2025年大學(xué)土木工程（鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題的備選項(xiàng)中，只有1個最符合題意）1.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時，碳素結(jié)構(gòu)鋼以（）強(qiáng)度作為設(shè)計計算取值的依據(jù)。A.屈服強(qiáng)度B.抗拉強(qiáng)度C.抗壓強(qiáng)度D.彈性極限2.鋼材的伸長率用來反映材料的（）。A.承載能力B.彈性變形能力C.塑性變形能力D.抗沖擊荷載能力3.當(dāng)梁上有固定較大集中荷載作用時，其作用點(diǎn)處應(yīng)（）。A.設(shè)置縱向加勁肋B.設(shè)置橫向加勁肋C.減少腹板寬度D.增加翼緣的厚度4.軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)φ與（）等因素有關(guān)。A.構(gòu)件截面類別、兩端連接構(gòu)造、長細(xì)比B.構(gòu)件截面類別、鋼號、長細(xì)比C.構(gòu)件截面類別、計算長度系數(shù)、長細(xì)比D.構(gòu)件截面類別、兩個方向的長度、長細(xì)比5.對于直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)，計算正面直角焊縫時（）。A.要考慮正面角焊縫強(qiáng)度的提高B.要考慮焊縫剛度影響C.與側(cè)面角焊縫的計算式相同D.取βf=1.226.焊接殘余應(yīng)力不影響構(gòu)件的（）。A.整體穩(wěn)定B.靜力強(qiáng)度C.剛度D.局部穩(wěn)定7.在鋼結(jié)構(gòu)房屋中，選擇結(jié)構(gòu)用鋼材時，下列因素中的（）不是主要考慮的因素。A.建造地點(diǎn)的氣溫B.荷載性質(zhì)C.鋼材造價D.建筑的防火等級8.格構(gòu)式軸心受壓柱綴材的計算內(nèi)力隨（）的變化而變化。A.綴材的橫截面積B.綴材的種類C.柱的計算長度D.柱的橫截面面積9.實(shí)腹式軸心受拉構(gòu)件計算的內(nèi)容有（）。A.強(qiáng)度B.強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性C.強(qiáng)度、局部穩(wěn)定和整體穩(wěn)定D.強(qiáng)度和長細(xì)比10.為保證承重結(jié)構(gòu)的承載能力和防止在一定條件下出現(xiàn)能脆性破壞，應(yīng)根據(jù)（）等綜合因素考慮，選用合適的鋼材牌號和材性。A.結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)、連接方法、鋼材厚度和工作環(huán)境B.結(jié)構(gòu)的重要性、荷載大小、結(jié)構(gòu)跨度、應(yīng)力狀態(tài)、鋼材等級和工作環(huán)境C.結(jié)構(gòu)的安全性、荷載特征、結(jié)構(gòu)類型、應(yīng)力水平、連接方式、鋼材厚度和工作溫度D.結(jié)構(gòu)的重要性、荷載工況、結(jié)構(gòu)尺寸、應(yīng)力狀態(tài)、連接方法、鋼材強(qiáng)度和工作環(huán)境二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題的備選項(xiàng)中，有2個或2個以上符合題意，至少有1個錯項(xiàng)。錯選，本題不得分；少選，所選的每個選項(xiàng)得1分）1.鋼材的力學(xué)性能指標(biāo)有（）。A.抗拉強(qiáng)度fuB.屈服強(qiáng)度fyC.伸長率δD.冷彎性能E.沖擊韌性αk2.影響梁整體穩(wěn)定的因素有（）。A.梁的截面形狀B.荷載形式C.梁的側(cè)向支撐點(diǎn)間距D.梁的跨度E.梁的支座形式3.下列關(guān)于軸心受壓構(gòu)件的說法正確的是（）。A.軸心受壓構(gòu)件只需要計算強(qiáng)度B.軸心受壓構(gòu)件只需要計算整體穩(wěn)定C.軸心受壓構(gòu)件只需要計算局部穩(wěn)定D.軸心受壓構(gòu)件需要計算強(qiáng)度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定E.軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)與構(gòu)件的長細(xì)比有關(guān)4.焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響包括（）。A.降低結(jié)構(gòu)的剛度B.降低結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定承載力C.增加鋼材在低溫下的脆斷傾向D.對疲勞強(qiáng)度有不利影響E.提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度5.鋼結(jié)構(gòu)連接形式有（）。A.焊接連接B.螺栓連接C.鉚釘連接D.綁扎連接E.化學(xué)連接三、判斷題（總共10題，每題2分，判斷下列各題的對錯，正確的用“√”表示，錯誤的用“×”表示）1.鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值等于鋼材的屈服強(qiáng)度除以抗力分項(xiàng)系數(shù)。（）2.梁的翼緣和腹板出現(xiàn)局部失穩(wěn)時，梁的變形不會突然增大。（）3.軸心受壓構(gòu)件的長細(xì)比越大，穩(wěn)定系數(shù)越大。（）4.正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計值高于側(cè)面角焊縫。（）5.鋼材的伸長率越大，表明鋼材的塑性越好。（）6.實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的計算包括強(qiáng)度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定。（）7.焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度沒有影響。（）8.梁的整體穩(wěn)定系數(shù)φb只與梁的截面形狀和尺寸有關(guān)。（）9.鋼結(jié)構(gòu)中，螺栓連接比焊接連接更便于施工。（）10.鋼材的疲勞強(qiáng)度主要取決于應(yīng)力循環(huán)次數(shù)和應(yīng)力幅。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，簡要回答下列問題）1.簡述鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)2.簡述影響鋼材疲勞強(qiáng)度的主要因素3.簡述軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定的概念及影響因素五、計算題（總共2題，每題15分，計算下列各題）1.某軸心受壓柱，截面為焊接工字形，翼緣為-350×16，腹板為-340×10，鋼材為Q345鋼，柱高6m，兩端鉸接，承受軸心壓力設(shè)計值N=1500kN。試驗(yàn)算該柱的整體穩(wěn)定性。已知：截面面積A=11200mm2，繞x軸的慣性矩Ix=3.54×10?mm?，繞y軸的慣性矩Iy=1.02×10?mm?，截面塑性發(fā)展系數(shù)γx=1.05，γy=1.2，鋼材強(qiáng)度設(shè)計值f=215N/mm2，柱的計算長度l0x=l0y=6m。2.一簡支梁，跨度l=6m，梁上作用均布荷載設(shè)計值q=30kN/m，鋼材為Q235鋼，梁的截面為熱軋H型鋼，型號為H400×200×8×13，Wx=1090×103mm3，Wy=114×103mm3。試驗(yàn)算梁的抗彎強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性。已知：鋼材強(qiáng)度設(shè)計值f=215N/mm2，梁的整體穩(wěn)定系數(shù)φb=1.0。答案：一、單項(xiàng)選擇題1.A2.C3.B4.B5.C6.B7.D8.D9.D10.A二、多項(xiàng)選擇題1.ABCE2.ABCD3.DE4.ABCD5.ABC三、判斷題1.√2.×3.×4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.√四、簡答題1.鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：強(qiáng)度高、自重輕、塑性和韌性好、材質(zhì)均勻、工業(yè)化程度高、施工速度快、密封性好、耐熱性較好，但不耐火、易腐蝕。2.影響鋼材疲勞強(qiáng)度的主要因素：應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、應(yīng)力幅、鋼材的強(qiáng)度等級、鋼材的表面質(zhì)量、連接構(gòu)造等。3.軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定的概念：構(gòu)件在軸心壓力作用下，保持其原有平衡狀態(tài)的能力。影響因素：構(gòu)件的長細(xì)比、鋼材的屈服強(qiáng)度、構(gòu)件的截面形狀和尺寸、構(gòu)件的支撐條件等。五、計算題1.（1）計算長細(xì)比：-繞x軸長細(xì)比λx=l0x/ix，其中ix=√(Ix/A)=√(3.54×10?/11200)=177.8mm，λx=6000/177.8=33.8。-繞y軸長細(xì)比λy=l0y/iy，其中iy=√(Iy/A)=√(1.02×10?/11200)=95.7mm，λy=6000/95.7=62.7。（2）計算整體穩(wěn)定系數(shù)φ：-由λx=33.8，查Q345鋼軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)表得φx=0.927。-由λy=62.7，查Q345鋼軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)表得φy=0.868。（3）計算應(yīng)力：-N/φA=1500×103/(0.927×11200)=145.6N/mm2＜f=215N/mm2，整體穩(wěn)定滿足要求。2.（1）計算彎矩：-M=ql2/8=30×62/8=135kN·m。（2）