试卷代号：1108 座位号■☐ 国家开放大学（中央广播电视大学）2014年秋季学期“开放本科”期末考试 钢结构（本）试题 2015年1月 题 号 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.按承载力极限状态设计钢结构时，应考虑( )。 A.荷载效应的基本组合 B.荷载效应的标准组合 C.荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合 D.荷载效应的频遇组合 2.钢结构具有优越的抗震性能，这是因为建筑钢材具有良好的( A.密闭性 B.强度 C.塑性和韧性 D.耐火性 3.钢材具有两种性质不同的破坏形式分别指()。 A,塑性破坏和脆性破坏 B.弹性破环和延性破环 C.塑性破坏和延性破环 D.脆性破坏和弹性破坏 4.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 485
试卷代号 :1108 座位号rn 国家开放大学(中央广播电视大学)2014 年秋季学期"开放本科"期末考试 E 钢结构(本) 试题 四阿τ1 || 2015 一、单项选择题{将每题正确答案的序号填入括号内，每小题 分，共 36 分) 1.按承载力极限状态设计钢结构时，应考虑〈 A. 荷载效应的基本组合 B. 荷载效应的标准组合 c. 荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合 D. 荷载效应的频遇组合 2. 钢结构具有优越的抗震性能，这是因为建筑钢材具有良好的( )。 A. 密闭性 B. 强度 c. 塑性和韧性 D. 耐火性 3. 钢材具有两种性质不同的破坏形式分别指( )。 A. 塑性破坏和脆性破坏 B. 弹性破坏和延性破坏 c. 塑性破坏和延性破坏 D. 脆性破坏和弹性破坏 4. 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 485
5.钢材在低温下，塑性()。 A.提高 B.降低 C.不变 D.不能确定 6.钢构件在每次应力循环中的最大应力与最小应力之差称为( )。 A.应力幅 B.应力集中程度 C.静力强度 D.应力循环次数 7.利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的电弧焊熔方法指的是( A.手工电弧焊 B.自动埋孤焊 C.气体保护焊 D.半自动埋弧焊 8.按照施焊位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊，其中操作条件最差的是( )。 A.平焊 B.横焊 C.立焊 D.仰焊 9.在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为()。 A.均匀分布 B.一端大、一端小 C.两端大、中间小 D.两端小、中间大 10.普通螺栓受剪连接主要有四种破坏形式，即(I)螺杆剪断；（Ⅱ）壁孔挤压破坏；（Ⅲ） 勾件拉断：(V)端部钢板冲剪破坏。在抗剪螺栓连接的设计计算时只考虑()。 A.(I)、(Ⅱ) B.(I)、(Ⅱ)、（Ⅲ）、(V) C.(I)、(Ⅱ)、（Ⅲ） D.(I),(Ⅱ)、(W) 11.提高轴心受压局部稳定常用的合理方法是()。 A.增加板件宽厚比 B.增加板件厚度 C.增加板件宽度 D.设置横向加劲肋 12.下列关于高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接说法正确的一项是( )。 A.没有本质区别 B.施工方法相同 C.承载力计算方法不同 D.螺栓使用材料不同 486
5. 钢材在低温下，塑性( )。 A. 提高 B. 降低 C. 不变 D. 不能确定 6. 钢构件在每次应力循环中的最大应力与最小应力之差称为( )。 A. 应力幅 B. 应力集中程度 c.静力强度 D. 应力循环次数 7. 利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的电弧焊熔方法指的是( )。 A. 手工电弧焊 B. 自动埋弧焊 c.气体保护焊 D. 半自动埋弧焊 8. 按照施焊位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊，其中操作条件最差的是( )。 A. 平焊 B.横焊 c.立焊 D. 仰焊 9. 在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为( )。 A. 均匀分布 B. 一端大、一端小 C. 两端大、中间小 D. 两端小、中间大 10. 普通螺栓受剪连接主要有四种破坏形式，即( 1 )螺杆剪断; ( II )壁孔挤压破坏; (囚〉 与件拉断 ;(W) 端部钢板冲剪破坏。在抗剪螺栓连接的设计计算时只考虑( )。 A. (1) (II) B. ( 1 )、( II )、( I! 、(町) c. ( 1 )、( II )、(皿) D. (1) (II) 、(凹) 1.提高轴心受压局部稳定常用的合理方法是( )。 A. 增加板件宽厚比 B. 增加板件厚度 c.增加板件宽度 D. 设置横向加劲肋 12. 下列关于高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接说法正确的一项是( )。 A. 没有本质区别 B. 施工方法相同 c.承载力计算方法不同 D.螺栓使用材料不同 486
13.当轴心受压构件的长细比较大而截面又没有孔洞削弱时，轴心受压构件截面设计的 决定因素是( )。 A.整体稳定性 B.强度 C.刚度 D.局部稳定性 14.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 15.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 16.承受横向荷载的构件称为()。 A.受弯构件 B.受剪构件 C.受扭构件 D.受拉构件 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.关于屋架的形式说法有误的一项是( )。 A。屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等 B.屋架外形选择最重要的方面是施工方便 C.屋架外形与屋面材料要求的排水坡度有关 D.从内力分配的观点看，三角形屋架的外形明显不合理 487
13. 当轴心受压构件的长细比较大而截面又没有孔洞削弱时，轴心受压构件截面设计的 决定因素是( )。 A.整体稳定性 B. 强度 c. 刚度 D.局部稳定性 14. 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 15. 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 16. 承受横向荷载的构件称为( )。 A. 受弯构件 B. 受剪构件 c.受扭构件 D.受拉构件 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. 关于屋架的形式说法有误的一项是( )。 A. 屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等 B. 屋架外形选择最重要的方面是施工方便 c.屋架外形与屋面材料要求的排水坡度有关 D.从内力分配的观点看，三角形屋架的外形明显不合理 487
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.在结构设计中，失效概率P:越大，可靠指标B越小，结构可靠性越差。() 20.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 钢材的强度并无明显关系。() 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.摩擦型高强度螺栓连接以螺栓被剪坏或承压破坏作为连接承载能力的极限状态。 () 23.正面角焊缝相对于侧面角焊缝，破坏强度低，塑性变形能力好。() 24.在受拉连接接头中产生的撬力的大小与连接件的刚度有关，连接件的刚度较小，撬力 越小。() 25.轴心受力构件的刚度通过限制其长细比来保证。() 26.梁的设计必须同时满足承载能力极限状态和正常使用极限状态。() 27.四边支承薄板的屈曲性能与压杆相同，薄板屈曲荷载即是其极限荷载。() 28.为了保证压弯构件中板件的局部稳定，采取同轴心受压构件相同的办法，限制受压翼 缘和腹板的宽厚比和高厚比。() 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。() 488
|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. 在结构设计中，失效概率 越大，可靠指标卢越小，结构可靠性越差。 ) 20. 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 钢材的强度并无明显关系。( ) 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 性能也较好。( ) 22. 摩擦型高强度螺栓连接以螺栓被剪坏或承压破坏作为连接承载能力的极限状态。 ( ) 23. 正面角焊缝相对于侧面角焊缝，破坏强度低，塑性变形能力好。( ) 24. 在受拉连接接头中产生的撬力的大小与连接件的刚度有关，连接件的刚度较小，撬力 越小。) 25. 轴心受力构件的刚度通过限制其长细比来保证。( ) 26. 梁的设计必须同时满足承载能力极限状态和正常使用极限状态。( ) 27. 四边支承薄板的屈曲性能与压杆相同，薄板屈曲荷载即是其极限荷载。( ) 28. 为了保证压弯构件中板件的局部稳定，采取同轴心受压构件相同的办法，限制受压翼 缘和腹板的宽厚比和高厚比。( ) 29. 偏心受压柱刚接柱脚只传递轴心压力和剪力，钱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。( ) 488
得分 评卷人 三、简答题（每小题8分，共计24分） 31.简述钢材塑性破坏和脆性破坏。 32.抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？如何防止？ 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：已知焊缝承受的斜向静力荷载设计值F=150kN,0=60°，偏心e为 20mm,角焊缝的焊脚尺寸h:=8mm,实际长度l=155mm,钢材为Q235B,焊条为E43型(f作 =160N/mm2),A取1.22。验算图所示直角角焊缝的强度。 N 公式：N=Fsin0:M=N·e:h=0.7h:l=1-2h:=2h©=22：m=+a V V=Fcos0=X'√ )2+请≤fi e 图1 489
|得分|评卷人| | 三、简答题{每小题 分，共计 24 分} 1.简述钢材塑性破坏和脆性破坏。 32. 抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式?如何防止? 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:已知焊缝承受的斜向静力荷载设计值 F= 150kN , 0= 60 ，偏心 20mm ，角焊缝的焊脚尺寸 h{=8mm 实际长度 l=155mm 钢材为 Q235B 焊条为 E43 型(斤 =160N/mm2 ) ，由取1. 220 验算图所示直角角焊缝的强度。 公式 :N=FsinO; M=N. e; he=O. 7hnlw=l-2h{; ai'=军工 ar elw 2 ;σ{=σ? f1 ; V=FcosO;r{=乏;而)2 +ri <.fi F 489
试卷代号：1108 国家开放大学（中央广播电视大学）2014年秋季学期“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1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.B 3.A 4.B 5.B 6.A 7.C 8.D 9.C 10.A 11.D 12.C 13.D 14.A 15.C 16.A 17.A 18.B 二、判断题（正确的划“/”，错误的划“×”每小题2分，共计24分） 19./ 20./ 21.X 22.X 23.× 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.简述钢材塑性破坏和脆性破坏。 答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构 件的应力达到钢材的抗拉强度∫。后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形；脆性破环前塑 性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点∫，断裂从应力集中处开 始。 32.抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？如何防止？ 答：螺栓抗剪连接达到极限承载力时，可能的破环形式有四种形式：①栓杆被剪断；②螺栓 承压破坏；③板件净截面被拉断；④端板被栓杆冲剪破坏。 第③种破坏形式采用构件强度验算保证；第④种破坏形式由螺栓端距≥2d。保证。第①、 ②种破坏形式通过螺栓计算保证。 490
试卷代号 :1108 国家开放大学(中央广播电视大学 )2014 年秋季学期"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括号内，每小题 分，共计 36 分) 1. C 6. A 11. D 16. A 二、判断题(正确的划 19. .J 24. X 2. B 7. C 12. C 17. A 20. .J 25. .J 29. X 30. .J 三、简答题{每小题 分，共计 24 分} 3. A 8.D 13. D 18. B 21. X 26. .J 4. B 9. C 14. A 22. X 27. X 以下是各个简答题的要点，可根据具体情况酌情给分。 1.简述钢材塑性破坏和脆性破坏。 5. B 10. A 15. C 23. X 28. .J 答:塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构 件的应力达到钢材的抗拉强度 fu 后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形;脆性破坏前塑 性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点儿，断裂从应力集中处开 始。 32. 抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式?如何防止? 答:螺栓抗剪连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有四种形式:①栓杆被剪断;②螺栓 承压破坏;③板件净截面被拉断;④端板被栓杆冲剪破坏。 第③种破坏形式采用构件强度验算保证;第④种破坏形式由螺栓端距注2d 保证。第①、 ②种破坏形式通过螺栓计算保证。 490
33.什么是梁的整体失稳现象？ 答：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。 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】 34.以下是本题的答案要点，可根据具体情况酌情给分。 解：将F分解为垂直于焊缝和平行于焊缝的分力 N=Fsin0=Fsin60°=150×5=129.9(kN)(2分) 2 M=N·e=129.9×0.02=2.6(kN。m)(2分) 129.9×103 =20=2x0.7X8X055-16=83.4N/mm2)(2分) .6M 6×2.6×106 =2.7=2x0.7x8X155-162=72.1N/mm）（2分) o=+aM=83.4+72.1=155.5(N/mm2)(2分) V=Fco0=Fcos60°=150X号=75(kN)(2分) 75×103 x1==2×0.7X8X(55-16)=48.2(N/mm)(2分) √g+日-√22+48.2=136.3NWm2)<r-16 ON/mm 直角角焊缝的强度满足要求(2分) 491
33. 什么是梁的整体失稳现象? 答: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。 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} 34. 以下是本题的答案要点，可根据具体情况酌情给分。 解:将 分解为垂直于焊缝和平行于焊缝的分力 /3 N=Fsin8=Fsin600 = 150X 立三 =129.9(kN) (2 分) 2 M=N' e=129. 9XO. 02=2. 6(kN • m) (2 分) N_ N _ 129.9XI03 的一五三;一 2XO. ;;('8;:(;55-16) =83. 4(N/mm2 ) (2 分) 岛.f 6X2.6X106 σ?= 一一寸= 、安 =72. l(N/mm2) (2 分) 2h.lwZ 2XO.7X8X(] 严严 1 ~ σr= l1 f+σ =83.4+72. 1=155. 5(N/mm2) (2 分) V=F =F叫归50 ÷=7 N) (2 分) V 75X 103 r= ;=2 0.7 ×〈 155-16)=48.2(N/mm2)(2 分) f ,... /, 155.5 (子 )2 =A/( 一一~"V)2+48. 22 =136. 3(N/mm2)<fl=160N/mm2 ßr' .• 1 'V' 1. 22 直角角焊缝的强度满足要求 (2 分〉 491