2025年混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計試卷D及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f_cu,k是指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在（）齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度值。A.7dB.14dC.28dD.56d2.砌體結(jié)構(gòu)中，燒結(jié)普通磚的強(qiáng)度等級劃分依據(jù)是（）。A.抗壓強(qiáng)度平均值與標(biāo)準(zhǔn)值B.抗壓強(qiáng)度平均值與最小值C.抗折強(qiáng)度平均值D.抗壓強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度組合值3.鋼筋混凝土梁中，當(dāng)ρ_min≤ρ≤ρ_max時，梁的正截面破壞形態(tài)為（）。A.適筋破壞B.超筋破壞C.少筋破壞D.界限破壞4.砌體結(jié)構(gòu)墻、柱的允許高厚比[β]主要與（）有關(guān)。A.塊體強(qiáng)度等級B.砂漿強(qiáng)度等級C.墻柱截面尺寸D.荷載大小5.混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋的錨固長度l_a主要取決于（）。A.鋼筋直徑B.混凝土強(qiáng)度等級與鋼筋強(qiáng)度等級C.構(gòu)件類型D.保護(hù)層厚度6.無筋砌體受壓構(gòu)件的承載力計算公式N≤φfA中，φ為（）。A.軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)B.偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)C.材料強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)D.截面尺寸修正系數(shù)7.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件中，箍筋的主要作用是（）。A.提高正截面抗彎承載力B.提高斜截面抗剪承載力C.約束混凝土變形D.防止縱筋壓屈8.燒結(jié)多孔磚砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f與燒結(jié)普通磚砌體相比（）。A.相同B.更高C.更低D.取決于孔洞率9.混凝土結(jié)構(gòu)中，當(dāng)梁的腹板高度h_w≥450mm時，需設(shè)置（）。A.彎起鋼筋B.架立筋C.腰筋D.吊筋10.砌體結(jié)構(gòu)中，設(shè)置圈梁的主要目的是（）。A.提高墻體抗壓承載力B.增強(qiáng)房屋整體剛度與穩(wěn)定性C.傳遞屋面荷載D.防止溫度裂縫二、填空題（每空1分，共15分）1.混凝土的變形分為兩類：一類是（），另一類是（）。2.鋼筋混凝土梁正截面受彎承載力計算中，采用（）假定將實際應(yīng)力圖形等效為矩形應(yīng)力圖。3.砌體結(jié)構(gòu)中，砂漿的強(qiáng)度等級用（）表示，常用等級有（）（至少寫3個）。4.鋼筋混凝土柱中，當(dāng)偏心距e≤0.05h時，按（）構(gòu)件計算；當(dāng)e>0.05h時，按（）構(gòu)件計算。5.砌體局部受壓承載力計算公式N_l≤γfA_l中，γ為（），其取值與（）有關(guān)。6.混凝土結(jié)構(gòu)中，縱向受拉鋼筋的抗震錨固長度l_ae=（），其中ζ_aE為（）。7.砌體結(jié)構(gòu)房屋的靜力計算方案分為（）、（）和（）三種。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述鋼筋與混凝土共同工作的主要原因。2.說明砌體結(jié)構(gòu)中“強(qiáng)剪弱彎”設(shè)計原則的含義及實現(xiàn)措施。3.對比鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件與小偏心受壓構(gòu)件的破壞特征。4.分析影響混凝土軸心抗壓強(qiáng)度f_c的主要因素。5.砌體結(jié)構(gòu)中，為何要限制墻、柱的高厚比？四、計算題（共35分）1.（15分）某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級C30（f_c=14.3N/mm2，f_t=1.43N/mm2），鋼筋采用HRB400級（f_y=360N/mm2），梁承受的跨中最大彎矩設(shè)計值M=180kN·m。求受拉鋼筋截面面積A_s（α_s,max=0.384，γ_s,min=0.874，ξ_b=0.518，a_s=40mm）。2.（20分）某燒結(jié)普通磚砌體承重墻，厚度h=240mm，計算高度H_0=3.6m，采用M10水泥砂漿砌筑（f=1.89N/mm2），截面尺寸為b×h=370mm×240mm，承受軸心壓力設(shè)計值N=200kN。試驗算該墻的受壓承載力（φ值可查下表，當(dāng)β≤3時φ=1.0；β=12時φ=0.81；β=14時φ=0.72；β=16時φ=0.62）。五、案例分析題（共20分）某3層砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)樓，采用燒結(jié)多孔磚（MU10）與M7.5混合砂漿砌筑，層高3.6m，首層層高4.2m，縱墻厚度240mm，橫墻間距6.0m。施工過程中發(fā)現(xiàn)二層部分墻體出現(xiàn)水平裂縫，裂縫位置靠近窗洞口頂部。結(jié)合砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計知識，分析裂縫產(chǎn)生的可能原因，并提出針對性的加固措施。答案一、單項選擇題1.C2.A3.A4.B5.B6.A7.B8.D9.C10.B二、填空題1.受力變形；體積變形（或非受力變形）2.等效矩形應(yīng)力圖3.M；M2.5、M5、M7.5、M10、M15（任寫3個）4.軸心受壓；偏心受壓5.局部受壓強(qiáng)度提高系數(shù)；局部受壓面積與影響面積的比值6.ζ_aEl_a；抗震錨固長度修正系數(shù)7.剛性方案；剛彈性方案；彈性方案三、簡答題1.（1）鋼筋與混凝土之間有良好的粘結(jié)力，可傳遞應(yīng)力；（2）兩者的溫度線膨脹系數(shù)相近（鋼筋約1.2×10^-5/℃，混凝土約1.0×10^-5~1.5×10^-5/℃），溫度變化時變形協(xié)調(diào)；（3）混凝土包裹鋼筋，保護(hù)鋼筋不被銹蝕，提高結(jié)構(gòu)耐久性。2.含義：確保構(gòu)件在地震或其他動力荷載作用下，先發(fā)生剪切破壞前出現(xiàn)彎曲破壞，避免脆性剪切破壞。實現(xiàn)措施：（1）通過調(diào)整抗剪承載力設(shè)計值，使V≤0.7f_tbh_0+1.25f_yv(A_sv/s)h_0；（2）限制剪跨比λ≤1.5時的最小配箍率；（3）控制箍筋的最小直徑與最大間距，保證箍筋對混凝土的約束作用。3.大偏心受壓破壞（受拉破壞）：受拉鋼筋先屈服，然后受壓區(qū)混凝土壓碎，破壞有明顯預(yù)兆，屬延性破壞；小偏心受壓破壞（受壓破壞）：受壓區(qū)混凝土先壓碎，或靠近軸向力一側(cè)的鋼筋受壓屈服，而遠(yuǎn)離一側(cè)的鋼筋可能未屈服（甚至受拉未屈服），破壞突然，屬脆性破壞。4.主要因素：（1）混凝土強(qiáng)度等級（水灰比、水泥強(qiáng)度）；（2）試件尺寸與形狀（標(biāo)準(zhǔn)試件為150mm×150mm×300mm棱柱體）；（3）加載速度（加載速度越快，測得的f_c越高）；（4）齡期（28d后強(qiáng)度仍增長，但28d為標(biāo)準(zhǔn)齡期）；（5）養(yǎng)護(hù)條件（溫度、濕度影響水泥水化程度）。5.限制高厚比的原因：（1）保證墻、柱的穩(wěn)定性，避免因高厚比過大導(dǎo)致失穩(wěn)破壞；（2）控制墻體的側(cè)向變形，防止因變形過大影響正常使用；（3）提高砌體結(jié)構(gòu)的整體剛度，增強(qiáng)抗風(fēng)、抗震能力；（4）避免因截面尺寸過小導(dǎo)致局部壓應(yīng)力過大。四、計算題1.解：（1）計算截面有效高度h_0=h-a_s=500-40=460mm（2）計算α_s=M/(α_1f_cbh_02)=180×10^6/(1.0×14.3×250×4602)=180×10^6/(1.0×14.3×250×211600)=180×10^6/(758770000)=0.237（3）α_s=0.237<α_s,max=0.384，屬適筋梁（4）計算γ_s=(1+√(1-2α_s))/2=(1+√(1-0.474))/2=(1+√0.526)/2=(1+0.725)/2=0.8625（5）A_s=M/(γ_sf_yh_0)=180×10^6/(0.8625×360×460)=180×10^6/(142326)=1265mm2（6）驗算最小配筋率：ρ_min=max(0.2%,0.45f_t/f_y)=max(0.2%,0.45×1.43/360)=max(0.2%,0.18%)=0.2%ρ=A_s/(bh_0)=1265/(250×460)=1265/115000=1.10%>0.2%，滿足要求答：受拉鋼筋截面面積A_s=1265mm2（可選3Φ25，A_s=1473mm2或2Φ22+2Φ20，A_s=760+628=1388mm2）2.解：（1）計算高厚比β=H_0/h=3600/240=15（2）查表插值求φ：β=14時φ=0.72，β=16時φ=0.62，β=15時φ=(0.72+0.62)/2=0.67（3）計算截面面積A=370×240=88800mm2=0.0888m2<0.3m2，需調(diào)整材料強(qiáng)度設(shè)計值γ_a=0.7+A=0.7+0.0888=0.7888（注：當(dāng)A<0.3m2時，γ_a=0.7+A，但不得小于0.8；本題A=0.0888m2，γ_a=0.7+0.0888=0.7888<0.8，故取γ_a=0.8）（4）調(diào)整后f=γ_a×原f=0.8×1.89=1.512N/mm2（5）計算承載力設(shè)計值N_u=φfA=0.67×1.512×88800=0.67×134385.6=90038.35N≈90.04kN（6）比較N=200kN>N_u=90.04kN，不滿足承載力要求答：該墻受壓承載力不滿足要求，需采取加固措施（如增大截面、采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層等）。五、案例分析題可能原因分析：（1）砌體材料強(qiáng)度不足：燒結(jié)多孔磚MU10與M7.5混合砂漿的組合可能未達(dá)到設(shè)計要求，或施工中砂漿飽滿度不足（規(guī)范要求≥80%），導(dǎo)致墻體抗剪強(qiáng)度降低。（2）溫度應(yīng)力影響：二層墻體靠近窗洞口頂部，是溫度變形的敏感區(qū)域。燒結(jié)多孔磚與砂漿的線膨脹系數(shù)差異（磚約5×10^-6/℃，砂漿約10×10^-6/℃），夏季屋面溫度升高，墻體受拉，窗洞上角因應(yīng)力集中易出現(xiàn)水平裂縫。（3）洞口削弱效應(yīng)：窗洞口減小了墻體的有效截面，洞口頂部未設(shè)置鋼筋混凝土過梁或過梁長度不足，導(dǎo)致局部應(yīng)力集中。（4）施工質(zhì)量問題：砌筑時灰縫厚度不均勻（規(guī)范要求8~12mm），或未按要求設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁，削弱了墻體的整體性。加固措施：（1）增強(qiáng)洞口局部強(qiáng)度：在窗洞口頂部增設(shè)鋼筋混凝土過梁，過梁伸入墻內(nèi)長度≥250mm，過梁內(nèi)配置4Φ12縱筋及Φ6@200箍筋，提高洞口處的抗裂能力。（2）增設(shè)鋼筋網(wǎng)砂漿面層：在裂縫區(qū)域的墻面上，采用1:3水泥砂漿（厚度30~40mm），內(nèi)配Φ4@150×150鋼筋網(wǎng)，