预应力混凝土考试试卷(三套)

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2018-10-12
简介
本文主要阐述关于预应力混凝土方面的知识内容,试题中通过各种形式的试题类型,将基于抗弯承载力的预应力度的定义,混凝土收缩的原因,无粘结预应力混凝土受弯构件的特点,施加部分预应力的方法等方面的知识。详细试题内容,请阅读全文!

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淮阴工学院课程考试试卷第1页共9页班级姓名学号----------------------------装--------------------------订----------------------线-----------------------------得分统计表:一、简答题:(每小题8分,共80分)1、简述预应力度的定义。答:1)基于抗弯承载力的预应力度的定义(PPR)uPuPSMPPRM,其中uPM表示由预应力筋提供的抵抗弯矩;uPSM表示由预应力筋和非预应力筋共同提供的抵抗弯矩2)基于钢筋拉力的预应力度的定义(PPR)PPyPPySyAfPPRAfAf,对于无明显屈服台阶的钢筋时:0.20.2PPSyAfPPRAfAf3)基于消压弯矩或消压轴力的预应力度的定义(PPR)M0N0PPRMN或其中:M0(或N0)表示消压弯矩(或消压轴力),即将控制截面受拉边缘预压应力抵消为零时的弯矩值(或轴力值);M(或N)表示使用荷载(不包括预应力)下控制截面的弯矩值(或轴力值)2、用两种理论解释混凝土收缩的原因。答:第一种理论是:混凝土的收缩是由凝缩(水泥水化作用时体积减少)和干缩(混凝土中水分子挥发而引起体积减少)所组成的。第二种理论是:毛细管的作用:即混凝土内部由骨架和小孔隙组成,水分在孔隙中形成凹形液面而产生表面张力,对孔壁产生垂直压力而引起水泥浆胶体的压缩。3、解释预应力混凝土结构对混凝土的性能要求及其原因。答:1)高强:①有效减小构件尺寸、减轻自重,利于适应大跨径②E较大,变形小,预应力损失较小③提高粘结强度④提高(锚固)端的受压承载力2)低收缩、低徐变:原因为可降低预应力损失3)快硬、早强:原因是可尽早施加预应力,加快施工进度4)良好耐久性:原因是防止受腐蚀4、试说明张拉控制应力con不能太高和太低的原因。答:1)con不能太高的原因:①开裂荷载容易接近破坏荷载②反拱过大,不易恢复③局压破坏可能性增加④钢筋易拉断2)con不能过低的原因:可能达不到预应力的效果。5、试分别说明预应力损失中瞬时损失和长期损失的含义及其所包括的具体预应力损失。答:1)瞬时损失:是指施加预应力时短期时间内完成的损失,包括锚具变形钢筋滑移的预应力损失l1、混凝土弹性压缩引起的预应力损失、先张法蒸汽养护引起的预应力损失l3、弯折点的摩阻损失、后张法孔道摩擦损失l2、分批张拉引起的预应力损失等2)长期损失:是指考虑了材料的时间效应所引起的预应力损失,包括混凝土的收缩徐变所引起的损失l5、张拉钢筋应力松弛引起的损失l46、简述无粘结预应力混凝土受弯构件的特点。答:1)预应力钢筋在纵向的两锚固点间可以自由滑动,在混凝土梁体中起着拉杆的作用,其受力具有内部超静定结构的特征;2)预应力钢筋可在混凝土体内,也可以在体外;3)预应力钢筋的变形与混凝土变形不一致;4)预应力钢筋的应力基本相等(尤其是摩擦力小时):其抗弯承载力要比相应的有粘结预应力低,而且预应力钢筋很难达到极限强度;5)无粘结的体外预应力:无需预留孔道,无需灌浆,易更换,经济性好;6)平截面假定只适用于混凝土梁体的平均变形,不适用于无粘结钢筋;7)最大弯矩区段的裂缝少(对于不配粘结非预应力钢筋的无粘结预应力混凝土构件);专业:土木工程课程名称:现代预应力结构学分:1.5试卷编号(A)课程编号:1411360考试方式:开卷考试时间:100分钟拟卷人(签字):拟卷日期:20011-5-12审核人(签字):题号一二三四五六七八九十总分得分得分阅卷人淮阴工学院课程考试试卷第2页共9页班级姓名学号----------------------------装--------------------------订----------------------线-----------------------------7、解释预应力混凝土受压构件中大偏心受压破坏的过程、特征、条件及承载能力的主要影响部分。答:1)破坏过程:(远离偏心压力侧)受拉钢筋屈服,然后受压区混凝土面积逐渐减少,直到最终被压碎;2)破坏特征:临近破坏时截面转角较大,有明显预兆,具有塑性破坏性质;3)破坏条件:初始偏心距e0较大,(远离偏心压力侧)受拉钢筋的配筋率不高;4)承载能力:主要取决于远离偏心压力侧的受拉钢筋。8、试画出先张法预应力混凝土构件端部自锚区的粘结应力、钢筋应力和混凝土应力的图形。答:粘结应力图(1):钢筋应力图(2)混凝土应力图(3)9、试解释下列各图中非预应力钢筋的作用(其中实线表示预应力钢筋,虚线表示非预应力钢筋)。答:图(1)表示在跨中处承受预应力所引起的拉力;图(2)表示承受预应力所引起的压力;图(3)表示加强吊装施工期间的预制梁的拉力;图(4)表示分散裂缝和提高极限强度的作用;图(5)表示在梁端处承受预应力所引起的拉力;图(6)表示加强有峰值弯矩(也即负弯矩)的悬臂和连续梁的支座;10、试写出部分预应力混凝土受弯构件中以极限强度为基础的截面设计方法的具体步骤。答:1)拟定截面(按介于钢筋混凝土与全预应力混凝土的中间情况)2)确定总的受拉钢筋数量A(设都为预应力)(按正截面强度计算)3)确定所需的预应力度PPR(按抗裂度要求),再根据PPR计算所需的预应力钢筋AP;4)确定非预应力钢筋的钢筋种类和面积AS:()pySPyfAAAf5)统筹考虑选择预应力钢筋及非预应力钢筋,重新计算并验算;二、计算题(每题10小题,共20分)1、已知一混合配筋的部分有粘结预应力混凝土T形截面受弯构件,截面尺寸及主要参数如下图所示。'bf1100mm,b300mm,h900mm,'hf160mm,hp750mm,hs800mm22Ap2940mm,fpy1320MPa,As1847mm,fy360MPa,fc23.1MPa试采用简化分析方法计算正截面抗弯承载力。得分阅卷人淮阴工学院课程考试试卷第3页共9页班级姓名学号----------------------------装--------------------------订----------------------线-----------------------------解:1)截面混凝土受压区形状判别和高度计算:''33323.1101100160406629401320101847360104546cffppysyfbhkNAfAfkN则'fxh。于是,混凝土受压区高度可按下式计算:即4546=4066+1.023.1300x-1604546=4066+1.0,解得x229mm2)正截面抗弯承载能力计算:''''''''''10100022fuccffysspopyppxhMfxhfbbhhfAhafAha123.1300229775229/2123.11100300160775160/22188kNm2、已知,如图所示,b600mm,h800mm,构件计算长度0l6m;C50混凝土,2fc23.1N/mm;'2fsfs300N/mm,'2AsAs1963mm(各),'asas40mm;2fpy1320N/mm,有效预应力2pe105N0m/m;外荷载产生的N1578kN,M01904kNm;求预应力钢筋的面积Ap。解:轴向压力对截面重心偏心距e0M/N1.2m附加偏心距800/3026.720aemmmm,取26.7mm,01.227iaeeem计算偏心距增大系数:10.5fcA/N0.523.1600800/14780003.751取1121.150.01l0/h1.150.016/0.81.075220121161111.0751.02571400i/14001.227/0.730.8lehh上式中,0h取sA和pA的中点离受压边的距离,计算弯矩1997iMNekNm一般来说,预应力受压构件为大偏心受力,NC1fcbx,C50的11由平衡方程''NcAsfyAsfyApfpyN'''Asfy0.5hasNc0.5h0.5xAsfy0.5hasApfpy0.5hapM求解得:2x259.3mm,Ap1520mm,配11根钢绞线2Ap111391529mm相对界限受压区高度x/h0259.3/7300.355计算相对界限受压区高度b:由预应力产生的混凝土应力2210501529105015293001087/600800600800/6pcNmm19.52105010.871111.4/3.45popeepcNmmC50的10.8,10.4140.0021bpypocuscufE,为大偏心受压构件。淮阴工学院课程考试试卷第4页共9页班级姓名学号----------------------------装--------------------------订----------------------线-----------------------------得分统计表:一、简答题:(每小题8分,共80分)1、什么叫预应力混凝土?答:美国混凝土学会的定义:预应力混凝土四根据需要人为…
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