水工钢结构

（课程代码 252261）

一、单项选择题

1. 设置在开敞式泄水孔口的闸门，需设置三面止水的闸门称为：（ C ）

A. 检修闸门

B. 施工导流闸门 C. 露顶式闸门 D. 潜孔式闸门

2. 钢闸门结构采用（ D ）法进行结构强度验算

A. 极限应力法 B. 极限应变法 C. 经验推算法 D. 容许应力法

3. 用来封闭和开启孔口的活动挡水结构是：（ C ）

A. 承重结构

B. 行走支承 C. 门叶结构 D. 主梁

4. 用来挡水，直接承受水压的是（ B ）

A. 梁格 B. 面板 C. 垂直支承 D. 系杆

5. 在大跨度的露顶式闸门中常采用的主梁数目是（ B ）

A. 单主梁式 B. 双主梁式 C. 多主梁式 D. 无具体要求

6. 对于实腹式主梁的工作闸门，一般使底主梁的下翼缘到底止水边缘连线的倾角不应小于

（ A ） A. 30度

B. 45度 C. 60度 D. 90度

7. 水平次梁和竖直次梁直接与面板相连，主梁放在竖直次梁后面的梁格连接形式称为

（ C ） A. 齐平连接 B. 降低连接 C. 层叠连接 D. 竖直连接

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8. 下列关于单腹式边梁叙述正确的是（ D ）

A. 抗扭刚度强

B. 广泛用于定轮闸门中 C. 便于设置滚轮和吊轴

D. 主要用于滑道式支承的闸门 9. 对于大跨度的闸门，宜采用（ B ）

A. 型钢梁 B. 桁架式主梁 C. 实腹式组合梁 D. 变高度的主梁

10. 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

11. 根据施焊时所持焊条与焊件间的相互位置的不同，施焊方位分为四种，其中操作最难、

质量最难于保证的施焊方位是（ D ）

A.平焊 B.立焊 C.横焊 D.仰焊 12. 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（ D ）

A.150kN B.250kN C.325kN D.350kN

题15图 题16图

13. 如图，两钢板用直角角焊缝连接，手工焊，合适的焊角尺寸hf=（ C ）

A.12mm B.10mm C.8mm D.5mm 14. 螺栓排列时，要求螺栓端距≥2d0（d0为螺栓孔径），目的是为了防止发生（ C ）

A.螺栓受剪破坏 B.板件被拉断破坏 C.板件被冲剪破坏 D.板件被挤压破坏

15. 图示高强螺栓群摩擦型连接受弯后的旋转中心为（ A ）

A.a点 B.b点 C.c点 D.d点

题18图 16. 某截面无削弱的热轧型钢实腹式轴心受压柱，设计时应计算（ C ）

A.整体稳定、局部稳定 B.强度、整体稳定、长细比 C.整体稳定、长细比 D.强度、局部稳定、长细比

17. 某单轴对称截面轴心受压柱，绕对称主轴失稳时，其失稳形式是（ B ）

A.弯曲屈曲 B.弯扭屈曲 C.扭转屈曲 D.既可能弯曲屈曲也可能扭转屈曲 18. 双肢格构式轴心受压柱，虚轴为x-x轴，实轴为y-y轴，确定两单肢间距离时应根据

（ D ）

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A.强度条件 B.xy C.xoy D.oxy

19. 初始弯曲和荷载的初始偏心对轴心受压构件整体稳定承载力的影响为（ A ）

A.初弯曲和初偏心均会降低稳定承载力 B.初弯曲和初偏心均不会影响稳定承载力 C.初弯曲将会降低稳定承载力，而初偏心将不会影响稳定承载力 D.初弯曲将不会影响稳定承载力，而初偏心将会降低稳定承载力 20. 梁采用Q235钢，梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比即b1／t≤13，是为了保证翼缘

板的（ B ）

A.整体稳定 B.局部稳定 C.抗弯强度 D.抗剪强度 21. 钢材的伸长率越小，则( A )

A.发生脆性破坏的可能性越大 B.低温下的变形能力越强 C.越适于做受力构件 D.在高温下的承载能力越高 22. 吊车梁的疲劳破坏是指( C )

A.因荷载冲击效应而发生的脆性破坏

B.经过应力多次超过屈服点而发生的塑性破坏

C.在循环荷载作用下，当循环次数达到某值时发生的脆性破坏 D.在循环荷载作用下，当循环次数达到某值时发生的塑性破坏 23. 钢材中磷的含量过高时会使钢材( A )

A.冷脆 B.热脆 C.强度降低 D.伸长率提高 24. 在以下各级钢材中，冲击韧性保证温度最低的是( D )

A.Q345B B.Q345C C.Q345D D.Q345E 25. 冲击韧性值较高的钢材( C )

A.设计强度值较高 B.弹性模量值较高 C.抗脆性破坏的能力较强 D.可焊性较好 26. 相同连接形式，当采用高强度螺栓摩擦型连接时，( B )

A.承载力一定高于普通螺栓连接 B.承载力可能低于普通螺栓连接 C.变形可能大于普通螺栓连接 D.变形一定大于高强螺栓承压型连接 27. 对接焊缝采用引弧板的目的是( A )

A.消除焊缝端部的焊接缺陷 B.提高焊缝的设计强度 C.增加焊缝的变形能力 D.降低焊接的施工难度 28. 图示连接，角钢肢背、肢尖处角焊缝的最大焊脚尺寸分别为( B )

A.9mm，9mm B.6mm，5mm C.9mm，5mm D.6mm，6mm

29. 轴心受拉构件采用全焊透对接焊缝拼接，当焊缝质量等级为何级时，必须进行焊缝强度

验算?( C )

A.一级 B.二级 C.三级 D.一级和二级 30. 普通螺栓连接中，防止构件端部发生冲剪破坏的方法是( D )

A.验算螺栓抗剪承载力 B.验算螺栓承压承载力 C.限制端距不小于栓杆直径的2倍 D.限制端距不小于螺栓孔径的2倍

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31. 工字形截面轴心受压柱，经验算翼缘的局部稳定不满足要求，可采取的合理措施是

( B )

A.将钢材由Q235改为Q345 B.增加翼缘厚度，宽度不变 C.增加翼缘宽度，厚度不变 D.利用翼缘的屈曲后强度 32. 焊接工字形截面钢梁的折算应力计算部位在梁截面( B )

A.受压翼缘的外边缘 B.翼缘和腹板相交位置 C.中性轴位置 D.受拉翼缘的外边缘

33. 通用宽度比λs是反映腹板剪切失稳性质的指标，当λs=1.5时，说明腹板可能( B )

A.发生弹塑性屈曲 B.发生弹性屈曲 C.发生剪切屈服破坏 D.不会发生失稳

34. 按设计规范直接受动荷载作用的构件，钢材应保证的指标为( D )

A.fu、fy、E、冷弯180°和AKV C. fu、5、E、冷弯180°和AKV

B.5、fy、E、冷弯180°和AKV D.fu、5、fy、冷弯180°和AKV

35. 与钢材疲劳强度无关的因素为( D ) ．．

A.结构的构造状况 B.结构上作用的应力幅 C.循环荷载的重复次数 D.钢材

的强度

36. 钢材中碳的含量应适中，其含量过高会( C )

A.降低钢材的强度 B.提高钢材的伸长率 C.降低钢材的可焊性 D.提高钢材的冲击韧性

37. 在以下各级别钢材中，屈服强度最低的是( A )

A.Q235 B.Q345 C.Q390 D.Q420 38. 结构焊接时，所选焊条和被焊接构件之间的匹配原则是( B )

A.弹性模量相适应 B.强度相适应 C.伸长率相适应 D.金属化学成份相适应

39. 三级焊缝的质量检验内容为( C )

A.外观检查和100％的焊缝探伤 B.外观检查和至少20％的焊缝探伤 C.外观检查 D.外观检查及对焊缝进行强度实测 40. 10.9级螺栓，其表示符号中的“.9”表示( D )

A.螺栓材料的屈服点约为900N／mm2 B.螺栓材料的极限抗拉强度约为900N／mm2

C.螺杆上螺纹长度和螺杆全长的比值为0.9 D.螺栓材料的屈服点和最低抗拉强度的比值为0.9

41. 图示连接，角焊缝的最大计算长度为( D )

A.60hf B.40hf C.8hf

D.无构造限制 42. 以下哪种情况可以用于高强度螺栓摩擦型连接的接触面( C )

A.表面经雨淋、潮湿 B.表面涂有红丹等底漆 C.表面喷砂后生赤锈 D.表面涂油脂润滑

43. 在轴心受力构件计算中，验算长细比是为了保证构件满足下列哪项要求?( D )

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A.强度 B.整体稳定 C.拉、压变形 44. 工字型截面组合梁，计算所得b1.06，表明( B )

A.梁的刚度能满足要求

D.刚度

B.应用b代替b验算梁的整体稳定

C.梁的整体稳定能满足要求 D.梁不会发生强度破坏 45. 梁因局部失稳发生翘曲变形，是由于( D )

A.翼缘的弯曲应力超过钢材的设计强度 B.腹板的剪应力超过钢材的剪切设计强度 C.梁中各板件的应力值超过相应的临界应力 D.梁中某板件的应力值超过相应的临界应力

二、简答题

1. 手工电弧焊有什么优缺点？

答：优点：设备简单，适应性强

缺点：①焊缝质量的波动性大②劳动条件差③生产效率低④保证焊缝质量的关

键是焊工的技术水平，要求焊工具有较高的技术等级

2. 选择轴心受压实腹式柱的截面时，应考虑哪些原则？

答：A、面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体

稳定性和刚度；

B、使两个主轴方向等稳定性，即使C、便于与其他构件进行连接；

D、尽可能构造简单，制造省工，取材方便。

3. 单角钢单面连接时强度设计值的折减系数是如何确定的？

答：1）按轴心受力计算强度和连接乘以系数 0.85；

2）按轴心受压计算稳定性：等边角钢乘以系数0.6+0.0015λ，且不大于1.0；短

边相连的不等边角钢乘以系数 0.5+0.0025λ，且不大于1.0；长边相连的不等边角钢乘以系数 0.70；

3）对中间无联系的单角钢压杆，按最小回转半径计算λ，当λ< 20时，取λ=20。

4. 格构轴心受压柱绕虚轴的稳定设计为什么要采用换算长细比？写出换算长细比的公式。 答：1) 格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时，剪力主要由缀材分担；

2) 柱的剪切变形较大，剪力造成的附加挠曲影响不能忽略，故对虚轴的失稳计算； 3) 常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。

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已达到经济的效果；

0x的简化：

0x2x27缀条柱：缀板柱：

20x2x1AA1x

5. 焊接残余应力和焊接残余变形产生的原因是什么？

答：(1)施焊时焊件上温度分布不均匀。

(2)施焊时出现局部热塑性和冷塑性变形区。 (3)焊接构件的整体性，其变形基本保持平面变形 影响梁的整体稳定的主要因素有哪些？

（1）梁的抗弯刚度；（2）梁的抗扭刚度；（3）端部约束条件； （4）受压翼缘的自由长度；（5）截面形式。

6. 屋盖支撑有什么作用？

答：屋盖支撑有如下作用： （1）保证屋盖结构的几何稳定性 （2）保证屋盖的刚度和空间整体性 （3）为弦杆提供适当的侧向支承点

（4）承担并传递水平荷载(如风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震荷载) （5）保证结构安装时的稳定与方便。

三、计算题

1． 如图所示焊接连接，采用三面围焊，承受的轴心拉力设计值N=1000kN。钢材为

Q235B，焊条为E43型，试验算此连接焊缝是否满足要求（

）。

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解：正面焊缝承受的力 ：

则侧面焊缝承受的力为：

则

满足要求。

2． 已知一平台梁格。次梁最大弯矩设计值为

Mmax235.9KNm，

Vmax188.7KN，

选用工字钢次梁截面，其需要的净截面塑性抵抗矩

Wnx1.086106mm3，钢材为

Q235，试验算次梁截面抗弯强度和抗剪强度是否满足要求？（tw10.5mm，Ix/Sx344mm2fv125N/mm2f215N/mm，，）

解：（1）抗弯强度为：

Mmax235.910622206.9N/mm215N/mmxwnx1.051.086106

故抗弯承载力合格 （2）抗剪强度为：

VmaxSx188.710352.2N/mm2fv125N/mm2Ixtw34410.5

故抗剪承载力合格。

3． 验算图示普通螺栓连接时的强度，已知螺栓直径d20mm，C级螺栓，螺栓和构件

fvb140Nmm2ftb170Nmm2F100kN材料为Q235，外力设计值，，，fcb305Nmm2，

Ae2.45cm2。

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解：螺栓群受到剪力和弯矩的联合作用：

V100kN，M1000.2525kNm

受力最大的螺栓所受的剪力和拉力分别是：

NvV10012.5kNn8

My125103300Nt26.78kNmyi22(300220021002)单个螺栓的承载力设计值为：

NtbAeftb24517041.65kN

Nnvbvd23.14202f114044kN44

bvNcbdtfcb2020305122kN(

Nv2Nt212.5226.782)()()()0.70314441.65NvbNtb

Nv12.5kNNcb122kN该图示摩擦型高强螺栓群连接节点的强度满足要求。

4． 有一支承压型钢板屋面的檩条，压型钢板屋面自重为0.15KN/m，檩条自重为

0.5KN/m，屋面坡度为1/10，屋面均布活荷载取0.5KN/m（不考虑雪荷载），无积灰荷载。檩条跨度12m，水平间距为5m（坡向间距为5.025m），采用

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22Ix11200cm4，WX649cm3，34617469HN型钢，其

Wy91cm3，ix14.5cm，iy3.86cmcos（

。材料为Q235B钢。试验算其强度。

101，sin101101，x1.05，y1.2）

解：（1）檩条的线荷载设计值为：

q1.2(0.155.0250.5)1.40.555.005KN/m104.98KN/m1011qyqsin5.0050.498KN/m101qxqcos5.005（2）弯矩设计值为：

1Mx4.9812289.64KNm8

1My0.4981228.964KNm8（3）验算强度：

MyMx89.641068.96410622213.6N/mmf215N/mmxWnxyWny1.056491031.291103故强度满足要求。

5． 某连接接头两块被连接钢板截面为18×400，上下采用盖板连接，钢材Q235，承受轴心

力设计值N＝1181kN，采用M22普通C级螺柱连接，验算该连接节点是否满足《钢结构设计规范》要求。

d0＝23.5mm，按下图连接。试

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某盖板连接接头

解：（1）螺栓强度验算 单个螺栓抗剪承载力设计值

Nnvbvd23.14222f2140106.4kN44

bv单个螺栓抗压承载力设计值

Ncbdtfcb2218305120.8kN

bN106.4kN。 min故取

每侧12个螺栓，承载力为

12106.41276.8kNN1181kN

（2）验算被连接钢板的净截面强度

AnAn1d0t401.842.351.855.08cm2

N118110322214.4N/mmf215N/mmAn55.08102

节点安全

6． 如图所示为工字形轴心受压柱截面，柱的轴心压力设计值N=4000kN,计算长度Lox=7m,

Loy=3.5m,A=275cm2,Ix=150892cm4,Iy=41667cm4，钢材为Q235-BF，f=215N/mm2。试验算该柱的刚度和整体稳定性是否满足设计要求。 λ φ 10 0.992 20 0.970 30 0.936 40 0.899 10 / 11

50 0.856 60 0.807

解：截面模量已知

A275cm2,Ix150892cm4,Iy41667cm4ixIx15089223.4cmA275

计算如下：

iy长细比

IyA4166712.3cm275

xlox70029.9150ix23.4

y均满足要求

loyiy35028.4615012.3

因对x,y轴均属于B类，故长细比的较大值，查的0.936

N4000103N155.4N得： 2f2152mmmm2A0.93627510满足要求

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