全国4月高等教育自学考试钢结构试题及答案解析历年试卷及答案解析

全国2018年4月高等教育自学考试

钢结构试题 课程代码：02442 第一部分 选择题(共40分)

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)在每小题列出的四个选项中只有

一个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（ ） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 2.钢结构的承载能力极限状态是指（ ）

A.结构发生剧烈振动 B.结构的变形已不能满足使用要求 C.结构达到最大承载力产生破坏 D.使用已达五十年 3.钢号Q345A中的345表示钢材的（ ） A.fp值 B.fu值 C.fy值 D.fvy值

4.结构钢材最易发生脆性破坏的应力状态为（ ）

A.三向同号等值拉应力作用 B.两向异号等值正应力作用 C.单向拉应力作用 D.三向等值剪应力作用 5.钢材塑性破坏的特点是（ ）

A.变形小 B.破坏经历时间非常短 C.无变形 D.变形大

6.普通螺栓抗剪工作时，要求被连接构件的总厚度≤螺栓直径的5倍，是防止（ ） A.螺栓杆弯曲破坏 B.螺栓杆剪切破坏 C.构件端部冲剪破坏 D.板件挤压破坏 7.焊接残余应力不影响构件的（ ）

A.整体稳定性 B.静力强度 C.刚度 D.局部稳定性

8.在动荷载作用下，侧面角焊缝的计算长度不宜大于（ ） A.40hf B.60hf C.80hf D.120hf

9.确定轴心受压实腹柱腹板和翼缘宽厚比限值的原则是（ ） A.等厚度原则 B.等稳定原则 C.等强度原则 D.等刚度原则

10.发生弯扭屈曲的理想轴心受压构件截面形式为（ ） A.双轴对称工字形截面 B.单角钢截面 C.H型钢截面 D.箱形截面

11.钢结构设计规范规定容许长细比可以大于150的受压构件为（ ） A.实腹柱 B.格构柱的缀条 C.桁架弦杆 D.屋架支撑杆件 12.梁整体失稳的方式为（ ）

A.弯曲失稳 B.剪切失稳 C.扭转失稳 D.弯扭失稳 13.经济梁高he,指的是（ ）

1

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A.用钢量最小时梁的截面高度

B.挠度等于规范限值时梁的截面高度 C.强度与稳定承载力相等时梁的截面高度 D.腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度

14.屋架上弦承受有较大节间荷载时，上弦杆合理的截面形式是（ ） A.两等边角钢组成的T形截面 B.两等边角钢组成的十字形截面

C.两不等边角钢长边相连的T形截面 D.两不等边角钢短边相连的T形截面

15.跨度l为30m的梯形屋架的起拱高度应为（ ） A.l/1000 B.l/500 C.l/100 D.l/20

16.在屋面重力荷载作用下，腹板垂直于屋面坡向设置的实腹式檩条为（ ） A.双向变弯构件 B.双向压弯构件 C.单向受弯构件 D.单向压弯构件

17.普通钢屋架上弦杆在桁架平面内的计算长度系数为（ ） A.0.8 B.0.9 C.1.0 D.2.0 18.普通钢屋架所用角钢规格不应小于（ ） A.L30×3 B.L45×4 C.L100×6 D.L90×56×5

min19.压弯构件工字形截面腹板的局部稳定与腹板边缘的应力梯度0max有关，腹板

max稳定承载力最大时的α0值是（ ）

A.0.0 B.1.0 C.1.6 D.2.0 20.题20图所示压弯构件弯矩作用平面外稳定计算公式（ ）

MNtxxf中，tx的取值是yAbWxA. 所考虑构件段无横向荷载作用时,tx0.650.35M2/M1,|M2||M1| B. 所考虑构件段无端弯矩但有横向荷载作用时tx1.0 C. 悬臂构件tx1.0 D.tx10.2N/NEX

第二部分 非选择题(共60分)

二、填空题（本大题共10空，每空1分，共10分）

21．在弯矩作用下，摩擦型高强度螺栓群的中和轴位于 。

2

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22．在结构承载能力极限状态计算时，应采用荷载的 值。 23．型钢代号L100×8中，L表示 。 24．Q235BF钢中的F表示 。

25．动力荷载作用下钢材抵抗脆性破坏的性能指标为 。 26．部分T型钢是半个 型钢。

27．在计算两端简支工字形轴压柱 板的临界应力时，它的支承条件简化为三边简支，一边自由。

28．在承受静力荷载的角焊缝中，侧面角焊缝的强度设计值比正面角焊缝 。 29．工字形截面梁按弹性设计时，应使翼缘的宽厚比b1/t1≤ 。 30．题30图所示格柱截面中，虚轴指的是 轴。

三、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）

31．验算题31图所示摩擦型高强度螺栓连接的强度是否满足设计要求。

已知：初连接构件钢材为Q235BF，8.8级M20高强度螺栓的设计预拉力P=110kN，接触面喷砂后涂无机富锌漆，抗滑移系数为0.35。

32．计算题32图所示角焊缝连接能承受的最大静力设计荷戴P。

已知：钢材为Q235BF，焊条为E43型，ff160N/mm2

33．题33图所示为一轴心受压柱的工字形截面，该柱承受轴心压力设计值N=4500kN,计算

3

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长度为ox7m,oy3.5m,钢材为Q235BF，f205N/mm2，验算该柱的刚度和整体稳定性。

A27500mm2,Ix1.5089109mm4,Iy4.1667108mm4[]150。

  15 0.983 20 0.970 25 0.953 30 0.936 35 0.918 40 0.899 45 0.878 34.焊接工字形截面简支梁跨度6m,上翼缘受集中荷载作用,设计值如题34图所示,钢材为Q235BF,f315N/mm2,fy345N/mm2.忽略梁自重,试验算梁的整体稳定性和局部稳定性。

Ix6.14108mm4,Iy3.125107mm4,A9456mm2,Wx2.05106mm3,iy57.5mmb0.824320Ah1t122353/21()0.68,1.10.4646/0.1269/。 bbbW4.4hf2xyy35．题35图所示天窗架侧腿为2L100×80×6长肢相连组成的T形截面，高度为l，两端铰

接，N和q为荷载的设计值，W1x，W2x分别为截面上1点、2点的抵抗矩，钢材为Q235BF。 写出：（1）如题35图所示q方向作用时，弯矩作用平面内稳定的计算公式和弯矩作用平面外稳定的计算公式。

（2）当q方向相反时，相应的计算公式。

4

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四、分析题（本大题8分） 36．题36图所示楼盖梁跨度4.8m，采用焊接工字形截面，承受的均布荷载为恒载标准值（包括自重）8kN/m+活载标准值qk，如果楼板可保证梁的侧向稳定性，钢材为Q235BF，f215N/mm2，fv125N/mm2，试计算活荷载qk的最大值。容许挠度[v]=l/250，

Ix9.511107mm4，Wx6.3105mm3，Sx3.488105mm3，x1.05,v5ql4/384EIx。

5

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五、综合题（本大题12分）

37．题37图所示轴心受压格构柱承受轴力设计值N=800kＮ，计算长度lox=loy=10m，分肢采用２［25a：A=2×34.91＝69.82cm2，iy=9.81cm,I1=175.9cm4，i1=2.24cm，y1=2.07cm，钢材为Q235BF，缀条用L45×4，Ad=3.49cm2。缀条柱换算长细比为ox2x27A，试按照等A1稳定原则确定两分肢平行于X轴的形心轴间距离b。

全国2018年4月高等教育自学考试

钢结构试题参考答案及评分标准

课程代码：02442

一、 单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分） 1.B 2.C 3.C 4,A 6.A 7.B 8.A 9.B 11.D 12.D 13.A 14.C 15.B 16.A 17.C 18.B 19.D 20.A 二、填空题（本大题共10小题，每空1分，共10分） 21．螺栓群形心轴 22．设计 23．角钢 24．沸腾钢

25．冲击韧性AKV值或冲击韧性值或AKV值 26．H 27．翼缘 28．低或小 29．1515/fy 30．X－轴

6

5.D 10.B

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三、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分） 31．V=F=180Kn

M=F×150

Nt18015014022(70140)2238.6kN

Nt38.60.8P0.811088kN

Nbv0.9nf(p1.25Nt)

0.910.35(1101.2538.6)19.45kN

NvV18018Nbv19.45kN n10433P,VP,MP120 555满足要求 32．N4p103N50.33p NAe20.762903p103N5N0.25p Ae20.76290 M3p120103M50.61p

1Wf20.7629026NM20.33P0.61P2()(V)2()(0.25P)2ffw160N/mm2 1.221.22P197.5kN

33．ixiyIx234.2mm AIyA123.1mm

lox700029.9ix234.2loyiy350028.4 123.1（1） 刚度验算：xmax29.9[]150

y（2） 整体稳定算：当29.9时，0.936

N4500103192.3N/mm2f205N/mm2

A0.9362750034.(1)整体稳定计算：

最大弯矩Mx2002400kMm

b0.680.6,b0.64 b0.680.6,b0.64

7

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Mx/(bWx)

400106/(0.642.05106)305N/mm2f满足要求

（3） 验算局部稳定

翼缘b122mm,tf12mm,b/tf10.213235/fy10.7满足要求

腹板h0/tw576/69680235/fy66

h0/tw96170235/fy140

应布置横向加劲肋

NmxMxf35．（1）平面内：

xAx2W2x(10.8N/NEX)ql2Mx

8 平面外：

MNtxxfyAbW2x

（2）平面内：

NmxMxf xAx1W1x(10.8N/NEX)NmxMxf Ax2W2x(11.25N/NEX)

平面外：

MNtxxfyAbW1x

四、 分析题（本大题8分） 36．（1）按抗弯强度计算

最大弯矩Mx(1.281.4qk)4.82/82.88(9.61.4qk)kMm Mx/(xWx)

2.88(9.61.4qk)106/(1.056.3105)215N/mm2 qk=28.4kN/m （2）验算抗剪强度

剪力V(1.281.428.4)4.8/2118.5kN VSx/Ixtw

118500348800/(9.5111076)72.4N/mm2fv，满足要求

（4） 验算挠算

荷载标准值q828.436.4kN/m

v536.448004/(3842060009.511107)

12.8mm[v]4800/25019.2mm 满足要求

整体稳定无需计算，活荷载最大标准为28.4kN/m

五、 综合题（本大题12分）

8

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37．等稳定条件为oxy

loyiy10102101.9

9.81A69.82101.9227100.6 yx2y27A123.49lox10102x.69.94cm

x100Ibx2I1A(2)2

b2i2xt1219.4cm

9