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钢结构设计练习题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.下列关于钢材破坏形式的描述，错误的是（）。

A.脆性破坏前无明显变形，破坏突然

B.韧性破坏断口呈纤维状，色泽发暗

C.冷弯性能是衡量钢材在常温下承受弯曲变形能力的指标

D.钢材的伸长率δ5表示标距为5倍截面宽度的试件拉断后的伸长率

2.某Q355B钢材的冲击韧性试验温度为0℃，其意义是（）。

A.保证钢材在0℃时的抗拉强度

B.保证钢材在0℃时的冲击吸收能量不低于规定值

C.表示钢材的交货状态为正火处理

D.表示钢材的硫、磷含量控制更严格

3.普通C级螺栓连接受剪时，其破坏模式不包括（）。

A.螺栓杆被剪断

B.板件被挤压破坏

C.板件沿净截面被拉断

D.螺栓杆受弯破坏

4.摩擦型高强度螺栓连接的抗剪承载力主要取决于（）。

A.螺栓的预拉力和摩擦面的抗滑移系数

B.螺栓的抗剪强度设计值

C.板件的抗压强度设计值

D.螺栓的抗拉强度设计值

5.焊接残余应力对构件的影响是（）。

A.提高构件的整体稳定性

B.降低构件的静力强度

C.降低构件的疲劳强度

D.不影响构件的刚度

6.计算工字形截面简支梁的整体稳定性时，当（）时，可不计算整体稳定性。

A.梁的受压翼缘有刚性铺板密铺并与其牢固连接

B.梁的跨度小于10m

C.梁的截面高宽比小于5

D.梁的荷载作用在截面形心处

7.轴心受压构件的稳定系数φ与（）无关。

A.构件的长细比

B.钢材的强度等级

C.构件的截面类型

D.构件的初始缺陷

8.压弯构件在弯矩作用平面内的稳定验算公式中，γx为（）。

A.截面塑性发展系数

B.稳定系数

C.荷载分项系数

D.动力系数

9.下列关于钢屋架节点板设计的说法，错误的是（）。

A.节点板厚度应与所连接的角钢厚度相匹配

B.节点板边缘与杆件轴线的夹角不宜小于15°

C.节点板上螺栓孔的间距应满足构造要求

D.节点板的尺寸由所连接杆件的内力和焊缝长度确定

10.某轻型门式刚架柱采用Q345钢，其强度设计值为（）。

A.215N/mm2

B.235N/mm2

C.305N/mm2

D.345N/mm2

二、填空题（每题2分，共20分）

1.钢材的伸长率δ10表示标距为______倍试件直径（或厚度）的伸长率。

2.普通螺栓连接中，端距应不小于______倍螺栓孔径，以防止板件端部被剪坏。

3.对接焊缝的抗压强度设计值______（填“大于”“等于”或“小于”）母材的抗压强度设计值。

4.工字形截面梁的局部稳定验算中，腹板高厚比限值公式为______（写出表达式）。

5.轴心受压构件的长细比λ=______（用计算长度l0和回转半径i表示）。

6.摩擦型高强度螺栓的预拉力P应根据螺栓的______和公称直径确定。

7.压弯构件在弯矩作用平面外的稳定验算中，需考虑______的影响。

8.钢桁架中，弦杆的计算长度在桁架平面内取______，平面外取侧向支撑点间距。

9.焊接H型钢截面的翼缘宽厚比限值为______（Q235钢）。

10.钢结构疲劳计算时，应力循环特征值ρ=______（用最大应力σmax和最小应力σmin表示）。

三、计算题（共50分）

1.（10分）某轴心受拉构件采用Q235B钢，截面为2L100×8（等边角钢，截面积A=15.68cm2，截面无孔洞），承受轴心拉力设计值N=450kN。试验算该构件的强度是否满足要求（钢材抗拉强度设计值f=215N/mm2）。

2.（12分）某双盖板对接连接采用C级普通螺栓（M20，孔径d0=21.5mm），钢板截面为340×12（宽度×厚度），盖板截面为2×170×8（双盖板，每块宽度×厚度）。螺栓排列为两排并列，螺栓间距s=70mm，端距a=40mm。钢材为Q235B，螺栓抗剪强度设计值fvb=140N/mm2，承压强度设计值fcb=305N/mm2，钢板抗拉强度设计值f=215N/mm2。试计算该连接的最大承载力设计值。

3.（10分）某焊接工字形截面简支梁，截面尺寸为h=600mm，b=200mm，t1=12mm（翼缘厚度），t2=8mm（腹板厚度），跨度L=6m，跨中承受集中荷载设计值F=150kN（包括自重），荷载作用于梁的上翼缘。钢材为Q345B（f=305N/mm2，fv=180N/mm2），梁的受压翼缘无侧向支撑，计算长度