2025年大學(xué)土木工程（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題的備選項(xiàng)中，只有1個(gè)最符合題意）1.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于一般環(huán)境下的梁，其混凝土耐久性的環(huán)境類(lèi)別為（）。A.一類(lèi)B.二類(lèi)C.三類(lèi)D.四類(lèi)2.梁的正截面破壞形式不包括（）。A.適筋破壞B.超筋破壞C.少筋破壞D.斜拉破壞3.鋼筋混凝土梁中，當(dāng)（）時(shí)，為超筋梁。A.ξ≤ξbB.ξ＞ξbC.ρ≤ρminD.ρ＞ρmax4.軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)主要與（）有關(guān)。A.混凝土強(qiáng)度等級(jí)B.配筋率C.長(zhǎng)細(xì)比D.荷載大小5.大偏心受壓構(gòu)件破壞時(shí)，（）。A.受壓鋼筋先屈服，然后受拉鋼筋屈服，混凝土壓碎B.受拉鋼筋先屈服，然后受壓鋼筋屈服，混凝土壓碎C.受壓區(qū)混凝土先壓碎，然后受壓鋼筋屈服D.受拉區(qū)混凝土先拉裂，然后受拉鋼筋屈服6.對(duì)于雙向板，下列說(shuō)法正確的是（）。A.長(zhǎng)邊與短邊之比大于2B.長(zhǎng)邊與短邊之比小于2C.受力鋼筋沿兩個(gè)方向布置D.僅短邊受力7.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力損失不包括（）。A.錨具變形損失B.摩擦損失C.鋼筋松弛損失D.混凝土徐變損失8.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，梁的箍筋間距應(yīng)滿足（）。A.s≤svmaxB.s≥svminC.s=svmaxD.s=svmin9.對(duì)于框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架梁的截面尺寸應(yīng)滿足（）。A.梁寬不宜小于200mmB.梁高不宜小于400mmC.梁寬不宜小于300mmD.梁高不宜小于500mm10.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為50年時(shí)，其環(huán)境作用等級(jí)為（）。A.一級(jí)B.二級(jí)C.三級(jí)D.四級(jí)二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題的備選項(xiàng)中，有2個(gè)或2個(gè)以上符合題意，至少有1個(gè)錯(cuò)項(xiàng)。錯(cuò)選，本題不得分；少選，所選的每個(gè)選項(xiàng)得0.5分）1.影響混凝土徐變的因素有（）。A.混凝土的齡期B.水泥用量C.水灰比D.構(gòu)件尺寸E.加載時(shí)間2.鋼筋混凝土梁中，提高梁斜截面受剪承載力的措施有（）。A.增大截面尺寸B.提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)C.增加箍筋數(shù)量D.增加彎起鋼筋數(shù)量E.減小縱筋配筋率3.大偏心受壓構(gòu)件的判別條件是（）。A.ξ≤ξbB.ξ＞ξbC.ηei＞0.3h0D.ηei≤0.3h0E.As≥ρminbh4.對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，下列說(shuō)法正確的是（）。A.可以提高構(gòu)件的抗裂度B.可以提高構(gòu)件的承載能力C.可以減小構(gòu)件的變形D.可以提高構(gòu)件的耐久性E.預(yù)應(yīng)力損失越小越好5.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的可靠性包括（）。A.安全性B.適用性C.耐久性D.經(jīng)濟(jì)性E.美觀性三、判斷題（總共10題，每題2分，判斷下列各題的正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值，強(qiáng)度低于該值的百分率不超過(guò)5%。（）2.梁的縱向受力鋼筋應(yīng)布置在梁的受壓區(qū)。（）3.軸心受壓構(gòu)件的縱筋越多，其穩(wěn)定性越好。（）4.大偏心受壓構(gòu)件破壞時(shí)，受壓區(qū)混凝土和受壓鋼筋都能達(dá)到其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。（）5.雙向板的受力特點(diǎn)是雙向受彎，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩個(gè)方向的彎矩。（）6.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力越大越好。（）7.梁的箍筋間距越大，梁的斜截面受剪承載力越高。（）8.框架結(jié)構(gòu)中，框架柱的截面尺寸應(yīng)根據(jù)軸壓比等因素確定。（）9.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限越長(zhǎng)，其耐久性要求越高。（）10.結(jié)構(gòu)的可靠度是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分）1.簡(jiǎn)述梁的正截面受彎性能試驗(yàn)過(guò)程及破壞特征2.簡(jiǎn)述大偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算的基本假定3.簡(jiǎn)述預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)五、計(jì)算題（總共2題，每題15分）1.已知一矩形截面梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，鋼筋采用HRB400級(jí)，梁承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=200kN·m。求所需的縱向受拉鋼筋面積As。2.已知一偏心受壓柱，截面尺寸b×h=400mm×600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35（fc=16.7N/mm2），鋼筋采用HRB400級(jí)（fy=f'y=360N/mm2），柱的軸向壓力設(shè)計(jì)值N=1200kN，彎矩設(shè)計(jì)值M=240kN·m，計(jì)算長(zhǎng)度l0=4.5m。判別該柱屬于大偏心受壓還是小偏心受壓，并計(jì)算所需的縱向鋼筋面積As和As'。答案：一、單項(xiàng)選擇題1.A解：一般環(huán)境下梁的混凝土耐久性環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。2.D解：梁的正截面破壞形式有適筋破壞、超筋破壞、少筋破壞，斜拉破壞是斜截面破壞形式。3.B解：當(dāng)ξ＞ξb時(shí)為超筋梁。4.C解：軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)主要與長(zhǎng)細(xì)比有關(guān)。5.B解：大偏心受壓構(gòu)件破壞時(shí)受拉鋼筋先屈服，然后受壓鋼筋屈服，混凝土壓碎。6.C解：雙向板長(zhǎng)邊與短邊之比小于2，受力鋼筋沿兩個(gè)方向布置。7.D解：預(yù)應(yīng)力損失包括錨具變形損失、摩擦損失、鋼筋松弛損失等，混凝土徐變損失不屬于預(yù)應(yīng)力損失。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010（2015年版），預(yù)應(yīng)力損失包括：-錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失σl1；-預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失σl2；-混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失σl3；-預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失σl4；-混凝土的收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失σl5；-用螺旋式預(yù)應(yīng)力筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件，由于混凝土的局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失σl6。8.B解：梁的箍筋間距應(yīng)滿足s≥svmin。9.A解：框架梁寬不宜小于200mm。10.B解：設(shè)計(jì)使用年限為50年時(shí)環(huán)境作用等級(jí)為二級(jí)。二、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE解：這些因素都影響混凝土徐變。2.ABCD解：減小縱筋配筋率會(huì)降低梁斜截面受剪承載力。3.AC解：大偏心受壓構(gòu)件判別條件為ξ≤ξb且ηei＞0.3h0。4.ACD解：預(yù)應(yīng)力可提高構(gòu)件抗裂度、減小變形、提高耐久性，但不能提高構(gòu)件承載能力，預(yù)應(yīng)力損失應(yīng)在合理范圍內(nèi)。5.ABC解：結(jié)構(gòu)可靠性包括安全性、適用性、耐久性。三、判斷題1.√2.×解：梁縱向受力鋼筋應(yīng)布置在受拉區(qū)。3.×解：軸心受壓構(gòu)件縱筋過(guò)多會(huì)造成浪費(fèi)且可能影響施工等，并非越多穩(wěn)定性越好。4.√5.√6.×解：預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力不能過(guò)大，否則可能出現(xiàn)超張拉等問(wèn)題。7.×解：梁箍筋間距越大，梁斜截面受剪承載力越低。8.√9.√10.√四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述梁的正截面受彎性能試驗(yàn)過(guò)程及破壞特征試驗(yàn)過(guò)程：對(duì)梁施加單調(diào)加載，測(cè)量梁的撓度、應(yīng)變等。破壞特征：適筋梁受拉鋼筋先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，破壞前有明顯預(yù)兆；超筋梁受壓區(qū)混凝土先壓碎，受拉鋼筋未屈服，破壞突然；少筋梁受拉區(qū)混凝土一開(kāi)裂，鋼筋就屈服，甚至被拉斷，破壞很突然。2.簡(jiǎn)述大偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算的基本假定-截面應(yīng)變保持平面。-不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度。-受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用理想化曲線。-鋼筋應(yīng)力取鋼筋應(yīng)變與其彈性模量之積，但不大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。3.簡(jiǎn)述預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：提高構(gòu)件抗裂度和剛度，減小構(gòu)件變形；可充分利用高強(qiáng)材料；結(jié)構(gòu)自重輕，節(jié)約材料；耐久性好。缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜，施工要求高；需要張拉設(shè)備；預(yù)應(yīng)力反拱不易控制；設(shè)計(jì)計(jì)算較復(fù)雜。五、計(jì)算題1.解：1.確定基本參數(shù)：-C30混凝土，fc=14.3N/mm2，α1=1.0，β1=0.8。-HRB400級(jí)鋼筋，fy=360N/mm2。2.計(jì)算相對(duì)受壓區(qū)高度ξ：-由公式M≤α1fcbx(h?-x/2)，可得：-200×10?≤1.0×14.3×250×x(500-x/2)-求解得x=114.8mm-ξ=x/h?=114.8/465=0.247（h?=h-as=500-35=465mm）3.計(jì)算縱向受拉鋼筋面積As：-由公式α1fcbx=fyAs，可得：-As=α1fcbx/fy=1.0×14.3×250×114.8/360=1138mm2-選用4根直徑為20mm的鋼筋，As=1256mm2。2.解：1.計(jì)算偏心距增大系數(shù)η：-l0/h=4500/600=7.5-由公式η=1+1/1400e?/h?(l0/h)2ζ?ζ?，由于題目未給出相關(guān)條件，假設(shè)ζ?=1.ζ?=1。-e?=M/N=240×10?/1200×103=200mm-h?=h-as=600-40=560mm-η=1+1/1400×200/560×7.52×1×1=1.142.計(jì)算初始偏心距ei：-ei=e?+ea，假設(shè)ea=20mm-ei=200+20=220mm3.計(jì)算偏心距ηei：-ηei=1.14×220=250.8mm4.判別大小偏心受壓：-0.3h?=0.3×560=168mm-因?yàn)棣莈i＞0.