第7章预应力混凝土构件思考题及答案
混凝土课后答案第6,7章
6-1 已知一钢筋混泥土矩形截面纯扭构件，截面尺寸 b ×h=150mm × 300mm ，作用于构件上的扭矩设计值 T=3.60KN.m ，采用 C30 混泥土， 采用 HPB235 级钢筋。
试计算其配筋量。
解』取s=35mm C=25mmb 215026 3w t(3h b) (3 300 150) 2.8125 106mm 36642A cor b cor .h cor (150 50) (300 50) 2.5 10 mm u cor 2(b cor h cor ) 2 (100 250) 700mm取 1.2 由公式得：46 6210 2.5 103.6 106 0.35 1.43 2.8125 106 1.2 1.2 A stlA stl 3.6 106 0.35 1.43 2.8125 106 0.3178 s50.3取单肢 8即 Astl ＝2查附表 11 取 4 10即A stl 314mm结构在剪扭作用下，结构受剪及受扭箍筋最小配筋率为：0.28 1.43 0.19 0050.30.34 00210 0 100 150 0 故满足最小配筋率。
配筋图如下：查表得：2t=1.43N/ mm2yv=210N/ mm2y=210N/ mmyv A stlT 0.35 f t W t 1.2A cors1.2 1.22.0 2.5 104s 50.3即 0.3178158mm取 s ＝ 150mmf y A stl .sf yv A stl u cor. f yv A stl u cor 1.2 210 50.3 700 2A stl282mm 2由纵箍比可知： f y .s210 150sv.minA sv.minb cor .s6-2 已知一均布荷载作用下钢筋混泥土矩截面弯、剪、扭构件，截面尺寸为b× h=200mm × 400mm 。
构件所承受的弯矩设计值M=50KN.m ，剪力设计值V=52KN, 扭矩设计值T=4KN.m 。
预应力混凝土构件问答题及答案
预应力混凝土构件问答题及答案1．静定预应力混凝土结构和超静定预应力混凝土结构有何本质区别？答：张拉静定预应力混凝土结构中的预应力筋，其支反力不发生变化；张拉超静定预应力混凝土结构中的预应力筋，其支反力多发生变化。
2．如何布置预应力筋时，张拉预应力筋不引起超静定预应力混凝土结构支座反力的变化？答：按吻合束布置预应力筋时，对其进行张拉，不引起无侧限超静定预应力混凝土结构支座反力的变化。
3．何谓预应力结构中的侧限？答：框架结构中的柱、板－柱结构中的柱、框架－剪力墙结构中的平面内墙体等影响或限制预应力传递的竖向构件通称为侧限。
4．何谓无侧限预应力混凝土结构？举例说明。
答：简支梁、伸臂梁、连续梁等预应力混凝土结构为无侧限预应力混凝土结构。
5．何谓侧限影响系数？答：所考察侧限结构中的预应力构件，受到的实际预加力与全部预加力的比值。
6．什么叫做张拉预应力筋所引起的次反力？答：在张拉预应力筋所引起的端部预加力及节间等效荷载作用下的支座反力称为次反力。
7．什么叫预应力混凝土结构的次内力？答：所考察结构构件在次反力作用下的内力称为次内力。
8．什么叫预应力混凝土结构的主内力？答：不考虑支座对所考察构件的约束作用，所考察结构构件只在预应力平衡力系作用下的内力称为主内力。
主弯矩即可用预加力至截面中和轴距离的乘积去求得，也可用所考察截面一侧的预应力等效荷载对所考察截面取距求得。
9．什么叫预应力结构的综合内力？答：主内力与次内力之和即为预应力结构的综合内力。
10．综合内力有哪两种计算方法？答：第一种方法为定义法，即综合内力＝次内力＋主内力；第二种方法是所考察结构在预应力等效荷载作用下的内力即为综合内力。
11．次内力有哪两种计算方法？答：第一种计算方法是：先求出次反力，然后再求出结构构件在次反力作用下的内力。
第二种计算方法是：先求出综合内力，再求出主内力，用（综合内力－主内力），即为次内力。
12．预应力混凝土简支梁与连续梁正截面承载力计算公式的本质区别是什么？答：本质区别是：简支梁控制截面的弯矩设计值为外荷载作用下的弯矩设计值，而连续梁控制截面的弯矩设计值为外载弯矩设计值与次弯矩之和。
第7章预应力混凝土构件思考题及答案
第7章预应力混凝土构件基本知识7-1什么叫预应力混凝土结构？为什么对构件要施加预应力？答：（1）所谓预应力砼构件就是在构件受荷之前（制作阶段），人为给拉区砼施加预压应力，受荷之后（使用阶段）首先要抵消拉区砼的预压应力，若再加荷拉区砼开裂，直至破坏为止。
（2）普通混凝土抗裂性很差。
混凝土的极限拉应变很低，只有0.0001～0.0015，这时钢筋应力仅20～30N/mm2,另外提高混凝土的强度也不明显高强材料得不到充分应用。
裂缝宽度一般应限制在0.2～0.3mm以内，受拉钢筋应力最高也只能达到150～250N/mm2结构自重大使用性能不好。
普通混凝土结构不能适应现代化建设大跨度和大空间的需要，因为无法采用高强度的材料，势必导致截面尺寸过大和自重过大。
7-2 为什么在普通钢筋混凝土中不能有效地利用高强钢材和高强混凝土？而在预力混凝土结构中却必须采用高强钢材和高强混凝土？答：(1)混凝土的极限拉应变很低，只有0.0001～0.0015，这时钢筋应力仅20～30N/mm2,另外提高混凝土的强度也不明显，普通混凝土抗裂性很差；对于允许开裂构件，裂缝宽度一般应限制在0.2～0.3mm以内，这时受拉钢筋应力最高也只能达到150～250N/mm2；综上分析可知;高强材料得不到充分应用.(2)从制作到使用过程中钢筋实现的，钢筋一直处于高拉应力状态，同时还存在预应力损失，所以钢筋强度要高；制作过程中，预压区的混凝土受到比较的压应力，所以混凝土强度也必须要高；预应力结构采用大跨度结构为了减轻自重，减小截面尺寸，也必然采用高强材料。
7-3比较普通钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构的区别，它们各自有何优缺点？答：（１）预应力混凝土结构中，混凝土的强度等级要高，钢筋的强度也要高；普通混凝土结构中采用高强材料不能充分应用。
（２）预应力程度较高预应力混凝土结构，性能如同均质弹性材料。
而普通钢筋混凝土在使用荷载作用下的性能是非线性的。
混凝土下思考题答案
1:为什么施加预应力？预应力混凝土结构的优缺点？为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，避免因满足变形和裂缝控制的要求而导致构件自重过大所造成的不经济和不能应用于大跨度结构，也为了能充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，可以采用对构件施加预应力的方法来解决，即设法在结构构件受荷载作用前，使它产生预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而使结构构件的拉应力不大，甚至处于受压状态。
预应力混凝土结构的优点是可以延缓混凝土构件的开裂，提高构件的抗裂度和刚度，并取得节约钢筋，减轻自重的效果，克服了钢筋混凝土的主要缺点。
其缺点是构造、施工和计算均较钢筋混凝土构件复杂，且延性也差些。
.2 预应力混凝土结构构件必须采用高强度的材料？预应力混凝土结构构件必须采用强度高的混凝土，因为强度高的混凝土对采用先张法的构件，可提高钢筋预混凝土之间的粘结力，对采用后张法的构件，可提高锚固端的局部承压承载力。
预应力混凝土构件的钢筋（或钢丝）也要求由较高的强度，因为混凝土预压应力的大小，取决于预应力钢筋张拉应力的大小，考虑到构件在制作过程中会出现各种应力损失，因此需要采用较高的张拉应力，也就要求预应力钢筋具有较高的抗拉强度。
3 张拉控制应力是什么，为什么不能取得太高，也不能取得太低？为什么先张法的张拉控制应力高于后张法？张拉控制应力是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。
其值为张拉设备所指示的σ表示。
张拉控制应力的取值不能太高也总张拉力除以预应力钢筋截面面积而得的应力值，以con不能太低。
如果张拉控制应力取值过低，则预应力钢筋经过各种损失后，对混凝土产生的预压应力过小，不能有效地提高预应力混凝土构件的抗裂度和刚度。
如果张拉控制应力取值过高，则可能引起以下问题：1）在施工阶段会使构件的某些部位受到预拉力甚至开裂，对后张法构件可能造成端部混凝土局压破坏；2）构件出现裂缝时的荷载值与继续荷载值很接近，使构件在破坏前无明显的预兆，构件的延性较差；3）为了减小预应力损失，有时需进行超张拉，有可能在超张拉过程中使个别钢筋的应力超过它的实际屈服强度，使钢筋产生较大塑性变形或脆断。
混凝土结构原理思考题及习题集
混凝土结构原理思考题及习题集混凝土结构原理思考题及习题集1第1章混凝土结构用材料的性能思考题1-1混凝土结构对钢筋性能有什么要求?各项要求指标能达到什么目的?1-2钢筋冷拉和冷轧的抗拉、抗压强度都能提高吗?为什么?1-3立方体抗压强度是怎样确定的?为什么试块在承压面上抹涂润滑剂后测出的抗压强度比不涂润滑剂的低?1-4影响混凝土抗压强度的因素有哪些?1-5、我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？用什么符号表示？1-6、混凝土立方体抗压强度能不能代表实际构件中的混凝土强度？除立方体强度外，用什么符号表示？1-7、混凝土抗拉强度是如何测试的？1-8、什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量？弹性模量与割线模量什么关系？第2章钢筋混凝土轴心受力构件正载面承载力计算思考题2-1轴心受压构件中纵筋的作用是什么？2-2柱在使用过程中的应力重分布是如何产生的？2-3螺旋箍筋柱应满足的条件有哪些？2-4公路桥涵规范在计算轴心受拉和抽心受压构件正截面承载力时与建筑工程规范有哪些相同和不同之处？习题2-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向力设计值410140?=N ，楼层高m .H 45=，混凝土强度等级为C20，HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
2-2由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高4.0m ，计算高度m .H ,.l 82700==，配盘为)mmA (s 2804164='φ。
C30混凝土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950kN 。
试问柱截面是否安全？2-3已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm ，柱高5.0m ，计算高度700.l =，H=3.5m ，配HRB400钢筋)mm A (s 2 20101610='φ，C30混凝土，螺旋箍筋采用R235，直径为12mm ，螺距为s=50mm ，试确定此承载力。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
T形截面梁有两种类型，第一种类型为中和轴在翼缘内，即x≤ ，这种类型的T形梁的受弯承载力计算公式与截面尺寸为 ×h的单筋矩形截面梁的受弯承载力计算公式完全相同；第二种类型为中和轴在梁肋内，即x＞ ，这种类型的T形梁的受弯承载力计算公式与截面尺寸为b×h， ＝ ／2， ＝As1(As1满足公式 )的双筋矩形截面梁的受弯承载力计算公式完全相同。
结构或材料承受的荷载或应力不变，而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大影响，它会使构件的变形增加，在钢筋混凝土截面中引起应力重分布的现象，在预应力混凝土结构中会造成预应力损失。影响混凝土徐变的主要因素有：1）时间参数；2）混凝土的应力大小；3）加载时混凝土的龄期；4）混凝土的组成成分；5）混凝土的制作方法及养护条件；6）构件的形状及尺寸；7）钢筋的存在等。减少徐变的方法有：1）减小混凝土的水泥用量和水灰比；2）采用较坚硬的骨料；3）养护时尽量保持高温高湿，使水泥水化作用充分；4）受到荷载作用后所处的环境尽量温度低、湿度高。
单筋矩形截面梁的正截面受弯承载力的最大值Mu,max＝ ，由此式分析可知，Mu,max与混凝土强度等级、钢筋强度等级及梁截面尺寸有关。
在双筋梁计算中，纵向受压钢筋的抗压强度设计值采用其屈服强度 ，但其先决条件是： 或 ，即要求受压钢筋位置不低于矩形受压应力图形的重心。
预应力课后答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版第十二章12-1何谓预应力混凝土？为什么要对构件施加预应力？预应力混凝土的主要优点是什么？其基本原理是什么？为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前，通过施加外力，使得构件产生的拉应力减小，甚至处于压应力状态下的混凝土构件。
预压应力用来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展，从而提高构件的抗裂性能和刚1、提高了构件的抗裂度和刚度2、可以节约材料和减轻结构的自重3、减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力4、结构质量安全可靠5、可以提高结构的耐疲劳性能6、预加应力的方法更有利于装配式混凝土结构的推广，亦可作为结构构件连接的手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。
在承受外荷载前，预先引入永久内应力（预加应力）以降低荷载应力或改善工作性能的配筋混凝土。
预加应力的大小和分布规律，与外荷载产生的应力大小和分布规律相反，使之可以抵消由于外荷载产生的全部或部分拉应力。
这样有预应力与外荷载产的应力叠加后，根据事先预加应力的大小，可使结构在使用状态下不出现拉应力、或推迟裂缝的出现，或将裂缝宽度控制在一定的限度内，这就是预应力的基本原理。
12-2什么是预应力度？对预应力混凝土构件如何分类？公路桥规将受弯构件的预应力度入定义为由预加应力大小确定的消压弯矩Mo与外荷载产生的弯矩Ms的比值。
第I类：全预应力混凝土结构入》=1第II类：部分预应力混凝土结构 0《入《1第III类：钢筋混凝土结构入=012-3预应力混凝土结构有什么优缺点？优点：1提高了构件的抗裂度和刚度。
2可以节省材料，减少自重。
3可以减少混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。
4结构质量安全可靠。
5预应力可作为结构构件连接的手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。
此外，预应力还可以提高结构的耐疲劳性能。
混凝土第七章答案
混凝土第七章问题1，在混凝土结构中产生裂缝的原因是什么？答：在施工和使用过程中，引起建筑混凝土结构开裂的原因很多，当发生温度和湿度变化、结构受荷、地基不均匀沉降、施工方式不当时，都非常容易产生裂缝，具体原因有以下几方面：1设计构造在设计时考虑不周，结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中；在构造处理不当时，现浇主梁在搁次梁处如果没有设置附加箍筋或附加吊筋；以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。
2地基变形建筑工程基础不均匀沉降是造成钢筋混凝土开裂的主要原因：①房屋建于土质差别较大或软弱土质上。
②建筑物基础深浅不一。
③房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大。
④建筑物平面形状复杂、立面变化过大、长度过大等原因造成基础不均匀沉降。
裂缝的大小、形状、方向与地基变形的情况有关，由于地基变形的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的，危害较大。
3施工方面施工工艺不当是造成钢筋混凝土开裂的另一个主要原因。
由于施工原因造成裂缝出现的因素很多，主要有：①水泥、砂、石等质量不好是引起裂缝较常见的因素。
②混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能使裂缝产生的直接或间接原因。
③水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。
混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝关系密切。
早期表面干燥可使其内外温度较大更容易产生裂缝。
④模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都有可能造成混凝土开裂。
施工过程中，钢筋表面污染，混凝土保护层太大或太小，浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。
4结构受荷在施工中和使用中由于结构受荷都可能出现裂缝。
例如早期受震、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。
5温湿度变化当温度变化时，由于材料热胀冷缩，房屋各部分构件将产生各自不同的变形，引起彼此制约而产生应力。
因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致，屋面变形较大，当屋盖和墙体之间构造处理不当，会使墙体受拉，当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时，产生温差裂缝。
预应力混凝土构件习题及题解
预应力混凝土构件问答题参考答案1．何为预应力？预应力混凝土结构的优缺点是什么？答：①预应力：在结构构件使用前，通过先张法或后张法预先对构件混凝土施加的压应力。
②优点：提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性，能够充分发挥材料的性能，节约钢材。
③缺点：构件的施工、计算及构造较复杂，且延性较差。
2．为什么预应力混凝土构件所选用的材料都要求有较高的强度？答：①要求混凝土强度高。
因为先张法构件要求提高钢筋与混凝土之间的粘结应力，后张法构件要求具有足够的锚固端的局部受压承载力。
②要求钢筋强度高。
因为张拉控制应力较高，同时考虑到为减小各构件的预应力损失。
3．什么是张拉控制应力？为何先张法的张拉控制应力略高于后张法？答：①张拉控制应力：是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。
②因为先张法是在浇灌混凝土之前在台座上张拉钢筋，预应力钢筋中建立的拉应力就是控制应力。
放张预应力钢筋后构件产生回缩而引起预应力损失；而后张法是在混凝土构件上张拉钢筋，张拉时构件被压缩，张拉设备千斤顶所示的张拉控制应力为已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力，所以先张法的张拉控制应力略高于后张法。
4．预应力损失包括哪些？如何减少各项预应力损失值？答：预应力损失包括：①锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失。
可通过选择变形小锚具或增加台座长度、少用垫板等措施减小该项预应力损失；②预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。
可通过两端张拉或超张拉减小该项预应力损失；③预应力钢筋与承受拉力设备之间的温度差引起的预应力损失。
可通过二次升温措施减小该项预应力损失；④预应力钢筋松弛引起的预应力损失。
可通过超张拉减小该项预应力损失；⑤混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。
可通过减小水泥用量、降低水灰比、保证密实性、加强养互等措施减小该项预应力损失；⑥螺旋式预应力钢筋构件，由于混凝土局部受挤压引起的预应力损失。
为减小该损失可适当增大构件直径。
5．预应力损失值为什么要分第一批和第二批损失？先张法和后张法各项预应力损失是怎样组合的？答：应为六种预应力损失并非同时存在，有的只发生在先张法构件，有的只发生在后张法构件。
混凝土结构设计原理第五版思考题参考答案
问答题参考答案绪论1．什么是混凝土构造？根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型？答：混凝土构造是以混凝土材料为主，并根据需要配置与添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋与各种纤维，形成的构造，有素混凝土构造、钢筋混凝土构造、钢骨混凝土构造、钢管混凝土构造、预应力混凝土构造及纤维混凝土构造。
混凝土构造充分利用了混凝土抗压强度高与钢筋抗拉强度高的优点。
2．钢筋与混凝土共同工作的根底条件是什么？答：混凝土与钢筋协同工作的条件是：〔1〕钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体；〔2〕钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎一样，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；〔3〕设置一定厚度混凝土保护层；〔4〕钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
3.混凝土构造有哪些优缺点？答：优点：〔1〕可模性好；〔2〕强价比合理；〔3〕耐火性能好；〔4〕耐久性能好；〔5〕适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土构造整体性好，对抵抗地震、风载与爆炸冲击作用有良好性能；〔6〕可以就地取材。
钢筋混凝土构造的缺点：如自重大，不利于建造大跨构造；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的构造，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境与气候条件限制等。
4.简述混凝土构造设计方法的主要阶段。
答：混凝土构造设计方法大体可分为四个阶段：〔1〕在20世纪初以前，钢筋混凝土本身计算理论尚未形成，设计沿用材料力学的容许应力方法。
〔2〕1938年左右已开场采用按破损阶段计算构件破坏承载力，50年代，出现了按极限状态设计方法，奠定了现代钢筋混凝土构造的设计计算理论。
〔3〕二战以后，设计计算理论已过渡到以概率论为根底的极限状态设计方法。
〔4〕20世纪90年代以后，开场采用或积极开展性能化设计方法与理论。
第2章 钢筋与混凝土的力学性能1．软钢与硬钢的区别是什么？设计时分别采用什么值作为依据？ 答：有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋与冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。
思考题1-17(2012)
第1章钢筋混凝土材料力学性能一、名词与术语屈服强度条件屈服强度极限强度混凝土收缩混凝土徐变混凝土线性徐变混凝土非线性徐变混凝土立方体抗压强度标准值混凝土轴心抗压强度二、分析思考题1．钢筋与混凝土是两种不同性质的材料，为何能够共同工作？2．钢筋混凝土结构的主要优缺点是什么？3．混凝土的强度等级是根据什么确定的？我国新《规范》规定的混凝土强度等级有哪些？4．混凝土立方体试块尺寸与其抗压强度的大小有何关系？目前对此如何解释？5．同样强度等级混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度的大小关系如何？为什么？6．混凝土共有几个基本强度指标？其强度平均值的统计关系如何？7．何谓混凝土的弹性模量、变形模量（割线模量）和切线模量？弹性模量与变形模量之间有何关系？我国《规范》是怎样确定混凝土弹性模量的？8．何谓弹性系数？其大小与混凝土中的应力值有何关系？9．分析不同强度等级的混凝土轴压应力应变曲线的区别。
9．混凝土处于三向受压状态下，其强度和变形性能有哪些特点？10．混凝土徐变和收缩变形有何本质区别？它们产生的原因分别是什么？分别受哪些主要因素影响？11．混凝土的收缩和徐变对工程结构有哪些危害？怎样减小收缩和徐变？12．为什么软钢只取屈服强度作为设计强度的依据，不考虑其强化阶段？13．钢筋混凝土结构对钢筋性能有哪些方面的要求？14．钢筋的塑性指的是什么？用什么指标衡量？塑性有何工程意义？第2章混凝土结构的设计方法一、名词与术语极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态结构的可靠度永久荷载可变荷载偶然荷载准永久荷载二、分析思考题1．建筑结构应该满足哪些功能要求？2．什么是结构的极限状态？结构的极限状态有几类？其含义各是什么？结构超过极限状态会产生什么后果？建筑结构安全等级是按什么原则划分的？3．何谓作用与作用效应？“作用”与荷载有什么区别？为什么说作用效应是一个随机变量？4．何谓结构抗力？结构构件的抗力与哪些因素有关？为什么说构件的抗力是一个随机变量？5．什么是功能函数？如何用功能函数表达“失效”、“可靠”和“极限状态”？6．什么是结构可靠概率P s和失效概率P f？什么是目标可靠指标？可靠指标与结构失效概率有何定性关系？7．什么是荷载的标准值？8．荷载的代表值有哪些？它们之间的关系如何？9．确定我国“规范”承载力极限状态设计表达式采用何种形式？说明式中各符号的物理意义及荷载效应基本组合的取值原则。
预应力混凝土结构设计--复习题
预应力混凝土结构设计--复习题《现代预应力混凝土》复习思考题第一章钢筋混凝土结构概念及材料物理力学性能1.什么是混凝土的徐变？影响混凝土徐变的主要因素有哪些？徐变对混凝土结构造成哪些影响？2.什么是混凝土的收缩？引起混凝土收缩的主要原因是什么？收缩对混凝土结构产生的影响有哪些？3.混凝土收缩与徐变的主要区别表现在哪里？预应力混凝土结构的概念及其材料1.什么是预应力混凝土结构？简述预应力混凝土结构的基本原理？2.简述与钢筋混凝土构件相比，预应力混凝土结构的优、缺点？3.什么是预应力度？请简述不同配筋混凝土构件预应力度的取值？4.我国《公路桥规》根据预应力度将结构分为几类？5.预加应力的主要方法有几种？6.简述先张法和后张法施工预应力混凝土构件的主要施工工序，并指出其在施加预应力方法上的不同之处。
7.预应力混凝土构件对混凝土有哪些要求？为什么提出这些要求？8.公路桥梁中对预应力混凝土结构所使用的预应力钢筋有何要求？其常用的预应力钢筋有哪些？9.锚具和夹具各指什么？预应力混凝土构件对锚具有何要求？按照传力锚固的原理，锚具如何分类？10.公路桥梁中常用的制孔器有哪些？11.如何理解预应力混凝土结构的三种概念？它们在结构受力分析和设计中有何作用？预应力混凝土受弯构件的设计与计算1.预应力混凝土受弯构件从预加力到最后破坏一般经历哪些受力阶段？2.何为预应力筋的张拉控制应力？何为预应力筋的永存预应力？3.预应力混凝土受弯构件计算中，何为消压弯矩？何为消压状态？该状态下构件截面上的应力特征是什么？4.预应力混凝土受弯构件计算中，何为开裂弯矩？其与钢筋混凝土受弯构件比较有何变化？其变化的原因是什么？5.对构件施加预应力是否会降低或增加其极限承载能力？为什么？6.为什么预应力筋的张拉控制应力值不能取得太高，也不能取得太低？7.什么情况下预应力筋的张拉控制应力允许值[σcon]可提高0.05f pk？8.对同一钢种的预应力筋，为什么不同的张拉方法其张拉控制应力取值不同？9.混凝土收缩、徐变对预应力混凝土构件有何影响？10.什么是预应力损失？什么是钢筋的张拉控制应力？11.预应力损失有哪几种？对先张法构件通常发生的是哪几种？对后张法构件发生的又是哪几种？12.《公路桥规》中考虑的预应力损失主要有哪些？引起各项预应力损失的主要原因是什么？如何减小各项预应力损失？13.请解释钢筋的松弛或应力松弛？钢筋松弛的特点有哪些？14.什么是预应力钢筋的有效预应力？对于先张预应力构件与后张预应力构件各阶段的预应力损失应如何组合？15.对后张法构件中的预应力曲线钢筋，计算由锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值σl1时，如何考虑预应力钢绞线与管道的摩擦影响？16.后张法构件的预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的预应力损失值σl1，从张拉端开始沿预应力筋长度方向是如何变化的？为什么？17.对后张法构件中的预应力筋，为什么采用两端张拉或超张拉方法，可减少由预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失值σl1？18.计算由锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值σl2时，为什么仅考虑张拉端而不考虑锚固端？19.先张法构件采用蒸汽养护时，预应力筋与台座之间的温差是怎样引起预应力损失的？20.何谓钢筋的应力松驰？预应力筋应力松驰引起的预应力损失值σl4与哪些因素有关？21.对碳素钢丝、钢绞线，当σcon/f pk≤0.5时，为什么可不考虑预应力筋应力松驰引起的预应力损失值σl5？22.为什么后张法构件由混凝土收缩和徐变引起的预应力损失比先张法构件的小？23.结构构件从预加应力时起至承受外荷载的天数，对混凝土收缩和徐变引起的预应力损失有何影响？为什么？采用什么措施可减少由混凝土收缩和徐变引起的预应力损失？24.处于高潮湿条件下的预应力混凝土结构，其预应力损失值为什么比处于干燥条件下的小？25.先张法构件和后张法构件的第一批损失σl1及第二批损失σlⅡ各是如何组合的？26.为什么先张法构件由预应力筋应力松驰引起的预应力损失σl5一般情况下计入第一批损失中，而后张法构件则计入第二批损失中？27.为什么后张法预应力混凝土轴心受弯构件在使用阶段的应力分析中，采用换算截面面积A0？28.将后张法和先张法预应力混凝土轴心受弯构件在使用阶段、破坏阶段的应力状态进行比较，指出预应力筋及混凝土的应力各有何差异？29.在实际工程中，为什么对构件的受压部位也有施加预应力的？30.在预应力混凝土受弯构件中，配置非预应力纵向主筋A s和A 的作用各是什s 么？31.在预应力混凝土受弯构件中，为什么配置非预应力钢筋A s和A 可增加构件s 的延性？32.在分析预应力混凝土受弯构件受拉区开裂前各应力状态的混凝土应力时，为什么可采用材料力学公式？33.在两个预应力混凝土受弯构件的受拉区内分别配置有屈服点、无屈服点预应力筋，计算相对界限受压区高度ξb时，二者有何不同？为什么？34.预应力和非预应力混凝土受弯构件的斜截面受剪承载力计算及要求有何不同？35.当预应力混凝土受弯构件施工阶段计算中，构件预拉区边缘的混凝土法向拉应力不满足规定的要求时，可采取哪些措施？36.在预应力混凝土受弯构件承载力计算时，A0和A n的意义是什么？各自的用途是什么？37.《公路桥规》中，针对持久状况下的使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的最大压应力有何规定？38.《公路桥规》中，针对持久状况下的使用阶段预应力混凝土受弯构件受拉区预应力钢筋的最大拉应力值进行限制的原因是什么？39.《公路桥规》中，针对预应力混凝土受弯构件为什么要进行抗裂性验算？其抗裂性验算分为哪两种？对于全预应力混凝土和A类部分预应力混凝土构件的正截面抗裂性验算具体要求是什么？40.《公路桥规》中，针对预应力混凝土受弯构件进行持久状况下应力验算和抗裂性验算时，其作用效应的组合系数、汽车荷载的冲击系数各是如何考虑？41.预应力混凝土受弯构件受压区配置预应力钢筋的主要目的是什么？它对构件的正截面抗弯承载能力计算有何影响？42.为什么要对预应力混凝土构件的端部采取局部加强措施？43.预应力混凝土构件的挠度由哪些部分组成？什么是预应力混凝土构件的上拱度、预拱度、倒拱度？《公路桥规》中，预应力混凝土构件如何设置预拱度？44.预应力混凝土简支梁设计计算的主要步骤有哪些？45.预应力混凝土简支梁设计计算中预应力钢筋截面面积的估算方法有哪些？各是如何计算的？46.什么是预应力钢筋混凝土受弯构件的束界？预应力钢筋的布置原则是什么？47.预应力钢筋混凝土受弯构件在支点附近弯起原因有哪些？48.比较普通钢筋混凝土构件与预应力混凝土构件的受力特点，以及两者的优、缺点。
结构设计原理思考与练习题答案 单元10答案
单元10预应力混凝土受弯构件计算思考与练习1试分析预应力混凝土受弯构件各工作阶段的受力特性及计算方法。
答：预应力混凝土受弯构件从张拉力筋到受荷破坏大致可分为四个工作阶段：第一阶段为预施应力阶段（主要包括构件预制、运输、安装）；第二阶段为从受荷开始宜到构件出现裂缝前的整个阶段；第三阶段为带裂缝工作阶段：第四阶段为破坏阶段。
计算方法有：（1）持久状况承载能力极限状态计算；（2）持久状况正常使用极限状态计算；（3）持久状况构件应力验算；（4）短暂状态构件应力计算。
2.预应力混凝土构件为什么要进行正应力验算？应验算哪两个阶段的正应力？答：预应力混凝土构件自预加应力至承受外加作用需要经历几个不同的受力阶段，各受力阶段均有其不同的受力特点。
如预加预应力阶段（制造阶段）构件截面受到最大预加力作用，从一开始施加预应力起，其预应力钢筋和混凝土就已处于高应力状态，构件截面是否能经受高应力状态下的考验？构件制造好后在运输和安装过程中能否经受动载的冲击作用？构件安装就位后承受二期恒载及外加作用时，是否满足正常使用极限状态时的应力要求？尤其是承受活荷载作用时的疲劳性能要求。
因此，为了保证构件在各个阶段的工作安全可靠,除了对其破坏阶段进行承载能力计算外,还必须对使用阶段和施工阶段分别进行正截面和斜截面应力计算。
3.预应力混凝土构件施工阶段混凝土应力如何控制？答：①混凝土压应力σ1°高强度混凝±：b[≤0.5几；普通级混凝土：σ∖≤G∙7.;②混凝土拉应力b：当σ:≤07A时，预拉区应配置其配筋率不小于0.2%的纵向非预应力钢筋；当d≥1.15∕;时，预拉区应配置其配筋率不小于0.4%的纵向非预应力钢筋；当<1.1545寸，预拉区应配置的纵向非预应力钢筋配筋率，按以上两者直线内插法取用，拉应力不应超过1.15力.。
4.后张法构件为什么要进行局部承压计算?通常要进行哪些方面的计算？答：后张法预应力混凝土构件在锚固区一般处于局部受压状态，尤其在高吨位下，容易破坏，为防止局部混凝土受压开裂和破坏，必须进行局部承压计算。
混凝土第七章第九章思考题答案
第8章受扭构件的扭曲截面承载力思考题7.1 变角度空间桁架模型的基本思路是：在裂缝充分发展且钢筋应力达到屈服强度时，截面核心混凝土退出工作，从而实心截面的钢筋混凝土受扭构件可以用一个空心箱型受扭构件代替，它是由螺旋形裂缝的混凝土外壳、纵筋、箍筋三者组成的变角度空间桁架以抵抗扭矩。
变角度空间桁架模型的基本假定：（1）混凝土只承受压力，具有螺旋形裂缝外壳的混凝土组成桁架的斜压杆。
（2）纵筋和箍筋只承受拉力，分别为桁架的弦杆和腹杆。
（3）忽略核心混凝土的受扭作用和钢筋的销栓作用。
计算公式看书7.2 简述钢筋混凝土纯扭和剪扭构件的扭转截面承载力的计算步骤看书7.3 含义：纵向钢筋和箍筋的配筋强度比ζ表示受扭构件中所配置的受扭纵筋沿截面核心周长单位长度上的拉力和受扭箍筋沿构件纵向单位长度上的拉力的比值，其表达式为：作用：控制好ζ的值就可以使受扭构件中的纵筋和箍筋在构件破坏时均能达到屈服强度，从而避免发生部分超筋破坏。
限制：我国《混凝土结构设计规范》取ζ的限制条件为：0.6≤ζ≤1.7，且当ζ＞1.7时，按ζ＝1.7进行计算。
7.4钢筋混凝土纯扭构件的适筋破坏是在扭矩的作用下，纵筋和箍筋先到达屈服强度，然后混凝土被压碎而破坏，属于延性破坏类型；部分超筋破坏主要发生在纵筋和箍筋不匹配，两者配筋率相差较大时，当纵筋配筋率比箍筋配筋率小得多时，则破坏时仅纵筋屈服，而箍筋不屈服；反之，则箍筋屈服，纵筋不屈服，这种破坏亦具有一定是延性，但较适筋受扭构件破坏时的截面延性小；超筋破坏主要发生在纵筋和箍筋的配筋率都过高时，破坏时纵筋和箍筋都没有达到屈服强度而混凝土先行压坏，属于脆性破坏类型；少筋破坏主要发生在纵筋和箍筋配置均过少时，此时一旦裂缝出现，构件会立即发生破坏，破坏时纵筋和箍筋不仅达到屈服强度而且可能进入强化阶段，属于脆性破坏类型。
在受扭计算中，为了避免少筋破坏，受扭构件的配筋应有最小配筋量的要求，受扭构件的最小纵筋和箍筋配筋量，可根据钢筋混凝土构件所能承受的扭矩T不低于相同截面素混凝土构件的开裂扭矩T cr的原则确定；为了避免发生超筋破坏，构件的截面尺寸应满足一定的要求，即：当b h /w (或w w /t h )≤4时，c c t025.08.0f W T bh V β≤+； 当b h /w (或w w /t h )＝6时，当4＜b h /w (或w w /t h )＜6时，按线性内插法确定。
混凝土设计原理第7章思考题与习题答案
思考题答案7.1 实际工程中，哪些受拉构件可以按轴心受拉构件计算，哪些受拉构件可以按偏心受拉构件计算？答：由于混凝土是一种非匀质材料，加之荷载不可避免的偏心和施工上的误差，无法做到纵向拉力能通过构件任意正截面的形心线，因此严格地说实际工程中没有真正的轴心受拉构件。
但当构件上弯矩很小（或偏心距很小）时，为方便计算，可将此类构件简化为轴心受拉构件进行设计，如承受节点荷载的屋架或托架的受拉弦杆、腹杆，刚架、拱的拉杆，承受内压力的环形管壁及圆形贮液池的壁筒等。
偏心受拉构件时一种介于轴心受拉构件与受弯构件之间的受力构件。
如矩形水池的池壁、工业厂房双肢柱的受拉肢杆、受地震作用的框架边柱、承受节间荷载的屋架下弦拉杆等。
7.2 大小偏心受拉构件的界限是什么？这两种受拉构件的受力特点和破坏形态有何不同？答：大、小偏心受拉构件的本质界限是构件截面上是否存在受压区。
由于截面上受压区的存在与否与轴向拉力N作用点的位置有直接关系，所以在实际设计中以轴向拉力N的作用点在钢筋A s和A's之间或钢筋A s和A's之外，作为判定大小偏心受拉的界限。
当纵向拉力N作用在A s合力点与A's合力点之间（e0≤h/2－a s）时（图7.3），发生小偏心受拉破坏。
小偏心受拉破坏，截面混凝土都将裂通，偏心拉力全有左右两侧的纵向钢筋承受。
只要两侧钢筋均不超过正常需要量，则当截面达到承载能力极限状态时，钢筋A s和A's的拉应力均可能达到屈服强度。
因此可以认为，对0<e0≤h/2－a s的小偏心受拉构件，混凝土完全不参加工作，两侧钢筋A s及A's均受拉屈服。
当纵向拉力N作用在A s合力点与A's合力点之外（e0>h/2－a s）时（图7.4），发生大偏心受拉破坏。
大偏心受拉破坏特征与A s的数量多少有关，当A s数量适当时，受拉钢筋首先屈服，然后受压钢筋应力达到屈服强度，受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏，这与大偏心受压破坏特征类似。
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第7章预应力混凝土构件基本知识
7-1什么叫预应力混凝土结构？为什么对构件要施加预应力？
答：（1）所谓预应力砼构件就是在构件受荷之前（制作阶段），人为给拉区砼施加预压应力，受荷之后（使用阶段）首先要抵消拉区砼的预压应力，若再加荷拉区砼开裂，直至破坏为止。
（2）普通混凝土抗裂性很差。
混凝土的极限拉应变很低，只有0.0001～0.0015，这时钢筋应力仅20～30N/mm2,另外提高混凝土的强度也不明显高强材料得不到充分应用。
裂缝宽度一般应限制在0.2～0.3mm以内，受拉钢筋应力
最高也只能达到150～250N/mm2
结构自重大使用性能不好。
普通混凝土结构不能适应现代化建设大跨度和大空间的需要，因为无法采用高强度的材料，势必导致截面尺寸过大和自重过大。
7-2 为什么在普通钢筋混凝土中不能有效地利用高强钢材和高强混凝土？而在预力混凝土结构中却必须采用高强钢材和高强混凝土？
答：(1)混凝土的极限拉应变很低，只有0.0001～0.0015，这时钢筋应力仅20～30N/mm2,另外提高混凝土的强度也不明显，普通混凝土抗裂性很差；对于允许开裂构件，裂缝宽度一般应限制在0.2～0.3mm以内，这时受拉钢筋应力最高也只能达到150～250N/mm2；
综上分析可知;高强材料得不到充分应用.
(2)从制作到使用过程中钢筋实现的，钢筋一直处于高拉应力状态，同时还存在预应力损失，所以钢筋强度要高；制作过程中，预压区的混凝土受到比较的压应力，所以混凝土强度也必须要高；预应力结构采用大跨度结构为了减轻自重，减小截面尺寸，也必然采用高强材料。
7-3比较普通钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构的区别，它们各自有何优缺点？答：（１）预应力混凝土结构中，混凝土的强度等级要高，钢筋的强度也要高；普通混凝土结构中采用高强材料不能充分应用。
（２）预应力程度较高预应力混凝土结构，性能如同均质弹性材料。
而普通钢筋混凝土在使用荷载作用下的性能是非线性的。
（３）预应力混凝土结构刚度大，挠度小，裂缝宽度小。
（４）一旦预应力被克服后，预应力混凝土和普通混凝土结构就没有本质上的不同，因而正截面承载力是一样的；
得较薄，大大减轻了自重。
7-4施加预应力的方法有哪几种？它们的主要区别是什么？
7-5预应力混凝土对材料有哪些要求？
答：（1）预应力钢筋的强度高、具有一定的塑性，具有良好的加工性能，以满足对钢筋焊接、镦粗的加工要求，具有低松弛性和与混凝土良好的粘结性能，通常采用‘刻痕’或‘压波’方法来提高与混凝土粘结强度。
优先使用预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋。
（2）要求采用高强混凝土，徐变较小，强度早期发展较快。
一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于C30，当采用高强钢丝时不低于C40。
7-6什么是张拉控制应力？为什么其取值不能过高或过低？与哪些因素有关？
答：（1）张拉控制应力是指预应力钢筋在张拉时，所控制达到的最大应力值。
其值为张拉设备（如千斤顶上的油压表）所指示的总张拉力除以预应力钢筋截面面积而得出的应力值，以σcon表示。
（2）如果σcon取值过低，则预应力钢筋经过各种损失后，对混凝土产生的预压应力过小，预应力混凝土的效果不明显；
（3）如果σcon取得太高，可能出现下列问题：
构件的开裂荷载与破坏荷载接近，使构件在破坏前无明显预兆，构件的延性较差。
7-7预应力损失有哪些？它们是如何产生的？采取什么措施可以减少这些损失？
答：1.锚固损失s11：
原因：锚具变形引起预应力筋的回缩、滑移。
措施：①选择变形小或预应力钢筋内缩小的锚具，尽量减少垫板数；
②对先张法构件，选择长台座。
2.摩擦损失s12 ：
原因：在预应力筋张拉过程中，后张法预应力筋与孔道壁之间的摩擦，先张法预应力筋与锚具之间以及折点处的摩擦，也会使张拉应力造成损失。
措施：①对较长的构件可在两端进行张拉；②采用超张拉。
3.温差损失s13 ：
原因：先张法中的热养护引起的温差损失
措施：①采用二次升温养护。
②在钢模上张拉预应力钢筋。
4.应力松弛损失σl4
原因：长度不变的预应力筋，在高应力的长期作用下会产生松弛，会引起预应力损失。
措施：超张拉或者松弛小的预应力钢筋。
5.混凝土的收缩和徐变引起的损失σl5
原因：混凝土结硬时产生体积收缩，在预压力作用作用下，混凝土会发生徐变，这都会使构件缩短，构件中的预应力钢筋跟着回缩，造成预应力损失。
措施：①采用高标号水泥，减少水泥用量，降低水灰比；
②采用级配良好的骨料，加强振捣，提高混凝土的密实性；③加强养护，以减少混凝土的收缩，④控制混凝土应力σpc，要求
以防止发生非线性徐变。
6.环形配筋损失σl6
原因：用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件由于混凝土
的局部挤压引起的预应力损失σl6
7-8先张法和后张法预应力构件的第一批损失和第二批损失各有哪些项目？
各阶段预应力损失值的组合
7-9对不同的裂缝控制等级，预应力混凝土轴心受拉构件使用阶段的抗裂度验算应分别满足什么要求？
答：对严格要求不出现裂缝的构件（一级构件）
对一般要求不出现裂缝的构件（二级构件）
7-10、为什么要对构件的端部局部加强？其构造措施有哪些？
答：先张法端部加强措施由于先张法是在构件端部钢筋弹性回弹与砼产生相对滑动趋势（产生相对滑动趋势的长度叫传递长度），通过在端部粘结力的积累阻止其回弹，为了尽快阻止其回弹，其目的是减少传递长度所以端部要采取加强措施。
先张法端部加强措施：
1） 对单根预应力钢筋，其端部宜设臵长度≥150mm 且不少于4圈
s sc N σ=0
l lc A σ=
但不少于4根，长度≥120mm。
2）对多根预应力钢筋，其端部10d范围内，应设臵3~5片与预应力
钢筋垂直的钢筋网。
3）对钢丝配筋的薄板，在端部100mm范围内应适当加密横向钢筋。
3.后张法端部加强措施
1）为了提高锚具下砼的局部砼的抗压强度，防止局部砼压碎，应在端部予埋钢板（厚度≥10mm），并应在垫板下设臵附加横向钢筋网片或螺旋式钢筋图等措施。
2）在局部受压间接钢筋配臵区以外，在构件端部长度l不小于3e（e为截面重心线上部或下部预应力钢筋的合力点至邻近边缘的距离）但不大于1.2h（h为构件端部截面高度）、高度为2e的附加配筋区范围内，应均匀配臵附加箍筋或网片。
7-11、对预应力构件有哪些构造要求？
1.钢筋的净距及保护层
2.后张法（有粘结力预应力砼）孔道及排气孔要求
3.先后张法端部加强措施（略）见上题。