2025年大学本科三年级（土木工程）混凝土结构设计试题及答案

2025年大学本科三年级（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40分）每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内。(总共20题，每题2分，每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的)1.对于钢筋混凝土轴心受压构件，稳定系数主要与（）有关。A.混凝土强度B.配筋率C.长细比D.荷载2.受弯构件正截面承载力计算中，不考虑受拉混凝土作用是因为（）。A.中和轴以下混凝土全部开裂B.混凝土抗拉强度低C.中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生的拉力很小D.混凝土退出工作3.钢筋混凝土梁在正常使用情况下（）。A.通常是带裂缝工作的B.一旦出现裂缝，裂缝贯通全截面C.一旦出现裂缝，沿全长混凝土与钢筋间的粘结力丧尽D.通常是无裂缝的4.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≥2a'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5.大偏心受拉构件的破坏特征是（）。A.受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎B.受拉和受压钢筋同时达到屈服强度而破坏C.受压区混凝土先被压碎，然后受拉钢筋屈服D.构件一开裂就破坏6.下列关于混凝土徐变的说法中，正确的是（）。A.周围环境越潮湿，徐变越大B.水泥用量越多，徐变越小C.水灰比越大，徐变越大D.初始压应力越大，徐变越小7.对于钢筋混凝土偏心受拉构件，下面说法错误的是（）。A.如果ξ>ξb，说明是小偏心受拉破坏B.小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担C.大偏心受拉构件破坏时，受拉钢筋首先达到屈服强度D.大偏心受拉构件破坏时，受压钢筋也可能受压屈服8.钢筋混凝土梁中纵筋的截断位置，在钢筋的理论不需要点处截断则（）。A.延性好B.延性降低C.安全性好D.抗裂性好9.钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下配筋计算时，其所需的箍筋由受剪承载力和受扭承载力所需的箍筋（）。A.叠加计算B.按较大值计算C.按较小值计算D.分别计算后叠加10.对于无腹筋梁，当剪跨比λ>3时，常发生（）。A.斜压破坏B.剪压破坏C.斜拉破坏D.弯曲破坏11.提高梁的斜截面受剪承载力最有效的措施是（）。A.增大截面尺寸B.提高混凝土强度等级C.增加腹筋D.增加纵筋12.下列关于预应力混凝土构件的说法中，错误的是（）。A.可以提高构件的抗裂度B.可以提高构件的刚度C.可以提高构件的承载能力D.可以有效利用高强钢材13.后张法预应力混凝土构件，预应力是通过（）传递的。A.锚具对混凝土的压力B.钢筋与混凝土之间的粘结力C.预应力筋的弹性回缩D.混凝土的收缩与徐变14.对于预应力混凝土轴心受拉构件，在施工阶段计算预加应力产生的混凝土法向应力时，构件的计算长度l取（）。A.构件的实际长度B.构件的实际长度减去两端锚固长度C.构件的实际长度加上两端锚固长度D.构件的实际长度加上100mm15.下列关于混凝土结构耐久性的说法中，正确的是（）。A.耐久性与混凝土的强度等级无关B.耐久性与混凝土的水灰比无关C.耐久性与混凝土的保护层厚度无关D.耐久性与环境类别有关16.下列关于结构可靠度的说法中，错误的是（）。A.可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率B.结构可靠度与结构的安全性、适用性和耐久性密切相关C.结构可靠度是一个定值，不随时间和条件的变化而变化D.提高结构可靠度可以通过采取合理的设计、施工和维护措施来实现17.下列关于结构设计基本原理的说法中，错误的是（）。A.结构设计应满足安全性、适用性和耐久性的要求B.结构设计应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式等因素进行C.结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法D.结构设计只需要考虑承载能力极限状态，不需要考虑正常使用极限状态18.下列关于混凝土结构设计规范中材料分项系数的说法中，正确的是（）。A.材料分项系数与材料的强度等级有关B.材料分项系数与结构的安全等级有关C.材料分项系数与荷载的大小有关D.材料分项系数与结构的设计使用年限有关19.下列关于结构设计中荷载组合的说法中，错误的是（）。A.荷载组合应考虑结构在不同工作状态下可能同时出现的荷载B.荷载组合应根据结构的特点和使用要求进行合理选择C.荷载组合应按照规范规定的原则和方法进行计算D.荷载组合只需要考虑永久荷载和可变荷载，不需要考虑偶然荷载20.下列关于结构设计中抗震设计的说法中正确的是（）。A.抗震设计只需要考虑地震作用，不需要考虑结构自身的抗震能力B.抗震设计应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度等因素进行C.抗震设计只需要对结构的主体部分进行设计，不需要对附属结构进行设计D.抗震设计只需要在地震发生时保证结构不倒塌，不需要考虑结构的修复和加固第II卷（非选择题共60分）21.简答题(总共3题，每题10分，简要回答下列问题)（1）简述钢筋混凝土梁正截面破坏的三种形式及其破坏特征。（2）简述影响钢筋混凝土构件斜截面受剪承载力的主要因素。（3）简述预应力混凝土的基本原理及其优点。22.计算题(总共2题，每题15分，计算下列各题，要求写出详细的计算过程)（1）已知一钢筋混凝土矩形截面梁，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，梁承受的弯矩设计值M=200kN·m。求所需的纵向受拉钢筋面积As。（2）已知一钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸b×h=400mm×600mm，混凝土强度等级为C35，纵筋采用HRB400级钢筋，柱承受的轴向压力设计值N=1200kN，弯矩设计值M=200kN·m。求所需的纵向受压钢筋面积As'和纵向受拉钢筋面积As。23.案例分析题(总共1题，每题20分，阅读以下案例，回答问题)某教学楼为钢筋混凝土框架结构，地上5层，地下1层，建筑面积为8000m²。在施工过程中，发现部分框架梁出现了裂缝。经检测，梁的混凝土强度等级满足设计要求，钢筋的品种、规格和数量也符合设计规定。请分析梁出现裂缝的可能原因，并提出相应的处理措施。24.论述题(总共1题，每题20分，论述下列问题)论述混凝土结构设计中如何考虑结构的安全性、适用性和耐久性。答案1.C2.C3.A4.C5.A6.C7.A8.B9.D10.C11.C12.C13.C14.A15.D16.C17.D18.A19.D20.B21.（1）适筋破坏：受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎，破坏前有明显预兆，属于塑性破坏。超筋破坏：受压区混凝土先被压碎，受拉钢筋未屈服，破坏前无明显预兆，属于脆性破坏。少筋破坏：一开裂就破坏，受拉区混凝土一开裂，拉力全部转由钢筋承担，钢筋迅速屈服，破坏前无明显预兆，属于脆性破坏。（2）剪跨比、混凝土强度等级、纵筋配筋率、箍筋配筋率及形式、截面尺寸等。（3）基本原理：对混凝土构件施加预应力，使其产生预压应力来抵消或减小外荷载产生的拉应力。优点：提高构件抗裂度和刚度，有效利用高强钢材。22.（1）1.由混凝土强度等级C30，查得α1=1.0，fc=14.3N/mm²。2.由HRB400级钢筋，查得fy=360N/mm²。3.假设ξ=0.55，根据公式α1fcξbho²=fyAs(1-ξb)，ho=h-as=500-35=465mm。4.计算α1fcξbho²=1.0×14.3×0.55×465²=1703541.75N·mm。5.计算fyAs(1-ξb)=360As(1-0.55)=162As。6.由M=α1fcξbho²(1-0.5ξb)，可得200×10^6=1.0×14.3×0.55×465²(1-0.5×0.55)，解得As=1464.4mm²。7.实际配筋时，选用4根直径22mm的钢筋，As=1520mm²。（2）1.由混凝土强度等级C35，查得α1=1.0，fc=16.7N/mm²。2.由HRB400级钢筋，查得fy=360N/mm²，fy'=360N/mm²。3.计算ei=M/N=200×10^6/1200×10^3=166.67mm。4.ho=h-as=600-40=560mm。5.计算η=1+0.0014h0²/e0=1+0.0014×560²/166.67=1.26。6.计算Ne=ηM=1.26×200×10^6=252×10^6N·mm。7.由公式α1fcξbho²=fyAs(1-ξb)，假设ξ=0.55，计算α1fcξbho²=1.0×16.7×0.55×560²=2934304N·mm。8.计算fyAs(1-ξb)=360As(1-0.55)=162As。9.由Ne=α1fcξ(1-0.5ξ)bho²+fy'As'(ho-as')，可得252×10^6=1.0×16.7×ξ(1-0.5ξ)×400×560²+360As'(560-40)。10.解方程组可得As'=754.6mm²，As=1844.4mm²。23.可能原因：混凝土收缩、温度变化、地基不均匀沉降、施工时混凝土振捣不密实、模板支撑下沉等。处理措施：对于表面裂缝，可采用表面修补法，如涂抹水泥砂浆等；对于较深裂缝，可采用压力灌浆法；对于因地基不均匀沉降引起的裂缝，应采取相应的地基处理措施，如加固地基等；加强施工过程中的质量控制，确保混凝