钢结构设计原理第1阶段练习题

江南大学现代远程教育第一阶段练习题
考试科目:《钢结构设计原理》第一章至第三章第5节（总分100分）
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一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）
1、在焊接施工过程中，下列哪种焊缝最难施焊，而且焊缝质量最难以控制？（）。

A、平焊
B、横焊
C、仰焊
D、立焊
2、构件发生脆性破坏时，其特点是（）。

A、变形大
B、破坏持续时间长
C、有裂缝出现
D、变形小或无变形
3、钢材的强度指标是（）。

A、延伸率
B、韧性指标
C、屈服点
D、冷弯性能
4、钢材脆性破坏同构件（）无关。

A、应力集中
B、低温影响
C、残余应力
D、弹性模量
5、焊接承重结构的钢材应具有（）。

A、抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证
B、抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量的合格保证
C、抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量和冷弯试验的合格保证
D、抗拉强度、伸长率、屈服强度，冷弯试验和冲击韧性的合格保证。

6、直接受到反复荷载作用的焊接结构，影响其疲劳强度的最主要因素是（）
A、应力变化的循环次数、最大应力与最小应力的代数差（应力幅）和钢材的静力强度
B、应力变化的循环次数、最大应力、应力比（绝对值最小与最大应力之比，拉应力取正值，压应力取负值）和构造细部
C、应力变化的循环次数、最大应力与最小应力的代数差（应力幅）、最大应力、应力比和钢材的静力强度
D、应力变化的循环次数、最大应力与最小应力的代数差（应力幅）和构造细部
7、引起疲劳破坏的荷载为（）
A、静载
B、动载
C、产生拉应力循环的荷载
D、产生全压应力循环的荷载
8、对于对接焊缝，当焊缝与作用力间的夹角满足tanθ＜（）时，该对接焊缝的可不进行
验算。

A、1
B、1.5
C、2
D、0.5
9、某角焊缝连接的两块钢板厚度分别是8mm和10mm，合适的焊脚尺寸为（）
A、4mm
B、6mm
C、10mm
D、12mm
10、某承受轴向力的侧面角焊缝的焊缝长度为300mm，焊脚尺寸为6mm，f f w=160MPa，该焊缝能承受的最大动荷载为（）
A、100.8KN
B、161.2KN
C、201.6KN
D、245.9KN
二、判断题（本题共10小题，每小题2分，共20分。

你认为对的打“√”，错的“×”，不需要改错。

）
1、承载能力极限状态包括影响结构构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏。

( )
2、承受动力荷载反复作用的钢结构构件及其连接，当应力变化的循环次数n≥105次时，应进行疲劳验算。

( )
3、钢材具有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。

( )
4、钢材的冷弯试验室按照相关规定的弯心直径在试验机上采用重头加压，试件完成45°弯折，如试件外表面不出现裂纹和分层，即为合格。

( )
5、《钢结构设计规范》规定角焊缝中的最大焊角尺寸h f≤1.2t，其中t为较薄焊件的厚度。

( )
6、钢结构计算的目的在于保证所设计的结构和构件满足预期的各项各项功能。

( )
7、焊接冷却后产生的变形称为焊接残余变形，这时焊件中的应力称为焊接残余应力。

( )
8、碳的含量对钢材性能的影响很大，一般情况下随着含碳量的增高，钢材的塑性和韧性逐渐增高。

( )
9、正面角焊缝相对于侧面角焊缝，破坏强度高，塑性变形能力差。

( )
10、正常使用极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。

( )
三、填空题（本题共5小题，每空2分，共20分）
1、按正常使用极限状态计算时，受弯构件要限制，拉、压构件要限制。

2、钢材牌号Q235－BF，其中235表示，B表示，F表示。

3、衡量钢材塑性性能的主要指标是。

4、焊接的连接形式按构件的相对位置分为、、和T形连接。

5、钢材中硫、氧的含量过多，将使钢材出现现象。

四、简答题(本题共3小题，每小题5分，共15分)
1、简述影响钢材力学性能的主要因素。

2、角焊缝的最大焊脚尺寸、最小焊脚尺寸、最大计算长度及最小计算长度有那些规定？
3、解释下列符号的含义？
（1）Q345—C （2）L100×80×8
五、计算题（本题共2小题，共25分。

）
1、如图所示悬伸板，采用直角角焊缝连接，钢材为Q235，焊条为E43型。

手工焊，已知：斜向力F 为250kN ，160=w f N/mm 2，试确定此连接焊缝所需要的最小焊脚尺寸。

（12分）
2、图示三面围焊的角钢与钢板连接中，静载N =667kN ，角钢为2L100⨯10，钢板厚t =8mm ，Q235钢，试确定所需焊角尺寸及焊缝长度?（13分）
附：参考答案：
一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）
1、C
2、D
3、C
4、D
5、B
6、D
7、C
8、B
9、B 10、B
二、判断题（本题共10小题，每小题2分，共20分。

你认为对的打“√”，错的“×”，
不需要改错。

）
1、×
2、√
3、√
4、×
5、√
6、√
7、√
8、×
9、√ 10、×
三、填空题（本题共5小题，每空2分，共20分）
1、挠度，长细比
2、屈服强度为235MPa ，质量等级为B 级，脱氧方式为沸腾钢
3、伸长率
4、对接，搭接，角接
5、热脆
四、简答题(本题共3小题，每小题5分，共15分)
1、答：影响钢材力学性能的主要因素有：化学成分，钢材生产加工过程，冶金缺陷，钢材硬化，温度影响，应力集中，复杂应力状态影响及加载作用速度影响等。

2、答：角焊缝最大焊角尺寸为 1.2t min ，最小焊角尺寸为max 5.1t ，最大焊缝计算长度：60h f （直接承受动力荷载时为40h f ），最小焊缝计算长度为8h f 和40mm 。

3、答：
1）Q345—C ：屈服强度为345MPa 的C 级镇定钢。

2）L100×80×8：长肢宽100mm ，短肢宽80mm ，肢厚为8mm 的不等边角钢。

五、计算题（本题共2小题，共25分。

）
1、解：402.08.0250=⨯⨯==Ve M kNm
200V kN = 150N kN =
3641(40020)29.1451012x I he hemm =⨯⨯-⨯=⨯ 4(40020)2760A he hemm =⨯-⨯=
e e
x M f h h I My 83110145.9190104066=⨯⨯⨯==σ 315010197.4760N
f N A he he
σ⨯=== e
e f h h A V 2.263760200000===τ
883.1160he =≤ 5.52he ≥ 即 5.527.880.7
hf mm ≥=，取8hf mm =，满足构造要求， 即此连接焊缝的最小焊脚尺寸为8mm 。

2、解： 最小焊角尺寸：mm t h f 7.4105.15.1min ===
最大焊角尺寸：肢尖 mm h f )98()21(10max -=--=，
肢背mm h f 6.982.1max =⨯=
取mm h f 8=
N f l h N w f w f f 933106.218)1601002(87.022.17.0⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=∑β 肢背：kN N N k N 6.35726.2186677.02311=-⨯=-
= mm f h N l w f
e w 39916087.0106.357311=⨯⨯⨯==∑ 肢尖：kN N N k N 8.9026.2186673.02322=-⨯=-
= mm f h N l w f
e w 10116087.0108.90322=⨯⨯⨯==∑ 角钢肢背和肢尖的每条侧面角焊缝实际长度为： 肢背：mm h l l
f w 5.20782
399211=+=+=∑ 取210mm 肢尖：mm h l l f w 5.5882101222=+=+=
∑，按构造要求取mm h h f f 728=+故取80mm 。