2004年4月全國高等教育自學(xué)考試鋼結(jié)構(gòu)試題

    1.在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，失效概率Pf與可靠指標(biāo)β的關(guān)系為（ ）。

    A.Pf越大，β越大，結(jié)構(gòu)可靠性越差 B.Pf越大，β越小，結(jié)構(gòu)可靠性越差

    C.Pf越大，β越小，結(jié)構(gòu)越可靠 D.Pf越大，β越大，結(jié)構(gòu)越可靠

    2.鋼材的伸長率ε用來反映材料的（ ）。

    A.承載能力 B.彈性變形能力

    C.塑性變形能力 D.抗沖擊荷載能力

    3.以下關(guān)于應(yīng)力集中的說法中正確的是（ ）。

    A.應(yīng)力集中降低了鋼材的屈服強(qiáng)度B.應(yīng)力集中產(chǎn)生同號應(yīng)力場，使塑性變形受到限制C.應(yīng)力集中產(chǎn)生異號應(yīng)力場，使鋼材變脆D.應(yīng)力集中可以提高構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度4.對于常溫下承受靜力荷載、無嚴(yán)重應(yīng)力集中的碳素結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件，焊接殘余應(yīng)力對下列沒有明顯影響的是（ ）。

    A.構(gòu)件的剛度 B.構(gòu)件的極限強(qiáng)度

    C.構(gòu)件的穩(wěn)定性 D.構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度

    5.圖示焊接連接中，最大焊縫應(yīng)力發(fā)生在（ ）。

    A.a點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)

    6.如圖所示普通螺栓連接中，受力最大的螺栓為（ ）。

    A.a B.b C.c D.d

    7.軸壓桿的軸心力分布及支承情況如圖所示，驗(yàn)算此桿整體穩(wěn)定性時(shí)，計(jì)算長度應(yīng)?。?）。

    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.焊接組合工字形軸心受壓柱的翼緣與腹板的焊縫承受（ ）。

    A.壓力 B.壓桿屈曲時(shí)的剪力

    C.同時(shí)承受壓力與壓桿屈曲時(shí)的剪力 D.不受力

    9.軸壓柱腹板局部穩(wěn)定的保證條件是h0/tw不大于某一限值，此限值（ ）。

    A.與鋼材強(qiáng)度和柱的長細(xì)比無關(guān)B.與鋼材強(qiáng)度有關(guān)，而與柱的長細(xì)比無關(guān)C.與鋼材強(qiáng)度無關(guān)，而與柱的長細(xì)比有關(guān)D.與鋼材強(qiáng)度和柱的長細(xì)比均有關(guān)10.在下列關(guān)于柱腳底板厚度的說法中，錯(cuò)誤的是（ ）。

    A.底板厚度至少應(yīng)滿足公式t≥B.底板厚度與支座反力和底板的支承條件有關(guān)C.其它條件相同時(shí)，四邊支承板應(yīng)比三邊支承板更厚些D.底板不能太薄，否則剛度不夠，將使基礎(chǔ)反力分布不均勻11.一簡支梁受均布稍刈饔?，其中幼幟荷载标踪Z滴¡5kN/m，僅一個(gè)可變荷載，其標(biāo)準(zhǔn)值為20kN/m，則強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的設(shè)計(jì)荷載為（ ）。

    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.受均布荷載作用的工字形截面懸臂梁，為了提高其整體穩(wěn)定承載力，需要在梁的側(cè)向加設(shè)支撐，此支撐應(yīng)加在梁的（ ）。

    A.上翼緣處 B.下翼緣處

    C.中和軸處 D.距上翼緣h0/4～h0/5的腹板處

    13.梁的整體失穩(wěn)屬于第一類穩(wěn)定問題，其失穩(wěn)形式為（ ）。

    A.彎曲失穩(wěn) B.扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)

    C.彎扭失穩(wěn) D.局部失穩(wěn)

    14.如圖所示的四邊簡支薄板，在各種應(yīng)力分布情況下的臨界應(yīng)力關(guān)系是（ ）。

    A.σ01>σ02>σ03 B.σ01<σ02<σ03

    C.σ01>σ03>σ02 D.σ03>σ01>σ02

    15.偏心壓桿在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計(jì)算公式（ ）。

    ≤f中，W1x代表A.受壓較大纖維的毛截面抵抗矩 B.受壓較小纖維的毛截面抵抗矩

    C.受壓較大纖維的凈截面抵抗矩 D.受壓較小纖維的凈截面抵抗矩

    16.雙軸對稱焊接組合工字形截面偏心受壓柱，偏心荷載作用在腹板平面內(nèi)。若兩個(gè)方向支撐情況相同，可能發(fā)生的失穩(wěn)形式為（ ）。

    A.在彎矩作用平面內(nèi)的彎曲失穩(wěn)B.在彎矩作用平面外的彎扭失穩(wěn)C.在彎矩作用平面外的彎曲失穩(wěn)D.在彎矩作用平面內(nèi)的彎曲失穩(wěn)或彎矩作用平面外的彎扭失穩(wěn)17.截面為兩型鋼組成的格構(gòu)式鋼柱，當(dāng)偏心在虛軸上時(shí)，強(qiáng)度計(jì)算公式中的塑性發(fā)展系數(shù)γ?。?）。

    A.大于1，與實(shí)腹式截面一樣B.大于1，但小于實(shí)腹式截面的塑性發(fā)展系數(shù)C.等于1，因?yàn)椴辉试S發(fā)展塑性D.等于1，這是偏于安全考慮18.梯形屋架支座處的斜腹桿（端斜桿）的幾何長度（節(jié)點(diǎn)中心間距）為l，則其平面內(nèi)和平面外的計(jì)算長度l0x和l0y分別為（ ）。

    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.為了保證兩個(gè)角鋼組成的T形截面共同工作，在兩個(gè)角鋼肢背之間應(yīng)設(shè)置墊板，壓桿的墊板間距應(yīng)不大于40i1，拉桿的墊板間距應(yīng)不大于80i1，其中單肢角鋼繞自身1-1軸的回轉(zhuǎn)半徑為i1，這里的1-1軸指的是下列哪種情況（ ）。

    20.梯形鋼屋架節(jié)點(diǎn)板的厚度是根據(jù)下列哪一項(xiàng)來確定的（ ）。

    A.上弦桿的最大桿力 B.下弦桿的最大桿力

    C.腹桿的最大桿力 D.屋架各桿件中的最大桿力

    二、填空題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）

    請?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無分。

    21.碳對鋼材性能的影響很大，一般來說隨著含碳量的提高，鋼材的塑性和韌性逐漸___________. 22.試驗(yàn)證明，鋼材的疲勞強(qiáng)度主要與構(gòu)造狀況、應(yīng)力幅和循環(huán)荷載重復(fù)次數(shù)有關(guān)，而與鋼材的___________并無明顯關(guān)系。

    23.在不同質(zhì)量等級的同一類鋼材（如Q235 A，B，C，D四個(gè)等級的鋼材），它們的屈服點(diǎn)、強(qiáng)度和伸長率都一樣，只是它們的化學(xué)成分和___________指標(biāo)有所不同。

    24.焊接結(jié)構(gòu)中存在著雙向或三向同號拉應(yīng)力場，材料塑性變形的發(fā)展受到限制，使鋼材變脆。特別是當(dāng)焊接應(yīng)力較大時(shí)，在溫度較低的條件下很容易發(fā)生___________現(xiàn)象。

    25.軸心受力的兩塊板通過對接斜焊縫連接時(shí)，只要使焊縫軸線與N力之間的夾角θ滿足___________條件時(shí)，對接斜焊縫的強(qiáng)度就不會低于母材的強(qiáng)度，因而也就不必再進(jìn)行計(jì)算。

    26.普通螺栓連接受剪時(shí)，限制端距e≥2d， 是為了避免鋼板被___________破壞。

    27.格構(gòu)式軸心受壓桿采用換算長細(xì)比λox=μλx計(jì)算繞虛軸的整體穩(wěn)定，這里的系數(shù) ，式中γ1代表___________，它和所采用的綴材體系有關(guān)。

    28.承受向下均布荷載作用的簡支梁，當(dāng)荷載作用位置在梁的___________翼緣時(shí)，梁整體穩(wěn)定性較高。

    29.梁的整體穩(wěn)定系數(shù)φb大于0.6時(shí)，需用φb′代替φb，它表明此時(shí)梁已經(jīng)進(jìn)入___________階段。

    30.當(dāng)鋼屋架上弦作用有非節(jié)點(diǎn)荷載時(shí)，上弦桿應(yīng)按___________進(jìn)行設(shè)計(jì)。

    三、計(jì)算題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）

    31.驗(yàn)算如圖所示摩擦型高強(qiáng)螺栓連接是否安全，已知：荷載N=300kN，螺栓M20，10.9級，μ=0.5，預(yù)緊力P=155kN.

    32.圖示連接中，焊腳尺寸hf=8mm，鋼材為Q235B，f=215N/mm2，手工焊，焊條為E4303， =160N/mm2，蓋板厚10mm，主板厚18mm，試計(jì)算此連接的承載能力。

    33. 圖示活動式工作架由4根鋼管組成。設(shè)G作用于剛性工作平臺中心，架的整體穩(wěn)定能夠保證，試驗(yàn)算鋼管的穩(wěn)定性是否足夠。已知鋼材Q235，鋼管規(guī)格Φ50× 3.5，A=5.11cm2，i=1.65cm， f=215N/mm2.（提示：所有交叉支撐、橫撐與鋼管的連接均可視為鉸接，整個(gè)結(jié)構(gòu)在兩個(gè)水平方向均為側(cè)向不動體系。）

    λ 115 120 125 130 135 140 145

    0.527 0.494 0.463 0.434 0.407 0.383 0.360

    34.一工字形截面梁繞強(qiáng)軸受力，截面尺寸如圖，當(dāng)梁某一截面所受彎矩M=400kN？m、剪力V=580kN時(shí)，試驗(yàn)算梁在該截面處的強(qiáng)度是否滿足要求。已知鋼材為Q235B，f=215N/mm2，fv=125N/mm2.

    35. 如圖所示，偏心壓桿由2L180×110×10組成，單肢截面積A=28.4cm2.試驗(yàn)算柱強(qiáng)度是否能夠滿足要求。已知：f=215N/mm2，γx1 =1.05（肢背），γx2=1.2（肢尖），Ix=1940cm4（單肢），N=1000kN， q=3.5kN/m.

    四、分析題（8分）

    36.某焊接組合截面鋼梁，其尺寸、受力和支座條件如圖示，已知鋼材Q235B.請驗(yàn)算此梁腹板的局部穩(wěn)定是否能夠滿足要求；若不能滿足，應(yīng)如何配置加勁肋（不必計(jì)算，把合理的配置形式在圖中示意性畫出即可）。

    五、綜合題（12分）

    37. 某承受靜力荷載設(shè)計(jì)值N的懸吊節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及有關(guān)尺寸如圖所示。為便于安裝用板I插入鋼管端部刻槽內(nèi)用焊縫①連接，為便于安裝和焊縫②施焊，采用安裝螺栓作臨時(shí)固定?？讖絛、鋼材強(qiáng)度f、焊縫強(qiáng)度、焊腳高度hf1、hf2、hf3均已知。要求：（1）分析此節(jié)點(diǎn)的傳力途徑；（2）保證此節(jié)點(diǎn)安全傳力，需進(jìn)行哪些計(jì)算（據(jù)圖中標(biāo)注寫出各驗(yàn)算表