安徽开放大学混凝土结构设计原理期末考试试卷与参考答案

《混凝土结构设计原理》期末考试学习笔记

——安徽开放大学期末试卷与参考答案解析

一、试卷分析与备考建议

1. 试卷结构与题型分布

安徽开放大学《混凝土结构设计原理》期末考试通常包含以下题型：

- 选择题（20分）：主要考察基本概念、材料性能、设计规范等内容。

- 判断题（10分）：针对常见误区或规范条文进行判断。

- 简答题（30分）：要求简要阐述核心原理、构造要求或设计步骤。

- 计算题（40分）：重点考察受弯构件、受压构件、偏心受压构件等的设计计算能力。

2. 重点章节与高频考点

根据历年试卷分析，以下内容需重点复习：

- 混凝土材料性能：强度等级、变形特性、耐久性要求。

- 钢筋材料特性：屈服强度、伸长率、锚固长度。

- 受弯构件设计：正截面承载力计算（单筋、双筋）、斜截面承载力计算（剪力、弯矩组合）。

- 受压构件设计：轴心受压柱、偏心受压柱的破坏形态及计算步骤。

- 预应力混凝土基本原理：预应力损失、张拉控制应力、抗裂验算。

- 构造要求：钢筋间距、保护层厚度、纵向钢筋配筋率等。

二、参考答案与典型题解析

1. 选择题示例与解析

题目：混凝土的轴心抗压强度标准值（fcu,k）与立方体抗压强度标准值（fc,k）的关系是？

A. fcu,k = 1.0 fc,k

B. fcu,k = 0.8 fc,k

C. fcu,k = 1.5 fc,k

D. fcu,k = fc,k

答案：D

解析：混凝土的轴心抗压强度标准值（fcu,k）与立方体抗压强度标准值（fc,k）在规范中是等同的，二者符号不同但数值相同。

2. 简答题示例与解析

题目：简述受弯构件正截面承载力计算的基本假定。

参考答案：

受弯构件正截面承载力计算基于以下基本假定：

1. 平截面假定：截面变形后仍保持平面，不考虑混凝土与钢筋的纵向变形差异。

2. 混凝土应力-应变关系：采用理想化的双线性曲线，峰值应变ε0 = 0.0033，极限压应变εcu = 0.0035。

3. 钢筋应力-应变关系：受拉钢筋达到屈服强度后，应力保持fy，应变可无限增大；受压钢筋按弹性关系计算。

4. 不考虑混凝土抗拉强度：仅考虑混凝土受压区承担压力，拉力完全由钢筋承担。

3. 计算题示例与解析

题目：某钢筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土强度等级C30（fc=14.3N/mm²，ft=1.43N/mm²），纵向受拉钢筋为4Φ25（As=1964mm²），HRB400级钢筋（fy=360N/mm²），环境类别为一类。试计算该梁的正截面受弯承载力Mu。

解答步骤：

1. 计算截面有效高度：

h0 = h - as = 500 - 35 = 465mm（as取钢筋保护层厚度20mm+钢筋半径12.5mm）。

2. 判断截面类型：

计算ξ = As·fy / (α1·fc·b·h0)

α1=1.0（C30混凝土），代入得：

ξ = (1964×360)/(1.0×14.3×250×465) ≈ 0.36

因为ξ=0.36 < ξb=0.518（C30混凝土，HRB400钢筋），属于第一类T形截面。

3. 计算Mu：

Mu = α1·fc·b·h0²·ξ(1-0.5ξ)

= 1.0×14.3×250×465²×0.36×(1-0.5×0.36)

≈ 1.0×14.3×250×216225×0.36×0.82

≈ 1.0×14.3×250×216225×0.2952 ≈ 264.6 kN·m

三、学习建议与注意事项

1. 核心知识点梳理

- 受弯构件：掌握正截面、斜截面承载力计算流程，区分适筋、超筋、少筋破坏。

- 受压构件：轴心受压柱的稳定系数φ计算，偏心受压柱的对称与不对称配筋设计。

- 构造要求：熟悉最小配筋率、最大配筋率、钢筋间距、锚固长度等规范要求。

2. 高频错误点总结

- 计算题常见错误：

- 忽略截面有效高度h0的计算（未扣除保护层厚度）。

- 混凝土强度参数混淆（如fc与fcu,k的单位或数值错误）。

- 偏心受压构件未考虑二阶效应（长细比影响）。

- 简答题表述问题：

- 概念模糊（如将“混凝土抗拉强度”与“钢筋抗拉强度”混淆）。

- 未结合规范条文（如构造要求未引用具体条款）。

3. 复习策略

- 公式推导与记忆：重点推导正截面承载力公式、斜截面承载力公式，理解参数含义。

- 真题模拟训练：通过历年试卷（如安徽开放大学2022-2023年真题）熟悉题型与解题思路。

- 规范对照学习：结合《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）中的条文说明，理解设计依据。

四、总结

《混凝土结构设计原理》的考试内容以理论结合实践为主，需注重公式的物理意义和实际应用。建议考生在复习时：

1. 分章节梳理框架：从材料性能到构件设计，逐层深入。

2. 强化计算能力：通过大量习题巩固公式应用，避免计算错误。

3. 关注规范更新：部分考点可能涉及新版规范的调整，需及时查阅最新资料。

通过系统性复习与针对性训练，可有效提升考试通过率，为后续结构设计实践打下坚实基础。

附：参考文献

1. 《混凝土结构设计原理》（龙维纲等编，中国建筑工业出版社）。

2. 《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）。

3. 安徽开放大学期末考试真题（2022-2023年）。