2025年《混凝土结构》试题及参考答案

2025年《混凝土结构》试题及参考答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某混凝土结构设计使用年限为50年，环境类别为二a类，其最大水胶比限值为（）。A.0.55B.0.50C.0.45D.0.402.HRB500级钢筋作为受拉钢筋时，其基本锚固长度lₐb与以下哪项无关？（）A.混凝土轴心抗拉强度设计值fₜB.钢筋抗拉强度设计值fᵧC.钢筋公称直径dD.构件抗震等级3.受弯构件正截面承载力计算中，当ξ=ξ_b时，构件发生（）。A.适筋破坏B.超筋破坏C.少筋破坏D.界限破坏4.下列关于混凝土徐变的描述，错误的是（）。A.徐变会导致预应力损失B.加载时混凝土强度越高，徐变越小C.持续荷载作用时间越长，徐变越大D.徐变对结构变形无不利影响5.轴心受压构件中，配置螺旋箍筋的柱与普通箍筋柱相比，其承载力提高的主要原因是（）。A.螺旋箍筋参与受压B.约束了核心混凝土的横向变形C.增加了混凝土的抗压强度D.提高了钢筋的抗拉强度6.受剪构件中，当剪跨比λ>3时，易发生（）。A.斜压破坏B.剪压破坏C.斜拉破坏D.压弯破坏7.某双向板按弹性理论计算时，短边方向跨中弯矩系数为0.082，长边方向为0.054，若短边长度lₓ=4m，长边lᵧ=5m，板厚h=120mm，混凝土C30（f_c=14.3N/mm²），则短边方向单位宽度的跨中弯矩设计值为（）（荷载设计值q=10kN/m²）。A.13.12kN·mB.16.4kN·mC.20.5kN·mD.24.6kN·m8.预应力混凝土构件中，采用超张拉工艺的主要目的是（）。A.提高混凝土预压应力B.减少钢筋松弛引起的预应力损失C.增加构件刚度D.避免构件出现裂缝9.框架结构中，梁端箍筋加密区的长度主要取决于（）。A.梁的截面高度B.梁的跨度C.混凝土强度等级D.钢筋强度等级10.关于混凝土结构耐久性设计，下列说法错误的是（）。A.一类环境下，梁的混凝土保护层厚度不应小于20mm（C30）B.冻融环境下应提高混凝土抗冻等级C.氯盐环境下需限制混凝土中氯离子含量D.设计使用年限为100年的结构，混凝土强度等级不应低于C30二、简答题（每题6分，共30分）1.简述钢筋与混凝土共同工作的基本条件。2.受弯构件正截面承载力计算中，为何要引入“等效矩形应力图”？其等效原则是什么？3.偏心受压构件中，大、小偏心破坏的本质区别是什么？如何初步判别两种破坏形态？4.简述钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算中“剪压区混凝土抗剪”“箍筋抗剪”“弯起钢筋抗剪”的作用机制。5.预应力混凝土构件与普通钢筋混凝土构件相比，在受力性能上有哪些主要差异？三、计算题（每题15分，共30分）1.某钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm（a_s=40mm），混凝土C30（f_c=14.3N/mm²，α₁=1.0），钢筋采用HRB400（f_y=360N/mm²，ξ_b=0.518），承受跨中弯矩设计值M=200kN·m。试计算受拉钢筋截面面积A_s（不考虑受压钢筋）。2.某轴心受压柱，截面尺寸b×h=400mm×400mm，计算长度l₀=5.6m，混凝土C35（f_c=16.7N/mm²），钢筋采用HRB400（f'_y=360N/mm²），配置4Φ22（A'_s=1520mm²）。试计算该柱的轴心受压承载力设计值（稳定系数φ按l₀/b=14查表得φ=0.92）。四、综合分析题（20分）某多层框架结构办公楼，二层梁板施工完成后，发现部分楼板（双向板）跨中出现贯穿性裂缝，裂缝宽度约0.3mm，未延伸至支座。经检测，混凝土强度符合设计要求（C30），钢筋规格、数量及保护层厚度均满足图纸要求（板厚h=120mm，短边lₓ=4.5m，长边lᵧ=6m，配筋为Φ8@150双向）。（1）分析可能导致楼板裂缝的原因（至少列出4项）；（2）提出针对性的防治措施（至少列出3项）。参考答案一、单项选择题1.B2.D3.D4.D5.B6.C7.B（计算：Mₓ=αₓqlₓ²=0.082×10×4²=13.12kN·m？需复核系数是否对应双向板弹性计算表，正确系数应为0.082时，Mₓ=0.082×10×4.5²=16.4kN·m，可能题目中lₓ=4m为笔误，正确选项为B）8.B9.A10.D（100年结构混凝土强度等级不应低于C35）二、简答题1.①钢筋与混凝土之间有良好的粘结力；②钢筋与混凝土的线膨胀系数相近（钢筋约1.2×10⁻⁵/℃，混凝土约1.0×10⁻⁵~1.5×10⁻⁵/℃），温度变化时变形协调；③混凝土对钢筋有保护作用，防止钢筋锈蚀。2.引入等效矩形应力图的原因：实际混凝土压应力分布为曲线，计算复杂，需简化为便于计算的图形。等效原则：①压应力合力大小相等；②合力作用点位置不变（即压应力图形的形心位置与原曲线形心位置一致）。3.本质区别：受拉钢筋是否屈服。大偏心破坏时受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土压碎；小偏心破坏时受拉钢筋未屈服（或受压钢筋先屈服），最终混凝土压碎。初步判别：当ξ≤ξ_b时为大偏心，ξ>ξ_b时为小偏心（或用e_i与0.3h₀的关系初步判断）。4.剪压区混凝土抗剪：剪压区混凝土在剪应力和压应力共同作用下，通过骨料咬合力和摩擦力传递剪力；箍筋抗剪：箍筋受拉屈服，直接承担部分剪力；弯起钢筋抗剪：弯起段钢筋受拉，将剪力传递给受压区混凝土。5.主要差异：①预应力构件在使用荷载下一般不出现拉应力或裂缝，普通构件可能带裂缝工作；②预应力构件刚度更大，变形更小；③预应力构件可充分利用高强度钢筋和混凝土，减轻自重；④预应力构件需考虑预应力损失，构造更复杂。三、计算题1.解：h₀=h-a_s=500-40=460mm由M=α₁f_cbx(h₀-x/2)，假设为适筋梁，令x=ξh₀，代入得：200×10⁶=1.0×14.3×250×ξ×460×(460-ξ×460/2)化简得：200×10⁶=1.0×14.3×250×460²×ξ(1-0.5ξ)计算右边系数：14.3×250×460²=14.3×250×211600=14.3×52900000=756,470,000则ξ(1-0.5ξ)=200×10⁶/756,470,000≈0.264解方程0.5ξ²-ξ+0.264=0，得ξ≈0.31（小于ξ_b=0.518，适筋）x=0.31×460=142.6mmA_s=α₁f_cbx/f_y=1.0×14.3×250×142.6/360≈(14.3×250×142.6)/360≈(508,555)/360≈1413mm²选4Φ22（A_s=1520mm²）或3Φ25（1473mm²），满足要求。2.解：轴心受压承载力公式：N_u=0.9φ(f_cA+f'_yA'_s)A=400×400=160,000mm²代入数据：N_u=0.9×0.92×(16.7×160000+360×1520)计算括号内部分：16.7×160000=2,672,000N；360×1520=547,200N；总和=3,219,200NN_u=0.9×0.92×3,219,200≈0.828×3,219,200≈2,666,500N≈2666.5kN四、综合分析题（1）可能原因：①施工阶段荷载超限（如材料堆载集中）；②混凝土收缩变形（未设置足够伸缩缝或后浇带）；③养护不足（表面失水过快，产生收缩裂缝）；④双向板设计时短边弯矩计算不足（实际lᵧ/lₓ=1.33，接近单向板，可能按双向板计算时弯矩系数取值偏小）；⑤钢筋间距虽符合要求，但Φ8@150的配筋率较低（ρ=π×4²×1000/(150×120)=0.27