混凝土结构设计原理试题库及其参考答案.pdf

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直径。,在施工阶段计算预加应力产生的混凝土法向应力时,为什么先张法构件用A,而后张法用A?荷载作用阶段时都采用A?先张法和后0n0张法的A、A如何计算?0n答:因为在施工阶段,先张法构件放松预应力钢筋时,由于粘结应力的作用使混凝土、预应力钢筋和非预应力钢筋共同工作,变形协调,所以采用换算截面A,0且A?A??A??A;而后张法构件,构件中混凝土和非预应力钢筋共同工作0cEssEpp良好,而与预应力钢筋较差,且预应力是通过锚具传递,所以采用净截面A,且nA?A??A。?,相同的预应力损失值,当加载至混凝土预压应con力?为零时,先张法和后张法两种构件中预应力钢筋的应力?是否相同,哪个大?pcp答:当?为零时,由于先张法预应力钢筋的应力?为pcp?????pconl后张法构件应力钢筋的应力?为p????????pconlEppc??比较发现,二者不同,在给定条件下,后张法中预应力钢筋中应力大一些。,为什么钢筋的应力N?N??kp0?skA?Aps:..N?N答:因为??kp0为等效钢筋应力,根据钢筋合力点处混凝土预压应力被skA?Aps抵消后的钢筋中的应力来确定。,为什么要控制局部受压区的截面尺寸,并需在锚具处配置间接钢筋?在确定?时,为什么A和A不扣除孔道面积?局部验算和预应lbl力作用下的轴压验算有何不同?答:①在后张法构件中,在端部控制局部尺寸和配置间接钢筋是为了防止局部混凝土受压开裂和破坏。②在确定?时,A和A不扣除孔道面积是因为二者为同心面积,所包含的孔道lbl为同一孔道。③两者的不同在于,局部验算是保证端部的受压承载能力,未受载面积对于局部受载面积有约束作用,从而可以间接的提高混凝土的抗压强度;而轴压验算是保证整个构件的强度和稳定。,是否能提高正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力,为什么?答:对正截面受弯承载力影响不明显。因为预应力可以提高抗裂度和刚度。破坏时,预应力已经抵消掉,与非预应力钢筋混凝土受弯构件破坏特性相似。首先达到屈服,然后受压区混凝土受压边缘应变到达极限应变而破坏。提高斜截面受剪承载力,因为预应力钢筋有约束斜裂缝开展的作用,增加了混凝土剪压区高度,从而提高了混凝土剪压区所承担的剪力。?答:通过比较可知,两者的正截面的界限相对受压区高度是不同的。预应力混凝土受弯构件的界限相对受压区高度与预应力钢筋强度、混凝土压应力为零时的应力有关。?预应力轴心受拉构件在施工阶段的正截面承载力验算、抗裂度验算与预应力混凝土受弯构件相比较,有何区别?答:①预应力混凝土构件在施工阶段,由于施加预应力,构件必须满足其承载和抗裂的要求,所以施工阶段需要验算。②两者的区别为受弯构件受压区混凝土压应力需要满足承载力、抗裂度要求之外,受拉区混凝土拉应力也需要满足相应要求。?与钢筋混凝土受弯构件的变形相比有何异同?答:预应力混凝土受弯构件的挠度包括两部分:一部分为预加应力产生的反拱;一部分为荷载产生的挠度。荷载作用产生的挠度计算与钢筋混凝土受弯构件相似。?与建筑结构预应力梁的预应力损失有何异同?:..答:公路预应力桥梁的预应力损失可按《公路桥规》进行估算。与建筑结构预应力梁的预应力损失比较,损失的种类相似,但有些损失计算方法有较大区别,如混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。?为何不能取的太高?con答:如果张拉控制应力?取得太高,则可能引起构件的某些部位开裂或端部混凝con土局部压坏、构件的延性降低或产生较大塑性变形。,计算跨度l=,活荷载标准值q=12kN/m,0k其准永久系数ψ=;截面尺寸为b×h=200mm×400mm,混凝土等级为C25,钢筋q为HRB335级,416,环境类别为一类。试验算梁的跨中最大挠度是否符合挠度限值l/200。(附部分计算公式:)0解:g?250???20kN/m;q?12kN/mkk11M?(g?q)l2?(20?12)62?144KN?mk8kk0811M?(g?)l2?(20?6)62?117KN?mq8kk08对于C25混凝土:E??104N/mm2;E??105N/mm2;f??804mm2;h?400?25?8??105804???ss???104200?367c0A804??s???200?400teM144?106??k????367??-???????103?804?3672B?ss0???1013N???6?????6?:..M144B?k???1013??1012N?mm2M(??1)?M117?144qk5M5144?106?600021f?kl2??82?l??10122000不满足要求。,截面尺寸为200mm×200mm,混凝土强度等级为C30,钢筋为HRB400级,418,环境类别为一类。荷载效应标准组合的轴向拉力N=160kN。试对其进行裂缝宽度验算。k解:轴心受拉构件??;A?1017mm2;f???s???200ted?18mmeqN160000??k???-?????????ψsk(?)??(?25?)???〈w?。,截面尺寸b×h=200mm×500mm,混凝土强度等级为C30,钢筋为HRB335级,416,按荷载效应标准组合计算的跨中弯矩M=95kN?m;环境类别为一类。试对其进行裂缝宽度验算,如不满足应采取什么措k施。解:对于C30混凝土:E??104N/mm2;E??105N/mm2;f??804mm2;h?500?25?8?466mms0:..?105804???ss???104200?466c0A804??s???200?500teM95?106??k????466??-???????16mm;c?25mm;?????ψsk(?)??(?25?)???〉w?。可以采取增大截面配筋的措施。第十章预应力混凝土构件计算题:..,长24m,截面尺寸为250×160mm混凝土强度等级为C60,螺旋肋钢丝为10φH9,,先张法施工,在100m台座上张拉,端头采用镦头锚具固定预应力钢筋,超张拉,并考虑蒸养时台座与预应力筋之间的温差,混凝土达到强度设计值的80%时放松预应?t?20?C力筋(题图10—1)。试计算各项预应力损失值。题图10—(题图10—2)。已知混凝土强度等级C60,预应力钢筋采用刻痕钢丝,钢筋用7φⅠ5二束,张拉控制应力。用OVM型夹??,锚具直径为100mm,锚具下:..垫板厚度20mm,端部横向钢筋采用4片φ8焊接网片,网片间距为50mm。题图10—,长24m,截面尺寸为250×160mm混凝土强度等级为C60,螺旋肋钢丝为10φH9,,先张法施工,在100m台座上张拉,端头采用镦头锚具固定预应力钢筋,超张拉,并考虑蒸养时台座与预应力筋之间的温差,混凝土达到强度设计值的80%时放松预应?t?20?C:..力筋(题图10—1)。试计算各项预应力损失值。题图10—1解:计算各项预应力损失:①锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失。已知台座长为100m,设有一块垫板,锚具变形和钢筋内缩值为2mm。则由下式计算损失a2??E???105??103②预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。由于先张法直线张拉,无特殊转折,因此无此项损失。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。温差为20℃,由下面公式计算损失:..???E?t?2?t?2?20?40Mpal3p④预应力钢筋松弛引起的预应力损失。因为;低松弛;????????????con??????ptk????fl4?f?con?f?ptk?ptk??ptk??⑤混凝土收缩、徐变引起的预应力损失该项损失为第二批损失。?105??p???104cA?A10?32???ps??%A40000??32??????????40???l1l3l4?????A????9???conl?p????A??A40000??9???2