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钢筋混凝土第九章变形第十章预应力



第九章 第十章 一、填空(每空 1 分,共 35 分)

钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性 预应力混凝土结构设计(252 分)

1. 验算变形及裂缝宽度时, 采用荷载 , 和材料强度的 。 2. 裂 缝 间 纵 向 受 拉 钢 筋 重 心 处 的 拉 应 变 不 均 匀 系 数 ψ 的 物 理 意 义 是 。 3.一根适筋梁,单筋矩形,若在受压区添加两根细钢筋,梁抗弯刚度将 4.配筋率和材料给定时, 对截面弯曲刚度的提高作用最明显。 5.确定最大裂缝宽度限值,主要考虑两个方面理由,一是 是 足 。 , 及 , , 要求;钢材需满 有关。 , 钢筋应力松弛损失 。 , , ,与混凝土之间能较好地联结要求。 6.预应力构件所用混凝土,需满足 7.张拉控制应力值的大小与 8.减少预应力摩擦损失的措施有 与 9.后张法构件σ 、 有关。 l5 的取值比先张法低,因为 。 ,二

10.材料强度等级和截面尺寸相同时,预应力混凝土轴心受拉构件与钢筋混凝土构件 的 相同,但抗裂度 低,延性 好。 11.预应力受弯构件的挠度由两部分叠加而成,一部分由 ,另一部 分 。 12. 所 谓 预 应 力 结 构 就 是 人 为 地 在 结 构 承 受 外 荷 载 前 先 造 成 一 个 与_ 产生的应力状态 的应力状态。 13.预 应 力 构 件 与 普 通 钢 筋 砼 构 件 相 比 ,其 最 大 的 优 点 是 。

14.当 采 用 相 同 的 材 料 时 ,预 应 力 砼 构 件 与 普 通 钢 筋 砼 构 件 相 比 ,不

能提高构件的

能力。
分界的。 长 ,对 ,后 张

15. 划 分 第 一 批 和 第 二 批 预 应 力 损 失 是 以 1 6 . 锚 具 变 形 损 失 σ l1 = a * E s / l. 式 中 l 对 先 张 法 , 应 取 后张法应取 。 17预 应 力 损 失 的 最 低 限 值 ,先 张 法 为 法为 。 二 .选择 题 (50×2分 =100分 ) 1. 规范对正常使用极限状态, 结构构件应 (A)分别按荷载短期效应、长期效应组合验算 (B)用内力组合设计值验算

(C)按短期效应组合并考虑长期效应组合影响验算 (D)外载用设计值, 材料用标准值 2. 何情况下用应力阶段Ia 计算 (A)裂宽 (B)短期刚度 (C)抗裂度 (D)长期刚度

3. 轴拉RC构件裂缝的出现与 (A)混凝土极限拉应变有关 (C)保护层的厚度有关 4. 规范验算的裂缝宽度是指 (B)混凝土与钢筋间的握裹强度有关 (D)配筋率大小有关

(A)钢筋表面的裂缝宽度 (B)钢筋水平处构件侧表面的裂缝宽度 5. 构件裂缝的分布主要与 (A)混凝土抗拉强度有关 (C)混凝土与钢筋间的握裹强度有关 6. 受拉钢筋应变不均匀系数ψ 愈大表明 (A)裂缝间受拉混凝土参加工作程度大 (C)裂缝间钢筋平均应变小 7. RC梁内采用高等级钢筋后 (A)裂缝宽度不容易满足 承载力没有影响 8. 在Ms, As 相同的条件下, 梁截面形状不同, 则 (A)仅承载力不同 (B)仅裂宽不同 (B)裂缝宽易满足 (B)混凝土极限拉应变有关

(C)构件底面的裂缝宽度

(D)混凝土回缩及钢筋伸长量有关

(B)受拉混凝土参加工作程度小

(D)与受拉混凝土参加工作的程度无关

(C)对两种极限状态均有利

(D)对极限

(C)承载力, 裂宽及刚度均不同 (D)承载力及刚度不同

9. 配置受压钢筋的梁长期刚度大些, 主要原因是 (A)类似增加了上翼缘 (C)降低了压区 10. RC梁内采用高等级混凝土 (A)对两种极限状态均很有利 (B)对两种极限状态有利, 作用较小 (B)可减少混凝土收缩、徐变对刚度的影响 (D)增加了配筋率

(C)承载力提高有限, 但可有效减小裂宽, 增大刚度 11. 验算裂宽不满足且相差不大时, 最好的措施是 (A)减小钢筋直径 (B)提高钢筋强度等级 (C)适当增大截面宽度 (D)提高混凝土强度等级 12. 规范规定的正常使用极限状态的可靠度指标比承载能力极限状态低,这是考虑到 (A)正常使用极限状态一般不宜出现 (B)达到正常使用极限状态的危害性较小

(C)正常使用极限状态的出现容易发现 (D)一旦达到正常使用极限状态容易采取加固等措施 13. 正常使用极限状态是指结构或构件不能满足 (A)耐久性 (B)安全性 (C)适用性 (D)适用性或耐久性

14. 砼保护层厚度与下列哪个因素无关 (A)耐久性 (B)防火 (C)钢筋和砼的粘结 (D)防水

15. 钢筋砼等截面受弯构件,其截面刚度 (A)沿构件长度不变;不随荷载变化 (C)沿构件长度不变;但随荷载变化 16. 钢筋砼构件的截面刚度随时间 (A)不变 (B)肯定变大 (C)肯定变小 (D)可能变大,可能变小 (B)不随荷载变化;但沿构件长度变化 (D)随荷载变化;且沿构件长度变化

17. 下面哪个因素对截面短期刚度无影响 (A)截面尺寸 (B)计算跨度 (C)砼等级 (D)配筋率

18. 钢筋强度等级fy 与哪一项无关 (A)抗裂度 Mcr (B)裂缝宽度Wmax (C)刚度Bs (D)承载力Mu

19. 钢筋直径d(≤25mm)与哪一项有关

(A)抗裂度 Mcr

(B)裂缝宽度Wmax

(C)刚度Bs

(D)承载力Mu

20. 对构件施加预应力的主要目的是 (A)提高承载力 (B)提高抗裂度, 充分利用高强材料 21. 所谓预应力构件是指 (A)对钢筋进行张拉的构件 (B)将压力加在结构构件上 (C)对构件进行检验 (D)节省材料

(C)对外载作用下产生拉应力部位的混凝土施加预压力 22. 为什么不宜用中等强度钢筋作预应力筋? (A)变形过大 (B)预应力效果差 (C)不能有效提高强度 (D)配筋多

23. 之所以说PC结构为事先检验过的结构, 因为 (A)张拉钢筋时的应力高于使用阶段的应力 (B) 预加应力后, 混凝土的强度还会增大

(C) 破坏阶段的钢筋应力和混凝土应力不超过预加时的应力 24. 张拉控制应力? con 是 (A)张拉力除以张拉钢筋面积所得的值 (C)钢筋屈服时的应力 25. 后张法的? con 取值小于先张法, 因为 (A)前者钢种强度高, 塑性差 (C)前者在构件上张拉, 混凝土弹性压缩已完成 26. 一般台座上张拉的先张法的锚具损失比后张法 (A)大 (B)小 (C)不确定 (D)相等 (B)前者预应力损失小些 (B)扣除全部预应力损失后钢筋中的应力 (D)钢筋的极限强度值

27. 张拉控制应力大, 钢筋应力松驰损失 (A)大些 (B)小些 (C)无影响 (D)相等

28.先张法的 ? lI 和 ? lII 分别为 (A)

? lI ? ? l1 ? ? l 2 ? ? l 3 ,

? l ? ? ? l 4 ? ? l5

(B)

? lI ? ? l1 ? ? l 2 ,

? l ? ? ? l3 ? ? l 4 ? ? l5
(C)

? lI ? ? l1 ? ? l 2 ? ? l 3 ? ? l 4 ,

? l ? ? ? l5

(D)

? lI ? ? l1 ? ? l 3 ? ? l 4 ,

? l ? ? ? l5 ? ? l6
29. 后张法的 ? lI 和? l ? 分别为 (A)

? lI ? ? l1 ? ? l 2 ? ? l 3 ,

? l ? ? ? l 4 ? ? l5

(B)

? lI ? ? l1 ? ? l 2 ,

? l ? ? ? l 4 ? ? l5 ? ? l6
(C)

? lI ? ? l1 ? ? l 2 ? ? l 3 ? ? l 4 ,

? l ? ? ? l5

(D)

? lI ? ? l1 ? ? l 3 ? ? l 4 ,

? l ? ? ? l5 ? ? l6
30. 条件相同的先、后张法PC轴拉构件, 当? con 及? l 相同时 混凝土的有效预应力? pc ? (A)两者相等 (B)后张法大 (C)后张法小 (D)不确定

31. 仅配Ap 的后张法PC轴拉构件完成第二批损失后, 预应力筋总拉力Np=(σ con-σ l) Ap=50KN. 若加载至混凝土应力为零, 则外载N0 为 (A)等于50KN (B)少于50KN (C)大于50KN (D)不确定

32. 仅配Ap 的先张法PC轴拉构件完成第二批损失后, 预应力筋总拉力Np0=(σ con-σ l) Ap=50KN. 若加载至混凝土应力为零, 则外载N0 为 (A)等于50KN (B)少于50KN (C)大于50KN (D)不确定

33. PC轴拉构件, 抗裂荷载Ncr 等于 (A)后张法(σ pc2+ftk)An, 先张法(σ pc2+ftk)A0 (B)先后张法均为(σ pc2+ftk)A0 (C)先张后法均为(σ pc2+α Eσ pc2+ftk)A0

34. 条件相同的预应力与非预应力轴拉构件, 其极限承载力和抗裂 (A)均相同 (C)承载力预应力高,抗裂相同 (B)抗裂度预应力高,承载力相同 (D)承载力和抗裂度均预应力高

35. 验算施工阶段PC轴拉构件时, 对先张法, 预应力钢筋应力取 (A)σ con (B)σ con-σ LI (C)σ con-σ LII

36. 验算后张法PC轴拉构件端部局部承压时, 钢筋总拉力为 (A)1.2σ conAp σ conAp 37.仅配AP 的 PC受弯构件与条件相同的RC受弯构件相比 (A)受弯、受剪承载力相同 (C)曲线配筋时, 受剪能力提高 (B)受弯同、受剪可提高 (D)受弯受剪均可提高 (B)(σ con-σ L2)AP (C) 1.2(σ con-σ L2)Ap (D)

38. PC梁中在预应力筋应力较高的情况下, 仍可增加较大的荷载, 主要是 (A)预应力筋极限强度高 (C)内力臂可不断增大 (B)受压混凝土fc 高 (D)受压区面积不断增大

39. 在PC受弯构件受拉区配非预应力筋可以 (A)提高受弯能力 (B)提高抗裂度 (C)节省费用

40. PC受弯构件当满足抗裂度要求后, 再于受压区配非预应力筋可以 (A)起架立筋作用 (B)防止预拉区裂缝或限制裂宽 (C)防止意外 (D)防止受拉区裂缝

41. PC受弯构件由预应力产生的混凝土法向应力及相应阶段预应力筋的应力计算时,按 (A)匀质弹、塑性材料的偏压公式 (C)匀质弹性材料的偏压公式 (B)匀质弹性材料的受弯公式 (D)匀质弹、塑性材料的受弯公式

42. PC受弯构件正截面抗裂验算中, 严格要求不出现裂缝的构件, 在荷载的 (A)短期效应组合下不允许出现拉应力 (C)短期效应组合下允许出现拉应力 (B)长期效应组合下不允许出现拉应力

43. 对一般要求不开裂的受弯构件,在荷载短期效应组合下,σ ck-σ pc≤ftk,其中 (A)σ pc 是预应力钢筋水平处有效预压应力 (B)σ pc 是扣除全部预应力损失后抗裂验算边缘砼的预压应力 (C)σ ck 是恒荷载引起的砼法向应力 44. 部分预应力混凝土是指 (A)使用荷载下不允许出现裂缝 (C)配有非预应力筋 45. 超张拉不能减小哪一项预应力损失 (A)磨擦损失 (B)锚具变形损失 (C)钢筋应力损失 (B)使用荷载下允许出现拉应力 (D)使用荷载下不允许出现拉应力 (D)σ ck 是活载引起的砼法向应力

46. 在PC受弯构件受压区配置适量预应力筋Ap′后将 (A)降低抗裂度 (B)提高抗裂度 (C)对抗裂度和承载力无影响 (D)提高承载力

47. 条件相同的PC受弯构件和RC受弯构件(记为1和2) ,当外载增加Δ Mu 时,内力臂系 数和钢筋(Ap 或As)应力的增量 (A)Δ η 1>Δ η 2;Δ σ s1>Δ σ s2 (C)Δ η 1<Δ η 2;Δ σ s1<Δ σ s2 (B)Δ η 1>Δ η 2;Δ σ s1<Δ σ s2 (D)Δ η 1<Δ η 2;Δ σ s1>Δ σ s2

48. 外载为多大时,预应力轴拉构件的砼开始从受压转为受拉 (A)N=(σ pc2+ftk)Ao (B)N=σ pc2Ao (C)N=σ conAp (D)N=fpyAp

49. PC受弯构件与条件相同的RC受弯构件相比,其界限压区高度系数ξ b (A)大 (B)小 (C)相等 (D)采用高强钢筋时大

50. 如果对轴心受压构件施加预应力,则其极限承载力Nu (A)增大 (B)相等 (C)减小 (D)可能相等,可能减小

三 简答题 (每题 6 分,共 72 分)
1. 何谓“最小刚度原则”?试分析应用该原则的合理性。 2. 简述配筋率对受弯构件正截面承载力,挠度和裂缝宽度的影响。 3. 影响混凝土耐久性的主要因素是那些? 4. 预应力构件张拉控制应力为什么不宜太高,也不宜太低? 5. 简述各种预应力损失的含义及减小措施。 6. 为什么预应力砼构件必须采用高强材料? 7. 分别写出先后张法第一批,第二批预应力损失表达式。 8. 比较先后张法轴心受拉构件计算的异同点。 9. 什么是先张法构件预应力钢筋的传递长度,和锚固长度有什么不同? 10.预应力受弯构件计算包括哪些内容? 11.简述保证耐久性的措施。 三、计算题(每题 15 分,共 45 分) 1.一先张法轴心受拉正方形截面构件,截面尺寸:200×200mm,张拉控制应力σ 2. 2 2 con =700N/mmm ,第一批预应力损失为 30 N/mmm , 第一批预应力损失为 120 N/mmm ,预应力 筋截面面积 Ap =490mm2 ,非预应力筋面积为 450 mm2 ,σ l5 =80 N/mmm2. ,钢筋与混凝土弹性模 量之比为 5,混凝土抗拉强度标准值 ftk =2.45 N/mmm2. . 1).有效预压应力,消压荷载,开裂荷载,极限荷载。

2).当混凝土在使用荷载作用下拉应力达 2.0 N/mm ,此时轴心拉力为多少? 2. 后张法轴心受拉正方形截面构件,截面尺寸:200×200mm,孔道直径 50mm。张拉控制 2. 2 2 应力 σ con =700N/mmm ,第一批预应力损失为 30 N/mmm , 第一批预应力损失为 120 N/mmm , 预应力筋截面面积 Ap =490mm2 ,非预应力筋面积为 450 mm2 ,σ l5 =80 N/mmm2. ,钢筋与混凝土 弹性模量之比为 5,混凝土抗拉强度标准值 ftk =2.45 N/mmm . 求:1)有效预压应力,消压荷载,开裂荷载。 2)当混凝土在使用荷载作用下拉应力达 1.5 N/mm ,此时轴心拉力为多少? 3.一先张法轴心受拉预应力构件,截面为 b×h=120×200mm ,预应力钢筋截面面积 A p =804mm2 ,强度设计值 f py =580MPa,弹性模量 Es=1.8×105 MPa,混凝土为 C40 级 (ftk =2.40MPa,Ec=3.25×104 MPa) ,张拉控制应力应力为 700 Mpa,预应力损失为 222MPa。 试求: (1)完成第二批预应力损失后,预应力筋的应力和混凝土的应力; (2)加荷至混凝土 应力为零时的轴力; (3)加荷至构件开裂前瞬间的轴力; (4)此拉杆的极限轴力设计值。
2 2.

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