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土木工程学院试题和答案
一、选择题(本题型共15题,每题2分,共30分)
1.下列哪种材料不属于土木工程常用的无机胶凝材料?()A.水泥B.石灰C.石膏D.木材
2.混凝土立方体抗压强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为()mm的立方体试件,在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值A.100B.150C.200D.
2503.钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算中,适筋梁的破坏特征是()A.受拉钢筋先屈服,受压区混凝土被压碎B.受压区混凝土先被压碎,受拉钢筋屈服C.受拉钢筋和受压区混凝土破坏D.构件失稳破坏
4.下列哪种基础形式适用于地基承载力较低、荷载较大的高层建筑?()A.独立基础B.条形基础C.筏板基础D.箱型基础
5.在建筑结构中,主要承受轴向压力的构件是()A.梁B柱C.板D.墙
6.下列哪种不是影响混凝土强度的主要因素?()A.水泥强度等级和水灰比B.骨料的种类和级配C.混凝土的养护温度和湿度D.构件的截面尺寸
7.建筑结构的设计使用年限是指()A.结构的使用寿命B.结构在正常维护条件下可使用的年限第1页共11页C.结构在正常使用条件下的安全年限D.结构在极端条件下的使用年限
8.钢材的屈服强度是指()A.应力与应变成正比的阶段对应的最大应力B.应力超过弹性极限后,应力与应变不再成正比,但卸载后变形可恢复的阶段对应的应力C.应力超过屈服极限后,应力基本不变但应变显著增加的阶段对应的应力D.应力超过强度极限后,试件发生断裂前所能承受的最大应力
9.下列哪种施工方法适用于地下工程,具有对地面影响小、施工安全等优点?()A.明挖法B.暗挖法C.顶进法D.盾构法
10.建筑结构的荷载按作用时间分类,下列属于可变荷载的是()A.结构自重B.雪荷载C.土压力D.基础沉降
11.混凝土的弹性模量是指()A.混凝土在弹性阶段的应力与应变的比值B.混凝土在弹塑性阶段的应力与应变的比值C.混凝土在塑性阶段的应力与应变的比值D.混凝土在破坏阶段的应力与应变的比值
12.下列哪种土的压缩性最高?()A.碎石土B.砂土C.粉土D.黏性土
13.建筑抗震设计中,框架结构的抗震等级取决于()A.建筑物的高度、设防烈度和结构类型B.建筑物的高度、使用功能和结构类型C.建筑物的高度、设防烈度和使用功能D.建筑物的高度、设防烈度和场地类别第2页共11页
14.下列哪种外加剂可以提高混凝土的流动性,减少用水量?()A.减水剂B.引气剂C.早强剂D.缓凝剂
15.钢筋与混凝土之间的粘结力主要由()组成A.化学胶结力、摩擦力和机械咬合力B.化学胶结力、摩擦力和内聚力C.摩擦力、机械咬合力和内聚力D.化学胶结力、机械咬合力和内聚力
二、填空题(本题型共15题,每题1分,共15分)
1.土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称,主要包括______工程、______工程、______工程等
2.建筑材料按其化学成分可分为无机材料、有机材料和______材料
3.混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值划分的,常见的C30表示立方体抗压强度标准值为______MPa
4.钢筋混凝土梁的正截面破坏形态有适筋破坏、超筋破坏和______破坏三种
5.基础按构造形式可分为条形基础、独立基础、______基础、箱型基础和桩基础等
6.建筑结构的荷载按作用方向可分为垂直荷载和______荷载
7.钢材的主要力学性能包括强度、______性、______性和韧性
8.混凝土的和易性包括流动性、粘聚性和______性三个方面
9.土的三相组成是指土颗粒、水和______
10.建筑抗震设计的三个水准目标是小震不坏、中震可修和______
11.建筑施工中,模板工程的主要作用是______和______
12.水泥的初凝时间是指从水泥加水拌合起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间,终凝时间是指从加水拌合起至水泥浆完全失去可塑性并第3页共11页开始产生强度所需的时间,国家标准规定,硅酸盐水泥的初凝不小于______min,终凝不大于______min
13.建筑结构的耐久性指在规定的工作环境和维修条件下,结构在规定的使用年限内保持其______和______的能力
14.地基处理的方法主要有换填垫层法______法、排水固结法、挤密桩法和______法等
15.建筑工程中常用的投影图有正投影图、______图、______图和剖面图等
三、判断题(本题型共15题,每题1分,共15分)
1.水泥的强度等级越高,混凝土的强度也一定越高()
2.钢筋的冷拉可以提高钢筋的强度和硬度,降低其塑性()
3.筏板基础适用于地基承载力较好的情况()
4.梁主要承受弯矩和剪力,柱主要承受压力和弯矩()
5.混凝土的徐变会导致结构的变形增大,对结构不利,应尽量避免()
6.建筑结构的设计使用年限为50年的建筑,其耐久性要求比设计使用年限为30年的建筑高()
7.钢材的屈服强度是设计中取值的依据()
8.土天然密度越大,其密实度一定越高()
9.框架结构在水平荷载作用下,侧移主要由梁柱弯曲变形引起称为剪切型侧移()
10.减水剂可以显著提高混凝土的强度()
11.建筑结构的荷载标准值指结构在正常使用条件下可能出现的最大荷载值()
12.条形基础适用于荷载较大且地基不均匀的情况()第4页共11页
13.混凝土的立方体抗压强度与轴心抗压强度相等()
14.建筑抗震设防烈度为8度的地区,对建筑结构的抗震要求比7度地区高()
15.模板拆除时,应先拆承重模板,后拆非承重模板()
四、简答题(本题型共10题,每题4分,共40分)
1.简述什么是混凝土的和易性,其包括哪些方面的性能?
2.什么是钢筋混凝土适筋梁的破坏形态?其破坏特征是什么?
3.简述基础的作用和分类方式
4.什么是建筑结构的耐久性?影响结构耐久性的主要因素有哪些?
5.简述钢材的主要力学性能指标及其意义
6.什么叫地基承载力?提高地基承载力常用的方法有哪些?
7.简述建筑抗震设计的基本思想是什么?
8.什么是建筑施工中的“四口五临边”防护?具体包括哪些内容?
9.简述混凝土配合比设计的基本要求
10.什么是建筑结构的荷载组合?在结构设计中为什么要进行荷载组合?
五、计算题(本题型共5题,每题6分,共30分)
1.已知一钢筋混凝土轴心受压柱,截面尺寸为400mm×400mm,混凝土强度等级为C30,纵向钢筋采用HRB400级钢筋,共4根直径20mm的钢筋,环境类别为一类,安全等级为二级试计算该柱能承受的轴心压力设计值N(计算时忽略混凝土的间接作用,取钢筋弹性模量E_s=
2.0×10⁵MPa,混凝土弹性模量E_c=
3.0×10⁴MPa,C30混凝土轴心抗压强度设计值f_c=
14.3N/mm²,HRB400级钢筋抗压强度设计值f_y=360N/mm²,结构重要性系数γ₀=
1.0)第5页共11页
2.某矩形截面简支梁,截面尺寸b×h=200mm×500mm,混凝土强度等级为C30,纵向受拉钢筋为4根直径25mm的HRB400级钢筋,已知该梁承受均布荷载设计值(含自重)q=15kN/m,跨度l=6m,环境类别为一类(混凝土保护层厚度c=25mm),试判断该梁是否属于适筋梁(已知C30混凝土受拉钢筋的相对界限受压区高度ξ_b=
0.55,受拉钢筋的屈服强度f_y=360N/mm²,梁的有效高度h₀=455mm,截面抵抗矩系数α_s=
0.101,梁的正截面受弯承载力计算公式M≤α₁f_cbxh₀1-
0.5ξ,其中α₁=
1.0)
3.某建筑物采用独立基础,基础底面尺寸为
2.5m×
3.0m,上部结构传至基础顶面的轴心荷载设计值F=2000kN,基础自重和基础上的土重标准值G_k=500kN,地基承载力特征值f_a=250kPa,试计算基础底面处的平均压力值p,并判断该基础是否满足地基承载力要求(基础埋深d=
1.5m,地下水位在地面下
2.0m,地基土重度γ=18kN/m³)
4.某混凝土试块的立方体抗压强度试验结果为三个试件的抗压强度分别为30MPa,32MPa,34MPa,试计算该混凝土立方体抗压强度代表值(计算结果保留一位小数)
5.某框架结构中一根矩形截面梁,截面尺寸b×h=300mm×600mm,承受的弯矩设计值M=250kN·m,混凝土强度等级为C35,纵向受拉钢筋采用HRB400级钢筋,已知α₁=
1.0,f_c=
16.7N/mm²,f_y=360N/mm²,ξ_b=O.518,试计算所需的受拉钢筋截面面积A_s(计算结果保留整数)
六、案例分析题(本题型共5题,每题8分,共40分)案例1某新建教学楼工程,采用框架结构,地上5层,地下1层,基础为筏板基础在主体结构施工过程中,施工单位对混凝土试块进行了取样送检,某批次C30混凝土试块28d龄期的抗压强度试验结果分第6页共11页别为28MPa、30MPa、32MPa问题
(1)该批次混凝土试块的抗压强度代表值是多少?是否合格?
(2)若该批次混凝土不合格,可能的原因有哪些?应如何处理?案例2某住宅楼工程,采用剪力墙结构,在进行钢筋绑扎施工时,施工人员发现部分钢筋的间距过大,不符合设计要求问题
(1)钢筋间距对结构有什么影响?
(2)针对钢筋间距过大的问题,应采取哪些整改措施?案例3某办公楼工程,地基土为软黏土,天然地基承载力不足,需进行地基处理施工单位提出采用砂石桩法进行地基处理问题
(1)砂石桩法的原理是什么?
(2)简述砂石桩法处理软土地基的施工流程案例4某桥梁工程,主跨为简支梁桥,在施工过程中,发现梁体出现横向裂缝问题
(1)梁体横向裂缝产生的可能原因有哪些?
(2)针对不同原因,应采取哪些预防和处理措施?案例5某高层建筑工程,采用桩基础,桩型为钻孔灌注桩在桩身完整性检测时,发现某根桩存在断桩现象问题
(1)断桩对桩基础的承载力有什么影响?
(2)简述断桩的处理方法答案汇总
一、选择题
1.D
2.B
3.A
4.D
5.B
6.D
7.B
8.C
9.B
10.B
11.A
12.D
13.A
14.A
15.A
二、填空题
1.房屋建筑;道路桥梁;水利水电(或其他合理答案)
2.复合
3.30±
1.
54.少筋
5.筏板/十字交叉
6.水平
7.弹性;塑性
8.保水性
9.气体(或空气)
10.大震不倒
11.成型;支撑
12.45;第7页共11页
39013.功能;安全性
14.强夯;化学加固(或其他合理答案)
15.侧视;俯视(或其他合理答案)
三、判断题
1.×
2.√
3.×
4.√
5.×
6.√
7.√
8.×
9.√
10.×
11.×
12.×
13.×
14.√
15.×
四、简答题(要点)
1.混凝土和易性是指混凝土拌合物易于施工操作(搅拌、运输、浇筑、振捣)并能获得质量均匀、成型密实的性能,包括流动性(拌合物在自重或机械振捣作用下产生流动,能均匀密实地填满模板)、粘聚性(拌合物各组分之间有一定粘聚力,不致产生分层离析)、保水性(拌合物内部水分不致析出)
2.适筋梁破坏形态是受拉钢筋屈服,随后受压区混凝土被压碎,属于延性破坏特征破坏前有明显的预兆(裂缝开展、变形增大),材料强度得到充分利用,安全性高
3.基础作用承受建筑物全部荷载,并将其传递给地基分类方式按材料(砖基础、混凝土基础等)、按构造形式(条形基础、独立基础等)、按受力特点(刚性基础、柔性基础)
4.耐久性指结构在规定使用年限内,在规定环境和维修条件下,保持其功能和安全性的能力影响因素混凝土碳化、钢筋锈蚀、化学腐蚀、冻融破坏、碱骨料反应等
5.主要力学性能指标及意义屈服强度(设计中钢筋强度取值的依据,反映钢筋的强度储备)、抗拉强度(反映钢筋的抗拉能力和极限承载潜力)、伸长率(反映钢筋塑性变形能力,衡量钢筋适应变形的能力)、韧性(反映钢筋在冲击荷载下吸收能量的能力)第8页共11页
6.地基承载力指地基土单位面积上所能承受荷载的能力提高方法换填垫层法、强夯法、砂石桩法、预压固结法、化学加固法等
7.基本思想是以“小震不坏、中震可修、大震不倒”为目标,通过合理的结构体系和抗震构造措施,将地震作用控制在结构可承受范围内,避免结构倒塌,减少人员伤亡和经济损失
8.“四口五临边”防护是指建筑施工中对危险区域的安全防护措施“四口”楼梯口、电梯井口、预留洞口、通道口;“五临边”基坑周边、尚未安装栏杆的阳台周边、无外脚手架防护的楼面与屋面周边、分层施工的楼梯与楼梯段边、井架、施工用电梯和脚手架等通向建筑物的通道两侧边
9.基本要求满足设计强度等级、和易性、耐久性、经济性,以及施工工艺要求(如坍落度、初凝时间等)
10.荷载组合是根据结构使用期间各种荷载作用的可能性,按一定规则将基本组合值进行组合,以确定结构在不同受力状态下的设计荷载目的是全面考虑荷载的最不利组合,确保结构在各种荷载作用下均能安全可靠
五、计算题
1.解A_c=400×400=160000mm²,A_s=4×π×20/2²=1256mm²,ρ=A_s/A_c=1256/160000=
0.00785,N=γ₀×f_c A_c+f_yA_s=1×
14.3×160000+360×1256=1×2288000+452160=2740160N≈2740kN
2.解A_s=4×π×25/2²=1963mm²,M_max=α_s f_c bh₀²=
0.101×
14.3×200×455²≈
0.101×
14.3×200×207025≈600kN·m,M=q l²/8=15×6²/8=
67.5kN·m<600kN·m,属于适筋梁第9页共11页
3.解p=F+G/A=2000+500/
2.5×3=2500/
7.5≈
333.3kPa>f_a=250kPa,不满足
4.解R=30+32+34/3=32MPa,合格
5.解由M=α₁f_c bh₀²ξ1-
0.5ξ,得ξ=
0.518,A_s=α₁f_cb h₀ξ/f_y,h₀=600-35=565mm,A_s=1×
16.7×300×565×
0.518/360≈
16.7×300×565×
0.518/360≈4680mm²
六、案例分析题(要点)案例1
(1)代表值=28+30+32/3=30MPa,合格(C30标准值30MPa);
(2)不合格原因水泥强度不足、水灰比过大、骨料级配不良、养护不当、试块制作不规范;处理措施返工重做、检测结构实体强度、评估对结构影响案例2
(1)影响钢筋间距过大导致构件有效高度减小、受拉钢筋合力点位置上移,降低受弯承载力,可能引发裂缝、变形过大;
(2)整改调整钢筋位置(如增设构造筋)、更换钢筋(按设计要求加密)、返工重做案例3
(1)原理通过在软土地基中设置砂石桩,将砂石挤入周围软土,形成加密桩体,提高地基承载力,减少沉降;
(2)流程桩位放线→成孔→清孔→填料(砂石)→夯实→截桩头案例4
(1)原因混凝土收缩、钢筋配置不足、施工缝处理不当、模板变形、超载;
(2)预防控制配合比、设置构造筋;处理表面封闭(环氧树脂)、压力注浆、加固补强案例5
(1)影响断桩导致桩身截面减小、承载力下降,可能引发桩顶位移、结构沉降不均;
(2)处理接桩法(焊接或机械连接)、注浆加固、补桩、更换桩位第10页共11页第11页共11页。
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