预应力混凝土结构复习思考题答案.doc

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1、第九章预应力混凝土结构复习思考题答案1、答：预应力碗是指构件承受外荷载之前，人为地预先对受拉区的碗施加压力，造成人为的应力状态。当构件在荷载作用下产生拉应力时，首先要抵消殓的预压应力，然后随着荷载的增加，碗才受拉并随荷载继续增加而出现裂缝，因此可推迟裂缝的出现或减小裂缝的宽度。这种结构称为预应力碗结构。2、答：因为在普通钢筋碗结构屮，不可能充分利用高强材料。主要原因有两个：其一，提高栓强度等级对于提高其极限拉应变的作用很小；其二，在普通钢筋栓屮，提高钢筋强度却达不到预期的效果，原因是普通栓的抗裂性能茅。硫的受压极限应变为（0」〜0.5）X10'3,而钢筋达到屈服强度时的应变却达到（0.1〜

2、2.5）x10-3,两者相差悬殊。因此,使用时不允许开裂的构件,，受拉钢筋的应力仅为20〜30N/mm2,对于使用时允许出现裂缝的构件，当裂缝最大允许宽度［Wnwd=0.2〜0.3mm时，钢筋应力也只有150〜200N/mm2o所以，普通钢筋栓屮高强钢筋得不到充分利用，因而采用高强度钢筋是不经济的。在预应力磴结构屮必须采川高强钢筋和高强妊。这是因为预丿M力钢筋的张拉应力在构件的整个制作和使用过程屮会出现各种应力损失。这些应力损失的总和有时可达200N/mm2以上，所以，如果利用的钢筋强度不高，那么张拉时能的预压应力会损失怡尽。另外，在预应力碗结构件屮，，采用高强栓，以适应高强预应力钢筋的要

3、求，保证钢筋充分发挥作用，有效减少构件的截面尺寸和白重，节约材料。因此要求磴强度等级不得低于C30,采用碳素钢丝、钢绞线或热处理钢筋时，贝怀宜低于C40o3、答：预应力碗结构与普通碗结构相比具有以下优缺点：优点：（1）抗裂性和耐久性好。由于栓中存在预压应力，可以避免开裂和限制裂缝的开展、减少构件发生锈蚀的可能性，提高构件的抗渗性，抗腐蚀性和］耐久性。（2）刚度大。因为磴不开裂，提高了构件的刚度，预加偏心压力产生的反拱可以减少构件的总挠度。（3）节约材料，减轻H重。由于预应力构件利用材料合理，从而提高结构的经济指标,与普通腔结构相比可节省钢材（30〜50）%,节约栓（20〜40）%，减轻白重

4、约30%左右。特别适合建造大跨度承重结构。缺点：（1）施工工序复杂，技术要求高（2）锚具和张拉设备以及预应力钢筋等材料变贵（3）完全采用预应力钢筋的构件，破坏前无明显预兆（4）某些结构构件施加预应力时产生过大反拱，会影响结构正常使用。4、答：先张法——是指首先在台廉上或钢模内张拉钢筋，然示浇筑碗构件的一种施工方法。具体做法是：先在专门的台专上张拉钢筋，后将钢筋临时固定在台廉上，再浇筑碗，待栓达到设计强度的75%后，切断钢筋，在钢筋弹性冋缩时，利用钢筋与磴2间产生的粘结力，使碗受到压力作用，从而产生预压应力。后张法一一指先浇筑磴构件，然后直接在构件上张拉钢筋的一种施工方法。具体做法是：先浇筑

5、栓构件，并预留孔道，待栓达到设计强度的75%后，将钢筋穿入孔道，利用构件木身作为台朋张拉钢筋，在张拉钢筋的过稈中，构件碗同时受到压缩，然后用锚具将预应力钢筋锚固在构件上。在后张法构件屮，预应力靠构件两端的工作锚具传给碗。先张法与后张法相比较，先张法工艺比较简单，但需要台座设施，后张法工艺比较复杂，需要对构件永久性的工作锚具，但不需要台座。前者用于工厂批量生产砖中，小型构件，后张法适用于现场或分阶段张拉的大型构件。5、答：预应力损失有六种第一种：锚具变形和钢筋内缩引起的损失，巧，先张法和后张法都有；第二种：预应力钢筋与孔道壁Z间的摩擦引起的损失，%后张法有；第三种：碇采用熬汽养护时预应力钢筋

6、与张拉台朋Z间的温差引起的损失，03,先张法有；第四种：预应力钢筋的应力松弛也引起的损失04,先张法和后张法部有；第五种：殓收缩和徐变引起的损失05,先张法和后张法都有；第六种，螺旋式预应力钢筋挤压殓引起的损失后张法有。在以上六种预应力损失中，第五种产生的预应力损失值是最大的。6、答：先张法的预应力总损失值：5=5]+03+54+05后张法的预应力总损失值：©=巧+%+04+05+%预应力损失分为两批。在碇预压前产生的为第一批，记在碗预压后产生为第二批，极为0〃因此：先张法=01+53+046l=%后味法（7〃=+<7/25〃=04+05+067、答：在一般湿度条件下，磴在结硬过稈屮体积发

7、生收缩，而在预压应力作用下碗又发生沿圧丿M力方向的徐变。磴的收缩和徐变都绕构件的长度缩短，预应力钢筋也随Z冋缩，造成预压应力的损失。影响收缩和徐变的主要因素有：张拉钢筋时碗屮的预压应力与此时的碗立方体强度之比以及碗的量（水灰比，水泥用量等）和构件所处环境的温度湿度条件。此外,不同的张拉方式也有一定的影响。后张法构件比先张法构件的收缩和徐变损失相对小一点。8、答：钢的应力松弛是指钢筋在高应力下具有随时间而增长的塑性变形性能