结构设计原理思考与练习题答案 单元10答案.docx

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1、单元10预应力混凝土受弯构件计算思考与练习1试分析预应力混凝土受弯构件各工作阶段的受力特性及计算方法。答：预应力混凝土受弯构件从张拉力筋到受荷破坏大致可分为四个工作阶段：第一阶段为预施应力阶段（主要包括构件预制、运输、安装）；第二阶段为从受荷开始宜到构件出现裂缝前的整个阶段；第三阶段为带裂缝工作阶段：第四阶段为破坏阶段。计算方法有：（1）持久状况承载能力极限状态计算；（2）持久状况正常使用极限状态计算；（3）持久状况构件应力验算；（4）短暂状态构件应力计算。2.预应力混凝土构件为什么要进行正应力验算？应验算哪两个阶段的正应力？答：预应力混凝土构件自预加应力至承受外加作用需要经历几个不同的受力阶

2、段，各受力阶段均有其不同的受力特点。如预加预应力阶段（制造阶段）构件截面受到最大预加力作用，从一开始施加预应力起，其预应力钢筋和混凝土就已处于高应力状态，构件截面是否能经受高应力状态下的考验？构件制造好后在运输和安装过程中能否经受动载的冲击作用？构件安装就位后承受二期恒载及外加作用时，是否满足正常使用极限状态时的应力要求？尤其是承受活荷载作用时的疲劳性能要求。因此，为了保证构件在各个阶段的工作安全可靠,除了对其破坏阶段进行承载能力计算外,还必须对使用阶段和施工阶段分别进行正截面和斜截面应力计算。3 .预应力混凝土构件施工阶段混凝土应力如何控制？答：混凝土压应力1高强度混凝土：b0.5几；普通级

3、混凝土：G7.;混凝土拉应力b：当:07A时，预拉区应配置其配筋率不小于0.2%的纵向非预应力钢筋；当d1.15;时，预拉区应配置其配筋率不小于0.4%的纵向非预应力钢筋；当1.1545寸，预拉区应配置的纵向非预应力钢筋配筋率，按以上两者直线内插法取用，拉应力不应超过1.15力.。4 .后张法构件为什么要进行局部承压计算?通常要进行哪些方面的计算？答：后张法预应力混凝土构件在锚固区一般处于局部受压状态，尤其在高吨位下，容易破坏，为防止局部混凝土受压开裂和破坏，必须进行局部承压计算。为防止局部承压区出现裂缝，一般进行局部承载力计算和局部抗裂验算。5 .预应力混凝土构件使用阶段的预应力钢筋和混凝土

4、的应力如何控制？答：混凝土边缘最大压应力应满足即W.W0.5/的要求，其中业为混凝土轴心抗压强度标准值。预应力钢筋的应力应满足下列要求：对钢丝、钢绞线：kp0.80fpk；对精轧螺纹钢筋：0.654*;预应力混凝土受弯构件受拉区的普通钢筋，在使用阶段的应力很小，可不必验算。6 .预应力混凝土受弯构件的变形由几部分构成？如何控制？答：预应力混凝土受弯构件的变形是由偏心预加力引起的上挠度（又称上拱度）和外荷载（恒载与活载）所产生的下挠度两部分所组成。对于跨径不大的预应力混凝土简支梁，其总挠度一般是比较小的。预应力混凝土梁变形的精确计算，应同时考虑混凝土收缩、徐变、弹性模量等随时间而变化的影响因素，

5、计算时常需借助于计算机。7 .何谓预应力钢筋的传递长度和锚固长度？答：钢筋从应力为0的端面到应力为。*的这一长度称为预应力钢筋的传递长度。把钢筋从应力为0的端面至钢筋应力为九的截面为止的这一长度称之为锚固长度。8 .预应力混凝土受弯构件的预拱度如何设置？答：由于存在上拱度，预应力混凝土简支梁一般可不设置预拱度。但当梁的跨径较大,或对于下缘混凝土预压应力不是很大的构件（例如部分预应力混凝土构件），有时会因恒载的长期作用产生过大挠度。故公路桥规规定预应力混凝土受弯构件由预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时，可不设预拱度；当预加应力的长期反拱值小于按荷载短期组合计算的长期挠

6、度时应设预拱度，预拱度值按该项荷载的挠度值与预加应力长期反拱值之差采用。9 .预应力钢筋混凝土简支T梁桥梁肋为何设计成马蹄状？答：增加受拉区面积和截面积，便于布置预应力筋。10 .预应力混凝土梁的设计包括哪些内容？答：（1）正截面与斜截面承载力计算；（2）确定预应力钢筋的张拉控制应力，估算各项预应力损失并计算各阶段相应的有效预应力；（3）按短暂状况和持久状况进行构件的应力验算；（4）正截面与斜截面的抗裂验算；（5）主梁的变形计算；（6）锚固局部承压计算与锚固区设计。11 .预应力混凝土简支梁设计的一般步骤是什么？答：计算步骤如下：（1）根据设计要求，参照已有设计的图纸与资料，选定构件的截面型式与相应尺寸：或者直接对弯矩最大截面，根据截面抗弯要求初步估算构件混凝土截面尺寸：（2）根据结构可能出现的荷载效应组合，计算控制截面最大的设计弯矩和剪力；（3）根据正截面抗弯要求和已初定的混凝土截面尺寸，估算预应力钢筋的数量，并进行合理地布置；（4）计算主梁截面几何特性；（5）进行正截面与斜截面承载力计算；（6）确定预应力钢筋的张拉控制应力，估算各项预应力损失并计算各阶段相应的有效预应力；（7）按短暂状况和持久状况进行构件的应力验算；（8）进行正截面与斜截面的抗裂验算；（9）主梁的变形计算；（10）锚固局部承压计算与锚固区设计。