证≥3do，限制上限以防止板间翘曲。
○2构造要求:防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀，限制螺孔中距最大值。
○3施工要求:为便于拧紧螺栓，宜留适当间距。
16. 普通螺栓抗剪连接中的五种破坏形式：螺栓被剪断、孔壁被挤压坏、构件被拉断、构件端部被剪坏和螺栓弯曲破坏。以上五种可能破坏形式的前三种，可通过相应的强度计算来防止，后两种可采取相应的构件措施来保证。一般当构件上螺孔的端距大于2d0时，可以避免端部冲剪破坏；当螺栓夹紧长度不超过其直径的五倍，则可防止螺杆产生过大的弯曲变形。17．级别代号中，小数点前的数字是螺栓材料经热处理后的最低抗拉强度，小数点后数字是材料的屈强比（fy/fu ）。
8.8级为：fu≥800N/mm²，fy/fu=0.8
10.9级为：fu ≥1000N/mm²，fy/fu=0.9
18. 受轴心压力作用的直杆或柱，当压力达到临界值时，会发生有直线平衡状态转变为弯曲平衡状态变形分枝现象，这种现象称为压杆屈曲或整体稳定，发生变形分枝的失稳问题称为第一类稳定问题。由于压杆截面形式和杆端支承条件不同，在轴心压力作用下可能发生的屈曲变形有三种形式，即弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。
19. 在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑残余应力的影响、初弯曲和初偏心的影响、杆端约束的影响。
20. 格构式轴心受压构件一旦绕虚轴失稳，截面上的横向剪力必须通过缀材来传递。但因缀材本身比较柔细，传递剪力时所产生的变形较大，从而使构件产生较大的附加变形，并降低稳定临界力。所以在计算整体稳定时，对虚轴要采用换算长细比（通过加大长细比的方法来考虑缀材变形对降低稳定临界力的影响）。
21. 钢梁在弯矩较小时，梁的侧向保持平直而无侧向变形；即使受到偶然的侧向干扰力，其侧向变形也只是在一定的限度内，并随着干扰力的除去而消失。但当弯矩增加使受压翼缘的弯曲压应力达到某一数值时，钢梁在偶然的侧向干扰力作用下会突然离开最大刚度平面向侧向弯曲，并同时伴随着扭转。这时即使除去侧向干扰力，侧向弯扭变形也不再消失，如弯矩再稍许增大，则侧向弯扭变形迅速增大，产生弯扭屈曲，梁失去继续承受荷载的能力，这种现象称为钢梁丧失整体稳定。
影响钢梁整体稳定的主要因素有：荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。
提高钢梁整体稳定性的有效措施是加强受压翼缘、增加侧向支承点。
22．在钢梁中，当腹板或翼缘的高厚比或宽厚比过大时，就有可能在梁发生强度破坏或丧失整体稳定之前，组成梁的腹板或翼缘出现偏离其原来平面位置的波状屈曲，这种现象称为钢梁的局部失稳。
组合钢梁翼缘局部稳定性的计算：
梁受压翼缘自由外伸宽度b 1与其厚度t 之比的限值：
y
f t b 235151≤ 箱形截面受压翼缘板在两腹板之间的宽度b 0与其厚度t 之比的限值：y
f t b 235
400≤ 组合钢梁腹板局部稳定的计算 ○
1仅用横向加劲肋加强的腹板：1)()(22,≤++cr
cr c c cr ττ
σσσσ ○
2同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板： a ．受压翼缘与纵向加劲肋之间的区格（区格I ）：
1)(2
1
1,1≤++cr cr c c cr ττσσσσ b ．受拉翼缘与纵向加劲肋之间的区格（区格II ）：1)()(
22
22,222≤++cr cr c c cr ττσσσσ ○
3同时用横向加劲肋、纵向加劲肋和短加劲肋加强的腹板： a ．受压翼缘与纵向加劲肋之间的区格（区格I ）：
1)(21
1,1≤++cr cr c c cr ττσσσσ b ．受拉翼缘与纵向加劲肋之间的区格（区格II ）：1)()(
22
22,222≤++cr cr c c cr ττσσσσ 23． 轴心受压构件中整体稳定性涉及构件的几何形状和尺寸（长度和截面几何特征）、杆端的约束程度和与之相关的屈曲形式（弯曲屈曲、扭转屈曲或弯扭屈曲）及屈曲方向等。另外，构件的初始缺陷（残余应力、初弯曲、初偏心）和弹性、塑性等不同工作阶段的性能，在计算整体稳定时，都需要考虑到。因此，在对轴心受压构件计算整体稳定性时，引入了整体稳定系数ϕ，计算公式为：f A
N
≤=
ϕσ。在计算时，根据截面形式、屈曲方向（对应轴）和加工条件，即可根据λ正确地查取ϕ值计算。
压弯构件的整体失稳可能为弯矩作用平面内（弯矩通常绕截面强轴作用）时的弯曲屈曲，但当构件在垂直于弯矩作用平面内的刚度不足时，也可发生因侧向弯曲和扭转使构件发生弯扭屈曲，即弯矩作用平面外失稳。在计算其稳定性计算时，除要考虑轴心受压时所需考虑的因素外，还需考虑荷载类型及其在截面上的作用点位置、端部及侧向支承的约束情况等。平
面内失稳计算中，引入等效弯矩系数mx β，截面考虑塑性发展，对于实腹式压弯构件，计算公式为
f N N W M A N
EX x x x mx x ≤-+)
/8.01(1γβϕ。平面外失稳计算，同样引入等效弯矩系数tx β，计算公式为
f W M A N
x
b x tx y ≤+1ϕβϕ。 可见，压弯构件的整体稳定计算比轴心受压构件要复杂。轴心受压构件在确定整体稳定承载能力时，虽然也考虑了初弯曲、初偏心等初始缺陷的影响，将其做为压弯构件，但主要还是承受轴心压力，弯矩的作用带有一定的偶然性。对压弯构件而言，弯矩却是和轴心压力一样，同属于主要荷载。弯矩的作用不仅降低了构件的承载能力，同时使构件一经荷载作用，立即产生挠曲，但其在失稳前只保持这种弯曲平衡状态，不存在达临界力时才突然由直变弯的平衡分枝现象，故压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性属于第二类稳定问题，其极限承载力应按最大强度理论进行分析。
24. 局部稳定性属于平板稳定问题，应应用薄板稳定理论，通过限制翼缘和腹板的宽厚比所保证的。确定限值的原则：组成构件的板件的局部失稳应不先于构件的整体稳定失稳，或者两者等稳。轴心受压构件中，板件处于均匀受压状态；压弯构件中，板件处于多种应力状态下，其影响因素有板件的形状和尺寸、支承情况和应力状况（弯曲正应力、剪应力、局部压应力等的单独作用和各种应力的联合作用），弹性或弹塑性性能，同时还有在腹板屈曲后强度的利用问题。
三、计算题：
1． 解：
一、确定对接焊缝计算截面的几何特性
1.计算中和轴的位置（对水平焊缝的形心位置取矩） cm y cm y b a 1.219.931 9.95.01
)120(1)130(5
.151)130(=-==+⨯-+⨯-⨯⨯-=
2.焊缝计算截面的几何特性 全部焊缝计算截面的惯性矩 422347904.91)120(1.61)130()130(112
1
cm I w =⨯⨯-+⨯⨯-+-⨯⨯=
全部焊缝计算截面的抵抗矩
2271
.214790 4849.9479033cm y I W cm y I W b w b
w a w a
w ======
腹板焊缝计算截面的面积 2291)130(cm A w
w =⨯-=
二、验算焊缝强度 1.a 点
满足）(/185/9.9010
48410202202
23
4mm N f mm N W M w f a w a =<=⨯⨯⨯==σ 2.b 点
2
2
3
2
23
4b /9.75102910220(/185/8.19310
2271020220mm N A F mm N f mm N W M w w w f b w =⨯⨯==
=<=⨯⨯⨯==τσ满足）
折算应力
2
22222/5.2361.1/2.2349.7538.1933mm N f mm N w c =<=⨯+=+τσ
2.解：
kN N N x 7.33760sin 390sin =︒⨯==θ
kN N N y 19560cos 390cos =︒⨯==θ
23/7.158)10200(87.02107.3372mm N l h N w e x f =-⨯⨯⨯==σ
23
/6.91)
10200(87.02101952mm N l h N w e y
f =-⨯⨯⨯==τ
满足）(1601596.91)22
.17.158()(22
22MPa f MPa w f f f f =<=+=+τβσ 3.解：
kN f L h N w f f w f 2.1311016022.116067.07.0333=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=-∑β
kN N N K N 7.3042/2.1315297.02
3
11=-⨯=-
=
kN N N K N 1.932/2.1315293.02
3
22=-⨯=-
=
mm f h N l w
f f 22716067.02107.3047.023
11=⨯⨯⨯⨯=⨯=
mm f h N l w f f 69160
67.02101.937.023
22=⨯⨯⨯⨯=⨯=
4．解：
端缝：kN f h b N w f f e 7.5241016022.167.03202231=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=-β 侧向：kN N N N 3.7257.524125012=-=-= cm mm f h N L w
f
f w 28275516067.04103.72557.043
22
==+⨯⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯= 盖板全长 cm cm L L w 571282122=+⨯=+= 5．解：
a)
[]kN f d n
N b v v
b
v
7.8110130204
24
322
=⨯⨯⨯⨯
==-π
π
[]kN f
t d N b c
b c
8.1091030518203=⨯⨯⨯==-∑
[]
KN N b
7.81min
=
b)
KN N N n b
3.77
.81600][min ===
取8个
c) 排列
中距 5.6430=d 取80
端距 0.4320=d 取50
边距
25.325.10=d
取40
d) 净截面验算
2210618)5.212160( mm A I I n =⨯⨯-=- M P a
A N n 2852106
106003
=⨯==σ>215MPa 说明净截面强度不够，接头不能承受600kN 的拉力,经验算，盖板应采用12mm
厚钢板，被连接板应采用25mm 钢板。 e) 拼接板长
()mm l 690108035022=+⨯+⨯⨯=
钢构造设计原理习题及参考答案1 单项选择题 1.焊接组合梁截面高度h是根据多方面因素确定的，下面哪一项不属于主要影响因素？〔〕 A、最大高度 B、最小高度 C、等强高度 D、经济高度答案：C 2.焊接的优点不包括〔〕。 A、直接连接方便简单 B、节省材料 C、构造刚度大，提高焊接质量 D、最大化表达钢材料性能答案：D 3.轴心压杆计算时满足〔〕的要求。 A、强度，刚度 B、强度，刚度，整体稳定 C、强度，整体稳定，局部稳定 D、强度，整体稳定，局部稳定，刚度答案：D 4.对关于钢构造的特点表达错误的选项是〔〕。 A、建筑钢材的塑形和韧性好 B、钢材的耐腐蚀性很差 C、钢材具有良好的耐热性和防火性 D、钢构造更适合于高层建筑和大跨构造 答案：C 5.轴心受压构件整体稳定的计算公式的物理意义是〔〕。 A、截面平均应力不超过钢材强度设计值 B、截面最大应力不超过钢材强度设计值 C、截面平均应力不超过构件欧拉临界应力设计值 D、构件轴力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值答案：D 6.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，"钢构造设计标准"采用的准则为净截面〔〕。 A、最大应力到达钢材屈服点 B、平均应力到达钢材屈服点 C、最大应力到达钢材抗拉强度 D、平均应力到达钢材抗拉强度答案：B 7.下面哪一项不属于钢材的机械性能指标？〔〕
A、屈服点 B、抗拉强度 C、伸长率 D、线胀系数答案：D 8.Q235与Q345两种不同强度的钢材进展手工焊接时，焊条应采用〔〕。 A.E55型 B.E50型 C.E43型 D.E60型答案：C 9.梁受固定集中荷载作用，当局部承压强度不能满足要求时，采用〔〕是比拟合理的措施。 A、加厚翼缘 B、在集中荷载作用处设置支承加劲肋 C、增加横向加劲肋的数量 D、加厚腹板答案：B 10.最大弯矩和其他条件均一样的简支梁，当〔〕时整体稳定最差。 A、均匀弯矩作用 B、满跨均布荷载作用 C、跨中集中荷载作用 D、满跨均布荷载与跨中集中荷载共同作用答案：A 11.不考虑腹板屈曲后强度，为保证主梁腹板的局部稳定，〔〕。 A、需配置横向加劲肋和纵向加劲肋 B、不需要配置加劲肋 C、需设置横向加劲肋 D、需配置纵向加劲肋答案：C 12.轴压柱在两个主轴方向等稳定的条件是〔〕。 A、杆长相等 B、长细比相等 C、计算长度相等 D、截面几何尺寸相等答案：B 13.钢构造压弯构件设计应该进展哪几项内容的计算〔〕。 A、强度，弯矩作用平面内的整体稳定性，局部稳定，变形 B、弯矩作用平面内的稳定性，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，强度弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性，局部稳定，长细比答案：C 1.钢梁进展刚度验算时，应按构造的正常使用极限状态计算，此时荷载应按〔〕计。 A、折算值 B、设计值 C、标准值 D、当量值答案：C 2.钢构造对动力荷载适应性较强，是由于钢材具有〔〕。
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采 用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于；侧面角焊缝承受静载时，其计算长度 不宜大于。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中央一 个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、 和等。 15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 二、问答题： 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺陷？ 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ 5.什么是钢材的疲劳？ 6.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？ 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？ 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？ 14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 15.对接焊缝的构造有哪些要求？ 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减 少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什 么？ 18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？
2011年课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题： 1. 钢结构计算的两种极限状态是___________________________ 和_________________________ 。 2. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是___________________________ 和 _____________________ 。 3. 高强度螺栓预拉力设计值与_______________________ 和___________________ 有关。 4. 钢材的破坏形式有_________________ 和_________________ 。 5. 焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用__________________________ 的方法来保证，而腹板的局部稳定则 常采用____________________ 的方法来解决。 6. 高强度螺栓预拉力设计值与___________________ 和 ________________ 有关。 7. 角焊缝的计算长度不得小于_____________ ，也不得小于 ____________ ；侧面角焊缝承受静载时，其计算长 度不宜大于____________ 。 8. 轴心受压构件的稳定系数0与 _____________ 、 ___________ 和 _____________ 有关。 9. 钢结构的连接方法有___________________ 、_________________ 和 _________________ 。 10. 影响钢材疲劳的主要因素有___________________ 、 ________________ 和________________ 。 11. 从形状看，纯弯曲的弯矩图为________________________ ，均布荷载的弯矩图为 _______________________ ，跨中 央一个集中荷载的弯矩图为_______________________________ 。 12. 轴心压杆可能的屈曲形式有__________________________ 、 ____________________ 和__________________ 。 13. 钢结构设计的基本原则是_________________________ 、_______________________ 、 ______________________ 和 _______________________ 。 14. 按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为_____________________ 、 _________________ 、__________________ 和________________________ 等。 15. 对于轴心受力构件，型钢截面可分为_________________________ 和 ___________________ ;组合截面可分为 ___________________ 和 ____________________ 。 16. 影响钢梁整体稳定的主要因素有_________________________ 、_____________________ 、__________________ ___________________ 和 ________________ 。 二、问答题： 1. 高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2. 焊缝可能存在哪些缺陷？ 3. 简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4. 建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？
《钢结构设计原理》课程复习资料 一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.钢结构具有、、、、和等特点。 3.钢材的破坏形式有和。 4.影响钢材性能的主要因素有、、、、、、 和。 5.影响钢材疲劳的主要因素有、、、 6.建筑钢材的主要机械性能指标是、、、和。 7.钢结构的连接方法有、和。 8.角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于。侧面角焊缝承受静载时，其计 算长度不宜大于。 9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即、、 、、和。 10.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 11.轴心压杆可能的屈曲形式有、、和。 12.轴心受压构件的稳定系数 与、和有关。 13.提高钢梁整体稳定性的有效途径是、和 。 14.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、和。 15.受弯构件的强度设计准则有__________准则、__________准则和__________准则。除塑性弯矩或极限 弯矩的计算外，普通钢结构设计中一般采用准则。 16.用结构钢材制成的拉伸试件进行拉伸试验时，得到的平均应力 - 应变关系曲线 ( σ - ε关系曲线 ) 可分为 _______、_______、________、_______ 和颈缩阶段。 17.实腹式拉弯构件的截面出现 _______ 是构件承载能力的极限状态。但对格构式拉弯构件或冷弯薄壁型 钢截面拉弯杆，常把 _______ 视为构件的极限状态。这些都属于强度的破坏形式，对于轴心拉力很小而弯矩很大的拉弯杆也可能存在和梁类似的弯扭失稳的破坏形式。 18.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常 采用的方法来解决。 二、问答题： 1.钢结构具有哪些特点？ 2.钢结构的合理应用范围是什么？ 3.钢结构对材料性能有哪些要求？ 4.钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？ 5.影响钢材性能的主要因素是什么？ 6.什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？ 7.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 8.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 9.焊缝可能存在的缺陷有哪些？ 10.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 11.对接焊缝的构造要求有哪些？ 12.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 13.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减 少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 14.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？ 15.螺栓的排列有哪些构造要求？ 16.普通螺栓抗剪连接中，有可能出现哪几种破坏形式？具体设计时，哪些破坏形式是通过计算来防止的？
钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为（ B ）。 A 、P f 越大，β越大，结构可靠性越差 B 、P f 越大，β越小，结构可靠性越差 C 、P f 越大，β越小，结构越可靠 D 、P f 越大，β越大，结构越可靠 2、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ A ） A 、0
8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1）______强度高、自重轻__________、2）_____塑性、韧性好_______________，3）______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求，结构的极限状态可分为下列两类：__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？ 2、钢结构采用什么设计方法？其原则是什么？ 3、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中，各符号的意义？ 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下，强度（A），塑性（B），冲击韧性（B）。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（A）。
中南大学网络教育课程考试复习题及参照答案 钢结构设计原理 一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提升钢梁整体稳固性的有效门路是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和相关。 4.钢材的损坏形式有和。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳固常采纳的方法来保证，而腹板的局部稳固则常采 用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和相关。 7.角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于；侧面角焊缝蒙受静载时，其计算长度 不宜大于。 8.轴心受压构件的稳固系数φ与、和相关。 9.钢结构的连结方法有、和。 10.影响钢材疲惫的主要要素有、和。 11.从形状看，纯曲折的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中央一 个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基来源则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不一样，直角焊缝可分 为、、和等。 15.关于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳固的主要要素有、、、 和。 二、问答题： 1.高强度螺栓的 8.8 级和 10.9 级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺点？ 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳固的现象及影响钢梁整体稳固的主要要素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确立？ 5.什么是钢材的疲惫？ 6.采纳钢材往常应试虑哪些要素？ 7.在考虑实质轴心压杆的临界力时应试虑哪些初始缺点的影响？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些详细查验要求？ 9.一般螺栓连结和摩擦型高强度螺栓连结，在抗剪连结中，它们的传力方式和损坏形式有何不一样？ 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳准时，对虚轴为何要采纳换算长细比？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？ 12.压弯构件的局部稳固计算与轴心受压构件有何不一样？ 13.在抗剪连结中，一般螺栓连结和摩擦型高强度螺栓连结的传力方式和损坏形式有何不一样？ 14.钢结构有哪些连结方法？各有什么优弊端？ 15.对接焊缝的结构有哪些要求？
1. 钢构造计算的两种极限状态是承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2. 钢构造具有轻质高强、材质均匀，韧性和塑性良好、装配程度高，施工周期短、密闭性好、耐热不耐火、易锈蚀。等特点。 3. 钢材的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏。 4. 影响钢材性能的主要因素有化学成分、钢材缺陷、冶炼，浇注，轧制、钢材硬化、温度、应力集中、剩余应力、重复荷载作用 5. 影响钢材疲劳的主要因素有应力集中、应力幅〔对焊接构造〕或应力比〔对非焊接构造〕、应力循环次数 6. 建筑钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。 7. 钢构造的连接方法有焊接连接、铆钉连接、螺栓连接。 8. 角焊缝的计算长度不得小于8h f，也不得小于40mm 。侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于60 h f。 9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即螺栓剪坏、孔壁挤压坏、构件被拉断、端部钢板被剪坏、螺栓弯曲破坏。 10. 高强度螺栓预拉力设计值与螺栓材质和螺栓有效面积有关。 11. 轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲 12. 轴心受压构件的稳定系数 与剩余应力、初弯曲和初偏心和长细比有关。 13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘、
和增加侧向支承点。 14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。 15.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比、的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。 一、问答题 1钢构造具有哪些特点？1．钢构造具有的特点：○1钢材强度高，构造重量轻○2钢材内部组织比拟均匀，有良好的塑性和韧性○3钢构造装配化程度高，施工周期短○4钢材能制造密闭性要求较高的构造○5钢构造耐热，但不耐火○6钢构造易锈蚀，维护费用大。 2钢构造的合理应用范围是什么？○1重型厂房构造○2大跨度房屋的屋盖构造○3高层及多层建筑○4轻型钢构造○5塔桅构造○6板壳构造○7桥梁构造○8移动式构造3钢构造对材料性能有哪些要求？钢构造对材料性能的要求：○1较高的抗拉强度f u和屈服点f y○2较好的塑性、韧性及耐疲劳性能○3良好的加工性能 4钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？是屈服点、 抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到；冷弯性能是由冷弯试验显示出来；冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。 5影响钢材性能的主要因素是什么？影响钢材性能的主要因素有：○1化学成 分○2钢材缺陷○3冶炼，浇注，轧制○4钢材硬化○5温度○6应力集中○7剩余应力○8重复荷载作用 6什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？钢材在连续反复荷载作用下，当应力还低于钢材的抗拉强度，甚至还低于屈服点时也会发生断裂破坏，这种现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。影响钢材疲劳的主要因素是应力集中、应力幅〔对焊接构造〕
1.下列状况中,属于正常使用极限状态旳状况是 【 D 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 Ｄ动荷载作用下过大旳振动 ２.钢材作为设计根据旳强度指标是 【ﻩC ﻩ】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度ｆy Ｄ极限强度ｆｕ 3.需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载反复作用旳应力循环次数 ｎ 不小于或等于 【ﻩＡ 】 A 5×104 B 2×1０4 C ５×105 Ｄ 5×10６ 4．焊接部位旳应力幅计算公式为 【 Ｂﻩ】 Ａmax min 0.7σσσ∆=- B max min σσσ∆=- C max min 0.7σσσ∆=- Ｄmax min σσσ∆=+ 5.应力循环特性值(应力比)ρ=σｍi ｎ／σma ｘ将影响钢材旳疲劳强度。在其他条件完全相似状 况下,下列疲劳强度最低旳是 【 A ﻩ】 A 对称循环ρ=－1ﻩ B 应力循环特性值ρ＝+1
C 脉冲循环ρ=０ ﻩ D 以压为主旳应力循环 ６．与侧焊缝相比,端焊缝旳 【ﻩB ﻩ】 A 疲劳强度更高 ﻩ B 静力强度更高 C 塑性更好ﻩﻩﻩﻩﻩ Ｄ韧性更好 7.钢材旳屈强比是指 ﻩ 【ﻩＣﻩ】 A 比例极限与极限强度旳比值 B 弹性极限与极限强度旳比值 C 屈服强度与极限强度旳比值 D 极限强度与比例极限旳比值． 8．钢材因反复荷载作用而发生旳破坏称为 ﻩﻩ 【 B 】 Ａ塑性破坏 ﻩ ﻩB 疲劳破坏 C 脆性断裂 ﻩD 反复破坏. ９．规范规定：侧焊缝旳计算长度不超过60 h f ，这是由于侧焊缝过长 【 C 】 A 不经济ﻩ ﻩB 弧坑处应力集中互相影响大 C 计算成果不可靠 ﻩ D 不便于施工 10.下列施焊方位中,操作最困难、焊缝质量最不轻易保证旳施焊方位是 【 D ﻩ】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 Ｄ仰焊 11.有一由两不等肢角钢短肢连接构成旳T 形截面轴心受力构件,与节点板焊接连接,则肢背、 肢尖内力分派系数1k 、2k 为 【 A
钢构造设计原理题库及答案 钢构造设计原理题库及答案 一、填空题1.承受动力荷载作用的钢构造，应采纳综合性能好的钢材。2.冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提升，塑性、韧性降低。3.钢材五项机械性能指标是屈 服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。4.钢材中氧的含 量过多，将使钢材出现热脆现象。5.钢材含硫量过多，高温下会发生 热脆，含磷量过多，低温下会发 生冷脆。6.时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提升，塑性、韧性降低。7.钢材在250C度周边有强度提升塑性、韧性降低现象， 称之为蓝脆现象。8.钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的 能力越强。9.钢材牌号Q235-BF,此中235表示信服强度,B表示质量 等级为B级 表示沸腾钢。 ,F 10.钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。11.钢材在 250C度周边有强度提升塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆 现象。12.焊接构造采纳焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采纳等强度原则。13.钢材中含有C、P、 N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,此中N、O为有害的杂质
元素。14.衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。15..构造的靠谱指标β越大,其无效概率越小。16.承重构造的钢材应 拥有抗拉强度、信服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接构造尚应拥有碳极限含量的合格保证;关于重级工作制和起重量关于或大于50t中级工作制焊接吊车梁、 吊车桁架或近似构造的钢材,应拥有冷弯试验的的合格保证。 17.冷弯性能合格是判断钢材在曲折状态下塑性应变能力和钢材质量的综合指标。18.冷弯性能是鉴识钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。19.薄板的强度比厚板略高。20.采纳手工电弧焊焊接Q345钢材时应采纳E50焊条。21.焊接节余应力不影响构件的强度。22.角焊缝的最小计算长度不得 小于和焊件厚度。。 23.承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是24.在螺 栓连接中，最小端距是25.在螺栓连接中，最小栓距是2d0 3d0。。 钢构造设计原理题库及答案 26.一般螺栓连接,当板叠厚度∑t〉5d时(d-螺栓直径),连接可能产生杆受弯破坏。28.单个一般螺栓承压承载力设计值， 式中 栓 表示受力方向传
钢结构设计原理题库 一、单项选择题(在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合 题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分) 1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是【】A强度破坏B丧失稳定 C连接破坏D动荷载作用下过大的振动 2．钢材作为设计依据的强度指标是【】A比例极限f p B弹性极限f e C屈服强度f y D极限强度f u 3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于 【】A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×106 4．焊接部位的应力幅计算公式为【】 A∆σ=σmax-0.7σmin C∆σ=0.7σmax-σmin B∆σ=σmax-σmin D∆σ=σmax+σmin 5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin/σmax将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同情况下，下列疲劳强度最低的是【 】 A对称循环ρ=-1B应力循环特征值ρ=+1 C脉冲循环ρ=0D以压为主的应力循环 6．与侧焊缝相比，端焊缝的【】A疲劳强度更高B静力强度更高 C塑性更好D韧性更好 7．钢材的屈强比是指【】A比例极限与极限强度的比值B弹性极限与极限强度的比值 C屈服强度与极限强度的比值D极限强度与比例极限的比值. 8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为【】A塑性破坏B疲劳破坏 C脆性断裂D反复破坏. 9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60h f，这是因为侧焊缝过长【】A不经济B弧坑处应力集中相互影响大 C计算结果不可靠D不便于施工 10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是【】A平焊B立焊 C横焊D仰焊 11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢背、肢尖内力分配系数k1、k2为【】
钢结构设计原理复习题答案 钢结构设计原理复习题答案 一、选择题 1、以下哪个选项不是钢结构的特点？（C） A. 施工速度快 B. 结构强度高 C. 结构重量轻 D. 耐久性能好 2、钢材的屈服强度是判断钢材塑性和变形能力的主要指标，它是指钢材在拉伸试验中（B）时的应力。 A. 弹性阶段 B. 屈服阶段 C. 强化阶段 D. 颈缩阶段 3、在计算钢结构构件的受压承载力时，应采用下列哪个公式？（A） A. N ≤ [σ]φA B. N ≤ 0.9[σ]φA C. N ≤ 0.8[σ]φA D. N ≤ 0.7[σ]φA 4、在设计钢结构时，下列哪个选项不是考虑的因素？（D） A. 荷载和荷载组合 B. 结构分析方法 C. 连接设计和构造要求 D. 建筑图 深化设计 5、对于钢结构框架设计，下列哪个选项不是设计要点？（D） A. 框架柱 B. 框架梁 C. 支撑系统 D. 楼板设计 二、判断题
1、钢材的伸长率是反映钢材塑性性能的重要指标。（√） 2、在进行钢结构设计时，只需考虑结构的承载能力。（×） 3、钢材的强度指标可以通过拉伸试验获得。（√） 4、钢结构框架柱的截面高度可以任意确定。（×） 5、钢结构设计中，框架梁与框架柱的连接应采用高强度螺栓连接。（√） 三、简答题 1、请简述钢结构设计的基本原则。钢结构设计的基本原则包括：1）安全可靠原则，确保结构在寿命周期内安全可靠，满足预期的强度、刚度、稳定性等要求；2）经济合理原则，优化设计方案，降低成本，提高效益；3）施工便利原则，考虑施工难易程度和工期要求，采用合理的结构形式和节点连接方式；4）美观实用原则，注重结构外形美观、实用与结构功能性的统一；5）环保节能原则，采用环保材料和工艺，降低能耗和排放。 2、请简述钢结构框架设计的主要步骤。钢结构框架设计的主要步骤包括：1）方案设计，根据建筑要求和场地条件，确定合适的结构形式和布局；2）结构分析，对结构进行静力分析，计算结构的内力和变形，评估结构的稳定性和安全性；3）构件设计，根据结构分析结果，对各个构件进行设计，确保其具有足够的强度、刚度和稳定性；
中南大学考试《钢结构设计原理》复习题及参考答案 一、填空题 1. 钢结构计算的两种极限状态是______________ 禾廿 ____________ 。 2. 钢结构具有___________ 、_________ 、 _________ 、 、 ____________ 和 ______________ 特点。 3. 钢材的破坏形式有_____________ 和_____________ 。 4. 影响钢材性能的主要因素有_________ 、________ 、 、 _________ 、_______ 、_________ 、________ 禾廿__________ 。 5. 影响钢材疲劳的主要因素有_________ 、________ 、 、 6. 建筑钢材的主要机械性能指标是_________ 、 ______ 、 、 _________ 和___________ 。 7. 钢结构的连接方法有_________ 、___________ 和__________ 。 8. 角焊缝的计算长度不得小于________ ，也不得小于 _______ 。侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于 _______ 。 9. 普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式， 即_______________ 、_______________ 、 _________ 、 _________________ 、 和__________ 。 10. 高强度螺栓预拉力设计值与________ 和________ 有关。
11. 轴心压杆可能的屈曲形式有_______________ 、 ______________ 、和__________ 。 12. 轴心受压构件的稳定系数「与________ 、________ 和________ 有 13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是__________________________ 、和_______________________________________ 。 14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有________ 、 _______ 、 、 ________ 和___________ 。 15•焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用 ______________ 的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用 _____________________ 的方法来解决。 二、问答题 1•钢结构具有哪些特点？ 2•钢结构的合理应用范围是什么？ 3•钢结构对材料性能有哪些要求？ 4•钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？ 5.影响钢材性能的主要因素是什么？ 6•什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？ 7. 选用钢材通常应考虑哪些因素？ 8•钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 9. 焊缝可能存在的缺陷有哪些？ 10. 焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？
钢结构设计原理题库 一、 单项选择题 (在每小题列出四个备选项中只有一个是符合题目要 求，请将其代码填写在题后括号内。错选、多选或未选均无分) 1．下列情况中，属于正常使用极限状态情况是 【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大振动 2 ． 钢材 作 为 设 计 依 据 强 度 指 标 是 【 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u 3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用应力循环次数 n 大于或等于 【 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×106 4 ． 焊接 部 位 应 力 幅 计 算公式为 【 】 A max min 0.7σσσ∆=- B max min σσσ∆=- C max min 0.7σσσ∆=- D max min σσσ∆=+ 5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材疲劳强度。在其它
条件完全相同情况下，下列疲劳强度最低是【】 A对称循环ρ=-1 B应力循环特征值ρ=+1 C脉冲循环ρ=0 D以压为主应力循环 6．及侧焊缝相比，端焊缝【】 A疲劳强度更高 B静力强度更高 C塑性更好 D韧性更好 7．钢材屈强比是指【】 A比例极限及极限强度比值 B弹性极限及极限强度比值 C屈服强度及极限强度比值 D极限强度及比例极限比值. 8．钢材因反复荷载作用而发生破坏称为【】 A塑性破坏B疲劳破坏 C脆性断裂D反复破坏. ，这是因为侧焊缝过长9．规范规定：侧焊缝计算长度不超过60 h f 【】 A不经济 B弧坑处应力集中相互影响大 C计算结果不可靠 D不便于施工 10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证施焊方位是【】
《钢结构设计原理》复习题(含答案)
有、、 、 和。 二、问答题： 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺陷？ 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ 5.什么是钢材的疲劳？ 6.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？ 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？
12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？ 14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 15.对接焊缝的构造有哪些要求？ 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？ 焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影 响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有 哪些？ 17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定 的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措 施是什么？ 18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 19.螺栓的排列有哪些构造要求？ 20.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？ 三、计算题： 1.一简支梁跨长为5.5m，在梁上翼缘承受均布静力 荷载作用，恒载标准值为10.2kN/m（不包括梁自
钢结构设计原理习题集及答案 第一章绪论 练习题 一、简答题 1．简述钢结构的特点和应用范围。 答：特点：（1）承载能力大；（2）稳妥可靠；（3）便于工业化生产，施工周期短；（4）密闭性好；耐热但不耐火；（5）耐腐蚀性差；（6）容易产生噪音应用范围：（1）承受荷载很大或跨度大，高度大的结构；（2）承受动力荷载作用或经常移动的结构；（3）经常拆装的拼装式结构；（4）对密闭性规定高的结构；（5）高温车间或需承受一定高温的结构；（6）轻型结构 2．试举例说明钢结构的重要发展趋势。 答：（1）高性能钢材的研制；（2）设计方法和计算理论的改善；（3）结构形式的革新 第二章钢结构的材料 练习题 一、单项选择题 1、在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是__ B___的典型特性。 (A) 脆性破坏 (B)塑性破坏 (C) 强度破坏 (D) 失稳破 坏 2、钢材的设计强度是根据_ C__拟定的。 (A) 比例极限 (B)弹性极限 (C) 屈服点 (D) 极限强度 3、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最重要用_ D__表达。 (A) 流幅 (B)冲击韧性 (C) 可焊性 (D)伸长率 4、钢材经历了应变硬化（应变强化）之后¬__ A___。 (A) 强度提高 (B)塑性提高 (C) 冷弯性能提高 (D) 可焊性提高 5、下列因素中_ A__与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 (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、当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性_ B__。 (A) 升高 (B)下降 (C) 不变 (D) 升高不多 7、钢材的力学性能指标，最基本、最重要的是_ C _时的力学性能指标。 (A) 承受剪切 (B) 承受弯曲 (C)单向拉伸 (D) 两向和三向受力 二、名词解释 1．应力集中和残余应力 答：（1）应力集中：实际结构中不可避免的存在孔洞、槽口、截面忽然改变以及钢材内部缺陷等，此时截面中的应力分布不再保持均匀，不仅在孔口边沿处会产生沿力作用方向的应力高峰，并且会在孔口附近产生垂直于力的作用方向的横向应力，甚至会产生三向拉应力； （2）残余应力：在浇注、轧制和焊接加工过程中，因不同部位钢材的冷却速度不同，或因不均匀加热和冷却而产生。
钢结构设计原理复习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为( B ）。 A 、P f 越大,β越大,结构可靠性越差 B 、P f 越大,β越小，结构可靠性越差 C 、P f 越大，β越小,结构越可靠 D 、P f 越大,β越大，结构越可靠 2、钢结构的主要缺点是（ C )。 A 、结构的重量大 B 、造价高 C 、易腐蚀、不耐火 D 、施工困难多 3、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构( B ） A 。密封性好 B 。自重轻 C 。制造工厂化 D.便于拆装 4、当结构所受荷载的标准值为:永久荷载k G q ，且只有一个可变荷载k Q q ,则荷载的设计值 为（ D ）。 A ．k G q ＋k Q q B ．1。2（k G q ＋k Q q ） C ．1。4(k G q ＋k Q q ） D ．1。2k G q ＋1。4k Q q 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在 规定的时间 内，在 规定的条件 下，完成预定功能的概率。 三、简答题 1、两种极限状态指的是什么?其内容有哪些？ 答：两种极限状态指的是承载能力极限状态和正常使用极限状态。 承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或是出现不适于继续承载的变形，包括倾覆、强度破坏、疲劳破坏、丧失稳定、结构变为机动体系或出现过度的塑性变形等。
正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，包括出现影响正常使用或影响外观的变形，出现影响正常使用或耐久性能的局部损坏以及影响正常使用的振动等。 第2章 钢结构材料 一、选择题 1、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是( A ）。 2、在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是( B ）的典型特征. （A ）脆性破坏 (B ）塑性破坏 （C)强度破坏 （D ）失稳破坏 3、钢材的设计强度是根据（ C ）确定的。 （A)比例极限 (B ）弹性极限 （C ）屈服点 (D)极限强度 4、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（ D )表示。 (A ）流幅 （B ）冲击韧性 （C)可焊性 （D ）伸长率 5、钢材的抗剪设计强度f v 与f 有关，一般而言,f v ＝（ A ）。 （A ）f ／3 (B) 3f (C ）f ／3、 （D ）3f 6、符号L 125⨯80⨯10表示（ B ）。 (A)等肢角钢 (B ）不等肢角钢 (C)钢板 (D ）槽钢 7、钢结构设计中钢材的设计强度为( D ）。 (A ）强度标准值k f （B ）钢材屈服点y f
1 ．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大的振动 2 ．钢材作为设计依据的强度指标是【 】 A 比例极限 f p B 弹性极限 f e C 屈服强度 f y D 极限强度 f u 3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于 【】 A 5×104 B 2×104
C 5×105 D 5×106 4 ．焊接部位的应力幅计算公式为【】 A= max 0.7 min B = max min C = 0.7max min D = max +min 5．应力循环特征值(应力比) ρ =σmin/σmax 将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同情况下，下列疲劳强度最低的是【】 A 对称循环ρ =-1 B 应力循环特征值ρ =+1 C 脉冲循环ρ =0 D 以压为主的应力循环 6 ．与侧焊缝相比，端焊缝的【 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好 7 ．钢材的屈强比是指【】
A 比例极限与极限强度的比值C 屈服强度与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值D 极限强度与比例极限的比值 . 8 ．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为【】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏. 9 ．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过 60 h f ，这是因为侧焊缝过长【 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工 10 ．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是【 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊 11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的 T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢背、肢尖内力分配系数k1 、k2 为【