2025年大学大三（土木工程）混凝土结构设计试题及答案

2025年大学大三（土木工程）混凝土结构设计试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.对于混凝土结构设计，以下哪种说法是错误的？（）A.设计应满足安全性、适用性和耐久性要求B.结构重要性系数与结构安全等级有关C.正常使用极限状态设计主要考虑结构的承载能力D.耐久性设计需考虑混凝土的碳化、氯离子侵蚀等因素2.钢筋混凝土梁在长期荷载作用下，下列关于变形和裂缝的说法正确的是（）A.变形随时间增长而减小B.裂缝宽度随时间增长而增大C.变形和裂缝宽度都不随时间变化D.变形随时间增长而增大，裂缝宽度不随时间变化3.轴心受压构件的稳定系数主要与（）有关。A.混凝土强度等级B.构件长细比C.钢筋强度等级D.构件截面尺寸4.梁的正截面破坏形式不包括以下哪种？（）A.适筋破坏B.超筋破坏C.少筋破坏D.斜拉破坏5.下列哪种情况不属于结构的承载能力极限状态？（）A.结构作为刚体失去平衡B.构件变形过大影响正常使用C.结构或构件达到最大承载能力D.结构发生疲劳破坏6.受弯构件斜截面抗剪承载力计算公式中，系数βc的取值与（）有关。A.混凝土强度等级B.构件截面高度C.箍筋间距D.纵筋配筋率7.混凝土结构设计中，下列关于钢筋锚固长度的说法正确的是（）A.与钢筋种类无关B.与混凝土强度等级无关C.与构件受力情况无关D.与钢筋直径有关8.对于双向板，下面哪种说法是正确的？（）A.长边与短边长度之比大于2B.受力钢筋沿两个方向布置C.仅在短边方向承受荷载D.计算方法与单向板相同9.大偏心受压构件破坏时，（）A.受压钢筋先屈服，然后受拉钢筋达到屈服，最后混凝土被压碎B.受拉钢筋先屈服，然后受压钢筋达到屈服，最后混凝土被压碎C.混凝土先被压碎，然后受压钢筋达到屈服，最后受拉钢筋达到屈服D.混凝土先被压碎，然后受拉钢筋达到屈服，最后受压钢筋达到屈服10.下列关于混凝土收缩的说法，错误的是（）A.收缩随时间增长而增大B.水泥用量越多，收缩越大C.水灰比越大，收缩越小D.养护条件好，收缩越小第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述混凝土结构设计的基本原则。12.（15分）某矩形截面梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土强度等级为C30，纵筋采用HRB400级钢筋，承受弯矩设计值M=150kN·m。试计算所需的纵向受拉钢筋面积As。（已知α1=1.0，fc=14.3N/mm²，fy=360N/mm²，ξb=0.518）13.（15分）简述轴心受压构件中纵筋和箍筋的作用。14.（15分）材料：某钢筋混凝土框架柱，截面尺寸为400mm×400mm，混凝土强度等级为C30，纵筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋。该柱承受轴向压力设计值N=1200kN，楼层高3.6m，计算长度l0=3.6m。问题：试计算该柱所需的纵筋面积和箍筋间距。（已知α1=1.0fc=14.3N/mm²，fy=360N/mm²，fyv=270N/mm²，ξb=0.518）15.（15分）材料：某钢筋混凝土简支梁，计算跨度l0=6m，承受均布荷载设计值q=30kN/m，梁截面尺寸b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25，纵筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋。问题：（1）计算梁的跨中最大弯矩设计值M；（2）计算所需的纵向受拉钢筋面积As；（3）确定箍筋的配置，包括箍筋直径和间距。（已知α1=1.0，fc=11.9N/mm²，fy=360N/mm²，ξb=0.550）答案：1.C2.B3.B4.D5.B6.A7.D8.B9.B10.C11.混凝土结构设计的基本原则包括：（1）安全性原则，结构应能承受在正常施工和使用时可能出现的各种作用，在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必要的整体稳定性；（2）适用性原则，结构在正常使用时应具有良好的工作性能，满足预定的使用功能要求；（3）耐久性原则，结构在正常维护条件下应具有足够的耐久性，即在设计使用年限内不需要进行大修加固。同时还应考虑经济性和美观性等要求。12.1.首先计算αs：-由公式αs=M/(α1fcbh0²)，h0=h-as，取as=35mm，则h0=500-35=465mm。-αs=150×10^6/(1.0×14.3×250×465²)≈αs=0.185。2.然后计算ξ：-由公式ξ=1-√(1-2αs)，可得ξ=1-√(1–2×0.185)≈0.206。3.最后计算As：-因为ξ<ξb，满足适用条件。-由公式As=α1fcbξh0/fy，可得As=1.0×14.3×250×0.206×465/360≈952mm²。13.纵筋的作用：（1）协助混凝土承受压力，提高构件的承载能力；（2）承受可能存在的弯矩、剪力以及扭矩等作用；（3）防止构件突然脆性破坏，改善构件的延性。箍筋的作用：（1）与纵筋形成骨架，保证纵筋的正确位置；（2）约束混凝土，提高混凝土的抗压强度和延性；（防止纵筋压屈，提高构件的抗剪能力。14.1.计算该柱的轴压比：-μN=N/(α1fcbh)=1200×10^3/(1.0×14.3×400×400)≈0.52。2.计算纵筋面积：-查规范得，对于C30混凝土，HRB400级钢筋，当轴压比μN=0.52时，最小配筋率ρmin=0.8%。-Asmin=ρminbh=0.8%×400×400=1280mm²。-计算受压承载力：-设纵筋面积为As，由公式N≤α1fcbh0+fyAs，代入数据求解As。-这里h0=h-as=400-40=360mm。-120