河北司法警官职业学院《混凝土结构基本原理B》2025学年第一学期期末试卷含答案

河北司法警官职业学院《混凝土结构基本原理B》2025学年第一学期期末试卷含答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.混凝土强度等级C30表示（）。A.混凝土立方体抗压强度标准值为30N/mm²B.混凝土轴心抗压强度标准值为30N/mm²C.混凝土立方体抗压强度设计值为30N/mm²D.混凝土轴心抗拉强度标准值为30N/mm²答案：A2.下列钢筋中，属于有明显流幅钢筋的是（）。A.热处理钢筋B.冷轧带肋钢筋C.普通热轧钢筋D.消除应力钢丝答案：C3.钢筋与混凝土之间的粘结力不包括（）。A.胶结力B.摩擦力C.机械咬合力D.弹性抗力答案：D4.受弯构件正截面破坏形态中，（）属于延性破坏。A.超筋破坏B.适筋破坏C.少筋破坏D.界限破坏答案：B5.轴心受压构件中，稳定系数φ随（）的增大而减小。A.构件长度B.截面尺寸C.长细比D.混凝土强度答案：C6.双筋矩形截面受弯构件中，受压钢筋的作用主要是（）。A.提高构件延性B.承担部分弯矩C.减少混凝土受压区高度D.防止构件发生少筋破坏答案：A7.偏心受压构件中，当（）时，构件发生小偏心受压破坏。A.ξ≤ξbB.ξ>ξbC.e0>0.3h0D.e0≤0.3h0答案：B8.钢筋混凝土梁中，剪跨比λ=3时，梁的斜截面破坏形态多为（）。A.斜压破坏B.剪压破坏C.斜拉破坏D.弯剪破坏答案：C9.混凝土的徐变是指（）。A.短期荷载作用下的变形B.长期荷载作用下随时间增长的变形C.温度变化引起的变形D.收缩引起的变形答案：B10.受拉构件中，最小配筋率ρmin的取值与（）有关。A.钢筋强度等级B.构件截面尺寸C.混凝土强度等级D.构件使用环境答案：A二、填空题（每题1分，共10分）1.混凝土立方体抗压强度的标准试件尺寸为（150mm×150mm×150mm）。2.钢筋与混凝土能够共同工作的基础是（粘结力）和（温度线膨胀系数相近）。3.适筋梁正截面受弯破坏的三个阶段为（弹性阶段）、（带裂缝工作阶段）、（破坏阶段）。4.轴心受压构件中，普通箍筋柱的承载力计算公式为（N≤0.9φ(fcA+fy'As')）。5.双筋矩形截面受弯构件中，为保证受压钢筋达到抗压强度设计值，需满足（x≥2as'）的条件。6.偏心受压构件的两类破坏形态为（大偏心受压破坏）和（小偏心受压破坏）。7.钢筋混凝土梁中，箍筋的主要作用是（承受剪力）、（约束混凝土）、（固定纵筋位置）。8.混凝土的收缩是指（在空气中结硬时体积缩小）的现象。9.受拉构件的最小配筋率ρmin一般取（0.2%）和（45ft/fy%）中的较大值。10.预应力混凝土构件中，预应力筋的张拉控制应力σcon不宜过高，主要是为了避免（构件反拱过大）和（钢筋松弛损失增加）。三、简答题（每题8分，共32分）1.简述混凝土徐变的定义及主要影响因素。答案：混凝土徐变是指混凝土在长期恒定荷载作用下，变形随时间持续增长的现象（2分）。主要影响因素包括：（1）荷载大小：荷载越大，徐变越显著（2分）；（2）加载龄期：加载时混凝土龄期越早，徐变越大（2分）；（3）混凝土组成：水灰比越大、水泥用量越多、骨料弹性模量越低，徐变越大（1分）；（4）环境条件：湿度越低、温度越高，徐变越大（1分）。2.说明适筋梁正截面受弯破坏的三个阶段及其在设计中的应用。答案：（1）第Ⅰ阶段（弹性阶段）：混凝土未开裂，应力与应变成正比，可用于抗裂验算（2分）；（2）第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段）：受拉区混凝土开裂，钢筋应力逐渐增大，此阶段是正常使用极限状态验算的依据（3分）；（3）第Ⅲ阶段（破坏阶段）：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，此阶段是承载力极限状态计算的依据（3分）。3.钢筋混凝土梁中，箍筋的主要作用有哪些？设计时需满足哪些构造要求？答案：箍筋的主要作用：（1）承受梁内剪力，防止斜截面破坏（2分）；（2）约束混凝土，提高受压区混凝土的抗压强度和延性（2分）；（3）固定纵向钢筋位置，形成钢筋骨架（2分）。构造要求：（1）最小直径和最大间距限制，避免箍筋过细或过稀（1分）；（2）梁端箍筋加密，提高抗剪能力（1分）。4.比较大偏心受压构件与小偏心受压构件的破坏特征及判别条件。答案：大偏心受压破坏特征：受拉钢筋先屈服，随后受压区混凝土压碎，属于延性破坏（2分）；小偏心受压破坏特征：受拉钢筋未屈服，受压区混凝土先压碎，或靠近轴向力一侧的钢筋受压屈服，属于脆性破坏（2分）。判别条件：当相对受压区高度ξ≤ξb时为大偏心受压（2分）；当ξ>ξb时为小偏心受压（2分）。四、计算题（共38分）1.（14分）某单筋矩形截面梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土强度等级C30（fc=14.3N/mm²，ft=1.43N/mm²），钢筋采用HRB400级（fy=360N/mm²，ξb=0.518），承受弯矩设计值M=180kN·m。环境类别为一类，保护层厚度c=20mm（as=40mm，h0=460mm）。试计算所需受拉钢筋面积As（γ0=1.0）。解：（1）计算αs：αs=γ0M/(α1fcbh0²)=1.0×180×10^6/(1.0×14.3×250×460²)≈180×10^6/(1.0×14.3×250×211600)≈180×10^6/(763,570,000)≈0.236（3分）（2）计算ξ：ξ=1√(12αs)=1√(12×0.236)=1√(0.528)≈10.727=0.273≤ξb=0.518，属适筋梁（3分）（3）计算As：As=α1fcbh0ξ/fy=1.0×14.3×250×460×0.273/360≈(14.3×250×460×0.273)/360≈(14.3×250×125.58)/360≈(14.3×31395)/360≈449,948.5/360≈1249.86mm²（4分）（4）验算最小配筋率：ρmin=max(0.2%,45ft/fy%)=max(0.2%,45×1.43/360%)=max(0.2%,0.179%)=0.2%（2分）ρ=As/(bh0)=1249.86/(250×460)=1249.86/115000≈1.087%>ρmin，满足要求（2分）2.（12分）某轴心受压柱，截面尺寸b×h=400mm×400mm，计算长度l0=5.2m（长细比λ=l0/b=13），混凝土强度等级C35（fc=16.7N/mm²），钢筋采用HRB400级（fy'=360N/mm²），配置4Φ20（As'=1256mm²）。求该柱的轴心受压承载力设计值N（γ0=1.0）。解：（1）计算稳定系数φ：长细比λ=13，查表得φ≈0.93（3分）（2）计算截面面积A：A=b×h=400×400=160,000mm²（2分）（3）代入公式计算N：N=0.9φ(fcA+fy'As')=0.9×0.93×(16.7×160000+360×1256)（3分）=0.837×(2,672,000+452,160)=0.837×3,124,160≈2,614,922N≈2615kN（4分）3.（12分）某偏心受压构件，截面尺寸b×h=300mm×500mm（h0=460mm），混凝土C30（fc=14.3N/mm²），钢筋HRB400（fy=fy'=360N/mm²，ξb=0.518），轴向压力设计值N=300kN，弯矩设计值M=150kN·m（e0=M/N=500mm），as=as'=40mm，受拉钢筋As=1520mm²，受压钢筋As'=804mm²。试验算该构件是否安全（γ0=1.0）。解：（1）计算初始偏心距e0=M/N=150×10^6/300×10^3=500mm（1分）（2）计算附加偏心距ea=20mm（取20mm或h/30=500/30≈16.7mm中的较大值），故ei=e0+ea=500+20=520mm（2分）（3）计算偏心距增大系数η：l0/h=5.2/0.5=10.4<5，η=1.0（2分）（4）计算e=ηei+h/2as=1.0×520+25040=730mm（2分）（5）代入大偏心受压公式：N≤α1fcbx+fy'As'fyAs假设大偏心，x=(N+fyAsfy'As')/(α1fcb)=(300×10^3+360×1520360×804)/(1.0×14.3×300)=(300,000+547,200289,440)/4290=(557,760)/4290≈130mm≤ξbh0=0.518×460≈238mm，属大偏心（3分）（6）验算受压区高度x≥2as'=80mm，满足（1分）（7）计算受弯承载力：M