2025年混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理試復(fù)習(xí)題庫及答案一、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（）的立方體試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度值。A.100mmB.150mmC.200mmD.250mm答案：B2.下列鋼筋中，屬于有明顯屈服點鋼筋的是（）。A.熱處理鋼筋B.鋼絞線C.冷拔低碳鋼絲D.HRB400級鋼筋答案：D3.適筋梁正截面受彎破壞時，受拉鋼筋的應(yīng)力（）。A.達(dá)到屈服強度B.超過屈服強度C.未達(dá)到屈服強度D.與混凝土壓應(yīng)力成正比答案：A4.當(dāng)梁的剪跨比λ=3時，其斜截面破壞形態(tài)最可能為（）。A.斜壓破壞B.剪壓破壞C.斜拉破壞D.彎曲破壞答案：C5.軸心受壓構(gòu)件中，配置螺旋箍筋的柱與普通箍筋柱相比，其承載力提高的主要原因是（）。A.螺旋箍筋參與受壓B.螺旋箍筋約束了混凝土的橫向變形C.螺旋箍筋使縱筋不易壓屈D.混凝土抗壓強度提高答案：B6.大偏心受壓構(gòu)件的破壞特征是（）。A.受拉鋼筋先屈服，然后受壓區(qū)混凝土壓碎B.受壓區(qū)混凝土先壓碎，受拉鋼筋未屈服C.受拉鋼筋和受壓鋼筋同時屈服D.受壓鋼筋先屈服，受拉鋼筋后屈服答案：A7.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力σ_con不宜過高，主要是為了（）。A.避免構(gòu)件反拱過大B.防止預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛損失過大C.避免混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力D.防止預(yù)應(yīng)力鋼筋在施工中被拉斷答案：B8.混凝土收縮會導(dǎo)致（）。A.構(gòu)件長度增加B.預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力增大C.鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力降低D.受彎構(gòu)件跨中撓度減小答案：C9.當(dāng)受彎構(gòu)件的配筋率ρ滿足ρ_min≤ρ≤ρ_max時，其破壞形態(tài)為（）。A.超筋破壞B.少筋破壞C.適筋破壞D.界限破壞答案：C10.對無明顯屈服點的鋼筋，設(shè)計中通常取（）作為其強度設(shè)計值。A.極限抗拉強度B.條件屈服強度（σ_0.2）C.彈性極限D(zhuǎn).比例極限答案：B二、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述混凝土軸心抗壓強度f_c與立方體抗壓強度f_cu的關(guān)系及原因。答案：混凝土軸心抗壓強度f_c小于立方體抗壓強度f_cu。原因：立方體試件在受壓時，上下表面與壓力機墊板間的摩擦力約束了試件的橫向變形（“套箍效應(yīng)”），導(dǎo)致立方體抗壓強度偏高；而軸心抗壓試件的高寬比（h/b）較大（通常為3:1），試件中部的橫向變形不受約束，破壞時呈柱狀，因此測得的軸心抗壓強度更接近混凝土在實際構(gòu)件中的受壓性能，一般f_c≈0.76f_cu（C30~C80范圍內(nèi)）。2.說明適筋梁從加載到破壞經(jīng)歷的三個階段及其在設(shè)計中的應(yīng)用。答案：（1）第Ⅰ階段（彈性階段）：混凝土未開裂，應(yīng)力與應(yīng)變基本呈線性關(guān)系，此階段末（Ⅰa）對應(yīng)混凝土的抗拉強度，用于抗裂驗算；（2）第Ⅱ階段（帶裂縫工作階段）：受拉區(qū)混凝土開裂，鋼筋應(yīng)力隨荷載增加而增大，此階段是正常使用極限狀態(tài)驗算的依據(jù)（如撓度、裂縫寬度計算）；（3）第Ⅲ階段（破壞階段）：受拉鋼筋屈服，裂縫迅速開展，受壓區(qū)混凝土壓碎，此階段末（Ⅲa）對應(yīng)正截面受彎承載力的計算依據(jù)。3.為什么要限制梁的最小截面尺寸和最大箍筋間距？答案：限制最小截面尺寸（如h≥200mm，b≥100mm）是為了保證梁的剛度和施工可行性，避免因截面過小導(dǎo)致鋼筋布置困難或過早出現(xiàn)斜裂縫；限制最大箍筋間距是為了確保箍筋在斜裂縫出現(xiàn)后能有效約束混凝土，防止斜裂縫間的混凝土因箍筋間距過大而發(fā)生劈裂破壞，同時保證箍筋與混凝土的協(xié)同工作。4.比較大、小偏心受壓構(gòu)件的破壞特征及判別條件。答案：大偏心受壓破壞特征：受拉鋼筋先屈服，隨后受壓區(qū)混凝土壓碎，破壞有明顯預(yù)兆（延性破壞）；小偏心受壓破壞特征：受壓區(qū)混凝土先壓碎，受拉鋼筋未屈服（或受壓鋼筋先屈服），破壞突然（脆性破壞）。判別條件：當(dāng)ξ≤ξ_b（ξ為相對受壓區(qū)高度，ξ_b為界限相對受壓區(qū)高度）時為大偏心；ξ>ξ_b時為小偏心。5.簡述預(yù)應(yīng)力混凝土的主要優(yōu)點及適用范圍。答案：優(yōu)點：（1）提高構(gòu)件的抗裂性和剛度；（2）節(jié)省材料（減少鋼筋和混凝土用量）；（3）增大構(gòu)件的跨度；（4）改善結(jié)構(gòu)的耐久性。適用范圍：對裂縫控制要求高的結(jié)構(gòu)（如水池、吊車梁）、大跨度或重荷載結(jié)構(gòu)（如橋梁、屋架）、需提高剛度的結(jié)構(gòu)（如樓板）。三、計算題（共50分）1.（15分）某單筋矩形截面梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土強度等級C30（f_c=14.3N/mm2，α_1=1.0），鋼筋采用HRB400級（f_y=360N/mm2，ξ_b=0.518），梁承受的彎矩設(shè)計值M=200kN·m，環(huán)境類別為一類（保護(hù)層厚度c=20mm，a_s=40mm，h_0=h-a_s=460mm）。求所需受拉鋼筋截面面積A_s。解：（1）計算截面抵抗矩系數(shù)α_s：α_s=M/(α_1f_cbh_02)=200×10^6/(1.0×14.3×250×4602)≈200×10^6/(1.0×14.3×250×211600)≈200×10^6/761,330,000≈0.262（2）計算相對受壓區(qū)高度ξ：ξ=1-√(1-2α_s)=1-√(1-2×0.262)=1-√(0.476)≈1-0.690≈0.310（ξ<ξ_b=0.518，屬適筋梁）（3）計算受拉鋼筋面積A_s：A_s=α_1f_cbh_0ξ/f_y=1.0×14.3×250×460×0.310/360≈(1.0×14.3×250×460×0.310)/360≈(14.3×250×142.6)/360≈(14.3×35,650)/360≈509,795/360≈1416mm2（4）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%,0.179%)=0.2%ρ=A_s/(bh_0)=1416/(250×460)=1416/115000≈1.23%>0.2%，滿足要求。最終A_s=1416mm2（可選4Φ22，A_s=1520mm2，或3Φ25，A_s=1473mm2）2.（20分）某軸心受壓柱，截面尺寸b×h=400mm×400mm，計算長度l_0=5.2m（l_0/b=13，查表得穩(wěn)定系數(shù)φ=0.92），混凝土強度等級C35（f_c=16.7N/mm2），鋼筋采用HRB400級（f'_y=360N/mm2），柱承受的軸向壓力設(shè)計值N=3500kN，求所需縱向受壓鋼筋截面面積A'_s。解：（1）計算柱的截面面積A=b×h=400×400=160,000mm2（2）軸心受壓構(gòu)件承載力公式：N≤0.9φ(f_cA+f'_yA'_s)（3）代入已知數(shù)據(jù)求A'_s：3500×10^3≤0.9×0.92×(16.7×160000+360A'_s)3500×10^3≤0.828×(2,672,000+360A'_s)兩邊除以0.828：3500×10^3/0.828≈4,227,053≤2,672,000+360A'_s360A'_s≥4,227,053-2,672,000=1,555,053A'_s≥1,555,053/360≈4319.6mm2（4）驗算最小配筋率：ρ'_min=0.6%（軸心受壓柱），A'_s_min=0.6%×160000=960mm2<4319.6mm2，滿足要求。（5）實際配筋：可選8Φ28（A'_s=8×615.8=4926mm2）或6Φ32（A'_s=6×804.2=4825mm2）3.（15分）某矩形截面簡支梁，截面尺寸b×h=200mm×500mm（h_0=460mm），混凝土強度等級C25（f_c=11.9N/mm2，f_t=1.27N/mm2），箍筋采用HPB300級（f_yv=270N/mm2），梁承受的剪力設(shè)計值V=120kN，環(huán)境類別一類（c=20mm）。試計算所需箍筋的數(shù)量（采用雙肢箍，箍筋直徑d=8mm，單肢截面積A_sv1=50.3mm2）。解：（1）驗算截面尺寸是否滿足要求（防止斜壓破壞）：0.25β_cf_cbh_0=0.25×1.0×11.9×200×460=0.25×11.9×92,000=0.25×1,094,800=273,700N=273.7kN>V=120kN，截面尺寸滿足。（2）驗算是否需要按計算配置箍筋：0.7f_tbh_0=0.7×1.27×200×460=0.7×1.27×92,000=0.7×116,840=81,788N=81.79kN<V=120kN，需按計算配置箍筋。（3）計算箍筋間距s：由V≤0.7f_tbh_0+f_yv(A_sv/s)h_0得s≤f_yvA_svh_0/(V-0.7f_tbh_0)雙肢箍A_sv=2×50.3=100.6mm2代入數(shù)據(jù)：s≤270×100.6×460/(120×10^3-81,788)=270×100.6×460/38,212≈270×46,276/38,212≈12,494,520/38,212≈327mm（4）確定箍筋間距：根據(jù)規(guī)范，最大箍筋間距s_max=min(0.5h=250mm,400mm)=250mm（當(dāng)梁高h(yuǎn)=500mm時，s_max=250mm），因此取s=200mm（滿足s≤250mm且s≤327mm）。（5）驗算配箍率ρ_sv=A_sv/(bs)=100.6/(200×200)=0.002515=0.2515%ρ_sv_min=0.24f_t/f_yv=0.24×1.27/270≈0.00113=0.113%<0.2515%，滿足要求。最終箍筋配置為Φ8@200（雙肢箍）。四、綜合分析題（共10分）某教學(xué)樓樓面梁（簡支）因施工錯誤，實際配筋比設(shè)計值減少了30%，分析可能出現(xiàn)的問題及應(yīng)對措施。答案：可能出現(xiàn)的問題：（1）正