(完整版)預應力課后答案

1、第十二章 12-1 何謂預應力混凝土？為什么要對構件施加預應力？預應力混凝土的主要優(yōu) 點是什么？其基本原理是什么？ 為了避免鋼筋混凝土結構的裂縫過早出現(xiàn)， 充分利用高強度鋼筋及高強度混凝土， 設法在混 凝土結構或構件承受使用荷載前， 通過施加外力， 使得構件產生的拉應力減小， 甚至處于壓 應力狀態(tài)下的混凝土構件。 預壓應力用來減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應力， 從而將結構構件的拉應力控制在較 小范圍，甚至處于受壓狀態(tài) , ,以推遲混凝土裂縫的出現(xiàn)和開展，從而提高構件的抗裂性能和 剛 1 1、提高了構件的抗裂度和剛度 2 2、可以節(jié)約材料和減輕結構的自重 3 3、減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應

2、力 4 4、結構質量安全可靠 5 5、可以提高結構的耐疲勞性能 6 6、預加應力的方法更有利于裝配式混凝土結構的推廣，亦可作為結構構件連接的手段，促 進了橋梁結構新體系與施工方法的發(fā)展。 在承受外荷載前， 預先引入永久內應力 （預加應力） 以降低荷載應力或改善工作性能的 配筋混凝土。 預加應力的大小和分布規(guī)律， 與外荷載產生的應力大小和分布規(guī)律相反， 使之 可以抵消由于外荷載產生的全部或部分拉應力。 這樣有預應力與外荷載產的應力疊加后， 根 據(jù)事先預加應力的大小， 可使結構在使用狀態(tài)下不出現(xiàn)拉應力、 或推遲裂縫的出現(xiàn)， 或將裂 縫寬度控制在一定的限度內，這就是預應力的基本原理。 12-2 什么

3、是預應力度？對預應力混凝土構件如何分類？ 公路橋規(guī)將受彎構件的預應力度入定義為由預加應力大小確定的消壓彎矩 Mo Mo 與外荷載產 生的彎矩 Ms Ms 的比值。 第 I I 類：全預應力混凝土結構 入 =1=1 第 II II 類：部分預應力混凝土結構 0 0 入 1 1 第 III III 類：鋼筋混凝土結構 入 =0=0 12-3 預應力混凝土結構有什么優(yōu)缺點？ 優(yōu)點： 1 1 提高了構件的抗裂度和剛度。 2 2 可以節(jié)省材料，減少自重。 3 3 可以減少混凝土梁的豎向剪力和主拉應力。 4 4 結構質量安全可靠。 5 5 預應力可作為結構構件連接的手段，促進了橋梁結構新體系與施工方法的發(fā)

4、展。此外，預 應力還可以提高結構的耐疲勞性能。 缺點：1 1 工藝較復雜，對施工質量要求甚高，因而需要配備一支技術較熟練的專業(yè)隊伍。 2 2 需要有專門設備。 3 3 預應力上拱度不易控制。 4 4 預應力混凝土結構的開工費用較大，對于跨徑小、構件數(shù)量少的工程，成本較高。 12-4 什么是先張法？先張法構件是按什么樣的工序施工？先張法構件如何實現(xiàn) 預應力筋的錨固 ?先張法構件有何優(yōu)缺點？ 先張法 : :即先張拉鋼筋，后澆筑構件混凝土的方法。 1 1 預應力鋼筋就位，準備張拉。 2 2 張拉并 錨固，澆筑構件混凝土。 3 3 松錨，預應力鋼筋回縮，制成預應力混凝土構件。先張法是靠工 作錨具來傳遞

5、和保持預加應力的。 優(yōu)點：先張法施工簡單 , ,靠粘結力自錨 , ,不必耗費特制錨具 , ,臨時錨具可以重復使用 ( (一般稱工 具式錨具或夾具 ),),大批量生產時經(jīng)濟 , ,質量穩(wěn)定 . .適用于中小型構件工廠化生產。 缺點： 需要較大的臺座或成批的鋼模、養(yǎng)護池等固定設備，一次性投資較大；預應力筋布置 多數(shù)為直線型，曲線布置比較困難 12-5 什么是后張法？后張法構件是按什么樣的工序施工？后張法構件如何實現(xiàn) 預應力筋的錨固 ?后張法構件有何優(yōu)缺點？ 后張法 : :即先澆筑構件混凝土， 待混凝土結硬后， 再張拉預應力鋼筋并錨固的方法。 1 1 澆筑構 件混凝土，預留孔道，穿入預應力鋼筋。 2

6、 2 千斤頂支于混凝土構件上，張拉預應力鋼筋。 3 3 用錨具將預應力鋼筋錨固后進行孔道壓漿。后張法是靠工作錨具來傳遞和保持預加應力的。 優(yōu)點：不需固定的臺座設備，不受地點限制，適用施工現(xiàn)場生產大型預應力混凝土構件。 缺點：其工序較多，工藝復雜，錨具不能重復使用 12-6 預應力混凝土構件對錨具有何要求？按傳力錨固的受力原理，錨具如何分 類？ 要求：受力安全可靠；預應力損失要?。粯嬙旌唵?、緊湊，制作方便，用鋼量少；張拉錨固 方便迅速，設備簡單。 分類： 1 1 依靠摩阻力錨固的錨具 2 2 依靠承壓錨固的錨具 3 3 依靠黏結 力錨固的錨具 12-7 公路橋梁中常用的制孔器有哪些？ 橡膠管制孔

7、器、金屬伸縮管制孔器、鋼管制孔器 12-8 預應力混凝土結構對所使用的混凝土有何要求？何謂高強度混凝土？ 1 1 必須抗壓強度高 2 2 鋼材強度越高，混凝土強度級別也相應要求提高。 3 3 混凝土能快硬、早 強，以便能及早施加預應力，加快施工進度，提高設備、模版等的利用率。 高強砼實質硬度和強度都比較高的混凝土， 通常這種混凝土制作時要選用高強度的水泥和骨 料，強度等級不小于 C50 C50 的混凝土稱為高強度混凝土。 12-9 混凝土的收縮和徐變對預應力混凝土構件有何影響？如何配制收縮和徐變 小的混凝土？ 混凝土的收縮和徐變， 使預應力混凝土構件縮短， 因而將引起預應力鋼筋中的預拉應力的下

8、 降，通常稱此為預應力損失。 預應力鋼筋的預應力損失， 也相應地使混凝土中的預壓應力減 小。混凝土的收縮和徐變值越大，則預應力損失值就越大，對預應力混凝土結構就越不利。 如何配制 :(1) :(1) 嚴格控制水灰比 (2) (2) 注意選用高強的等級水泥并宜控制水泥用量不大于 500kg/m3500kg/m3 (3)(3) 注意選用優(yōu)質活性摻合料，如硅粉， F F 礦粉等 (4)(4) 加強混凝土振搗與養(yǎng)生 12-10什么是混凝土的線性徐變？什么是混凝土的非線性徐變？影響徐變的主要 因素有哪些？ 當混凝土所承受的持續(xù)應力 6c6c 小于等于 0.5Fck0.5Fck 時，其徐變應變值 EcEc

9、 與混凝土應力 6c6c 之間， 存在著線性關系，在此范圍內的徐變變形則稱為線性徐變。一般當混凝土應力 6c 6c 大于 0.6Fck0.6Fck，則徐變應變不再與 6c6c 成正比例關系，此時稱為非線性徐變。因素： 1 1 荷載應力、持 荷時間、混凝土的品質與加載齡期，以及構件尺寸和工作的環(huán)境等。 1 1 、水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大。 2 2、 砼骨料增加 , ,徐變將變小。 3 3、 砼強度等級越高徐變越小。 4 4、 養(yǎng)護及使用環(huán)境濕度大時徐變小 5 5、 構件加載前砼強度大時徐變小。 6 6、構件截面的應力越大， . .徐變越大。 12-11預應力混凝土結構對所使用的預應力鋼

10、筋有何要求？公路橋梁中常用的預 應力鋼筋有哪些？ 1 1 強度要求高 2 2 有較好的塑性 3 3 要具有良好的與混凝土粘結性能。 4 4 應力松弛損失要低。 5 5 良 好的耐腐蝕性能 鋼絞線，消除應力鋼絲和精軋螺紋鋼筋。 12-12 理解預應力混凝土結構的三種概念是什么？他們在分析和設計中有何作 用？ 1 .1 .預加應力的目的將砼變成彈性材料。 作用不是配筋而是給預壓應力以改變砼性能的一種手 段。 2.2. 使高強度鋼筋和砼共同作用。預先將預應力鋼筋拉到一定的應力狀態(tài)，在使用階段預應力 鋼筋的應力增加幅度小，砼裂縫較細，這樣二者可以一起工作 3.3. 預加應力的目的實現(xiàn)荷載平衡。認為是砼

11、構件預先施加與使用荷載相反的載荷以抵消部 分荷載，使受彎構件在給定荷載條件下不受撓曲應力。 第十三章 13-1 預應力混凝土受彎構件在施工階段和使用階段的受力有何特點？ 答：施工階段中的預加應力承受的作用主要是偏心預壓力， 安裝運輸階段認為預加力和梁的 一期荷載但由于引起預應力損失的因素相繼增加， 使預加力要比預加應力階段小。 使用階段 構件承受偏心預加力和梁的一期恒載還有二期恒載。 13-2 預應力混凝土梁的優(yōu)越性是什么？決定預應力混凝土梁破壞彎矩的主要因 素是什么？ 答：優(yōu)越性是承載力高，可以實現(xiàn)大跨，輕巧，建筑美觀。原因 : :那就是外部作用力決定了 彎矩。（找不到答案） 13-3 何謂

12、預應力損失？何謂張拉控制應力？張拉控制應力的高低對構件有何影 響？ 答：預應力損失：預應力鋼筋的預應力隨著張拉、錨固過程和時間推移而降低的現(xiàn)象。 張拉控制預應力： 指預應力鋼筋錨固前張拉鋼筋的千斤頂所顯示的總拉力除以預應力鋼筋截 面積所求得的鋼筋應力值。 影響： 張拉控制應力可以提高構件的抗裂性、 減少鋼筋用量。 過高使用鋼筋在張拉或施工過 程中被拉斷、 應力松弛損失增大、 構件出現(xiàn)縱向裂縫也降低了構件的延性， 過低降低構件的 承載力。 13-4公路橋規(guī) 中考慮的預應力損失主要有哪些？引起各項預應力損失的主要 原因是什么？如何減小各項預應力損失？ 答： （1 1）預應力筋與管道壁引起的應力損失

13、，主要由管道的彎曲和和管道的位置偏差引起的。 措施：1 1 采用兩端張拉減少 B值和和管道長度 X X 值。2 2 采用超張拉法 （2 2） 錨具變形， 鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應力損失， 主要由錨具收到的巨大壓力引起的。 措施： 1 1 采用超張拉 2 2 注意選用值小的錨具對短小構件有位重要 （3 3） 鋼筋與臺座間的溫差引起的應力損失，主要由溫差變化引起的。采用二次升溫的養(yǎng)護 方法減少預應力損失 （4 4） 混凝土彈性壓縮引起的損失，主要由預壓應力產生壓縮變形引起的。采用超張拉法減 少預應力損失 （5 5）鋼筋松弛引起的預應力損失，主要由徐變變形引起的，采用超張拉發(fā)減少預應力損失 （6

14、6 ）混凝土收縮和徐變引起的預應力損失，主要由混凝土收縮和徐變引起的。采用超張拉 法減少預應力損失。 13-5何謂預應力鋼筋的松弛？鋼筋松弛有何特點？ 與混凝土一樣，鋼筋在持久不變的應力作用下，也會產生隨持續(xù)加荷時間延長而增加的徐變 變形。鋼筋松弛一般有以下特點： （1 1）鋼筋初拉應力越高其應力松弛愈甚 （ 2 2）鋼筋松弛量 的大小與鋼筋品質有關。（3 3 ）鋼筋松弛與時間有關。（4 4）采用超張拉，可使鋼筋應力松弛減 少。（5 5）鋼筋松弛與溫度變化有。 13-6何謂預應力鋼筋的有效預應力？對先張法，后張法構件，其各階段的預應 力損失應如何組合？ 有效預應力：預應力鋼筋錨下控制應力扣除相

15、應階段的應力損失后實際存余的預拉應力值。 先張法構件的預應力鋼筋張拉與對混凝土是假預應力是先后完全分開的兩個工序， 當預應力 鋼筋被放松對混凝土預加壓力時， 混凝土所產生的全部彈性壓縮應變將引起預應力剛進的盈 利損失；后張法構件預應力鋼筋張拉時混凝土所產生的的彈性壓縮是在張拉過程中完成的， 故對于一次張拉完成的后張法構件，混凝土彈性壓縮不會引起應力損失。 各階風預應力損失值的組含 砂應力損失值的殂合 先張法構件 后張袪構件 傳力錨固時的摘失（笫一批6 + b+ bj | +( (1ST牛 榕力蜥t(yī)s韻的損失（第二批）cr.H 0-55 氐+ % 13-8為什么要進行構件的應力計算？應力計算包括

16、哪些計算項目？ 預應力混凝土構件由于施加預應力以后截面應力狀態(tài)較為復雜， 各個受力階段均有其不同受 力特點，除了計算構件承載力外，還要計算彈性階段的構件應力。這些應力包括截面混凝土 的法向壓應力，鋼筋的拉應力和斜截面混凝土的主壓應力。 構件抗裂通過梁體的混凝土主拉 應力驗算來控制。 13-10 4、預應力混凝土受彎構件的撓度用哪吃鋼應韶分？柯謂上拱度？初謂汝拱度？何謂倒拱 答：偵應力混凝十受彎郴件的撓度琵由伽31加力叫引起的I：撓度又稱上拱度1和外荷 載（恆載與活裁）所產牛的下?lián)隙葍缮胤炙M感。 為抵洎梁*擾、術架等結構在荷裁柞用卜產生的撓度.而在施I戒者制造時騎 預留前廿位穆方向相反的檢止崩

17、“ 上拱度 f公路橋規(guī)中通過撓度長期増長殺數(shù)來實現(xiàn).對荀載短期效應組合計弊 的攤度值孫以系散#八 冊,好詞韋慮荷祓鮭期致應的撓度值同時對預加力引超的卜拱值 也乘決氏期乘數(shù)“總需剎考慮長期效應的 13.12什么是截面抗彎效率指標？何謂束界？ 答：對全預應力混凝土結構，在保證截面上、 下邊緣混凝土不出現(xiàn)拉應力的條件下，混凝土 壓應力的合力作用點只能限制在截面上、 下核心點之間， 內力偶臂的可能變化范圍是上核心 距與下核心距之和。因此可用參數(shù) 入=（Ks+Kx Ks+Kx ） /h /h （ h h 為梁的截面高度）來表示截面的抗 彎效率，通常稱為截面抗彎效率指標。束界：把由 E1 E1 和 E2 E2 兩條曲線所圍成的限制了鋼絲 束的布置范圍 預應力鋼筋的布置原則？