2014年10月自学考试02442《钢结构》试题和答案.docx

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1、2014年10月高等教育自学考试钢结构试题课程代码：02442一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）1 .屈强比即钢材的抗拉强度与屈服点之比，建筑用钢材控制屈强比的目的是（A）oA.保证钢材强度储备B.保证钢材弹塑性阶段的承载能力C.保证钢材塑性变形能力D.保证钢材强化阶段的承载能力2 .Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类主要依据是（C）。A.冲击韧性B.冷弯试验C.化学成分D.伸长率3 .钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为（C）。A.碳、钵B.机、钵C.硫、氧D.铁、硅4 .同类钢种的钢板，厚度大的钢板比薄钢板（A）。

2、A.强度低B.塑性好C.强度高D.塑性差5 .钢结构用钢的含碳量一般不大于（C）。A.0.6%B.0.25%C.0.22%D.0.2%6 .在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的破坏是（A）。A.脆性破坏B.塑性破坏C.强度破坏D.失稳破坏7 .Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用（C）。A.E55型B.E50型C.E43型D.H1OMnSi8 .承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接（B）0A.承载力低，变形大B.承载力高，变形大C.承载力低，变形小D.承载力高，变形小9 .格构式轴心受压构件的整体稳定计算时，以换算长细比%代替4,是考虑（A）。A.格构式柱剪切变形

3、不利影响B.要求实现等稳定设计C格构式柱可能单肢失稳D.格构式柱承载能力提高10 .钢材中硫的含量超过限值时，钢材可能会出现（B）OA.冷脆B.热脆C.蓝脆D.徐变11 .支承加劲肋进行稳定计算时，计算面积应包括加劲肋和加劲肋两端一定范围内的腹板面积，加劲肋两端的腹板面积的取值是（A）。A.IZJ235/力B.iv235vc.加力235/人D.Itwp35fy12 .某角焊缝T形连接的两块钢板厚度分别为8un和IOmn1,合适的焊角尺寸为（B）。A.4mmB.6C.IOmmD.12mm13 .为保证格构式构件单肢的稳定承载力，应主要控制（C）。A.肢间距B.构件的截面形状C.单肢长细比D.构件

4、计算长度14 .排列螺栓时，若螺栓孔直径为do,螺栓的最小端距应为（B）。A.1.5doB.2dnC.3d0D.5d015 .焊接组合梁腹板处布置横向加劲肋目的是为防止下列哪种力引起的局部失稔？（A）eA.剪应力B.弯曲应力C.复合应力D.局部压应力16 .最易产生脆性破坏的应力状态是（B）.A.单向压应力状态B.三向拉应力状态C.单向拉应力状态D.二向拉一向压的应力状态17 .采用摩擦型高强螺栓连接的两块钢板，如图所示，构件IT危险截面所受的力为（B）o题17图18 .受弯构件考虑屈曲后强度时，下列说法正确的为（B）.A.腹板抗弯承载力提高B.腹板抗剪承载力提高C腹板抗弯、抗剪承载力均提高D

5、.腹板抗弯承载力提高，抗剪承载力降低19 .某侧面直角焊缝=6,由计算得到该焊缝所需计算长度60mm,施焊时无引弧板，设计时该焊缝实际计算长度取为（D）。A.54mmB.60mmC.66mmD.72mm20 .连接垂直支撑的钢屋架中央竖杆和端竖杆，合理的截面形式是（B）oA.两等边角钢组成的T形截面B.两等边角钢组成的十字形截面C.两不等边角钢长边相连的T形截面D.两不等边角钢短边相连的T形截面二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）21 .钢材塑性性能可以通过单向拉伸试验测定，衡量钢材塑性性能的主要指标是一伸长率.22 .进行钢结构设计时，需确定结构或构件的可靠度。结构的可靠指标

6、夕越大，其失效概率越一小。23 .在普通碳素结构钢的化学成分中加入适量的硅、锌等合金元素，将会提高钢材的强度。24 .高强度低合金钢的焊接性能是通过碳当量指标来衡量的。25 .荷载循环次数一定时，影响焊接结构疲劳寿命的最主要因素是和构件或连接的构造形式。26 .梯形钢屋架，下弦支座处应设置刚性系杆,该系杆需要按压杆设计。27 .钢结构设计规范（GB50017-2003）规定：焊缝质量属于三级的，焊缝的抗拉设计强度等于母材抗拉设计强度的085二倍。28 .轴心受压构件失稳时可能绕两主轴屈曲，设计时应遵循等稳定原则，如进行梯形钢屋架设计时屋架端斜杆应采用不等边角钢长肢相连的截面型式。29 .压弯构

7、件在弯矩作用平面外的失稳变形形式实质是弯扭屈曲.30 .普通螺栓连接靠螺栓杆传递剪力；摩擦型高强度螺栓连接靠摩擦力传递剪力。三、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分。计算结果保留1位小数）31.如图所示连接采用C级螺栓，计算该连接能够承受静力荷载设计值。已知：板的净截面强度满足要求，C级螺栓直径d=22mm,孔径d=23.5nun。（C级螺栓：于：=140TV/wn2,f=305N/mm2）题31图一个螺栓抗剪的承载力设计值为Nr=2X3Wj空X14o=106.4IO3AT=106.4kNM=d1成=2220X305=134.2kNNV-/Vt=106.4kN连接一边螺栓数12,承受静

8、力荷载设计值N：N=nNia=12x106.4=1276.8kN32 .如图所示拼接盖板的角焊缝连接，计算确定拼接板的最短长度。已知：拼接板的宽度h=200w,三面围焊，焊脚尺寸/=10，出，焊缝强度于；=16O7V/W,此连接承受拉力N=1OOOZN。题32图答：采用三面围焊时:连接一侧正面角焊缝承担力M为：N1=20.7hjNm=20.7X101.22200160=546.6kN侧面角焊缝的实际长度为：1.=(N-N1)/(07h赤)=1000-546.6)103(0.710160)=404.8mm一条侧面角煤缝的实际长度：1 .=E1tt4+Az=404,8/4+10=111.2mm拼接

9、板长度为1=2Zw+10=2X111.2+10=232.4mm,240mm33 .工作平台支架柱两端校接，截面无孔眼削弱，计算此支柱的压力设计值A/。己知：支架柱选用13次型钢，截面面积A=67,j=12.8cm,=2.62cm。计算长度以=4机,/冲二2机。钢材为Q345,强度设计值=31N加2,b类截面轴心受压构件的稳定系数夕见下表，容许长细比幻=150。乒V2350123456789300.9700.9670.9630.9600.9570.9530.9500.9460.9430.939600.8070.8020.7970.7910.7860.7800.7740.7690.7630.757

10、900.6210.6140.6080.6010.5940.5880.5810.5750.5680.561答：计算长度Ia=4000mm,Zy=2(XX)mm计算长细比A.=鬻=31.3=150IxIZo=i622=763A=150y远大于.,故由rTS5=76.3345Z235=92.4查表,%=0.605压力设计值MN=Af=0.60567IO2310=1256.6kN34 .如图两端较接焊接双轴对称工字钢梁，跨中受集中荷载P作用，P=240kN,集中荷我分布长度a=IOOmm,梁的最大正应力和最大剪应力均满足强度要求，验算梁跨中截面处翼缘与腹板交接处的强度。已知：截面Ix=116145,S

11、cm49Sx=1652.5cmQ235号钢材：f=2015MPa,。答：验算翼缘与腹板相交处正应力1=MNA=MI9=300IO6400/(116145.8104)=103.3MPa215MPa翼缘与腹板相交处剪应力1=ES,1(Z)=120IO3(25010405)/(116145.8IO48)=13.IMPaf9=125MPa局部压应力1ea+5h=IOO+510=150mm=W=1X。组架!=200Nmm2215MPactje8150折算应力aj=Qk+二：.+3t：=*/103.32+200103.3200+313.12=174.7Nmm2,=174,7Nmm21.=1.1x215=2

12、36.5Nmm2强度满足。35 .验算图示双轴对称工字形截面压弯杆件在弯矩作用平面内的整体稳定性。已知构件长IOm,轴心压力设计值N=IOoOkN,集中荷载作用下跨中最大弯矩750kNm,选用Q345钢，强度设计值f=310Nwzz2,工字钢截面面积为A=20000mm2,弹性模量E=206000Nmm2,截面模量Wn=35OOcm3,回转半径ix=20cwv=5cm。提示：jy-f，其中NZ=需/，=1-NNe)化A九山(1-。.8生)1乜NEXb类截面轴心受压构件的稳定系数0，底0123456789500.8560.8520.8470.8420.8380.8330.8280.8230.81

13、80.813600.8070.8020.7970.7910.7860.7800.7740.7690.7630.757IsZ卞题35图答：长细比:1t=1it=1000/20=50按A*/345/235=60.6,6类截面查得:仇=0.804MJsr=EA(1.1j)=3.142206020000/(1.1501)=14771.5kNNt=1.=11x14771.5=16248.7kN等效弯矩系数:&B=1-N/Ng=1-1000/16248.7=0.94整体稳定性验算：NM次(1-0.8麦10000000.94X750100.804200001os3500000X(1-0.8jJ1/J1，=2

14、65Nmm2310Nmm2平面内稳定性满足要求。四、分析题(本大题共1小题，共8分)36 .分析轴心受压构件：(1)若发生失稳破坏，根据截面形式，分析可能产生的失稳形式；(2)说明影响轴心受压构件稳定性的主要因素。答：构件横截面双轴对称，可能发生绕实轴和虚轴的弯曲失稳；构件横截面十字型，可能发生绕中心轴的扭转失稳;构件横截面单轴对称可能发生绕非对称轴的泻曲失稳或绕对称轴的弯扭失稳。杆件的初弯曲、荷载的初偏心、焊接残余应力、杆件的端部约束。五、综合题（本大题共1小题，共12分）37 .验算如图所示轴心受压缀板式格构柱整体稳定（不进行柱分肢稳定和缀材验算）。己知：柱的轴心压力设计值N=1500kN（柱自重不记），选用Q345钢，=31ONZ机计算长度Iax=6000n,1ay=3000nn,双肢槽钢218b的截面面积A=22930=5860mm2,=68.4掰？；分肢对自身11轴的惯性矩=I11OOOOmz/,回转半径&=19.5切;截面长4=32