2025年混凝土结构试题及答案

2025年混凝土结构试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.混凝土的弹性模量是指（）A.原点弹性模量B.切线模量C.割线模量D.变形模量答案：A。混凝土的弹性模量是指原点弹性模量，它是混凝土应力应变曲线原点处的切线斜率，反映了混凝土在弹性阶段的应力应变关系特性。2.适筋梁在逐渐加载过程中，当正截面受力钢筋达到屈服以后（）A.该梁即达到最大承载力而破坏B.该梁达到最大承载力，一直维持到受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏C.该梁承载力略有所增大，但很快受压区边缘混凝土达到极限压应变，承载力急剧下降而破坏D.该梁承载力略有下降，但很快受压区边缘混凝土达到极限压应变，承载力急剧下降而破坏答案：C。适筋梁正截面受力钢筋达到屈服后，钢筋应变急剧增大，中和轴上升，受压区高度减小，受压区混凝土压应力增大。此时梁的承载力会略有所增大，当受压区边缘混凝土达到极限压应变时，混凝土被压碎，梁的承载力急剧下降而破坏。3.双筋矩形截面梁，正截面承载力计算公式的第二个适用条件$x\geq2a_s'$的物理意义是（）A.防止出现超筋破坏B.防止出现少筋破坏C.保证受压钢筋达到规定的抗压设计强度D.保证受拉钢筋达到规定的抗拉设计强度答案：C。当$x\geq2a_s'$时，受压钢筋的位置离中和轴较远，其压应变能达到与抗压强度设计值相对应的压应变，从而保证受压钢筋达到规定的抗压设计强度。4.受弯构件斜截面承载力计算公式的建立是依据（）破坏形态建立的。A.斜压破坏B.剪压破坏C.斜拉破坏D.弯曲破坏答案：B。剪压破坏是斜截面破坏中具有一定延性的破坏形态，受弯构件斜截面承载力计算公式是根据剪压破坏的受力特征和试验结果建立的，以保证构件在斜截面破坏时具有一定的安全储备和延性。5.无腹筋梁斜截面的破坏形态主要有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种。这三种破坏的性质是（）A.都属于脆性破坏B.剪压破坏是延性破坏，其他两种属于脆性破坏C.斜拉破坏是延性破坏，其他两种属于脆性破坏D.斜压破坏是延性破坏，其他两种属于脆性破坏答案：A。斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏这三种无腹筋梁斜截面破坏形态，破坏前变形均较小，没有明显的预兆，都属于脆性破坏。6.对于高度、截面尺寸、配筋以及材料强度完全相同的柱，以支承条件为（）时，其轴心受压承载力最大。A.两端嵌固B.一端嵌固，一端不动铰支C.两端不动铰支D.一端嵌固，一端自由答案：A。根据轴心受压构件的计算长度$l_0$与支承条件有关，两端嵌固时计算长度$l_0$最小。在其他条件相同的情况下，计算长度越小，构件的稳定性越好，轴心受压承载力越大。7.偏心受压构件界限破坏时，（）A.远离轴向力一侧的钢筋屈服比受压区混凝土压碎早发生B.远离轴向力一侧的钢筋屈服比受压区混凝土压碎晚发生C.远离轴向力一侧的钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生D.靠近轴向力一侧的钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生答案：C。偏心受压构件界限破坏是大、小偏心受压破坏的分界状态，此时远离轴向力一侧的钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生。8.受扭构件的受扭承载力计算公式是建立在（）基础上的。A.完全弹性理论B.完全塑性理论C.变角度空间桁架理论D.斜压破坏理论答案：C。变角度空间桁架理论考虑了受扭构件中纵筋和箍筋的受力情况以及混凝土的作用，较好地反映了受扭构件的受力性能，受扭构件的受扭承载力计算公式是建立在变角度空间桁架理论基础上的。9.混凝土结构设计规范规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（）A.C20B.C30C.C35D.C40答案：B。为了保证预应力混凝土构件具有足够的强度和耐久性，混凝土结构设计规范规定预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C30。10.先张法预应力混凝土构件，预应力是靠（）来传递的。A.钢筋与混凝土之间的粘结力B.锚具C.混凝土的收缩和徐变D.预应力钢筋与混凝土之间的摩擦力答案：A。先张法是在浇筑混凝土前张拉预应力钢筋，并将其临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松预应力钢筋，由于钢筋与混凝土之间的粘结力，使混凝土产生预压应力。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.以下关于混凝土徐变的说法，正确的有（）A.徐变对结构受力没有益处B.水灰比越大，徐变越大C.持续压应力越大，徐变越大D.徐变可消除钢筋混凝土内的应力集中答案：BCD。水灰比越大，混凝土中水泥石的含量相对增多，徐变越大；持续压应力越大，徐变也越大；徐变可以使钢筋混凝土内的应力重分布，消除应力集中现象。而徐变在某些情况下对结构受力是有益的，例如可以减少温度应力和支座不均匀沉降产生的应力等，所以A选项错误。2.下列情况中，需要进行正截面承载力计算的有（）A.梁的跨中截面B.梁的支座截面C.柱的控制截面D.牛腿的截面答案：ABC。梁的跨中截面主要承受正弯矩，需要进行正截面受弯承载力计算；梁的支座截面可能承受负弯矩，也需要进行正截面承载力计算；柱的控制截面在轴心受压或偏心受压情况下，需要进行正截面受压承载力计算。牛腿主要承受斜向拉力和压力，主要进行斜截面承载力和局部受压承载力计算，一般不进行正截面承载力计算，所以D选项错误。3.影响受弯构件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.箍筋的配筋率D.纵筋的配筋率答案：ABCD。剪跨比反映了荷载作用位置和梁的截面尺寸对斜截面受剪承载力的影响；混凝土强度等级越高，其抗剪能力越强；箍筋的配筋率直接影响梁的斜截面受剪承载力；纵筋的配筋率会影响斜裂缝出现后纵筋的销栓作用等，从而影响斜截面受剪承载力。4.对于大偏心受压构件和小偏心受压构件，以下说法正确的有（）A.大偏心受压构件破坏时，受拉钢筋先屈服B.小偏心受压构件破坏时，受拉钢筋可能屈服也可能不屈服C.大偏心受压构件的破坏属于延性破坏D.小偏心受压构件的破坏属于脆性破坏答案：ABCD。大偏心受压构件破坏时，远离轴向力一侧的受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土压碎，破坏过程有明显的预兆，属于延性破坏；小偏心受压构件破坏时，受压区混凝土先压碎，远离轴向力一侧的受拉钢筋可能屈服也可能不屈服，破坏前变形较小，属于脆性破坏。5.预应力混凝土结构的优点有（）A.提高构件的抗裂性能B.增大构件的刚度C.充分利用高强度材料D.节省材料答案：ABCD。预应力混凝土结构通过预先施加压应力，提高了构件的抗裂性能；由于预压应力的存在，减小了构件在荷载作用下的变形，增大了构件的刚度；可以采用高强度的钢筋和混凝土，充分发挥材料的性能；在相同的承载能力要求下，预应力混凝土构件可以减小截面尺寸，节省材料。三、判断题（每题2分，共10分）1.混凝土的立方体抗压强度标准值是混凝土各种力学指标的基本代表值。（）答案：正确。混凝土的立方体抗压强度标准值是确定混凝土强度等级的依据，也是混凝土各种力学指标的基本代表值，其他力学指标如轴心抗压强度、轴心抗拉强度等都与立方体抗压强度标准值有一定的关系。2.适筋梁的破坏特征是破坏始自受拉钢筋的屈服，然后受压区混凝土被压碎。（）答案：正确。适筋梁在加载过程中，受拉钢筋先达到屈服强度，随着荷载继续增加，受压区混凝土压应力不断增大，最终受压区混凝土被压碎，梁破坏。3.剪跨比λ对无腹筋梁斜截面受剪承载力的影响比对有腹筋梁的影响大。（）答案：正确。剪跨比反映了梁中弯矩和剪力的相对大小，对于无腹筋梁，剪跨比是影响其斜截面受剪承载力的主要因素之一；而有腹筋梁中，箍筋和弯起钢筋可以承担一部分剪力，剪跨比的影响相对较小。4.轴心受压构件的长细比越大，稳定系数φ越小，构件的承载力越低。（）答案：正确。长细比越大，轴心受压构件的纵向弯曲变形越大，构件的稳定性越差，稳定系数φ越小，在相同的截面尺寸和材料强度下，构件的承载力越低。5.预应力混凝土构件可以提高构件的承载能力。（）答案：错误。预应力混凝土构件主要是通过预先施加压应力来提高构件的抗裂性能和刚度，而不是提高构件的承载能力。在正常使用极限状态下，预应力可以使构件不开裂或减小裂缝宽度；在承载能力极限状态下，预应力混凝土构件的承载能力主要取决于构件的截面尺寸、材料强度等因素，与是否施加预应力关系不大。四、简答题（每题10分，共30分）1.简述混凝土结构的优缺点。答：优点：（1）材料来源广泛：混凝土的主要原材料如水泥、砂、石子等易于获取，成本相对较低。（2）可模性好：混凝土在未硬化前具有良好的塑性，可以根据设计要求浇筑成各种形状和尺寸的构件和结构。（3）耐久性好：混凝土结构具有较好的抗渗性、抗冻性和耐腐蚀性，在正常使用和维护条件下，使用寿命较长。（4）整体性好：现浇混凝土结构可以通过钢筋的连接和混凝土的浇筑形成整体，具有较好的抗震性能和空间受力性能。（5）节约钢材：与钢结构相比，混凝土结构可以利用混凝土承受压力，减少钢材的用量。缺点：（1）自重大：混凝土的容重较大，导致结构的自重较大，增加了基础的负担和运输、吊装的难度。（2）抗裂性差：混凝土的抗拉强度较低，在荷载作用下容易出现裂缝，影响结构的耐久性和外观。（3）施工周期长：混凝土的浇筑、养护等过程需要一定的时间，施工周期相对较长，影响工程进度。（4）修复困难：混凝土结构一旦出现损坏，修复难度较大，需要采取专门的修复措施。2.简述适筋梁从加荷到破坏经历的三个阶段以及各阶段的主要特征和用途。答：适筋梁从加荷到破坏经历三个阶段：（1）第Ⅰ阶段——弹性工作阶段：主要特征：在加载初期，梁的应力和应变呈线性关系，混凝土和钢筋都处于弹性工作状态。受拉区混凝土和受压区混凝土的应力分布都接近三角形。用途：第Ⅰ阶段末（Ⅰa）可作为受弯构件抗裂度计算的依据。（2）第Ⅱ阶段——带裂缝工作阶段：主要特征：随着荷载的增加，受拉区混凝土的拉应力超过其抗拉强度，出现裂缝。裂缝出现后，受拉区混凝土退出工作，拉力由钢筋承担。受压区混凝土的压应力逐渐增大，应力分布呈曲线形。用途：第Ⅱ阶段是梁正常使用时的受力状态，可作为受弯构件在使用阶段变形和裂缝宽度验算的依据。（3）第Ⅲ阶段——破坏阶段：主要特征：当荷载继续增加，受拉钢筋的应力达到屈服强度，钢筋应变急剧增大，裂缝迅速开展并向上延伸，受压区高度减小。最后，受压区混凝土达到极限压应变而压碎，梁破坏。用途：第Ⅲ阶段末（Ⅲa）可作为受弯构件正截面受弯承载力计算的依据。3.简述减小预应力损失的措施。答：减小预应力损失的措施如下：（1）减少锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失（$\sigma_{l1}$）：选用变形小或预应力钢筋内缩小的锚具；增加台座长度；对先张法构件，选择合适的张拉程序。（2）减少预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失（$\sigma_{l2}$）：采用两端张拉；对较长的构件可采用分段张拉；在孔道内涂抹润滑剂；选择摩阻系数小的孔道成型方式。（3）减少预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失（$\sigma_{l4}$）：采用低松弛的预应力钢筋；采用超张拉程序。（4）减少混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失（$\sigma_{l5}$）：采用高标号水泥，减小水灰比；采用级配良好的骨料，加强振捣，提高混凝土的密实性；控制混凝土的养护条件，减少收缩；推迟预应力钢筋的张拉时间。（5）减少螺旋式预应力钢筋挤压混凝土引起的预应力损失（$\sigma_{l6}$，仅对环形构件）：适当增大构件直径；控制预应力钢筋的张拉应力。五、计算题（共25分）已知一矩形截面简支梁，截面尺寸$b\timesh=200mm\times500mm$，混凝土强度等级为C30，纵向受拉钢筋采用HRB400级钢筋，梁承受的弯矩设计值$M=150kN\cdotm$。环境类别为一类，取$a_s=35mm$。试计算所需的纵向受拉钢筋截面面积$A_s$。解：1.确定基本参数查规范得：$f_c=14.3N/mm^2$，$f_t=1.43N/mm^2$，$f_y=360N/mm^2$，$\alpha_{1}=1.0$，$\xi_b=0.550$$h_0=ha_s=50035=465mm$2.计算受压区高度$x$根据单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算公式$M=\alpha_{1}f_cbx(h_0\frac{x}{2})$将$M=150\times10^6N\cdotmm$，$\alpha_{1}=1.0$，$f_c=14.3N/mm^2$，$b=200mm$，$h_0=465mm$代入上式，得到：$150\times10^6=1.0\times14.3\times200x(465\frac{x}{2})$整理得：$1.43x^21329.9x+1500000=0$根据一元二次方程$ax^2+bx+c=0$的求根公式$x=\frac{b\pm\sqrt{b^24ac}}{2a}$，其中$a=1.43$，$b=1329.9$，$c=1500000$$\Delta=b^24ac=(1329.9)^24\times1.43\times1500000=