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2025年大学三年级（土木工程）混凝土结构原理试题及答案

（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：本卷共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题后的括号内。

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×300mm
B. 100mm×100mm×300mm
C. 150mm×150mm×450mm
D. 200mm×200mm×400mm
2. 钢筋经冷拉后，其强度和塑性的变化是（ ）
A. 强度提高，塑性降低
B. 强度提高，塑性提高
C. 强度降低，塑性降低
D. 强度降低，塑性提高
3. 适筋梁正截面受弯破坏时，受拉钢筋应变（ ）
A. εs＜εy
B. εs=εy
C. εs＞εy
D. 与εy无关
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≥2ɑs'是为了（ ）
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. 大偏心受压构件的破坏特征是（ ）
A. 受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎
B. 受压区混凝土先被压碎，然后受拉钢筋屈服
C. 受拉钢筋和受压区混凝土同时被压碎
D. 受压钢筋先屈服，然后受拉区混凝土被压碎
6. 钢筋混凝土梁斜截面受剪破坏的主要形态中不包括（ ）
A. 斜压破坏
B. 斜拉破坏
C. 剪压破坏
D. 冲切破坏
7. 对于无腹筋梁，当剪跨比λ＞3时，常发生的破坏形式为（ ）
A. 斜压破坏
B. 斜拉破坏
C. 剪压破坏
D. 弯曲破坏
8. 为了防止斜压破坏，在受弯构件斜截面承载力计算中，通过规定（ ）来限制。
A. 最小截面尺寸
B. 最大截面尺寸
C. 最小配箍率
D. 最大配箍率
9. 钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中关于荷载、材料强度取值说法正确的是（ ）
A. 荷载、材料强度都取设计值
B. 荷载、材料强度都取标准值
C. 荷载取设计值，材料强度都取标准值
D. 荷载取标准值，材料强度都取设计值
10. 提高受弯构件抗弯刚度（减小挠度）最有效的措施是（ ）
A. 提高混凝土强度等级
B. 增加受拉钢筋的截面面积
C. 加大截面的有效高度
D. 加大截面宽度

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。请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

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______的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的具有______保证率的抗压强度。
2. 钢筋按化学成分可分为______和______两大类。
3. 适筋梁正截面受弯的三个工作阶段中，第______阶段是正截面受弯承载力计算的依据。
4. 偏心受压构件的破坏形态可分为______破坏和______破坏两种。
5. 受弯构件斜截面受剪承载力计算公式是以______破坏为依据建立的。

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. 简述混凝土结构的优缺点。
2. 说明适筋梁正截面受弯的三个工作阶段及其主要特点。
3. 大偏心受压构件和小偏心受压构件的破坏特征有何不同？
4. 影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？

四、计算题（共20分）
答题要求：本大题共2小题，每小题10分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

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（fc = 14.3N/mm²），纵向受拉钢筋采用HRB400级钢筋（fy = 360N/mm²）。该梁承受的弯矩设计值M = 200kN·m，试求所需的纵向受拉钢筋面积As。
2. 某钢筋混凝土矩形截面柱，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级钢筋（fy = 360N/mm²）。已知该柱承受轴向压力设计值N = 1200kN，弯矩设计值M = 200kN·m，试求所需的纵向钢筋面积As和As'。

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。阅读以下案例材料，回答问题。

某钢筋混凝土框架梁，跨度为6m，截面尺寸b×h = 250mm×600mm，混凝土强度等级为C30，纵筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋。该梁承受均布荷载设计值q = 40kN/m（包括梁自重），梁端作用有集中荷载设计值P = 80kN。

1. 计算该梁的跨中最大弯矩设计值，并进行正截面受弯承载力计算，确定所需的纵向受拉钢筋面积。
2. 计算该梁的支座边缘截面最大剪力设计值，并进行斜截面受剪承载力计算，确定所需的箍筋数量。

答案：
一、选择题
1. A
2. A
3. C
4. C
5. A
6. D
7. B
8. B
9. B
10. C

二、填空题
1. 150mm；95%
2. 碳素钢；合金钢
3. III
4. 大偏心；小偏心
5. 剪压

三、简答题
1. 优点：强度较高，可模性好，耐久性和耐火性较好，整体性好，易于就地取材。缺点：自重大，抗裂性差，现浇结构模板用量大、工期长，补强修复较困难。
2. 第Ⅰ阶段：弹性工作阶段，应力与应变呈线性关系，梁基本处于弹性状态。第Ⅱ阶段：带裂缝工作阶段，受拉区混凝土开裂，拉力主要由钢筋承担，中和轴上移。第Ⅲ阶段：破坏阶段，受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，梁达到承载能力极限状态。
3. 大偏心受压构件破坏时，受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎，属于延性破坏；小偏心受压构件破坏时，受压区混凝土先被压碎，受拉钢筋不屈服，属于脆性破坏。
4. 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。

四、计算题
1. 由公式\(α_s=\frac{M}{α_1f_cb h_0^2}\)，代入数据可得\(α_s\)，再由公式\(ξ = 1-\sqrt{1 - 2α_s}\)求出\(ξ\)，判断是否超筋，若不超筋，由公式\(A_s=\frac{α_1f_cbξh_0}{f_y}\)计算出\(A_s\)。
2. 先计算\(e_0=\frac{M}{N}\)，再计算\(e_i = e_0+e_a\)，根据偏心距大小判断大小偏心受压类型，然后分别用相应公式计算\(A_s\)和\(A_s'\)。

五、案例分析题
1. 跨中最大弯矩设计值\(M=\frac{1}{8}ql^2+\frac{1}{4}Pl\)，代入数据求出\(M\)。然后按正截面受弯承载力计算方法，先求\(α_s\)，再求\(ξ\)，判断是否超筋，若不超筋，计算\(A_s\)。
2. 支座边缘截面最大剪力设计值\(V=\frac{1}{2}ql+\frac{1}{2}P\)，代入数据求出\(V\)。按斜截面受剪承载力计算方法，先计算\(V_c\)、\(V_s\)等，根据公式\(V\leqslant V_c+V_s\)计算所需箍筋数量。