钢结构基本原理习题

钢结构基本原理习题

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第一章 绪论

1．选择题

（1）在结构设计中，失效概率Pf与可靠指标β的关系为 。

A. Pf越大，β越大，结构可靠性越差 B. Pf越大，β越小，结构可靠性越差 C. Pf越大，β越小，结构越可靠 D. Pf越大，β越大，结构越可靠

（2）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．填空题

（1）某构件当其可靠指标减小时，相应失效概率将随之 。 （2）承载能力极限状态为结构或构件达到 或达到不适于继续承载的变

形时的极限状态。

（3）在对结构或构件进行 极限状态验算时，应采用永久荷载和可变荷载

的标准值。 3．简答题

（1）钢结构和其他建筑材料结构相比的特点。 （2）钢结构的设计方法。

第二章 钢结构的材料

1．选择题

（1）钢材的设计强度是根据 确定的。

A. 比例极限 B. 弹性极限 C. 屈服点 D. 极限强度 （2）钢结构设计中钢材的设计强度为 。

A. 强度标准值 B. 钢材屈服点

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C. 强度极限值 D. 钢材的强度标准值除以抗力分项系数

（3）钢材是理想的 体。

A. 弹性 B. 塑性 C. 弹塑性 D. 非弹性 （4）钢结构中使用钢材的塑性指标，目前最主要用 表示。 A. 流幅 B. 冲击韧性 C. 可焊性 D. 伸长率 （5）钢材的伸长率用来反映材料的 。

A. 承载能力 B. 弹性变形能力 C. 塑性变形能力 D. 抗冲击荷载能力

（6）建筑钢材的伸长率与 标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。

A. 达到屈服应力时 B. 达到极限应力时 C. 试件塑性变形后 D. 试件断裂后

（7）钢材的三项主要力学性能为 。

A. 抗拉强度、屈服强度、伸长率 B. 抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 C. 抗拉强度、冷弯性能、伸长率 D. 冷弯性能、屈服强度、伸长率

（8）钢材的剪切模量数值 钢材的弹性模量数值。

A. 高于 B. 低于 C. 相等于 D. 近似于

（9）在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是 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

（10）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 （11）以下关于应力集中的说法中正确的是 。

（12）钢材在低温下，强度 ，塑性 ，冲击韧性 。

A. 提高 B. 下降

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C. 不变 D. 可能提高也可能下降

（13）钢材经历了应变硬化（应变强化）之后 。

A. 强度提高 B. 塑性提高 C. 冷弯性能提高 D. 可焊性提高

（14）下列因素中 与钢构件发生脆性破坏无直接关系。

A. 钢材的屈服点的大小 B. 钢材含碳量 C. 负温环境 D. 应力集中

（15）钢材牌号Q235、Q345、Q390、Q420是根据材料 命名的。 A. 屈服点 B. 设计强度 C. 抗拉强度 D. 含碳量 （16）沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法的主要不同之处是 。 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 （17）对钢材的分组是根据钢材的 确定的。

A. 钢种 B. 钢号

C. 横截面积的大小 D. 厚度与直径

（18）型钢中的H型钢和工字钢相比， 。

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

2．填空题

（1）假定钢材为理想的弹塑性体，是指屈服点以前材料为 性的。 （2）伸长率10和伸长率5，分别为标距长l＝ 和l＝ 的试件拉

断后的 。

（3）如果钢材具有 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。 （4）k是钢材的 指标。

（5）当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性 。 （6）钢材内部除含有Fe，C外，还含有害元素 。

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（7）碳对钢材性能的影响很大，一般来说随着含碳量的提高，钢材的塑性和韧

性逐渐___________。

（8）对于焊接结构，除应钢材中的硫、磷的极限含量外，还应

的含量不超过规定值。

（9）钢中含硫量太多会引起钢材的 ；含磷量太多会引起钢材的 。

（10）钢材在冶炼和浇铸过程中常见的冶金缺陷有 、 、

等。

（11）钢材的硬化，提高了钢材的 ，降低了钢材的 。 （12）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 。 （13）应力集中易导致钢材脆性破坏的原因在于应力集中处 受到约

束。

（14）根据循环荷载的类型不同，钢结构的疲劳分 和 两种。 （15）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___________并无明显关系。

（16）在不同质量等级的同一类钢材（如Q235 A，B，C，D四个等级的钢材），

它们的屈服点、强度和伸长率都一样，只是它们的化学成分和___________指标有所不同。

（17）符号L125×80×10表示 。 3．简答题

（1）简述建筑钢结构对钢材的基本要求，规范推荐使用的钢材有哪些？ （2）钢材的塑性破坏和脆性破坏。

（3）衡量钢材主要性能常用哪些指标？它们各反映钢材的什么性能？ （4）钢材中常见的冶金缺陷有哪些？ （5）碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响？

（6）什么情况下会产生应力集中，应力集中对材性有何影响？ （7）什么是疲劳断裂？它的特点如何？简述其破坏过程。 （8）钢材的力学性能为何要按厚度（直径）进行划分？

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第三章 钢结构的连接

1．选择题

（1）焊缝连接计算方法分为两类，它们是 。

A. 手工焊缝和自动焊缝 B.

仰焊缝和俯焊缝

C. 坡口焊缝和角焊缝 D.

连续焊缝和断续焊缝

（2）在下图的连接中，角钢肢尖上的角焊缝的焊脚尺寸h应满足 。

fA. B. C. D.

hfmin1.510hfhfmax1.210

hfmin1.512hfhfmax10(1~2)hfmin1.510hfhfmax1.212hfmin1.512hfhfmax1.210（3）在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分别为 。

A. 均分分布 B.

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一端大、一端小

C. 两端大、中间小 D. 两端小、中间大

（4）斜角焊缝主要用于 。

A. 钢板梁 B. 角钢桁架 C. 钢管结构 D. 薄壁型钢结构

（5）部分焊透的坡口焊缝计算应按 计算。

A. 焊透的坡口焊缝 B. 角焊缝 C. 断续焊缝 D. 斜焊缝

（6）关于重级工作制吊车焊接吊车梁的腹板与上翼缘间的焊缝， 。

A. 必须采用一级焊透对接焊缝 B. 可采用三级焊透对接焊缝

C. 可采用角焊缝 D. 可采用二级焊透对接焊缝

（7）产生焊接残余应力的主要因素之一是 。

A. 钢材的塑性太低 B.

钢材的弹性模量太高

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C. 焊接时热量分别不均 D.

焊缝的厚度太小

（8）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. 静力强度 B. 刚度 C. 稳定承载力 D. 疲劳强度

（9）焊接残余应力对构件的 无影响。

A. 变形 B. 静力强度

C. 疲劳强度 D. 整体稳定

（10）对于常温下承受静力荷载、无严重应力集中的碳素结构钢构件，焊接残余应力对下列没有明显影响的是 。

A. 构件的刚度 B. 构件的极限强度

C. 构件的稳定性 D. 构件的疲劳强度

（11）焊接结构的疲劳强度的大小与 关系不大。

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A. 钢材的种类 B. 应力循环次数

C. 连接的构造细节 D. 残余应力的大小

（12）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 。

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

（13）采用螺栓连接时，构件发生冲剪破坏是因为 。

A. 螺栓较细 B. 钢板较薄

C. 截面削弱过多 D. 边距或栓间距太小

（14）一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是 。

A. 栓杆的抗剪承载力 B. 被连接构件（板）的承压承载力

C. A、B中的较大值 D.

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A、B中的较小值

（15）高强度螺栓承压型连接可用于 。

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 （16）每个受剪力作用的高强度螺栓摩擦型连接所受的拉力应低于其预拉力的 倍。 B. 0.5 C （17）高强度螺栓摩擦型连接受拉时，螺栓的抗剪承载力 。

A. 提高 B. 降低

C. 按普通螺栓计算 D. 按高强度螺栓承压型连接计算

（18）摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力 。

A. 与摩擦面的处理方法有关 B. 与摩擦面的数量有关 C. 与螺栓直径有关 D.

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与螺栓的性能等级无关

2．填空题

（1）焊接的连接形式按构造可分为

和 两种类型。

（2）在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊

缝的强度设计增大系数＝ ；但对f直接承受动力荷载的结构，应取＝ 。

f（3）工字形或T形牛腿的对接焊缝连接中，一

般假定剪力由 的焊缝承受，剪应力均布。

（4）斜角角焊缝两焊脚边的夹角 或

时，不宜用作受力焊缝（钢管结构除外）。 （5）焊接结构中存在着双向或三向同号拉应力

场，材料塑性变形的发展受到，使钢材变脆。特别是当焊接应力较大时，在温度较低的条件下很容易发生___________现象。 （6）凡能通过一、二级检验标准的对接焊缝，

其抗拉设计强度与母材的抗拉设计强度 。

（7）当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上

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时，在对接焊缝的拼接处，应分别在焊缝的宽度方向或宽度方向或厚度方向做成坡度不大于 的斜角。

（8）当对接焊缝的焊件厚度很小（≤10mm）时，

可采用 破口形式。

（9）轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时，

只要使焊缝轴线与N力之间的夹角θ满足___________条件时，对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度，因而也就不必再进行计算。

（10）焊缝按施焊位置分 、 、

和 ，其中 的操作条件最差，焊缝质量不易保证，应尽量避免。

（11）钢板对接中，采取分段施焊，厚焊缝则分

层施焊，工字形顶接焊接时采用对称跳焊，上述措施的目的在于 。 （12）普通螺栓按制造精度分 和

两类；按受力分析分 和 两类。

（13）螺栓连接中，规定螺栓最小容许距离的理

由是： ；规定螺

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栓最大容许距离的理由是： 。 （14）采用螺栓连接时，栓杆发生剪断破坏，是

因为 。

（15）普通螺栓连接受剪时，端距e≥2d, 是

为了避免钢板被___________破坏。 （16）普通螺栓是通过 来

来传力的。

（17）单个螺栓承受剪力时，螺栓承载力应取

和 的较小值。

（18）普通螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕

旋转，高强螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕 旋转。

（19）高强度螺栓根据螺栓受力性能分为

和 两种。

（20）承压型高强螺栓仅用于承受 荷载和 荷载结构中的连接。 3．简答题

（1） 简述钢结构连接的种类和特点。 （2） 何时采用部分焊透的对接焊缝？

传力的；高强度螺栓摩擦型连接是通过

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（3） 为何要规定螺栓排列的最大和最小容许

距离要求？

（4） 受剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形

式？如何防止？

（5） 影响高强度螺栓预拉力的因素有哪些？ （6） 简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型

连接在弯矩作用下计算时的异同点。

第四章 轴心受力构件

1．选择题

（1）实腹式轴心受拉构件计算的内容包括 。

A.

强

度

B. 强度和整体稳定性

C. 强度、局部稳定和整体稳定 D. 强度、刚度（长细比）

（2）实腹式轴心受压构件应进行 。

A. 算

C. 强度、整体稳定和长细比计算 D. 强度和长细比计算

强度计算

B. 强度、整体稳定性、局部稳定性和长细比计

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（3）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

（4）下列轴心受拉构件，可不验算正常使用极限状态的为 。

A. C.

D. 预应力拉杆

（5）普通轴心钢构件的承载力经常取决于 。

A.

B. 强度

（6）在下列因素中， 对轴心压构件的弹性屈曲承载力影响不大。

A.

屋受

拉

架

支

下撑

弦 杆

B. 托架受拉腹杆

扭转屈曲

压杆的残余应力分布

B. 构件的初始几何形状偏差

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（7）为提高轴心压构件的整体稳定，在杆件截

面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布 。

A. 尽可能集中于截面的形心处

B. 尽可能远离形心

C.

任

意

分

布

，

无

影

响

D. 尽可能集中于截面的剪切中心

（8）轴心受压构件的整体稳定系数与 等因素有关。

A. 构件截面类别、两端连接构造、长细比

B. 构件截面类别、钢号、长细比 C. 构件截面类别、计算长度系数、长细比

D. 构件截面类别、两个方向的长度、长细比

（9）a类截面的轴心压杆稳定系数值最高是由于 。

A. 截面是轧制截面 B. 截面的刚度最大

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C. 初弯矩的影响最小 D. 残余应力影响的最小

（10）轴心受压构件腹板局部稳定的保证条件是

h0/tw不大于某一限值，此限值 。 A. 与钢材强度和柱的长细比无关 B. 与钢材强度有关，而与柱的长细比无关

C. 与钢材强度无关，而与柱的长细比有关

D. 与钢材强度和柱的长细比均有关

（11）提高轴心受压构件局部稳定常用的合理方法是 。

A.

（12）为了 ，确定轴心受压实腹式柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近。

A. C.

增加板件宽厚比

B. 增加板件厚度

便于与其他构件连接 达

到

经

济

效

果

B. 构造简单、制造方便

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D.便于运输、安装和减少节点类型

（13）双肢缀条式轴心受压构件绕实轴和绕虚轴等稳定的要求是 。

A.B.

y2x27AA10yy

AA1C.xy0y2y27 D.

（14）计算格构式压杆对虚轴x轴的整体稳定时，

其稳定系数应根据 查表确定。

A.

B. D.

oxx

C.

yoy

（15）当缀条采用单角钢时，按轴心压杆验算其承载力，但必须将设计强度按《钢结构设计规范》中的规定乘以折减系数，原因是 。

A. 格构式柱所给的剪力值是近似的 B. 缀条很重要，应提高其安全性

C. 缀条破坏将引起绕虚轴的整体失稳 D. 单角钢缀条实际为偏心受压构件

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（16）与节点板单面连接的等边角钢轴心受压构

件，100，计算稳定时，钢材强度设计值应采用的折减系数是 。 A. B. 0.70 C. 0.75 D.

（17）与节点板单面连接的等边角钢轴心受压构件，安装时高空焊接，计算连接时，焊缝强度设计值的折减系数是 。

A. 0.585 B. C. D.

（18）双肢格构式受压柱，实轴为x－x，虚轴为

y－y，应根据 确定肢件间距离。 A.  B. 

xyx0yC. 条件

0yy D. 强度

（19）在下列关于柱脚底板厚度的说法中，错误

的是 。

A. 底板厚度至少应满足t≥14mm B. 底板厚度与支座反力和底板的支承条件有关

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C. 其它条件相同时，四边支承板应比三边支承板更厚些

D. 底板不能太薄，否则刚度不够，将使基础反力分布不均匀

2．填空题

（1）轴心受拉构件的承载力极限状态是以

为极限状态的。

（2）轴心受压构件整体屈曲失稳的形式

有 。

（3）理想轴心受压构件的失稳状态

为 。

（4）当临界应力小于 时，轴心受压

cr

构件属于弹性屈曲问题。

（5）我国《钢结构设计规范》在制定轴心受压

构件整体稳定系数时，主要考虑了 两种降低其整体稳定承载能力的因素。 （6）因为残余应力减小了构件

的 ，从而降低了轴心受压构件的整体稳定承载力。

（7）实腹式轴心受压构件设计时，轴心受压构

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件应符合 条件。 （8）在计算构件的局部稳定时，工字形截面的

轴心受压构件腹板可以看成 矩形板，其翼缘板的外伸部分可以看成是 矩形板。

（9）计算轴心受压格构式构件的缀条、缀板，

需要先求出横向剪力，此剪力大小与 和 有关。

（10）格构式轴心受压柱构件满足承载力极限状

态，除要求保证强度、整体稳定外，还必须保证 。

（11）双肢缀条格构式压杆绕虚轴的换算长细

比

：

0x2x27AA1，其中

A1代

表 。

（12）格构式轴心受压杆采用换算长细比λox=μλx

计算绕虚轴的整体稳定，这里的系数 ，式中γ1代表___________，它和所采用的缀材体系有关。（1）计算柱脚底板厚度时，对两

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相邻支承边的区格板，应近似按 边支承区格板计算其弯矩值。

（13）计算轴心受压柱柱脚的底板厚度时，其四

边支承板的Mqa，式中a为四边支承板

2中的 。

（14）柱脚中靴梁的主要作用

是 。

3．简答题

（1）理想轴心受压构件的整体失稳形式有几种？各对应何种截面？

（2）影响轴心受压构件的稳定承载力的因素有哪些？

（3）计算单轴对称截面轴心受压构件绕对称轴的整体稳定时为什么用换算长细比？

（4）计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时为什么用换算长细比？

（5）轴心受压柱柱脚中靴梁的作用有哪些？

第五章 受弯构件

1．选择题

（1）在主平面内受弯的工字形截面组合梁，在

抗弯强度计算中，允许考虑截面部分发展塑

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性变形时，绕x轴和y轴的截面塑性发展系数和分别为 。

xy，1.05 B. 1.2，1.2

（2）计算梁的 时，应用净截面的几何

参数。 A. C.

整正

体

应稳

MxxWnx力 定 中的

B. 剪应力 D. 局部稳定

（3）钢结构梁的计算公式

x 。

A. 与材料强度有关

B. 是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C. 表示截面部分进入塑性 D. 与梁所受荷载有关

（4）约束扭转使梁截面上 。

A. 只产生正应力 B. 只产生剪应力

C. 产生正应力，也产生剪应力 D. 不产生任何应力

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（5）单向受弯梁失去整体稳定时是

形式的失稳。

A. 弯曲 B. 扭转

C. 弯扭 D. 双向弯曲

（6）焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同

的情况下，当 时，梁的整体稳定性最好。

A. 加强梁的受压翼缘宽度 B. 加强梁受拉翼缘宽度

C. 受压翼缘与受拉翼缘宽度相同 D. 在距支座l/6（l为跨度）减小受压翼缘宽度 （7）焊接工字形等截面简支梁，在其他条件均

相同的情况下，当 时，梁的整体稳定性最差（按各种情况下最大弯矩数值相同比较）。

A. 两端有相等弯矩作用（纯弯矩作用） B. 满跨均布荷载作用

C. 跨度中点有集中荷载作用 D. 在离支座l/4（l为跨度）处个有相同一集中力

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（8）一悬臂梁，焊接工字形截面，受向下垂直

荷载作用，欲保证此梁的整体稳定，侧向支撑应加在 。

A. 梁的上翼缘 B. 梁的下翼缘 C. 梁的中和轴部位 D. 梁的上翼缘及中和轴部位 （9）为了提高梁的整体稳定性， 是最经济有效的办法。

A. 增大截面 B. 增加侧向支撑点

C. 设置横向加劲肋 D. 改变翼缘的厚度

（10） 对提高工字形截面的整体稳定性作用最小。

A. 增加腹板厚度 B. 约束梁端扭转

C. 设置平面外支承 D. 加宽梁翼缘

（11）防止梁腹板发生局部失稳，常采用加劲措施，这是为了 。

A.

增加梁截面的惯性

矩 B. 增加截面面积

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C. 改变构件的应力分布状态 D. 改变边界约束板件的宽厚比

（12）梁的支承加劲肋应设置在 。

A.

弯

曲

应

力

大

的

区

段 B. 剪应力大的区段 C. 上翼缘或下翼缘有固定荷载作用的部位 D. 有吊车轮压的部位

（13）焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是 。

A. 提高梁的抗弯强度 B. 提高

梁的抗剪强度

C. 提高梁的整体稳定性 D. 提高

梁的局部稳定性

（14）当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应 。

A. 设置纵向加劲肋 B. 设置支

承加劲肋

C. 减少腹板宽度 D. 增加

翼缘的厚度

（15）焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋对防

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止 引起的局部失稳最有效，布置纵向加劲肋对防止 引起的局部失稳最有效。

A. 剪应力 B. 弯曲应力 C. 复合应力 D. 局部压应力

（16）钢梁腹板局部稳定采用 准则，

实腹式轴心受压构件局部稳定采用 准则。

A. 腹板局部屈曲应力不小于构件整体屈

曲应力

B. 腹板实际应力不超过腹板屈曲应力 C. 腹板实际应力不小于板的fy

D. 腹板局部临界应力不小于钢材屈服应

力

（17）当无集中荷载作用时，焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要承受 。

A. 竖向剪力 B.

竖向剪力及水平剪力联合作用

C. 水平剪力 D. 压力

（18）确定梁的经济高度的原则是 。

A. 制造时间最短 B.

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用钢量最省

C. 最便于施工 D. 免于变截面的麻烦

（19）在充分发挥材料强度的前提下，Q235钢

梁的最小高度h Q345钢梁的h。

minmin（其他条件均相同） A.

B. 小于

C.

D. 不确定

（20）梁的最小高度是由 控制的

A. 强度 B. 建筑要求

C. 刚度 D. 整体稳定

2．填空题

大等

于 于

（1）验算一根梁的安全实用性应考虑

几个方面。

（2）对承受静力荷载或间接承受动力荷载的钢

梁，允许考虑部分截面发展塑性变形，在计算中引入 。

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（11）支承加劲的设计应进行

的验算。

（12）按构造要求，组合梁腹板横向加劲肋间距

不得小于 。

（13）组合梁腹板的纵向加劲肋与受压翼缘的距

离应在 之间。

（14） 梁截面高度的确定应考虑三种参考高度，

是指由 确定的 ；由 确定的 ；由 确定的 。

（15）梁翼缘宽度的确定主要考

虑 。 （16）受均布荷载作用的简支梁，如要改变截面，

应在距支座约 处改变截面较为经济。

3．简答题

（1）梁的强度计算包括哪些内容？如何计算？ （2）影响梁整体稳定的因素包括哪些？提高梁整体稳定的措施包括哪些？

（3）一般采取什么措施保证梁受压翼缘和腹板的局部稳定？

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（4）什么是腹板的屈曲后强度？何种梁可以利用腹板的屈曲后强度？

（5）设计型钢梁时，应计算哪些内容？