1、 钢结构设计原理练习题 第 1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中，失效概率 Pf与可靠指标 的关系为（ B ）。 A、 Pf越大， 越大，结构可靠性越差 B、 Pf越大， 越小，结构可靠性越差 C、 Pf越大， 越小，结构越可靠 D、 Pf越大， 越大，结构越可靠 2、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ A ） A、 0Z B、 0Z C、 0Z D、 0Z 3、钢结构具有塑性韧性好的特点，则主要用于（ A ）。 A直接承受动力荷载作用的结构 B大跨度结构 C高耸结构和高层建筑 D轻型钢结构 4、在重型工业厂房中，采用钢结构是因为它具有（ C ）的特点。 A匀质等向体、塑性和韧性好
2、B匀质等向体、轻质高强 C轻质高强、塑性和韧性好 D可焊性、耐热性好 5、当结构所受荷载的标准值为：永久荷载kGq，且只有一个可变荷载kQq，则荷载的设计值为（ D ）。 AkGqkQqB 1.2（kGqkQq） C 1.4（kGqkQq） D 1.2kGq 1.4kQq6、钢结构一般不会因偶然超载或局部 荷载而突然断裂破坏，这是由于钢材具有（ A ）。 A良好的塑性 B良好的韧性 C均匀的内部组织 D良好的弹性 7、钢结构的主要缺点是（ C ）。 A、结构的重量大 B、造价高 C、易腐蚀、不耐火 D、施工困难多 8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（ B ） A.密封性好 B.自重轻
3、 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可 靠度是指结构在 规定的时间 内，在 规定的条件 下，完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了 最大承载力 而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的 最大塑性变形的情况 。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点： 1） _强度高、自重轻 _、 2） _塑性、韧性好 _， 3） _材质均匀、工作可靠性高 _。 4、正常 使用极限状态的设计内容包括 控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求，结构的极限状态可分为下列两类： _承载力极限 状态 _ _正常使用极限 状态 _、 - 1 - 6、某
4、构件当其可靠指标 减小时，相应失效概率将随之 增大 。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？ 2、钢结构采用什么设计方法？其原则是什么？ 3、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中，各符号的意义 ？ 5、我国在钢结构设计中采用过哪些设计方法？我国现行钢结构设计规范采用的是什么方法？与以前的方法比较有什么优点？ 第 2章 钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下，强度（ A ），塑性（ B ），冲击韧性（ B ）。 (A)提高 (B)下降 (C)不变 (D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（ A ）。3、在构
5、件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（ B ）的典型特征。 (A)脆性破坏 (B)塑性破坏 (C)强 度破坏 (D)失稳破坏 4、建筑钢材的伸长率与（ D ）标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。 (A)到达屈服应力时 (B)到达极限应力时 (C)试件塑性变形后 (D)试件断裂后 5、钢材的设计强度是根据（ C ）确定的。 (A)比例极限 (B)弹性极限 (C)屈服点 (D)极限强度 6、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（ D ）表示。 (A)流幅 (B)冲击韧性 (C)可焊性 (D)伸长率 7、钢材牌号 Q235， Q345， Q390是根据材料（ A ）命名的。 (A)屈服点 (B
6、)设计强度 (C)标准强度 (D)含碳量 8、钢材经历了应变硬化 (应变强化 )之后（ A ）。 (A)强度提高 (B)塑性提高 (C)冷弯性能提高 (D)可焊性提高 9 型钢中的 H 钢和工字钢相比，（ B ）。 (A)两者所用的钢材不同 (B)前者的翼缘相对较宽 (C)前者的强度相对较高 (D)两者的翼缘都有较大的斜度 10、钢材是理想的（ C ）。 - 2 - (A)弹性体 (B)塑性体 (C)弹塑性体 (D)非弹性体 11、有两个材料分别为 Q235和 Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，（ D ）采用 E43焊条。 (A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须 12、 3号镇静
7、钢设计强度可以提高 5，是因为镇静钢比沸腾钢（ A ）好。 (A)脱氧 (B)炉种 (C)屈服强度 (D)浇注质量 13、同类钢种的钢板，厚度越大，（ A ）。 (A)强度越低 (B)塑性越好 (C)韧性越好 (D)内部构造缺陷越少 14、钢材 的抗剪设计强度 fv与 f有关，一般而言， fv（ A ）。 (A)f 3 (B) 3 f (C)f 3、 (D)3f 15、对钢材的分组是根据钢材的（ D ）确定的。 (A)钢种 (B)钢号 (C)横截面积的大小 (D)厚度与直径 16、钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由（ D ）等于单向拉伸时的屈服点决定的。 (A)最大主拉应力 1 (B)最大剪应
8、力 1 (C)最大主压应力 3 (D)折算应力 eq 17、 k 是钢材的（ A ）指标。 (A)韧性性能 (B)强度性能 (C)塑性性能 (D)冷加工性能 18、大跨度结构应优先选用钢结构，其主要原因是（ D ）。 (A)钢结构具有良好的装配性 (B)钢材的 韧性好 (C)钢材接近各向均质体，力学计算结果与实际结果最符合 (D)钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料 19、进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按 （ A ）。 (A)标准荷载计算 (B)设计荷载计算 (C)考虑动力系数的标准荷载计算 (D)考虑动力系数的设计荷载计算 20、沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法的主要不同之处是（ D
9、） 。 (A)冶炼温度不同 (B)冶炼时间不同 (C)沸腾钢不加脱氧剂 (D)两者都加脱氧剂，但镇静钢再加强脱氧剂 21、符号 L 125 80 10表示（ B ）。 (A)等肢角钢 (B)不等肢角钢 (C)钢板 (D)槽钢 22、假定钢材为理想的弹塑性体，是指屈服点以前材料为（ D ）。 (A)非弹性的 (B)塑性的 (C)弹塑性的 (D)完全弹性的 23、在钢结构的构件设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的（ A ）。 (A)最大应力 (B)设计应力 (C)疲劳应力 (D)稳定临界 应力 24、当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性（ B ）。 - 3 - (A)升高 (B)下降
10、(C)不变 (D)升高不多 25、在连续反复荷载作用下，当应力比 maxmin -1时，称为（ A ）；当应力比 maxmin 0时，称为（ B ）。 (A)完全对称循环 (B)脉冲循环 (C)不完全对称循环 (D)不对称循环 26、钢材的力学性能指标，最基本、最主要 的是（ C ）时的力学性能指 标。 (A)承受剪切 (B)承受弯曲 (C)单向拉伸 (D)双向和三向受力 27、钢材的冷作硬化，使（ A ）。 (A)强度提高，塑性和韧性下降 (B)强度、塑性和韧性均提高 (C)强度、塑性和韧性均降低 (D)塑性降低，强度和韧性提高 28、 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是（ C ）。
11、 (A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 (C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度 、伸长率、冷弯性能 29、对于承受静荷载常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是（ C ）。 (A)可选择 Q235钢 (B)可选择 Q345钢 (C)钢材应有冲击韧性的保证 (D)钢材应有三项基本保证 30、钢材的三项主要力学性能为（ A ）。 (A)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯 (C)抗拉强度、伸长率、冷弯 (D)屈服强度、伸长率、冷弯 31、验算组合梁刚度时，荷载通常取（ A ）。 (A)标准值 (B)设计 值 (C)组合值 (D)最大值 32、
12、 钢结构设计中钢材的设计强度为（ D ）。 (A)强度标准值 kf (B)钢材屈服点 yf (C)强度极限值 uf (D)钢材的强度标准值除以抗力分项系数 Rkf 33、 随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是（ A ）。 (A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降 (B)钢材的抗拉 、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高 (C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降 (D)视钢号而定 34、有四种厚度不等的 Q345钢板，其中（ A ）厚的钢板设计强度最高。 (A)12mm (B)18mm (C)25mm (D)30mm 35、 钢材的抗剪屈服强度（ B ） (A)由试验确定 (B)由能量
13、强度理论确定 (C)由计算确定 (D)按经验确定 36、在钢结构房屋中，选择结构用钢材时，下列因素中的（ D ）不是主要考虑的因素。 (A)建造地点的气温 (B)荷载性质 (C)钢材造价 (D)建筑的防火等级 - 4 - 37、下列论述中不正确的是（ B ）项。 (A)强度和塑性都是钢材的重要指标 (B)钢材的强度指标比塑性指标更重要 (C)工程上塑性指标主要用伸长率表示 (D)同种钢号中，薄板强度高于厚板强度 38、热轧型钢冷却后产生的残余应力（ C ）。 (A)以拉应力为主 (B)以压应力为主 (C)包括拉、压应力 (D)拉、压应力都很小 39、钢材内部除含有 Fe， C外，还含有害元素（
14、 A ）。 (A)N， O， S， P (B)N， O， Si (C)Mn， O， P (D)Mn， Ti 40、在普通碳素钢中，随着含碳量的增加，钢材的屈服点和极限强度（ B ），塑性（ C ），韧性（ C ），可焊性（ C ），疲劳强度（ C ）。 (A)不变 (B)提高 (C)下降 (D)可能提高也有可能下 降 41、 在低温工作 (-20C)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需（ C ）指标。 (A)低温屈服强度 (B)低温抗拉强度 (C)低温冲击韧性 (D)疲 劳强度 42、 钢材脆性破坏同构件（ D ）无关。 (A)应力集中 (B)低温影响 (C)残余应力 (D)弹性
15、模量 43、某构件发生了脆性破坏，经检查发现在破坏时构件内存在下列问题，但可以肯定其中（ A ）对该破坏无直接影响。 (A)钢材的屈服点不够高 (B)构件的荷载增加速度过快 (C)存在冷加工硬化 (D)构件有构造原因引起的应力集中 44、当钢材具有较好的塑性时，焊接残余应力（ C ）。 (A)降低结构的静力强度 (B)提高结构的静力强度 (C)不影响结构的静力强度 (D)与外力引起的应力同号，将降低结构的静力强度 45、 应力集中越严重，钢材也就变得越脆，这是因为（ B ）。 (A) 应力集中降低了材料的屈服点 (B) 应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到约束 (C)应力集中处的应力比平均应
16、力高 (D)应力集中降低了钢材的抗拉强度 46、某元素超量严重降低钢材的塑性及韧性，特别是在温度较低时促使钢材变脆。该元素是（ B ）。 (A)硫 (B)磷 (C)碳 (D)锰 47、 影响钢材基本性能的因素是（ C ）。 (A)化学成分和应力大小 (B)冶金缺陷和截面形式 (C)应力集中和加荷速度 (D)加工精度和硬化 48、 最易产生脆性破坏的应力状态是（ B ）。 (A)单向压应力状态 (B)三向拉应力状态 (C)二向拉一向压的应力状态 (D)单向拉应力状态 49、 在多轴应力下，钢材强度的计算标准为（ C ）。 (A)主应力达到 yf ， (B)最大剪应力达到 vf ， (C)折算应力
17、达到 yf (D)最大拉应力或最大压应力达到 yf - 5 - 50、 钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材（ B ）。 (A)变软 (B)热脆 (C)冷脆 (D)变硬 51、 处于常温工作的重级工作制吊车的焊接吊车梁，其钢材不需要保证（ C ）。 (A)冷弯性能 (B)常温冲击性能 (C)塑性性能 (D)低温冲击韧性 52、 正常设计的钢结构，不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏，这主要是由于材具有（ B ）。 (A)良好的韧性 (B)良好的塑性 (C)均匀的内部组织，非常接近于匀质和各向同性体 (D)良好的韧性和均匀的内部组织 53、 当温度从常温开始升高时，钢的（ D ）。 (A)强度
18、随着降低，但弹性模量和塑性却提高 (B)强度、弹性模量和塑性均随着降低 (C)强度、弹性模量和塑性均随着提高 (D)强度和弹性模量随着降低，而塑性提高 54、 下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，哪一组为正确的 ?（ C ）。 a.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值 b.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值 c.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值 d.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值 (A)a， c (B)b， c (C)a， d (D)b， d 55、 与节点板单面连接的等边角钢轴心受压构件， 10
19、0，计算角钢构件的强度时，钢材强度设计值应采用的折减系数 是（ C ）。 (A)0.65 (B)0.70 (C)0.75 (D)0.85 二、填空题 1、钢材代号 Q235的含义为 屈服点为 235N/mm2 的镇静碳素结构钢 。 2、钢材的硬化，提高了钢材的 _强度 _，降低了钢材的 _塑性、韧性 _。 3、伸长率 10 和伸长率 5 ，分别为标距长 l =_10d。 _和 l _5d。 _的试件拉断后的 _伸长率与原标距比值的百分率 _。 4、当用公式 计算常幅疲劳时，式中 表示 _应力幅 _。 5、钢材的两种破坏形式为 _塑性 破坏 _和 _脆性 破坏 _。 6、 钢材的设计强度等于钢材
20、的屈服强度 fy 除以 _抗力分项系素 _。 7、钢材在复杂应力状态下，由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材在 _单向拉伸时的屈服点 _。 8、 按 _脱氧程度 _之不同，钢材有镇静钢和沸腾钢之分。 9、钢材的 k值与温度有关，在 -20C或在 -40C所测得的 k值称 负温冲击韧性 。 10、通过标准试件的一次拉伸试验，可确定钢材的力 学性能指标为：抗拉强 度 fu、 _屈服强度fy_和 _伸长率 _。 11、钢材设计强度 f与屈服点 fy，之间的关系为 _f=fy_/ rR _。 - 6 - 12、 韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中 _吸收能量 _的能力，亦即钢材抵抗 _冲击
21、_荷载的能力。 13、钢材在 250C左右时抗拉强度略有提高，塑性却降低的现象称为 _蓝脆 _现象。 14、在疲劳设计时，经过统计分析，把各 种构件和连接分为 _17_类，相同 应力循环次数下，类别越高，容许应力幅越 _低 _。 15、当钢材厚度较大时或承受沿板厚方向的拉力作用时，应附加要求板厚方向的 _Z 向收缩率_满足一定要求。 16、钢中含硫量太多会引起钢材的 _热脆 _；含磷量太多会引起钢材的 _冷脆_。 17、 钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈服点，但两两应力差值不大时，材料不易进 入 _塑性 _状态，发生的破坏为 _脆性 _破坏。 18、如果钢材具
22、有 _良好的塑性 _性能，那么钢结构在一般情况下就不会因偶然或局部超载而发生突然断裂。 19、 应力集中易导致钢材脆性破坏的原因在于应力集中处 _塑性变形 _受到约束。 20、 影响构件疲劳强度的主要因素有重复荷载的循环次数、 _应力幅 _和 _构件或连接的判别 _。 21、随着温度下降，钢材的 _脆性 _倾向增加。 22、根据循环荷载的类型不同，钢结构的疲劳分 _常幅疲劳 _和 _变幅疲劳 _两种。 23、衡量钢材抵抗冲击荷载能力的指标称为 _冲击韧性值 _。它的值越小，表明击断试件所耗的能量越 _小 _，钢材的韧性越 _差 _。 24、对于焊接结构，除应限制钢材中硫、磷的极限含量外，还应限
23、制 _碳 _的含量不超过规定值。 25、 随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称 为 _时效硬化 _。 三、简答题 1、钢结构的破坏形式有哪两种？其特点如何？ 2、 钢材有哪几项主要机械性能指标？各项指标可用来衡量钢材哪些方面的性能？ 3、什么是钢材的疲劳？影响疲劳强度的主要因素是哪些？疲劳计算有哪些原则？ 4、影响钢材机械性能的主要因素有哪些？各因素大致有哪些影响？ 5、 钢结构采用的钢材主要是哪两大类？牌号如何表示？ 6、承重结构的钢材应具有哪些机械性能及化学成分的合格保证？ 7、钢材的规格如何表示？ 第 3章 钢结构的连接 一、选择题 1、焊缝连接计算方法分为两类，它们是
24、（ C ）。 (A)手工焊缝和自动焊缝 (B)仰焊缝和俯焊缝 (C)对接焊缝和角焊缝 (D)连续焊缝和断续焊缝 2、钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用 Q345时，焊条选- 7 - 用（ B ） (A)E55 (B)E50 (C)E43 (D)前三种均可 3、产生焊接残余应力的主要因素之一是（ C ）。 (A)钢材的塑性太低 (B)钢材的弹性模量太高 (C)焊接时热量分布不均 (D)焊缝的厚度太小 4、 不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力 N 之间的夹角满足（ A ） 。 (A) tan 1.5 (B) tan l.5 (C) 70 (D)
25、70 5、角钢和钢板间用侧焊搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，（ C ）。 (A)角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等 (B)角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝 (C)角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝 (D)由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用 6、 在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于（ B ） (A)60 fh (B)40 fh (C)80 fh (D)120 fh 7、 直角角焊缝的有效厚度 eh （ A ）。 (A)0.7 fh (B)4mm (C)1.2 fh (D)1.5 fh 8、 等肢角钢与钢板相连接时，
26、肢 背焊缝的内力分配系数为（ A ）。 (A)0.7 (B)0.75 (C)0.65 (D)0.35 9、 对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时（ C ） 。 (A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响 。 (C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取 f 1.22 10、直角角焊缝的强度计算公式wcf lhN wff 中， he是角焊缝的（ B）。 (A)厚度 (B)有效厚度 (C)名义厚度 (D)焊脚尺寸 11、焊接结构的疲劳强度的大小与（ A ）关系不大。 (A)钢材的种类 (B)应力循环次数 (B)连接的构造细节 (D)残余应力大小 12、焊接连接或焊接构件的疲劳
27、性能与（ B ）有关。 (A) 应力比maxmin ( min 最小应力， max 最大 应力 )， (B)应力幅 minmax (C) max (D) min 13、承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的（ A ）。 (A)静力强度 (B)刚度 (C)稳定承载力 (D)疲劳强度 - 8 - 14、下图所示为单角钢 (L80 5)接长连接，采用侧面角焊缝 (Q235 钢和 E43 型焊 条，2160 mmNf wf )，焊脚尺寸 fh =5mm。求连接承载力设计值 (静载 )=（ D ）。 (A) wfwf flhn 7.0 20.75（ 360-10） 1
28、60 (B)20.75（ 360） 160 (C)20.75（ 605-10） 160 (D)20.75（ 605） 160 15、如图所示两块钢板用直角角焊缝连接，问最大的焊脚尺寸 maxfh =（ A ）。 (A)6 (B)8 (C)10 (D)12 16、图中的两块钢板间采用角焊缝，其焊脚尺寸可选（ A ） mm。 (A)7 (B)8 (C)9 (D)6 17、钢结构在搭接连接中，搭接的长度不得小于焊件较小厚度的（ B ）。 (A)4倍，并不得小于 20mm (B)5 倍，并不得小于 25mm (C)6倍，并不得小于 30mm (D)7 倍，并 不得小于 35mm 18、图中的焊脚尺寸
29、fh 是根据（ C ）选定的。 (A) mmh f 7.4105.1m in ， mmh f 12102.1m a x 和 mmhf 6max (B) minfh = mm7.365.1 ， maxfh = mm12102.1 和 mmhf 6max (C) mmh f 7.4105.1m in ， mmh f 2.762.1m a x 和 6maxfh -（ 1 2） mm (D) mmh f 7.4105.1m in ， mmh f 12102.1m a x 和 mmhf 6max - 9 - 19、在满足强度的条件下，图示 号和 号焊缝合理的 hf；应分别是（ D ）。 (A)4mm，
30、4mm (B)6mm， 8mm (C)8mm， 8mm (D)6mm， 6mm 20、单个螺栓的承压承载力中， bcbc ftdN ，其中 t为（ D ）。 (A)a+c+e (B)b+d (C)maxa+c+e， b+d (D)min a+c+e， b+d 21、 每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的（ C ） 。 (A)1.0倍 (B)0.5倍 (C)0.8倍 (D)0.7倍 22、摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是（ C ）。 (A)摩擦面处理不同 (B)材料不同 (C)预拉力不同 (D)设计计算不同 23、 承压型高强度螺栓可用于（ D ）。 (A)直接承受动力荷载 (B)承受反复荷载作用的结构的连接 (C)冷弯薄壁型钢结构的连接 (D)承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接 24、 一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是 （ D ）。 (A)螺杆的抗剪承载力 (B)被连接构件 (板 )的承压承载力 (C)前两者中的较大值 (D)A、 B中的较 小值 25、 摩擦型高强度螺栓在杆轴方向受拉的连接计算时 ，（ C ） (A)与摩擦面处理方法有关 (B)与摩擦面的数量有关 (C)与螺栓直径有关 (D)与螺栓性能等级无关
