[奥鹏]天大2022年春学期考试《钢结构设计原理》离线作业考核试题[答案]

天大2022年春学期考试《钢结构设计原理》离线作业考核试题[答案]答案

钢结构设计原理
要求：
一、 独立完成，下面已将五组题目列出，任选一组进行作答，每人只答一组题目，多答无效，满分100分；
二、答题步骤：
1. 使用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）；
2. 在答题纸上使用黑色水笔按题目要求手写作答；答题纸上全部信息要求手写，包括学号、姓名等基本信息和答题内容，请写明题型、题号；
三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个Word
    文档中上传（只粘贴部分内容的图片不给分），图片请保持正向、清晰；
1. 完成的作业应另存为保存类型是“Word97-2003”提交;
2. 上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc”;
3. 文件容量大小：不得超过20MB。
提示：未按要求作答题目的作业及雷同作业，成绩以0分记！

题目如下：
第一组：
一、 简答题（每小题25分，共50分）
1、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？
2、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？
二、计算题（每小题25分，共50分）
1、如图所示工字形简支主梁，材料为 钢， ， ，承受两个次梁传来的集中力 作用(设计值)，次梁作为主梁的侧向支承，不计主梁自重， 。
要求：(1)、验算主梁的强度
(2)、判别梁的整体稳定性是否需要验算。


2、如图所示为格构式轴心受压缀板柱，试确定满足整体稳定所能承受的最大轴   心压力设计值和焊接缀板之间的净距 。已知： ， ，单肢长细比 ，钢材 ， 。 截面几何特征： ， ， ，







第二组：
一、 简答题（每小题25分，共50分）
1、 对于轴心受压构件，有时也常采用格构式截面。
（1） 请说明什么情况下比较适合采用格构式截面？
（2） 采用双肢格构式截面时，为什么采用换算长细比来计算绕虚轴的稳定承载力？
（3） 在已知双肢格构柱截面形式的条件下，如何计算换算长细比和验算绕虚轴的稳定性？
（4） 对于双肢缀条式格构式，除了上一问的验算外，还需验算哪些内容？（指出验算内容即可，不必给出公式）
2、简述钢结构的特点。
二、计算题（每小题25分，共50分）
1、如图所示，角钢和节点板采用两面侧焊缝连接， （静载设计值），角钢为 ，节点板厚度为10mm，钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊，角焊缝强度设计值 ，肢尖肢背焊缝厚度相同。试确定所需焊缝的厚度和施焊长度。


2、试验算一受斜向拉力F＝45KN（设计值）作用的普通螺栓的强度。螺栓M20，钢材A235－AF








第三组：
一、 简答题（每小题25分，共50分）
1、钢材的机械性能指标有哪五项？
2、普通螺栓抗剪连接有哪几种破坏形式？
二、计算题（每小题25分，共50分）
1、图示连接中，焊脚尺寸hf =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， =160N／mm2，试计算此连接承受静力荷载时的设计承载能力。


2、试求如图所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B，焊条E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸 ， 。








第四组：
一、 简答题（每小题25分，共50分）
1、轴心受压构件的稳定承载能力与哪些因素有关？
2、实腹式压弯构件在弯矩作用平面内失稳是何种失稳？在弯矩作用平面外失稳是何种失稳？两者有何区别？
二、计算题（每小题25分，共50分）
1、一工字形截面轴心受压柱如图所示， ， ，在跨中截面每个翼缘和腹板上各有两个对称布置的 的孔，钢材用 ， ，翼缘为焰切边。试求其最大承载能力 。局部稳定已保证，不必验算。

2、如图所示连接受集中荷载P＝100kN的作用。被连接构件由A3钢材制成，焊条为T422型。已知焊缝厚度(焊脚尺寸)  ，
试验算连接焊缝的强度能否满足要求。







第五组：
一、 简答题（每小题25分，共50分）
1、什么是疲劳断裂，它的特点如何。
2、焊缝连接、铆钉连接、普通螺栓连接的优点与缺点
二、计算题（每小题25分，共50分）
1、一缀板式轴心受压柱，柱高为 ，两端铰接，在虚轴平面于中间设有一侧向支承，截面由两槽钢 组成，采用如图两种截面形式工，柱宽均为 ，单肢长细比 ，钢材 。试分别确定其最大承载力设计值。

2、等截面简支梁跨度为 ，跨中无侧向支承点，截面如图所示，上翼缘均布荷载设计值 ，钢 。已知： ， ， ， ， ，
求：试验算梁的整体稳定性。

天大2022年春学期考试《钢结构设计原理》离线作业考核试题[答案]历年参考题目如下：

天大22年春学期《钢结构设计原理》在线作业一-00001

试卷总分:100  得分:100

一、单选题 (共 40 道试题,共 100 分)

1.一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是（）

A.螺栓的抗剪承载力

B.被连接构件（板）的承压承载力

C.前两者中的较大值

D.B中的较小值

 

2.在多轴应力状态下，钢材强度的计算标准为（）

A.主应力达到fy

B.最大剪应力达到fv

C.折算应力达到fy

D.最大拉应力或最大压应力达到fy

 

3.沸腾钢和镇定钢冶炼浇注方法主要不同之处是（）

A.冶炼温度不同

B.冶炼时间不同

C.沸腾钢不加脱氧剂

D.两者都加脱氧剂，但镇定刚再加强脱氧剂

 

4.承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是（）

A.抗拉强度、伸长率

B.抗拉强度、屈服强度、冷王性能

C.抗拉强度、屈服强度、伸长率

D.屈服强度、伸长率、冷弯性能

 

5.轴压构件翼缘及腹板的宽（高）厚比限值的确定依据是

A.极限承载力理论

B.板件与构件等稳定原则

C.双模量理论

D.边缘纤维屈服准则

 

6.扭剪型高强螺栓与大六角头高强螺栓，其作用和计算( )

A.完全相同

B.完全不同

C.预拉力不同

D.大六角头高强螺栓仅用于承受静载的结构

 

7.当偏心压杆的荷载偏心作用在实轴上时，保证格构柱的平面外稳定是通过（ ）

A.计算柱的平面外稳定

B.计算分肢稳定

C.柱本身的构造要求

D.选足够大的分肢间距

 

8.进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（）

A.标准荷载计算

B.设计荷载计算

C.考虑动力系数的标准荷载计算

D.考虑动力系数的设计荷载计算

 

9.每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的（）

A.1.0倍

B.0.5倍

C.0.8倍

D.0.7倍

 

10.角钢和钢板间用侧焊搭接连接，当角钢肢背与脂尖焊缝的焊脚尺寸的焊缝的长度都等同时（）

A.角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等

B.角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝

C.角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝

D.由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用

 

11.当沿受力方向的连接长度l1>15d0时(d0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（ ）

A.中部螺栓提前破坏

B.螺栓连接的变形过大

C.螺栓受弯破坏

D.端部螺栓提前破坏

 

12.使钢材发生“冷脆”的化学成分是

A.S、O

B.P

C.S、N

D.O、P

 

13.普通粗制螺栓和普通精致螺栓在抗剪设计强度上取值有差别，其原因在于（）

A.螺栓所用的材料不同

B.所连接的钢材的强度不同

C.所受的荷载形式不同

D.螺栓制作过程中和螺栓孔加工要求不同

 

14.在抗拉连接中采用摩擦型高强度螺栓或承压型高强度螺栓，承载力设计值（）

A.是后者大于前者

B.是前者大于后者

C.相等

D.不一定相等

 

15.斜角焊缝主要用于（）

A.钢板梁

B.角钢桁架

C.钢管结构

D.薄壁型钢结构

 

16.两端理想简支的受弯工字形截面梁发生整体失稳的变形特征是( )

A.受压翼缘发生局部屈曲

B.平面内挠度急剧增大

C.侧向挠度突然增大并伴随有扭转

D.梁端显著扭转。

 

17.摩擦型高强度螺栓受拉时，螺栓的抗剪承载力（）

A.提高

B.降低

C.按普通螺栓计算

D.按承压型高强度螺栓计算

 

21.梁承受固定集中荷载作用，当局部压应力不满足要求时，采用( )是较合理的措施。

A.加厚翼缘

B.在梁中荷载作用处设支承加劲肋

C.加厚腹板

D.减少横向加劲肋的间距。

 

19.对格构式轴压柱绕虚轴的整体稳定进行计算时，用换算长细比λox代替λx，这是考虑（ ）

A.格构柱剪切变形的影响

B.格构柱弯曲变形的影响

C.缀件剪切变形的影响

D.缀件弯曲变形的影响

 

20.钢材的冷作硬化，使（）

A.强度提高，塑性和韧性下降

B.强度、塑性和韧性均提高

C.强度、塑性和韧性均降低

D.塑性降低，强度和韧性提高

 

21.某车间行驶多台重级工作制吊车，当进行疲劳计算时，吊车荷载应考虑（）

A.两台相邻最大吊车标准值

B.两台最大吊车设计值

C.一台最大吊车标准值

D.一台最大吊车标准值乘以动力系数。

 

22.钢结构正常使用极限状态是指( ）

A.已达到五十年的使用年限

B.结构达到最大承载力产生破坏

C.结构和构件产生疲劳裂纹

D.结构变形已不能满足使用要求

 

23.承压型高强度螺栓可用于（）

A.直接承受动力荷载

B.承受反复荷载作用的结构的连接

C.冷弯薄壁型钢结构的连接

D.承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接

 

24.承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的（）

A.静力强度

B.刚度

C.稳定承载力

D.疲劳强度

 

25.高强度螺栓的抗拉承载力（）

A.与作用拉力大小有关

B.与预拉力大小有关

C.与连接件表面处理情况有关

D.与A，B和C都有关

 

26.某元素严重降低钢材的塑性、韧性，特别是在温度脚底时促使钢材变脆。该元素是（）

A.硫

B.磷

C.碳

D.锰

 

27.在进行第二种极限状态计算时，计算用的荷载（）

A.需要将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数

B.需要将可变荷载的标准值乘以可变荷载的分项系数

C.永久荷载和可变荷载都要乘以各自的荷载分项系数

D.永久荷载和可变荷载都用标准值，不必乘荷载的分项系数

 

28.保证焊接组合工字形截面轴心受压柱翼缘板局部稳定的宽厚比限值条件，是根据矩形板单向均匀受压时下列哪种边界条件确定的?（ ）

A.两边简支、一边自由、一边弹性嵌固

B.两边简支、一边自由、一边嵌固

C.三边简支、一边自由

D.两边简支、一边弹性嵌固

 

29.摩擦型高强度螺栓连接受剪破坏时，作用建立超过了（）

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.连接板件的孔壁的承压强度

 

30.进行疲劳设计时我国钢结构设计规范采用的是（ ）

A.近似概率极限状态设计方法

B.屈服应力设计方法

C.全概率极限状态设计方法

D.容许应力设计方法

 

31.四种钢号相同而厚度不同的钢板，其中( )mm厚的钢板强度最低。

A.8

B.12

C.20

D.25

 

32.钢材的冲击韧性AKV值代表钢材的（ ）

A.韧性性能

B.强度性能

C.塑性性能

D.冷加工性能

 

33.影响钢材基本性能的因素是（）

A.化学成分和应力大小

B.冶金缺陷和截面形式

C.应力集中和加荷速度

D.加工精度和硬化

 

34.某侧面直角角焊缝hf=4mm，由计算得到该焊缝所需计算长度30mm，考虑起落弧缺陷，设计时该焊缝实际长度取为（ ）

A.30mm

B.38mm

C.40mm

D.50mm

 

35.在相同跨度和相同容许挠度的情况下，钢材的强度越高，钢梁的最小高度Hmin

A.越大

B.越小

C.相等

D.不定

 

36.为保证工字形梁受压翼缘的局部稳定，要对其宽厚比进行限制：对Q235钢为b1/t≤15，对Q345钢为b1/t（ ）

A.比15小

B.比15大

C.仍等于15

D.有时大于15，有时小于15

 

37.大跨度结构应优先选用钢材，其主要原因是（）

A.钢结构具有良好的装配性

B.钢材的韧性好

C.钢材接近均质等向体，力学计算结果与实际结果最符合

D.钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料

 

38.在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（）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

 

39.吊车梁的受拉下翼缘在下列不同板边的加工情况下，疲劳强度最高的是（）

A.两侧边为轧制边

B.两侧边为火焰切割边

C.一侧边为轧制边，另一侧边为火焰切割边

D.一侧边为刨边，另一侧边为火焰切割边。

 

40.承压型高强度螺栓抗剪连接，其变形（）

A.比摩擦型高强度螺栓连接小

B.比普通螺栓连接大

C.比普通螺栓连接相同

D.比摩擦型高强度螺栓连接大