齐齐哈尔大学钢结构基本原理期末复习模拟
试题库1
一、单选题（1分×20=20分）
1、下列关于荷载分项系数的论述( A )不正确。
A 、γG 不分场合均取为1.2
B 、γG 为结构永久荷载分项系数
C 、γQ 用于计算活荷载效应的设计值
D 、γQ 一般情况下取1.4，当楼面活荷载大于4kN/mm 2时，取1.3 2、验算型钢梁正常使用极限状态的变形时，用荷载( B )。 A 、 设计值 B 、 标准值 C 、 组合值 D 、 最大值 3、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( A )。
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
4、钢材的冷弯试验是判别钢材( C )的指标。
A 、强度
B 、塑性
C 、塑性及冶金质量
D 、塑性及可焊性 5、在常温和静载作用下，焊接残余应力对下列哪一项没有影响( A )
A 、静力强度
B 、刚度
C 、低温冷脆
D 、疲劳强度 6、当剪应力等于( C )f y 时，受纯剪作用的钢材将转入塑性工作状态
A 、
3 B 、2 C 、3/1 D 、2/1
7、应力集中愈严重，钢材也就变得愈脆，这是因为（ B ）
A 、 应力集中降低了材料的屈服点
B 、 应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到约束
C 、 应力集中处的应力比平均应力高
D 、 应力集中提高了钢材的塑性
8、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， 越大，结构越可靠
9、当沿受力方向的连接长度l1>15d0时（d0为螺栓孔径），螺栓的抗剪和承压承载力设计值应予以降低，以防止（D）。
A.、中部螺栓提前破坏
B.、螺栓的连接变形过大
C.、螺栓受弯破坏
D.、端部螺栓提前破坏
10、承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( B)。
A.、承载力低,变形大B、承载力高,变形大
C.、承载力低,变形小D、承载力高,变形小
11、在计算工字形截面两端铰支轴心受压构件腹板的临界应力时，其支承条件为( A )
A、四边简支
B、三边简支,一边自由
C、两边简支,两边自由
D、悬臂
12、简支梁当( A )时整体稳定性最差
A、梁上作用均布弯矩(各截面弯矩相等)
B、满跨均布荷载作用
C、满跨均布荷载与跨中集中荷载共同作用
D、跨中集中荷载作用
13、在确定焊接工字形截面高度时可不考虑( D )的限制条件。
A、建筑或工艺净空要求,
B、最小刚度要求
C、经济要求
D、工作环境条件要求
14、T形截面（图1）所示的拉弯构件强度计算最不利点为（B ）。
A、截面上边缘“1”点
B、截面下边缘“3”点
C、截面中和轴处“2”点
D、可能是“1”点，也可能是“3”点
题14图
15、格构式轴心受压构件的等边单角钢斜缀条可按轴心受压构件设计，但强度设计值要乘以折减系数以考虑( B )。
A、剪力的影响
B、单面连接偏心的影响
C、构件焊接缺陷的影响
D、节点构件不对中的影响
16、实腹式轴心受压构件整体稳定的公式N/( A)≤f物理意义是( D )
A、构件截面上的平均应力不超过钢材抗压强度设计值
B、构件截面上的最大应力不超过钢材抗压强度设计值
C、构件截面上的最大应力不超过欧拉临界应力设计值
D、构件轴心压力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值
17、当钢材为Q235B与Q345B用手工焊接时，宜采用( A )型焊条。
A 、碳钢E43 B、碳钢E50 C、低合金E50 D、低合金E55
18、在力学缺陷和几何缺陷中，( D )对钢材轴心受压杆的临界力影响最大。
A、初弯曲
B、初扭曲
C、初偏心
D、残余应力
19、弯矩作用平面在对称平面内的实腹式压弯构件，在弯矩作用平面内的失稳形式是( B )。
A 、空间失稳B、平面弯曲失稳 C 、扭转失稳D、弯扭失稳
20、在弹性阶段，侧面角焊缝上应力沿长度方向的分布为( C )。
A、均匀分布
B、一端大一端小
C、两端大而中间小
D、两端小而中间大
二、判断题（1分×10=10分）
1、钢结构受拉构件一般只须计算强度和刚度。（√）
2、为了消除对接焊缝起弧和落弧不易熔透而出现的焊口,通常采用设置引弧板。（√）
3、当焊缝质量标准为一、二级时，认为对接焊缝的设计强度与母材相等。（√）
4、双轴对称十字形截面轴心受压构件一般发生的屈曲形式是扭转屈曲。（√）
5、缀条格构柱的斜缀条按受拉构件计算。（×）
6、工字形截面梁腹板的局部稳定是通过限制板件高厚比来保证的。（√）
7、钢材的疲劳破坏是积累损伤的结果。（√）
8、屋盖支撑体系中的刚性系杆既可受拉也可受压压杆。（√）
9、高强度螺栓承压型连接可以用于直接承受动荷载的结构。（×）
10、钢结构构件的疲劳计算采用允许应力幅法，且应力按弹性计算。（√）
三简答题（每小题5分，共20分）
1、试简述化学元素硫和磷对钢材材性的影响。
答、硫会引起钢材的热脆，还会降低钢材的冲击韧性、疲劳强度、抗锈蚀性能和焊接性能，在厚钢板中还会引起钢材的层状撕裂；磷可以提高钢材的强度和抗锈蚀能力，却严重
的降低 钢的韧性、塑性、冷弯性能和焊接性能，特别是在温度较低时会导致钢材发生冷脆。 2、简述影响梁整体稳定的因素及增强梁整体稳定的措施。
答、影响梁整体稳定的因素有荷载的类型；荷载的作用位置；梁的侧向刚度、扭转刚度、翘曲刚度；受压翼缘的自由长度；梁的支座约束程度。增强梁整体稳定的措施有增大受压翼缘的宽度；在受压翼缘设置侧向支撑；当梁跨内无法增设侧向支撑时，宜采取闭合箱形截面；增加梁两端的约束提高其稳定承载力；采取措施使梁端不能发生扭转。 3、《规范》给出了几条轴心受压构件的代表曲线？是依据哪些情况来制定这些柱子曲线的？ 答、《规范》给出了4条轴心受压构件的代表曲线。根据不同截面形状、不同加工条件和相应的残余应力大小、不同的弯曲屈曲方向以及l/1000的初弯曲来制定这些柱子曲线的。 4、计算格构式压杆绕虚轴弯曲的整体稳定性时，为什么要采用换算长细比？
答、格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时，两分肢非实体相连，连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件腹板弱，除弯曲变形外，还需要考虑剪切变形的影响，因此稳定承载力有所降低。
四、计算题（50分）
1、如图所示一钢板与工字形柱的角焊缝T 形连接。手工焊，E43型焊条，h f =8mm 。设钢板高度为2a=400mm ，钢板与一斜拉杆相连，拉杆受力F 。钢材采用Q235 钢，试求两条
焊缝能传递的静载设计值F 。已知 w 2f 160N/mm f = （10分）
题1图
2、如图2所示一牛腿，用C 级螺栓连接于钢柱上，牛腿下设有承托板以承受剪力。螺栓公称直径M20，孔径d 0=22mm ，螺纹处有效直径d e=17.65mm ，螺栓布置如图3。竖向荷载设计值F =1.0×105 N （静载），距柱翼缘表面200mm 。轴心拉力设计值N =1.0×105 N 。试验算螺栓强度（12分）
已知、b 2
t 170N/mm f =
题2图
2、解、用C 级螺栓（承托承受剪力） 1.螺栓承载力设计值。
一个C 级螺栓在杆轴方向受拉的承载力设计值b
t N 为
2
244.817041616 N
4
b b b t t
t e t d N f A f π=
==
?= （3分）
2.螺栓的拉力计算及螺栓强度验算
先假定被连接构件绕螺栓群的形心转动，此时弯矩的设计值
57
10200210 N mm M Fe ==?=?? （1分）
故连接中螺栓最小拉力值为
()
571min
222
1.010210140
18571 N 10470140i My N N n m y ???=-=-=-?+∑ （4分）
由于min 18571 N 0N =-<，说明被加构件应偏安全地认为绕底排螺栓转动，由对底排螺栓取矩，取顶排螺栓最大拉力值为
()()
5511max
2
222244
(10200 1.010140)280270140210280 3.2410 N 4.1610 N i b t Fe Ne y N m y N +?+???==
?+++=?<=?∑ （4分）
所以连接满足要求。
3、某简支梁跨长为5.5m ，在梁上翼缘承受均布静力荷载，恒载标准值为10.2kN/m （不包括梁自重），活载标准值为25kN/m ，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑，钢材为Q235钢，梁的容许挠度为l /250。若选用型钢Ⅰ36b ，其单位长度质量为65.7kg/m ，梁的自重荷载为
0.644kN/m ，I x =16574cm 4，W x =921cm 3，I x /S x =30.6cm ， t w =12.0mm ，试验算该受弯构件设计是否合理。（13分）
已知、2
215N/mm f =2125N/mm v f = 1.05x γ=
题3图
4、某焊接工字形截面压弯构件，翼缘板截面－300×14；腹板截面－560×10，截面翼缘为剪切边（对x 轴为b 类截面，对y 轴为c 类截面），钢材为Q345钢。两端铰接，长度为15m ，承受的轴心压力设计值为N =900kN ，在杆的中央有一横向集中荷载设计值P =120kN ，在弯矩作用平面外位于杆的三分点处各有一个支撑点，如图4所示。假设构件的局部稳定满足要求，试验算此构件其他方面是否满足要求。
已知、 1.05x γ=，2
310/f N mm = []150λ= 1.0mx β= 1.0tx β= 1.0η=弯矩平面内整体稳定
计算公式、()110.8/mx x x x x Ex M N f A W N N β?γ+≤'-，
2'
21.1Ex x EA N πλ=
；弯矩平面外整体稳定计算公式、1tx x y b x
M N f A W βη??+≤，21.0744000235y y b f λ?=- 。（15分）
题4图
b 类截面轴心受压构件的稳定系数?
c 类截面轴心受压构件的稳定系数?
参考答案
四、计算题（50分）
1、解、将拉力F 分解为垂直于焊缝长度的分力0.6x F F =和沿焊缝长度的分力0.8y F F =，则、（1分）
()4
0.6 1.3951020.7840028x f e w F F F h l σ-=
==????-?∑ （3分）
()4
0.8 1.86010
20.7840028y
f e w
F F F h l
τ-=
=
=????-?∑ （3分）
由公式
w
f f ≤得 （1分）
160
≤，求得733 kN F ≤ （2分）
3、解、梁上的均布荷载标准值 10.2
250.64435.84k q k N m =++= （1分）
梁上的均布荷载设计值 1.2(10.
20.644) 1.4
2548q k N m =?++?= （
1分）
跨中的最大弯矩标准值
22max 35.84 5.5135.588k ql M kN m ?===? （1分）
跨中的最大弯矩设计值
22max
48.01 5.5181.588ql M kN m ?===? （1分） 支座处的最大剪力设计值 m a x 48.015.5132.022ql V kN ?=
== （1分）
强度验算
弯曲正应力 6
22
3
181.510187.7/215/1.0592110x nx M N mm f N mm W σγ?===<=??
（2分）
支座处最大剪力 22
132.01000
30.61010
43.1/125/w v VS It N mm f N mm τ?=
=
??=<= （2分）
强度满足要求。
刚度验算 []44
54
5535.845500384384 2.061016574105500
12.522250250ql v EI l mm v mm
??==
????=<=== （3分）
刚度满足要求。
对于型钢截面无须进行局部稳定验算；另外梁的受压翼缘有可靠侧向支撑，整体稳定得到保障。综上所述该受弯构件设计合理。 （1分） 4、解、1.构件截面特性
2
56123014140A c m =?+??= （0.5分）
3
24
1.0562 1.43028.78382512x I cm ?=+???= 24.47x i c m =（1.5分）
3
4
21.430630012y I cm ??== 6.71y i c m = （1.5分）
3183825
285129.4x x I W cm y =
== （0.5分）
2.强度计算
跨中最大弯矩
m a x 1120154504M k N m =
??=? （1分）
36
223900104501064.3150.3214.6/14010 1.05285110x n x nx M N N mm f A W γ??+=+=+=
柱在框架平面内的计算长度为 015x l m =
[]0/1500/24.4761.3150x x x l i λλ===<= （1
分）
由74.27λ=，查轴心受力稳定系数表得
0.724x ?=（焊接、剪切边，属于b 类截面）
2223
22
206000140101068861.1 1.161.3Ex x EA N kN ππλ-???'==?=?（1分）
平面内仅一跨集中力作用， 1.0mx β=
()()136
2322
10.8/90010 1.0450100.72414010 1.0528511010.8900/688688.8167.9256.7/310/mx x x x x Ex
M N
A W N N N mm f N mm β?γ+
'-???=+
????-?=+=<= （2分）
平面内稳定性满足。 4.弯矩平面外稳定计算
因柱平面外三分点有侧向支撑，故柱平面外的计算长度为 05y l m =
[]
0/500/6.
7174.52150y y y l i λλ===<= （1分）
由90.29λ=，查轴心受力稳定系数表得
0.515y ?=（焊接、剪切边，属于c 类截面）
2
2
74.52345
1.07 1.070.885
4400023544000235y y
b f λ?=-?=-= （1分）
AB 段 最大弯矩 605
300B C M M kN m ==?=?
弯矩系数（一端弯矩为零）0.65tx β=
BC 段 最大弯矩 m a x 607.5450M k N m =?=?
弯矩系数（有弯矩和横向荷载，同向曲率） 1.0tx β=
故应对BC 段计算即可
36
2
3
22
90010 1.04501010.515140100.885285110124.8178.3303.1/310/tx x y b x M N A W N mm f N mm βη?????+=+?????=+=<= （2分）
平面外稳定性满足。
复习模拟题2（答案）
一、单选题（1分*20=20分）
1.在钢结构设计中应力用许达到的最大限值是（A）。
A. 屈服点f y
B. 比例极限f p
C. 抗拉强度f u
D. 伸长率
2.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B）。
A. 材质均匀
B. 强度高重量轻
C. 密封性能好
D. 制造工厂化
3.钢材内部除含有铁、碳外，还含有害元素是( C)。
A. 硫、磷、镍、铝
B. 硫、磷、硅、锰
C. 氧、氮、硫、磷
D. 镍、铬、铌、钛
4. 焊接结构疲劳强度的大小与( D)关系不大。
A.残余应力大小
B. 应力循环次数
C. 连接的构造
D. 钢材种类
5. 图1-1所示截面尺寸为100×8的板件，在端部用两条侧面角焊缝
焊在10mm厚的节点板上，两板件板面平行，焊脚尺寸为6mm，其最
小焊缝长度的构造要求为（ D ）。
A. 40mm
B. 60mm
C. 80mm
D. 100mm
6. 摩擦型高强螺栓连接受剪破坏是作用剪力超过了( B)。图1-1 A.
螺栓的抗拉强度, B. 连接板件间的摩擦力,
C. 连接板件间的毛截面强度,
D. 连接板件间的孔壁承压强度
7.高强度螺栓摩擦型连接，当预拉力P=125kN时，单个螺栓的抗拉承载力设计值不得大于（C）。
A. 125kN
B. 90 kN
C. 100 kN
D. 110 kN
8. 采用螺栓连接时栓杆发生剪断破坏，是因为（A）。
A. 栓杆较细
B. 截面削弱过多
C. 边距较小
D. 钢板较薄
9.对提高工字形截面梁的整体稳定性作用最小的是（A）。
A. 增加腹板厚度
B. 约束梁端扭转
C. 设置侧向支撑
D. 加宽梁的受压翼缘
10. 在梁中设置横向加劲肋主要防止（B）可能引起的腹板失稳。
A. 弯曲压应力和剪应力
B. 局部压应力和剪应力
C. 局部压应力和弯曲压应力
D. 弯曲压应力、剪应力和局部压应力
11. 经济梁高h e是指（C）。
A. 强度与稳定承载力相等时梁的截面高度；
B. 挠度等于规范限值是梁的截面高度；
C.用钢量最小时梁的截面高度；
D. 腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度。
12. 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（ B ）。
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 13.规范规定实腹式轴心受压构件确定板件宽厚比的原则是（
D ）。
A. 等厚度原则
B. 等刚度原则
C. 等强度原则
D. 等稳定原则
14. 规定轴心受压缀条柱的单肢长细比λ1≤0.7λmax （λmax 为柱两主轴方向最大长细比）是
为了（ C ）。
A. 保证柱的整体稳定
B. 使两单肢能共同工作
C. 避免单肢先于整个柱失稳
D. 构造要求
15.实腹式轴心受拉构件计算的内容有、（
D ） A. 强度
B. 强度、整体稳定、局部稳定
C. 强度、整体稳定
D. 强度、刚度 16. 如图1-2a 、b 所示压弯构件，N 、M 、材料及几何尺寸都相同，则图a 构件的整体稳定比图b （ A ）。
A. 好
B. 差
C. 相同
D. 不能确定
a ） 图1-2
b )
17. 实腹式压弯构件腹板的局部失稳主要与其压应力不均匀分布的梯度有关，当最大应力σ1相等，构件其他条件均相同的情况下，图1-3中的腹板局部稳定临界应力最低的是（ B ）。
图
1-3
18. 钢结构的承载力极限状态是指（ C ）。
A
σ1
C
B
D
A. 结构发生剧烈振动
B. 结构的变形已不能满足使用要求
C. 结构达到最大承载力产生破坏
D. 使用已达50年
19. 在工业厂房排架结构中使用梯形钢屋架时，关于刚性系杆和柔性系杆的设置叙述正确的是（A ）。
A. 在屋架上弦平面内，屋脊处应设置刚性系杆，两端应设置柔性系杆；
B. 在屋架下弦平面内，两端支座处应设置柔性系杆，跨中应设置刚性系杆；
C. 在屋架上弦平面内，屋脊和两端都应设置刚性系杆；
D. 在屋架下弦平面内，两端支座处和跨中都应设置柔性系杆。
20. 确定梯形钢屋架节点板厚度的依据是（C ）。
A. 上弦杆的最大轴力
B. 下弦杆的最大轴力
C. 腹杆的最大轴力
D. 屋架的支座反力
二、填空题（1分*10=10分）
1. 可靠度指标β愈大，失效概率P f低。
2. 钢材随时间进展，其强度提高，塑性韧性下降，称为时效硬化；钢材超过弹性范围内重复加载、卸载，钢材的屈服点提高，塑性韧性降低的现象，称为
冷作硬化。
3. 轴心受力板件用对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与力N的夹角θ满足
≤56.3°时，对接斜焊缝的强度就不必进行计算。
4. 产生纵向焊接残余应力的主要原因是施焊时焊件上出现冷塑和热塑区。
5. 普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免板件板端冲剪破坏。
6. 梁的最小高度是由挠度（刚度）控制的。
7. 有初弯曲的轴心受压构件其承载力总是小于欧拉临界力。
8. 对轴心受力构件，正常使用极限状态是控制结构的长细比。
9. 压弯构件在弯矩作用平面内整体稳定计算公式中的W x1表示最大受压纤维的毛截面模量。
三简答题（20分）
1. 高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接有什么区别？（5分）
答、高强度螺栓摩擦型连接的板件间无滑移，靠板件接触面间的摩擦力来传递剪力，而承压型高强螺栓容许被连接板件间产生滑移，其抗剪连接通过螺栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力，所以高强度螺栓承压型连接比摩擦型连接抗剪承载力大，但变形也大。
2.减少焊接残余应力和残余变形有哪些措施？（6分）
答、合理的焊缝设计、合理的选择焊缝的尺寸和形式，尽量减少焊缝的数量和尺寸；合理安排焊缝位置和施焊顺序；避免焊缝的过分集中和交叉；尽量避免母材在厚度方向的收缩应力。
合理的工艺措施、采用合理的施焊顺序和方向；采用反变形法减小焊接变形或焊接应力；锤击或碾压焊缝使焊缝得到延伸；小尺寸焊件，应焊前预热或焊后回火处理。
3. 轴心受压构件在何种情况下采用高强度钢比较有利？说明理由。（4分）
答、轴压构件一般由稳定控制。长细比较小λ≤λp的轴心压杆截面应力在屈曲前已超过钢材的比例极限，构件处于弹塑性阶段，此时临界应力与材料强度有关，所以短粗构件（长细比较小λ≤λp）采用高强度的钢材比较有利，能提高杆件承载力。
4.单向压弯构件的整体稳定需进行什么验算？失稳的形式有哪些？它们分别属于第几类稳定问题？（5分）
答、单向构件的整体稳定需进行弯矩作用平面内、外的两类稳定的验算。因为构件可能产生弯矩作用平面内弯曲屈曲，也可能在弯矩作用平面外弯扭屈曲，失稳的形式与构件的抗扭刚度和侧向支承的布置等情况有关，弯矩作用平面内为极值型稳定，即属于第二类稳定问题；弯矩作用平面外为分枝型稳定，属于第一类稳定问题。
5
四、计算题（50分）
1.试计算图4-1所示角焊缝连接的焊脚尺寸h f=？
已知、连接承受经历荷载设计值P=210kN，N=250kN，钢材采用Q235B 钢，焊条为E43
型，一条焊缝的计算长度l w=300mm，w2
f
160N/mm
f=。（12分）【解】、N=250kN，V=P=210kN，M=210×0.1＝21 kN.m（1分）
f
f
3
w
e
595
300
7.0
2
10
250
h
h
l
h
N
N=
?
?
?
?
=
=
σ
f
2
f
6
2
w
e
1000
300
7.0
2
10
21
6
2
6
h
h
l h
M
M=
?
?
?
?
?
=
=
σ
f
f
3
w
e
f
500
300
7.0
2
10
210
h
h
l
h
V
=
?
?
?
?
=
=
τ
图4-1由公式
w
f
2
f
2
22
.1
f
M
N
≤
+
??
?
?
?
?+
τ
σ
σ
mm
75
.8
160
72
.
1399
N/mm
160
500
22
.1
1000
595
f
f
2
2
f
2
f
=
?
≤
?
≤
??
?
?
?
?
+
??
?
?
?
?+
h
h
h
h
根据、mm
12
10
2.1
max
mm
2.5
12
5.1
min
f
f
=
?
=
=
=
h
h
取、mm
10
f
=
h
2、如图4-2所示高强度螺栓摩擦型连接，F=400kN，被连接件钢材选用Q235B钢，高强度螺栓为10.9级M20的，螺栓的设计预拉力P＝155kN，接触面喷砂后涂无机富锌漆，抗
滑移系数μ为0.35，试验算此连接的承载力。（11分）
【解】
N=4/5F=4/5×400＝320kN
V=3/5F=3/5×400＝240kN
M=320×70＝22400 kNmm
受力最大的一个螺栓的拉力为、
图4-2
()kN
124
155
8.0
8.0
kN
64
32
32
70
140
2
2
140
22400
10
320
2
2
2
i
1
t1
=
?
=
<
=
+
=
+
?
?
?
+
=
∑
+
=P
y
My
n
N
N
按比例关系可求得、N t2=48kN，N t3=32kN，N t4=16kN，N t5=0，
则、
()
ti
6448321602320kN
N
∑=++++?=
验算受剪承载力设计值、
b v f ti 0.9( 1.25)0.910.35(10155 1.25160)
362.25kN 240kN
N n nP N V μ∑=-∑=???-?=>=
满足强度要求
3. 如图4-3所示某简支梁跨长为6m ，承受静力集中荷载，恒载标准值P =100kN （包括梁自重），活载标准值为F =110kN ，钢材为Q345钢，截面选用I50a ，梁的容许挠度为l /300。
若梁的整体稳定满足要求，试验算该受弯构件设计是否合理。已知、2
N/mm 295=f ，
2v N/mm 170=f ，I x =46472cm 4，W x =1858.9cm 3，S x =1084.1cm 3，t w =12mm ，γx =1.05.（12分）
[解] 1.内力计算
恒载标准值P =100kN →设计值、1.2×100＝120 kN
图4-3
活载标准值F =110kN →设计值、1.4×110＝154 kN
支座处的最大反力设计值、R =120+154=274 kN ＝V max （1分） 跨中的最大弯矩标准值、 k N.m 42012103210max =?-?=M （1分） 跨中的最大弯矩设计值 k N.m 54812743274max =?-?=M （1分） 2.强度验算
弯曲正应力 2
23
6
nx x N/mm 295N/mm 76.280109.185805.110548=<=???=
=f W M γσ
（2分）
支座处最大剪力 2243
3w x x N /m m 170N /m m 3.5312
1046472101.108410274=<=?????=
=v f t I VS τ （2分）
强度满足要求。
3.刚度验算
[]
262k max 54x 420106000600
15.79mm 1010 2.06104647210300M l EI υυ??===<=???? （3分）
刚度满足要求。
4、图4-4所示偏心受压悬臂柱，钢材选用Q235B ，翼缘为火焰切割边，柱高 6.6m ，受压力设计值N
＝1300kN ，偏心距0.4m 。侧向支撑和截面如图示，试验算柱的强度和整体稳定性。（15分）
已知、 1.05x γ=，2
215N/mm f =，[]150λ=
弯矩平面内整体稳定计算公式、
()110.8/mx x x x x Ex
M N
f
A W N N β?γ+≤'-，
2'21.1Ex
x EA N πλ=
，mx 1.0β=
弯矩平面外整体稳定计算公式、 1.0η=
图4-4
1tx x y b x
M N f A W βη??+≤,
21.0744000235y y b f λ?=-? , 1tx =β b 类截面轴心受压构件的稳定系数?
22
mm 18480
10568164002=?+??=A （0.5分） 4
63
3x mm 10124412568)10400(12600400?=?--?=I （1分） 4
63
3y mm 10171121056812400162?=?+??=I
（1分）
3
66
x 1x mm 1015.43001012442/?=?==h I W
（0.5分）
mm 259184801012446x x =?==
A I i
mm 9618480101716
y
y =?==A I i （1分）
[]15096.502596600
2x 0x x =<=?==λλi l []15075.68966600
y
0y =<==
=
λλi l y 刚度满足要求。
2.强度计算
跨中最大弯矩
kN.m 5204.01300=?==Ne M （1分）
2
2
6
6
31N/mm 215N/mm 68.18933.11935.701015.405.11052018480101300=<=+=???+?=+f W M A N x x γ
强度满足要求。 3.弯矩平面内稳定计算
柱在框架平面内的计算长度为 l 0x =2H =2×6600＝13200mm 由
96
.50235/y x =f λ，焰切边属b 类，查轴心受力稳定系数表得、
x 0.852?=
6
22x 2Ex 10
2.1396.501.11848020600014.31.1?=???=='λπEA N
悬臂柱
1.0mx β=
()()mx x x x 1x Ex
36
622
10.8/130010 1.0520100.85218480 1.05 4.151010.81300/132082.57129.57212N/mm 215N/mm M N A W N N f β?γ+
'-???=+
???-?=+=<=
平面内稳定性满足。 4.弯矩平面外稳定计算
因柱平面外有侧向支撑，故柱平面外的计算长度为、 l 0y =H =6600mm 由
75
.68235/y x =f λ，焰切边属b 类，查轴心受力稳定系数表得、759.0x =?
2
2
68.61
1.07 1.070.963
4400023544000y y
b f λ?=-?=-= （1分） 沿柱长均匀弯矩作用， 1.0tx β=
36
7
22130010 1.0521010.759184800.963 4.151092.68130.11223N/mm 215N/mm tx x y b x M N A W f βη?????+=+????=+≈>= （2分）
223215
3.7%215-=∴
平面外稳定性满足。
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？ 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 重），活载标准值为25kN/m，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。梁的截面选用I36a轧制型钢，其几何性质为：W x=875cm3，t w=10mm，I / S=30.7cm，自重为59.9kg/m，截面塑性发展系数 x=1.05。 钢材为Q235，抗弯强度设计值为215N/mm2，抗剪强度设计值为125 N/mm2。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。（恒载分项系数γG=1.2，活载分项系数γQ=1.4）
钢结构设计原理复习题 练习一 一、简答题 1.结构的极限状态是什么？钢结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？什么是结构的可靠度？ 2.试述衡量钢材力学性能的好坏的常用指标有哪些？它们的作用是什么？ 3.炭素结构钢的牌号有哪些？其中各自的符号代表什么？以及钢号Q235A.b、Q235B.F、Q235C和Q235D代表的意义是什么？ 4、 二、计算题 1. 2.图示连接中，焊脚尺寸h f =8mm，钢材为Q235B级，板厚小于16mm时f =215N ／mm2，板厚大于16mm时f =205N／mm2，手工焊，焊条为E43系列，w f=160N／ f mm2，试计算此连接承受静力荷载时的设计承载能力。
参考答案 一、简答题 1.答：整个结构或结构的一部分超过某一特定的状态就不能满足设计指定的某一功能的要求，这个特定的状态就称为该功能的极限状态。 结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。 承载能力极限状态就是结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形状态，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；正常使用极限状态就是结构或构件达到正常使用或耐久性能中的某项规定限值，包括出现影响正常使用的变形、振动和局部破坏等。 结构的可靠度是结构可靠性的概率度量，即结构在设计工作寿命内，在正常的条件下，完成预定功能的概率。 2.答： 钢材在单向拉伸时的工作性能用伸长率表示，伸长率是断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比。其代表了材料断裂前具有的塑性变形能力。 钢材的冷弯性能，冷弯性能是判断钢材塑性变形能力以及冶金质量的综合指标。 钢材的冲击韧性，韧性是钢材断裂时吸收机械能能力的量度。 钢材的可焊性，可焊性是指采用一般焊接工艺就可以完成合格的焊缝的性能。 3.答： 炭素结构钢的牌号有Q195、Q215A 以及B ，Q235A 、B 、C 以及D ，Q255A 以及B ，Q275。 Q 是屈服强度中屈字汉语拼音的字首，后接的阿拉伯数字表示以2 N mm 为单位屈 服强度的大小，A 、B 、C 和D 表示按质量划分的级别。最后，还有一个表示脱氧方法的符号如F 或b 。 Q235A.b 表示屈服强度为2352 N mm ,A 级的半镇静钢 Q235B.F 表示屈服强度为2352 N mm ,B 级的沸腾钢 Q235C 表示屈服强度为2352 N mm ,C 级的镇静钢 Q235D 表示屈服强度为2352 N mm ,C 级的特殊镇静钢 4、
[试题分类]:专升本《钢结构设计原理》_08017550 [题型]:单选 [分数]:2 1形截面所示的拉弯构件强度计算最不利点为（）。 A.截面上边缘“1”点 B.截面下边缘“3”点 C.截面中和轴处“2”点 D.可能是“1”点，也可能是“3”点 答案 2.验算型钢梁正常使用极限状态的挠度时，用荷载的()。 A.组合值 B.最大值 C.标准值 D.设计值 答案 3.应力集中越严重钢材（）. A.弹塑性越高 B.变形越大 C.强度越低 D.变得越脆 答案 4.下列最适合动力荷载作用的连接是（） A.高强螺栓摩擦型连接 B.焊接结构 C.普通螺栓连接 D.高强螺栓承压型连接 答案
5.梁上作用较大固定集中荷载时，其作用点处应() A.设置纵向加劲肋 B.减少腹板厚度 C.设置支承加劲肋 D.增加翼缘的厚度 答案 6.某排架钢梁受均布荷载作用，其中永久荷载的标准值为80，可变荷载只有1个，其标准值为40，可变荷载的组合值系数是0.7，计算梁整体稳定时采用的荷载设计值为（） A.120 B.147.2 C.152 D.164 答案 h 7.在焊接工字形组合梁中，翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受60的限制，是因为() A.截面形式的关系 B.焊接次序的关系 C.梁设置有加劲肋的关系 D.内力沿侧面角焊缝全长分布的关系 答案 8.减小焊接残余变形和焊接残余应力的方法是() A.采取合理的施焊次序 B.常温放置一段时间 C.施焊前给构件相同的预变形 D.尽可能采用不对称焊缝 答案 9.下图所示简支梁，除截面和荷载作用位置不同外，其它条件均相同，则以哪种情况的整体稳定性最好？()
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）。
钢结构的特点： 1.钢材强度高、塑性和韧性好 2.钢结构的重量轻 3.材质均匀，和力学计算的假定比较符合 4.钢结构制作简便，施工工期短 5.钢结构密闭性好 6.钢结构耐腐蚀性差 7.钢材耐热但不耐火 8.钢结构可能发生脆性断裂 钢结构的破坏形式 钢材有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。钢结构所用材料虽然有较高的塑性和韧性，但一般也存在发生塑性破坏的可能，在一定条件下，也具有脆性破坏的可能。 塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度fu 后才发生。破坏前构件产生较大的塑性变形，断裂后的断口呈纤维状，色泽发暗。在塑性破坏前，构件发生较大的塑性变形，且变形持续的时间较长，容易及时被发现而采取补救措施，不致引起严重后果。另外，塑性变形后出现内里重分布，使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀，因而提高了结构的承载能力。 构件应力超过屈服点，并且达到抗拉极限强度后，构件产生明显的变形并断裂。常温及静态荷载作用下，一般为塑性破坏。破坏时构件有明显的颈缩现象。常为杯形，呈纤维状，色泽发暗。在破坏前有很明显的变形，并有较长的变形持续时间，便于发现和补救。 脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点fy ，断裂从应力集中处开始。冶金和机械加工过程中产生的缺陷，特别是缺口和裂缝，常是断裂的发源地。破坏前没有任 何预兆，破坏时突然发生的，断口平直并呈有光泽的晶粒状。由于脆性破坏前没有明显的预兆，无法及时察觉和采取补救措施，而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁，后果严重，损失较大，因此，在设计，施工和使用过程中，应特别注意防止钢结构的脆性破坏。 在破坏前无明显变形，平均应力也小（一般都小于屈服点），没有任何预兆。局部高峰值应力可能使材料局部拉断形成裂纹；冲击振动荷载；低温状态等可导致脆性破坏。平直和呈有光泽的晶粒。突然发生的，危险性大，应尽量避免。 低碳钢的应力应变曲线： 1.弹性阶段：OA 段：纯弹性阶段εσE = A 点对应应力：p σ（比例极限） AB 段：有一定的塑性变形，但整个OB 段卸载时0=ε B 点对应应力：e σ（弹性极限） 2.屈服阶段：应力与应变不在呈正比关系，应变增加很快，应力应变曲线呈锯齿波动，出现应力不增加而应变仍在继续发展。其最高点和最低点分别称为上屈服点和下屈服点；下屈服点稳定，设计中以下屈服点为依据。 3.强化阶段：随荷载的增大，应力缓慢增大，但应变增加较快。当超过屈服台阶，材料出现应变硬化，曲线上升，至曲线最高处，这点应力fu 称为抗拉强度或极限强度。 4.颈缩阶段：截面出现了横向收缩，截面面积开始显著缩小，塑像变形迅速增大，应力不断降低，变形却延续发展，直至F 点试件断裂。 疲劳破坏：钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。 钢材的疲劳强度取决于构造状况（应力集中程度和残余应力）、作用的应力幅、反复荷载的虚幻次数，而和钢材的静力强度无明显关系。 钢结构的连接方法：焊接连接：不削弱构件截面，构造简单，节约钢材，焊缝处薄。弱铆钉连接：塑性和韧性极好，质量容易检查和保证，费材又费工。螺栓连接：操作简单便于拆卸。 焊接连接的优点：1.焊件间可以直接相连，构造简单，制作加工方便2.不削弱截面，节省材料3.连接的密闭性好，结构的刚度大4.可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。 缺点：1.焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆2.焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低3.焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，容易扩展至整个截面，低温冷脆问题也比较突出。 焊接连接通常采用的方法为电弧焊（包括手工电弧焊）自动（半自动）埋弧焊和气体保护焊。 侧面角焊缝主要承受剪力，塑性较好，应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端打而中间小的状态。焊缝越长，应力分布不均匀性越显著，但临界塑性工作阶段时，产生应力重分布，可使应力分布的不均与现象渐趋缓和。 焊脚不能过小：否则焊接时产生的热量较小，而焊件厚度较大，致使施焊是冷却速度过快，产生淬硬组织，导致母材开裂。 焊脚不能过大：1.较薄焊件容易烧穿或过烧2.冷却时的收缩变形加大，增大焊接应力，焊件容易出现翘曲变形 计算长度不能过小：1.焊件的局部加热严重，焊缝起灭狐所引起的缺陷相距较近，及可能的其他缺陷使焊缝不够可
《钢结构设计原理》 一、单项选择题 1．以下指标课体现钢材塑性好坏的是( ) 。 A．伸长率B．强屈比C．屈服点D．抗拉强度 2．钢结构的主要缺点是( )。 A．结构的重量大B．易腐蚀、不耐火C．造价过高D．施工困难多3．钢框架柱的计算长度与下列哪个因素无关( ) A．框架在荷载作用下侧移的大小B．框架柱与基础的连接情况 C．荷载的大小D．框架梁柱线刚度比的大小 4．与轴压杆稳定承载力无关的因素是( ) A．杆端的约束状况B．残余应力 C．构件的初始偏心D．钢材中有益金属元素的含量 5．下列简支梁整体稳定性最差的是( ) A．两端纯弯作用B．满跨均布荷载作用 C．跨中集中荷载作用D．跨内集中荷载作用在三分点处 二、填空题 1．根据循环荷载的类型不同，结构的疲劳分为__________和__________两种。2．衡量钢材抗冲击荷载的指标称为_________，它的值越小表明击断试件所耗的能量越________，钢材的韧性越________。 3．梁截面高度的确定应考虑三种参考高度，具体是指由________确定的_______；由________确定的________；由_________确定的________。 在极限平衡状态时对应的土压力。 4．在焊接梁的设计中，梁腹板设置________加劲肋对防止剪力引起的局部失稳有效，而设置________加劲肋对防止弯曲和局部引起的局部失稳有效 5．当梁体的稳定系数大于0.6时，材料进入到__________工作阶段。 6．为防止梁的整体失稳，可在梁的__________密铺铺板。 7．理想的轴心受压构件的屈曲形式有__________、__________和_________。8．轴心压杆的验算有__________、__________和_________。 9．Q235B·F是常见钢种之一，其屈服强度为______MPa，质量等级为______。
《钢结构设计原理》复习题（含答 案） 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
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）。
<钢结构设计原理试题库> 一、单项选择题 1、有四种厚度不等的Q345钢板，其中 厚的钢板设计强度最高。 (A)12mm (B)18mm (C)25mm (D)30mm 2、焊接残余应力不影响构件的 。 A 整体稳定性 B 静力强度 C 刚度 D 局部稳定性 3、考虑角焊缝应力分布的不均匀，侧面角焊缝的计算长度不宜大于 。 A 40hf B 60hf C 80hf D 120hf 4、确定轴心受压实腹柱腹板和翼缘宽厚比限值的原则是 。 A 等厚度原则 B 等稳定原则 C 等强度原则 D 等刚度原则 5、最大弯矩相等的情况下，下列简支梁整体稳定性最差的是 A ．两端纯弯作用 B ．满跨均布荷载作用 C ．跨中集中荷载作用 D ．跨内集中荷载作用在三分点处 6、钢材塑性破坏的特点是 。 A 变形小 B 破坏经历时间非常短 C 无变形 D 变形大 7、.梁的最小高度是由___ _____控制的. A 强度 B 建筑要求 C 刚度 D 整体稳定 8、摩擦型高强度螺栓的抗剪连接以 作为承载能力极限状态。 A 螺杆被拉断 B 螺杆被剪断 C 孔壁被压坏 D 连接板件间的摩擦力刚被克服 9、梁整体失稳的方式为 。 A 弯曲失稳 B 剪切失稳 C 扭转失稳 D 弯扭失稳 10、受弯构件的刚度要求是ν≤[ν]，计算挠度ν时，则应 。 A ．用荷载的计算值 B ．用荷载的标准值 C ．对可变荷载用计算值 D ．对永久荷载用计算值 1．钢材牌号Q235，Q345，Q390是根据材料 命名的 (A) 屈服点 (B) 设计强度 (C) 极限强度 (D) 含碳量 2．当角焊缝无法采用引弧施焊时，其计算长度等于 。 (A) 实际长度 (B) 实际长度-2t (C) 实际长度-2h f (D) 实际长度-2h e 3．普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I 螺栓杆剪断；Ⅱ孔壁挤压破坏；Ⅲ钢板被拉断；Ⅳ钢板剪断；Ⅴ螺栓弯曲破坏。其中 种形式是通过计算来保证的。 （A ）Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ （B ）Ⅰ，Ⅱ，Ⅳ （C ）Ⅰ，Ⅱ，Ⅴ （D ）Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ 4．计算梁的 时，应用净截面的几何参数。 (A) 正应力 (B) 疲劳应力 (C) 整体稳定 (D) 局部稳定 5．钢结构受弯构件计算公式nX x x W M γσ=中，x γ 。 （A ）与材料强度有关 （B ）是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 （C ）表示截面部分进入塑性 （D ）与梁所受荷载有关
《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？
钢结构设计原理题库 一、单项选择题 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 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 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1k 、2k 为 【 】 A 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k C 35.0,65.021==k k D 35.0,75.021==k k 12．轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是
一、填空题 1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好的钢材。 2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，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，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、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,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B 级 ,F表示沸腾钢。 10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。 11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。 13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 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．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。 16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。 17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质 量的综合指标。 18．冷弯性能是判别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．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。 21．焊接残余应力不影响构件的强度。
齐齐哈尔大学钢结构基本原理期末复习模拟 试题库1 一、单选题（1分×20=20分） 1、下列关于荷载分项系数的论述( A )不正确。 A 、γG 不分场合均取为1.2 B 、γG 为结构永久荷载分项系数 C 、γQ 用于计算活荷载效应的设计值 D 、γQ 一般情况下取1.4，当楼面活荷载大于4kN/mm 2时，取1.3 2、验算型钢梁正常使用极限状态的变形时，用荷载( B )。 A 、 设计值 B 、 标准值 C 、 组合值 D 、 最大值 3、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( A )。 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 4、钢材的冷弯试验是判别钢材( C )的指标。 A 、强度 B 、塑性 C 、塑性及冶金质量 D 、塑性及可焊性 5、在常温和静载作用下，焊接残余应力对下列哪一项没有影响( A ) A 、静力强度 B 、刚度 C 、低温冷脆 D 、疲劳强度 6、当剪应力等于( C )f y 时，受纯剪作用的钢材将转入塑性工作状态 A 、 3 B 、2 C 、3/1 D 、2/1 7、应力集中愈严重，钢材也就变得愈脆，这是因为（ B ） A 、 应力集中降低了材料的屈服点 B 、 应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到约束 C 、 应力集中处的应力比平均应力高 D 、 应力集中提高了钢材的塑性 8、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
钢结构设计原理试题库 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.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？
钢结构设计原理练习题 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？ 5、我国在钢结构设计中采用过哪些设计方法？我国现行钢结构设计规范采用的是什么方法？与以前的方法比较有什么优点？ 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）。
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 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 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1k 、2k 为 【 】 A 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k
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 (C)强度极限值u f (D)钢材的强度标准值除以抗力分项系数R k f γ
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、若结构就是失效的,则结构的功能函数应满足( A ) A 、0
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、结构的可靠度就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、承载能力极限状态就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就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？其原则就是什么？ 3、两种极限状态指的就是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论与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就是( A )。