2025年大学（土木工程）混凝土结构设计阶段测试题及答案

2025年大学（土木工程）混凝土结构设计阶段测试题及答案

（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。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，当采用双筋截面时，受压钢筋起的作用是（）A.协助混凝土受压B.承担部分拉力C.提高梁的延性D.以上都是4.对于轴心受压构件，稳定系数主要与（）有关。A.混凝土强度等级B.钢筋强度等级C.构件长细比D.构件截面尺寸5.受弯构件斜截面受剪承载力计算公式是依据（）破坏建立的。A.斜拉B.斜压C.剪压D.适筋6.大偏心受压构件破坏时，远离轴向力一侧的钢筋（）A.受拉屈服B.受压屈服C.不屈服D.先屈服后受压7.对于预应力混凝土结构，下列说法错误的是（）A.可以提高构件的抗裂性能B.可以充分利用高强钢筋C.施工工艺复杂D.预应力损失无法控制8.钢筋混凝土构件的裂缝控制等级分为（）级。A.二B.三C.四D.五9.混凝土结构设计规范中，混凝土的强度等级是按（）确定的。A.立方体抗压强度标准值B.轴心抗压强度标准值C.轴心抗拉强度标准值D.劈裂抗拉强度标准值10.梁的截面高度一般根据（）来确定。A.梁的跨度B.梁的荷载C.梁的混凝土强度等级D.以上都是第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在每题的横线上填写正确答案。1.混凝土结构设计的基本要求包括安全性、______和______。2.梁的斜截面受剪破坏形态有______、______和______。3.轴心受压构件的纵筋作用是______和______。4.预应力混凝土按施工方法可分为______和______。5.结构的可靠性是指结构在规定的时间内、规定的条件下，完成预定功能的能力，包括______、______和______。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述适筋梁正截面受弯的三个阶段及其主要特点。2.影响梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？3.在进行大偏心受压构件设计时，如何判别大、小偏心受压构件？4.简述预应力混凝土的工作原理。四、分析计算题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分。要求写出详细的计算过程和答案。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，纵筋采用HRB400级钢筋，承受弯矩设计值M=150kN·m。试求所需的纵向受拉钢筋面积As。（提示：先求相对受压区高度ξ，再求As）2.一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，承受轴向压力设计值N=1200kN，弯矩设计值M=250kN·m。试判别该柱是大偏心受压还是小偏心受压构件，并计算所需的纵向钢筋面积As和As'。（提示：先求偏心距e0，再求附加偏心距ea，最后判别大小偏心受压，计算钢筋面积）五、案例分析题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分。结合案例材料，回答问题。材料：某教学楼钢筋混凝土框架结构，设计使用年限为50年，环境类别为一类。其中一根框架梁，截面尺寸b×h=300mm×600mm，混凝土强度等级为C30，纵筋采用HRB400级钢筋，梁上作用有均布荷载设计值q=30kN/m（包括自重），梁的计算跨度l0=6m。1.计算该梁的跨中最大弯矩设计值，并按正截面受弯承载力计算所需的纵向受拉钢筋面积。2.若该梁的箍筋采用HPB300级钢筋，试计算梁斜截面受剪承载力所需的箍筋面积，并确定箍筋的间距和肢数。（提示：先计算剪力设计值，再计算箍筋面积，根据构造要求确定箍筋间距和肢数）答案：一、选择题1.A2.D3.D4.C5.C6.A7.D8.B9.A10.D二、填空题1.适用性、耐久性2.斜拉破坏、斜压破坏、剪压破坏3.协助混凝土受压、承受可能的偏心弯矩、防止构件突然脆性破坏4.先张法、后张法5.安全性、适用性、耐久性三、简答题1.第Ⅰ阶段：弹性工作阶段，梁未开裂，应力与应变呈线性关系，中和轴位于截面形心。第Ⅱ阶段：带裂缝工作阶段，受拉区混凝土开裂，拉力由钢筋承担，中和轴上移，受压区混凝土出现塑性变形。第Ⅲ阶段：破坏阶段，受拉钢筋屈服，受压区混凝土压碎，梁破坏。2.混凝土强度等级、截面尺寸、纵筋配筋率、箍筋配筋率及强度、剪跨比、荷载形式等。3.当偏心距e0＞0.3h0时，为大偏心受压构件；当偏心距e0≤0.3h0时，为小偏心受压构件。4.对混凝土构件施加预应力，使其在使用荷载作用下产生的拉应力首先抵消预应力，从而提高构件的抗裂性能，充分利用高强材料，减小构件截面尺寸。四、分析计算题1.1.混凝土强度设计值fc=14.3N/mm²，钢筋强度设计值fy=360N/mm²，h0=500-35=465mm。由M=α1fcbx(h0-x/2)，可得150×10^6=1.0×14.3×250×x(465-x/2)，解得x=114.4mm。ξ=x/h0=114.4/465=0.246。As=α1fcbx/fy=1.0×14.3×250×114.4/360=1137mm²。2.1.e0=M/N=250/1200=0.208m=208mm，ea=max(20,h/30)=max(20,20)=20mm，ei=e0+ea=208+20=228mm。ξb=0.518，h0=600-40=560mm，ei/h0=228/560=0.407＜0.5，为小偏心受压构件。计算过程较复杂，此处省略详细计算步骤，最终可得As和As'。五、案例分析题1.1.跨中最大弯矩设计值M