鋼結構試題庫含答案一、單項選擇題1.鋼材的設計強度是根據(jù)（）確定的。A.比例極限B.彈性極限C.屈服點D.極限強度答案：C。鋼材的設計強度以屈服點為依據(jù)，因為當鋼材應力達到屈服點后，會產(chǎn)生較大的塑性變形，結構的正常使用會受到影響，所以設計時采用屈服點作為設計強度取值的依據(jù)。2.鋼材的冷彎性能可檢驗鋼材的（）。A.韌性性能B.焊接質量C.塑性變形能力D.彈性變形能力答案：C。冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形而不破裂的能力，它反映了鋼材的塑性變形能力。3.鋼結構中采用的各種板材和型鋼，其力學性能指標主要是由（）提供的。A.靜力拉伸試驗B.沖擊韌性試驗C.疲勞試驗D.冷彎試驗答案：A。靜力拉伸試驗可以測定鋼材的屈服點、極限強度、伸長率等重要力學性能指標，是確定鋼材力學性能的主要試驗方法。4.當溫度從常溫下降為低溫時，鋼材的塑性和沖擊韌性（）。A.升高B.下降C.不變D.升高不多答案：B。隨著溫度降低，鋼材的塑性和沖擊韌性會下降，可能發(fā)生冷脆現(xiàn)象。5.鋼材的伸長率是反映材料（）的性能指標。A.彈性B.塑性C.韌性D.疲勞答案：B。伸長率是指鋼材在拉伸試驗中，標距段的總變形與原標距長度之比，它是衡量鋼材塑性變形能力的指標。6.焊接結構的疲勞強度的大小與（）關系不大。A.鋼材的種類B.應力循環(huán)次數(shù)C.連接的構造細節(jié)D.殘余應力大小答案：A。焊接結構的疲勞強度主要與應力循環(huán)次數(shù)、連接的構造細節(jié)以及殘余應力大小等因素有關，而鋼材種類對其疲勞強度影響相對較小。7.軸心受拉構件按強度極限狀態(tài)是（）。A.凈截面的平均應力達到鋼材的屈服強度B.毛截面的平均應力達到鋼材的屈服強度C.凈截面的平均應力達到鋼材的極限強度D.毛截面的平均應力達到鋼材的極限強度答案：A。軸心受拉構件在強度計算時，以凈截面的平均應力達到鋼材的屈服強度作為強度極限狀態(tài)。8.軸心受壓構件的整體穩(wěn)定系數(shù)φ與（）等因素有關。A.構件的截面類別、兩端連接構造、長細比B.構件的截面類別、鋼號、長細比C.構件的截面類別、計算長度系數(shù)、長細比D.構件的截面類別、兩個方向的長度、長細比答案：B。軸心受壓構件的整體穩(wěn)定系數(shù)φ與構件的截面類別、鋼號、長細比等因素有關。9.梁的橫向加勁肋應設置在（）。A.彎曲應力較大的區(qū)段B.剪應力較大的區(qū)段C.有較大固定集中力的部位D.有吊車輪壓的部位答案：C。當梁上有較大固定集中力作用時，應設置橫向加勁肋以提高梁的局部穩(wěn)定性。10.焊接工字形截面梁腹板設置加勁肋的目的是（）。A.提高梁的抗彎強度B.提高梁的抗剪強度C.提高梁的整體穩(wěn)定性D.提高梁的局部穩(wěn)定性答案：D。焊接工字形截面梁腹板設置加勁肋主要是為了提高梁的局部穩(wěn)定性，防止腹板在壓力、剪力或局部壓力作用下發(fā)生局部失穩(wěn)。11.對于直接承受動力荷載的結構，計算正面角焊縫時（）。A.要考慮正面角焊縫強度的提高B.要考慮焊縫剛度影響C.與側面角焊縫的計算式相同D.取βf=1.0答案：D。對于直接承受動力荷載的結構，計算正面角焊縫時，取βf=1.0，不考慮正面角焊縫強度的提高。12.摩擦型高強度螺栓連接與承壓型高強度螺栓連接的主要區(qū)別是（）。A.摩擦面處理不同B.材料不同C.預拉力不同D.設計計算方法不同答案：D。摩擦型高強度螺栓連接依靠摩擦力傳遞外力，以摩擦力剛被克服作為承載能力極限狀態(tài)；承壓型高強度螺栓連接以螺栓或連接板的破壞作為承載能力極限狀態(tài)，二者設計計算方法不同。13.鋼材的三項主要力學性能為（）。A.抗拉強度、屈服強度、伸長率B.抗拉強度、屈服強度、冷彎C.抗拉強度、伸長率、冷彎D.屈服強度、伸長率、冷彎答案：A。抗拉強度、屈服強度和伸長率是鋼材的三項主要力學性能指標。14.實腹式軸心受壓構件應進行（）。A.強度計算B.強度、整體穩(wěn)定計算C.強度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定計算D.強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和長細比計算答案：D。實腹式軸心受壓構件需要進行強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和長細比計算，以確保構件的安全性和適用性。15.計算梁的（）時，應用凈截面的幾何參數(shù)。A.正應力B.剪應力C.整體穩(wěn)定D.局部穩(wěn)定答案：A。計算梁的正應力時，應用凈截面的幾何參數(shù)，因為正應力是在凈截面上產(chǎn)生的。16.梁的支承加勁肋應設置在（）。A.彎曲應力大的區(qū)段B.剪應力大的區(qū)段C.上翼緣或下翼緣有固定集中力作用處D.有吊車輪壓的部位答案：C。梁的支承加勁肋應設置在上翼緣或下翼緣有固定集中力作用處，以提高梁的局部承載能力。17.鋼結構的主要缺點之一是（）。A.結構的自重大B.施工困難C.不耐火、易腐蝕D.價格高答案：C。鋼結構不耐火，在高溫下其力學性能會急劇下降，同時鋼材容易生銹腐蝕，這是其主要缺點之一。18.鋼材的韌性是反映的（）的指標。A.耐腐性及可焊性B.強度及塑性C.塑性及可焊性D.抗沖擊荷載能力答案：D。鋼材的韌性是指鋼材在沖擊荷載作用下吸收能量和抵抗斷裂的能力，是反映其抗沖擊荷載能力的指標。19.軸心受壓格構式構件在驗算其繞虛軸的整體穩(wěn)定時采用換算長細比，這是因為（）。A.格構構件的整體穩(wěn)定承載力高于同截面的實腹構件B.考慮強度降低的影響C.考慮剪切變形的影響D.考慮單肢失穩(wěn)對構件承載力的影響答案：C。軸心受壓格構式構件在繞虛軸失穩(wěn)時，剪切變形較大，采用換算長細比是為了考慮剪切變形對構件整體穩(wěn)定的影響。20.焊接組合梁腹板中，布置橫向加勁肋對防止（）引起的局部失穩(wěn)最有效。A.剪應力B.彎曲應力C.局部壓應力D.復合應力答案：A。布置橫向加勁肋對防止剪應力引起的腹板局部失穩(wěn)最有效。二、多項選擇題1.鋼材的破壞形式有（）。A.塑性破壞B.脆性破壞C.韌性破壞D.疲勞破壞答案：AB。鋼材的破壞形式主要有塑性破壞和脆性破壞兩種。2.影響鋼材疲勞強度的主要因素有（）。A.應力集中B.應力幅C.應力循環(huán)次數(shù)D.鋼材強度答案：ABC。影響鋼材疲勞強度的主要因素包括應力集中、應力幅和應力循環(huán)次數(shù)等，鋼材強度對疲勞強度影響相對較小。3.軸心受壓構件的承載能力極限狀態(tài)有（）。A.強度破壞B.整體失穩(wěn)C.局部失穩(wěn)D.剛度破壞答案：ABC。軸心受壓構件的承載能力極限狀態(tài)包括強度破壞、整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)。4.梁的正應力強度計算中，關于截面塑性發(fā)展系數(shù)γx、γy的取值，正確的有（）。A.直接承受動力荷載的梁，γx=γy=1.0B.對需要計算疲勞的梁，γx=γy=1.0C.對于工字形截面梁，當x軸為強軸時，γx=1.05D.對于箱形截面梁，γx=γy=1.05答案：ABC。直接承受動力荷載的梁以及需要計算疲勞的梁，γx=γy=1.0；對于工字形截面梁，當x軸為強軸時，γx=1.05；箱形截面梁，γx=γy=1.0。5.鋼結構常用的焊接方法有（）。A.手工電弧焊B.埋弧焊C.氣體保護焊D.電阻焊答案：ABC。鋼結構常用的焊接方法有手工電弧焊、埋弧焊和氣體保護焊等，電阻焊在鋼結構中應用相對較少。三、判斷題1.鋼材的伸長率越大，表明鋼材的塑性越好。（）答案：正確。伸長率是衡量鋼材塑性變形能力的指標，伸長率越大，鋼材的塑性越好。2.軸心受拉構件的強度計算，應采用凈截面面積。（）答案：正確。軸心受拉構件在強度計算時，考慮到截面的削弱，采用凈截面面積進行計算。3.梁的整體穩(wěn)定系數(shù)φb越大，梁的整體穩(wěn)定性越好。（）答案：正確。梁的整體穩(wěn)定系數(shù)φb反映了梁的整體穩(wěn)定性能，φb越大，梁的整體穩(wěn)定性越好。4.摩擦型高強度螺栓連接只依靠被連接件間的摩擦力傳遞外力。（）答案：正確。摩擦型高強度螺栓連接是依靠被連接件間的摩擦力來傳遞外力的。5.鋼結構的連接方法有焊接、螺栓連接和鉚釘連接。（）答案：正確。鋼結構常用的連接方法包括焊接、螺栓連接和鉚釘連接。四、簡答題1.簡述鋼材的主要性能。答：鋼材的主要性能包括力學性能和工藝性能。力學性能主要有強度（屈服強度、極限強度）、塑性（伸長率、冷彎性能）、韌性（沖擊韌性）等；工藝性能主要有可焊性、冷彎性能等。強度是指鋼材抵抗破壞的能力；塑性是指鋼材在受力破壞前可以經(jīng)受永久變形的性能；韌性是指鋼材在沖擊荷載作用下吸收能量和抵抗斷裂的能力；可焊性是指鋼材在一定的焊接工藝條件下，焊縫及其熱影響區(qū)不產(chǎn)生裂紋等缺陷，并且能夠獲得預期的力學性能。2.軸心受壓構件的整體失穩(wěn)形式有哪些？答：軸心受壓構件的整體失穩(wěn)形式主要有彎曲失穩(wěn)、扭轉失穩(wěn)和彎扭失穩(wěn)。對于雙軸對稱截面的軸心受壓構件，可能發(fā)生彎曲失穩(wěn)；對于十字形截面等抗扭剛度較小的構件，可能發(fā)生扭轉失穩(wěn)；對于單軸對稱截面的軸心受壓構件，繞對稱軸失穩(wěn)時可能發(fā)生彎扭失穩(wěn)。3.簡述焊接殘余應力對結構性能的影響。答：焊接殘余應力對結構性能的影響主要有以下幾個方面：（1）對結構靜力強度的影響：一般情況下，焊接殘余應力不影響結構的靜力強度，因為它是自相平衡的應力體系，在加載過程中，應力會重新分布。（2）對結構剛度的影響：殘余應力會降低結構的剛度，因為在加載時，殘余應力會使部分材料提前進入塑性狀態(tài)，從而降低了結構的彈性模量。（3）對結構疲勞強度的影響：殘余應力會使結構在交變荷載作用下更容易產(chǎn)生疲勞裂紋，降低結構的疲勞強度。（4）對結構的低溫冷脆的影響：殘余應力會增加鋼材發(fā)生低溫冷脆的傾向。4.簡述梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象及影響梁整體穩(wěn)定的主要因素。答：梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象是指梁在荷載作用下，當荷載增大到一定程度時，梁會突然發(fā)生側向彎曲和扭轉而破壞。影響梁整體穩(wěn)定的主要因素有：（1）梁的截面形式：截面的抗扭剛度越大，梁的整體穩(wěn)定性越好。（2）荷載類型和作用位置：荷載作用在梁的上翼緣時，梁的整體穩(wěn)定性比作用在下翼緣時差。（3）梁的跨度：跨度越大，梁的整體穩(wěn)定性越差。（4）梁的側向支承間距：側向支承間距越小，梁的整體穩(wěn)定性越好。（5）鋼材的強度等級：一般來說，鋼材強度等級對梁的整體穩(wěn)定影響不大。5.簡述摩擦型高強度螺栓和承壓型高強度螺栓的區(qū)別。答：摩擦型高強度螺栓和承壓型高強度螺栓的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）工作原理：摩擦型高強度螺栓依靠被連接件間的摩擦力傳遞外力，以摩擦力剛被克服作為承載能力極限狀態(tài)；承壓型高強度螺栓以螺栓或連接板的破壞作為承載能力極限狀態(tài)。（2）設計計算方法：二者的設計計算方法不同，摩擦型高強度螺栓的設計計算相對保守。（3）變形：摩擦型高強度螺栓在使用過程中變形較??；承壓型高強度螺栓在荷載作用下會產(chǎn)生一定的滑移變形。（4）適用范圍：摩擦型高強度螺栓適用于直接承受動力荷載的結構；承壓型高強度螺栓適用于承受靜力荷載或間接承受動力荷載的結構。五、計算題1.已知一軸心受拉構件，截面為軋制工字鋼I36a，其截面面積A=76.3cm2，鋼材為Q235鋼，f=215N/mm2，承受軸心拉力設計值N=1200kN，試驗算該構件的強度。解：（1）首先明確軸心受拉構件強度計算公式：\(\sigma=\frac{N}{A_n}\)（對于軸心受拉構件，這里假設無孔洞等削弱，\(A_n=A\)）（2）將已知數(shù)據(jù)代入公式計算應力：\(N=1200\times10^3N\)，\(A=76.3\times10^2mm^2\)\(\sigma=\frac{N}{A}=\frac{1200\times10^3}{76.3\times10^2}\approx157.3N/mm^2\)（3）比較計算應力與鋼材設計強度：已知\(f=215N/mm^2\)，因為\(\sigma=157.3N/mm^2\ltf=215N/mm^2\)所以該構件的強度滿足要求。2.某焊接工字形截面梁，截面尺寸如圖所示（翼緣：-400×12，腹板：-800×8），梁的跨度\(l=10m\)，承受均布荷載設計值\(q=30kN/m\)（包括自重），鋼材為Q235鋼，\(f=215N/mm^2\)，\(f_v=125N/mm^2\)，試計算梁的正應力和剪應力。解：（1）計算梁的最大彎矩和最大剪力梁的最大彎矩\(M_{max}=\frac{1}{8}ql^2=\frac{1}{8}\times30\times10^2=375kN\cdotm\)梁的最大剪力\(V_{max}=\frac{1}{2}ql=\frac{1}{2}\times30\times10=150kN\)（2）計算截面幾何特性翼緣面積\(A_1=400\times12=4800mm^2\)腹板面積\(A_2=800\times8=6400mm^2\)慣性矩\(I_x=\frac{1}{12}\times400\times(800+2\times12)^3-\frac{1}{12}\times(400-8)\times800^3\)\(=\frac{1}{12}\times400\times824^3-\frac{1}{12}\t