试卷代号：1108 座位号■■ 国家开放大学（中央广播电视大学）2016年春季学期“开放本科”期末考试 钢结构（本）试题 2016年7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,在结构设计中，失效概率P与可靠指标3的关系为()。 A.P,越大，B越大，结构可靠性越差 B.P,越大，P越小，结构可靠性越差 C.P」越大，B越小，结构越可靠 D.Pr越大，B越大，结构越可靠 2.钢结构的重量轻，相同跨度的结构承受相同的荷载，普通钢屋架的重量为钢筋混凝土屋 架的()。 A.1/3~1/2 B.1/4~1/3 C.1/20~1/10 D.1/301/20 3.钢材的工艺性能主要包括()。 A.冷加工、热加工、可焊性 B.强度、刚度 C.塑性、韧性、可焊性 D.抗疲劳性、冷弯性能 4.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点 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 403
试卷代号 :1108 座位号 国家开放大学(中央广播电视大学 )2016 年春季学期"开放本科"期末考试 E 钢结构(本) 试题 四罔丁 l| 2016 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.在结构设计中，失效概率 Pf 与可靠指标卢的关系为( )。 越大 越大，结构可靠性越差 越大，卢越小，结构可靠性越差 C'P 越大，卢越小，结构越可靠 越大，卢越大，结构越可靠 2. 钢结构的重量轻，相同跨度的结构承受相同的荷载，普通钢屋架的重量为钢筋混凝土屋 架的( )。 A. 1/3~1/2 C. 1/20~ 1/10 3. 钢材的工艺性能主要包括( )。 A. 冷加工、热加工、可焊性 B. 强度、刚度 c.塑性、韧性、可焊性 D.抗疲劳性、冷弯性能 B. 1/4~1/3 D. 1/30~ 1/20 4. 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点 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 403
5.焊缝长度方向与作用力垂直的角焊缝是( )。 A.正面角焊缝 B.侧面角焊缝 C.斜角焊缝 D.混合焊缝 6.螺栓群的抗剪连接承受轴心力时，螺栓受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 7.高强度摩擦型连接的承载力取决于( )。 A.螺栓直径的大小 B.螺栓所用材料 C.板件接触面的摩擦力 D.螺栓抗剪承载力设计值 8.设计轴心受拉构件计算的内容为( )。 A.强度 B.强度和整体稳定 C.强度、局部稳定和整体稳定 D.强度、刚度（长细比） 9.单轴对称T形截面构件，当绕对称轴屈曲时，其屈曲形式为()。 A.弯曲屈曲 B.弯剪屈曲 C.扭曲屈曲 D.弯扭屈曲 10.箱形截面轴心受压构件的翼缘支承情况是()。 A.四边支承 B.三边支承 C.双边支承 D.单边支承 11.格构式轴心受压构件缀条设计时，由于剪力的方向不定，斜缀条选择截面时应按( )。 A.轴心受拉杆 B.轴心受压杆 C.轴心受弯杆 D.轴心受剪杆 12.确定轴心受压实腹柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近，其目的 是( )。 A.便于与其他构件连接 B.构造简单、制造方便 C.达到经济效果 D.便于运输、安装和减少节点类型 13.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，《钢结构设计规范》采用的准则为净截面( A.最大应力达到钢材屈服点 B.平均应力达到钢材屈服点 C.最大应力达到钢材抗拉强度 D.平均应力达到钢材抗拉强度 14.钢梁的承载能力极限状态主要涉及的三方面分别是()。 A.强度、刚度、整体稳定 B.局部稳定、刚度、整体稳定 C.强度、刚度、局部稳定 D.强度、局部稳定、整体稳定 15.当梁的抗剪强度不满足设计要求时，下列提高梁抗剪强度最有效的措施是( A,增加翼缘板外伸宽度 B.增大梁的宽度 C.增大梁的高度 D.增大粱的腹板面积 404
5. 焊缝长度方向与作用力垂直的角焊缝是( )。 A. 正面角焊缝 B. 侧面角焊缝 c. 斜角焊缝 D. 混合焊缝 6. 螺栓群的抗剪连接承受轴心力时，螺栓受力沿长度方向的分布为( )。 A. 均匀分布 c.两端大、中间小 7. 高强度摩擦型连接的承载力取决于( A. 螺栓直径的大小 c. 板件接触面的摩擦力 8. 设计轴心受拉构件计算的内容为( B. 一端大、一端小 D. 两端小、中间大 B. 螺栓所用材料 D. 螺栓抗剪承载力设计值 A. 强度 B. 强度和整体稳定 c.强度、局部稳定和整体稳定 强度、刚度(长细比〉 9. 单轴对称 形截面构件，当绕对称轴屈曲时，其屈曲形式为( )。 A. 弯曲屈曲 B. 弯剪屈曲 c. 扭曲屈曲 D. 弯扭屈曲 10. 箱形截面轴心受压构件的翼缘支承情况是( )。 A. 四边支承 B. 三边支承 c. 双边支承 D. 单边支承 1.格构式轴心受压构件缀条设计时，由于剪力的方向不定，斜缀条选择截面时应按( )。 A. 轴心受拉杆 c. 轴心受弯杆 B. 轴心受压杆 D. 轴心受剪杆 12. 确定轴心受压实腹柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近，其目的 是( )。 A. 便于与其他构件连接 B. 构造简单、制造方便 c. 达到经济效果 D. 便于运输、安装和减少节点类型 13. 对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，((钢结构设计规范》采用的准则为净截面( )。 A.最大应力达到钢材屈服点 c.最大应力达到钢材抗拉强度 B. 平均应力达到钢材屈服点 D. 平均应力达到钢材抗拉强度 14. 钢梁的承载能力极限状态主要涉及的三方面分别是( )。 A. 强度、刚度、整体稳定 B. 局部稳定、刚度、整体稳定 c. 强度、刚度、局部稳定 D. 强度、局部稳定、整体稳定 15. 当梁的抗剪强度不满足设计要求时，下列提高梁抗剪强度最有效的措施是( )。 404 A. 增加翼缘板外伸宽度 c. 增大梁的高度 B. 增大梁的宽度 D. 增大梁的腹板面积
16.型钢梁中应用最广泛的是()。 A.工字钢和H型钢 B.工字钢和角钢 C.L型钢和T型钢 D.L型钢和H型钢 17.下列关于框架柱连接说法不正确的是()。 A。在框架结构中，梁和柱的节点一般采用铰接，少数情况下采用刚接 B.梁与柱的刚性连接要求连接节点不仅能可靠地传递剪力而且能有效地传递弯矩 C.梁端采用刚接可以减小梁跨中的弯矩，但制作施工较复杂 D.铰接时柱的弯矩由横向荷载或偏心压力产生 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用料经济，其次是建筑物用途 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 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.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。 () 20.高温时，硫使钢变脆，称之冷脆。 () 21.长期承受频繁的反复荷载的结构及其连接，在设计中必须考虑结构的疲劳问题。 () 22.焊接残余应力降低钢材在低温下的脆断倾向，增加结构的疲劳强度。 () 23.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 越大。 () 24.螺栓抗剪时，当螺栓杆直径较小而板件较厚，最易发生的破坏是板件被挤坏。() 25.角焊缝中的最大焊脚尺寸hy=1.2t,其中t为较厚焊件厚度。 () 26.轴心受力构件的刚度通过限制其长细比来保证。 () 27.构件的长细比是计算长度与回转半径之比。 () 28.粱主要用于承受弯矩，为了充分发挥材料的强度，其截面通常设计成低而宽的形式。 () 29.四边支承薄板的屈曲性能不同于压杆，薄板屈曲荷载并不是其极限荷载。 () 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。 () 405
16. 型钢梁中应用最广泛的是( )。 A. 工宇钢和 型钢 B. 工字钢和角钢 C. 型钢和 型钢 D. 型钢和 型钢 17. 下列关于框架柱连接说法不正确的是( )。 A. 在框架结构中，梁和柱的节点一般采用钱接，少数情况下采用刚接 B. 梁与柱的刚性连接要求连接节点不仅能可靠地传递剪力而且能有效地传递弯矩 C. 梁端采用刚接可以减小梁跨中的弯矩，但制作施工较复杂 D. 伎接时柱的弯矩由横向荷载或偏心压力产生 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用料经济，其次是建筑物用途 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 |得分|评卷人| | 二、多IJ 断题(正确的划"~" ，错误的划 "x" 每小题 分，共计 24 分} 19. 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。( ) 20. 高温时，硫使钢变脆，称之冷脆。( ) 1.长期承受频繁的反复荷载的结构及其连接，在设计中必须考虑结构的疲劳问题。 ( ) 22. 焊接残余应力降低钢材在低温下的脆断倾向，增加结构的疲劳强度。( ) 越大。( 23. 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 ) 24. 螺栓抗剪时，当螺栓杆直径较小而板件较厚，最易发生的破坏是板件被挤坏。( ) 25. 角焊缝中的最大焊脚尺寸 = 1. 2t 其中 为较厚焊件厚度。 26. 轴心受力构件的刚度通过限制其长细比来保证。 ( ) ( ) 27. 构件的长细比是计算长度与回转半径之比。( ) 28. 梁主要用于承受弯矩，为了充分发挥材料的强度，其截面通常设计成低而宽的形式。 ( ) 29. 四边支承薄板的屈曲性能不同于压杆，薄板屈曲荷载并不是其极限荷载。( ) 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。 ( ) 405
得分 评卷人 三、简答题（每小题8分，共计24分） 31.钢材的塑性破坏和脆性破坏各指什么？ 32.高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别是什么？ 33.实腹式压弯构件截面选择的具体步骤有哪些？ 得 分 评卷人 四、计算题（共计16分） 34.如图所示的拉弯构件长6000mm,轴向拉力的设计值为800kN,横向均布荷载的设计 值为7kN/m。设截面无削弱，钢材为Q345(f=310N/mm2),构件采用普通工字钢I22a,截面 积A=42.1cm2,重量0.32kN/m,W.=310cm3,i.=8.99cm,iy=2.32cm。验算截面是否满 足设计要求。 已知：允许长细比[]=350，截面塑性发展系数y.=1.05,y,=1.20,荷载分项系数为1.0。 o-+0.-= 公式：M.=g A千y,w:= ， iy 7kN/m 300KN800kN 6000 406
三、简答题(每小题 分，共计 24 分) 1.钢材的塑性破坏和脆性破坏各指什么? 32. 高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别是什么? 33. 实腹式压弯构件截面选择的具体步骤有哪些? |得分|评卷人| | 四、计算题(共计 16 分} 34. 如图所示的拉弯构件长 6000mm ，轴向拉力的设计值为 800kN ，横向均布荷载的设计 值为 7kN/m 。设截面元削弱，钢材为 Q345(f=310N/mm勺，构件采用普通工字钢 122a ，截面 A=42.1cm ，重量 O. 32kN/m,Wx=310cm3 , i x =8. 99cm , i y=2. 32cm 。验算截面是否满 足设计要求。 已知:允许长细比[À]=350 截面塑性发展系数 Yx=l. 05 ,Yy=1. 20 ，荷载分项系数为1. N M lo. lov 公式 :Mx= ~ql2; 0'= 一+一一-;Àx= 千二 ;À 千二 8 '1", v A' YxWx ."x ix '''y iy 7kN/m 800kNf 'r， 曲曲 "'1* 曲'曲 *'tlttftt 800k ←马 制手一 -x 406
试卷代号：1108 国家开放大学（中央广播电视大学）2016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) 2016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.B 2.B 3.A 4.B 5.A 6.C 7.C 8.D 9.D 10.A 11.B 12.C 13.B 14.D 15.D 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.X 21./ 22.× 23.√ 24.× 25.X 26.√ 27./ 28.X 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.钢材的塑性破坏和脆性破各指什么？ 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∫y,断裂从应力集中 处开始。 32.高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别是什么？ 答：高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别在于普通螺栓连接在受剪时依靠螺栓栓 杆承压和抗剪传递剪力，在拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小，其影响可以忽略。而高强度螺 栓除了其材料强度高之外，拧紧螺栓还施加很大的预拉力，使被连接板件的接触面之间产生压 紧力，因而板件间存在很大的摩擦力。 407
试卷代号 :1108 国家开放大学(中央广播电视大学 )2016 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) 2016 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. B 2.B 3. A 4.B 6.C 7. C 8.D 9. D 11. B 12. C 13. B 14. D 16. A 17. A 18. B 二、判断题{正确的划 19. X 20. X 21. -J 22. X 24. X 25. X 26. -J 27. -J 29. -J 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.钢材的塑性破坏和脆性破坏各指什么? 5.A 10. A 15. D 23. -J 28. X 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. 高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别是什么? 高强度螺栓连接和罄通螺栓连接的主要区别在于普通螺栓连接在受剪时依靠螺栓栓 杆承压和抗剪传递剪力，在拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小，其影响可以忽略。而高强度螺 栓除了其材料强度高之外，拧紧螺栓还施加很大的预拉力，使被连接板件的接触面之间产生压 紧力，因而板件间存在很大的摩擦力。 407
33.实腹式压弯构件截面选择的具体步骤有哪些？ 答：(1)计算构件的内力设计值； (2)选择截面形式； (3)确定钢材和强度设计值； (4)确定弯矩作用平面内和平面外的计算长度； (5)根据经验或已有资料初选截面尺寸： (6)验算初选截面强度、刚度、稳定性是否符合要求。 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)验算强度 M,=g92r=日7×1.0+o.32x1.o)×6-32.9kN·m) (4分) 32.9×106 g-A+,0,-42.1X10干.05X310X10=291.0N/mm2)<f=310(N/mm2 (4分) (2)验算长细比 1.=g=600 1-&.99=66.7<[]=350 (4分) om_600 ,2.32=258.6<[]=350 1y= (4分) 所选截面满足设计要求。 408
33. 实腹式压弯构件截面选择的具体步骤有哪些? 答:(1)计算构件的内力设计值 (2) 选择截面形式 (3) 确定钢材和强度设计值 (4) 确定弯矩作用平面内和平面外的计算长度 (5) 根据经验或已有资料初选截面尺寸 (6) 验算初选截面强度、刚度、稳定性是否符合要求。 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)验算强度 1 _ 1 Mxzlfqtz= (7 X 1. 0+0. 32 X 1. 0) X 62 =32. 9(kN • m) (4 分〉 N. M. 800X103 32.9X106 =一+一一一一一一 1 ^-"-~./-".，^-，，，-./ 1 ^. 291. 0(N/mmZ )<f=310(N/mm2 ) A . YxWx 42.1X10 n~ '-/ I')~ r\ '-/唱 ^3 (4 分〉 (2) 验算长细比 lo. 600 产工=一一=66.7<[λJ=350 (4 分〉 i. 8.99 lnv 600 立=一一 =258.6<[λJ=350 (4 分〉 i y 2.32 所选截面满足设计要求。 408