西安科技大學(xué)高新學(xué)院《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》2024-----2025學(xué)年期末試卷（A卷）專業(yè)

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學(xué)號

題號一二三四五六七八九十成績復(fù)核簽字得分登分簽字說明：本試卷共100分；答題要求：按要求答題考生須知:1.姓名、學(xué)號、系、專業(yè)、年級、班級必須寫在密封線內(nèi)指定位置。2.答案必須用藍(lán)、黑色鋼筆或圓珠筆寫在試卷上，字跡要清晰，卷面要整潔，寫在草稿紙上的一律無效。一、單項(xiàng)選擇題（本大題共15小題，每小題2分，共30分）在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請將其選出并填涂在答題卡相應(yīng)位置。鋼結(jié)構(gòu)中以鋼材屈服強(qiáng)度作為靜力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的核心依據(jù)是（）A.屈服強(qiáng)度為鋼材抗拉強(qiáng)度的上限B.屈服點(diǎn)后有明顯塑性變形便于察覺C.屈服強(qiáng)度不受材料成分影響D.屈服階段應(yīng)力與應(yīng)變呈線性關(guān)系下列屬于鋼結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)范疇的是（）A.結(jié)構(gòu)出現(xiàn)影響外觀的變形B.結(jié)構(gòu)振動(dòng)超過舒適度限值C.構(gòu)件喪失穩(wěn)定或強(qiáng)度破壞D.連接節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)局部輕微銹蝕應(yīng)力集中現(xiàn)象對鋼結(jié)構(gòu)的主要危害是（）A.降低鋼材的屈服強(qiáng)度B.誘發(fā)脆性破壞C.增大結(jié)構(gòu)的彈性變形D.加快鋼材的時(shí)效硬化我國承重鋼結(jié)構(gòu)常用的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼不包括（）A.Q345B.Q390C.Q235D.Q420角焊縫的有效厚度取值依據(jù)是（）A.焊縫的實(shí)際厚度B.焊縫高度的0.7倍C.鋼板厚度的0.8倍D.焊條直徑的1.2倍高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接的傳力機(jī)制是（）A.依靠螺栓桿的抗剪和承壓傳力B.依靠連接板間的摩擦力傳力C.依靠螺栓桿的抗拉傳力D.依靠焊縫與螺栓的共同作用傳力軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)φ與下列哪項(xiàng)因素直接相關(guān)（）A.構(gòu)件的長細(xì)比B.鋼材的抗拉強(qiáng)度C.荷載的作用位置D.構(gòu)件的截面面積鋼材疲勞斷裂的典型特征是（）A.斷裂時(shí)應(yīng)力高于屈服強(qiáng)度B.斷口呈纖維狀塑性特征C.斷裂前無明顯塑性變形D.僅發(fā)生在焊接連接部位焊接殘余應(yīng)力對鋼結(jié)構(gòu)的影響不包括（）A.降低構(gòu)件的剛度B.誘發(fā)低溫脆性破壞C.提高構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度D.產(chǎn)生初始變形受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)，若不滿足要求，最有效的措施是（）A.增加截面高度B.增加腹板厚度C.設(shè)置側(cè)向支撐D.減小荷載作用點(diǎn)下列關(guān)于鋼材韌性的說法，正確的是（）A.韌性是鋼材承受靜力荷載的變形能力B.低溫環(huán)境會(huì)提高鋼材的韌性C.韌性表征材料吸收沖擊能量的能力D.韌性與鋼材的屈服強(qiáng)度呈正比普通螺栓連接中，螺栓的破壞形式不包括（）A.螺栓桿剪切破壞B.螺栓桿彎曲破壞C.連接板承壓破壞D.螺栓桿抗拉破壞2025年數(shù)字化鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)的核心應(yīng)用是（）A.僅用于繪制構(gòu)件圖紙B.實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)-制造-安裝一體化協(xié)同C.替代結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算D.簡化鋼材性能檢測流程軸心受拉構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)，需考慮的截面是（）A.毛截面與凈截面B.僅毛截面C.僅凈截面D.有效截面鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂的主要影響因素不包括（）A.鋼材的塑性指標(biāo)B.構(gòu)件的應(yīng)力集中程度C.工作環(huán)境溫度D.構(gòu)件的長細(xì)比二、填空題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。鋼材的三大主要力學(xué)性能指標(biāo)是___________、___________和伸長率，其中___________是鋼材彈塑性變形的分界點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)連接的基本形式包括焊接連接、和，其中___________具有可拆卸、便于更換的特點(diǎn)。軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定破壞形式可分為彎曲失穩(wěn)、和，普通鋼結(jié)構(gòu)中最常見的是___________。受彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算包括抗彎強(qiáng)度、和，其中___________需考慮截面部分發(fā)展塑性。影響鋼材力學(xué)性能的主要因素有化學(xué)成分、___________、___________和制作工藝，其中___________會(huì)導(dǎo)致鋼材脆性增大。三、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）解答應(yīng)簡明扼要，緊扣鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，必要時(shí)可結(jié)合公式或示例輔助說明。簡述鋼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)及適用場景，舉例說明鋼材“耐熱但不耐火”特性在工程中的應(yīng)對措施。分析角焊縫與對接焊縫的受力特點(diǎn)差異，說明角焊縫強(qiáng)度計(jì)算時(shí)需考慮哪些主要參數(shù)。簡述軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定計(jì)算的基本思路，說明長細(xì)比如何影響構(gòu)件的穩(wěn)定承載能力。什么是鋼材的疲勞破壞？列舉2種提高鋼結(jié)構(gòu)疲勞性能的設(shè)計(jì)措施，結(jié)合原理說明其有效性。四、計(jì)算題（本大題共2小題，第25題10分，第26題15分，共25分）計(jì)算需寫出關(guān)鍵公式、步驟及結(jié)果，保留必要單位，答案寫在答題卡相應(yīng)位置。某軸心受拉構(gòu)件采用Q235鋼，截面為2L125×80×10的雙角鋼組合截面，鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=215N/mm2，角鋼毛截面面積A?=19.75cm2，采用M20普通螺栓連接，螺栓孔徑d?=21.5mm，沿受力方向有2排螺栓，每排2個(gè)。（10分）（1）計(jì)算該構(gòu)件的凈截面面積；（4分）（2）驗(yàn)算該構(gòu)件的強(qiáng)度是否滿足要求（已知構(gòu)件承受的軸心拉力設(shè)計(jì)值N=700kN）。（6分）某簡支焊接工字形鋼梁，跨度l=6m，鋼材為Q345鋼，抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=310N/mm2，截面尺寸為：翼緣b×t=200mm×12mm，腹板h?×t?=500mm×8mm，承受均布荷載設(shè)計(jì)值q=40kN/m（含自重）。（15分）（1）計(jì)算梁的跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值；（3分）（2）計(jì)算梁的截面抵抗矩W?；（4分）（3）按部分發(fā)展塑性驗(yàn)算梁的抗彎強(qiáng)度是否滿足要求（截面塑性發(fā)展系數(shù)γ?=1.05）。（8分）五、綜合設(shè)計(jì)題（本大題共1小題，共10分）結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理與工程實(shí)踐，完成分析作答，答案需寫在答題卡相應(yīng)位置。某單層工業(yè)廠房鋼吊車梁，采用Q345鋼，承受吊車豎向荷載與水平制動(dòng)力，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)擬采用數(shù)字化方法優(yōu)化設(shè)計(jì)過程。（1）說明該