钢结构设计原理202112

考试科目:《钢结构设计原理》第 章至第 章（总分100分） __________学习中心（教学点） 批次： 层次： 专业： 学号： 身份证号： 姓名： 得分：

一 单选题 (共10题 ，总分值20分 ，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要

求，请在答题卡上正确填涂。)

1. 钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（B ）。 （2 分） A. 不变 C. 升高

B. 降低

D. 稍有提高，但变化不大

2. 为提高对接焊缝的容许应力幅应采取下列哪项措施（A ）。 （2 分） A. 对焊缝进行加工，磨平处理 C. 提高焊条抗拉强度

B. 提高钢材强度 D. 改变作用的应力幅

3. 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需（ C）指标。 （2 分） A. 低温屈服强度

B. 低温抗拉强度

C. 低温冲击韧性

D. 疲劳强度

4. 进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（A ）。 （2 分） A. 标准荷载计算

C. 考虑动力系数的标准荷载计算

B. 设计荷载计算

D. 考虑动力系数的设计荷载计算

5. 钢结构具有良好的抗震性能是因为（C ）。 （2 分） A. 钢材的强度高

C. 钢材良好的吸能能力和延性

B. 钢结构的质量轻 D. 钢结构的材质均匀

6. 钢材的冷弯试验是判别钢材（C ）的指标。 （2 分） A. 强度

B. 塑性

C. 塑性及冶金质量

D. 韧性及可焊性

7. 在进行正常使用极限状态计算时，计算用的荷载（D ）。 （2 分） 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

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D. 永久荷载和可变荷载都用标准值，不必乘荷载分项系数 8. 在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的一组是（C）。 （2 分） A. 碳磷硅

B. 硫磷锰

C. 硫氧氮

D. 碳锰矾

9. 在钢结构设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的（A ）。 （2 分） A. 最大应力

B. 设计应力

C. 疲劳应力

D. 稳定临界应力

10. 焊接残余应力不影响构件的（ B）。 （2 分） A. 整体稳定

B. 静力强度

C. 刚度

D. 局部稳定

二 计算题 (共2题 ，总分值30分 )

11.

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（15 分）

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12.

三 填空题 (共5题 ，总分值10分 )

1. 钢材加工性能包括 _________ 、 _________ 、热处理。 （2 分）

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2. 影响焊接结构钢材疲劳性能的主要因素有构造与连接方式、 _________ 、 _________ 。 3. 时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的________提高，________降低。 （2 分） 4.承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是________。 （2 分）

5.某型钢符号为L110×10，其表示的含义为 _________ ， _________ 的等边角钢。 （2 分）

四 判断题 (共10题 ，总分值10分 正确的填涂“A”，错误的填涂“B”。)

18. 按脱氧方法，钢分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢，其中沸腾钢脱氧最充分。 （1

分）（ 错 ）

19. 槽钢分为普通钢和轻型钢，其编号的依据是其截面宽度。 （1 分）（ 错 ） 20. 构件上存在焊接残余应力会增大结构的刚度。 （1 分）（ 错 ）

21. 钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越大。 （1 分）（ 对 ） 22. 承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏、失稳破坏和因过度变形而不适

于继续承载的状态。 （1 分）（ 对 ）

23. 采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用E50焊条。 （1 分）（ 对 ）

24. 钢结构的连接就是把板材或型钢组合成构件，再将构件组合成结构，以保证结构的共同受

力。 （1 分）（ 对 ）

25. 高温时，硫使钢变脆，称之热脆；低温时，磷使钢变脆，称之冷脆。 （1 分）（对 ） 26. 侧面角焊缝主要承受剪力，塑性较差，但弹性模量较高，强度也高。 （1 分）（错 ） 27. 加引弧板施焊的情况下，受压、受剪的对接焊缝，以及受拉的一级和二级焊缝，均与母材

等强，不需计算；只有受拉的三级焊缝才需要计算。 （1 分）（ 对 ）

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五 简答题 (共3题 ，总分值30分 )

1. 列出5种焊缝可能存在的缺陷形式？ （10 分）

2. 建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ （10 分）

3. 某建筑钢结构，承受最大应力-190MPa，最小应力-24MPa（以拉为正，以压为负），问如何

进行疲劳计算？ （10 分）

江南大学网络教育第二阶段练习题

考试科目:《钢结构设计原理》第 章至第 章（总分100分） __________学习中心（教学点） 批次： 层次： 专业： 学号： 身份证号： 姓名： 得分：

一 单选题 (共10题 ，总分值20分 ，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要

求，请在答题卡上正确填涂。)

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1. 摩擦型高强度螺栓抗拉连接，其承载力（A ）。 （2 分） A. 比承压型高强螺栓连接小 C. 与承压型高强螺栓连接相同

B. 比承压型高强螺栓连接大 D. 比普通螺栓连接小

2. 格构式轴心受压构件的整体稳定计算时，由于（ A），因此以换算长细比代替。 （2 分） A. 格构式柱可能发生较大的剪切变形 C. 格构式柱可能单肢失稳

B. 要求实现等稳定设计 D. 格构式柱承载能力提高

3. 格构式柱中缀材的主要作用是（ B）。 （2 分） A. 保证单肢的稳定 C. 连接肢件

B. 承担杆件虚轴弯曲时产生的剪力 D. 保证构件虚轴方向的稳定

4. 轴压柱在两个主轴方向等稳定的条件是（C ）。 （2 分） A. 杆长相等 C. 长细比相等

B. 计算长度相等 D. 截面几何尺寸相等

5. 缀条式轴压格构构件，其缀条按（ D）受力情况设计。 （2 分） A. 受弯构件 分）

A. 螺栓杆剪切破坏 （2 分）

A. 不能再承担外应力，以免栓杆被拉断

B. 不能再承担外拉力，以免降低连接的抗剪承载力 C. 可以承载外应力，因为栓杆中的拉力增加很少 D. 可以承担外应力，但需限制栓杆拉力的增加值 8. 摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（ C）。 （2 分） A. 栓杆的预拉力

C. 被连接板件间的摩擦力

B. 栓杆的抗剪能力

D. 栓杆与被连接板件间的挤压力

B. 钢板被切坏

C. 栓杆弯曲破坏

D. 板件挤压破坏

B. 压弯构件

C. 轴心受拉

D. 轴心受压

6. 普通螺栓抗剪工作时，要求被连接构件的总厚度小于螺栓直径的5倍，是防止（C ）。 （2

7. 对于高强度螺栓摩擦型连接，由于栓杆中有较大的预应力，所以高强度螺栓摩擦型连接（C ）。

9. 轴心受压箱形截面柱，其翼缘的支承条件是（B ）。 （2 分） A. 两边支承，两边自由 C. 四边支承

B. 三边支承，一边自由 D. 悬臂板

10. 轴心压杆构件采用冷弯薄壁型钢或普通型钢，其稳定性计算（ C）。 （2 分） A. 完全相同

C. 仅稳定系数取值不同

B. 仅面积取值不同 D. 完全不同

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二 计算题 (共2题 ，总分值28分 )

11. 如图所示的牛腿用螺栓连接于钢柱上。钢材为Q235，承受静力荷载设计值F=280KN。采

用M20普通螺栓连接，Ae=245mm2， ftb=170MPa，并且在牛腿下设支托板，试验算该连接的承载力。

（14 分）

解：牛腿的剪力V=F=280KN，由端板刨平顶紧于承托传递；弯矩

M=F·e=280·0.21=58.8KN·M，由螺栓传递连，使螺栓受拉，最大受力螺栓的拉力为： N1/)4.08.58(21yyiM

【2×（)4.03.02.01.02222】=39.2KN·M 单个螺栓的抗拉承载力设计值为： KNfANbtebt7.41170245＞KNN2.391

即螺栓的承载力满足要求

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12.

（14 分）

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三 填空题 (共6题 ，总分值12分 )

13. 提高轴心受压构件临界应力的措施有加强约束，减小构件自由长度（增加支撑），提高

构件抗弯刚度。 （2 分）

14. 单个普通螺栓承压承载力设计值

，式中

表示 ___同一受力方向板厚

和的较小值______ 。 （2 分）

15. 单轴对称截面的轴心受压构件，当构件绕对称轴失稳时发生__弯扭______屈曲，而双轴对

称工字形截面失稳时一般发生__弯曲 ______屈曲。 （2 分）

16. 高强度螺栓预拉力设计值与___性能等级_____和___螺栓直径_____有关。 （2 分） 17. 在受拉的螺栓连接中，普通螺栓所受拉力的大小不仅与 __外力_______ 有关，还与被连接

板件的 ___刚度______ 有关。 （2 分）

18. 工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据___板件局部屈曲应力不小于构件整体稳

定应力_____导出的。 （2 分）

四 判断题 (共10题 ，总分值10分 正确的填涂“A”，错误的填涂“B”。)

19. 承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接承载力低，变形大。 （1 分）（ X ） 20. 轴心受压柱的柱头构造应使柱身的内力可靠地传给基础，并和基础牢固地连接。 （1 分）

（ V ）

21. 摩擦型高强度螺栓连接以螺栓被剪坏或承压破坏作为连接承载能力的极限状态。 （1 分）

（ X ）

22. 轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的相对临界应力σcr/fy与压杆长细比之

间的关系曲线。 （1 分）（X ）

23. 高强度螺栓连接时的摩擦力随外力增大而增大，接近破坏时，与杆身共同承担剪力。（1 分）

（ X ）

24. 组成轴心受压构件的板件过薄，在压力作用下容易发生局部失稳。 （1 分）（ V ）

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25. 格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了换算长细比是考虑剪切变形的影响。 （1 分）

（ V ）

26. 缀板式轴心受压格构柱，其分肢属于压弯构件。 （1 分）（ V ）

27. 螺栓错列排列比较简单整齐，布置紧凑，连接板尺寸小，但对构件截面的削弱较大。（1 分）

（ X ）

28. 实腹式轴心受压构件局部稳定以限制其组成板件的宽厚比来保证的。 （1 分）（ V ）

五 简答题 (共3题 ，总分值30分 )

29. 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 分）

答：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，构件开始产生滑移作为承载能力的极限状态。

30. 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？ （10 分） 答：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）。

31. 轴心受压构件的整体失稳承载力和哪些因素有关？ （10 分）

构件不同方向的长细比λ、截面的形状和尺寸、材料的力学性能、 残余应力的分布和大小、

构件的初弯曲和初扭曲 、荷载作用点的初偏心 、构件的端部约束条件、构件失稳的方向等。

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一 单选题 (共10题 ，总分值20分 ，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要

求，请在答题卡上正确填涂。)

1. 下列哪项措施对提高梁的稳定性有效（ D）。 （2 分） A. 加大梁侧向支撑点间距 C. 提高钢材的强度

B. 减小梁翼缘板的宽度 D. 提高梁截面的抗扭刚度

2. 对于受弯构件的正常使用极限状态是通过控制（B ）来保证的。 （2 分） A. 稳定承载力

B. 挠跨比

C. 静力强度

D. 动力强度

3. 梁的纵向加劲肋应布置在（ C）。 （2 分） A. 靠近上翼缘

B. 靠近下翼缘

C. 靠近受压翼缘

D. 靠近受拉翼缘

4. 实腹式偏心压杆在弯矩作用平面外的失稳是（A ）。 （2 分） A. 弯扭屈曲

B. 弯曲屈曲

C. 扭转屈曲

D. 局部屈曲

5. T形截面的压弯构件，弯矩使翼缘受压，在验算腹板局部稳定时，其高厚比限值与下列哪项

有关？（B ）。 （2 分）

A. 弯矩作用平面内长细比和钢材强度

B. 弯矩作用平面内长细比和腹板的正应力分布梯度 C. 弯矩作用平面外长细比和钢材强度

D. 弯矩作用平面外长细比和腹板的正应力分布梯度 6. 下列简支梁整体稳定性最差的是（A ）。 （2 分） A. 两端纯弯作用 C. 跨中集中荷载作用

B. 满跨均布荷载作用

D. 跨内集中荷载作用在三分点处

7. 在对工字形钢梁进行变形验算时，下列说法不对的是（B ）。 （2 分） A. 变形验算属于正常使用极限状态 C. 验算荷载应采用标准值

B. 不考虑螺栓孔引起的截面削弱 D. 对动力荷载应乘动力系数

8. 梁腹板屈曲后强度产生的原因是（A ）。 （2 分）

A. 腹板屈曲后产生钢材的弹塑性强化，能够继续承担更大的荷载 B. 腹板屈曲后产生复杂的应力状态，提高了钢材的屈服点

C. 腹板屈曲后产生薄膜拉力场，牵制了板变形的发展，存在继续承载的潜能 D. 由于横向加劲肋的存在，提高了腹板局部稳定承载力

9. 梁必须具有一定的刚度才能有效地工作，刚度不足将导致梁（D），影响结构的正常使用。 （2

分） A. 强度太小

B. 强度太大

C. 挠度太小

D. 挠度太大

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10. 单轴对称实腹式压弯构件，弯矩作用在对称平面并使较宽翼缘受压，其弯矩作用平面内的

整体稳定采用

和

计算，其

中的γx，W1x，W2x的取值为（B ）。 （2 分）

A. Yx相同；W1x和W2x为绕对称轴的较大、较小翼缘最外纤维毛截面模量 B. Yx相同；W1x和W2x为绕非对称轴的较大、较小翼缘最外纤维净截面模量 C. Yx不同；W1x和W2x为绕非对称轴的较大、较小翼缘最外纤维净截面模量 D. Yx不同；W1x和W2x为绕非对称轴的较大、较小翼缘最外纤维毛截面模量

二 计算题 (共2题 ，总分值30分 )

11. 用轧制工字钢I36a（材料Q235）做成的10m长两端铰接柱，轴心压力的设计值为650kN，

在腹板平面承受均布荷载设计值q＝6.24kN/m。试计算此压弯柱在弯矩作用平面内的稳定有无保证？为保证弯矩作用平面外的稳定，需设置几个侧向中间支承点？已知：A=76.3cm2，Wx＝875cm3，ix＝14.4cm，iy＝2.69cm，f＝215N/mm2；轴压稳定系数φ按照a类截面根据下面附表取用；受弯构件整体稳定系数按下式计算：

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15 分） （

12. 一工字形截面梁绕强轴承受静力荷载，截面尺寸如图，无削弱。当梁某一截面所受弯矩设

计值M=400kN·m、剪力设计值V=580kN时，试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为Q235-B。

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（15 分）

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三 填空题 (共5题 ，总分值10分 )

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四 判断题 (共10题 ，总分值10分 正确的填涂“A”，错误的填涂“B”。)

18. 同时承受轴向拉力和弯矩的构件称为拉弯构件，同时承受轴向压力和弯矩的构件称为压弯

构件。 （1 分）（对 ）

19. 对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁，坚决不允许腹板在梁整体失稳之前屈曲。

（1 分）（ 错 ）

20. 柱与梁连接的部分称为柱头，与基础连接的部分称为柱脚。 （1 分）（ 对 ） 21. 当荷载作用在梁的上翼缘时，梁整体稳定性提高。 （1 分）（ 错 ）

22. 计算屋架杆件内力时，考虑半跨活载的内力组合，是因为跨中附近的斜腹杆可能产生最大

内力或由拉力变为压力。 （1 分）（ 对 ）

23. 采用加大梁的截面尺寸来提高梁的整体稳定性，以增大受压翼缘的宽度最有效。 （1 分）

（ 对 ）

24. 偏心受压柱刚接柱脚只传递轴心压力和剪力，铰接柱脚除传递轴心压力和剪力外，还要传

递弯矩。 （1 分）（ 错 ）

25. 压弯构件的受压翼缘板，其应力情况与梁受压翼缘基本相同，因此其受压翼缘宽厚比限制

与梁受压翼缘的宽厚比限制相同。 （1 分）（ 对 ）

26. 工字形截面简支梁，当受压翼缘侧向支承点间距离越小时，则梁的整体稳定就越好。（1 分）

（对）

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27. 所有型钢梁腹板和翼缘的宽厚比都比较小，局部稳定常可得以保证，不需要验算。 （1 分）

（ 对 ）

五 简答题 (共3题 ，总分值30分 )

28. 梁组成板件的局部稳定性设计是按什么原则确定的？ （10 分） 29. 简述压弯构件弯矩作用平面外失稳的概念和形式？ （10 分）

30. 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？ （10 分）

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