鋼結構基本原理及設計試題
一、 單向選擇題(每題2分，共20分)
1．關於建築結構鋼材的優缺點，下列說法中錯誤的是
a. 鋼材的強度較高，結構自重輕
b. 鋼材具有良好的冷加工和熱加工效能
c. 鋼結構的耐腐蝕性能很好，適合在各種惡劣環境中使用
d. 鋼結構的耐熱性很好，但耐火效能很差
2．鋼結構設計中，對下列哪一項內容需按正常使用極限狀態進行驗算
a. 構件的變形b. 構件的強度
c. 構件的疲勞強度d. 構件的整體穩定
3．為防止厚鋼板在焊接時或承受厚度方向的拉力時發生層狀撕裂，必須測試鋼材的【 】
a. 抗拉強度fub. 屈服點fy
c. 冷彎180°試驗d. z向收縮率
4．不同質量等級(a、b、c、d)的同一類鋼材，下列哪項力學指標不同
a. 抗拉強度fub. 衝擊韌性ak
c. 伸長率d. 屈服點fy
5．對於普通螺栓連線，限制端距e≥2d0的目的是為了避免
a. 螺栓杆受剪破壞b. 板件被拉斷破壞
c. 板件受擠壓破壞d. 板件端部衝剪破壞
6．如圖所示承受靜力荷載的t形連線，採用雙面角焊縫，按構造要求所確定的合理焊腳尺寸應為
a. 4mm
b. 6mm
c. 8mm
d. 10mm
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7．初始彎曲和荷載的初始偏心對軸心受壓構件整體穩定承載力的影響為【 】
a. 初彎曲和初偏心均會降低穩定承載力
b. 初彎曲和初偏心均不會影響穩定承載力
c. 初彎曲將會降低穩定承載力，而初偏心將不會影響穩定承載力
d. 初彎曲將不會影響穩定承載力，而初偏心將會降低穩定承載力
8．保證焊接組合工字型截面軸心受壓柱翼緣板區域性穩定的寬厚比限值條件，是根據矩形板單向均勻受壓時下列哪種邊界條件確定的【 】
a. 兩邊簡支、一邊自由、一邊彈性嵌固
b. 兩邊簡支、一邊自由、一邊嵌固
c. 三邊簡支、一邊自由
d. 四邊均為簡支
9．梁腹板屈曲後強度產生的原因是【 】
a. 腹板屈曲後產生鋼材的彈塑性強化，能夠繼續承擔更大的荷載
b. 腹板屈曲後產生薄膜拉力場，牽制了板變形的發展，存在繼續承載的潛能
c. 腹板屈曲後產生複雜的應力狀態，提高了鋼材的屈服點
d. 由於橫向加勁肋的存在，提高了腹板區域性穩定承載力
10．圖示的普通鋼屋架角鋼的四種切斷形式中，絕對不允許採用的是【 】
a. (a)
b. (b)
c. (c)
d. (d)
二、 填空題(每空1分，共15分)
1．在普通碳素結構鋼的化學成分中加入適量的矽、錳等合金元素，將會鋼材的強度。
2．鋼材經過冷加工後，其強度和硬度會有所提高，卻降低了塑性和韌性，這種現象稱為鋼材的
3．調質處理的低合金鋼沒有明顯的屈服點和塑性平台，這類鋼材的屈服點被定義為：單向拉伸並解除安裝後，試件中殘餘應變為時所對應的應力，也稱為名義屈服點。
4．高強度低合金鋼的焊接效能是通過指標來衡量的。
5．迴圈荷載次數一定時，影響焊接結構疲勞壽命的最主要因素是和構件或連線的構造形式。
6．在對焊縫進行質量驗收時，對於級焊縫，只進行外觀檢查即可。
7．對於實腹式軸心受壓柱，殘餘應力的存在通常會構件的穩定承載力。
8．在高強度螺栓的受剪連線中，當螺栓直徑和規格均相同時，摩擦型連線單個螺栓的抗剪承載力一般會承壓型連線。
9．對於單軸對稱的軸心受壓構件，繞非對稱主軸屈曲時，會發生彎曲屈曲；而繞對稱主軸屈曲時，由於截面重心與彎曲中心不重合，將發生屈曲現象。
10．當梁的整體穩定驗算不能滿足要求時，可以採用加強翼緣的辦法來提高穩定承載力。
11．梁的整體穩定係數φb大於0.6時，需用φb′代替φb，它表明此時梁已經進入階段。
12．彎矩繞虛軸作用的雙肢格構式壓彎構件，採用綴條式格構柱，其分肢的穩定應按
構件進行驗算。
13．梯形鋼屋架支座底板的厚度是由底板的強度確定的。
14．在鋼屋架的受壓桿件設計中，確定雙角鋼截面形式時，應採用原則。
15．設桿件節點間的幾何長度為l，則梯形鋼屋架的支座斜桿在屋架平面內的計算長度為
三、 簡答題(每題7分，共21分)
1．軸心受壓柱典型的柱頭形式如圖所示。請標出圖中未給出的零件名稱(共有3處)，並寫出此柱頭節點的傳力途徑。
2．簡述梁腹板設定加勁肋的原則。(不考慮梁的屈曲後強度)
3．雙軸對稱工字形實腹式單向壓彎構件有哪幾種失穩形式？並簡要說明它們是如何產生的。
計算題(共44分)
1．如圖所示鋼板與工字形柱採用雙面角焊縫t形連線，hf＝8mm，其它尺寸已在圖中給出，鋼板承受乙個斜向拉力f＝500kn的作用（靜力荷載），鋼材q235b，焊條e43系列，。試驗算此連線能夠滿足強度要求。（10分）
2．如圖所示兩個工字形梁通過端板使用高強螺栓連線，計算高強螺栓連線的強度能否滿足要求。採用10.9級高強螺栓承壓型連線，螺栓直徑20mm，有效面積ae=2.
45cm2，，；端板採用q235b級鋼，厚度均為22mm，。已知內力設計值v＝300，m＝90。（10分）
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3．已知6m跨簡支梁採用雙軸對稱截面，梁的上翼緣承受如圖所示均布荷載作用，試通過梁的強度和整體穩定計算，來確定此梁所能承受的荷載設計值q。(可忽略自重) (10分)
（提示：鋼材q235b級，，，。截面特性
第 7 頁 （共 8 頁）4．某工作平台的軸心受壓柱，承受的軸心壓力設計值n＝2800kn（包括柱身等構造自重），計算長度l0x=l0y=7.2m。鋼材採用q235b，柱截面無削弱。
設計成如圖所示的兩熱軋普通工字鋼組成的雙肢綴條柱，試驗算此格構柱的整體剛度、整體穩定與分肢穩定。（14分）
（已知：2i36a的截面面積a=2×76.44=152.
88cm2，iy=14.38cm；分肢對自身1-1軸的慣性矩i1=554.9cm4，迴轉半徑i1=2.
69cm；單根綴條角鋼l45×4的截面面積at=3.49cm2；所有鋼材均選用q235b鋼，f=215n/mm2。）
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