2025 年大学土木工程（混凝土结构设计）试题及答案

2025年大学土木工程（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______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题的备选项中，只有1个最符合题意）1.混凝土结构设计时，对于一般环境下的梁，其混凝土耐久性的环境类别为（）。A.一类B.二类C.三类D.四类2.梁的正截面破坏形式不包括（）。A.适筋破坏B.超筋破坏C.少筋破坏D.斜拉破坏3.钢筋混凝土梁中，当（）时，为超筋梁。A.ξ≤ξbB.ξ＞ξbC.ρ≤ρminD.ρ＞ρmax4.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.配筋率C.长细比D.荷载大小5.大偏心受压构件破坏时，（）。A.受压钢筋先屈服，然后受拉钢筋屈服，混凝土压碎B.受拉钢筋先屈服，然后受压钢筋屈服，混凝土压碎C.受压区混凝土先压碎，然后受压钢筋屈服D.受拉区混凝土先拉裂，然后受拉钢筋屈服6.对于双向板，下列说法正确的是（）。A.长边与短边之比大于2B.长边与短边之比小于2C.受力钢筋沿两个方向布置D.仅短边受力7.预应力混凝土结构中，预应力损失不包括（）。A.锚具变形损失B.摩擦损失C.钢筋松弛损失D.混凝土徐变损失8.混凝土结构设计中，梁的箍筋间距应满足（）。A.s≤svmaxB.s≥svminC.s=svmaxD.s=svmin9.对于框架结构，抗震设计时，框架梁的截面尺寸应满足（）。A.梁宽不宜小于200mmB.梁高不宜小于400mmC.梁宽不宜小于300mmD.梁高不宜小于500mm10.混凝土结构设计中，结构的设计使用年限为50年时，其环境作用等级为（）。A.一级B.二级C.三级D.四级二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得0.5分）1.影响混凝土徐变的因素有（）。A.混凝土的龄期B.水泥用量C.水灰比D.构件尺寸E.加载时间2.钢筋混凝土梁中，提高梁斜截面受剪承载力的措施有（）。A.增大截面尺寸B.提高混凝土强度等级C.增加箍筋数量D.增加弯起钢筋数量E.减小纵筋配筋率3.大偏心受压构件的判别条件是（）。A.ξ≤ξbB.ξ＞ξbC.ηei＞0.3h0D.ηei≤0.3h0E.As≥ρminbh4.对于预应力混凝土构件，下列说法正确的是（）。A.可以提高构件的抗裂度B.可以提高构件的承载能力C.可以减小构件的变形D.可以提高构件的耐久性E.预应力损失越小越好5.混凝土结构设计中，结构的可靠性包括（）。A.安全性B.适用性C.耐久性D.经济性E.美观性三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列各题的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.混凝土的立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%。（）2.梁的纵向受力钢筋应布置在梁的受压区。（）3.轴心受压构件的纵筋越多，其稳定性越好。（）4.大偏心受压构件破坏时，受压区混凝土和受压钢筋都能达到其抗压强度设计值。（）5.双向板的受力特点是双向受弯，设计时应考虑两个方向的弯矩。（）6.预应力混凝土结构中，预应力钢筋的张拉控制应力越大越好。（）7.梁的箍筋间距越大，梁的斜截面受剪承载力越高。（）8.框架结构中，框架柱的截面尺寸应根据轴压比等因素确定。（）9.混凝土结构设计中，结构的设计使用年限越长，其耐久性要求越高。（）10.结构的可靠度是指结构在规定的时间内、规定的条件下，完成预定功能的概率。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述梁的正截面受弯性能试验过程及破坏特征2.简述大偏心受压构件正截面受压承载力计算的基本假定3.简述预应力混凝土结构的优缺点五、计算题（总共2题，每题15分）1.已知一矩形截面梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400级，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.已知一偏心受压柱，截面尺寸b×h=400mm×600mm，混凝土强度等级为C35（fc=16.7N/mm²），钢筋采用HRB400级（fy=f'y=360N/mm²），柱的轴向压力设计值N=1200kN，弯矩设计值M=240kN·m，计算长度l0=4.5m。判别该柱属于大偏心受压还是小偏心受压，并计算所需的纵向钢筋面积As和As'。答案：一、单项选择题1.A解：一般环境下梁的混凝土耐久性环境类别为一类。2.D解：梁的正截面破坏形式有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏，斜拉破坏是斜截面破坏形式。3.B解：当ξ＞ξb时为超筋梁。4.C解：轴心受压构件稳定系数主要与长细比有关。5.B解：大偏心受压构件破坏时受拉钢筋先屈服，然后受压钢筋屈服，混凝土压碎。6.C解：双向板长边与短边之比小于2，受力钢筋沿两个方向布置。7.D解：预应力损失包括锚具变形损失、摩擦损失、钢筋松弛损失等，混凝土徐变损失不属于预应力损失。根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版），预应力损失包括：-锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失σl1；-预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失σl2；-混凝土加热养护时，受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失σl3；-预应力筋的应力松弛引起的预应力损失σl4；-混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失σl5；-用螺旋式预应力筋作配筋的环形构件，由于混凝土的局部挤压引起的预应力损失σl6。8.B解：梁的箍筋间距应满足s≥svmin。9.A解：框架梁宽不宜小于200mm。10.B解：设计使用年限为50年时环境作用等级为二级。二、多项选择题1.ABCDE解：这些因素都影响混凝土徐变。2.ABCD解：减小纵筋配筋率会降低梁斜截面受剪承载力。3.AC解：大偏心受压构件判别条件为ξ≤ξb且ηei＞0.3h0。4.ACD解：预应力可提高构件抗裂度、减小变形、提高耐久性，但不能提高构件承载能力，预应力损失应在合理范围内。5.ABC解：结构可靠性包括安全性、适用性、耐久性。三、判断题1.√2.×解：梁纵向受力钢筋应布置在受拉区。3.×解：轴心受压构件纵筋过多会造成浪费且可能影响施工等，并非越多稳定性越好。4.√5.√6.×解：预应力钢筋张拉控制应力不能过大，否则可能出现超张拉等问题。7.×解：梁箍筋间距越大，梁斜截面受剪承载力越低。8.√9.√10.√四、简答题1.简述梁的正截面受弯性能试验过程及破坏特征试验过程：对梁施加单调加载，测量梁的挠度、应变等。破坏特征：适筋梁受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎，破坏前有明显预兆；超筋梁受压区混凝土先压碎，受拉钢筋未屈服，破坏突然；少筋梁受拉区混凝土一开裂，钢筋就屈服，甚至被拉断，破坏很突然。2.简述大偏心受压构件正截面受压承载力计算的基本假定-截面应变保持平面。-不考虑混凝土的抗拉强度。-受压区混凝土的应力应变关系采用理想化曲线。-钢筋应力取钢筋应变与其弹性模量之积，但不大于其强度设计值。3.简述预应力混凝土结构的优缺点优点：提高构件抗裂度和刚度，减小构件变形；可充分利用高强材料；结构自重轻，节约材料；耐久性好。缺点：工艺复杂，施工要求高；需要张拉设备；预应力反拱不易控制；设计计算较复杂。五、计算题1.解：1.确定基本参数：-C30混凝土，fc=14.3N/mm²，α1=1.0，β1=0.8。-HRB400级钢筋，fy=360N/mm²。2.计算相对受压区高度ξ：-由公式M≤α1fcbx(h₀-x/2)，可得：-200×10⁶≤1.0×14.3×250×x(500-x/2)-求解得x=114.8mm-ξ=x/h₀=114.8/465=0.247（h₀=h-as=500-35=465mm）3.计算纵向受拉钢筋面积As：-由公式α1fcbx=fyAs，可得：-As=α1fcbx/fy=1.0×14.3×250×114.8/360=1138mm²-选用4根直径为20mm的钢筋，As=1256mm²。2.解：1.计算偏心距增大系数η：-l0/h=4500/600=7.5-由公式η=1+1/1400e₀/h₀(l0/h)²ζ₁ζ₂，由于题目未给出相关条件，假设ζ₁=1.ζ₂=1。-e₀=M/N=240×10⁶/1200×10³=200mm-h₀=h-as=600-40=560mm-η=1+1/1400×200/560×7.5²×1×1=1.142.计算初始偏心距ei：-ei=e₀+ea，假设ea=20mm-ei=200+20=220mm3.计算偏心距ηei：-ηei=1.14×220=250.8mm4.判别大小偏心受压：-0.3h₀=0.3×560=168mm-因为ηei＞0.