混凝土结构设计与应用知识点考察

混凝土结构设计与应用知识点考察姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.混凝土结构设计中，关于混凝土等级的选择，以下哪种说法是正确的？

a)混凝土等级越高，结构强度越大

b)混凝土等级越高，结构耐久性越好

c)混凝土等级越高，施工难度越大

d)以上都是

2.下列关于混凝土结构的裂缝原因，错误的是：

a)材料自身缺陷

b)温度应力

c)施工误差

d)材料配比不合理

3.在混凝土结构设计中，以下哪项指标反映了混凝土结构的延性？

a)抗裂强度

b)抗拉强度

c)抗弯强度

d)抗压强度

4.混凝土结构的耐久性设计主要包括以下哪些方面？

a)防止腐蚀

b)防止渗漏

c)防止变形

d)防止冻害

5.下列关于混凝土构件配筋的说法，错误的是：

a)混凝土构件的配筋应遵循最小配筋率原则

b)钢筋的保护层厚度不应小于15mm

c)箍筋应与主筋紧密贴合

d)混凝土构件的配筋计算应满足承载力、刚度、裂缝宽度和延性等要求

6.混凝土结构设计中的极限状态设计，主要包括以下哪些内容？

a)正截面受弯承载力计算

b)斜截面受剪承载力计算

c)钢筋混凝土柱的正截面承载力计算

d)钢筋混凝土梁的挠度计算

7.下列关于混凝土结构设计中荷载作用的说法，错误的是：

a)需考虑永久荷载和可变荷载

b)荷载的效应组合应按荷载类型分别进行

c)可变荷载的统计分布应符合规范要求

d)需进行荷载的放大系数计算

8.在混凝土结构设计中，以下哪种说法是正确的？

a)结构尺寸越大，设计计算越复杂

b)结构形状越复杂，设计计算越简单

c)混凝土强度等级越高，设计计算越复杂

d)结构类型越多样，设计计算越简单

答案及解题思路：

1.答案：d

解题思路：混凝土等级越高，其抗压强度、抗折强度、抗拉强度等都会相应提高，同时也会提高其耐久性，但由于高强度混凝土的施工难度较大，因此答案为d。

2.答案：d

解题思路：混凝土结构的裂缝原因可能包括材料自身缺陷、温度应力、施工误差等，而材料配比不合理通常是导致材料自身缺陷的原因之一，因此选项d是错误的。

3.答案：b

解题思路：延性指的是材料或结构在受力破坏前能承受较大变形的能力，抗拉强度反映的是材料抵抗拉伸的能力，因此抗拉强度更能体现结构的延性。

4.答案：a,b,d

解题思路：混凝土结构的耐久性设计应包括防止腐蚀、防止渗漏和防止冻害等方面，防止变形虽然也是设计的一部分，但不是耐久性设计的直接内容。

5.答案：b

解题思路：混凝土构件的配筋确实应遵循最小配筋率原则，钢筋的保护层厚度不应小于15mm，箍筋应与主筋紧密贴合，而配筋计算应满足承载力、刚度、裂缝宽度和延性等要求。

6.答案：a,b,c

解题思路：极限状态设计包括正截面受弯承载力计算、斜截面受剪承载力计算和钢筋混凝土柱的正截面承载力计算，而挠度计算通常不属于极限状态设计的范畴。

7.答案：d

解题思路：在设计混凝土结构时，需要考虑永久荷载和可变荷载，荷载效应组合应按荷载类型分别进行，可变荷载的统计分布应符合规范要求，但不需要进行荷载的放大系数计算。

8.答案：a

解题思路：结构尺寸越大，其内部应力分布和变形分析会越复杂，因此设计计算越复杂。结构形状和混凝土强度等级的复杂度也会影响设计计算的复杂性，但与结构尺寸相比，这些因素的影响较小。二、填空题1.混凝土结构的抗拉强度通常用_______表示。

答案：抗拉强度设计值

解题思路：抗拉强度是混凝土材料的重要力学功能指标，在设计时通常使用抗拉强度设计值来保证结构的安全性。这个值根据混凝土材料的实际强度和工程经验来确定。

2.混凝土的弹性模量主要取决于_______和_______。

答案：混凝土的种类和骨料的种类

解题思路：混凝土的弹性模量是反映材料弹性变形能力的参数，它受混凝土材料本身（如水泥的种类、配合比等）和骨料的种类、级配等因素的影响。

3.混凝土的耐久性设计中，要求混凝土的_______、_______、_______等功能指标符合规范要求。

答案：抗冻性、抗渗性、抗碳化性

解题思路：混凝土的耐久性是保证结构长期使用功能的关键，抗冻性、抗渗性和抗碳化性是衡量混凝土耐久性的重要指标，它们必须符合相关设计规范的要求。

4.在混凝土结构设计中，应保证_______和_______两个条件。

答案：结构的安全性、结构的适用性

解题思路：混凝土结构设计的基本原则是保证结构的安全性，即在各种荷载作用下不会发生破坏，同时也要保证结构的适用性，即满足使用功能和美观要求。

5.混凝土结构的挠度计算应满足_______的要求。

答案：使用功能和耐久性要求

解题思路：混凝土结构的挠度计算是为了保证结构在正常使用荷载下的变形不超过允许范围，以满足使用功能和耐久性的要求，避免结构因变形过大而影响使用效果或导致损坏。三、简答题1.简述混凝土结构设计中混凝土等级选择的原则。

答案：

1.依据设计规范和结构设计要求确定；

2.考虑结构的承载能力和耐久性；

3.优化经济性，兼顾材料供应；

4.考虑施工技术和现场条件；

5.满足环保和节能要求。

解题思路：

混凝土等级的选择应基于设计规范和结构设计要求，保证结构的安全性和耐久性。同时还需要考虑经济性、施工条件、环保等因素。选择合适的混凝土等级是保证结构功能的关键。

2.简述混凝土结构设计中荷载作用的主要特点。

答案：

1.荷载的多样性：包括永久荷载、可变荷载和偶然荷载；

2.荷载的不确定性：荷载的大小、方向和作用位置可能存在变化；

3.荷载的随机性：荷载出现的概率和持续时间难以精确预测；

4.荷载的累积效应：长期作用下的荷载可能导致结构损伤或破坏。

解题思路：

荷载作用的特点对混凝土结构设计具有重要影响。荷载的多样性和不确定性要求设计者充分考虑各种荷载情况，保证结构的安全性。同时荷载的累积效应需要设计者评估结构长期功能，避免因长期荷载导致的结构损伤或破坏。

3.简述混凝土结构设计中，如何防止裂缝的产生。

答案：

1.选择合适的混凝土材料和配合比；

2.优化钢筋配置，避免钢筋配置不当；

3.采用预应力技术；

4.控制施工质量，保证混凝土浇筑密实；

5.采取温度和收缩控制措施；

6.对结构进行加固或补强。

解题思路：

裂缝的产生是混凝土结构设计中常见的问题。为了避免裂缝的产生，需要从材料、施工、设计和加固等方面入手。选择合适的混凝土材料和配合比、优化钢筋配置、采用预应力技术、控制施工质量和采取相关措施都是防止裂缝产生的重要手段。四、计算题1.计算一矩形截面梁的正截面受弯承载力。

题目描述：

一矩形截面梁，截面尺寸为250mmx500mm，混凝土强度等级C30，钢筋采用HRB400钢筋，梁的截面配筋为2φ20，箍筋为φ10100。计算该梁在集中荷载F=150kN作用下的正截面受弯承载力。

解题步骤：

1.确定混凝土和钢筋的力学功能参数。

2.计算钢筋和混凝土的有效截面面积。

3.应用公式计算正截面受弯承载力。

2.计算一矩形截面柱的正截面受弯承载力。

题目描述：

一矩形截面柱，截面尺寸为400mmx600mm，混凝土强度等级C35，钢筋采用HRB400钢筋，柱的截面配筋为4φ25，箍筋为φ12150。计算该柱在轴压力N=500kN和弯矩M=200kN作用下的正截面受弯承载力。

解题步骤：

1.确定混凝土和钢筋的力学功能参数。

2.计算钢筋和混凝土的有效截面面积。

3.应用公式计算正截面受弯承载力。

3.计算一钢筋混凝土梁的挠度。

题目描述：

一钢筋混凝土梁，截面尺寸为200mmx300mm，混凝土强度等级C25，钢筋采用HRB335钢筋，梁的截面配筋为2φ16，跨度为6m。计算该梁在均布荷载q=10kN/m作用下的最大挠度。

解题步骤：

1.确定混凝土和钢筋的力学功能参数。

2.计算梁的惯性矩和弹性模量。

3.应用公式计算最大挠度。

4.计算一钢筋混凝土柱的正截面受弯承载力。

题目描述：

一钢筋混凝土柱，截面尺寸为300mmx400mm，混凝土强度等级C40，钢筋采用HRB400钢筋，柱的截面配筋为6φ25，箍筋为φ12100。计算该柱在轴压力N=800kN和弯矩M=300kN作用下的正截面受弯承载力。

解题步骤：

1.确定混凝土和钢筋的力学功能参数。

2.计算钢筋和混凝土的有效截面面积。

3.应用公式计算正截面受弯承载力。

5.计算一钢筋混凝土梁的抗剪承载力。

题目描述：

一钢筋混凝土梁，截面尺寸为250mmx500mm，混凝土强度等级C30，钢筋采用HRB400钢筋，梁的截面配筋为2φ20，箍筋为φ10100。计算该梁在剪力V=120kN作用下的抗剪承载力。

解题步骤：

1.确定混凝土和钢筋的力学功能参数。

2.计算剪力设计值。

3.应用公式计算抗剪承载力。

答案及解题思路：

1.答案：

正截面受弯承载力为：Fb=413.4kN

解题思路：

根据混凝土和钢筋的力学功能参数，计算钢筋和混凝土的有效截面面积。

应用公式Fb=0.85φAsfy0.7φcAcf'c计算正截面受弯承载力。

2.答案：

正截面受弯承载力为：Fb=625.5kN

解题思路：

根据混凝土和钢筋的力学功能参数，计算钢筋和混凝土的有效截面面积。

应用公式Fb=φAsfy0.7φcAcf'c计算正截面受弯承载力。

3.答案：

最大挠度为：δ_max=8.45mm

解题思路：

根据混凝土和钢筋的力学功能参数，计算梁的惯性矩和弹性模量。

应用公式δ_max=(5qL^4)/(384EI)计算最大挠度。

4.答案：

正截面受弯承载力为：Fb=712.2kN

解题思路：

根据混凝土和钢筋的力学功能参数，计算钢筋和混凝土的有效截面面积。

应用公式Fb=φAsfy0.7φcAcf'c计算正截面受弯承载力。

5.答案：

抗剪承载力为：Vc=237.1kN

解题思路：

根据混凝土和钢筋的力学功能参数，计算剪力设计值。

应用公式Vc=φvAvfvφvTwτv计算抗剪承载力。六、论述题1.论述混凝土结构设计中，如何保证结构的耐久性。

在混凝土结构设计中，保证结构的耐久性。一些关键措施：

材料选择：选用高质量的水泥、砂、石等原材料，并严格控制骨料的含泥量。

混凝土配合比设计：优化混凝土配合比，保证水泥用量适当，水灰比适中，减少裂缝产生。

混凝土施工：控制混凝土浇筑温度，防止温度裂缝，加强养护，保证混凝土充分硬化。

钢筋保护：合理设置保护层厚度，使用耐腐蚀的钢筋，并采取措施防止钢筋锈蚀。

防水和排水设计：设计合理的防水系统和排水设施，防止水分渗透到混凝土内部。

2.论述混凝土结构设计中，如何进行荷载的放大系数计算。

在混凝土结构设计中，荷载的放大系数计算是保证结构安全的重要步骤。一些计算方法：

荷载类型：根据结构的使用情况和环境条件，确定荷载类型（如恒载、活载、雪载等）。

荷载标准值：根据相关规范和标准，确定各种荷载的标准值。

荷载组合：考虑荷载组合效应，如风荷载、地震作用等，进行相应的放大。

荷载放大系数：根据荷载组合系数和荷载效应组合系数，计算最终的荷载放大系数。

3.论述混凝土结构设计中，如何考虑结构的可靠性。

结构可靠性是混凝土结构设计中的重要考量因素，一些提高结构可靠性的措施：

结构方案：设计合理的结构方案，保证结构在各类荷载作用下的安全性和稳定性。

材料强度：选用强度足够的材料，并保证材料质量符合标准。

设计规范：严格遵守相关设计规范和标准，保证结构设计符合规范要求。

安全系数：在设计中合理设置安全系数，保证结构在极端荷载作用下的安全储备。

施工质量控制：严格控制施工质量，保证施工过程符合设计要求。

答案及解题思路：

1.答案及解题