^鋼結構設計原理題庫^一、單項選1．下列情況中，屬于正常使用極限狀態的情況是1D 2C3A 4B 5A 6B 7C 8B 9C A強度破壞 B喪失穩定C連接破壞 D動荷載作用下過大的振2．鋼材作為設計依據的強度指標是A比例極限f B彈性極限fp eC屈服強度f D極限強度fy u;需要進行疲勞計算條件是：直接承受動力荷載重復作用的應力循環次數n大于或等 A】A5×104C5×105

B2×104D5×106焊接部位的應力幅計算公式為 B】A

max

min

B

max

minC

max

min

D

max

min應力循環特征值（應力比/σ將影響鋼材的疲勞強度。在其它條件完全相同情況下，下列疲勞強度最min max低的是 A】A對稱循環ρ=-1 B應力循環特征值】C脈沖循環D以壓為主的應力循環與側焊縫相比，端焊縫的 】A疲勞強度更高 B靜力強度更高C塑性更好 D韌性更好鋼材的屈強比是指 】A比例極限與極限強度的比值 B彈性極限與極限強度的比值C屈服強度與極限強度的比值 D極限強度與比例極限的比鋼材因反復荷載作用而發生的破壞稱為 】~A塑性破壞 B疲勞破壞C脆性斷裂 D反復破.規范規定：側焊縫的計算長度不超過60h，這是因為側焊縫過長 】fA不經濟 B弧坑處應力集中相互影響大C計算結果不可靠 D不便于施工10．下列施焊方位中，操作最困難、焊縫質量最不容易保證的施焊方位是 A平焊 B立焊C橫焊 D仰焊&有一由兩不等肢角鋼短肢連接組成的Tk、1k 為11A 12A 13B 14D 15C 16D 17D 18C 19C 20A】2Ak k 0.251 2Ck k 0.351 2

Bk 0.70,k 0.301 2Dk k 0.351 2軸心受力構件用側焊縫連接，側焊縫有效截面上的剪應力沿焊縫長度方向的分布是】A.兩頭大中間小 B.兩頭小中間大C.均勻分布 D.直線分布.13．焊接殘余應力不影響鋼構件的 【A疲勞強度 B靜力強度C整體穩定 D剛度將下圖改為是為了防止螺栓連接的 A栓桿被剪壞 B桿與孔的擠壓破壞C被連構件端部被剪壞 D桿受彎破壞規范規定普通螺栓抗拉強度設計值只取螺栓鋼材抗拉強度設計值的'A偏安全考慮 B考慮實際作用時可能有偏心的影C撬力的不利影響 D上述、BC16．受剪栓釘連接中，就栓釘桿本身而言，不存在疲勞問題的連接A普通螺栓 B鉚釘連接B承壓型高強度螺栓 D受剪摩擦型高強度螺栓

倍，是因為】】17．高強度螺栓的預拉力設計值計算公式P0.90.90.9Af中，三個不考慮1.2 eu 】A螺栓材料不均勻性的折減系數 B超張拉系數`C附加安全系數 D考慮擰緊螺栓時扭矩產生的剪力的不利影響。18．以被連板件間之間的靜力摩擦力作為其極限值的連接是 A普通螺栓連接 B鉚釘連接C摩擦型高強度螺栓連接 D承壓型高強度螺栓連接19．用螺栓連接的軸心受力構件，除了要驗算凈截面強度外，還要進行毛截面強度驗算的連接螺栓連接】A普通粗制螺栓連接 B普通精制螺栓連接C摩擦型高強度螺栓連接 D承壓型高強度螺栓連接20．提高軸心受壓構件的鋼號，能顯著提高構件的 ：A靜力強度 B整體穩定C局部穩定 D剛度21．鋼結構規范關于軸心受壓鋼構件整體穩定的柱子曲線（φ -λ關系曲線）有多條的根本原因是考慮了】A材料非彈性 B構件的初彎曲C殘余應力的影響 D材料非均勻22．工字形截面軸心受壓鋼構件局部穩定的驗算方法是 A和整體穩定一樣驗算應力 B驗算寬?比，且認為是“細長柱”C驗算寬?比，且認為是“粗短柱” D驗算剛度-H形截面軸心受壓構件翼緣局部穩定驗算公式

1≤(100.1) 中，λ為235fyb235fybAxλx

】ByλyCmin(,x y

) Dmax(,)x y采用格構式軸心受壓構件，可以顯著提高 A構件的強度 B構件繞虛軸的剛度C構件繞實軸的剛度 D構件的局部穩定25．寬大截面軸心受壓鋼構件腹板局部穩定的處理方法：當構件的強度、整體穩定、剛|綽綽有余時，應采用A增加腹板?度以滿足寬?比要求B設置縱向加勁肋】C任憑腹板局部失穩D設置縱向加勁肋、橫向加勁肋和短加勁肋26．焊接組合梁翼緣的局部穩定保證通常是 A驗算寬?比（增加翼緣?度） B設置橫向加勁肋C設置縱向加勁肋 D設置短加勁肋27．焊接組合梁翼緣和腹板（工字形截面）的連接焊縫承受的是 A彎矩作用 B彎矩和剪力共同作用;C拉力作用` D剪力作用28．直接承受動力荷載的端焊縫強度提高系數為 Aβ= =f fCβ= =f f吊車鋼梁在設計荷載作用下應按哪個應力階段設計計算 】A彈性階段 B彈塑性階段C全塑性階段 D強化階段工字形組合截面吊車鋼梁在進行抗彎強度計算時，截面塑性部分發展系數取值為 】#Aγ=γ= =,γ=x y x yCγ=,γ= Dγ=,γ=x y x y下列截面中，抗扭剛度最大的截面形式是 】A工字形截面 BT形截面CH形截面 D箱形截面32（靜力荷載作用下）工字形截面梁的截面部分塑性發展系數為 Ar=,r= Br=,r=x y x yCr=,r= Dr=,r=x y x y'格構式構件應該用在當用實腹式時 】A強度有余但剛度不足的情況 B強度不足但剛度有余的情C強度不足剛度也不足的情況 D強度有余剛度也有余的情軸心受壓鋼構件（如工字形截面）翼緣和腹板的寬?比驗算時，公式中的長細比取截面兩主軸方向較大者是為 】A這樣更為安全 ` B這樣更為經濟C這樣更容易通過 D材料力學公式中總體穩定由較大長細比方向控制在其它條件相同情況下，簡支鋼梁在下列哪種受力情況下對應的臨界彎矩值最低 A全跨勻布荷載 B跨中一集中荷載，C純彎曲 D任意荷載某軸心受壓鋼構件繞x軸和繞y軸屬于同一條的柱子曲線（即λ關系曲線或表格，則，兩軸等穩定的條是 . 】A. x y

l lx yi ix y

I Ix y鋼材藍脆現象發生的溫度大約是A2000C BC3000C D．鋼構件的受剪連接中栓釘類型不同，孔洞對構件強度削弱的程度不同。孔洞對構件強度削弱最小的是】？A.普通螺栓連接 B.摩擦型高強度螺栓連接C.承壓型高強度螺栓連接 D.鉚頂連接39．軸心受壓鋼構件總體穩定驗算時，容許應力折減系數φ所對應的長細比λ是A兩主軸方向長細比中的較大者 B兩主軸方向長細比中的較小者C繞弱軸方向的長細比 D兩主軸方向長細比中，所對應的φ較小40．型鋼構件不需要進行A強度驗算 B總體穩定驗算(C局部穩定驗算 D剛度驗41．下列哪種情況屬于正常使用極限狀態A梁在動載作用下的振動 B動載作用下的疲勞C板件的寬?比驗算 D鋼梁腹板加勁肋的設置與計算42A豎向（橫向）加勁肋 B水平（縱向）加勁肋C短加勁肋 D支承加勁肋43．相同鋼號情況下，鋼板越?，

】】】集中荷載的加勁肋是】】?A強度越高、塑性越好 B強度越高、塑性越差C強度越低、塑性越好 D強度越低、塑性越差44．焊接組合梁在彎矩作用下，翼緣和腹板（工字形截面）的連接焊縫有效截面上承受的】A拉應力 B壓應力C剪應力 ` D拉、壓、剪應力都有45．受剪栓釘連接中，被連板件不容許相對滑動的連接是 】A普通螺栓連接 B鉚釘連接!C摩擦型高強度螺栓連接 D承壓型高強度螺栓連接46．角焊縫每個弧坑考慮的長度為 A被焊板件?度t B焊縫正邊尺寸（焊腳尺寸）hfC2倍被焊板件?度2t D2倍焊縫正邊尺寸2hf強度計算時，不考慮截面部分塑性發展的構件是 】A軸心受力構件 B受彎構件C拉彎構件 D壓彎構件

> 時，說明梁在 】b【A彈性階段失穩 B彈塑性階段失穩C全塑性階段失穩 D不會失穩49．當綴條柱單肢的長細比不滿足不需進行穩定計算的規定時，需進行單肢的穩定性計算。這時，單肢穩定計算按A軸心受拉驗算C壓彎構件驗算50．梁截面改變的方法沒有B軸心受壓驗算D拉彎構件驗算】】A改變翼緣寬度B改變翼緣?度C改變梁的高度D改變腹板?度二、"判斷改錯題（題意正確者，打ˇ即可；題意錯誤者，先打×，然后將錯誤處改正確）三、鋼結構的疲勞計算方法為容許應力法。影響鋼結構（一般）脆性斷裂的主要因素有：鋼材本身的質量、應力集中程度、低溫和應力比。對焊透的對接焊縫，當滿足下列條件之一者，強度已滿足，無需進行強度驗算：①焊縫質量得以保證（即一、二級焊縫）;②焊縫有效截面不低于焊件有效截面（即采用引弧板4．試驗表明：端焊縫的強度和塑性高于側焊縫。軸心受壓鋼構件柱子曲線關系曲線）有多條的原因是因為考慮了回轉半徑的不同。'當摩擦型高強度螺栓的拉力Nt剪承載力設計值為Nb=μ。v應力集中將引起三向同號受力，三向同號受力的屈服強度比單向受力高。所以，更不容易發生脆性破壞。8（受剪）摩擦型高強度螺栓連接在動荷載作用下，螺栓桿可能會發生疲勞破壞。提高鋼號對提高軸心受壓鋼構件的穩定承載力有顯著效果（與鋼材設計強度成正比。任何螺栓連接的構件，由于孔洞對構件截面有削弱，所以，強度驗算只需要對凈截面進行。雙肢格構式軸心受壓構件分肢間距是通過繞虛軸與繞實軸等穩定原則確定。寬?比驗算屬于正常使用極限狀態。所有鋼構件的剛度驗算都是驗算長細比。]對接焊縫的強度計算方法和焊件強度計算方法是一樣的。栓釘桿直徑越小，被連板件越?，越有可能栓釘桿與孔壁間擠壓控制受剪栓釘單個栓釘承載力。鋼梁從開始受荷載作用到破壞，要經歷彈性階段、彈塑性階段、屈服階段和強化階段。通常情況下，鋼梁翼緣板和腹板的局部穩定都是通過設置加勁肋來保證。鋼梁的最小梁高由建筑高度控制（決定。焊接殘余應力是自相平衡的。焊接組合梁翼緣板與腹板的連接焊縫（側焊縫）的長度不受60hf的限制。四、簡答題，極限狀態法按預定功能劃分為哪幾種極限狀態鋼管混凝土中，為什么混凝土的強度能提高4．為什么伸長率試驗時要規定標距長度5．防止脆性斷裂的措施有哪些6．什么叫鋼材的硬化7．應力集中如何影響鋼材的性能8．什么叫鋼材的塑性破壞'影響鋼材疲勞破壞的主要因素有哪些鋼板?度如何影響鋼材脆性斷裂各級焊縫的實際強度與母材強度的相對大小關系如何規范規定如何取值焊縫質量控制分為哪幾級對接焊縫不需要進行強度計算的情況有哪些為什么要規定角焊縫焊腳尺寸最大值和最小值為什么要規定側面角焊縫的最大長度和最小長度其值為多少焊接殘余應力對結構性能有何影響【為什么摩擦型高強度螺栓連接時因螺栓孔對強度承載力的削弱比其他栓釘連接時小提高軸心受壓構件整體穩定性的措施有哪些為什么軸心受壓構件的柱子曲線有多條提高鋼材強度等級是否能明顯提高軸心受壓構件的整體穩定性為什么寬?比限制值的確定原則是什么寬大截面腹板局部穩定有哪幾種處理方法雙肢軸心受壓構件設計時，如何確定分肢之間的距離bb鋼梁整體穩定計算時，為什么在穩定系數b0.6時要用代替bb￥在鋼梁局部穩定中，為什么翼緣是限制寬?比，而腹板通常是設置加勁肋鋼結構設計原理題庫答案五、單項選擇題(在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內。錯選、多選或未選均無分)21C22B23D24B25C26A27D28A29A30A31D32B33A34D35C36A37B38B39D40C41A42D43A44C45C46B47A48B49A50D六、判斷1．√。@×;無應力比（也可以換成鋼板?度。×;…同時滿足時…。×;…Nb=μ。v×;…無顯著效果。~×;…摩擦型高強度螺栓連接除外。√。×;…承載能力極限狀態。×;除鋼梁外…。√。×;…越有可能發生螺栓桿受剪皮壞。×;…彈性階段、彈塑性階段、全塑性階段。×;…鋼梁翼緣板通過限制寬?比…。|×;…由剛度條件…。√。√。三、簡答題答：極限狀態法按預定功能劃分為承載能力極限狀態和正常使用極限狀態。答：因為在較高應力狀態下，混凝土的泊松比大于鋼材泊松比，這樣鋼管對其內的混凝土形成橫向“套箍作用）有強化階段作為安全儲備（）不致產生工程中不允許的過大變形）實測值較為可靠（）似沿用虎克定律。答：因為不同標距的試件測出的伸長率大小不同。`（）采用性能較好的鋼材（）（）采用較薄?度的鋼板組成構件。答：鋼材因加工等原因使其強度提高，塑性降低的現象。答：應力集中會導致三向同號受力，與單向受力相比，三向同好受力更容易發生脆性斷裂。答：鋼材應力達到或超過其屈服強度，破壞前有明顯變形給以預兆，破壞不突然。（）））（）5）應力幅。答：鋼板?度越大，因應力集中引起（三向同號受力中）越有可能起控制作用，所以鋼板越?，越有可能發生度如何影響鋼脆性斷裂。11．強度，規范取母材強度；三級焊縫的拉、剪強度低于母材強度，規范專門規定了其取值。12．答：一、二及三級焊縫質量控制。{（）同時滿足：①保證焊縫質量（焊縫為一、二級；②采用引弧板（保證焊縫的有效截面。（2）采用斜焊縫，且焊縫的長度方向與受力方向的夾角的正切小于等于。14．（）側焊縫長度過小，焊件局部加熱嚴重，且起落弧應力集中相互影響。所以，規范規定側焊縫長度不小8h40mm（2）側面角焊縫的長度過長，焊縫有效截面上剪應力沿其長度方向的應力分布嚴重不均勻，規范規f定，側焊縫長度不超過60h，如超過，超過部分不計算其承載力。f答：焊接殘余應力對鋼構件的靜力強度無影響；焊接殘余應力對鋼結構的疲勞、剛度、穩定等其他方面都不利。答：因為栓孔圓心截面已通過摩擦力將部分力傳遞走了。（）采用寬展的截面以增加慣性矩（）增加約束以減少計算長度。答：因為考慮了殘余應力的影響。,答：不能明顯提高。簡單從整體穩定計算公式來看，似乎整體穩定與鋼材強度設計值fφ卻隨鋼材強度等級的提高而降低。21．（1）等穩定原則（（2）（局部穩定臨界應力不低于倍鋼材屈服強度。22．（）增加腹板?度使其滿足寬?比的限制要求）（）任其局部失穩。答：根據繞虛軸與繞實軸等穩定原則確定分肢之間的距離。b答：因為穩定系數是按彈性計算的，當 0.6時，說明鋼梁在彈塑性階段整體失穩，所以要用代替。bb b答：翼緣主要抵抗彎矩產生的應力，從提高抗彎來看，愿意增加翼緣?度使其滿足寬?比限制要求；對腹板，薄，以增加板?來保證其局部穩定不經濟，通常是設置加勁肋。六、計算題某簡支梁，鋼材為Q235，跨度為l＝12m，承受均布靜力荷載設計值q＝69kN/m，施工時因腹板長度不夠，需要在跨度方向離左支座3.5m處設對接焊縫，焊縫質量Ⅲ級，手工焊，焊條E43型，試驗算該對接焊縫是否滿足強度要求。已知fw＝185N/mm2，fw＝125N/mm2。t v—解：（1）焊縫截面內力計算—1 1R支座反力：

2ql

26912414kN剪力：V414693.5172.5kN彎矩：

1M4143.52693.521026.4kN.m焊縫截面特性參數計算1I慣性矩：x

12

81000322801650822.978109mm4面積矩：

S 2801650885002502.2761061.01063.276106mm3…S280165082.276106mm31焊縫強度驗算由于只要求對焊縫強度進行驗算，所以，無需計算截面上下邊緣的最大彎曲正應力。焊縫最大彎曲正應力（翼緣與腹板交界處），有M 1026.4106 y 500172.3N/mm2fw185N/mm21 I 2.978109 txVS 172.51033.276106 23.7N/

fw

125N/mm2It 2.9781098 vw1S1

2.27623.7 16.5N/mm21 S 3.27622 172.32316.52174.7N/mm21.1fw1.1185204N/mm21 1 t>焊縫強度滿足要求。下圖所示為雙角鋼組成的T形截面軸心受拉構件與節點板采用側焊縫連接。角鋼為2L110×10，節點板?度t10mm，鋼材為型手工焊（fw160MPa。靜力kN，焊縫正邊尺寸h8mm（在最f fw1 w2大最小焊縫正邊尺寸之間。試計算所需肢背、肢尖焊縫長度l w1 w2圖 例題附圖（1）計算肢背、肢尖焊縫受力N k1 1

N0.7660462kNN kN0.3660198kN2 2…（2）計算肢背、肢尖焊縫長度1 N

462103lw12lw

2hf

12hfe f

2hf

20.7816028274mm1 N 198103lw22lw

2hf

22hfe f

2hf

20.7816028127mm取l=280mm,l=130mm。w1 w2焊縫長度滿足最大最小長度要求，驗算從略。．下圖所示一牛腿鋼板兩邊用角焊縫與鋼柱連接，其尺寸如圖所示。鋼材為 Q235，手工焊，E43焊條（ff

160MPa，焊腳尺寸

＝10mm。假設e＝100mm，試計算該連接能承受的最大靜力荷載設計值（）內力計算-焊縫所受內力有N、M=Ne=100N焊縫有效截面參數計算A 20.7hlw f

20.710(220210)2800mm21 1W 2 0.7hlw 6 f

2 0.710(220210)293.3103mm36各內力產生的應力計算 Nf Af

N2800 100N Nf W 93.3103 933w計算該連接能承受的最大靜力荷載設計值N>由角焊縫基本計算公式，有 N 2 N

1601.22933 2800 解之，得N≤×103N=故計算該連接能承受的最大靜力荷載設計值N=。一連接構造圖如下圖所示。兩塊A板用三級對接焊縫（fw＝185N/mm2fw＝125N/mm2）與立柱焊t v接，B板與A板用8個直徑為d＝22mm預拉力P＝190kN的摩擦型高強度螺栓連接。構件材料為Q235。試計算焊縫連接所能承受荷載設計值F（情況不管）解：(1)對接焊縫所受內力剪力，彎矩$抗彎強度確定F1I21210380391.45106mm4My

250F

190≤185I 91.45106≤18591.45106所以

250190

356103N356kN抗剪強度確定FS210190

1902

361103mm3VS

361103F

≤125所以

Ib 91.45106≤12591.4510620361103

633103N633kN…最后得焊縫連接的承載力設計值為F＝356kN。驗算下圖所示角焊縫連接的強度。已知：靜力荷載作用力設計值Q235，焊條為E43ff

160N/mm2。（）焊縫內力計算豎向軸心力V=Fsin450=水平軸心力H=Fcos450=彎矩M=He=×=（2）各內力在焊縫截面最不利處產生應力計算 V

353.55103

353.55103

66.46MPaf A 20.710(400210) 5320w(Hf

H66.46MPaAwM M 35.36106 35.36106104.95MPaMf W 1

336933w 20.710(400210)26HM2 ff2ff安全。

155.43MPafw66.46104.9521.2266.462某軸心受壓柱，設計內力N=2000kN,l=6m(強軸),

=3（弱軸,鋼材Q34（f=310N/m，采用兩塊翼緣板20x 0y□25×1225×10焊成工字形截面，截面無削弱。試驗算其強度和剛度[λ]=15。（）截面幾何特性A251.22250.880cm21…1I x 121

(2527.4324.2253)11345cm4I 2532250.83)3126cm4y 121134580i 1134580x312680i 6.25312680y 60050.4x 11.91 300y 6.25

48強度驗算因截面無削弱，所以#N 2000103 250N/mm2f310N/mm2（強度安全）A 80100剛度驗算,x y

)50.4[]150（剛度通過）一連接構造圖如下圖所示。兩塊 A板用三級對接焊縫與立柱焊接，B板與A板用8個直徑為d＝22mm預拉力P＝190kN的摩擦型高強度螺栓連接，摩擦系數為 ＝，構件材料為Q235。試計算螺栓連接所能承受荷載設計值（提示：由于只要求計算螺栓連接的承載力設計值，焊縫連接的情況不管。扭矩作用下，）TyTx最不利螺栓的受力計算公式為：NT( 1 NT 1，）TyTx1x x2y2)

(x2y2)i i i i（）螺栓所受內力剪力V＝F，扭矩T＝155F最不利一個螺栓所受剪力計算）NVV1 n

0.125F(x2y2)83524(5021302)87400i iTy130155FTyNT 1 0.2305F1xNT1y

(x2y2)i iTx1(x2y2)i i

8740035155F0.0621F87400N (NT)2(NVNT)20.2969F1,max 1x 1 1y單個摩擦型高強度螺栓抗剪承載力設計值Nb0.9nV f

P0.920.35190119.7kN根據N ≤Nb，得kN。1，max v.I32a(W=692cm3,I/S=27.5cm9.5mmM=130kN·m，最x x x max大剪力V=89kN。Q235（f=215MPa,f=125MPa)。要求進行抗彎和抗剪強度驗算。max v（）抗彎強度驗算M 130106 187.86N/mm2f215N/mm2（抗彎強度滿足）W 692103抗剪強度驗算 34.07N/mm2 fbI b(I/S) 9.527.510

125N/mm2（抗剪強度滿足）已知某樓蓋次梁I40（Q235，跨中承受集中靜力荷載設計值＝160k，試進行各項強度驗算。集中荷在跨度方向的分布長度為 a＝90mm，計算跨度 l＝6m，梁自重67.6kg/m（已知f215N/mm2、fv125N/mm2）（）基本數據準備h tr16.512.529mm,ly

a5hy

90529235mm自重設計值

hh2h0

400229342mm, y1

h/2hy

171mmg1.267.69.81030.795kN/m支座反力（剪力）P 1 160 1V R gl 0.795682.4kN跨中彎矩

max 2 2 2 2l 1 6 1M R gl282.4 0.795

243.6kNm跨中剪力

x 2 8 2 8