试卷代号：1108 座位号■ 国家开放大学（中央广播电视大学）2015年春季学期“开放本科”期末考试 钢结构（本） 试题 2015年7月 题 号 二 三 四 总 分 分 数 得 分 评卷人 一、单项选择题（将每题正确答案的序号填入括号内，每小题2分，共 计36分) 1.下列关于我国目前的钢结构设计说法正确的一项是()。 A.全部采用以概率理论为基础的近似概率极限状态设计方法 B.采用分项系数表达的极限状态设计方法 C.除疲劳计算按容许应力幅、应力按弹性状态计算外，其他采用以概率理论为基础的 近似概率极限状态设计方法 D.部分采用弹性方法，部分采用塑性方法 2.塔架和桅杆的结构形式属于()。 A.高耸钢结构 B.板壳结构 C.轻型钢结构 D.大跨结构 3.在构件发生断裂破坏前，具有明显先兆的情况是()。 A.脆性破坏 B.塑性破坏 C.强度破坏 D.失稳破坏 4.钢材的三项主要力学性能为( )。 A.抗拉强度、屈服点、伸长率 B.抗拉强度、屈服点、冷弯性能 C.抗拉强度、冷弯性能、伸长率 D.冷弯性能、屈服点、伸长率 5.钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材( )。 A.变软 B.热脆 C.冷脆 D.变硬 6.钢结构的连接方法一般可分为( )。 A.焊接连接、铆钉连接和螺栓连接 B.焊接连接、粘结连接和螺栓连接 C.焊接连接、粘结连接和铆钉连接 D.粘结连接、铆钉连接和螺栓连接 400
试卷代号 :1108 座位号仁口 国家开放大学(中央广播电视大学)2015 年春季学期"开放本科"期末考试 钢结构(本) 试题 四罔丁 || 2015 一、单项选择题{将每题正确答案的序号填入擂号内，每小题 分，共 36 分} 1.下列关于我国目前的钢结构设计说法正确的一项是( )。 A. 全部采用以概率理论为基础的近似概率极限状态设计方法 B. 采用分项系数表达的极限状态设计方法 c. 除疲劳计算按容许应力幅、应力按弹性状态计算外，其他采用以概率理论为基础的 近似概率极限状态设计方法 D. 部分采用弹性方法，部分采用塑性方法 2. 塔架和榄杆的结构形式属于( )。 A. 高耸钢结构 B. 板壳结构 c.轻型钢结构 D. 大跨结构 3. 在构件发生断裂破坏前，具有明显先兆的情况是( )。 A. 脆性破坏 B. 塑性破坏 c. 强度破坏 D. 失稳破坏 4. 钢材的三项主要力学性能为( )。 A. 抗拉强度、屈服点、伸长率 B. 抗拉强度、屈服点、冷弯性能 c. 抗拉强度、冷弯性能、伸长率 D. 冷弯性能、屈服点、伸长率 5. 钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材( )。 A. 变软 B. 热脆 c.冷脆 D. 变硬 6. 钢结构的连接方法一般可分为( )。 A. 焊接连接、钢钉连接和螺栓连接 B. 焊接连接、帖结连接和螺栓连接 c. 焊接连接、粘结连接和胡钉连接 D. 粘结连接、明钉连接和螺栓连接 400
7.焊缝长度方向与作用力平行的角焊缝是()。 A.正面角焊缝 B.侧面角焊缝 C.斜角焊缝 D.混合焊缝 8.下列关于螺栓在构件排列的相关要求说法有误的一项是( ）。 A.垂直于受力方向的受拉构件，各排螺栓的中距越小越好 B.顺力作用方向的受压构件，各排螺栓中距不宜过大 C.螺栓排列施工时要保证有一定的空间，便于打铆 D.中距和边距过大，连接板件间不能紧密贴合，潮气侵人缝隙易使钢材绣蚀 9.高强度螺栓连接分为()。 A.摩擦型连接和承压型连接 B.摩擦型连接和螺旋型连接 C.承压型连接和螺旋型连接 D.螺旋型连接和扭剪型连接 10.轴心受力构件主要包括()。 A.轴心受压构件和轴心受拉构件 B.轴心受弯构件和轴心受拉构件 C.轴心受扭构件和轴心受拉构件 D.轴心受剪构件和轴心受压构件 11.理想轴心受压构件可能的三种屈曲形式分别是()。 A.弯曲屈曲、扭曲屈曲、弯扭屈曲 B.弯剪屈曲、扭曲屈曲、弯扭屈曲 C.拉扭屈曲、弯曲屈曲、扭曲屈曲 D.弯剪屈曲、拉扭屈曲、弯曲屈曲 12.下列关于初弯曲对压杆影响说法错误的是()。 A.具有初弯曲的构件在未受力前就呈弯曲状态 B.视材料为无限弹性体时，压杆的初挠度越大，相同压力情况下，杆的挠度越大 C.实际压杆绝大多数为无限弹性体，少数为非无限弹性体 D.视材料为无限弹性体时，初弯曲即使很小，轴心受压构件的承载力总是低于欧拉临 界力 13.选择实腹式轴心受压构件截面时，第一步应()。 A.根据轴心压力的设计值和计算长度选定合适的截面形式 B.初步确定截面尺寸 C.进行强度和刚度的验算 D.计算主轴所需要的回转半径 14.轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于(）。 A.底板的抗弯刚度 B.柱子的截面积 C.基础材料的抗压能力 D.底板的厚度 15.保证工字形截面梁受压翼缘局部稳定的方法是().。 A.设置纵向加劲肋 B.设置横向加劲肋 C.采用有效宽度 D.限制其宽厚比 401
7. 焊缝长度方向与作用力平行的角焊缝是( )。 A.正面角焊缝 B. 侧面角焊缝 c.斜角焊缝 D. 混合焊缝 8. 下列关于螺栓在构件排列的相关要求说法有误的一项是( )。 A. 垂直于受力方向的受拉构件，各排螺栓的中距越小越好 B. 顺力作用方向的受压构件，各排螺栓中距不宜过大 c.螺栓排列施工时要保证有一定的空间，便于打哪 D. 中距和边距过大，连接板件间不能紧密贴合，潮气侵人缝隙易使钢材锈蚀 9. 高强度螺栓连接分为( )。 A. 摩擦型连接和承压型连接 c.承压型连接和螺旋型连接 10. 轴心受力构件主要包括( )。 A. 轴心受压构件和轴心受拉构件 B. 轴心受弯构件和轴心受拉构件 c.轴心受扭构件和轴心受拉构件 D. 轴心受剪构件和轴心受压构件 B. 摩擦型连接和螺旋型连接 D. 螺旋型连接和扭剪型连接 1.理想轴心受压构件可能的三种屈曲形式分别是( )。 A. 弯曲屈曲、扭曲屈曲、弯扭屈曲 B. 弯剪屈曲、扭曲屈曲、弯扭屈曲 c. 拉扭屈曲、弯曲屈曲、扭曲屈曲 D.弯剪屈曲、拉扭屈曲、弯曲屈曲 12. 下列关于初弯曲对压杆影响说法错误的是( )。 A. 具有初弯曲的构件在未受力前就呈弯曲状态 B. 视材料为元限弹性体时，压杆的初挠度越大，相同压力情况下，杆的挠度越大 c.实际压杆绝大多数为无限弹性体，少数为非无限弹性体 D.视材料为无限弹性体时，初弯曲即使很小，轴心受压构件的承载力总是低于欧拉临 界力 13. 选择实腹式轴心受压构件截面时，第一步应( )。 A.根据轴心压力的设计值和计算长度选定合适的截面形式 B. 初步确定截面尺寸 c.进行强度和刚度的验算 D. 计算主轴所需要的回转半径 14. 轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于( )。 A. 底板的抗弯刚度 B. 柱子的截面积 c.基础材料的抗压能力 D. 底板的厚度 15. 保证工字形截面梁受压翼缘局部稳定的方法是( )。 A. 设置纵向加劲肋 B. 设置横向加劲肋 c.采用有效宽度 D.限制其宽厚比 401
16.下列关于组合粱截面沿长度的改变说法正确的一项()。 A.单层翼缘板改变截面时宜改变翼缘板宽度而非厚度 B.梁改变一次截面可节约钢材50% C.梁改变截面可以节约钢材，因此改变次数越多越好 D.粱的跨度越小，改变截面越经济 17.单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压时，构件达 到临界状态的应力分布()。 A.可能在拉、压侧都出现塑性 B.只在受压侧出现塑性 C.只在受拉侧出现塑性 D.拉、压侧都不会出现塑性 18.下列关于屋盖支撑及其作用说法有误的一项是()。 A.为使屋架结构有足够的空间刚度和稳定性，必须在屋架间设置支撑系统 B.屋盖支撑系统可以分为横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和系杆 C.支撑最重要的作用就是传递竖向荷载 D.支撑可以避免压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振动 得 分 评卷人 二、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”每小题2分，共计24分）】 19.当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特 定状态就称为该功能的极限状态。 () 20.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。 () 21.钢材越厚压缩比越小，因此厚度大的钢材不但强度较高，而且塑性、冲击韧性和焊接性 能也较好。 () 22.焊缝按施焊位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊，其中平焊的操作条件最差，焊缝质量不 易保证。 () 23.承压型高强螺栓连接只依靠被连接板件间强大的摩擦阻力承受外力，以摩擦阻力被克 服作为连接承载能力的极限状态。 () 24.《钢结构设计规范》规定角焊缝中的最小焊角尺寸h:=1.5√，其中t为较厚焊件的厚 度(mm)。 () 25.设计轴心受力构件时，轴心受压构件只需进行强度和刚度计算。 () 26.轴心受压构件板件过薄，在压力作用下，板件离开平面位置发生凸曲现象，称为构件丧 失局部稳定。 () 27.承受轴心荷载的构件称为受弯构件。 () 28.型钢梁腹板合翼缘的宽厚比都比较小，局部稳定可得到保证，不需进行验算。() 29.偏心受压柱刚接柱脚只传递轴心压力和剪力，铰接柱脚除传递轴心压力和剪力外，还 要传递弯矩。 () 30.屋架的外形首先取决于建筑物的用途，其次考虑用料经济、施工方便、与其他构件的连 接以及结构的刚度等问题。 () 402
16. 下列关于组合梁截面沿长度的改变说法正确的一项( )。 A. 单层翼缘板改变截面时宜改变翼缘板宽度而非厚度 B. 梁改变一次截面可节约钢材 50% c. 梁改变截面可以节约钢材，因此改变次数越多越好 D. 梁的跨度越小，改变截面越经济 17. 单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压时，构件达 到临界状态的应力分布( )。 A. 可能在拉、压侧都出现塑性 B.只在受压侧出现塑性 c. 只在受拉侧出现塑性 D.拉、压侧都不会出现塑性 18. 下列关于屋盖支撑及其作用说法有误的一项是( )。 A. 为使屋架结构有足够的空间刚度和稳定性，必须在屋架间设置支撑系统 B. 屋盖支撑系统可以分为横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和系杆 c.支撑最重要的作用就是传递竖向荷载 D. 支撑可以避免压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振动 |得分|评卷人| | 二、判断题{正确的划"~"，错误的划 "x" 每小题 分，共计 24 分) 19. 当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特 定状态就称为该功能的极限状态。( ) 20. 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。( ) 能也较好。( 1.钢材越厚压缩比越小，因此厚度大的钢材不但强度较高，而且塑性、冲击韧性和焊接性 ) 易保证。( 22. 焊缝按施焊位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊，其中平焊的操作条件最差，焊缝质量不 ) 23. 承压型高强螺栓连接只依靠被连接板件间强大的摩擦阻力承受外力，以摩擦阻力被克 服作为连接承载能力的极限状态。( ) 24. ((钢结构设计规范》规定角焊缝中的最小焊角尺寸 = 1. ..{ï， 其中 为较厚焊件的厚 (mm) 0 ( ) 25. 设计轴心受力构件时，轴心受压构件只需进行强度和刚度计算。( ) 失局部稳定。( 26. 轴心受压构件板件过薄，在压力作用下，板件离开平面位置发生凸曲现象，称为构件丧 ) 27. 承受轴心荷载的构件称为受弯构件。( ) 28. 型钢梁腹板合翼缘的宽厚比都比较小，局部稳定可得到保证，不需进行验算。( ) 要传递弯矩。( 29. 偏心受压柱刚接柱脚只传递轴心压力和剪力，镜接柱脚除传递轴心压力和剪力外，还 ) 30. 屋架的外形首先取决于建筑物的用途，其次考虑用料经济、施工方便、与其他构件的连 接以及结构的刚度等问题。( ) 402
得分 评卷人 三、简答题（每小题8分，共计24分） 31.钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点？ 32.计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比？ 33.什么是梁的整体失稳现象？ 得 分 评卷人 四、计算题（共计16分）】 34.如图1所示一根简支梁长6m,采用I32a(f=215N/mm2,f,=125N/mm2),已知梁 单位长度的重量为517N/m,Ix=11080cm,Wx=692cm3,I./Sx=27.5cm,b.=9.5mm。梁 上作用恒荷载，荷载密度q=29700N/m,试验算此梁的正应力及支座处剪应力。 已知：荷载分项系数为1.2，截面塑性发展系数Yx=1.05,Y,=1.20。 公式M-日0r1o70≤V=- ,S≤f 图1 403
|得分|评卷人| | 三、简答题(每小题 分，共计 24 分) 1.钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点? 32. 计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比? 33. 什么是梁的整体失稳现象? |得分|评卷人| | 四、计算题{共计 16 分} 34. 如图 所示一根简支梁长 6m ，采用 132a(f= 215N/mm2 , fv = 125N/mm勺，已知梁 单位长度的重量为 517N/m Ix = 11080cm\W =692cm , Ix/Sx=27. 5cm , lw=9. 5mm 。梁 上作用恒荷载，荷载密度 q=29700N/m 试验算此梁的正应力及支座处剪应力。 已知:荷载分项系数为1. ，截面塑性发展系数 Yx= 1. 05 , yy= 1. 20 1. ~ _.. 1. \'S 公式 zMX=-qlz zσ= ?i f;\'= ~ ql;r= ~ -:xζ fv YxWnx ----J ,. 2 '1 v ,. Ixlw q •••••••••• 403
试卷代号：1108 国家开放大学（中央广播电视大学）2015年春季学期“开放本科”期末考试 钢结构（本） 试题答案及评分标准 (供参考) 2015年7月 一、单项选择题（将每题正确答案的序号填入括号内，每小题2分，共计36分） 1.C 2.A 3.B 4.A 5.B 6.A 7.B 8.A 9.A 10.A 11.D 12.C 13.A 14.C 15.D 16.A 17.A 18.C 二、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”每小题2分，共计24分） 19./ 20./ 21.× 22.X 23.X 24./ 25.× 26./ 27.× 28.√ 29.× 30./ 三、简答题（每小题8分，共计24分） 以下是各个简答题的要点，可根据具体情况酌情给分 31.钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点？ 答：建筑钢材强度高，塑性和韧性好；钢结构的重量轻；材质均匀，与力学计算的假定比较 符合；钢结构制作简便，施工工期短；钢结构密闭性好，钢结构耐腐蚀性差；钢结构耐热但不耐 火；钢结构可能发生脆性断裂。 32.计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比？ 答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定 距离用缀条或缀板联系起来，构件的剪切变形较大，剪力造成的附加影响不能忽略。因此，采 用换算长细比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定承载力的影响。 33.什么是梁的整体失稳现象？ 答：粱主要用于承受弯矩，为了充分发挥材料的强度，其截面通常设计成高而窄的形式。 404
试卷代号 :1108 国家开般大学(中央广播电视大学 )2015 年春季学期"开放本科"期末考试 钢结构(本) 试题答案及评分标准 〈供参考) 2015 一、单项选择题{将每题正确答案的序号填入擂号内，每小题 分，共计 36 分} 1. C 2.A 3. B 4.A 6.A 7.B 8.A 9.A 11. D 12. C 13.A 14. C 16. A 17. A 18. C 二、判断题{正确的划 19. .J 20. .J 21. X 22. X 24. .J 25. X 26. .J 27. X 29. X 30. .J 三、简答题{每小题 分，共计 24 分} 以下是各个简答题的要点，可根据具体情况酌情给分 1.钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点? 5. B 10.A 15. D 23. X 28. .J 建筑钢材强度高，塑性和韧性好 钢结构的重量轻 材质均匀，与力学计算的假定比较 符合;钢结构制作简便，施工工期短 钢结构密闭性好 钢结构耐腐蚀性差 钢结构耐热但不耐 钢结构可能发生脆性断裂。 32. 计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比? 格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定 距离用缀条或缀板联系起来，构件的剪切变形较大，剪力造成的附加影响不能忽略.因此，采 用换算长细比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定承载力的影响。 33. 什么是梁的整体失稳现象? 梁主要用于承受弯矩，为了充分发挥材料的强度，其截面通常设计成高而窄的形式。 404
当荷载较小时，仅在弯矩作用平面内弯曲，当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯 曲的同时，将突然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的弯扭屈曲 或整体失稳。 四、计算题（共计16分） 以下是本题的答案要点，可根据具体情况酌情给分 34.解：(1)计算总弯矩 梁自重产生的弯矩为： M,=日×517X1.2×62=2792N·m (2分) 外荷载在跨中产生的最大弯矩为： M,=号×29700×1.2X62=13650N·m (2分) 总弯矩为： M.=133650+2792=136442N·m (2分) (2)验算弯曲正应力 136442×103 口==.05x692x10=187.8N/mm2<j=215N/mm 正应力满足要求。 (3分) (3)验算支座处最大剪应力： 支座处最大剪力： V=2[(29700×6+517×6)×1.2]=108781.2N (3分) 验算剪应力： =2=2z07k号.5=41.63N/mm<,=125NVmm: 支座处剪应力满足要求。 (4分) 405
当荷载较小时，仅在弯矩作用平面内弯曲，当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯 曲的同时，将突然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的弯扭屈曲 或整体失稳。 四、计算题{共计 16 分} 以下是本题的答案要点，可根据具体情况酌情给分 34. 解:(1)计算总弯矩 梁自重产生的弯矩为 M}= X517X 1. 2X62 =2792N. m (2 分〉 外荷载在跨中产生的最大弯矩为: 专×却700X 1. 2X62 = 133650N • 叫) 总弯矩为 Mx =133650+2792=136442N. m (2 分〉 (2) 验算弯曲正应力 {x 136442X 103 σ= 一一一 ~^vr::v~-xcu:" ~v'^3 187.8N/mmz<f=215N/mmz 1x 正应力满足要求。 (3 分〉 (3) 验算支座处最大剪应力 支座处最大剪力 寸[仰OOX 17X 似叫=108781. 2N (3 分〉 验算剪应力 VS 108781. 2 τ= 一一= =41.63N/mmz < fv=125N/mmz ltw 27.5X10X9.5 支座处剪应力满足要求。 (4 分〉 405