2025年鋼結(jié)構(gòu)試題(附答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列鋼材性能指標(biāo)中，反映鋼材抵抗沖擊荷載能力的是（）。A.屈服強(qiáng)度B.伸長(zhǎng)率C.冷彎性能D.沖擊韌性2.摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接的極限狀態(tài)是（）。A.螺栓桿被剪壞B.連接板被擠壓破壞C.接觸面間摩擦力被克服D.螺栓桿受拉斷裂3.焊接殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的（）無(wú)影響。A.靜力強(qiáng)度B.剛度C.低溫冷脆D.疲勞強(qiáng)度4.計(jì)算工字形截面梁的抗彎強(qiáng)度時(shí)，塑性發(fā)展系數(shù)γ的取值與（）有關(guān)。A.荷載類(lèi)型B.截面形式C.鋼材強(qiáng)度等級(jí)D.梁的跨度5.軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)φ與（）無(wú)關(guān)。A.構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比B.鋼材強(qiáng)度等級(jí)C.截面類(lèi)型D.荷載偏心距6.鋼結(jié)構(gòu)中，當(dāng)梁的整體穩(wěn)定系數(shù)φb＞0.6時(shí)，需采用φb'代替φb，其目的是（）。A.考慮梁的局部屈曲B.修正彈性階段的穩(wěn)定系數(shù)C.簡(jiǎn)化計(jì)算D.考慮塑性發(fā)展7.下列關(guān)于普通螺栓連接的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）。A.受剪螺栓的孔徑比螺栓公稱(chēng)直徑大1.0-1.5mmB.受拉螺栓的計(jì)算長(zhǎng)度取螺紋段長(zhǎng)度C.承壓型高強(qiáng)度螺栓可用于直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)D.普通螺栓群受彎時(shí)，中和軸通常位于最下排螺栓中心處8.某桁架下弦桿采用雙角鋼組成的T形截面，其計(jì)算長(zhǎng)度lox=ly=4m，截面回轉(zhuǎn)半徑ix=35mm，iy=50mm，則該桿的長(zhǎng)細(xì)比λ為（）。A.114B.80C.143D.1009.鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，節(jié)點(diǎn)連接的強(qiáng)度應(yīng)（）被連接構(gòu)件的強(qiáng)度。A.不低于B.不高于C.等于D.無(wú)特定要求10.計(jì)算對(duì)接焊縫的抗拉強(qiáng)度時(shí)，若焊縫質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)，需考慮（）。A.焊縫缺陷的影響B(tài).焊縫余高的增強(qiáng)作用C.施焊方向的影響D.板厚效應(yīng)二、填空題（每空1分，共15分）1.鋼材的主要力學(xué)性能指標(biāo)包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、冷彎性能和（）。2.焊接連接中，角焊縫的有效厚度he=（）×焊腳尺寸hf（直角角焊縫）。3.軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定驗(yàn)算原則是保證板件的局部失穩(wěn)（）構(gòu)件的整體失穩(wěn)。4.梁的整體失穩(wěn)形式為（）。5.高強(qiáng)度螺栓按受力性能分為摩擦型和（）型。6.桁架節(jié)點(diǎn)板厚度主要根據(jù)（）確定。7.計(jì)算梁的撓度時(shí)，采用（）荷載組合。8.鋼結(jié)構(gòu)中，防止低溫冷脆的措施包括選用（）鋼材和控制應(yīng)力集中。9.工字形截面壓彎構(gòu)件的平面內(nèi)穩(wěn)定驗(yàn)算需考慮（）和彎矩的共同作用。10.鋼框架結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件是（）。11.對(duì)接焊縫的坡口形式主要有I形、V形、（）和U形。12.計(jì)算螺栓群受剪時(shí)，最不利螺栓的剪力由（）和扭矩共同決定。13.軸心受壓構(gòu)件的截面分類(lèi)（a、b、c、d類(lèi)）依據(jù)是（）。14.鋼結(jié)構(gòu)疲勞計(jì)算采用（）設(shè)計(jì)方法。15.梁的局部穩(wěn)定驗(yàn)算中，腹板加勁肋分為橫向加勁肋、縱向加勁肋和（）。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述鋼材發(fā)生脆性破壞的主要原因及預(yù)防措施。2.對(duì)比普通螺栓連接與摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接在受剪時(shí)的傳力機(jī)制差異。3.說(shuō)明工字形截面軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算局部穩(wěn)定的意義及驗(yàn)算方法。4.分析影響梁整體穩(wěn)定性的主要因素，并列舉提高梁整體穩(wěn)定性的措施。5.簡(jiǎn)述鋼框架結(jié)構(gòu)中柱計(jì)算長(zhǎng)度的確定原則（考慮無(wú)側(cè)移和有側(cè)移框架的區(qū)別）。四、計(jì)算題（共35分）1.（12分）某鋼牛腿與鋼柱采用雙面角焊縫連接（圖1），牛腿承受豎向荷載F=450kN（設(shè)計(jì)值），焊縫焊腳尺寸hf=8mm，鋼材為Q355B（f_w^f=265N/mm2）。焊縫計(jì)算長(zhǎng)度lw=300mm（已扣除起滅弧影響），驗(yàn)算該角焊縫的強(qiáng)度。（提示：角焊縫有效厚度he=0.7hf，焊縫應(yīng)力包括垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的正應(yīng)力σf和平行于焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力τf，驗(yàn)算公式：√[(σf/βf)2+τf2]≤f_w^f，βf=1.22）2.（13分）某簡(jiǎn)支梁跨度6m，截面為焊接工字形（H600×300×12×20），鋼材Q355（f=315N/mm2，f_v=185N/mm2），承受均布荷載設(shè)計(jì)值q=80kN/m（含自重）。驗(yàn)算梁的抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度及整體穩(wěn)定性（不考慮局部壓應(yīng)力）。已知：截面參數(shù)A=18480mm2，Wx=2.1×10^6mm3，Ix=6.3×10^9mm^4，iy=67mm，梁跨中無(wú)側(cè)向支撐，鋼材截面分類(lèi)為b類(lèi)，φb=0.65（已考慮梁端約束修正）。3.（10分）某軸心受壓柱高4.5m，兩端鉸接，截面為焊接H型鋼（H350×250×10×16），鋼材Q355（f=315N/mm2）。截面參數(shù)：A=11620mm2，ix=152mm，iy=63mm，λx=29.6，λy=71.4，截面分類(lèi)為b類(lèi)（λ≤100時(shí)φ=0.895；λ=70時(shí)φ=0.814；λ=72時(shí)φ=0.802）。驗(yàn)算該柱的整體穩(wěn)定性。答案一、單項(xiàng)選擇題1.D2.C3.A4.B5.D6.B7.C8.A9.A10.A二、填空題1.沖擊韌性2.0.73.不先于4.彎扭失穩(wěn)5.承壓6.桁架弦桿內(nèi)力7.標(biāo)準(zhǔn)8.低溫沖擊韌性好的9.軸壓力10.框架梁柱節(jié)點(diǎn)11.X形12.剪力13.截面殘余應(yīng)力分布14.容許應(yīng)力幅15.短加勁肋三、簡(jiǎn)答題1.脆性破壞原因：鋼材含磷、硫等有害元素過(guò)高；低溫環(huán)境；應(yīng)力集中；沖擊荷載；厚板效應(yīng)。預(yù)防措施：選用合格鋼材（保證沖擊韌性）；合理設(shè)計(jì)避免應(yīng)力集中；控制加工工藝（如避免冷加工硬化）；避免低溫下施焊；結(jié)構(gòu)構(gòu)造上減少缺口、孔洞等。2.普通螺栓受剪時(shí)，靠螺栓桿承壓和抗剪傳力，初始荷載下螺栓與孔壁存在間隙，荷載需先填滿(mǎn)間隙后螺栓才受力，變形較大；摩擦型高強(qiáng)度螺栓靠被連接件間的摩擦力傳力，螺栓預(yù)拉力使接觸面產(chǎn)生壓緊力，摩擦力與預(yù)拉力和摩擦面抗滑移系數(shù)成正比，傳力時(shí)不發(fā)生相對(duì)滑移，彈性階段變形小。3.意義：若板件過(guò)薄，局部失穩(wěn)會(huì)早于整體失穩(wěn)，導(dǎo)致構(gòu)件提前破壞，無(wú)法充分利用整體承載力。驗(yàn)算方法：對(duì)工字形截面的翼緣和腹板分別驗(yàn)算，翼緣限制寬厚比（b/t≤(10+0.1λ)√(235/fy)），腹板限制高厚比（h0/tw≤(25+0.5λ)√(235/fy)），其中λ為構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比，fy為鋼材屈服強(qiáng)度。4.主要因素：梁的側(cè)向抗彎剛度和抗扭剛度（截面尺寸）、受壓翼緣的自由長(zhǎng)度（側(cè)向支撐間距）、荷載作用位置（上翼緣更不利）、截面形式（開(kāi)口截面比閉口截面差）。提高措施：增加側(cè)向支撐（減小自由長(zhǎng)度）；增大受壓翼緣寬度（提高側(cè)向剛度）；采用箱形截面（增強(qiáng)抗扭）；荷載作用于下翼緣；設(shè)置隅撐。5.無(wú)側(cè)移框架（如支撐框架）中，柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)μ較?。é獭?），由框架梁柱線(xiàn)剛度比查表確定；有側(cè)移框架（純框架）中，μ＞1，計(jì)算長(zhǎng)度更大，需考慮框架失穩(wěn)時(shí)的側(cè)移影響，同樣根據(jù)梁柱線(xiàn)剛度比查表（如《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》附錄D）。底層柱需考慮基礎(chǔ)約束，頂層柱考慮梁的約束。四、計(jì)算題1.解：豎向荷載F引起焊縫的應(yīng)力：焊縫有效厚度he=0.7×8=5.6mm焊縫計(jì)算面積A_w=2×lw×he=2×300×5.6=3360mm2垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的正應(yīng)力σf=F/(2×lw×he)=450×103/(2×300×5.6)=133.93N/mm2平行于焊縫長(zhǎng)度方向無(wú)剪力，τf=0驗(yàn)算：√[(133.93/1.22)2+0]≈109.8N/mm2≤265N/mm2，滿(mǎn)足。2.解：（1）抗彎強(qiáng)度：跨中最大彎矩M=ql2/8=80×62/8=360kN·m=3.6×10^8N·mmσ=M/(γxWx)，取γx=1.05（工字形截面繞強(qiáng)軸）σ=3.6×10^8/(1.05×2.1×10^6)=163.3N/mm2≤315N/mm2，滿(mǎn)足。（2）抗剪強(qiáng)度：支座最大剪力V=ql/2=80×6/2=240kN=2.4×10^5N腹板面積Aw=h0×tw=600×12=7200mm2（近似）τ=V/Aw=2.4×10^5/7200≈33.3N/mm2≤185N/mm2，滿(mǎn)足。（3）整體穩(wěn)定性：φb=0.65（已知），因φb≤0.6，無(wú)需修正σ=M/(φbWx)=3.6×10^8/(0.65×2.1×10^6)=263.2N/mm2≤315N/mm2，滿(mǎn)足。3.解：柱長(zhǎng)細(xì)比取λy=71.4（因λy＞λx），截面分類(lèi)b類(lèi)查表插值：λ=70時(shí)φ=0.814，λ=72時(shí)φ=0.802，λ=71.4時(shí)