2025年混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試題庫(含答案)一、單項(xiàng)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)值的測試試件尺寸為（）A.100mm×100mm×100mmB.150mm×150mm×150mmC.200mm×200mm×200mmD.120mm×120mm×120mm答案：B2.下列鋼筋中，屬于有明顯流幅鋼筋的是（）A.熱處理鋼筋B.鋼絞線C.HRB500級鋼筋D.冷拔低碳鋼絲答案：C3.混凝土在持續(xù)荷載作用下產(chǎn)生的隨時(shí)間增長的變形稱為（）A.彈性變形B.塑性變形C.徐變D.收縮答案：C4.鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力不包括（）A.膠結(jié)力B.摩擦力C.機(jī)械咬合力D.錨固力答案：D5.受彎構(gòu)件正截面破壞時(shí)，若ρ<ρmin，其破壞形態(tài)為（）A.適筋破壞B.超筋破壞C.少筋破壞D.界限破壞答案：C6.普通箍筋柱中，箍筋的主要作用是（）A.提高混凝土抗壓強(qiáng)度B.防止縱筋壓屈C.承受剪力D.參與受壓答案：B7.裂縫控制等級為二級的構(gòu)件，允許出現(xiàn)（）A.微小肉眼可見裂縫B.不出現(xiàn)拉應(yīng)力C.有限寬度的裂縫D.不出現(xiàn)裂縫答案：A8.雙筋矩形截面梁中，受壓鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值不應(yīng)超過（）A.400N/mm2B.435N/mm2C.360N/mm2D.500N/mm2答案：C（注：根據(jù)規(guī)范，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級不超過C50時(shí)，受壓鋼筋最大設(shè)計(jì)強(qiáng)度取400N/mm2；C60及以上時(shí)取435N/mm2，本題默認(rèn)常規(guī)情況）9.受剪構(gòu)件中，當(dāng)剪跨比λ>3時(shí)，易發(fā)生（）A.斜壓破壞B.剪壓破壞C.斜拉破壞D.壓彎破壞答案：C10.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，采用超張拉工藝的主要目的是（）A.提高混凝土預(yù)壓應(yīng)力B.減少預(yù)應(yīng)力損失C.增加鋼筋與混凝土粘結(jié)D.提高構(gòu)件延性答案：B二、填空題（每空1分，共15分）1.混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的符號為______，其值略______（大于/小于）立方體抗壓強(qiáng)度。答案：fck；小于2.鋼筋的伸長率δ5表示______的伸長率，δ10表示______的伸長率，δ5______（大于/小于）δ10。答案：標(biāo)距為5倍直徑；標(biāo)距為10倍直徑；大于3.受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算中，等效矩形應(yīng)力圖的參數(shù)α1表示______，β1表示______。答案：混凝土軸心抗壓強(qiáng)度與矩形應(yīng)力的比值系數(shù)；等效受壓區(qū)高度與實(shí)際受壓區(qū)高度的比值系數(shù)4.偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)分為______和______，其分界條件為______。答案：大偏心受壓；小偏心受壓；相對受壓區(qū)高度ξ=ξb5.混凝土收縮是指______引起的體積減小，其主要影響因素包括______、______和養(yǎng)護(hù)條件。答案：非荷載因素；水灰比；水泥用量6.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件按預(yù)應(yīng)力度可分為______、______和部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。答案：全預(yù)應(yīng)力混凝土；鋼筋混凝土（注：此處表述為“普通鋼筋混凝土”更準(zhǔn)確，但按分類體系填寫）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述混凝土徐變的主要影響因素及對結(jié)構(gòu)的不利影響。答案：影響因素：①應(yīng)力水平：應(yīng)力越大，徐變越顯著；②加載齡期：加載時(shí)混凝土強(qiáng)度越低（齡期越短），徐變越大；③材料組成：水泥用量多、水灰比大、骨料彈性模量低時(shí)徐變增大；④環(huán)境條件：濕度小、溫度高時(shí)徐變增大。不利影響：導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形增大（如梁的撓度增加）、預(yù)應(yīng)力損失、超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布（可能引起支座負(fù)彎矩增大）。2.說明鋼筋與混凝土協(xié)同工作的主要原因。答案：①物理力學(xué)性能互補(bǔ)：混凝土抗壓強(qiáng)度高，鋼筋抗拉強(qiáng)度高，兩者結(jié)合可有效承受拉壓復(fù)合應(yīng)力；②粘結(jié)力保證共同變形：鋼筋與混凝土間的膠結(jié)力、摩擦力和機(jī)械咬合力使兩者在荷載作用下變形協(xié)調(diào)；③線膨脹系數(shù)相近（混凝土約1.0×10??/℃，鋼筋約1.2×10??/℃），溫度變化時(shí)變形差小，避免粘結(jié)破壞；④混凝土對鋼筋的保護(hù)作用：堿性環(huán)境使鋼筋表面形成鈍化膜，防止銹蝕。3.分析受彎構(gòu)件正截面三種破壞形態(tài)的特征及設(shè)計(jì)中如何避免不利形態(tài)。答案：①適筋破壞（延性破壞）：受拉鋼筋先屈服，隨后受壓區(qū)混凝土壓碎，破壞前有明顯預(yù)兆；②超筋破壞（脆性破壞）：受壓區(qū)混凝土先壓碎，受拉鋼筋未屈服，破壞突然；③少筋破壞（脆性破壞）：受拉鋼筋一裂即斷，構(gòu)件突然失效。設(shè)計(jì)中通過控制配筋率：ρmin≤ρ≤ρmax（ρmax對應(yīng)ξ≤ξb），避免少筋和超筋破壞，確保適筋破壞。4.簡述軸心受壓構(gòu)件中配置螺旋箍筋的作用及適用條件。答案：作用：螺旋箍筋（或焊接環(huán)式箍筋）對核心混凝土形成徑向約束，提高核心混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力，使構(gòu)件承載力和延性顯著增加。適用條件：①荷載較大且截面尺寸受限時(shí)（如大柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的柱）；②需要提高構(gòu)件延性（如抗震結(jié)構(gòu)中的柱）；③混凝土強(qiáng)度等級不宜過高（C50及以下效果更顯著，C60以上約束效果減弱）。5.對比普通鋼筋混凝土梁與預(yù)應(yīng)力混凝土梁在裂縫控制和變形性能上的差異。答案：裂縫控制：普通梁在荷載作用下易出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度隨荷載增加而增大；預(yù)應(yīng)力梁通過預(yù)壓應(yīng)力抵消部分拉應(yīng)力，可實(shí)現(xiàn)不出現(xiàn)裂縫（一級）或限制裂縫寬度（二級）。變形性能：普通梁的撓度隨荷載增加呈線性增長；預(yù)應(yīng)力梁因預(yù)壓產(chǎn)生反拱，使用階段撓度顯著減小，且卸載后部分變形可恢復(fù)（彈性變形占比大）。四、計(jì)算題（共35分）1.某單筋矩形截面梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級C30（fc=14.3N/mm2，α1=1.0，β1=0.8），鋼筋采用HRB400級（fy=360N/mm2，ξb=0.518），承受彎矩設(shè)計(jì)值M=180kN·m，環(huán)境類別為一類（保護(hù)層厚度c=20mm）。求受拉鋼筋面積As（γ0=1.0，不考慮受壓鋼筋）。（10分）解：①確定截面有效高度h0：h0=h-c-0.5d（假設(shè)鋼筋直徑d=20mm），取c=20mm，d=20mm，則h0=500-20-10=470mm（或簡化為h0=500-35=465mm，此處按精確計(jì)算取470mm）。②計(jì)算相對受壓區(qū)高度ξ：由公式M=α1fcbh02ξ(1-0.5ξ)，代入數(shù)據(jù)：180×10?=1.0×14.3×250×4702×ξ(1-0.5ξ)計(jì)算右側(cè)：14.3×250×4702=14.3×250×220900=14.3×55225000=790,717,500則ξ(1-0.5ξ)=180×10?/790,717,500≈0.2276解方程ξ2-2ξ+0.4552=0，得ξ≈0.263（小于ξb=0.518，適筋）。③計(jì)算受拉鋼筋面積As：As=α1fcbh0ξ/fy=1.0×14.3×250×470×0.263/360≈(14.3×250×470×0.263)/360≈(14.3×250×123.61)/360≈(14.3×30902.5)/360≈441,905.75/360≈1227.5mm2選3Φ22（As=1140mm2）或4Φ20（As=1256mm2），取4Φ20（1256mm2），滿足要求。2.某軸心受壓柱，截面尺寸b×h=400mm×400mm，計(jì)算長度l0=5.2m，混凝土強(qiáng)度等級C35（fc=16.7N/mm2），鋼筋采用HRB400級（fy'=360N/mm2），配置8Φ20（As'=2513mm2），求該柱的軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值Nu（穩(wěn)定系數(shù)φ按l0/b=13查表得φ=0.92）。（8分）解：軸心受壓構(gòu)件承載力公式：Nu=0.9φ(fcA+fy'As')A=b×h=400×400=160,000mm2代入數(shù)據(jù)：Nu=0.9×0.92×(16.7×160000+360×2513)=0.828×(2,672,000+904,680)=0.828×3,576,680≈2,961,500N≈2961.5kN3.某鋼筋混凝土簡支梁，截面尺寸b×h=200mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級C25（fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2），箍筋采用HPB300級（fyv=270N/mm2），承受剪力設(shè)計(jì)值V=120kN，環(huán)境類別一類（h0=465mm）。若僅配箍筋，求箍筋間距s（取雙肢箍，直徑φ8，Asv1=50.3mm2）。（9分）解：①驗(yàn)算截面限制條件：0.25βcfcbh0=0.25×1.0×11.9×200×465=0.25×11.9×93,000=0.25×1,106,700=276,675N=276.7kN>V=120kN，滿足。②驗(yàn)算是否需要配箍筋：0.7ftbh0=0.7×1.27×200×465=0.7×1.27×93,000=0.7×118,110=82,677N=82.7kN<V=120kN，需配箍筋。③由受剪承載力公式V≤0.7ftbh0+fyv(Asv/s)h0代入數(shù)據(jù)：120×103=82,677+270×(2×50.3/s)×465整理得：270×(100.6/s)×465=120,000-82,677=37,323計(jì)算右側(cè)：270×100.6×465=270×46,779=12,620,130（此處分步計(jì)算：100.6×465=46,779；270×46,779=12,620,130）則12,620,130/s=37,323→s=12,620,130/37,323≈338mm取s=200mm（滿足最大間距要求，C25梁h=500mm，最大間距為250mm，200mm≤250mm），實(shí)際配筋率ρsv=Asv/(bs)=100.6/(200×200)=0.002515>ρsv,min=0.24ft/fyv=0.24×1.27/270≈0.00113，滿足。4.某預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件，截面尺寸200mm×200mm，混凝土強(qiáng)度等級C40（fck=26.8N/mm2，ftk=2.39N/mm2），采用1×7標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線（fptk=1860N/mm2，Ep=1.95×10?N/mm2），張拉控制應(yīng)力σcon=0.75fptk，第一批預(yù)應(yīng)力損失σl1=80N/mm2，第二批預(yù)應(yīng)力損失σl2=120N/mm2，求使用階段抗裂驗(yàn)算時(shí)的混凝土法向應(yīng)力（γ0=1.0，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0）。（8分）解：①有效預(yù)應(yīng)力σpe=σcon-σl=0.75×1860-(80+120)=1395-200=1195N/mm2②預(yù)應(yīng)力鋼筋面積Ap（假設(shè)為4根鋼絞線，每根面積139mm2）：Ap=4×139=556mm2③構(gòu)件凈截面面積An=A-Ap=