自考《混凝土结构设计02440》真题试题和答案2025年

自考《混凝土结构设计02440》练习题试题和答案2025年一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）1.混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k是指按标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在（）龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。A.7dB.14dC.28dD.56d2.钢筋混凝土梁中，当ρmin≤ρ≤ρmax时，其破坏形态为（）。A.少筋破坏B.适筋破坏C.超筋破坏D.界限破坏3.以下关于混凝土保护层厚度的说法，正确的是（）。A.梁的混凝土保护层厚度是指从受力纵筋外边缘到构件表面的距离B.板的混凝土保护层厚度通常小于梁的保护层厚度C.环境类别为一类时，梁的保护层厚度可取15mmD.保护层厚度越大，钢筋与混凝土的粘结性能越好4.双筋矩形截面梁中，配置受压钢筋的主要目的是（）。A.提高正截面受弯承载力B.减少构件截面尺寸C.防止梁发生少筋破坏D.提高截面延性，节约受拉钢筋用量5.钢筋混凝土受弯构件的挠度验算属于（）极限状态的验算。A.承载能力B.正常使用C.疲劳破坏D.偶然作用6.下列关于无腹筋梁斜截面受剪破坏形态的描述，错误的是（）。A.剪跨比λ>3时，易发生斜拉破坏B.剪跨比λ=1~3时，易发生剪压破坏C.剪跨比λ<1时，易发生斜压破坏D.斜压破坏的承载力高于斜拉破坏，但延性更好7.轴心受压构件中，长柱的承载力低于短柱的主要原因是（）。A.长柱的混凝土强度较低B.长柱发生了侧向挠曲，产生二阶弯矩C.长柱的钢筋屈服较晚D.长柱的截面尺寸较小8.预应力混凝土构件中，先张法施工的预应力钢筋主要依靠（）传递预应力。A.锚具B.粘结力C.摩擦力D.承压面积9.混凝土结构设计中，荷载的标准值是指（）。A.荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值B.荷载的设计值乘以荷载分项系数C.荷载的准永久值乘以频遇系数D.可变荷载的最小值10.下列关于混凝土收缩的说法，错误的是（）。A.水泥用量越多，收缩越大B.水灰比越大，收缩越小C.养护条件越好，收缩越小D.构件厚度越大，收缩越小11.框架结构在水平地震作用下的侧移主要由（）引起。A.梁的弯曲变形B.柱的轴向变形C.柱的剪切变形D.节点转动12.钢筋混凝土梁中，当箍筋配置过多时，斜截面受剪破坏形态为（）。A.斜拉破坏B.剪压破坏C.斜压破坏D.延性破坏13.下列关于钢筋混凝土构件裂缝宽度验算的说法，正确的是（）。A.裂缝宽度主要与钢筋应力、钢筋直径、保护层厚度有关B.裂缝宽度验算时，荷载采用设计值C.裂缝宽度限值仅与构件使用环境有关D.减小钢筋直径会增大裂缝宽度14.偏心受压构件中，当轴向压力作用点位于（）时，为大偏心受压破坏。A.受拉钢筋合力点与受压钢筋合力点之间B.受拉钢筋合力点之外C.截面核心区以内D.截面形心处15.下列关于混凝土徐变的说法，正确的是（）。A.徐变是混凝土在短期荷载作用下的变形B.徐变会导致预应力混凝土构件的预应力损失C.水灰比越小，徐变越大D.骨料弹性模量越小，徐变越小二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。错选、多选、少选均不得分）16.以下属于混凝土结构耐久性设计内容的有（）。A.确定混凝土保护层厚度B.限制混凝土最大水胶比C.规定混凝土最低强度等级D.计算构件正截面受弯承载力17.钢筋混凝土梁中，纵向受拉钢筋的构造要求包括（）。A.最小配筋率限制B.最大配筋率限制C.钢筋间距限制D.钢筋直径限制18.下列关于预应力混凝土优点的描述，正确的有（）。A.提高构件的抗裂性能B.减小构件的变形C.可以使用高强度钢筋和混凝土D.施工工艺简单，成本低19.框架结构抗震设计的“强柱弱梁”原则是指（）。A.柱的受弯承载力大于梁的受弯承载力B.柱的抗剪承载力大于梁的抗剪承载力C.地震时优先发生梁的延性破坏D.地震时优先发生柱的脆性破坏20.钢筋混凝土受弯构件中，影响斜截面受剪承载力的主要因素有（）。A.剪跨比B.混凝土强度等级C.箍筋配筋率D.纵筋配筋率三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）21.简述适筋梁从加载到破坏的三个阶段及其主要特征。22.说明双筋矩形截面梁的适用条件，并解释为何需要限制受压钢筋的最小配筋率。23.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方法。24.简述钢筋混凝土受弯构件挠度验算的基本思路，并说明减小挠度的主要措施。25.解释预应力混凝土中的“应力松弛”现象，并说明其对预应力损失的影响。四、计算题（本大题共3小题，第26题10分，第27题12分，第28题13分，共35分）26.某钢筋混凝土简支梁，跨度l=6m，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土强度等级C30（fc=14.3N/mm²，ft=1.43N/mm²），纵向受拉钢筋采用HRB400级（fy=360N/mm²），环境类别为一类（保护层厚度c=20mm）。梁承受均布荷载设计值q=30kN/m（含自重），求梁的跨中截面所需纵向受拉钢筋面积As（γ0=1.0，a_s=40mm）。27.某钢筋混凝土矩形截面柱，截面尺寸b×h=400mm×500mm，计算长度l0=5m，承受轴心压力设计值N=2500kN，混凝土强度等级C35（fc=16.7N/mm²），钢筋采用HRB400级（fy'=360N/mm²）。求柱所需的纵向受压钢筋面积As'（稳定系数φ按l0/b=12查表得φ=0.94，a_s=a_s'=40mm）。28.某钢筋混凝土简支梁，截面尺寸b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级C25（fc=11.9N/mm²，ft=1.27N/mm²），箍筋采用HPB300级（fyv=270N/mm²），a_s=40mm。梁承受集中荷载设计值F=150kN（距支座边缘距离a=1.2m），求所需箍筋的间距s（采用双肢箍，Asv1=50.3mm²，γ0=1.0）。五、论述题（本大题共1小题，10分）29.结合《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010），论述混凝土结构抗震设计的“三水准”目标及“两阶段”设计方法的具体内容。答案及解析一、单项选择题1.C（混凝土立方体抗压强度标准值以28d龄期为准）2.B（适筋梁的配筋率介于最小和最大配筋率之间）3.B（板的保护层通常为15mm，梁为20mm，故板更小）4.D（双筋梁通过受压钢筋提高延性并减少受拉钢筋用量）5.B（挠度验算属于正常使用极限状态）6.D（斜压破坏延性差，斜拉破坏延性最差）7.B（长柱因侧向挠曲产生二阶弯矩，降低承载力）8.B（先张法靠粘结力传递预应力，后张法靠锚具）9.A（荷载标准值是设计基准期内的特征值）10.B（水灰比越大，收缩越大）11.C（框架侧移主要由柱的剪切变形引起）12.C（箍筋过多时发生斜压破坏）13.A（裂缝宽度与钢筋应力、直径、保护层厚度正相关）14.B（大偏心受压时，压力作用点在受拉钢筋外侧）15.B（徐变是长期荷载下的变形，会导致预应力损失）二、多项选择题16.ABC（耐久性设计包括保护层、水胶比、强度等级等）17.ABCD（纵筋需满足最小/最大配筋率、间距、直径要求）18.ABC（预应力工艺复杂，成本较高，故D错误）19.AC（强柱弱梁要求柱承载力大于梁，优先梁破坏）20.ABC（纵筋配筋率对受剪承载力影响较小）三、简答题21.适筋梁加载至破坏分三阶段：（1）弹性阶段（I阶段）：荷载较小，混凝土未开裂，应力与应变呈线性关系，钢筋处于弹性阶段；（2）带裂缝工作阶段（II阶段）：荷载增大，受拉区混凝土开裂，裂缝稳定发展，钢筋应力超过弹性极限，混凝土受压区呈塑性，此阶段为正常使用验算依据；（3）破坏阶段（III阶段）：荷载接近极限，受拉钢筋屈服，受压区混凝土压碎，构件丧失承载力，属延性破坏。22.双筋梁适用条件：（1）当单筋梁的ρ>ρmax，截面尺寸受限时；（2）构件承受变号弯矩；（3）构造需要（如连续梁支座负弯矩区）。限制受压钢筋最小配筋率是为防止受压钢筋在构件破坏前过早压屈，保证其与混凝土共同工作，避免因钢筋过少导致的脆性破坏。23.大偏心受压破坏特征：受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土压碎，属延性破坏；判别条件为ξ≤ξb（ξ为相对受压区高度，ξb为界限值）。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，或靠近轴向压力一侧钢筋屈服，属脆性破坏；判别条件为ξ>ξb。24.挠度验算思路：计算构件在荷载标准组合下的短期刚度Bs，考虑荷载长期作用影响得到长期刚度Bl，按结构力学方法计算挠度，与限值比较。减小挠度的措施：增大截面高度、提高混凝土强度等级、增加配筋率、采用预应力混凝土。25.应力松弛：预应力钢筋在高应力下，长度保持不变时，应力随时间增长而降低的现象。影响：应力松弛会导致预应力钢筋的有效预应力减小，需在预应力损失计算中考虑（σl4），其值与钢筋种类、初始应力水平、时间有关。四、计算题26.解：（1）跨中弯矩设计值M=γ0×q×l²/8=1.0×30×6²/8=135kN·m=135×10⁶N·mm（2）有效高度h0=h-a_s=500-40=460mm（3）计算αs=M/(α1fcbh0²)=135×10⁶/(1.0×14.3×250×460²)=135×10⁶/(1.0×14.3×250×211600)=135×10⁶/604,370,000≈0.223（4）ξ=1-√(1-2αs)=1-√(1-0.446)=1-√0.554≈1-0.744=0.256<ξb=0.518（HRB400），属适筋梁（5）As=α1fcbh0ξ/fy=1.0×14.3×250×460×0.256/360≈(1.0×14.3×250×460×0.256)/360≈(1.0×14.3×250×117.76)/360≈(1.0×14.3×29,440)/360≈420,192/360≈1167mm²（取As=1200mm²，如4Φ20，As=1256mm²）27.解：（1）截面面积A=b×h=400×500=200,000mm²（2）轴心受压承载力公式：N≤0.9φ(fcA+fy'As')（3）代入数据：2500×10³≤0.9×0.94×(16.7×200,000+360As')（4）计算右侧：0.9×0.94=0.846；16.7×200,000=3,340,000N（5）整理得：2500×10³≤0.846×(3,340,000+360As')（6）两边除以0.846：2500×10³/0.846≈2,955,083≤3,340,000+360As'（7）移项得：360As'≥2,955,083-3,340,000=-384,917（负值，说明按构造配筋）（8）构造要求：As'≥0.6%×A=0.6%×200,000=1200mm²（取As'=1600mm²，如4Φ22，As'=1520mm²或5Φ20，As'=1570mm²）28.解：（1）剪跨比λ=a/h0=1200/(500-40)=1200/460≈2.61（1<λ<3，属剪压破坏）（2）集中荷载占比>75%，采用公式V≤(1.75/(λ+1))ftbh0+fyv(Asv/s)h0（3）支座剪力V=F=150kN=150×10³N（4）计算无腹筋梁承载力：(1.75/(2.61+1))×1.27×200×460≈(1.75/3.61)×1.27×92,000≈0.485×116,840≈56,700N=56.7kN<V=150kN，需配箍筋（5）代入公式：150×10³≤56,700+(270×(2×50.3)/s)×460（6）整理得：(270×100.6/s)×460≥150,000-56,700=93,300（7）计算：(27,162/s)×460≥93,300→12,494,520/s≥93,300→s≤12,494,520/93,300≈134mm（取s=130mm，满足最小间距200mm要求）五、论述题29.混凝土结构抗震设计的“三水准”目标为：（1）小震不坏：当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震时，结构不受损坏或不需修理