結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)答題

1、1試述鋼筋混凝土受彎構(gòu)件第工作階段計(jì)算的基本假定?（5分）答：平截面、彈性體、不考慮受拉區(qū)混凝土承受拉應(yīng)力 2鋼筋混凝土梁內(nèi)有幾種鋼筋？每種鋼筋有何作用？它們各自如何確定？（10分）答：五種?？v筋：承受縱向拉、壓力，由正截面承載力計(jì)算確定。箍筋：抗剪、定位、構(gòu)成鋼筋骨架，由計(jì)算和構(gòu)造要求確定。斜筋：抗剪，由計(jì)算和構(gòu)造要求共同確定。架立鋼筋：形成鋼筋骨架，定位，由構(gòu)造確定；縱向水平鋼筋，防止混凝土收縮、溫度變化而引起的開(kāi)裂，由構(gòu)造確定。3為什么預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)必須采用高強(qiáng)混凝土和高強(qiáng)鋼筋？（10分）答：采用高強(qiáng)混凝土的原因：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)相對(duì)于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言，處在更高的應(yīng)力狀態(tài)，因而要

2、求有較高的承壓和其它能力，而高強(qiáng)混凝土具有較高的抗拉、抗彎、局部抗壓等能力，而且有大的彈性模量，使得受力變形小、收縮徐變小、應(yīng)力損失小，為了能充分發(fā)揮高強(qiáng)鋼筋的作用，也必須采用高標(biāo)混凝土。如果不使用高強(qiáng)鋼筋，就無(wú)法克服由于預(yù)應(yīng)力損失而建立起有效預(yù)應(yīng)力。1什么是極限狀態(tài)？試述公路橋規(guī)中承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的理論基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)原則及其表達(dá)式？（8分）答：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分一旦達(dá)到某一狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的功能要求，則此狀態(tài)為極限狀態(tài)。公路橋規(guī)中承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算以塑性理論為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)的原則是作用效應(yīng)的最不利組合的設(shè)計(jì)值必須小于結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計(jì)值。2鋼筋混凝土梁斜截面抗剪承載力計(jì)算是建立在哪種斜截面

3、破壞形式基礎(chǔ)上的？其計(jì)算公式的上限值和下限值的意義是什么？（8分）答：斜截面剪壓破壞形式基礎(chǔ)上，計(jì)算公式的上限值用于控制截面最小尺寸；下限值來(lái)檢查是否要按照計(jì)算配置箍筋。3簡(jiǎn)述先張法預(yù)應(yīng)力混凝土的施工工藝流程。與后張法相比有何相同和不同點(diǎn)。（9分）答：預(yù)制臺(tái)座，張拉力筋、錨固力筋、澆筑混凝土并養(yǎng)生待強(qiáng)、放松張拉，運(yùn)梁安裝。相同：都可以使混凝土獲得預(yù)應(yīng)力；不同點(diǎn)：工藝不同、預(yù)應(yīng)力的傳遞方式、有效預(yù)應(yīng)力。2鋼筋混凝土軸心受壓短柱與長(zhǎng)柱破壞各有什么特點(diǎn)？在計(jì)算中如何考慮長(zhǎng)細(xì)比對(duì)柱的承載力的影響？（10分）答：鋼筋混凝土短柱破壞時(shí)，柱中部的橫向撓度很小，其破壞是材料破壞即混凝土被壓碎破壞。鋼筋混凝土長(zhǎng)

4、柱破壞前，橫向撓度增加很快，使長(zhǎng)柱的破壞來(lái)得比較突然，導(dǎo)致失穩(wěn)破壞。承載力計(jì)算中用短柱的承載力乘以穩(wěn)定系數(shù)即考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比增大的附加效應(yīng)使構(gòu)件的承載力降低的計(jì)算系數(shù)來(lái)考慮長(zhǎng)柱的影響效應(yīng)。3預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，除進(jìn)行正截面、斜截面強(qiáng)度計(jì)算外，還應(yīng)該進(jìn)行哪些內(nèi)容的計(jì)算或驗(yàn)算？（9分）答：預(yù)加力計(jì)算、預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算、應(yīng)力計(jì)算、抗裂驗(yàn)算，變形計(jì)算、端部錨固區(qū)計(jì)算等1混凝土強(qiáng)度的基本代表值有哪些？混凝土立方體強(qiáng)度是如何確定的?（7分）答：立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度。立方體抗壓強(qiáng)度：邊長(zhǎng)為150mm的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在20±2的溫度和相對(duì)濕度在95以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d，

5、依照標(biāo)準(zhǔn)制作方法和試驗(yàn)方式測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值。2有三根矩形截面梁，截面尺寸相同，但配筋不同：<min，min<max，>max，問(wèn)：它們各屬于何種破壞形態(tài)？破壞時(shí)所能承受的最大彎矩怎樣算？（以矩形截面為例用公式表示）（10分）答：少筋、適筋、超筋 少筋，適筋，超筋3簡(jiǎn)述預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的破壞過(guò)程包括哪幾個(gè)階段以及各階段若干不同的受力過(guò)程。（8分）答：施工階段：（1）預(yù)加應(yīng)力階段，此階段是指從預(yù)加應(yīng)力開(kāi)始，至預(yù)加應(yīng)力結(jié)束(即傳力錨固)為止。（2）運(yùn)輸安裝；使用階段：此階段是指橋梁建成通車后的整個(gè)使用階段。分為如下幾個(gè)受力狀態(tài)（根據(jù)構(gòu)件受力后可能出現(xiàn)的特征狀態(tài)）：消壓、開(kāi)裂、帶

6、裂縫工作；破壞階段：預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在破壞時(shí)預(yù)加應(yīng)力損失殆盡，故其應(yīng)力狀態(tài)和普通鋼筋混凝土構(gòu)件相類似，其計(jì)算方法也基本相同。1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫按其產(chǎn)生的原因分為哪幾類？這幾類裂縫如何加以控制？（8分）答：作用效應(yīng)引起的裂縫，外加變形或約束變形引起的裂縫，鋼筋銹蝕裂縫。作用效應(yīng)引起的裂縫：通過(guò)計(jì)算和構(gòu)造措施加以控制。其他裂縫通過(guò)構(gòu)造措施和施工工藝等措施加以控制。2簡(jiǎn)述鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定。（5分）答：（簡(jiǎn)要）平截面假定、不計(jì)混凝土的抗拉、混凝土壓區(qū)矩形應(yīng)力圖形、材料應(yīng)力應(yīng)變物理關(guān)系。3有兩個(gè)軸心受拉構(gòu)件，其配筋數(shù)量、材料強(qiáng)度、截面尺寸等均相同，只是一個(gè)施加了預(yù)應(yīng)力，

7、另一個(gè)沒(méi)施加預(yù)應(yīng)力，試問(wèn)這兩個(gè)構(gòu)件的承載力和開(kāi)裂荷載是否相同？為什么？（要求以配有鋼筋面積AS的矩形截面b×h為例寫出各自的計(jì)算公式，鋼筋強(qiáng)度f(wàn)sd，有效預(yù)壓應(yīng)力，鋼筋混凝土開(kāi)裂彎矩）（12分）答：兩構(gòu)件承載力相同，開(kāi)裂荷載不同，施加了預(yù)應(yīng)力的構(gòu)件開(kāi)裂荷載大。計(jì)算承載力時(shí)，混凝土開(kāi)裂不參加工作，只有鋼筋參加工作，普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋都到達(dá)屈服強(qiáng)度，故承載力為：普通鋼筋混凝土開(kāi)裂彎矩為，而預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的開(kāi)裂彎矩bh，顯然后者比前者大1 簡(jiǎn)述公路橋涵結(jié)構(gòu)上作用的類型并解釋。（8分）答：公路橋涵結(jié)構(gòu)上作用的類型分為：永久作用（恒載）：在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相

8、比可忽略不計(jì)的作用?？勺冏饔茫涸谠O(shè)計(jì)使用期內(nèi)，其值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比不可忽略的作用。偶然作用：在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用。 2簡(jiǎn)述鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗剪鋼筋設(shè)計(jì)的基本步驟。（10分）答：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗剪鋼筋設(shè)計(jì)的基本步驟為：（1）復(fù)核截面尺寸是否滿足要求 （2）確定是否需按計(jì)算配腹筋：（3）計(jì)算剪力值的確定 （4）箍筋設(shè)計(jì)（5）彎起鋼筋設(shè)計(jì) 3預(yù)應(yīng)力損失的原因有哪些。（7分）答：預(yù)應(yīng)力損失的原因有：（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁間摩擦引起的應(yīng)力損失 （2）錨具變形，鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失（3）鋼筋與臺(tái)座間的溫差引起的

9、應(yīng)力損失（4）混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失（5）鋼筋松弛(徐舒)引起的應(yīng)力損失（6）混凝土的收縮和徐變引起的應(yīng)力損失1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)所使用的鋼筋有何要求？（5分）答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)所使用的鋼筋要求：具有高強(qiáng)度，良好的塑性和可焊性，同時(shí)與混凝土有較好的粘結(jié)性能。2軸心受壓構(gòu)件設(shè)置縱向鋼筋和箍筋的作用是什么？（8分）答：縱向鋼筋的作用： （1）協(xié)助混凝土受壓，減小截面尺寸（2）承受可能存在的不大的彎矩（3）防止構(gòu)件的突然脆性破壞 普通箍筋的作用：防止縱向鋼筋的局部壓屈，并與縱向鋼筋形成鋼筋骨架，便于施工螺旋箍筋的作用：使截面中間部分（核心）混凝土成為約束混凝土，從而提高構(gòu)件的強(qiáng)度和延性。3簡(jiǎn)述

10、預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋估算的一般方法。（12分）答：預(yù)應(yīng)力混凝土梁應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算和正常使用極限狀態(tài)計(jì)算，并滿足公橋規(guī)中對(duì)不同受力狀態(tài)下規(guī)定的設(shè)計(jì)要求，預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算應(yīng)根據(jù)這些限值條件進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力混凝土梁一般以抗裂性控制設(shè)計(jì)，因此預(yù)應(yīng)力混凝土梁預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積一般按正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。1橋梁結(jié)構(gòu)的功能包括哪幾方面的內(nèi)容？我國(guó)公路橋規(guī)規(guī)定了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)哪三種狀況？（6分） 答：橋梁結(jié)構(gòu)的四項(xiàng)基本功能要求：（1）結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用期間可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形、約束變形等的作用 ；（2）結(jié)構(gòu)在正常使用條件下具有良好的工作性能；（3）結(jié)構(gòu)在正常使

11、用和正常維護(hù)條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，具有足夠的耐久性；(4）在偶然荷載作用下或偶然事件發(fā)生和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能保持整體穩(wěn)定性，不發(fā)生倒塌。我國(guó)公路橋規(guī)規(guī)定的三種狀況：（1）持久狀況；（2）短暫狀況；（3）偶然狀況2兩類偏心受壓構(gòu)件的破壞特征有何區(qū)別？其判別條件是什么?（9分）答：大偏心受壓破壞破壞特征：部分受拉，部分受壓，受拉鋼筋應(yīng)力先達(dá)到屈服強(qiáng)度，隨后，混凝土被壓碎，受壓鋼筋達(dá)屈服強(qiáng)度。構(gòu)件的承載力取決于受拉鋼筋的強(qiáng)度和數(shù)量。破壞性質(zhì)：塑性破壞。小偏心受壓破壞破壞特征：，一般是靠近偏心力一側(cè)的混凝土首先達(dá)到極限壓應(yīng)變而壓碎，該側(cè)的鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，遠(yuǎn)離偏心力一側(cè)的鋼筋不論受拉還是受壓，一般達(dá)不

12、到屈服強(qiáng)度。構(gòu)件的承載力取決于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度和受壓鋼筋強(qiáng)度。破壞性質(zhì)：脆性破壞。判別條件：當(dāng)時(shí)，為大偏心受壓破壞時(shí)，為小偏心受壓破壞3什么是先張法、后張法的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)？比較他們的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。（10分）答：先張法：先張拉鋼筋后澆注混凝土，等混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的值，再放張鋼筋。后張法：先澆注混凝土，等混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的值，再?gòu)埨摻?。不同點(diǎn)：施工工藝不同，建立預(yù)應(yīng)力的方法不同，先張法是靠鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力來(lái)傳遞和保持預(yù)加應(yīng)力，而后張法是靠工作錨具來(lái)傳遞和保持預(yù)加應(yīng)力。相同點(diǎn)：都是通過(guò)張拉鋼筋在混凝土內(nèi)部建立預(yù)壓應(yīng)力1什么是剪跨比？剪跨比的大小不同使無(wú)腹筋簡(jiǎn)支梁出現(xiàn)何

13、種破壞形式？答：剪跨比：用來(lái)表示，此處和分別為剪彎區(qū)段中某個(gè)豎直截面上的彎矩和剪力，為截面有效高度。一般把的這個(gè)表達(dá)式稱為“廣義剪跨比”，它實(shí)質(zhì)上反映了梁內(nèi)正應(yīng)力與剪應(yīng)力的相對(duì)比值。剪跨比的大小不同使無(wú)腹筋簡(jiǎn)支梁出現(xiàn)：斜壓破壞、剪壓破壞、斜拉破壞。2簡(jiǎn)述預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的破壞過(guò)程包括哪幾個(gè)階段以及各階段若干不同的受力過(guò)程。答：施工階段：（1）預(yù)加應(yīng)力階段，此階段是指從預(yù)加應(yīng)力開(kāi)始，至預(yù)加應(yīng)力結(jié)束(即傳力錨固)為止。（2）運(yùn)輸安裝；使用階段：此階段是指橋梁建成通車后的整個(gè)使用階段。分為如下幾個(gè)受力狀態(tài)（根據(jù)構(gòu)件受力后可能出現(xiàn)的特征狀態(tài)）：消壓、開(kāi)裂、帶裂縫工作；破壞階段：預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件

14、在破壞時(shí)預(yù)加應(yīng)力損失殆盡，故其應(yīng)力狀態(tài)和普通鋼筋混凝土構(gòu)件相類似，其計(jì)算方法也基本相同。3什么是換算截面？以圖示單筋矩形截面為例（換算系數(shù)或彈模比為Es），求鋼筋的換算面積Asc和鋼筋混凝土開(kāi)裂截面的換算截面面積A0（給出過(guò)程和說(shuō)明）并繪出換算截面圖。答：換算截面：將鋼筋和受壓區(qū)混凝土兩種材料組成的實(shí)際截面換算成一種拉壓性能相同的假想材料組成的勻質(zhì)截面。假想的混凝土所承受的總拉力應(yīng)該與鋼筋承受的總拉力相等，故而，所以鋼筋的換算面積為受壓區(qū)混凝土面積和受拉區(qū)面積所組成的截面為鋼筋混凝土開(kāi)裂截面的換算截面，換算截面面積為：1通過(guò)繪制簡(jiǎn)圖和寫出表達(dá)式，說(shuō)明混凝土彈性模量的三種表示方法。（9分）答：簡(jiǎn)

15、圖略，混凝土彈性模量的三種表示方法： 原點(diǎn)彈性模量（初始彈性模量）：過(guò)原點(diǎn)作切線，該切線的斜率即原點(diǎn)彈性模量?；炷恋那芯€模量：過(guò)應(yīng)力應(yīng)變曲線上某一應(yīng)力作切線，該切線的斜率即為相應(yīng)于該應(yīng)力的切線模量。變形模量：連接混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線的原點(diǎn)O及曲線上某一點(diǎn)作割線，該割線的斜率即變形模量。 2采用雙筋截面的條件是什么？（6分）答：（1）當(dāng)截面承受的彎矩組合設(shè)計(jì)值較大，截面尺寸受到限制，混凝土強(qiáng)度不宜提高的情況下。（2）梁截面承受異號(hào)彎矩時(shí)。（2）構(gòu)造要求。3試說(shuō)明引起后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)力損失的主要原因和預(yù)防措施。（10分）答：后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)力損失的主要原因有：預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁間摩

16、擦引起的應(yīng)力損失；錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失；混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失；鋼筋松弛（徐舒）引起的應(yīng)力損失；混凝土的收縮和徐變引起的應(yīng)力損失。預(yù)防措施有：可采用兩端張拉、超張拉，選用變形小的錨具，采用低松弛預(yù)應(yīng)力筋等。1簡(jiǎn)述設(shè)置預(yù)拱度的目的，及按公路橋規(guī)規(guī)定如何設(shè)置預(yù)拱度？（6分）答：設(shè)置預(yù)拱度的目的：設(shè)置預(yù)拱度的目的是為了消除結(jié)構(gòu)重力這個(gè)長(zhǎng)期荷載引起的變形，另外，希望構(gòu)件在平時(shí)無(wú)靜活載作用時(shí)保持一定的拱度。設(shè)置要求：當(dāng)由短期效應(yīng)組合并考慮長(zhǎng)期效應(yīng)影響產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度不超過(guò)L/1600，可不設(shè)置預(yù)拱度；當(dāng)不符合上述規(guī)定時(shí)則應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度。預(yù)拱度值結(jié)構(gòu)自重長(zhǎng)期撓度1/2可變荷載頻遇值

17、長(zhǎng)期撓度。 2簡(jiǎn)述適筋梁、超筋梁和少筋梁的的主要破壞特點(diǎn)。(9分) 答：適筋梁破壞始于受拉鋼筋的屈服，而后受壓混凝土壓碎。由于破壞是由鋼筋先屈服，鋼筋塑性伸長(zhǎng)得到充分發(fā)展，破壞前梁的裂縫發(fā)生、發(fā)展，撓度變形較大，屬“塑性破壞”。超筋破壞是在鋼筋較多的情況下，破壞時(shí)鋼筋應(yīng)力尚小于屈服強(qiáng)度，破壞始于受壓混凝土先被壓碎。破壞前，梁的裂縫不寬，撓度也不大，無(wú)明顯破壞預(yù)兆，屬“脆性破壞”。少筋梁在開(kāi)裂前，荷載一撓度曲線基本為直線，梁一旦開(kāi)裂，受拉鋼筋立即達(dá)到屈服強(qiáng)度，撓度陡增，裂縫少而寬。沿梁高延伸，使梁的承載力很快喪失。破壞較突然屬“脆性破壞”。3為什么預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)必須采用高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土和高強(qiáng)

18、鋼筋？（10分） 答：（1）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工的通常做法是張拉鋼筋，使其伸長(zhǎng)后再加以錨固，將其反力傳遞于混凝土，造成鋼筋受拉而混凝土受壓的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)。這種預(yù)應(yīng)力狀態(tài)必須依靠高強(qiáng)度鋼筋的張拉和回壓來(lái)建立，混凝土由于受到很高的壓應(yīng)力也必須采用高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。（2）鋼材強(qiáng)度越高，混凝土強(qiáng)度級(jí)別也相應(yīng)提高，只有這樣才能充分發(fā)揮高強(qiáng)鋼材的抗拉強(qiáng)度，有效地減小構(gòu)件截面尺寸，因而也可減輕結(jié)構(gòu)自重。（3）不采用高強(qiáng)度的鋼筋，就無(wú)法克服由于各種因素所造成的應(yīng)力損失，也就不可能有效地建立預(yù)應(yīng)力。1試?yán)L制混凝土棱柱體試件在一次短期荷載下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖，并簡(jiǎn)述曲線的組成和特征點(diǎn)。答：（1）圖略；（2）曲線的

19、組成由三個(gè)階段：上升段OC，下降段CD和收斂段DE；（3）特征點(diǎn)：A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為比例極限，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為峰值應(yīng)力，對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?yōu)榉逯祽?yīng)變，D點(diǎn)為反彎點(diǎn)，E點(diǎn)為收斂點(diǎn)2鋼筋混凝土軸心受壓短柱與長(zhǎng)柱在破壞時(shí)表現(xiàn)了什么不同的破壞特點(diǎn)？在承載力計(jì)算中如何考慮長(zhǎng)柱影響效應(yīng)的？答：鋼筋混凝土短柱破壞時(shí)，柱中部的橫向撓度很小，其破壞是材料破壞即混凝土被壓碎破壞。；鋼筋混凝土長(zhǎng)柱破壞前，橫向撓度增加很快，使長(zhǎng)柱的破壞來(lái)得比較突然，導(dǎo)致失穩(wěn)破壞。承載力計(jì)算中用短柱的承載力乘以穩(wěn)定系數(shù)即考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比增大的附加效應(yīng)使構(gòu)件的承載力降低的計(jì)算系數(shù)來(lái)考慮長(zhǎng)柱的影響效應(yīng)。3預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的優(yōu)越性主要有哪些？不足之處體

20、現(xiàn)在哪些方面？（11分）答：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性主要有：（1）提高肋構(gòu)件的抗裂度和剛度。（2）可以節(jié)省材料，減少自重。（3）可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力。（4）結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。5）預(yù)應(yīng)力可作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的手段。不足之處：（1）工藝復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求甚高，因而需要配備一支技術(shù)較熟練的專業(yè)隊(duì)伍。（2）需要有專門設(shè)備，如：張拉機(jī)具、灌漿設(shè)備等。先張法需要有張拉臺(tái)座；后張法還要耗用數(shù)量較多、質(zhì)量可靠的錨具等。（3）預(yù)應(yīng)力反拱度不易控制。（4）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)工費(fèi)用較大，對(duì)于跨徑小、構(gòu)件數(shù)量少的工程，成本較高。1在進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算時(shí)，為什么除滿足承載力要求外還必須滿足裂縫

21、寬度和變形的要求？（5分）答：（1）還必須滿足裂縫寬度的要求：a、使用功能要求 ；b、外觀要求，心理界限；c、 耐久性的要求 ； （2）還必須滿足變形的要求：a、撓度過(guò)大，損壞使用功能；b、使相鄰構(gòu)件開(kāi)裂、壓碎；c、心理安全 ；d、撓度過(guò)大，發(fā)生振動(dòng)，動(dòng)力效應(yīng)。2試?yán)L出第二類單筋T形截面梁的截面承載力計(jì)算圖示，并寫出其基本計(jì)算公式和適用條件。（8分）3試述預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件從預(yù)加應(yīng)力到承受外荷載，直至最后破壞的各個(gè)階段。給梁施加預(yù)應(yīng)力是為了提高梁的承載力嗎？為什么？（12分）試?yán)L出第二類單筋T形截面梁的截面承載力計(jì)算圖示，并寫出其基本計(jì)算公式和適用條件。（8分）答：（1）計(jì)算簡(jiǎn)圖：（2）基本

22、公式：（3）適用條件：3（12分）答：預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件的破壞過(guò)程（三個(gè)主要階段）：（一）施工階段1、預(yù)加力階段施加預(yù)加力的全過(guò)程2、運(yùn)輸、安裝階段（二）正常使用（營(yíng)運(yùn)）階段（1）加載至手拉邊緣混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零（彈性階段）（2）加載至受拉區(qū)裂縫即將出現(xiàn)（彈性）（3）帶裂縫工作階段（三）破壞階段承載能力不提高，因?yàn)樵谡Ｅ浣罘秶鷥?nèi)，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的破壞彎矩主要與構(gòu)件的組成材料受力性能有關(guān)，其破壞彎矩值與同條件普通鋼筋同梁的破壞彎矩值幾乎相同，只是大大改善了結(jié)構(gòu)在正常使用階段的工作性能。1與勻質(zhì)彈性材料梁的變形計(jì)算相比，鋼筋混凝土梁的變形計(jì)算有何不同？為什么？答：主要是使用階段的剛度不同。對(duì)勻

23、質(zhì)彈性材料而言，當(dāng)截面和材料一定時(shí)，截面剛度就是常數(shù)，彎矩M和撓度f(wàn)成線性關(guān)系。對(duì)鋼筋混凝土梁而言，裂縫出現(xiàn)后的帶裂縫工作階段，混凝土的變形模量降低，由于受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂，梁的慣性矩發(fā)生變化，剛度下降，撓度f(wàn)比彎矩M增加得快，因而其計(jì)算剛度不能取EI，剛度B沿梁長(zhǎng)是一個(gè)變數(shù)。2鋼筋混凝土適筋梁受力破壞經(jīng)歷了哪幾個(gè)工作階段？簡(jiǎn)述各階段中正截面上應(yīng)力的變化情況。答：（1）經(jīng)歷了三個(gè)階段：第階段：梁沒(méi)有裂縫，第階段：梁帶裂縫工作，第階段：破壞階段。（2）第階段：梁全截面工作，拉應(yīng)力和壓應(yīng)力其本呈三角形分布，縱向鋼筋承受正向拉應(yīng)力。混凝土處于彈性工作階段，應(yīng)力與應(yīng)變成正比。第階段末：混凝土受壓區(qū)其本呈三角形分布，受拉區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形呈曲線形，受拉邊緣混凝土拉應(yīng)變臨近極限拉應(yīng)變，拉應(yīng)力達(dá)到混凝土的抗拉強(qiáng)度。裂縫將要出現(xiàn)。第階段：在裂縫截面上，拉區(qū)混凝土退出工作，鋼筋承擔(dān)所有的拉力，應(yīng)力重新分布，壓應(yīng)力不再呈三角形分布，而形成微曲的曲線形，中和軸位置上移。第階段末：鋼筋應(yīng)變達(dá)到屈服時(shí)的應(yīng)變值，應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度。第階段：鋼筋拉應(yīng)變?cè)黾雍芸?，?yīng)力維持屈服強(qiáng)度