混凝土结构混凝土结构基本计算原则试卷(练习题库)(2025年)附答案

混凝土结构混凝土结构基本计算原则试卷(练习题库)(2025年)附答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.混凝土结构设计中，承载能力极限状态验算的目标是确保结构（）。A.不发生影响正常使用的变形B.不出现超过限值的裂缝C.不发生因材料强度不足而破坏D.满足耐久性要求2.以下哪项不属于混凝土结构荷载效应的基本组合？（）A.永久荷载控制的组合B.可变荷载控制的组合C.偶然荷载参与的组合D.标准组合3.混凝土轴心抗压强度标准值f_ck是根据（）确定的。A.立方体抗压强度平均值B.立方体抗压强度标准值乘以0.88C.棱柱体抗压强度试验结果的95%保证率值D.棱柱体抗压强度试验结果的平均值4.钢筋混凝土梁中，当ξ>ξ_b（ξ_b为界限受压区高度系数）时，梁的破坏形态为（）。A.适筋破坏（延性破坏）B.超筋破坏（脆性破坏）C.少筋破坏（脆性破坏）D.界限破坏（延性与脆性过渡）5.轴心受压构件中，配置螺旋箍筋的主要目的是（）。A.提高构件的抗剪能力B.约束核心混凝土，提高抗压强度和延性C.方便施工定位D.减少混凝土收缩裂缝6.混凝土结构正常使用极限状态验算时，荷载采用（）。A.设计值B.标准值C.组合值D.频遇值7.双筋矩形截面梁中，受压钢筋的设计强度f_y’取值时，若混凝土受压区高度x≥2a_s’（a_s’为受压钢筋合力点至截面受压边缘的距离），则f_y’（）。A.取f_y’的设计值B.取f_y’的标准值C.按弹性阶段应力计算D.不计入受压承载力8.受弯构件斜截面受剪承载力计算中，当V≤0.7f_tbh₀时，（）。A.需按构造配置箍筋B.需计算配置箍筋C.无需配置箍筋D.需同时配置箍筋和弯起钢筋9.混凝土结构耐久性设计中，环境类别为二b类时，梁的混凝土保护层厚度（）。A.比一类环境小B.与一类环境相同C.比一类环境大D.仅与混凝土强度等级有关10.结构重要性系数γ₀在设计使用年限为50年的普通房屋中取值为（）。A.0.9B.1.0C.1.1D.1.2二、填空题（每空1分，共20分）1.混凝土结构设计采用的是__________极限状态设计方法，分为__________极限状态和__________极限状态。2.钢筋的强度设计值f_y是由其__________强度标准值除以__________系数确定的。3.单筋矩形截面梁正截面受弯承载力计算中，基本公式的适用条件是__________和__________，分别防止__________破坏和__________破坏。4.轴心受压构件的稳定系数φ反映了__________对承载力的影响，长细比越大，φ值越__________。5.受弯构件的裂缝宽度验算属于__________极限状态，验算时需采用荷载的__________组合。6.混凝土的徐变是指__________，其主要影响因素包括__________、__________和应力水平。7.双筋梁中配置受压钢筋的主要目的是__________和__________。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述承载能力极限状态与正常使用极限状态的主要区别。2.混凝土结构中，为什么要对钢筋的保护层厚度作出规定？3.说明适筋梁、超筋梁、少筋梁的破坏特征及设计中如何避免超筋和少筋破坏。4.轴心受压构件中，普通箍筋柱与螺旋箍筋柱的受力性能有何差异？5.受弯构件斜截面受剪破坏的主要形态有哪几种？各自的破坏特征是什么？四、计算题（共30分）1.（10分）某单筋矩形截面梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm（a_s=40mm），混凝土强度等级C30（f_c=14.3N/mm²，α₁=1.0），钢筋采用HRB400级（f_y=360N/mm²），承受的弯矩设计值M=180kN·m。试计算受拉钢筋面积A_s（ξ_b=0.518，γ_s,max=0.895，ρ_min=0.2%）。2.（10分）某轴心受压柱，截面尺寸b×h=400mm×400mm，计算长度l₀=6m，混凝土强度等级C35（f_c=16.7N/mm²），钢筋采用HRB400级（f_y’=360N/mm²），配置4Φ20（A_s’=1256mm²）。试验算该柱的受压承载力（稳定系数φ：当l₀/b=15时，φ=0.89；l₀/b=14时，φ=0.92）。3.（10分）某钢筋混凝土简支梁，截面尺寸b×h=200mm×500mm（a_s=35mm），混凝土强度等级C25（f_t=1.27N/mm²，f_c=11.9N/mm²），箍筋采用HPB300级（f_yv=270N/mm²），承受的剪力设计值V=80kN。若箍筋间距s=200mm，试计算所需的箍筋肢数n（单肢箍筋面积a_sv1=50.3mm²，λ>3时，V_cs=0.7f_tbh₀+1.25f_yv(A_sv/s)h₀）。参考答案一、单项选择题1.C2.D3.C4.B5.B6.B7.A8.A9.C10.B二、填空题1.概率；承载能力；正常使用2.屈服；分项3.ξ≤ξ_b；ρ≥ρ_min；超筋；少筋4.长细比（或构件长细）；小5.正常使用；准永久（或标准）6.混凝土在长期恒定荷载作用下应变随时间增长的现象；混凝土强度等级；加载龄期7.提高截面延性；协助混凝土承受压力三、简答题1.主要区别：（1）目标不同：承载能力极限状态防止结构或构件因强度不足而破坏；正常使用极限状态防止结构或构件因变形、裂缝等影响正常使用。（2）荷载取值不同：承载能力验算采用荷载设计值（乘以分项系数）；正常使用验算采用荷载标准值或准永久值。（3）验算内容不同：承载能力验算包括受弯、受压、受剪等承载力；正常使用验算包括变形、裂缝宽度、挠度等。2.规定保护层厚度的原因：（1）保护钢筋不被锈蚀，提高结构耐久性；（2）保证钢筋与混凝土之间的粘结力；（3）在火灾等高温环境下，延缓钢筋温度上升，提高结构耐火性；（4）避免钢筋表面混凝土因收缩或温度应力产生裂缝，导致钢筋暴露。3.破坏特征：-适筋梁：受拉钢筋先屈服，随后受压区混凝土压碎，破坏前有明显预兆（延性破坏）。-超筋梁：受压区混凝土先压碎，受拉钢筋未屈服，破坏突然（脆性破坏）。-少筋梁：受拉钢筋一旦屈服即断裂，混凝土裂缝迅速开展，构件突然破坏（脆性破坏）。设计避免措施：-限制ξ≤ξ_b（或x≤ξ_bh₀）防止超筋；-限制ρ≥ρ_min防止少筋。4.受力性能差异：-普通箍筋柱：箍筋主要起固定纵筋位置作用，对核心混凝土约束有限，承载力由混凝土和纵筋共同承担，破坏时混凝土被压碎，纵筋压屈外鼓。-螺旋箍筋柱：螺旋箍筋（或焊接环筋）对核心混凝土产生径向约束，显著提高核心混凝土的抗压强度和延性；破坏时螺旋箍筋先达到屈服，核心混凝土被压成灯笼状，承载力高于普通箍筋柱（相同截面和材料时）。5.斜截面受剪破坏形态及特征：（1）剪压破坏：箍筋适量时，梁腹部出现斜裂缝，随荷载增加形成临界斜裂缝，裂缝末端混凝土在剪压复合应力下破坏，破坏前有一定预兆（延性破坏）。（2）斜压破坏：箍筋过多或截面过小时，梁腹部被斜向压坏成多个斜向短柱，箍筋未屈服，破坏突然（脆性破坏）。（3）斜拉破坏：箍筋过少时，一旦出现斜裂缝，箍筋立即屈服甚至拉断，裂缝迅速延伸至梁顶，构件突然破坏（脆性破坏）。四、计算题1.解：（1）计算h₀=h-a_s=500-40=460mm（2）计算α_s=M/(α₁f_cbh₀²)=180×10⁶/(1.0×14.3×250×460²)=180×10⁶/(1.0×14.3×250×211600)=180×10⁶/(763,370,000)=0.236（3）γ_s=(1+√(1-2α_s))/2=(1+√(1-2×0.236))/2=(1+√0.528)/2=(1+0.727)/2=0.8635（或查表γ_s,max=0.895>0.8635，未超筋）（4）A_s=M/(γ_sf_yh₀)=180×10⁶/(0.8635×360×460)=180×10⁶/(143,245.2)=1256mm²（5）验算最小配筋率：ρ=A_s/(bh)=1256/(250×500)=1.005%>ρ_min=0.2%，满足要求。结论：受拉钢筋面积A_s=1256mm²（可选4Φ20，A_s=1256mm²）。2.解：（1）计算长细比l₀/b=6000/400=15，查φ=0.89（2）计算截面面积A=400×400=160000mm²（3）轴心受压承载力公式：N≤0.9φ(f_cA+f_y’A_s’)（4）代入数据：0.9×0.89×(16.7×160000+360×1256)=0.801×(2,672,000+452,160)=0.801×3,124,160≈2,502,452N≈2502kN（5）若实际轴向压力设计值N≤2502kN，则满足承载力要求（题目未给出N，假设需验算是否安全，若N≤2502kN则安全）。3.解：（1）计算h₀=h-a_s=500-35=465mm（2）混凝土部分抗剪承载力V_c=0.7f_tbh₀=0.7×1.27×200×465=0.7×1.27×93,000=0.7×118,110=82,677N≈82.68kN（3）总剪力设计值V=80kN<V_c=82.68kN，按构造配箍筋即可。但题目要求计算箍筋肢数，可能需按公式反推：V=V_cs=0.7f_tbh₀+1.25f_yv(n×a<sub