钢结构期中考试试卷一、选择题（每小题1.5分）1.目前我钢结构设计，（C ）。
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，部分采用塑形方法2.按承载力极限状态设计钢结构时，应考虑（D）。
A.荷载效应的基本组合B.荷载效应的标准组合C. 荷载效应的频遇组合D. 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3.钢材的设计强度是根据（A）确定的。
A. 屈服点B.弹性极限C. 比例极限D.抗拉强度4.钢材的伸长率δ反映材料（D ）的性能指标。
A.承载能力B. 抵抗冲击荷载能力C. 弹性变形能力D. 塑性变形能力5.钢结构对动力荷载适应性较强，是由于钢材具有（C ）。
A.良好的塑性B. 良好的韧性C. 高强度和良好的塑性D. 质地均匀、各向同性6.钢材的疲劳破坏属于（C ）破坏。
A. 弹性B. 塑性C. 脆性D. 低周高应变7.对钢材的疲劳强度影响不显著的是（C ）。
A. 应力幅B. 应力比C. 应力循环次数D. 钢种8.吊车梁的受拉下翼缘在下列不同板边的加工情况下，疲劳强度最高的是（A ）。
A. 两边为轧制边B. 两边为火焰切割边C. 一侧为轧制边，另一侧为火焰切割边D. 一侧为刨边，另一侧为火焰切割边9.焊接残余应力对构件的（B ）无影响。
A. 变形B. 静力强度C. 疲劳强度D. 整体稳定10.在弹性阶段，侧面角焊缝盈利沿长度方向的分布为（D ）。
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11.下列各项，( C )不属于结构的承载能力极限状态范畴。
A.静力强度计算B.动力强度计算C. 梁的挠度计算D. 稳定性计算12.在下列各化学元素中，( D )的存在可提高钢材的强度和抗锈蚀能力，但却会严重地降低钢材的塑性、韧性和可焊性，特别是在温度较低时促使钢材变脆(冷脆)。
A.硅B.铝C.硫D.磷13.根据钢材的一次拉伸试验，可得到如下四个力学性能指标，其中( B )是钢结构的强度储备。
A.屈服点f yB.抗拉强度f uC.伸长率δD.弹性模量E14.根据施焊时焊工所持焊条与焊件之间的相互位置的不同，焊缝可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种方位，其中( A )施焊的质量最易保证。
A.平焊B.立焊C.横焊D.仰焊15.钢构件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16.如图等边角钢与节点板仅采用侧面焊缝连接，角钢受轴心力N=500kN，肢背焊缝受力N1为（ C ）A.150kNB.250kNC.325kND.350kN17.如图，两钢板用直角角焊缝连接，手工焊，合适的焊角尺寸h f=（ C ）A.12mmB.10mmC.8mmD.5mm18.以下同种牌号四种厚度的钢板中，钢材设计强度最高的为（ A ）A.12mmB.24mmC.30mmD.50mm19.钢号Q235A中的235表示（D）。
A. fp 值B. fu值C. fvy值D. fy值20.钢材所含的化学成分中，须严格控制含量的有害元素为（C ）。
A. 碳、锰B. 钒、锰C. 硫、氮、氧D. 铁、硅二、填空题（每小题1.5分）21.衡量钢材承受动荷时抵抗脆性破坏的指标是（冲击韧性）。
22.Q235A级钢不能用于主要焊接承重结构，原因在于不能保证（钢材中的含碳量）。
23.钢材为Q235的构件相焊接时，采用手工焊，应选择（E43）_型焊条。
24.用结构钢材制成的拉伸试件进行拉伸试验时，得到的平均应力-应变关系曲线(ζ-ε关系曲线)可分为（弹性阶段）、（弹塑性阶段）（塑性阶段）、（强化阶段）和颈缩阶段。
25.计算直角角焊缝承载能力时是以（45°）方向的最小截面为危险截面，此危险截面称为角焊缝的计算截面或有效截面。
侧面角焊缝的强度要比正面角焊缝的强度（低）。
26.侧面角焊缝的计算长度与其焊脚高度之比越大，侧面角焊缝的应力沿其长度的分布（越不均匀）。
27.钢结构出现疲劳破坏时，破坏截面上的应力低于钢材的（屈服点）强度。
28.我国在建筑钢结构中主要采用的钢材为（碳素结构钢）和（低合金高强度结构钢）。
29.焊缝连接根据截面形状可以分为（对接焊缝）和（角焊缝）两种类型。
30.型钢按照制作方式可以分为（热轧型钢）和（焊接型钢）两种类型。
31.当温度达到600°的时候，钢材强度几乎降为0，完全失去了承载力，这说明钢材的（耐火性能）性能差。
32.在建筑钢材的两种破坏形式中，尽管（脆性破坏）的强度提高了，但由于破坏的突然性，比（塑性破坏）要危险得多。
33.《钢结构设计规范》GB50017-2003推荐承重结构用钢宜采（ Q235）；(Q345)；(Q390)；(Q420)四种钢材。
34.用作钢结构的钢材必须符合下列要求(较高的抗拉强度和屈服点)；（较高的塑性和韧性）；（良好的工艺性能（包括冷加工、热加工和焊接性能）。
35.影响疲劳破坏的主要因素（应力集中）；（应力比）；（应力幅）；（应力循环次数）。
36.轴心受压构件的失稳形式有（弯曲屈曲）；（弯扭屈曲）；（扭转屈曲）三种。
37．钢材随时间进展，其屈服强度提高，伸长率下降，称为（冷作硬化）。
钢材在超过弹性范围内重复加载、卸载，使钢材弹性范围增加塑性降低，称为（时效硬化）。
38.常用的钢结构连接方式有（焊缝连接）、（螺栓连接）、（铆钉连接）。
39.对于静力荷载作用下，其角焊缝的最大焊缝长度限值为(60hf)，最小焊缝长度限值为8hf 或40mm。
40.碳在钢中是除铁以外(低合金钢除外)含量最多的元素，它对钢材性能的影响很大，随着含碳量的提高，钢材的强度(f y和f u)逐渐（降低）。
三、简答题（每小题5分）1、试述焊缝残余应力对结构工作的影响。
答：a、不影响结构的静力强度；b、会降低结构的刚度；c、使压杆的挠曲刚度减小，从而降低其承载力；d、加速构件在低温状态下的脆性破坏；e、对疲劳强度有不利影响2、焊缝的缺陷有哪些？其危害如何？答：a、缺陷：裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤等；b、危害：焊缝的缺陷将削弱焊缝的受力面积，而在缺陷处形成应力集中，裂缝往往先从那里开始，并扩展开裂，成为连接破坏的根源，对结构极为不利。
3.结构或构件的承载能力极限状态包括哪些计算内容?正常使用极限状态又包括哪些内容? 答：结构或构件的承载能力极限状态包括静力强度、动力强度和稳定等的计算〉达到这种极限状态时，结构或构件达到了最大承载力而发生破坏，或达到了不适于继续承受荷载的巨大变形。
结构或构件的正常使用极限状态是对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。
达此极限状态时，结构或构件虽仍保持承载力，但在正常荷载和作用下产生的变形已不能使结构或构件满足正常使用的要求，包括静力荷载作用下产生的巨大变形和动力荷载作用下产生的剧烈振动等。
4.为什么采用钢材的屈服点f y作为设计强度标准值?无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定?答：选择屈服点作为结构钢材设计强度标准值是因为：(1)它是钢材开始塑性工作的特征点，钢材屈服后，塑性变形很大，极易为人们察觉，可及时处理，避免发生破坏；(2)从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大200倍，且抗拉强度与屈服点之比(强屈比)较大，是钢结构的极大后备强度，使钢材不会发生真正的塑性破坏，十分安全可靠。
对无明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为0.2%所对应的应力作为屈服点。
四.计算题（20分）1. 如图所示，钢牛腿与钢柱采用对接焊缝进行连接。
已知钢牛腿的截面尺寸为：翼缘板宽b=250mm ，厚度为t=14mm ；腹板高度h 0=300mm ，厚度为t w =12mm 。
作用于牛腿上的偏心荷载设计值为250KN(静力荷载)，偏心距为e=170mm 。
钢材为Q235，采用手工焊，焊条为E43型，采用引弧板，焊缝质量等级为二级，试对此连接进行验算。
(15分)(已知f w v =125N/mm 2，f w t =f w c =215N/mm 2)注意：为降低计算量，这里已给出构件截面的部分几何特性参数：对接焊缝截面形心轴距翼缘外边缘距离为y 0=86.6mm ，y 1=y 0=86.6mm,y 2=227.4mm, I x =7074cm 4,A w =36cm 2。
解：由于翼缘处剪应力很小，可以认为全部剪力由腹板处的竖直焊缝均匀承受，而弯矩由整个T 形截面焊缝承受。
荷载设计值计算：V=F=250KNM=250×0.17=42.5KN ·m验算正应力：ζM 1=46x 11070746.86105.42I y M ⨯⨯⨯=⋅ =52N/mm 2<f w t ζM2=46x 21070744.227105.42I y M ⨯⨯⨯=⋅=136.6N/mm2<f w c 验算剪应力：η=360010250A V 3w ⨯= =69.4N/mm 2<f w v 验算2点折算应力2222M 24.6936.1363)(⨯+=τ+σ=182N/mm 2<1.1f w t验算表明：连接安全。