2025年混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理試題庫（含答案）一、選擇題（一）單項選擇題1.混凝土若處于三向應(yīng)力作用下，當（）。A.橫向受拉，縱向受壓，可提高抗壓強度B.橫向受壓，縱向受拉，可提高抗壓強度C.三向受壓會降低抗壓強度D.三向受壓能提高抗壓強度答案：D。在三向受壓狀態(tài)下，側(cè)向壓力的約束作用可以限制混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展，從而提高其抗壓強度。2.混凝土的彈性模量是指（）。A.原點彈性模量B.切線模量C.割線模量D.變形模量答案：A?；炷恋膹椥阅Ａ客ǔＪ侵冈c彈性模量，即應(yīng)力-應(yīng)變曲線原點處的切線斜率。3.規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋錨固長度$l_{a}$為（）。A.隨混凝土強度等級的提高而增大B.隨鋼筋等級提高而降低C.隨混凝土等級提高而減少，隨鋼筋等級提高而增大D.隨混凝土及鋼筋等級提高而減小答案：C?；炷翉姸鹊燃壧岣?，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強度增大，錨固長度可減?。讳摻畹燃壧岣?，其屈服強度增大，需要更長的錨固長度來保證鋼筋的強度能充分發(fā)揮。4.雙筋矩形截面梁，正截面承載力計算公式的第二個適用條件$x\geq2a_{s}'$的物理意義是（）。A.防止出現(xiàn)超筋破壞B.防止出現(xiàn)少筋破壞C.保證受壓鋼筋達到規(guī)定的抗壓設(shè)計強度D.保證受拉鋼筋達到規(guī)定的抗拉設(shè)計強度答案：C。當$x\geq2a_{s}'$時，受壓鋼筋的壓應(yīng)變能達到其屈服應(yīng)變，從而保證受壓鋼筋達到規(guī)定的抗壓設(shè)計強度。5.受彎構(gòu)件斜截面承載力計算公式的建立是依據(jù)（）破壞形態(tài)建立的。A.斜壓破壞B.剪壓破壞C.斜拉破壞D.彎曲破壞答案：B。剪壓破壞是斜截面破壞中具有一定延性的破壞形態(tài)，受彎構(gòu)件斜截面承載力計算公式是依據(jù)剪壓破壞形態(tài)建立的。6.對于無腹筋梁，當$1\lt\lambda\lt3$時，常發(fā)生什么破壞（）。A.斜壓破壞B.剪壓破壞C.斜拉破壞D.彎曲破壞答案：B。當剪跨比$1\lt\lambda\lt3$時，無腹筋梁常發(fā)生剪壓破壞。7.偏心受壓構(gòu)件界限破壞時，（）。A.遠離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服比受壓區(qū)混凝土壓碎早發(fā)生B.遠離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服比受壓區(qū)混凝土壓碎晚發(fā)生C.遠離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土壓碎同時發(fā)生D.遠離軸向力一側(cè)的鋼筋不屈服答案：C。偏心受壓構(gòu)件界限破壞時，受拉鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土壓碎同時發(fā)生。8.螺旋箍筋柱較普通箍筋柱承載力提高的原因是（）。A.螺旋筋使縱筋難以被壓屈B.螺旋筋的存在增加了總的配筋率C.螺旋筋約束了混凝土的橫向變形D.螺旋筋的彈簧作用答案：C。螺旋箍筋約束了混凝土的橫向變形，使混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而提高了柱的承載力。9.鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件的破壞特征是（）。A.靠近縱向力作用一側(cè)的鋼筋和混凝土應(yīng)力不定，而另一側(cè)鋼筋受拉屈服B.遠離縱向力作用一側(cè)的鋼筋首先受拉屈服，隨后另一側(cè)鋼筋壓屈，混凝土壓碎C.遠離縱向力作用一側(cè)的鋼筋應(yīng)力不定，而另一側(cè)鋼筋受壓屈服，混凝土壓碎D.靠近縱向力作用一側(cè)的鋼筋受拉屈服，隨后另一側(cè)鋼筋壓屈，混凝土壓碎答案：B。大偏心受壓構(gòu)件的破壞特征是遠離縱向力作用一側(cè)的鋼筋首先受拉屈服，隨后另一側(cè)鋼筋壓屈，混凝土壓碎。10.計算先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件端部錨固區(qū)的正截面和斜截面受彎承載力時，錨固長度范圍內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋抗拉強度設(shè)計值在錨固起點處?。ǎ?。A.$f_{py}$B.$0$C.$f_{py}/2$D.$f_{py}/3$答案：B。在錨固起點處，預(yù)應(yīng)力筋的有效預(yù)應(yīng)力為零，所以其抗拉強度設(shè)計值取$0$。（二）多項選擇題1.以下屬于混凝土的力學(xué)性能的有（）。A.抗壓強度B.彈性模量C.徐變D.收縮答案：ABCD?？箟簭姸仁腔炷恋幕玖W(xué)指標，彈性模量反映混凝土的彈性性能，徐變和收縮是混凝土在長期荷載和環(huán)境作用下的變形特性，都屬于混凝土的力學(xué)性能范疇。2.影響鋼筋與混凝土粘結(jié)強度的因素有（）。A.混凝土強度B.鋼筋表面特征C.保護層厚度D.鋼筋間距答案：ABCD?；炷翉姸仍礁撸辰Y(jié)強度越大；帶肋鋼筋比光圓鋼筋的粘結(jié)強度大；適當增加保護層厚度和鋼筋間距有利于提高粘結(jié)強度。3.適筋梁從加荷開始到構(gòu)件破壞經(jīng)歷的三個階段是（）。A.彈性工作階段B.帶裂縫工作階段C.破壞階段D.屈服階段答案：ABC。適筋梁從加荷開始到破壞經(jīng)歷彈性工作階段、帶裂縫工作階段和破壞階段。4.受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定有（）。A.平截面假定B.不考慮混凝土的抗拉強度C.混凝土的壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系采用理想化的曲線D.鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為理想的彈塑性體答案：ABCD。這四個假定是受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基礎(chǔ)，平截面假定簡化了變形分析，不考慮混凝土抗拉強度符合實際情況，混凝土和鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系假定便于計算。5.防止斜截面破壞的措施有（）。A.限制截面尺寸B.配置箍筋C.配置彎起鋼筋D.增加縱筋配筋率答案：ABC。限制截面尺寸可以防止斜壓破壞，配置箍筋和彎起鋼筋可以提高梁的斜截面承載力。增加縱筋配筋率主要影響正截面承載力，對斜截面承載力影響較小。6.偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)有（）。A.大偏心受壓破壞B.小偏心受壓破壞C.軸心受壓破壞D.剪壓破壞答案：AB。偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)分為大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞。軸心受壓破壞不屬于偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)，剪壓破壞是受彎構(gòu)件斜截面的破壞形態(tài)。7.以下關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土的說法正確的有（）。A.可提高構(gòu)件的抗裂性能B.可提高構(gòu)件的剛度C.可節(jié)約鋼材D.可提高構(gòu)件的耐久性答案：ABCD。預(yù)應(yīng)力混凝土通過預(yù)先施加壓應(yīng)力，抵消部分或全部荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而提高構(gòu)件的抗裂性能和剛度；在相同承載能力下，可減少鋼筋用量，節(jié)約鋼材；減少裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，有利于提高構(gòu)件的耐久性。8.預(yù)應(yīng)力損失包括以下哪些（）。A.張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失B.預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失C.混凝土加熱養(yǎng)護時受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失D.鋼筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失答案：ABCD。這些都是預(yù)應(yīng)力混凝土中常見的預(yù)應(yīng)力損失類型。二、判斷題1.混凝土的強度等級是根據(jù)立方體抗壓強度標準值來確定的。（）答案：正確。我國規(guī)范規(guī)定，混凝土的強度等級按立方體抗壓強度標準值確定。2.鋼筋的伸長率越小，表明鋼筋的塑性越好。（）答案：錯誤。鋼筋的伸長率越大，表明鋼筋在受力破壞前的變形能力越強，即塑性越好。3.少筋梁破壞時，受拉鋼筋應(yīng)力未達到屈服強度，而受壓區(qū)混凝土先被壓碎。（）答案：錯誤。少筋梁破壞時，受拉鋼筋一旦開裂，鋼筋應(yīng)力立即達到屈服強度并迅速進入強化階段，甚至被拉斷，而受壓區(qū)混凝土未被壓碎。4.受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力計算公式是依據(jù)斜拉破壞建立的。（）答案：錯誤。受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力計算公式是依據(jù)剪壓破壞建立的。5.大偏心受壓構(gòu)件的破壞特征是受拉鋼筋先屈服，然后受壓鋼筋屈服，最后混凝土被壓碎。（）答案：正確。這是大偏心受壓構(gòu)件的典型破壞特征。6.軸心受壓構(gòu)件的長細比越大，其穩(wěn)定系數(shù)$\varphi$越大。（）答案：錯誤。軸心受壓構(gòu)件的長細比越大，其穩(wěn)定性越差，穩(wěn)定系數(shù)$\varphi$越小。7.先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件是靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力來傳遞預(yù)應(yīng)力的。（）答案：正確。先張法是先張拉預(yù)應(yīng)力筋，然后澆筑混凝土，待混凝土達到一定強度后放張，靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力傳遞預(yù)應(yīng)力。8.預(yù)應(yīng)力損失是指預(yù)應(yīng)力筋中的應(yīng)力隨時間的增長而降低的現(xiàn)象。（）答案：正確。預(yù)應(yīng)力損失是由于各種因素導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋中的有效預(yù)應(yīng)力隨時間逐漸降低的現(xiàn)象。三、簡答題1.簡述混凝土徐變的概念及其影響因素。答：混凝土在長期不變荷載作用下，其應(yīng)變隨時間繼續(xù)增長的現(xiàn)象稱為徐變。影響因素主要有以下幾方面：（1）應(yīng)力水平：應(yīng)力越大，徐變越大。當應(yīng)力較小時，徐變與應(yīng)力成正比，為線性徐變；當應(yīng)力較大時，徐變增長比應(yīng)力增長快，為非線性徐變。（2）加載齡期：加載時混凝土齡期越短，徐變越大。因為早期混凝土的水泥石中凝膠體較多，結(jié)構(gòu)尚未完全形成，所以徐變較大。（3）水泥用量和水灰比：水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大。因為水泥石中的凝膠體是產(chǎn)生徐變的主要原因，水泥用量多、水灰比大時，凝膠體含量多，徐變就大。（4）養(yǎng)護條件和使用環(huán)境：養(yǎng)護時溫度高、濕度大，水泥水化作用充分，徐變就?。皇褂铆h(huán)境濕度大，徐變也小，反之則大。（5）骨料的性質(zhì)：骨料的彈性模量越大，顆粒越堅硬，徐變越小。因為骨料可以約束水泥石的變形，骨料的彈性模量高、顆粒堅硬，對水泥石變形的約束作用就強。2.簡述適筋梁、超筋梁和少筋梁的破壞特征。答：（1）適筋梁：適筋梁的破壞始于受拉鋼筋的屈服。在加載初期，梁的工作性能與彈性梁相似，隨著荷載的增加，受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)裂縫，裂縫截面的拉力由鋼筋承擔(dān)。當荷載繼續(xù)增加，受拉鋼筋應(yīng)力達到屈服強度，鋼筋開始塑性變形，裂縫迅速開展并向上延伸，受壓區(qū)高度減小。最后，受壓區(qū)混凝土被壓碎，梁破壞。適筋梁的破壞有明顯的預(yù)兆，屬于延性破壞。（2）超筋梁：超筋梁的破壞是由于受壓區(qū)混凝土先被壓碎，而受拉鋼筋尚未屈服。在加載過程中，受拉區(qū)混凝土開裂后，鋼筋應(yīng)力增長較慢，由于配筋率過高，受壓區(qū)混凝土在受拉鋼筋屈服前就達到極限壓應(yīng)變而被壓碎，梁突然破壞。超筋梁的破壞沒有明顯的預(yù)兆，屬于脆性破壞。（3）少筋梁：少筋梁的破壞是由于受拉區(qū)混凝土一旦開裂，受拉鋼筋應(yīng)力立即達到屈服強度并迅速進入強化階段，甚至被拉斷。梁在開裂前的工作性能與適筋梁相似，但開裂后，由于配筋率過低，鋼筋無法承擔(dān)全部拉力，裂縫迅速開展并貫穿整個截面，梁突然破壞。少筋梁的破壞也沒有明顯的預(yù)兆，屬于脆性破壞。3.簡述受彎構(gòu)件斜截面破壞的三種形態(tài)及其特點。答：受彎構(gòu)件斜截面破壞主要有斜壓、剪壓和斜拉三種形態(tài)。（1）斜壓破壞：當剪跨比較?。ㄒ话?\lambda\lt1$）或腹筋配置過多時，發(fā)生斜壓破壞。破壞時，梁腹部混凝土被一系列近乎平行的斜裂縫分割成若干個斜向短柱，隨著荷載的增加，這些斜向短柱被壓碎。斜壓破壞的特點是破壞荷載高，但變形小，破壞突然，屬于脆性破壞。（2）剪壓破壞：當剪跨比適中（一般$1\lt\lambda\lt3$）且腹筋配置適量時，發(fā)生剪壓破壞。破壞時，首先在剪彎段出現(xiàn)垂直裂縫，然后斜向延伸形成斜裂縫，隨著荷載的增加，斜裂縫不斷發(fā)展，最后在剪壓區(qū)，混凝土在剪應(yīng)力和壓應(yīng)力的共同作用下被壓碎。剪壓破壞有一定的預(yù)兆，破壞時的變形和承載力介于斜壓破壞和斜拉破壞之間，屬于具有一定延性的破壞。（3）斜拉破壞：當剪跨比較大（一般$\lambda\gt3$）或腹筋配置過少時，發(fā)生斜拉破壞。破壞時，梁一旦出現(xiàn)斜裂縫，就迅速向受壓區(qū)延伸，將梁斜向拉斷，破壞瞬間發(fā)生，破壞荷載很低，變形很小，屬于脆性破壞。4.簡述大、小偏心受壓構(gòu)件的破壞特征和判別方法。答：（1）破壞特征：-大偏心受壓構(gòu)件：破壞始于受拉鋼筋的屈服，然后受壓鋼筋屈服，最后受壓區(qū)混凝土被壓碎。破壞前有明顯的預(yù)兆，屬于延性破壞。在加載過程中，受拉區(qū)混凝土先出現(xiàn)裂縫，隨著荷載的增加，裂縫不斷開展，受拉鋼筋應(yīng)力達到屈服強度，然后受壓鋼筋也屈服，最后受壓區(qū)混凝土被壓碎。-小偏心受壓構(gòu)件：破壞是由于受壓區(qū)混凝土先被壓碎，遠離軸向力一側(cè)的鋼筋可能受拉也可能受壓，但都不屈服。破壞沒有明顯的預(yù)兆，屬于脆性破壞。在加載過程中，受壓區(qū)混凝土首先達到極限壓應(yīng)變而被壓碎，遠離軸向力一側(cè)的鋼筋應(yīng)力可能還未達到屈服強度。（2）判別方法：-一般用相對受壓區(qū)高度$\xi$來判別。當$\xi\leq\xi_$時，為大偏心受壓構(gòu)件；當$\xi\gt\xi_$時，為小偏心受壓構(gòu)件。其中$\xi_$為界限相對受壓區(qū)高度，它與鋼筋的強度等級和混凝土的強度等級有關(guān)。-也可以根據(jù)偏心距$e_{0}$的大小來初步判別。當$e_{0}$較大且配筋率不高時，一般為大偏心受壓構(gòu)件；當$e_{0}$較小或$e_{0}$雖較大但配筋率過高時，一般為小偏心受壓構(gòu)件。四、計算題1.已知一矩形截面簡支梁，截面尺寸$b\timesh=200mm\times500mm$，混凝土強度等級為C30，鋼筋采用HRB400級，梁承受的彎矩設(shè)計值$M=120kN\cdotm$，環(huán)境類別為一類。試計算所需的受拉鋼筋截面面積$A_{s}$。解：（1）確定基本參數(shù)-查規(guī)范得：$f_{c}=14.3N/mm^{2}$，$f_{t}=1.43N/mm^{2}$，$f_{y}=360N/mm^{2}$，$\alpha_{1}=1.0$，$\xi_=0.518$。-一類環(huán)境，梁的混凝土保護層厚度$c=20mm$，取$a_{s}=35mm$，則$h_{0}=h-a_{s}=500-35=465mm$。（2）計算系數(shù)$\alpha_{s}$根據(jù)公式$M=\alpha_{1}f_{c}bh_{0}^{2}\alpha_{s}$，可得：$\alpha_{s}=\frac{M}{\alpha_{1}f_{c}bh_{0}^{2}}=\frac{120\times10^{6}}{1.0\times14.3\times200\times465^{2}}\approx0.194$（3）計算相對受壓區(qū)高度$\xi$由$\alpha_{s}=\xi(1-0.5\xi)$，解一元二次方程$0.194=\xi(1-0.5\xi)$，即$0.5\xi^{2}-\xi+0.194=0$，$\xi=\frac{1\pm\sqrt{1-4\times0.5\times0.194}}{2\times0.5}$，取較小值$\xi=0.22\lt\xi_=0.518$，屬于適筋梁。（4）計算受拉鋼筋截面面積$A_{s}$根據(jù)公式$A_{s}=\frac{\alpha_{1}f_{c}bh_{0}\xi}{f_{y}}$，可得：$A_{s}=\frac{1.0\times14.3\times200\times465\times0.22}{360}\approx804mm^{2}$可選用$3\Phi20$（$A_{s}=942mm^{2}$）。2.一鋼筋混凝土矩形截面柱，截面尺寸$b\timesh=300mm\times400mm$，計算長度$l_{0}=3.6m$，承受軸向壓力設(shè)計值$N=1000kN$，彎矩設(shè)計值$M=180kN\cdotm$，混凝土強度等級為C30，鋼筋采用HRB400級，環(huán)境類別為一類。試計算該柱所需的縱向鋼筋截面面積$A_{s}$和$A_{s}'$。解：（1）確定基本參數(shù)-查規(guī)范得：$f_{c}=14.3N/mm^{2}$，$f_{y}=f_{y}'=360N/mm^{2}$，$\alpha_{1}=1.0$，$\xi_=0.518$。-一類環(huán)境，柱的混凝土保護層厚度$c=20mm$，取$a_{s}=a_{s}'=40mm$，則$h_{0}=h-a_{s}=400-40=360mm$。（2）計算偏心距$e_{0}$和附加偏心距$e_{a}$$e_{0}=\frac{M}{N}=\frac{180\times10^{6}}{1000\times10^{3}}=180mm$$e_{a}=\max\{20mm,\frac{h}{30}\}=\max\{20mm,\frac{400}{30}\}\approx20mm$初始偏心距$e_{i}=e_{0}+e_{a}=180+20=200mm$（3）計算偏心距增大系數(shù)$\eta$$l_{0}/h=\frac{3600}{40