2004年4月全国高等教育自学考试钢结构试题

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.在结构设计中，失效概率Pf与可靠指标β的关系为（ ）。

A.Pf越大，β越大，结构可靠性越差 B.Pf越大，β越小，结构可靠性越差

C.Pf越大，β越小，结构越可靠 D.Pf越大，β越大，结构越可靠

2.钢材的伸长率ε用来反映材料的（ ）。

A.承载能力 B.弹性变形能力

C.塑性变形能力 D.抗冲击荷载能力

3.以下关于应力集中的说法中正确的是（ ）。

A.应力集中降低了钢材的屈服强度B.应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制C.应力集中产生异号应力场，使钢材变脆D.应力集中可以提高构件的疲劳强度4.对于常温下承受静力荷载、无严重应力集中的碳素结构钢构件，焊接残余应力对下列没有明显影响的是（ ）。

A.构件的刚度 B.构件的极限强度

C.构件的稳定性 D.构件的疲劳强度

5.图示焊接连接中，焊缝应力发生在（ ）。

A.a点 B.b点 C.c点 D.d点

6.如图所示普通螺栓连接中，受力的螺栓为（ ）。

A.a B.b C.c D.d

7.轴压杆的轴心力分布及支承情况如图所示，验算此杆整体稳定性时，计算长度应取（ ）。

A.l0x=l/2，l0y=l B.l0x=l，l0y=l C. l0x=l/2，l0y=l（0.75+0.25N2/N1）

D. l0x=l（0.75+0.25N2/N1）， l0y=l/2

8.焊接组合工字形轴心受压柱的翼缘与腹板的焊缝承受（ ）。

A.压力 B.压杆屈曲时的剪力

C.同时承受压力与压杆屈曲时的剪力 D.不受力

9.轴压柱腹板局部稳定的保证条件是h0/tw不大于某一限值，此限值（ ）。

A.与钢材强度和柱的长细比无关B.与钢材强度有关，而与柱的长细比无关C.与钢材强度无关，而与柱的长细比有关D.与钢材强度和柱的长细比均有关10.在下列关于柱脚底板厚度的说法中，错误的是（ ）。

A.底板厚度至少应满足公式t≥B.底板厚度与支座反力和底板的支承条件有关C.其它条件相同时，四边支承板应比三边支承板更厚些D.底板不能太薄，否则刚度不够，将使基础反力分布不均匀11.一简支梁受均布荷载作用，其中永久荷载标准值为15kN/m，仅一个可变荷载，其标准值为20kN/m，则强度计算时的设计荷载为（ ）。

A.q=1.2×15+1.4×20 B.q=15+20

C.q=1.2×15+0.85×1.4×20 D.q=1.2×15+0.6×1.4×20

12.受均布荷载作用的工字形截面悬臂梁，为了提高其整体稳定承载力，需要在梁的侧向加设支撑，此支撑应加在梁的（ ）。

A.上翼缘处 B.下翼缘处

C.中和轴处 D.距上翼缘h0/4～h0/5的腹板处

13.梁的整体失稳属于第一类稳定问题，其失稳形式为（ ）。

A.弯曲失稳 B.扭转失稳

C.弯扭失稳 D.局部失稳

14.如图所示的四边简支薄板，在各种应力分布情况下的临界应力关系是（ ）。

A.σ01>σ02>σ03 B.σ01<σ02<σ03

C.σ01>σ03>σ02 D.σ03>σ01>σ02

15.偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式（ ）。

≤f中，W1x代表A.受压较大纤维的毛截面抵抗矩 B.受压较小纤维的毛截面抵抗矩

C.受压较大纤维的净截面抵抗矩 D.受压较小纤维的净截面抵抗矩

16.双轴对称焊接组合工字形截面偏心受压柱，偏心荷载作用在腹板平面内。若两个方向支撑情况相同，可能发生的失稳形式为（ ）。

A.在弯矩作用平面内的弯曲失稳B.在弯矩作用平面外的弯扭失稳C.在弯矩作用平面外的弯曲失稳D.在弯矩作用平面内的弯曲失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳17.截面为两型钢组成的格构式钢柱，当偏心在虚轴上时，强度计算公式中的塑性发展系数γ取（ ）。

A.大于1，与实腹式截面一样B.大于1，但小于实腹式截面的塑性发展系数C.等于1，因为不允许发展塑性D.等于1，这是偏于安全考虑18.梯形屋架支座处的斜腹杆（端斜杆）的几何长度（节点中心间距）为l，则其平面内和平面外的计算长度l0x和l0y分别为（ ）。

A. l0x=0.8l， l0y=0.9l B. l0x=l， l0y=l

C. l0x=0.8l， l0y=l D. l0x=0.9l， l0y=l

19.为了保证两个角钢组成的T形截面共同工作，在两个角钢肢背之间应设置垫板，压杆的垫板间距应不大于40i1，拉杆的垫板间距应不大于80i1，其中单肢角钢绕自身1-1轴的回转半径为i1，这里的1-1轴指的是下列哪种情况（ ）。

20.梯形钢屋架节点板的厚度是根据下列哪一项来确定的（ ）。

A.上弦杆的杆力 B.下弦杆的杆力

C.腹杆的杆力 D.屋架各杆件中的杆力

二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

21.碳对钢材性能的影响很大，一般来说随着含碳量的提高，钢材的塑性和韧性逐渐___________. 22.试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关，而与钢材的___________并无明显关系。

23.在不同质量等级的同一类钢材（如Q235 A，B，C，D四个等级的钢材），它们的屈服点、强度和伸长率都一样，只是它们的化学成分和___________指标有所不同。

24.焊接结构中存在着双向或三向同号拉应力场，材料塑性变形的发展受到限制，使钢材变脆。特别是当焊接应力较大时，在温度较低的条件下很容易发生___________现象。

25.轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与N力之间的夹角θ满足___________条件时，对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度，因而也就不必再进行计算。

26.普通螺栓连接受剪时，限制端距e≥2d， 是为了避免钢板被___________破坏。

27.格构式轴心受压杆采用换算长细比λox=μλx计算绕虚轴的整体稳定，这里的系数 ，式中γ1代表___________，它和所采用的缀材体系有关。

28.承受向下均布荷载作用的简支梁，当荷载作用位置在梁的___________翼缘时，梁整体稳定性较高。

29.梁的整体稳定系数φb大于0.6时，需用φb′代替φb，它表明此时梁已经进入___________阶段。

30.当钢屋架上弦作用有非节点荷载时，上弦杆应按___________进行设计。

三、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）

31.验算如图所示摩擦型高强螺栓连接是否安全，已知：荷载N=300kN，螺栓M20，10.9级，μ=0.5，预紧力P=155kN.

32.图示连接中，焊脚尺寸hf=8mm，钢材为Q235B，f=215N/mm2，手工焊，焊条为E4303， =160N/mm2，盖板厚10mm，主板厚18mm，试计算此连接的承载能力。

33. 图示活动式工作架由4根钢管组成。设G作用于刚性工作平台中心，架的整体稳定能够保证，试验算钢管的稳定性是否足够。已知钢材Q235，钢管规格Φ50× 3.5，A=5.11cm2，i=1.65cm， f=215N/mm2.（提示：所有交叉支撑、横撑与钢管的连接均可视为铰接，整个结构在两个水平方向均为侧向不动体系。）

λ 115 120 125 130 135 140 145

0.527 0.494 0.463 0.434 0.407 0.383 0.360

34.一工字形截面梁绕强轴受力，截面尺寸如图，当梁某一截面所受弯矩M=400kN？m、剪力V=580kN时，试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为Q235B，f=215N/mm2，fv=125N/mm2.

35. 如图所示，偏心压杆由2L180×110×10组成，单肢截面积A=28.4cm2.试验算柱强度是否能够满足要求。已知：f=215N/mm2，γx1 =1.05（肢背），γx2=1.2（肢尖），Ix=1940cm4（单肢），N=1000kN， q=3.5kN/m.

四、分析题（8分）

36.某焊接组合截面钢梁，其尺寸、受力和支座条件如图示，已知钢材Q235B.请验算此梁腹板的局部稳定是否能够满足要求；若不能满足，应如何配置加劲肋（不必计算，把合理的配置形式在图中示意性画出即可）。

五、综合题（12分）

37. 某承受静力荷载设计值N的悬吊节点构造及有关尺寸如图所示。为便于安装用板I插入钢管端部刻槽内用焊缝①连接，为便于安装和焊缝②施焊，采用安装螺栓作临时固定。孔径d、钢材强度f、焊缝强度、焊脚高度hf1、hf2、hf3均已知。要求：（1）分析此节点的传力途径；（2）保证此节点安全传力，需进行哪些计算（据图中标注写出各验算表达式即可；梁的强度不必验算；焊缝②可忽略坡度，按平行管轴计算）。