2025年鋼結(jié)構(gòu)練習(xí)題庫(kù)與答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下鋼材性能指標(biāo)中，反映鋼材抵抗沖擊荷載能力的是（）A.屈服強(qiáng)度（σs）B.伸長(zhǎng)率（δ）C.冷彎性能（180°彎心直徑d）D.沖擊韌性（AKv）答案：D2.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235-B中的“B”表示（）A.質(zhì)量等級(jí)為B級(jí)（常溫沖擊韌性要求）B.脫氧方法為半鎮(zhèn)靜鋼C.厚度組別為B類(lèi)D.硫磷含量高于A級(jí)答案：A3.摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接的抗剪承載力主要取決于（）A.螺栓桿的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值B.連接板件的承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值C.螺栓預(yù)拉力與摩擦面抗滑移系數(shù)的乘積D.螺栓桿的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值答案：C4.焊接殘余應(yīng)力對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響是（）A.降低結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度B.提高結(jié)構(gòu)的剛度C.降低結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性D.不影響結(jié)構(gòu)的疲勞性能答案：C5.工字形截面軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定驗(yàn)算，主要是為了防止（）A.構(gòu)件發(fā)生整體失穩(wěn)B.翼緣或腹板在構(gòu)件失穩(wěn)前先發(fā)生局部屈曲C.截面發(fā)生扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)D.構(gòu)件發(fā)生彎扭失穩(wěn)答案：B6.計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性時(shí)，當(dāng)梁的自由長(zhǎng)度l1與受壓翼緣寬度b1的比值l1/b1較小時(shí)，梁的整體穩(wěn)定性（）A.較好（不易失穩(wěn)）B.較差（易失穩(wěn)）C.與l1/b1無(wú)關(guān)D.需通過(guò)計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)調(diào)整答案：A7.壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定驗(yàn)算公式中，考慮二階效應(yīng)的參數(shù)是（）A.等效彎矩系數(shù)βmxB.截面塑性發(fā)展系數(shù)γxC.構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比λxD.穩(wěn)定系數(shù)φx答案：A8.鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”原則的核心是（）A.確保節(jié)點(diǎn)承載力不低于連接構(gòu)件的承載力B.減小節(jié)點(diǎn)剛度以提高結(jié)構(gòu)延性C.降低節(jié)點(diǎn)用鋼量D.簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)構(gòu)造答案：A9.桁架中，弦桿與腹桿的連接焊縫計(jì)算時(shí)，通常假定（）A.焊縫承受全部節(jié)點(diǎn)荷載B.弦桿內(nèi)力變化由焊縫傳遞C.腹桿內(nèi)力由焊縫平均分配D.焊縫僅承受腹桿內(nèi)力答案：B10.鋼管結(jié)構(gòu)中，相貫節(jié)點(diǎn)的焊縫計(jì)算需考慮（）A.支管與主管的夾角B.鋼材的彈性模量C.節(jié)點(diǎn)板的厚度D.螺栓的預(yù)拉力答案：A二、判斷題（每題1分，共10分）1.鋼材的伸長(zhǎng)率δ5表示標(biāo)距為5倍直徑的試件拉斷后的伸長(zhǎng)率。（）答案：√2.焊接H型鋼的翼緣與腹板間角焊縫的最小焊腳尺寸hfmin=1.5√tmax，其中tmax為較厚焊件厚度。（）答案：√3.承壓型高強(qiáng)度螺栓連接在正常使用狀態(tài)下可能發(fā)生滑移，因此不適用于直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)。（）答案：√4.軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ隨長(zhǎng)細(xì)比λ增大而增大。（）答案：×（φ隨λ增大而減小）5.梁的局部穩(wěn)定驗(yàn)算中，腹板設(shè)置橫向加勁肋可提高其抗剪屈曲能力。（）答案：√6.實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定驗(yàn)算需考慮等效彎矩系數(shù)βtx。（）答案：×（平面外穩(wěn)定驗(yàn)算用βtx，平面內(nèi)用βmx）7.鋼結(jié)構(gòu)疲勞計(jì)算的應(yīng)力幅是指最大應(yīng)力與最小應(yīng)力的差值。（）答案：√8.桁架設(shè)計(jì)中，腹桿的計(jì)算長(zhǎng)度在桁架平面內(nèi)取0.8l（l為幾何長(zhǎng)度）。（）答案：×（桁架平面內(nèi)腹桿計(jì)算長(zhǎng)度取l，平面外取l）9.門(mén)式剛架的斜梁與柱的連接節(jié)點(diǎn)宜采用剛接，以減小結(jié)構(gòu)側(cè)移。（）答案：√10.鋼管混凝土柱的核心混凝土可提高構(gòu)件的抗壓承載力和延性。（）答案：√三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述鋼材的主要力學(xué)性能指標(biāo)及其工程意義。答案：鋼材的主要力學(xué)性能指標(biāo)包括：（1）屈服強(qiáng)度σs：是設(shè)計(jì)中確定鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的依據(jù)，保證結(jié)構(gòu)在正常使用階段不發(fā)生過(guò)大變形；（2）抗拉強(qiáng)度σb：反映鋼材的極限承載能力，σs/σb（屈強(qiáng)比）越小，結(jié)構(gòu)安全性越高；（3）伸長(zhǎng)率δ：衡量鋼材塑性變形能力，δ越大，鋼材延性越好，有利于吸收能量；（4）沖擊韌性AKv：反映鋼材在沖擊荷載或低溫下的抗脆斷能力；（5）冷彎性能：通過(guò)冷彎試驗(yàn)檢驗(yàn)鋼材的塑性變形能力和內(nèi)部缺陷。2.比較普通螺栓連接與高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接的工作機(jī)理及適用范圍。答案：普通螺栓連接依靠螺栓桿受剪和孔壁承壓傳遞剪力，當(dāng)外力超過(guò)抗剪或承壓承載力時(shí)發(fā)生破壞，允許接觸面滑移。適用于對(duì)變形要求不高的非重要連接。高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接通過(guò)螺栓預(yù)拉力使連接板件間產(chǎn)生摩擦力傳遞剪力，外力不超過(guò)摩擦力時(shí)無(wú)滑移，屬于彈性工作階段。適用于要求連接緊密、抗動(dòng)載（如吊車(chē)梁）或需保持彈性變形的重要結(jié)構(gòu)。3.簡(jiǎn)述軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定驗(yàn)算的基本思路及公式含義。答案：驗(yàn)算思路：將實(shí)際構(gòu)件等效為理想直桿，考慮初始缺陷（初彎曲、初偏心）的影響，通過(guò)穩(wěn)定系數(shù)φ將構(gòu)件的臨界應(yīng)力折減為設(shè)計(jì)應(yīng)力。驗(yàn)算公式為：N/(φA)≤f。其中，N為軸心壓力設(shè)計(jì)值，A為構(gòu)件毛截面面積，φ為穩(wěn)定系數(shù)（與長(zhǎng)細(xì)比λ、截面形式、鋼材種類(lèi)有關(guān)），f為鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。公式意義是確保構(gòu)件的實(shí)際壓應(yīng)力不超過(guò)考慮整體穩(wěn)定后的許用應(yīng)力。4.說(shuō)明鋼梁腹板加勁肋的設(shè)置原則及各類(lèi)加勁肋的作用。答案：設(shè)置原則：（1）當(dāng)腹板高厚比h0/tw≤80√(235/fy)時(shí)，可不設(shè)加勁肋；（2）當(dāng)80√(235/fy)＜h0/tw≤170√(235/fy)（受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受約束）或150√(235/fy)（無(wú)約束）時(shí)，僅設(shè)橫向加勁肋；（3）當(dāng)h0/tw更大時(shí)，需同時(shí)設(shè)橫向和縱向加勁肋（縱向加勁肋位于距受壓翼緣h0/5~h0/4處）；（4）局部壓應(yīng)力較大時(shí)，增設(shè)短加勁肋。作用：橫向加勁肋提高腹板抗剪屈曲能力；縱向加勁肋提高腹板受壓區(qū)抗彎屈曲能力；短加勁肋局部增強(qiáng)腹板抗局部壓屈能力。5.簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的“三水準(zhǔn)”目標(biāo)及實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的主要措施。答案：“三水準(zhǔn)”目標(biāo)：（1）小震不壞：多遇地震下結(jié)構(gòu)彈性，無(wú)損壞；（2）中震可修：設(shè)防烈度地震下結(jié)構(gòu)彈塑性，經(jīng)修復(fù)可使用；（3）大震不倒：罕遇地震下結(jié)構(gòu)不倒塌?！皬?qiáng)柱弱梁”措施：（1）調(diào)整梁柱線剛度比，使梁端先于柱端屈服；（2）增大柱的截面尺寸或提高柱的鋼材強(qiáng)度；（3）在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，確保柱端抗彎承載力大于梁端抗彎承載力（按實(shí)際配筋或截面計(jì)算的超強(qiáng)系數(shù)調(diào)整）；（4）限制梁端塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，避免柱過(guò)早失效。四、計(jì)算題（每題10分，共40分）1.某軸心受拉鋼構(gòu)件，采用Q355B鋼材（f=305N/mm2），截面為焊接工字形（翼緣：-400×20，腹板：-600×12）。構(gòu)件承受的軸心拉力設(shè)計(jì)值N=2800kN，驗(yàn)算其強(qiáng)度是否滿足要求（不考慮孔洞削弱）。解：計(jì)算毛截面面積A=2×400×20+600×12=16000+7200=23200mm2截面應(yīng)力σ=N/A=2800×103/23200≈120.7N/mm2比較σ=120.7N/mm2≤f=305N/mm2，滿足強(qiáng)度要求。2.某雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面簡(jiǎn)支梁（Q235B，f=215N/mm2），跨度6m，承受均布荷載設(shè)計(jì)值q=45kN/m（含自重），梁截面為H500×200×8×12（腹板高h(yuǎn)0=484mm，腹板厚tw=8mm，翼緣寬b=200mm，翼緣厚t=12mm，截面模量Wx=1.2×10?mm3）。驗(yàn)算梁的抗彎強(qiáng)度（不考慮整體穩(wěn)定問(wèn)題）。解：跨中最大彎矩Mmax=ql2/8=45×62/8=202.5kN·m=202.5×10?N·mm抗彎強(qiáng)度σ=Mmax/(γxWx)，取γx=1.05（工字形截面繞強(qiáng)軸）σ=202.5×10?/(1.05×1.2×10?)=202.5/(1.26)≈160.7N/mm2≤f=215N/mm2，滿足要求。3.某軸心受壓柱，采用熱軋H型鋼HW300×300×10×15（截面積A=12040mm2，回轉(zhuǎn)半徑ix=13.6cm，iy=7.58cm），計(jì)算長(zhǎng)度lox=6m，loy=3m，鋼材Q345（f=310N/mm2）。驗(yàn)算其整體穩(wěn)定性。解：長(zhǎng)細(xì)比λx=lox/ix=6000/136≈44.1，λy=loy/iy=3000/75.8≈39.6，取λmax=44.1查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017，熱軋H型鋼（b/h=300/300=1.0，屬b類(lèi)截面），λ=44.1時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)φ≈0.89（插值法計(jì)算）穩(wěn)定驗(yàn)算：N/(φA)≤f，假設(shè)N為設(shè)計(jì)壓力，需計(jì)算允許最大壓力Nmax=φAf=0.89×12040×310≈3.29×10?N=3290kN若實(shí)際壓力小于等于3290kN，則滿足穩(wěn)定要求（本題未給N，假設(shè)N=3000kN，則3000×103/(0.89×12040)=3000/10.71≈280N/mm2≤310N/mm2，滿足）。4.某焊接連接節(jié)點(diǎn)，采用雙面角焊縫連接鋼板（-400×10）與節(jié)點(diǎn)板（-300×12），焊縫長(zhǎng)度l=280mm（兩端不設(shè)引弧板），焊條E43型（ffw=160N/mm2）。焊縫承受剪力設(shè)計(jì)值V=350kN，驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度。解：角焊縫有效厚度he=0.7hf（假設(shè)hf=8mm，則he=5.6mm），實(shí)際焊縫計(jì)算長(zhǎng)度lw=l-2hf=28