![天大2021年秋学期考试《钢结构设计原理》离线作业考核试题[答案]](/uploads/allimg/240109/50957c6e3b91d4c0d7a5788de2d165d5.jpg)
天大2021年秋学期考试《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、轴心受压构件有几种可能失稳状态？普通最常见的是哪一种？
2、建筑钢结构常用钢材的可焊性的含义是什么？其影响因素有哪些？
二、计算题（每小题25分，共50分）
1、一实腹式轴心受压柱，承受轴压力 (设计值)，计算长度 ， 截面为焊接组合工字形，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为 ，容许长细比 。要求：
（1） 验算整体稳定性
（2） 验算局部稳定性
2、写出图所示高强螺栓连接的计算步骤
（1）按摩擦型高强螺栓计算；
（2）按承压型高强螺栓计算。
螺栓直径d
螺栓孔直径d0
预拉力P，摩擦系数μ
螺栓抗拉强度设计值
螺栓抗剪强度设计值
螺栓承压强度设计值
第二组：
一、 简答题（每小题25分，共50分）
1、计算轴心受压单轴对称截面绕对称轴的稳定性时为什么采用换算长细比？
2、若不考虑腹板屈曲后强度，为防止简支梁腹板失稳，应如何配置加劲肋？
二、计算题（每小题25分，共50分）
1、如图所示的普通螺栓连接，材料为Q235钢，采用螺栓直径20mm，承受的荷载设计值 。试按下列条件验算此连接是否安全：
1)假定支托不承受剪力；2)假定支托承受剪力。
2、梁的受力情况如图所示，梁选用轧制工字钢I ( ， )，钢材的强度设计值 ，截面的塑性发展系数 。验算梁的强度。
第三组：
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。
第四组：
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： ， ， ，
第五组：
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
天大2021年秋学期考试《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：
北交《钢结构设计原理》在线作业二-0003
试卷总分:100 得分:0
一、 单选题 (共 15 道试题,共 30 分)
1.钢材的疲劳破坏属于（ ）破坏。
A.弹性
B.塑性
C.脆性
D.低周高应变
2.某角焊缝T形连接的两块钢板厚度分别为8mm和10mm，合适的焊角尺寸为（ ）。
A.4mm
B.6mm
C.10mm
D.12mm
3.梁腹板的高厚比80＜h0/tw＜170时，应设置（ ）。
A.横向加劲
B.纵向加劲肋
C.纵横向加劲肋
D.短加劲肋
4.摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（ ）强度。
A.栓杆的预拉力
B.栓杆的抗剪能力
C.被连接板件间的摩擦力
D.栓杆被连接板件间的挤压力
5.目前我国钢结构设计（ ）。
A.全部采用以概率理论为基础的近似概率极限状态设计方法
B.采用分项系数表达的极限状态设计方法
C.除疲劳计算按容许应力幅、应力按弹性状态计算外，其他采用以概率理论为基础的近似概率极限状态设计方法
D.部分采用弹性方法，部分采用塑性方法
6.钢材的冷弯试验是判别钢材（ ）的指标。
A.强度
B.塑性
C.塑性及冶金质量
D.韧性及可焊性
7.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
8.体现钢材塑性性能的指标是（ ）。
A.屈服点
B.屈强比
C.伸长率
D.抗拉强度
9.普通轴心受压构件的承载力经常决定于（ ）。
A.扭转屈曲
B.强度
C.弯曲屈曲
D.弯扭屈曲
10.当梁整体稳定系数φb＞0.6时，用φb’代替φb，主要是因为（ ）。
A.梁的局部稳定有影响
B.梁已进入弹塑性阶段
C.梁发生了弯扭变形
D.梁的强度降低了
11.为了提高梁的整体稳定性，（ ）是最经济有效的办法。
A.增大截面
B.增加侧向支撑点
C.设置横向加劲肋
D.改变荷载作用的位置
12.钢材的伸长率可以通过下列( )试验来获得。
A.冷弯180°试验
B.单向一次拉伸试验
C.疲劳试验
D.冲击试验
13.构件发生脆性破坏时，其特点是（ ）。
A.变形大
B.破坏持续时间长
C.有裂缝出现
D.变形小或无变形
14.确定钢材强度设计值的重要指标是（ ）。
A.屈服点
B.弹性极限
C.比例极限
D.抗拉强度
15.某侧面角焊缝长度为600mm，焊脚为8mm，该焊缝的计算长度应为下列哪项（ ）。
A.600mm
B.584mm
C.496mm
D.480mm
二、 多选题 (共 15 道试题,共 30 分)
1.钢材的冷作硬化，使钢材（ ）。
A.强度提高
B.塑性降低
C.塑性提高
D.韧性降低
2.弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件需要验算（ ）。
A.弯矩作用平面内的整体稳定计算
B.分肢的稳定计算
C.弯矩作用平面外的整体稳定计算
D.缀材的计算
3.轴心受压构件的屈曲形式有( )。
A.弯曲
B.扭转
C.弯扭
D.以上都不是
4.《建筑结构可靠度设计统一标准》正常使用极限状态设计时的荷载组合为（ ）。
A.标准组合
B.频遇组合
C.准永久组合
D.基本组合
5.普通螺栓连接按受力情况可以分为（ ）。
A.螺栓只承受拉力
B.螺栓只承受剪力
C.螺栓只承受压力
D.螺栓承受拉力和剪力的共同作用
6.可不进行验算对接焊缝是（ ）。
A.Ⅰ级焊缝
B.当焊缝与作用力间的夹角θ满足tanθ≤1.5时的焊缝
C.Ⅱ级焊缝
D.Ⅲ级焊缝
7.用作钢结构的钢材必须符合下列要求（ ）。
A.较高的强度
B.足够的变形能力
C.良好的工艺性能
D.适应低温、腐蚀性环境和疲劳荷载作用的能力
8.常用的焊条型号有（ ）。
A.E43
B.E45
C.E50
D.E55
9.钢管分为（ ）两种。
A.无缝钢管
B.有缝钢管
C.焊接钢管
D.热轧钢管
10.钢材的三项主要力学性能为（ ）。
A.抗拉强度
B.屈服强度
C.伸长率
D.冷弯
11.钢材有两种性质完全不同的破坏形式，即（ ）。
A.塑性破坏
B.弹性破坏
C.脆性破坏
D.刚性破坏
12.目前压弯构件弯矩平面内极限承载力计算方法分为（ ）两大类。
A.边缘屈服准侧计算方法
B.数值计算方法
C.模型计算方法
D.线性计算方法
13.初始缺陷对轴心受压构件承载力的影响包括（ ）。
A.初弯曲
B.荷载初偏心
C.残余应力
D.初始荷载
14.弯矩作用在两个主平面内的双肢格构式压弯构件的稳定计算包括（ ）。
A.整体稳定计算
B.分肢稳定计算
C.格构柱横隔的局部稳定
D.格构柱分肢的局部稳定
15.单层厂房结构布置主要包括( )。
A.柱网布置
B.变形缝的确定
C.屋架的选择
D.吊车梁、柱及支撑体系等主要构件的选择
三、 判断题 (共 20 道试题,共 40 分)
1.对接焊缝又被称作坡口焊缝。
A.错误
B.正确
2.整体失稳的方式是弯扭失稳。
A.错误
B.正确
3.同类钢种的钢板，厚度越大强度越高。
A.错误
B.正确
4.钢材在250oC左右有强度提高、塑性和韧性降低的现象，称为徐变现象。
A.错误
B.正确
5.钢筋牌号HRB335中335指钢筋的极限强度。
A.错误
B.正确
6.梁的纵向加劲肋应布置在靠近下翼缘。
A.错误
B.正确
7.在碳素结构钢中，A，B，C，D为按质量划分的级别。除A钢冲击韧性不作为要求条件，其余的都要求保证冲击韧性合格。
A.错误
B.正确
8.焊接结构中的侧面角焊缝长度过长时，在外荷载作用下会造成焊缝中间应力先达到极限值，从而先发生破坏。
A.错误
B.正确
9.框架柱的柱脚一般设计成刚接，除传递轴心压力和剪力外，还要传递弯矩。
A.错误
B.正确
10.缀条的实际受力状态难以确定，与构件受力压缩、初弯曲、偏心受力、失稳翘曲等有关。
A.错误
B.正确
11.高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接的主要区别是承载力的计算方法不同。
A.错误
B.正确
12.屋盖中设置的刚性系杆只能受拉。
A.错误
B.正确
13.轴心受压构件的翼缘或腹板的宽度与厚度之比太大就会出现局部失稳。
A.错误
B.正确
14.Cv是钢材冲击韧性的指标。
A.错误
B.正确
15.没有截面削弱的梁，保证了梁的整体稳定性，并不一定也保证了梁的强度。
A.错误
B.正确
16.格构柱设置横隔的目的是提高格构柱抗扭刚度。
A.错误
B.正确
17.在碳素结构钢中，碳是仅次于纯铁的主要元素，它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和可焊性等。
A.错误
B.正确
18.格构柱绕虚轴的整体稳定临界力比长细比相同的实腹式构件高。
A.错误
B.正确
19.当只有剪应力时，钢材的抗剪强度与屈服点的关系式是τ=0.58fy。
A.错误
B.正确
20.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降低。
A.错误
B.正确
