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西南大学11春《混凝土结构设计原理》第1次作业(免费)

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发表于 2011-6-19 15:46:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
谋学网
《混凝土结构设计原理》第1次作业
一、单项选择题(只有一个选项正确,共3道小题)
1. 一钢筋混凝土轴心受压短柱已承载多年,现卸去全部荷载,则( B )
  (A) ①钢筋中应力恢复到零
  (B) ②钢筋中残留有压应力,混凝土中残留有拉应力
  (C) ③混凝土中应力恢复到零
  (D) ④钢筋中残留有拉应力,混凝土中残留有压应力


2. 混凝土线性徐变是指(  C   )
  (A) 徐变与荷载持续时间成正比
  (B) 总应变与荷载持续时间成线性关系
  (C) 徐变变形与初应变为线性关系
  (D) 瞬时变形和徐变变形之和与初应力成线性关系

3. 设计螺旋钢箍柱时要求 ,这样规定的原因是( C       )

  (A) 因为配置过多的螺旋箍筋不能进一步提高柱子的承载力
  (B) 因为配置螺旋箍筋没有配置纵筋有效
  (C) 为了防止柱子保护层混凝土过早剥落
  (D) 因为N太大将发生脆性破坏


二、不定项选择题(有不定个选项正确,共4道小题)
4. 轴心受压短柱在持续不变的轴向压力 N作用下,经过一段时间,量测纵向受压钢筋 应力 和混凝土应力 ,会发现和加载初期相比(  A D    ) [不选全或者选错,不算完成]

  (A)  增大

  (B)   减小

  (C)  增大

  (D)  减小




5. 钢筋混凝土轴心受拉构件, (  BCD   )[不选全或者选错,不算完成]
  (A)  裂缝出现时,钢筋受拉应力即达到屈服应力
  (B) 开裂前后钢筋应力增量与配筋率有关
  (C) 开裂前瞬间,钢筋受拉应力仍很低
  (D) 裂缝出现前瞬间钢筋应力与配筋率无关



6. 结构可靠性是指结构在规定时间内,在规定条件下,完成预定功能的能力。目前规范对结构功能的要求可概括为以下哪几项( ABC    ) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 安全性
  (B) 适用性
  (C) 耐久性
  (D) 经济性



7. 轴心受压构件总是要配置适量的纵向受压钢筋,其理由包括( ABD       ) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 纵筋用来承担可能存在的弯曲应力(几乎没有一种构件真正只承受轴心荷载)
  (B) 总荷载的一部分由比混凝土强度高得多的钢筋承担,可减小构件截面尺寸
  (C) 可以简化计算公式
  (D) 可以降低材料造价提高经济效益



三、判断题(判断正误,共4道小题)
8. 两个轴心受压柱,A为正确配置箍筋的普通箍筋柱,B为其它条件与A相同的正确配置螺旋筋的柱。A柱和B柱比较,破坏时,B的延性好于A。(    √    )


       
9. 混凝土的立方体尺寸越大,量测的抗压强度越高  (   ×    )


       
10. 混凝土双向受压时强度低于单项受压时的强度  (   ×    )


       
11. 只要严格按照规范进行设计,就能绝对保证结构的可靠性(即失效概率为0)。(   ×    )


       
________________________________________

四、主观题(共9道小题)
12. 轴心受压构件中的纵向钢筋和箍筋分别起什么作用?
答: 轴心受压构件中的纵向钢筋作用是:协助混凝土受压,由于钢筋强度远高于混凝土强度,所以纵筋可以减小截面尺寸并减轻构件自重;纵筋还能承受可能存在的不大的弯矩,减小持续荷载作用下的混凝土收缩徐变。
     轴心受压构件分普通箍筋柱和螺旋箍筋柱。普通箍筋柱中箍筋的作用是防止纵筋压屈,改善构件的延性,并与纵筋共同形成钢筋骨架,便于施工;螺旋箍筋柱中的螺旋箍筋为圆形,且间距较密,其作用除了普通箍筋的作用外,还能约束核心部分的混凝土的横向变形,使混凝土处于三向受压状态(约束混凝土),提高了混凝土的强度,更重要的是增加了构件破坏时的延性。
       
13. 配置螺旋箍筋的轴心受压柱与普通箍筋柱有哪些不同?
答:螺旋箍筋柱中的螺旋箍筋为圆形,且间距较密,其作用除了普通箍筋的作用外,还能约束核心部分的混凝土的横向变形,使混凝土处于三向受压状态(约束混凝土),提高了混凝土的强度,更重要的是增加了构件破坏时的延性。也就是说螺旋筋柱延性和承载力都高于普通箍筋柱。
       
14. 轴心受压构件破坏时,纵向钢筋应力是否总是可以达到 ?采用很高强度的纵筋是否合适?

答:破坏时高强度钢筋(强度高于400MPa)不能达到屈服强度,所以不适宜采用高强度钢筋
       
15.  混凝土的变形模量是指:
①  应力与塑性应变的比值(×)   
②        应力应变曲线切线的斜率(×  )
③  应力应变曲线原点切线的斜率(× )
④ 应力与总瞬时应变的比值(√ )

       
16.  线性徐变是指:
①  徐变与荷载持续时间成正比( ×   )
②  徐变系数与初应力成正比(  ×  )
③  徐变变形与初应力为线性关系(  √  )
④  徐变变形和瞬时变形之和与初应力为线性关系( ×   )

       
17. 为什么混凝土立方体强度大于棱柱体强度?
答:立方体强度为三向受压,其强度高度单向受压(棱柱体强度)

       
18. 混凝土徐变与哪些因素有关?
答:持续作用压应力的大小是影响混凝土徐变的主要因素这之一;混凝土的组成成分和配合比直接影响徐变大小;此外,养护时温度高、湿度大,则水泥水化作用充分,徐变减少,受荷载后混凝土在湿度低、温度高的条件下所产生的徐变要比湿度高、温度低时明显增大;构件体表比(构件体积与表面积的比值)愈小,徐变愈大;受荷载时混凝土龄期愈长,水泥石中结晶所占比重愈大,凝胶体黏性流动相对减小,徐变也愈小。
       

19. 结构的功能主要有哪几项?结构的极限状态有几类?
答:结构的功能主要有:安全性、适用性、耐久性。
    结构的极限状态有:承载能力极限状态和正常使用极限状态。
       
20. 结构的可靠度是否愈大愈好?
答:可靠度“过大”,经济性差。
       





《混凝土结构设计原理》第2次作业
一、单项选择题(只有一个选项正确,共5道小题)
1. 受弯构件正截面受弯承载力计算公式是依据何种破坏形态建立的(  A   )
  (A) 适筋破坏
  (B) 剪压破坏
  (C) 超筋破坏
  (D) 锚固破坏



2. 适当提高梁的配箍率可以( C )
  (A) 显著提高斜裂缝开裂荷载
  (B) 防止斜压破坏的出现
  (C) 显著提高抗剪承载力
  (D) 使斜压破坏转化为剪压破坏




3. 受弯构件正截面受弯破坏时(  C  )的延性最好。
  (A)  

  (B)  

  (C)  

  (D)  





4. 改善梁正截面受弯破坏时延性的有效措施之一是( A )
  (A) 增大

  (B) 增大AS
  (C) 提高受拉钢筋强度等级
  (D) 按 配筋





5. 部分超筋的钢筋混凝土受扭构件的破坏属于(   D   )
  (A) 延性破坏
  (B) 受压脆性破坏
  (C) 受拉脆性破坏
  (D) 有一定的延性



二、不定项选择题(有不定个选项正确,共8道小题)
6. 规定剪力设计值V≤0.25fcbh0,其目的是(  B C   ) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 防止发生斜拉破坏;
  (B) 防止发生斜压破坏
  (C) 防止截面尺寸过小
  (D) 防止出现剪压破坏




7. 适筋梁正截面受弯承载力MU与(    ABCD      )。 [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 混凝土强度有关
  (B) 配筋强度ƒy 有关
  (C) 混凝土强度和配筋强度都有关
  (D) 截面尺寸有关



8. 梁的破坏属于脆性破坏的是(    A C      ) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 少筋梁
  (B) 适筋梁
  (C) 超筋梁
  (D) 双筋梁



9. 提高适筋梁的配筋率P可以 ( B D  )[不选全或者选错,不算完成]
  (A) 显著提高开裂弯矩Mcr
  (B) 提高梁正截面抗弯承载力Mu
  (C) 提高梁正截面受弯破坏时的延性
  (D) 降低梁正截面受弯破坏时的延性



10. 受弯构件正截面抗弯承载力计算基于如下基本假设(   A C    ) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 平截面假设
  (B) 弹性体假设
  (C) 忽略拉区混凝土强度
  (D) 换算截面假设



11. 梁斜截面受剪破坏属于斜压、剪压还是斜拉破坏受以下因素影响(   ABC     ) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 腹筋用量
  (B) 腹筋强度
  (C) 混凝土截面大小
  (D) 梁实际承受荷载的数值



12. 提高梁的配箍率Psv可以( C D    ) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 显著提高斜裂缝开裂荷载
  (B) 防止斜压破坏的出现
  (C) 显著提高抗剪承载力
  (D) 使斜拉破坏转化为剪压破坏



13. 受弯构件正截面抗弯强度计算依据的基本假设包括(   ABCD    ) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 不考虑混凝土抗拉强度
  (B) 截面应变保持平面
  (C)  受压混凝土应力应变关系已知
  (D) 钢筋应变不大于0.01



三、判断题(判断正误,共15道小题)
14. 少筋梁无带裂缝工作阶段;超筋梁无第三应力阶段。(  √  )


       
15. 按 配筋的钢筋混凝土受弯构件,My=Mu. (  √  )



       
16. 在受弯构件截面受压区配置一定数量的钢筋,对改善构件破坏时的延性没有作用。(  ×  )
       
17. 适当减小梁纵筋配筋率(但仍保持 ,破坏时钢筋应变( ,可以提高梁破坏时的延性。(  √  )
       
18. 受弯构件按最大配筋率 配筋,梁破坏时的延性最好。(  ×  )
       
19. 普通钢筋混凝土构件不适宜采用过高强度的钢筋。(  √  )
       
20. 双筋梁设计中,要求 是为了防止受拉钢筋压屈。(  ×  )

       
21. T形截面梁的配筋应满足 (  ×  )

       
22. 梁的破坏特征与实际承受的荷载值大小有关
       
23. 双筋截面梁的配筋应满足 (  ×  )

       
24. 按最大配筋率 配筋的梁,破坏时的延性不如按 配筋的梁好。(  √  )

       
25. 受弯构件剪跨比 ,该构件斜截面受剪破坏一定属于剪压破坏。(  ×  )

       
26. 梁斜截面抗剪承载力计算中,“截面限制条件”是为了防止梁发生斜压破坏(  √  )
       
27. 适当加密箍筋间距S,可以使斜压破坏转化为剪压破坏。(  ×  )
       
28. 剪力很小的梁,不必设置箍筋。(  ×  )
       
________________________________________

四、主观题(共14道小题)
29.   


答:

       


30. 影响梁斜截面受剪承载力的因素有哪些?
答: 影响梁斜截面受剪承载力的因素有:(1)剪跨比λ;(2)混凝土强度等级;
(3)腹筋;(4)纵向受拉钢筋的配筋率。

       
31. 如何避免梁发生斜拉破坏、斜压破坏?
答:避免梁发生斜拉破坏、斜压破坏,梁应满足斜截面抗剪承载力公式的上限和下限。截面限制条件防止斜压破坏,合格的配箍率和箍筋间距防止斜拉破坏。

       
32.  某矩形截面简支梁,承受匀布荷载。C25混凝土,fc=11.9MPa,ft=1.27MPa,b=250mm,h=700mm,h0=640mm。只设置双肢Ф8-HRB335箍筋,fyv=300MPa,S=200mm。该梁承受剪力设计值V=500KN。
问:(1)此构件斜截面受剪承载力是否合格?
   (2)此构件斜截面破坏特征属于斜压破坏、剪压破坏还是斜拉破坏?
答:hw/b=640/250=2.56<4,一般梁,Vu,max=0.25fc bh0=476KN,
             Vu=0.7ft bh0+1.25fyvAsvh0/S=262.84KN <Vu,max  不会发生斜压破坏。
Vc =0.7ft bh0=142.24KN<Vu
ρsv =Asv /(bs)=0.20%>ρsv,min = 0.24ft /fyv=0.10%,S ≤ Smax,不会发生斜拉破坏。
现Vu<V=500KN,故此构件斜截面承载力不合格,发生剪压破坏(适筋破坏)。
构件实际承受的剪力值V不影响破坏性质。
       
33. 钢筋混凝土受扭构件有那几种破坏形态?
答:根据配筋的大小, 钢筋混凝土受扭构件的破坏形态有少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏、部分超筋破坏。

       
34. 钢筋混凝土梁正截面受弯破坏有哪几种破坏形式?各自的破坏特点是什么?
答:钢筋混凝土梁正截面受弯破坏有少筋梁、适筋梁、超筋梁三种破坏形式。
(1)        少筋梁破坏为“一裂即坏”,破坏突然属于脆性破坏,工程中应避免发生这种破坏。
(2)        超筋梁破坏为纵向受拉钢筋屈服前受压区混凝土先被压坏,由于混凝土是脆性材料,破坏前没有明显预兆,破坏突然,属于脆性破坏,工程也应避免发生这种破坏同。
(3)        适筋梁破坏是塑性破坏,在破坏前有明显的预兆(裂缝和变形),破坏不突然,属于塑性破坏。
       
35. 适筋梁从加载到破坏经历了哪几个应力阶段?正截面受弯承载力是根据哪个应力阶段计算的?
答: 适筋梁从加载到破坏经历了三个阶段:第一阶段为混凝土全截面整体工作阶段;第二阶段为带裂工作阶段;第三阶段为破坏阶段。
第三阶段是受弯构件正截面强度计算的依据,正截面受弯承载力是根据第三阶段计算的。
       
36. 什么是界限破坏,梁正截面受弯破坏属于界限破坏时,是否具有延性?
答:受拉纵筋应力达到屈服强度时,混凝土最大受压边缘达到极限拉应变。界限破坏无延性。
       
37. 在什么情况采用双筋梁?双筋梁有什么优点
答:截面尺寸受限制而承载力不够,承受正负弯矩;
优点:① 在不增加截面尺寸的前提下,提高了梁的正截面抗弯承载力;
② 可以降低受压区混凝土相对高度ξ,这既可以使超筋梁转变成适筋梁,又因为ξ的降低,导致还可以在受拉区增加纵向受拉钢筋,提高受弯承载力;
③ 受压纵筋阻碍混凝土的收缩徐变,从而减小了持续荷载作用下由于混凝土收缩徐变产生的长期挠度(附加变形);
④ 增加了构件破坏时的延性。
⑤ 承受变号弯矩。
       
38.  已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为b×h=250mm×450mm,安全等级为二级,混凝土强度等级为C40,配置4B16的HRB335 级纵向受拉钢筋,as=35mm.
【要求】:该梁所能承受的极限弯矩设计值Mu。
答:

       





39.  已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁承受弯矩设计值M=150kN.m,环境类别为一类,截面尺寸为b×h=250mm×500mm,安全等级为二级,混凝土强度等级为C20,配置HPB335级纵向受拉钢筋。 【要求】:设计纵向受拉钢筋As。
提示:可假设asa=65mm
答:  
       
40.  已知某钢筋混凝土双筋矩形截面梁,承受荷载弯矩设计值M=125kN-m,混凝土截 面尺寸为b=200mm,h=400mm ,安全等级为二级,混凝土强度等级为C35,配置 HRB335 级纵向受拉钢筋3 B 25,HPB235 级纵向受压钢筋2φ16,as=38mm,as'=33mm.
【要求】:该梁所能承受的极限弯矩设计值Mu 并判断正截面受弯承载力是否合格。
答:

       


41.  已知某钢筋混凝土双筋矩形截面梁,承受荷载弯矩设计值M=420kN.m,混凝土截面尺寸为b=3000mm,h=600mm,环境类别为一类,安全等级为二级,混凝土强度等级为C20,采用HRB335 级纵向钢筋。
【要求】:(1)设计纵向钢筋AS和AS'(提示:可估计as=65mm,as'=40mm)
(2)若已知设计纵向受拉钢筋为3φ25,as'=42.5mm,求AS(取as=65mm)



       















42.  已知某钢筋混凝土T 形截面梁,承受荷载弯矩设计值M=280kN.m,混凝土截面尺寸b'f=500mm,b=250mm,h'f=80mm,h=600mm,。安全等级为二级,混凝土强度 等级为C30,配置HRB400级纵向受拉钢筋( AS=1571mm2),as=35mm.
【问】:该梁正截面受弯承载力是否合格。
答:
       



《混凝土结构设计原理》第3次作业

一、单项选择题(只有一个选项正确,共4道小题)
1. 对称配筋的大偏心受压柱承受的4组内力中,最不利的一组内力为(    C  )
  (A) M=251kN*m,N=900kN
  (B) M=251kN*m,N=300kN
  (C) M=260kN*m,N=300kN
  (D) M=-251kN*m,N=505kN

2. 计算受弯构件挠度时,荷载采用(  D  )
  (A) 设计值
  (B) 标准值
  (C) 平均值
  (D) 标准值和准永久值

3. 在长期荷载作用下,引起受弯构件挠度增大的主要原因是( A  )
  (A) 混凝土的徐变和收缩
  (B) 钢筋与其周围混凝土之间滑移
  (C) 裂缝宽度增大
  (D) 构件中未设受压钢筋

4. 大偏心受压柱和小偏心受压柱破坏的根本区别是 (    D    )
  (A) 偏心距的大小
  (B) 破坏时受压侧混凝土是否达到极限压应变
  (C) 破坏时受压钢筋是否屈服
  (D) 破坏时受拉钢筋是否屈服


二、不定项选择题(有不定个选项正确,共4道小题)
5. 与加载初期比较,受弯构件在外荷载持续作用下,随着时间的延续( AB) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 挠度增大
  (B) 挠度减小
  (C) 刚度B(也称为长期刚度BL)减小
  (D) 短期刚度RS减小


6. 减小受弯构件受拉区表面弯曲裂缝宽度的措施包括(   BCD    ) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 采用强度更高的钢筋
  (B) 采用变形钢筋替代光圆钢筋
  (C) 增加纵筋配筋率
  (D) 适当减小钢筋间距


7. 偏心受压构件是否属于脆性破坏与下面哪些因素有关(  ABCD   ) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 构件计算长度
  (B) 初始偏心距
  (C) 材料强度
  (D) 纵筋配筋


8. 从偏心受压构件的Nu—&not;&not;Mu关系曲线可得到以下结论(  ACD   ) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) 大偏心受压破坏时,N为有利荷载
  (B) 大偏心受压破坏时,N为不利荷载
  (C) 小偏心受压破坏时,N为不利荷载
  (D) 大、小偏心受压破坏时,M均为不利荷载


三、判断题(判断正误,共2道小题)
9. 偶然作用发生的概率很小,持续的概率很短,所以对结构造成的危害也很小。(  ×  )
       
10. 减小混凝土保护层厚度c,受弯构件受拉区表面最大裂缝宽度Wmax随之减小。所以,混凝土保护层厚度c越小,钢筋越不容易锈蚀,结构耐久性越好。(  ×  )
       
________________________________________

四、主观题(共14道小题)
11. 如何减小梁弯曲裂缝宽度?
答:减小钢筋应力,增加纵筋配筋率,合理布置钢筋,适当减小钢筋间距,采用变形钢筋替代光圆钢筋,采用预应力构件。
\
       
12. 最大裂缝宽度Wmax是指钢筋表面处的裂缝宽度,还是构件外表面处的裂缝宽度?
答:是指构件外表面处的裂缝宽度.
\
       
13. 由缝宽度计算公式可知,混凝土保护层越大,裂缝宽度就越大,这是否说明小的混凝土厚度对结构的耐久性更好?
答:试验表明,混凝土的质量这、足够的密实性以及充裕的混凝土保护层对抵御钢筋锈蚀、提高结构耐久性非常重要。
       
14. 试从Wmax<Wlim说明,普通钢筋混凝土受弯构件不适宜使用高强度钢筋?
答:裂缝宽度与钢筋应力大致成正比,所以限制裂缝宽度就等于限制了钢筋应力值,因此无法采用高强度钢筋。

       
15.  已知两组内力(N1,M1)和(N2,M2),采用对称配筋,判断以下情况哪组内力的配筋大?
(1) N1=N2,M2>M1    (2)N1<N2<Nb,M2=M1    (3)Nb<N1<N2,M2=M1
答: (1) N1=N2,M2>M1(按第2组荷载配筋)
(2)N1<N2<Nb,M2=M1(按第1组荷载配筋)
(3)Nb<N1<N2,M2=M1(按第2组荷载配筋)
       
16. 偏心受压构件正截面破坏形态有几种?大小偏心受压破坏形态有哪些不同?
答:偏心受压构件正截面破坏有受拉破坏和受压破坏两种形态,细长柱还可能发生失稳破坏。
轴向力的相对偏心距e0/h0较大,且As不过多时发生受拉破坏,也称大偏心受压破坏,其特征为破坏始于受拉钢筋屈服,而后受压边缘混凝土达到极限压应变,受压钢筋应力也达到屈服强度,破坏具有一定的延性。当e0/h0较小,或者虽然e0/h0较大,但As配置过多时,发生受压破坏,也称小偏心受压破坏,其特征为受压区混凝土先被压坏,压应力较大一侧钢筋能屈服强度,受拉或者受压较小一侧的钢筋可能受拉也可能受压,但一般达不到屈服强度,破坏具有脆性。
       
17. 偏心受压构件正截面破坏特征与哪些因素有关?如何判断属于受压还是受拉破坏?偏心距较大时为什么也会发生受压破坏?
答:偏心距是影响破坏特征的重要因素,但不是唯一因素,截面尺寸、配筋率、材料强度、构件计算长度等因素都对破坏特征有影响。受压还是受拉破坏的判别条件是:ξ≤ξb,属于大偏心受压破坏(受拉破坏);反之属于小偏心受压破坏(受压破坏)。ξ=ξb时,受拉钢筋达到屈服强度时,受压边缘混凝土恰好达到极限压变,称为界限破坏。
       
18. 短柱、长柱、细长柱的破坏特征有何不同?
答:短柱、长柱为材料破坏,但是长柱需要考虑偏心距增大系数或考虑二次弯矩的影响。细长柱为失稳破坏。
       
19. 大、小偏心受压构件截面设计和截面复核,是否都应该验算垂直弯矩作用平面的承载力?
答:都要验算
       
20. 绘制偏心受压构件正截面承载力计算简图(包括大偏心受压和小偏心受压构件)。
答:







       
21. 大偏心受拉构件混凝土截面是否存在受压区?
答:存在




22
       
   
答:






















23
       
  
答:






























24
       
   

答:
       





《混凝土结构设计原理》第4次作业

一、单项选择题(只有一个选项正确,共3道小题)
1. 后张法预应力混凝土梁,预加应力阶段的预应力损失 (  B   )

  (A)  

  (B)  

  (C)  

  (D)  



2. 预应力混凝土受弯构件,在预拉区布置预应力筋 是(  A )

  (A) 为了防止传力锚固阶段梁截面开裂
  (B) 为了提高正截面抗弯承载力
  (C) 为了提高斜截面抗剪承载力
  (D) 为了提高构件的延性


3. 全预应力混凝土梁在使用荷载下,构件截面混凝土(     C     )
  (A) 不出现压应力
  (B) 允许出现压应力
  (C) 不出现拉应力
  (D) 允许出现拉应力


二、不定项选择题(有不定个选项正确,共1道小题)
4. 先张法预应力混凝土轴心受拉构件,其传力锚固阶段截面混凝土预压应力σpc  可按下式计算(   AD     ) [不选全或者选错,不算完成]
  (A) (σcon-σL2-σL3-σL5/2)AP/A0
  (B) (σcon-σL2-σL3-σL5/2)AP/An
  (C) (σcon-σL2-σL3-σL5/2-σL4)AP/A0
  (D) (σcon-σL2-σL3-σL5/2-σL4)AP/An


三、判断题(判断正误,共5道小题)
5. 其它条件相同时,预应力构件的延性通常比非预应力构件延性好一些。(  ×  )
       
6. 与普通钢筋混凝土相比,预应力混凝土梁能够更加有效地利用混凝土强度。(  √ )
       
7. 预应力构件张拉控制应力越高,构件性能越好。(  ×  )
       
8. 预应力最初作用时,预应力混凝土梁将向上反拱。随时间延续,预应力损失导致预应力逐渐减小,所以,梁在预压力作用下向上的挠度一般会随时间减小。(  ×  )
       
9. 合理设计预应力梁中预应力钢筋的位置和预应力值,可以有效减小甚至抵消工作荷载引起的拉应力,避免构件开裂,所以预应力梁无需作抗裂计算。(  ×  )
       
________________________________________

四、主观题(共7道小题)
10. 为什么在钢筋混凝土受弯构件中不能有效地利用高强度钢筋和高强度混凝土?而在预应力混凝土构件中必须采用高强度钢筋和高强度混凝土?
答:由于钢筋混凝土受弯构件拉区混凝土的过早开裂,导致使用荷载下构件的裂缝宽度与钢筋应力σss,近于成正比,而构件的刚度Bs与受拉钢筋截面面积As也近似成正比。因此,如采用高强度钢筋,且充分利用其抗拉强度设计值(fy),则As将近乎成反比的减小;σss将成比例的增大。结果是构件的挠度和裂缝宽度都超过了允许的限值,上述分析说明对构件挠度和裂缝宽度的控制等于控制了钢筋混凝土构件中钢筋的抗拉强度设计值。在钢筋混凝土受弯构件中采用高强度混凝土也是不合理的,因为提高混凝土的强度对减小Wmax几乎没有作用,对提高Bs的效果也不大。其根本原因是拉区混凝土过早开裂的问题并没有得到解决。    在预应力混凝土构件中,由于混凝土的收缩、徐变,钢筋应力松弛等原因将产生预应力损失。为了扣除应力损失后,仍能保留有足够的预应力值,需施加较高的张拉控制应力,所以必须采用高强度的钢筋。为了能承受较高的预压应力,并减小构件截面尺寸以减轻构件的自重,预应力混凝土构件中须采用高强度的混凝土。同时采用高强钢筋和高强混凝土可以节约材料,取得较好的经济效果。

       
11.  预应力筋的张拉控制应力σcon为什么不宜过高?
答:σcon过高会出现以下一些值得注意的问题:①σcon越高,构件的开裂荷载与极限荷载越接近,使构件破坏前缺乏足够的预兆。②当进行超张拉时,由于张拉应力的不均匀性可能使个别钢筋的应力超过屈服强度(或抗拉强度)。发生永久变形(或脆断)。③使预应力松弛损失增大。对预应力筋进行张拉的过程,同时也是对它进行质量检验的过程;一旦张拉终止,预应力筋中应力将逐渐降低,σcon维持的时间是短暂的,因此可不受抗拉强度设计值的限制,而直接与抗拉强度的标准值相联系。

       
12. 为什么在计算由于混凝土收缩徐变引起的预应力损失σl6时,要控制σpc/f`cu≤0.5?
答:当初应力超过0.5fc时。徐变与初应力为非线性关系,徐变将明显增大。《规范》的内计算公式是建立在线性徐变基础上的,因此要求控制σpc/f’cu≤0.5。否则徐变过大,也难以计算。

       
13. 梁下部和上部预应力数值大小,对梁正截面受弯承载力有何影响?对梁传力锚固阶段和使用阶段抗裂性有何影响?
答:适当增大 ,对梁正截面抗弯承载力影响不大,能改善梁使用阶段抗裂性,但梁传力锚固阶段(就是施工阶段)容易开裂;
适当增大 ,能改善梁传力锚固阶段(就是施工阶段)抗裂性,但是会减小梁正截面受弯承载力,对使用阶段抗裂性也不利。




14.
       








答:

       













15. 简述钢筋混凝土和预应力混凝土结构的优缺点.
答:钢筋混凝土具有如下优点:1、充分发挥了钢筋和混凝土两种材料的特点,形成的构件有较大的承载能力和刚度;2、耐久性和耐火性较好,维护费用低;3、可模性好,可根据需要浇筑成各种形状和体积的结构;4、混凝土材料中大部分为砂石,便于就地取材;5、耐辐射、耐腐蚀性能较好。缺点是:1、自重较大,使得结构很大一部分承载能力消耗在承受其自身重量上。2、检查、加固、拆除等比较困难。
    预应力混凝土结构具有如下优点:1、提高了构件的抗裂度和刚度;2、可以节省材料,减少自重;3、可以减少混凝土梁的竖向剪力和主拉应力;4、结构质量安全可靠。5、预应力可作为结构构件连接的手段,促进了大跨结构新体系与施工方法的发展。此外还可以提高结构的耐疲劳性能。缺点是:1、工艺较复杂,对施工质量要求高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍;2、需要有一定的专门设备,如张拉机具、灌桨设备等;3、预应力反拱度不易控制。4、预应力混凝土结构的开工费用较大,对于跨径小、构件数量少的工程,成本较高。
       
       
16. 为什么普通钢筋混凝土构件不适宜采用高强度钢筋和高强度混凝土?
答:对于受拉钢筋:混凝土的极限抗拉应变很小,一般只有(0.1∽0.15)×10-3左右,因此当钢筋的应力为20∽30MPa时,混凝土就已开裂。根据规范规定一般混凝土的裂缝宽度不得大于0.2∽0.3mm,与此相应的钢筋混凝土结构中,钢筋的应力最高也不过300MPa,无法再提高,使用更高强度的钢筋是无法发挥作用的,相应的也无法使用高强度混凝土。
   对于受压钢筋:轴心受压力柱破坏时混凝土压应变值约为0.0025∽0.0035,取极限压力应变εcu=0.002,钢筋弹性模量Es=2.0×105N/mm2,则构件破坏时,纵筋压应变εs&acute;=εcu=0.002,相应的压应力σs&acute;=Esεs&acute;=2.0×
105×0.002=400 N/mm2.因此,在轴心受压构件中采用高强度纵筋,其抗压强度只能发挥到大约400 N/mm2,此时混凝土已经破坏,大于400 N/mm2的钢筋强度无法利用。
  另外,钢筋与同位置混凝土具有相同的应变。
       
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