1、钢结构自考题模拟 9 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.关于钢结构的特点，叙述错误的是_（分数：2.00）A.建筑钢材的塑性和韧性好B.钢材的耐腐蚀性差C.钢材具有良好的耐热性和防火性D.钢结构更适合于建造高层和大跨度结构2.钢材塑性破坏的特点是_（分数：2.00）A.变形小B.破坏经历时间非常短C.无变形D.变形大3.下列因素中，与钢构件发生脆性破坏无直接关系的是_（分数：2.00）A.钢材屈服点B.钢材含碳量C.负温环境D.集中应力4.对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角角焊缝时_（分数：2.00）A.要考虑正面角
2、焊缝强度的提高B.要考虑焊缝刚度影响C.计算式与侧面角焊缝相同D.取 f=1.225.如下图所示侧面角焊缝的静力承载力 N 等于 _ （分数：2.00）A.20.76(410-26)160B.40.76(410-26)160C.20.76606160D.20.76(60626)1606.高强度承压型螺栓连接时，其变形_（分数：2.00）A.比高强度摩擦型螺栓连接小B.比普通螺栓连接大C.与普通螺栓连接相同D.比高强度摩擦型螺栓连接大7.如下图所示，单个螺栓的承压承载力中， ，其中t 为_ （分数：2.00）A.a+c+eB.b+dC.maxa+c+e，b+dD.mina+c+e，b+d8.高强
3、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.设计预拉力C.传力摩擦面数D.摩擦面的处理方式9.摩擦型高强度螺栓连接的抗拉承载力设计值_承压型高强度螺栓连接的抗拉承载力设计值。（分数：2.00）A.大于B.小于C.等于D.在外力克服板件间摩阻力后等于10.轴心受拉构件强度极限状态是_（分数：2.00）A.净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度设计值B.毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度设计值C.净截面的平均应力达到钢材的屈服强度设计值D.毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度设计值11.在计算两端铰支 T 形截面轴心受压柱腹板的临界应力时，其支承条件为_（分数：2.00）
4、A.四边支承B.三边支承，一边自由C.两边支承，两边自由D.一边支承，三边自由12.计算梁的_时，应采用净截面的几何参数。（分数：2.00）A.正应B.剪应力C.整体稳定D.局部稳定13.为了提高梁的整体稳定性，下面哪种是最经济有效的办法_（分数：2.00）A.增大截面B.增加侧向支撑点，减少挠度C.设置横向加劲肋D.改变荷载作用的位置14.焊接工字形截面梁腹板配置横向加劲肋的目的是_（分数：2.00）A.提高梁的抗弯强度B.提高梁的抗剪强度C.提高梁的整体稳定性D.提高梁的局部稳定性15.双轴对称焊接组合工字形截面偏心受压柱，偏心荷载作用在腹板平面内。若两个方向支撑情况相同，可能发生的失稳形
5、式为_（分数：2.00）A.在弯矩作用平面内的弯曲失稳B.在弯矩作用平面外的弯扭失稳C.在弯矩作用平面外的弯曲失稳D.在弯矩作用平面内的弯曲失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳16.计算下图中的格构式压弯构件绕虚轴整体稳定性时，截面抵抗矩 W 1x =I x /y 0 其中的 y 0 =_ （分数：2.00）Ay1By2Cy3Dy417.在钢屋架设计中，必须设置垂直支撑，它的主要作用是_（分数：2.00）A.承担屋架竖向荷载B.减小钢屋架的挠度C.保证屋盖结构的空间稳定性D.承受吊车横向水平荷载18.某梯形钢屋架，屋面材料为混凝土屋面板，计算杆件内力时，当考虑半跨荷载作用时，其_可能在半跨荷载作用下
6、产生最大内力或引起内力变号。（分数：2.00）A.中部上弦杆B.中部下弦杆C.中部斜腹杆D.端部斜腹杆19.梯形屋架受较大节间荷载作用时，屋架上弦杆的合理截面形式是两个_（分数：2.00）A.等肢角钢相连B.不等肢角钢相连C.不等肢角钢长肢相连D.等肢角钢十字相连20.梯形钢屋架节点板的厚度，是根据_来选定的。（分数：2.00）A.支座竖杆中的最大内力B.下弦杆中的最大内力C.上弦杆中的最大内力D.腹杆中的最大内力二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.某构件可靠指标 减小时，相应失效概率 P f 将随之 1。 （分数：1.00）22.钢材设计强度 f 与屈服点 f y 之间的关系为
7、 1。 （分数：1.00）23.钢材的伸长率指标是通过 1 试验得到的。 （分数：1.00）24.对于没有明显屈服点的钢材，以卸载后试件残余应变为 0.2%时所对应的应力作为假想屈服点，此应力称为 1。 （分数：1.00）25.Q235 钢中的镇静钢的表示符号为 1。 （分数：1.00）26.对于全熔透的坡口对接焊缝，只有 1 或质量等级为三级的对接受拉焊缝才需进行强度验算。 （分数：1.00）27.当沿受力方向的连接长度 l 1 15d 0 时(d 0 为孔径)，螺栓的抗剪和承压承载力设计值应予以降低，以防止 1。 （分数：1.00）28.格构式轴心压杆中，绕虚轴的整体稳定应考虑 1 的影响
8、，以 0x 代替 x 进行计算。 （分数：1.00）29.格构柱在运输和吊装过程中，为了防止因碰撞而使截面发生弯扭变形，应该设置 1。 （分数：1.00）30.垂直于屋面坡度放置的檩条，按 1 构件计算。 （分数：1.00）三、计算题(总题数：5，分数：30.00)31.如图所示，一双盖板的对接接头，采用三面围焊。钢板截面为 250mm14mm，中间间隙为 10mm。盖板截面为 2-20010，承受轴心拉力设计值 700kN(静力荷载)，钢材为 Q235，焊条 E43 型，手工焊，焊脚尺寸 h f =8mm，角焊缝强度设计值 ，判断当盖板长 200mm 时连接是否安全? （分数：6.00）_3
9、2.如下图所示，节点板与竖板采用 8.8 级高强度摩擦型螺栓连接，承受外界荷载 F=200kN，螺栓 M20，预拉力 P=110kN，摩擦面抗滑移系数 =0.35。试验算连接的强度是否满足要求。 （分数：6.00）_33.如下图所示屋架下弦杆，由两个等边角钢12510 拼接而成，采用 Q235 钢材，强度 f=215N/mm 2 ，单角钢截面面积 A=24.4cm 2 ，截面回转半径 i x =3.85cm，i y =5.52cm，容许长细比=350，试确定该轴心受拉杆的最大承载能力设计值和最大计算长度。 （分数：6.00）_34.如下图所示工字形截面简支梁，材质 Q235，f=215N/mm
10、 2 ，f v =125N/mm 2 ，v/I=1/250，当稳定性和折算应力都满足要求时，求该梁能承受的最大均布荷载 q(设计值)。荷载分项系数取 1.3，不考虑自重，截面不发展塑性。 （分数：6.00）_35.验算图示双轴对称工字形截面压弯杆件在弯矩作用平面内的整体稳定性。已知 E=20610 3 N/mm 2 ，f=215N/mm 2 ，N=800kN(均为设计值)，N 作用在截面形心，Q=160kN，Q 作用在粱跨中。 提示： 10 20 30 40 0.992 0.970 0.936 0.899 （分数：6.00）_四、分析题(总题数：1，分数：8.00)36.某大跨度主桁架，节间长
11、度为 6m，桁架弦杆侧向支撑点之间的距离为 12m，试判定其受压弦杆应采用以下何种截面形式较为合理? （分数：8.00）_五、综合题(总题数：1，分数：12.00)37.简述构件初弯曲、荷载初偏心、残余应力对轴心受压构件整体稳定承载力的影响，并简述实腹式轴心受压构件的设计计算内容。 （分数：12.00）_钢结构自考题模拟 9 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.关于钢结构的特点，叙述错误的是_（分数：2.00）A.建筑钢材的塑性和韧性好B.钢材的耐腐蚀性差C.钢材具有良好的耐热性和防火性 D.钢结构更适合于建造高层和大跨度结构
12、解析：2.钢材塑性破坏的特点是_（分数：2.00）A.变形小B.破坏经历时间非常短C.无变形D.变形大 解析：3.下列因素中，与钢构件发生脆性破坏无直接关系的是_（分数：2.00）A.钢材屈服点 B.钢材含碳量C.负温环境D.集中应力解析：4.对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角角焊缝时_（分数：2.00）A.要考虑正面角焊缝强度的提高B.要考虑焊缝刚度影响C.计算式与侧面角焊缝相同 D.取 f=1.22解析：考点 本题主要考查的知识点为正面角焊缝的计算。 对于直接承受动力荷载的结构， f =1.0，即与侧面角焊缝的计算式相同。5.如下图所示侧面角焊缝的静力承载力 N 等于 _ （分数：2
13、.00）A.20.76(410-26)160B.40.76(410-26)160C.20.76606160 D.20.76(60626)160解析：考点 本题主要考查的知识点为侧面角焊缝承载力的计算。 侧面角焊缝的计算长度不宜大于 60h f ，即 606=360mm，本题中焊缝计算长度为 410-26=398mm360mm，因此计算长度取 360mm。故选 C。6.高强度承压型螺栓连接时，其变形_（分数：2.00）A.比高强度摩擦型螺栓连接小B.比普通螺栓连接大C.与普通螺栓连接相同D.比高强度摩擦型螺栓连接大 解析：7.如下图所示，单个螺栓的承压承载力中， ，其中t 为_ （分数：2.00
14、）A.a+c+eB.b+dC.maxa+c+e，b+dD.mina+c+e，b+d 解析：考点 本题主要考查的知识点为螺栓承压承载力设计值的计算。 t 指的是同一受力方向承压构件的较小厚度之和。故选 D。8.高强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.设计预拉力C.传力摩擦面数D.摩擦面的处理方式解析：9.摩擦型高强度螺栓连接的抗拉承载力设计值_承压型高强度螺栓连接的抗拉承载力设计值。（分数：2.00）A.大于B.小于C.等于 D.在外力克服板件间摩阻力后等于解析：考点 本题主要考查的知识点为高强螺栓的抗拉承载力计算。 规范规定，两种连接形式均为 0.8P
15、。故选 C。10.轴心受拉构件强度极限状态是_（分数：2.00）A.净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度设计值B.毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度设计值C.净截面的平均应力达到钢材的屈服强度设计值 D.毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度设计值解析：11.在计算两端铰支 T 形截面轴心受压柱腹板的临界应力时，其支承条件为_（分数：2.00）A.四边支承B.三边支承，一边自由 C.两边支承，两边自由D.一边支承，三边自由解析：12.计算梁的_时，应采用净截面的几何参数。（分数：2.00）A.正应 B.剪应力C.整体稳定D.局部稳定解析：13.为了提高梁的整体稳定性，下面哪种是最经济有效的办法_（分
16、数：2.00）A.增大截面B.增加侧向支撑点，减少挠度 C.设置横向加劲肋D.改变荷载作用的位置解析：考点 本题主要考查的知识点为提高梁整体稳定的措施。 增加侧向支撑点，可以有效地减少受压翼缘侧向支撑点间距 l 1 ，减小梁的长细比，提高梁的整体稳定性。故选 B。14.焊接工字形截面梁腹板配置横向加劲肋的目的是_（分数：2.00）A.提高梁的抗弯强度B.提高梁的抗剪强度C.提高梁的整体稳定性D.提高梁的局部稳定性 解析：15.双轴对称焊接组合工字形截面偏心受压柱，偏心荷载作用在腹板平面内。若两个方向支撑情况相同，可能发生的失稳形式为_（分数：2.00）A.在弯矩作用平面内的弯曲失稳B.在弯矩作
17、用平面外的弯扭失稳C.在弯矩作用平面外的弯曲失稳D.在弯矩作用平面内的弯曲失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳 解析：考点 本题主要考查的知识点为工字形截面的失稳形式。 腹板平面属于弱轴手面，可使构件截面绕强轴受弯。故选 D。16.计算下图中的格构式压弯构件绕虚轴整体稳定性时，截面抵抗矩 W 1x =I x /y 0 其中的 y 0 =_ （分数：2.00）Ay1By2Cy3 Dy4解析：17.在钢屋架设计中，必须设置垂直支撑，它的主要作用是_（分数：2.00）A.承担屋架竖向荷载B.减小钢屋架的挠度C.保证屋盖结构的空间稳定性 D.承受吊车横向水平荷载解析：18.某梯形钢屋架，屋面材料为混凝土屋面
18、板，计算杆件内力时，当考虑半跨荷载作用时，其_可能在半跨荷载作用下产生最大内力或引起内力变号。（分数：2.00）A.中部上弦杆B.中部下弦杆C.中部斜腹杆 D.端部斜腹杆解析：19.梯形屋架受较大节间荷载作用时，屋架上弦杆的合理截面形式是两个_（分数：2.00）A.等肢角钢相连B.不等肢角钢相连C.不等肢角钢长肢相连 D.等肢角钢十字相连解析：20.梯形钢屋架节点板的厚度，是根据_来选定的。（分数：2.00）A.支座竖杆中的最大内力B.下弦杆中的最大内力C.上弦杆中的最大内力D.腹杆中的最大内力 解析：二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.某构件可靠指标 减小时，相应失效概率 P
19、f 将随之 1。 （分数：1.00）解析：增大22.钢材设计强度 f 与屈服点 f y 之间的关系为 1。 （分数：1.00）解析：f=f y / R23.钢材的伸长率指标是通过 1 试验得到的。 （分数：1.00）解析：静力拉伸试验24.对于没有明显屈服点的钢材，以卸载后试件残余应变为 0.2%时所对应的应力作为假想屈服点，此应力称为 1。 （分数：1.00）解析：条件屈服点25.Q235 钢中的镇静钢的表示符号为 1。 （分数：1.00）解析：Z26.对于全熔透的坡口对接焊缝，只有 1 或质量等级为三级的对接受拉焊缝才需进行强度验算。 （分数：1.00）解析：未采用引弧板27.当沿受力方向
20、的连接长度 l 1 15d 0 时(d 0 为孔径)，螺栓的抗剪和承压承载力设计值应予以降低，以防止 1。 （分数：1.00）解析：端部螺栓提前破坏28.格构式轴心压杆中，绕虚轴的整体稳定应考虑 1 的影响，以 0x 代替 x 进行计算。 （分数：1.00）解析：剪切变形29.格构柱在运输和吊装过程中，为了防止因碰撞而使截面发生弯扭变形，应该设置 1。 （分数：1.00）解析：横隔30.垂直于屋面坡度放置的檩条，按 1 构件计算。 （分数：1.00）解析：横向受弯三、计算题(总题数：5，分数：30.00)31.如图所示，一双盖板的对接接头，采用三面围焊。钢板截面为 250mm14mm，中间间隙
21、为 10mm。盖板截面为 2-20010，承受轴心拉力设计值 700kN(静力荷载)，钢材为 Q235，焊条 E43 型，手工焊，焊脚尺寸 h f =8mm，角焊缝强度设计值 ，判断当盖板长 200mm 时连接是否安全? （分数：6.00）_正确答案：()解析：验算焊脚尺寸 h f 是否符合构造要求 h f =8mm t-(12) =10-(12) =(89)mm h f h fmax =1.210 =12mm h f h fmin =1.514 1/2 =5.6mm 故焊脚尺寸 h f 符合构造要求。 (2)计算侧面角焊缝计算长度 正面角焊缝所能承受的内力 N 3 为 接头一侧所需侧焊缝的计
22、算长度为： 32.如下图所示，节点板与竖板采用 8.8 级高强度摩擦型螺栓连接，承受外界荷载 F=200kN，螺栓 M20，预拉力 P=110kN，摩擦面抗滑移系数 =0.35。试验算连接的强度是否满足要求。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)分解力 F 水平分力 F x =0.8F=0.8200=160kN 竖向分力 F y =0.6F=0.6200=120kN (2)单个螺栓受力 N t =F x /n=160/6=26.67kN N y =F y /n=120/6=20kN (3)单个螺栓的承载力 (4)螺栓强度计算 33.如下图所示屋架下弦杆，由两个等边角钢12510 拼接
23、而成，采用 Q235 钢材，强度 f=215N/mm 2 ，单角钢截面面积 A=24.4cm 2 ，截面回转半径 i x =3.85cm，i y =5.52cm，容许长细比=350，试确定该轴心受拉杆的最大承载能力设计值和最大计算长度。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)求杆件最大承载力 N A n =224.4=48.8cm 2 该杆最大承载力设计值为： N=A n f=48.8215100=1049.2kN (2)求杆件的计算长度 l ox =i x =3503.85=1374.5cm l oy =i y =3505.52=1932cm 所以该杆的最大容许长度为 1347.5c
24、m。34.如下图所示工字形截面简支梁，材质 Q235，f=215N/mm 2 ，f v =125N/mm 2 ，v/I=1/250，当稳定性和折算应力都满足要求时，求该梁能承受的最大均布荷载 q(设计值)。荷载分项系数取 1.3，不考虑自重，截面不发展塑性。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)求截面特性 I x =220226 2 +150 3 /12 =64497cm 4 W x =I x /27=2389cm 3 S=20226+25112.5 =1352cm 3 (2)求 q 由正应力强度条件得 q 1 8W x f/l 2 =8238910 3 215/10 2 10 6
25、=41.1N/mm 由剪应力条件得 由挠度条件得 35.验算图示双轴对称工字形截面压弯杆件在弯矩作用平面内的整体稳定性。已知 E=20610 3 N/mm 2 ，f=215N/mm 2 ，N=800kN(均为设计值)，N 作用在截面形心，Q=160kN，Q 作用在粱跨中。 提示： 10 20 30 40 0.992 0.970 0.936 0.899 （分数：6.00）_正确答案：()解析：(1)求内力及截面特性 M x =Ql/4 =16010 3 10000/4 =410 8 Nmm I x =2251.238.6 2 +1.276 3 /12 =133296cm 4 W 1x =I x
26、/39.2=3400cm 4 A=2251.2+76.1.2=151.2cm 2 (2)求长细比及临界力 查表得 =0.921 (3)稳定性验算 四、分析题(总题数：1，分数：8.00)36.某大跨度主桁架，节间长度为 6m，桁架弦杆侧向支撑点之间的距离为 12m，试判定其受压弦杆应采用以下何种截面形式较为合理? （分数：8.00）_正确答案：()解析：弦杆平面内计算长度为 6m，平面外计算长度为 12m。根据等稳定原则要求 x = y 得 i y =2i x ，故选择第 4 种截面。五、综合题(总题数：1，分数：12.00)37.简述构件初弯曲、荷载初偏心、残余应力对轴心受压构件整体稳定承载力的影响，并简述实腹式轴心受压构件的设计计算内容。 （分数：12.00）_正确答案：()解析：(1)构件初弯曲和荷载初偏心的影响具有初始偏心的轴心受压构件的临界力低于无偏心的轴心受压构件，且偏心越大，临界力下降也越大。由于初弯曲的存在，降低了构件的临界力，初弯曲越大，临界力下降也越多。 (2)残余应力的影响 残余应力的压力部分，可使截面弹性范围减小，全截面的抗弯刚度下降，造成对轴心受压构件稳定承载力的影响： 残余应力的存在降低了轴心受压构件的临界应力，残余应力的分布不同，影响也不同； 残余应力对不同轴线的临界力的影响程度不同。 (3)设计计算项目为：强度；刚度；整体稳定性；局部稳定性。
