2025年大学土木工程（混凝土结构设计原理）试题及答案

2025年大学土木工程（混凝土结构设计原理）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.混凝土的轴心抗压强度试验采用的棱柱体尺寸是（）A.150mm×150mm×300mmB.100mm×100mm×300mmC.150mm×150mm×450mmD.200mm×200mm×400mm2.混凝土在长期不变荷载作用下，应变随时间继续增长，这种现象称为（）A.混凝土的收缩B.混凝土的徐变C.混凝土的疲劳D.混凝土的耐久性3.钢筋混凝土结构中，当采用绑扎骨架时，关于受力钢筋的间距，下列说法正确的是（）A.梁中不应小于70mmB.梁中不应小于80mmC.板中不应小于70mmD.板中不应小于80mm4.适筋梁正截面受弯破坏时，受拉钢筋屈服发生在（）A.受压区混凝土压碎前B.受压区混凝土压碎后C.梁破坏瞬间D.不确定5.双筋矩形截面梁，当计算出x＜2as'时，说明（）A.受压钢筋不屈服B.受压钢筋屈服C.梁发生超筋破坏D.梁发生少筋破坏6.对于无腹筋梁，当剪跨比λ＞3时，常发生的破坏形式是（）A.斜压破坏B.剪压破坏C.斜拉破坏D.弯曲破坏7.钢筋混凝土偏心受压构件，当轴向力作用在截面范围内时，属于（）A.大偏心受压B.小偏心受压C.轴心受压D.无法判断8.受弯构件斜截面受剪承载力计算公式是建立在（）破坏的基础上的。A.斜压B.剪压C.斜拉D.弯曲9.对于T形截面梁，当满足（）时，可按宽度为bf'的矩形截面梁进行设计。A.M≤α1fcbh02B.M＞α1fcbh02C.M≤α1fcbhf'（h0-hf'/2）D.M＞α1fcbhf'（h0-hf'/2）10.混凝土结构设计时，对直接承受动力荷载作用的结构构件，其纵向受力钢筋应采用（）A.冷拉钢筋B.热轧光圆钢筋C.热轧带肋钢筋D.焊接钢筋第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述混凝土立方体抗压强度标准值的含义及确定方法。12.（15分）试述适筋梁正截面受弯的三个工作阶段及其主要特点，以及各阶段分别作为什么计算的依据？13.（15分）已知一矩形截面梁，b=250mm，h=550mm，as=40mm，混凝土强度等级为C30（fc=14.3N/mm²），纵向受拉钢筋采用HRB400级（fy=360N/mm²），该梁承受的弯矩设计值M=250kN·m。试求所需的纵向受拉钢筋面积As。14.（15分）某钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25（fc=11.9N/mm²，ft=1.27N/mm²），箍筋采用HPB300级钢筋（fyv=270N/mm²）。梁净跨ln=4m，作用在梁上的均布荷载设计值q=50kN/m（包括梁自重）。试求：（1）确定该梁的剪力设计值V；（2）计算所需箍筋的数量。15.（15分）某钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸b×h=400mm×600mm，as=as'=40mm，混凝土强度等级为C35（fc=16.7N/mm²），纵向钢筋采用HRB400级（fy=360N/mm²）。该柱承受轴向压力设计值N=1200kN，弯矩设计值M=250kN·m。试求：（1）判别该柱属于大偏心受压还是小偏心受压；（2）计算所需的纵向钢筋面积As和As'。答案：1.A2.B3.A4.A5.A6.C7.A8.B9.C10.C11.混凝土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具有95%保证率的抗压强度值。确定方法是将制作好的立方体试件在标准养护条件下养护至28d，然后在压力试验机上按照规定的加载速度进行加载，直至试件破坏，记录破坏时的压力值，通过计算得到立方体抗压强度值，再根据统计方法确定标准值。12.适筋梁正截面受弯的三个工作阶段：第Ⅰ阶段，弹性工作阶段，从加载到混凝土开裂前，应力与应变呈线性关系，此阶段可用于抗裂验算；第Ⅱ阶段，带裂缝工作阶段，混凝土开裂后至受拉钢筋屈服前，受压区混凝土应力图形为曲线，此阶段用于正常使用极限状态验算；第Ⅲ阶段，破坏阶段，受拉钢筋屈服后至受压区混凝土压碎，受压区混凝土应力图形为矩形，此阶段用于承载能力极限状态计算。13.1.计算受压区高度x：-由公式M=α1fcbx（h0-x/2），可得250×10³=1.0×14.3×250×x（510-x/2）-整理得x²-1020x+140552=0-解得x=159.4mm（x＜ξbh0=0.518×510=264.2mm，满足要求）2.计算纵向受拉钢筋面积As：-由公式As=α1fcbx/fy，可得As=1.0×14.3×250×159.4/360=1557.4mm²-选用4根直径22mm的HRB400级钢筋，As=1520mm²。14.1.计算梁的剪力设计值V：-V=qln/2=50×4/2=100kN2.计算箍筋数量：-确定截面尺寸条件：hw=h-as=500-40=460mm，hw/b=460/200=2.3＜4，截面尺寸满足要求。-计算箍筋间距：-由公式V≤0.7ftbh0+1.25fyvAsv（s）/h0，先假设箍筋间距s=150mm。-Asv=nAsv1，设箍筋为双肢箍，Asv1=50.3mm²（HPB300级钢筋），n=2。-代入公式右边计算：0.7×1.27×200×460+1.25×270×2×50.3/460=103.2kN＞V=100kN，满足要求。-箍筋间距s=150mm合适，箍筋直径选用8mm。15.1.判别大、小偏心受压：-计算偏心距ei：ei=M/N+e0，e0=M/N=250/1200=0.208m=208mm，ei=208+20=228mm（附加偏心距ea=20mm）。-计算ηei：η=1.0（当l0/h=4000/600=6.67，查规范得η=1.0），ηei=1.0×228=228mm。-计算界限破坏偏心距eb：eb=0.3h0=0.3×（600-40）=168mm。-因为ηei＞eb，所以该柱属于大偏心受压。2.计算纵向钢筋面积As和As'：-计算受压区高度x：-由公式N≤α1fcbx+fy'As'-fyAs，M≤α1fcbx（h0-x/2）+fy'As'（h0-as'），联立求解。-先由M≤α1fcbx（h0-x/2），250×10³≤1.0×16.7×400×x（560-x/2）-整理得x²-1120x+74856=0-解得x=75.3mm（x＜ξbh0=0.518×560=290.1mm，满足要求）-计算As和As'：-由公式As=（α1fcbx-N）/fy+As'，代入数据可得As=（1.0×16.7×400×75.3-120