2025年大学（土木工程）混凝土结构设计原理综合测试卷及评分标准.doc

2025年大学（土木工程）混凝土结构设计原理综合测试卷及评分标准

（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×300mm
B. 100mm×100mm×300mm
C. 150mm×150mm×450mm
D. 200mm×200mm×400mm

2. 下列关于混凝土徐变的说法，正确的是（ ）
A. 水灰比越大，徐变越小
B. 骨料弹性模量越大，徐变越大
C. 加载龄期越短，徐变越大
D. 持续作用应力越大，徐变越小

3. 钢筋混凝土梁在正常使用情况下（ ）
A. 通常是带裂缝工作的
B. 一旦出现裂缝，裂缝贯通全截面
C. 一旦出现裂缝，沿全长混凝土与钢筋间的粘结力丧尽
D. 通常是无裂缝的

4. 适筋梁正截面受弯破坏时，破坏特征为（ ）
A. 受压区混凝土先被压碎，然后受拉钢筋屈服
B. 受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎
C. 受拉钢筋与受压区混凝土同时破坏
D. 受压区混凝土被压碎，而受拉钢筋未屈服

5. 梁中箍筋的主要作用是（ ）
A. 承受弯矩
B. 承受剪力
C. 固定纵筋位置
D. 承受压力

6. 偏心受压构件界限破坏时（ ）
A. 远离轴向力一侧的钢筋屈服比受压区混凝土压碎早发生
B. 远离轴向力一侧的钢筋屈服比受压区混凝土压碎晚发生
C. 远离轴向力一侧的钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生
D. 远离轴向力一侧的钢筋不屈服，受压区混凝土压碎

7. 大偏心受压构件的破坏特征是（ ）
A. 靠近纵向力作用一侧的钢筋和混凝土应力不定，而另一侧受拉钢筋拉屈
B. 远离纵向力作用一侧的钢筋首先被拉屈，随后另一侧钢筋压屈、混凝土亦被压碎
C. 远离纵向力作用一侧的钢筋应力不定，而另一侧钢筋压屈，混凝土压碎
D. 靠近纵向力作用一侧的钢筋拉屈，随后另一侧钢筋压屈，混凝土压碎

8. 对于钢筋混凝土轴心受压构件，混凝土的徐变将使构件的（ ）
A. 变形减小
B. 变形增大
C. 承载力提高
D. 承载力降低

9. 下列关于混凝土收缩的说法，错误的是（ ）
A. 水泥用量越多，收缩越大
B. 水灰比越大，收缩越大
C. 养护环境湿度越大，收缩越大
D. 构件尺寸越大，收缩越小

10. 钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪承载力计算公式是依据（ ）破坏状态建立的。
A. 斜拉破坏
B. 剪压破坏
C. 斜压破坏
D. 弯曲破坏

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（每空2分，共20分）
答题要求：请在横线上填写正确答案。

1. 混凝土结构包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和________________结构。
2. 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________________mm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。
3. 钢筋的强度指标包括屈服强度和________________强度。
4. 适筋梁正截面受弯的三个工作阶段中，第________________阶段是计算正常使用极限状态变形和裂缝宽度的依据。
5. 梁斜截面受剪破坏的主要形态有斜拉破坏、________________破坏和斜压破坏。
6. 偏心受压构件的破坏形态可分为大偏心受压破坏和________________受压破坏。
7. 混凝土结构耐久性设计包括________________设计和耐久性措施设计。
8. 钢筋混凝土构件的变形和裂缝验算属于________________极限状态设计的内容。
9. 预应力混凝土结构是在结构构件受荷载作用前，通过对________________施加预应力，产生与荷载作用效应相反的预应变，以抵消或减少结构构件在使用阶段的变形和裂缝。
10. 后张法预应力混凝土构件，预应力是通过________________传递给混凝土构件的。

三、简答题（每题10分，共20分）
答题要求：简要回答问题，条理清晰，语言准确。

1. 简述影响混凝土徐变的主要因素。
2. 简述适筋梁正截面受弯的破坏过程及破坏特征。

四、分析计算题（每题15分，共30分）
答题要求：写出详细的计算过程和答案，必须有必要的文字说明。

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，试计算所需的纵向受拉钢筋面积As。
2. 某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（fc = 16.7N/mm²），钢筋采用HRB400级钢筋（fy = 360N/mm²）。该柱承受轴向压力设计值N = 1000kN，弯矩设计值M = 200kN·m，试判断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'。

五、案例分析题（共10分）
答题要求：根据所给案例，结合所学知识进行分析解答，要求观点明确，论述合理。

某教学楼钢筋混凝土框架结构，在使用过程中发现梁出现了较多裂缝。经检测分析，梁的混凝土强度等级为C25，钢筋采用HPB300级钢筋。设计时梁的计算跨度为6m，截面尺寸b×h = 200mm×500mm，承受的弯矩设计值M = 100kN·m。请分析梁出现裂缝的可能原因，并提出相应的处理措施。

答案
1. A 2. C 3. A 4. B 5. B 6. C 7. B 8. B 9. C 10. B
二、1. 预应力混凝土 2. 150 3. 极限 4. II 5. 剪压 （6. 小偏心 7. 耐久性 8. 正常使用 9. 受拉区钢筋 10. 锚具）
三、1. 影响混凝土徐变的主要因素有：（1）水灰比越大，徐变越大；（2）水泥用量越多，徐变越大；（3）骨料弹性模量越大，徐变越小；（4）养护环境湿度越大，徐变越小；（5）加载龄期越短，徐变越大；（6）持续作用应力越大，徐变越大。 2. 适筋梁正截面受弯的破坏过程：第一阶段，从开始加载到受拉区混凝土出现裂缝前，梁基本处于弹性工作阶段；第二阶段，受拉区混凝土开裂后至受拉钢筋屈服前，梁的刚度降低，变形增大；第三阶段，受拉钢筋屈服后至受压区混凝土压碎，梁的承载力达到极限。破坏特征为受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎，属于延性破坏。
四、1. （1）由公式α1fcbx = fyAs，M ≤ α1fcbx（h0 - x/2）可得：α1 = 1.0，h0 = 500 - 35 = 465mm。设ξ = x/h0，代入公式可得：1.0×14.3×250×ξ×465 = 360×As，200×10^6 ≤ 1.0×14.3×250×ξ×465×（465 - ξ×465/2）。联立求解得ξ = 0.234，As = 1257mm²。 2. （1）判断偏心类型：ei = M/N = 200/1000 = 0.2m，h0 = 600 - 40 = 560mm，l0/h = 6000/600 = 10，查规范得ξb = 0.518。ei/h0 = 0.2/0.56 = 0.357 < 0.518，故为大偏心受压。（2）计算纵向钢筋面积：由公式N ≤ α1fcbx + fy'As' - fyAs，M ≤ α1fcbx（h0 - x/2）+ fy'As'（h0 - as'）可得：x = 171.4mm，As = 1142mm²，As' = 615mm²。
五．梁出现裂缝的可能原因：（1）混凝土强度等级较低，C25的混凝土强度相对不高，抵抗变形能力有限；（2）截面尺寸较小，200mm×500mm的截面对于承受100kN·m的弯矩相对较薄弱；（3）设计时可能未充分考虑实际使用情况。处理措施：（1）对梁进行结构检测评估，确定裂缝对结构安全性的影响程度；（2）若裂缝不影响结构安全，可采用表面修补法，如涂抹环氧树脂等封闭裂缝；（3）若裂缝影响较大，可考虑采用粘贴碳纤维布等加固措施提高梁的承载能力。