预应力混凝土简答题复习材料

1、预应力混凝土结构的基本原理是什么？

答：预先对混凝土或钢筋混凝土构件的受拉区施加压应力，使之处于一种人为的应力状态。这种应力的大小和分布可能部分抵消或全部抵消使用荷载作用下产生的拉应力，从而使结构或构件在使用荷载不至于开裂、推迟开裂，或减小裂缝开展的宽度，并提高构件的抗裂度和刚度，有效利用了混凝土抗压强度高这一特点来间接提高混凝土的抗拉强度。

2、叙述预应力混凝土的三种不同的概念及其主要内容；并解析预应力混凝土构件的弹性设计、塑性设计、以及平衡设计方法与三种预应力混凝土概念的关系？

答：（1）预应力使混凝土成为弹性材料的概念。将预应力混凝土构件看作混凝土经过预压后从原先抗拉弱抗压强的脆性材料变为一种既能抗拉又能抗压的弹性材料。

（2）对混凝土构件施加预应力是为了使高强钢材与混凝土能协同工作的概念。是讲预应力混凝土构件看作是高强钢材与混凝土两种材料的一种结合，它也与钢筋混凝土一样，用钢筋承受拉力及混凝土承受的压力形成一抵抗歪理弯矩的力偶，在预应力砼结构中采用的是高强钢筋。

（3）施加预应力是实现部分荷载平衡的概念。将施加预应力看作是试图平衡构件上的部分或全部的工作荷载。

关系：预加应力使混凝土成为弹性材料的概念可看成是全预应力混凝土弹性分析的依据；对混凝土构件施加预应力是为了使高强钢材与混凝土是同工作的概念则看成是强度理论，它指出预应力混凝土也不能超越其材料自身强度的界限；施加预应力是实现部分荷载平衡的概念则为复杂的预应力混凝土超静定梁的设计与分析提供了简捷的方法。这三种不同的概念恰恰为预应力砼结构的弹性理论设计，塑性设计以及平衡设计提供了理论依据。

3、什么是预应力度？什么是预应力混凝土受弯构件的小雅弯矩、开裂弯矩和极限弯矩、最小配筋率？

答：预应力度：

4、预应力混凝土的施工工艺有几种？有什么不同？各自有何不同的适用范围？

答：先张法和后张法

先张法即先张拉预应力钢筋后浇筑构件混凝土的施工方法。其预应力混凝土的预应力是通过预应力钢筋与混凝土的粘结传递的。适宜工厂化批量生产，是中小型预制预应力混凝土构件的主要施工方法，特别是在房屋建筑中采用得较多。

后张法是先浇筑构件混凝土，待混凝土结硬达一定强度后张拉预应力筋，再对孔道灌浆的施工方法。后张法不用加力台座，张拉设备简单，便于现场施工。适用于适用于在现场施工大型预应力混凝土构件。

5、简述钢筋混凝土、预应力混凝土、部分预应力混凝土的优缺点及其应用领域？

答：钢筋混凝土：

优点：材料利用合理；就地取材；可模性好；耐久性和耐火性较好，维护费用低，整体性好，刚度大。

缺点：（1）自重大（2）抗裂性差3）承载力有限：在重载结构和高层建筑底部结构，构件尺寸太大，减小使用空间。

范围：各种厂房、房屋、仓库、公用建筑，水池等可用钢筋砼建造。居住房屋中的楼板和屋盖也多用。以及一些特殊场。

预应力混凝土：

优点

1、抗裂性好，刚度大。

2、节省材料，减小自重。

3、提高构件的抗剪能力。

4、提高受压构件的稳定性。

5、提高构件的耐疲劳性能。

缺点

1、工艺较复杂，对质量要求高

2、需要有一定的专门设备

3、开工费用较大，工程成本较高。

4、构件长期处于高压应力状态，反拱度大

范围：（1）要求裂缝控制等级较高的构件；（2）大跨度或受力较大的构件；（3）对构件的刚度和变形控制要求较高的构件。预应力砼结构在大跨度梁式桥和工业厂房中的吊车梁等结构中应用得最广泛

部分预应力混凝土：

优点：（1）与全预应力混凝土比较，节约高强预应力钢材。（2）所需的预应力筋较少，因此，制孔、灌浆、锚固等工作量少，梁端部的锚具也抑郁布置，总造价相应较低。（3）可以避免过大的预应力反拱度。（4）提高结构的延性（5）可以合理控制裂缝

缺点：与全预应力混凝土相比，抗裂性略低，刚度较小，以及设计计算略为复杂；与钢筋混凝土相比，则所需的预应力工艺复杂。

范围：长期处于高压应力状态下，预应力反拱度，以及破坏时显脆性等构件！

6、预应力混凝土结构用的材料有什么要求，其发展方向是什么？举出两种以上常用的锚具。混凝土的徐变、预应力钢筋的水松弛概念及它们将引起什么不利影响？如何克服？

预应力混凝土结构用的材料要高强度的钢筋和高强度的混凝土。预应力筋则主要是高强度，低松弛，锚固体细则是大吨位，同时具有更高的可靠性。预应力混凝土用的混凝土材料以高强度、高性能为主要发展反向。

常用的锚具：锥形锚具，镦头锚具，JM锚具，群锚，扁锚，粗钢筋锚具，预应力筋连接器。混凝土的徐变：依赖于荷载且与时间有关的一种非弹性性质变形。在长期荷载的作用下，混凝土体内水泥胶体微孔隙中的游离水将经毛细管挤出并蒸发，产生了胶体缩小，形成徐变过程。

不利影响：对预应力混凝土结构，混凝土的徐变使预应力损失大大增加

克服：由于存在预应力损失，故在计算时应当考虑到非预应力钢筋含筋率大影响，以及需要乘以一个系数计算。

预应力钢筋的水松弛：钢筋在持久不变的力作用下，会产生随持续加荷载时间延长而增加的徐变变形，及钢筋的松弛或应力松弛。

不利影响：预应力钢筋被张拉后，将长期处于高应力状态，因此必定会产生松弛，它将引起预应力的损失。预应力钢筋的松弛损失主要与张拉应力和预应力钢筋的品质有关。张拉应力越高松弛也越大，钢材的松弛率越大，其预应力损失也越大。

克服：根据计算，可取适合的系数，减少影响。

7、什么是张拉控制应力？为什么《规范》对预应力混凝土的锚下张拉控制应力进行控制？

张拉控制应力指的是：预应力筋锚固前被张拉的应力允许值，它主要与所采用的预应力钢筋的材料有关。

防止超张拉，带来的其他方面应力的损失。

8、什么是预应力损失？预应力损失的种类主要种类有哪些？如何组合各阶段的预应力损失？如何减少预应力损失?

一、预应力损失指的是：预应力构件在预加力传递至构件瞬间产生的预应力与该构件在以后的正常使用阶段所能永久保持的预应力的差值。

二、预应力损失分为预应力瞬时损失与预应力长期损失。其中预应力的瞬时损失分为1、预应力筋孔道的摩擦损失，2、锚具变形、预应力筋回缩及接缝压缩引起的应力损失，3、先张法的温差引起的应力损失，4、预应力混凝土构件由混凝土弹性压缩引起的预应力损失。预应力的长期损失分为1、预应力钢筋的松弛损失，2、混凝土的收缩与徐变引起的应力损失。

三、在工程设计中，主要考虑的预应力损失组合一般按预加预应力阶段和正常使用阶段分别计算。

公路桥梁预应力损失值的组合表P40(自己填)

房屋建筑预应力损失值的组合表

四、如何减少预应力损失1、采用低松弛预应力钢筋减小松弛损失

2、采用超张拉工艺减少松弛损失

3、采用顶压措施减小锚具内缩损失

4、采用高强混凝土减小收缩徐变损失

5、采用有利于减小摩擦损失的的孔道方式

6、采用长台座（网上查的）

9、后张法构件为什么要进行端部锚固区的局部承压计算？如何提高端部锚固区的局部承压能力？

因为预应力混凝土构件在预应力筋的锚固区附近其受力一般都处于局部受压状态，尤其在预应力混凝土桥梁结构中其预应力索的张拉吨位都比较高，局部受压问题更加严重。