第七章 预应力砼构件设计
为了达到荷载平衡，简支梁两端预应力钢筋的合力必须通过其截面形心，否则端部弯矩将干扰梁的平衡而仍使其处于受弯状态。
补充说明：预应力混凝土构件耐久性设计
A类部分预应力混凝土构件，短期效应：见文献。
混凝土结构设计2_复习题及答案2011_2012年
混凝土设计2 （ 预应力， 梁板结构设计 ， 单层厂房设计 ，多层级高层框架结构设计 ） 预应力 （一）填空题 1.先张法构件的预应力总损失至少应取 ，后强法构件的预应力总损失至少应取 。 2.预应力混凝土中，混凝土的强度等级一般不宜低于 ，当采用高强钢丝、钢绞线时，强度等级一般不宜低于 。 3.已知各项预应力损失：锚固损失11σ；管道摩擦损失12σ；温差损失13σ；钢筋松驰损失14σ；混凝土收缩和徐变损失15σ；螺旋式钢筋对混凝土的挤压损失16σ。先张法混凝土预压前（第一批）损失为 ；混凝土预压后（第二批）损失为 ；预应力总损失为 。后张法混凝土预压前（第一批）损失为 ；混凝土预压后（第二批）损失为 ；预应力总损失为 。 4.施回预应力时混凝土立方体强度应经计算确定，但不低于设计强度的 。 5.影响混凝土局压强度的主要因素是 ； ； 。 6.先张法预应力混凝土轴心受拉构件，当加荷至混凝土即将出现裂缝时，预应力钢筋的应力是 。 7.预应力混凝土轴心受拉构件（对一般要求不出现裂缝的构件）进行抗裂验算时，对荷载效应的超标准组合下应符合 ，在荷载效应的准永久组合下，宜符合 。 8.预应力混凝土轴心受拉构件（对于严格要求不出现裂缝的构件）进行抗裂验算时，对荷载效应的标准组合下应符合 。 9.为了保证在张拉（或放松）预应力钢筋时，混凝土不被压碎，混凝土的预压应力cc σ应符合 。其中先张法的cc σ应为 ，后张法的cc σ应为 。 10.轴心受拉构件施工阶段的验算包括 、 两个方面的验算。 11.在进行预应力混凝土受弯构件斜截面抗裂给算时，对严格要求不出现裂缝的构件奕符合 、 。对一般要求不出现裂缝的构件应符合 、 。 12.施加预应力的方法有 、 。 13.全预应力是指 。部分预应力是指 。 14.有粘结预应力是指 。无粘结预应力是指 。 15.张拉控制应力是指 。 16.先张法轴心受拉构件完成第一批损失时，混凝土的预压应力为 ，完成第二批损失时，混凝土的预压应力为 。 17.后张法轴心受拉构件完成第一批损失时，混凝土的预压应力为 ，完成第二批损
什么叫预应力构件和预应力混凝土
什么叫预应力构件和预应力混凝土？ 6.1.1预应力混凝土的基本原理 1.为什么使用预应力混凝土 由于混凝土的抗拉性能很差,使钢筋混凝土存在两个无法解决的问题:一是在使用荷载作用下,钢筋混凝土受拉,受弯等构件通常是带裂缝工作的.二是从保证结构耐久性出发,必须限制裂缝宽度.为了要满足变形和裂缝控制的要求,则需增大构件的截面尺寸和用钢量,这将导致自重过大,使钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构成为不可能或很不经济. 6.1 预应力混凝土的基本概念 理论上讲,提高材料强度可以提高构件的承载力,从而达到节省材料和减轻构件自重的目的.但在普通钢筋混凝土构件中,提高钢筋强度却难以收到预期的效果.这是因为,对配置高强度钢筋的钢筋混凝土构件而言,承载力可能已不是控制条件,起控制作用的因素可能是裂缝宽度或构件的挠度.当钢筋应力达到 500～1000N/mm2时,裂缝宽度将很大,无法满足使用要求.因而,钢筋混凝土结构中采用高强度钢筋是不能充分发挥其作用的.而提高混凝土强度等级对提高构件的抗裂性能和控制裂缝宽度的作用也极其有限. 混凝土抗拉强度及极限拉应变值都很低.其抗拉强度只有抗压强度的1/10～1/18,极限拉应变仅为0.0001～0.00015,即每米只能拉长 0.1～0.15mm,超过后就会出现裂缝.而钢筋达到屈服强度时的应变却要大得多,约为0.0005～0.0015,如HPB235级钢筋就达1×10 -3.对使用上不允许开裂的构件,受拉钢筋的应力只能用到20～30N/mm2,不能充分利用其强度.对于允许开裂的构件,当受拉钢筋应力达到 250N/mm2时,裂缝宽度已达0.2～0.3mm.. 2. 预应力混凝土的基本原理 为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现,充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,可以设法在结构构件承受使用荷载前,预先对受拉区的混凝土施加压力,使它产生预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而将结构构件的拉应力控制在较小范围,甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展,从而提高构件的抗裂性能和刚度. 预应力混凝土的基本原理可用图 6.1.1说明. 6.1.2 预应力混凝土的分类 1.根据预加应力值大小对构件截面裂缝控制程度的不同分类 (1)全预应力混凝土 在使用荷载作用下,不允许截面上混凝土出现拉应力的构件.属严格要求不出现裂缝的构件. (2)部份预应力混凝土 允许出现裂缝,但最大裂缝宽度不超过允许值的构件.属允许出现裂缝的构件. 无粘结预应力钢筋是将预应力钢筋的外表面涂以沥清,油脂或其他润滑防锈材料,以减小摩擦力并防锈蚀,并用塑料套管或以纸带,塑料带包裹,以防止施工中碰坏涂层,并使之与周围混凝土隔离,而在张拉时可言纵向发生相对滑移的后张预应力钢筋. 特点:不需要预留孔道,也不必灌浆,施工简便,快速,造价较低,易于推广应用.
预应力混凝土试题与答案
递预（一）填空题 1.先张法构件的预应力总损失至少应取 ，后强法构件的预应力总损失至少应取 。 2.预应力混凝土中，混凝土的强度等级一般不宜低于 ，当采用高强钢丝、钢绞线时，强度等级一般不宜低于 。 3.已知各项预应力损失：锚肯损失11σ；管道摩擦损失12σ；温差损失13σ；钢筋松驰损失14σ；混凝土收缩和徐变损失15σ；螺旋式钢筋对混凝土的挤压损失16σ。先张法混凝土预压前（第一批）损失为 ；混凝土预压后（第二批）损失为 ；预应力总损失为 。后张法混凝土预压前（第一批）损失为 ；混凝土预压后（第二批）损失为 ；预应力总损失为 。 4.施回预应力时混凝土立方体强度应经计算确定，但不低于设计强度的 。 5.影响混凝土局压强度的主要因素是 ； ； 。 6.先张法预应力混凝土轴心受拉构件，当加荷至混凝土即将出现裂缝时，预应力钢筋的应力是 。 7.预应力混凝土轴心受拉构件（对一般要求不出现裂缝的构件）进行抗裂验算时，对荷载效应的超标准组合下应符合 ，在荷载效应的准永久组合下，宜符合 。 8.预应力混凝土轴心受拉构件（对于严格要求不出现裂缝的构件）进行抗裂验算时，对荷载效应的标准组合下应符合 。 9.为了保证在张拉（或放松）预应力钢筋时，混凝土不被压碎，混凝土的预压应力cc σ应符合 。其中先张法的cc σ应为 ，后张法的cc σ应为 。 10.轴心受拉构件施工阶段的验算包括 、 两个方面的验算。 11.在进行预应力混凝土受弯构件斜截面抗裂给算时，对严格要求不出现裂缝的构件奕符合 、 。对一般要求不出现裂缝的构件应符合 、 。 12.施加预应力的方法有 、 。 13.全预应力是指 。部分预应力是指 。 14.有粘结预应力是指 。无粘结预应力是指 。 15.张拉控制应力是指 。 16.先张法轴心受拉构件完成第一批损失时，混凝土的预压应力为 ，完成第二批损失时，混凝土的预压应力为 。 17.后张法轴心受拉构件完成第一批损失时，混凝土的预压应力为 ，完成第二批损失时，混凝土的预压应力为 。 18.先张法轴心受拉构件在使用阶段，当加荷到预压应力被抵消时，构件承担外荷载产生的轴向拉力为 ；继续加荷至混凝土即将开裂，相应的轴向拉力为 ；当加荷至构件破坏时，相应的轴向拉力为 。
预应力混凝土结构设计
预应力混凝土结构设计 《现代预应力混凝土》 复习思考题 第一章 钢筋混凝土结构概念及材料物理力学性能 1. 什么是混凝土的徐变？影响混凝土徐变的主要因素有哪些？徐变对混凝土 结构造成哪些影响？ 2. 什么是混凝土的收缩？引起混凝土收缩的主要原因是什么？收缩对混凝土 结构产生的影响有哪些？ 3. 混凝土收缩与徐变的主要区别表现在哪里？ 第十二章 预应力混凝土结构的概念及其材料 1. 什么是预应力混凝土结构？简述预应力混凝土结构的基本原理？ 2. 简述与钢筋混凝土构件相比，预应力混凝土结构的优、缺点？ 3. 什么是预应力度？请简述不同配筋混凝土构件预应力度的取值？ 4. 我国《公路桥规》根据预应力度将结构分为几类？ 5. 预加应力的主要方法有几种？ 6. 简述先张法和后张法施工预应力混凝土构件的主要
施工工序，并指出其在施 加预应力方法上的不同之处。 7. 预应力混凝土构件对混凝土有哪些要求？为什么提出这些要求？ 8. 公路桥梁中对预应力混凝土结构所使用的预应力钢筋有何要求？其常用的 预应力钢筋有哪些？ 9. 锚具和夹具各指什么？预应力混凝土构件对锚具有何要求？按照传力锚固 的原理，锚具如何分类？ 10. 公路桥梁中常用的制孔器有哪些？ 11. 如何理解预应力混凝土结构的三种概念？它们在结构受力分析和设计中有何作用？ 第十三章 预应力混凝土受弯构件的设计与计算 1. 预应力混凝土受弯构件从预加力到最后破坏一般经历哪些受力阶段？ 2. 何为预应力筋的张拉控制应力？何为预应力筋的永存预应力？ 3. 预应力混凝土受弯构件计算中，何为消压弯矩？何为消压状态？该状态下构 件截面上的应力特征是什么？ 4. 预应力混凝土受弯构件计算中，何为开裂弯矩？其
预应力混凝土结构基本构件习题答案
第10章 预应力混凝土构件 选择题 1．《混凝土结构设计规范》规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（ B ）。 A. C20 ； B. C30 ； C. C35 ； D. C40 ； 2．预应力混凝土先张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为（ C ）。 A. 21l l σσ+； B. 321l l l σσσ++ ； C. 4321l l l l σσσσ+++ ； D. 54321l l l l l σσσσσ++++； 3．下列哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失1l σ（ C ）。 A. 两次升温法； B. 采用超张拉； C. 增加台座长度； D. 采用两端张拉； 4．对于钢筋应力松弛引起的预应力的损失，下面说法错误的是：（ C ）。 A. 应力松弛与时间有关系； B. 应力松弛与钢筋品种有关系； C. 应力松弛与张拉控制应力的大小有关，张拉控制应力越大，松弛越小； D. 进行超张拉可以减少，应力松弛引起的预应力损失； 5．其他条件相同时，预应力混凝土构件的延性比普通混凝土构件的延性（ C ）。 A. 相同； B. 大些； C. 小些； D. 大很多； 6．全预应力混凝土构件在使用条件下，构件截面混凝土（ A ）。 A. 不出现拉应力； B. 允许出现拉应力； C. 不出现压应力； D. 允许出现压应力； 7．《混凝土结构设计规范》规定，当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时，混凝土强度等级不应低于（ D ）。
A. C20 ； B. C30 ； C. C35 ； D. C40 ； 8．《规范》规定，预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过规定的张拉控制应力限值，且不应小于（ B ）。 A ．ptk f 3.0； B ．ptk f 4.0； C ．ptk f 5.0； D ．ptk f 6.0； 9．预应力混凝土后张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为（ A ）。 A. 21l l σσ+； B. 321l l l σσσ++ ； C. 4321l l l l σσσσ+++ ； D. 54321l l l l l σσσσσ++++； 10．先张法预应力混凝土构件，预应力总损失值不应小于（ 2 /100mm N ）。 11．后张法预应力混凝土构件，预应力总损失值不应小于（ 2/80mm N ） 12．预应力轴心受拉构件，加载至混凝土预应力被抵消时，此时外荷载产生的轴向力为（ A ）。 A ．0A PC ∏σ； B ．0A P C I σ； C ．n PC A ∏σ； D ．n PC A I σ； 判断题 1．在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法称为先张法。（ ∨ ） 2．预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现。（ ∨ ） 3．预应力混凝土构件制作后可以取下重复使用的称为锚具。（ × ） 4．con σ张拉控制应力的确定是越大越好。（ × ）
第7章-预应力混凝土工程试题与答案
第7章预应力混凝土工程试题及答案 一、选择题 1.预应力混凝土梁是在构件的_B_预先施加压应力而成。 A.受压区 B.受拉区 C.中心线处 D.中性轴处 2.先张法适用的构件为C_。 A.小型构件 B.中型构件 C.中、小型构件 D.大型 构件 3.后张法施工较先张法的优点是A_ A. 不需要台座、不受地点限制 B. 工序少 C.工艺简单 D. 锚具可重复利用 4.无粘结预应力混凝土构件中，外荷载引起的预应力束的变化全部由A_承担。 A.锚具 B.夹具 C.千斤顶 D.台座 5.有粘结预应力混凝土的施工流程是：（C ） A.孔道灌浆-张拉钢筋-浇筑混凝土 B. 张拉钢筋-浇 筑混凝土-孔道灌浆
C.浇筑混凝土-张拉钢筋-孔道灌浆 D. 浇筑混凝土- T 102%O(T con T 103%CXT con
T 102%O(T con T 103%CXT con A.台面 B.台墩 C.钢横梁 D.都是 10. 无粘结预应力钢筋的张拉程序通常是：（B ） 孔道灌浆T 张拉钢筋 6. 曲线铺设的预应力筋应_D A. 一端张拉 B. C. 一端张拉后另一端补强 7. 无粘结预应力筋应B_铺设 A. 在非预应力筋安装前 后 C.与非预应力筋安装同时 8. 先张法预应力混凝土构件是利用 A.通过钢筋热胀冷缩 C.通过端部锚具 的粘结力 两端分别张拉 D.两端同时张拉 B. 在非预应力筋安装完成 D. 按照标高位置从上向下 D 使混凝土建立预应力的。 B. 张拉钢筋 D. 混凝土与预应力
—105%r con con —104%(T con 11.当预应力钢筋为热处理钢筋、冷拉W级钢筋、钢绞线时，不得用C 切割。 A.闪光对焊 B.电渣压力焊 C.电弧焊 D.电阻电焊 12.后张法中，对预埋管成形孔道，曲线预应力筋和长度大于的直线预应力 筋，应在两端张拉。 A. 20m B. 24m C. 30m D. 40m 13.二次升温养护是为了减少 d 引起的预应力损失。 A.混凝土的收缩 B.混凝土的徐变 C.钢筋的松弛 D. 温差 14.曲线孔道灌浆施工时。灌满浆的标志是：_D_ A.自高点灌入，低处流出浆 B. 自高点灌入，低处流出浆持续1min C.自最低点灌入，高点流 出浆与气泡 D.自最低点灌入， 高点流出浆
预应力混凝土梁结构设计说明书
预应力混凝土梁 设计技术条件及软件使用手册 北京盈建科软件有限责任公司 2015年6月
目录 第1章概述 (1) 第2章设计技术条件 (3) 2.1预应力混凝土材料 (3) 2.2预应力损失计算 (5) σ (6) 2.2.1锚具变形和预应力筋內缩引起的损失 1l σ (7) 2.2.2预应力筋的摩擦损失 2l σ (8) 2.2.3预应力筋的应力松弛损失 4l σ (8) 2.2.4混凝土的收缩徐变损失 5l 2.3承载力极限状态计算 (9) 2.3.1正截面承载力计算 (9) 2.3.2斜截面承载力计算 (9) 2.4正常使用极限状态验算 (10) 2.4.1裂缝控制验算 (10) 2.4.2挠度验算 (14) 2.5施工阶段验算 (15) 2.5.1局部受压承载力计算 (16) 2.6抗裂验算 (18) 2.7预应力筋线形 (19) 2.7.1基本线形 (20) 2.7.2布置原则和方法 (22) 2.8等效荷载计算 (23) 2.9预应力效应计算 (24) 2.10预应力梁设计的一般规定及控制要点 (26) 2.10.1一般规定 (26) 2.10.2控制要点 (27) 2.10.3经验跨高比 (28) 2.10.4构造 (28) 第3章操作说明 (31) 3.1菜单 (31) 3.2操作步骤及说明 (32) 3.2.1操作流程 (32) I
3.2.2设计参数 (33) 3.2.3平面图 (35) 3.2.4三维图 (35) 3.2.5线形模板 (36) 3.2.6梁上布筋 (38) 3.2.7复制布筋 (41) 3.2.8线形修改 (42) 3.2.9属性刷 (42) 3.2.10选筋修改锁定和解锁 (43) 3.2.11删除 (43) 3.2.12计算 (43) 3.2.13三维内力 (44) 3.2.14损失 (45) 3.2.15梁结果 (47) 3.2.16校核 (52) 3.2.17计算书 (53) 3.2.18束形图 (64) 3.2.19工程量 (64) 3.3非预应力构件考虑预应力影响 (65) 第4章预应力相关部分规范强制性条文 (68) 4.1预应力混凝土结构抗震设计规程JGJ 140-2004 (68) 4.2无粘结预应力混凝土结构技术规程JGJ 92-2004 (70) 4.3混凝土结构设计规范GB 50010-2010 (71) 参考文献 (72) II
预应力混凝土试题
（一）填空题 1.先法构件的预应力总损失至少应取100N/mm 2 ，后强法构件的预应力总损失至少应取80 N/mm 2。 2.预应力混凝土中，混凝土的强度等级一般不宜低于C30，当采用高强钢丝、钢绞线时，强度等级一般不宜低于C40。 3.已知各项预应力损失：锚肯损失11σ；管道摩擦损失12σ；温差损失13σ；钢筋松驰损失14σ；混凝土收缩和徐变损失15σ；螺旋式钢筋对混凝土的挤压损失16σ。先法混凝土预压前（第一批）损失为141311σσσ++；混凝土预压后（第二批）损失为15σ；预应力总损失为1211σσ+。后法混凝土预压前（第一批）损失为161514σσσ++；混凝土预压后（第二批）损失为 ；预应力总损失为 。 4.施回预应力时混凝土立方体强度应经计算确定，但不低于设计强度的75%。 5.影响混凝土局压强度的主要因素是混凝土强度等级；局压面积A 1；局部受压的计算底面积A 0。 6.先法预应力混凝土轴心受拉构件，当加荷至混凝土即将出现裂缝时，预应力钢筋的应力是tk con pcr f E +-=ασσσ1。 7.预应力混凝土轴心受拉构件（对一般要求不出现裂缝的构件）进行抗裂验算时，对荷载效应的超标准组合下应符合tk pcII ck f ≤-σσ，在荷载效应的准永久组合下，宜符合0≤-pcII cq σσ。 8.预应力混凝土轴心受拉构件（对于严格要求不出现裂缝的构件）进行抗裂验算时，对荷载效应的标准组合下应符合0≤-pcII ck σσ。 9.为了保证在拉（或放松）预应力钢筋时，混凝土不被压碎，混凝土的预压应力cc σ应符合ck cc f /8.0≤σ。其中先法的cc σ应为)(1I con cc σσσ-=，后法的cc σ应为n p con cc A A /σσ?=。 10.轴心受拉构件施工阶段的验算包括拉（或放松）预应力钢筋时，构件承载能力验算、构件病部锚固区局部受压承载能力的验算两个方面的验算。 11.在进行预应力混凝土受弯构件斜截面抗裂给算时，对严格要求不出现裂缝的构件奕符合 、 。对一般要求不出现裂缝的构件应符合 、 。 12.施加预应力的方法有先法；后法。 13.全预应力是指在使用荷载作用下，构件截面混凝土不出现拉应力，即为全截面受压。部分预应力是指在使用荷载作用下，构件截面混凝土允许两面拉应力或开裂，即为截面只有部分受压。 14.有粘结预应力是指 。无粘结预应力是指 。 15.拉控制应力是指位预应力钢筋时，拉设备上测力仪表所示的必须达到的总拉力除以预应力钢筋混凝土截面面积得出的拉应力值，用con σ表示。
预应力结构设计原理要点总结
钢筋混凝土虽然改善了混凝土抗拉强度过低的缺点，但仍存在两个不能解决的问题:一是在带裂缝土作状态下，裂缝的存在不仅造成受拉区混凝土材料不能充分利用、结构刚度下降和自重比例上升，而且限制了它的使用范围;二是从保证结构耐久性的要求出发，必须限制混凝土裂缝开展的宽度，这就使高强度钢筋无法在钢筋混凝上结构中充分发挥其作用，相应也不可能使高强混凝土的作用发挥出来。 (l)第一种概念—预加应力能使混凝j几在使用状态下成为弹性材料 经过预压混凝土，使原先抗拉弱、抗压强的脆性材料变为一种既能抗压又能抗拉的弹性材料。由此，混凝上被看作承受两个力系，即内部预应力和外部荷载。若预应力所产生的压应力将外荷载所产生的拉应力全部抵消，则在正常使用状态下混凝土没有裂缝甚至不出现拉应力。在这两个力系的作用下，混凝土构件的应力、应变及变形均可按材料力学公式计算，并可在需要时采用叠加原理。 (2)第二种概念—预加应力能使高强钢材和混凝十共同上作并发挥两者的潜力这种概念是将预应力混凝十看作高强钢材和混凝土两种材料的一种协调结合。在混凝土构件中采用高强钢筋，要使高强钢筋的强度充分发挥，就必须使其有很大的伸长变形。如果高强钢筋只是简单地浇筑在混凝上体内，那么在使用荷载作用下混凝上势必严重开裂，构件将出现不能允许的宽裂缝和大挠度。预应力混凝土构件中的高强钢筋只有在与混凝土结合之前预先张拉，使在使用荷载作用下受拉的混凝土预压、储备抗拉能力，才能使受拉的高强钢筋的强度进一步发挥、因此，预加应力是一种充分利用高强钢材的能力、改变混凝土工作状态的有效手段，预应力混凝_上可看作钢筋混凝_L应用的扩展:但也应明确，预应力混凝土不能超越材料本身的强度极限。 (3)第三种概念—预加应力实现荷载平衡 预加应力的作用可以认为是对混凝土构件预先施加与使用荷载(外力)方向相反的荷载，用以抵消部分或全部使用荷载效应的一种方法。预应力筋位置的调整可对混凝土构件造成横向力。 四、预应力混凝土结构的优缺点 (1)提高了构件的抗裂性和刚度。构件施加预应力之后，裂缝的出现将大大推迟;在使用荷载作用下，构件可不出现裂缝或推迟出现，因而构件的刚度相应提高，结构的耐久性增强。 (Z)可以节省材料，减少自重。预应力混凝上由于必须采用高强度材料，因而可以减少钢筋用量和减小构件截面尺寸，节省钢材和混凝土，从而降低结构物的自重。对于自重占总荷载比例很大的大跨径公路桥梁来说，采用预应力混凝土有着显著的优越性。一般大跨度或重荷载结构，采用预应力混凝土是比较经济合理的。 (3)可以减小混凝上梁的剪力和主拉应力。预应力混凝土梁的曲线筋(束)，可使混凝土梁在支座附近承受的剪力减小，又由于混凝土截面上预压应力的存在，使荷载作用厂的主拉应力也相应减小，有利于减薄混凝土梁腹的厚度，这也是预应力混凝上梁能减轻自重的原因之一。(4}结构安全、质量可靠。施加预应力时，预应力筋(束)与混凝土都将经受一次强度检验。如果在预应力筋张拉时预应力筋和混凝土都表现出良好的质量，那么，在使用时一般也可以认为是安全可靠的《 此外，预应力混凝土还能提高结构的耐劳性能。因为具有强大预应力筋、混凝上全截面或基本全截面参加工作的构件，在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力相对变化很小，因而引起疲劳破坏的可能性也小。这对于承受动荷载的桥梁结构来说是很有利的。 预应力混凝土结构也存在着一些缺点: s}}工艺较复杂，质量要求高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。 cZ)需要有一定的专门设备，如张拉机具、灌浆设备等。 r}}预应力反拱不易控制，它将随混凝土的徐变增加而加大，可能影响结构使用效果。 (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。 但是，以上缺点是可以设法克服的。例如应用于跨径较大的结构，或跨径虽不大但构件数量很大时，采用预应力混凝土就比较经济:总之，只要我们从实际出发，合理地进行设计和妥善安排，预应力混凝土结构就能充分发挥其优越性。 在设计、制造或选择锚固体系时，原则上应注意满足下列要求: (I)锚固体系受力安全可靠，确保构件的预应力要求;(})引起的预应力损失和在锚具附近的局部压应力小;(3) 构造简单，加工制作方便，重量轻、节约钢材; (4根据设计取用的预应力筋种类、预压力大小及布束 的需要选择锚具体系;(5)预应力筋张拉操作方便，设备简单。 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失
第十章预应力混凝土构件的计算
第十章预应力混凝土构件的计算 1．静定预应力混凝土结构和超静定预应力混凝土结构有何本质区别？ 2．如何布置预应力筋时，张拉预应力筋不引起超静定预应力混凝土结构支座反力的变化？ 3．何谓预应力结构中的侧限？ 4．何谓无侧限预应力混凝土结构？举例说明。 5．何谓侧限影响系数？ 6．什么叫做张拉预应力筋所引起的次反力？ 7．什么叫预应力混凝土结构的次内力？ 8．什么叫预应力混凝土结构的主内力？ 9．什么叫预应力结构的综合内力？ 10．综合内力有哪两种计算方法？ 11．次内力有哪两种计算方法？ 12．预应力混凝土简支梁与连续梁正截面承载力计算公式的本质区别是什么？13．简述预应力筋的两阶段工作原理？ 14．规范中锚具下混凝土局部受压承载力计算公式存在哪四个问题？ 15．用基于简支梁板所求得的无粘结筋等效折减系数α去计算连续梁板的裂缝和变形会带来什么问题？ 16．预应力混凝土结构连续梁有哪几种破坏机制？ 17．对有侧限多、高层预应力混凝土结构张拉预应力筋时应注意哪些问题？18．对于预应力筋通长布置，梁高相同而梁跨相差悬殊的连续梁和框架梁，预应力筋线形选择时应注意什么问题？ 19．张拉预应力混凝土转换结构的预应力筋时应注意哪些问题？ 20．举例说明竖向预应力的用途？ 21．什么是预应力混凝土结构？预应力混凝土结构的工作原理是什么？
29. 预应力混凝土结构施工由哪几部分组成？ 30. 选择预应力混凝土结构材料及工艺时应遵循什么原则？ 31. 预应力筋线形选择应遵循什么原则？等效荷载计算时应注意什么？ 32．预应力混凝土结构抗力计算的经典计算方法和统一计算方法的思路特点各是 什么？ 33. 利用0.9(2)L c L c v cor y Ln F f f A ββαρβ≤+进行局压承载力验算时应注意哪些问题？ 34. 简述预应力混凝土结构工作原理。 35. 选用预应力筋张拉控制应力应遵循什么原则？ 36. 为何要对预应力结构的反拱值设限 ？ 37. 写出矩形截面预应力混凝土连续梁正截面承载力计算公式（基于经典方法）。 38. 基于统一方法写出有侧限结构的矩形截面预应力混凝土梁正截面承载力计 算公式。 39. 为满足锚具下混凝土局压承载力要求，控制A 类和B 类裂缝开展均需设置 间接钢筋，这三类间接钢筋的布置范围及各范围用量的取用方法。 40．什么是预应力混凝土？为什么说普通钢筋混凝土结构中无法利用高 强材 料，较难建造起大跨度结构？预应力混凝土结构又怎样？ 41． 预应力混凝土结构的主要优缺点是什么？ 42． “预应力混凝土结构是一种预先检验过的结构”这种说法对吗？ 43． 什么是先张法和后张法预应力混凝土 ？它们的主要区别是什么？ 44． 对预应力混凝土中的钢筋和混凝土的性能分别有哪些要求 ？为什么？ 45.为什么配置无屈服台阶的光面钢丝和钢绞线的预应力混凝土受弯构件，当材 料质量有可靠保证时，钢筋的设计强度可乘以钢筋应力增大系数 ？它是怎样确定的？ 46.预应力混凝土与普通钢筋混凝土之间的主要异同点是什么？ 47．为什么在预应力混凝土结构中要用较高强度等级的混凝土？ 48. 什么是张拉控制应力？为什么要规定张拉控制应力的上限值？它与那些因 素有关？张拉控制应力是否有下限值？ 49．预应力混凝土结构中的预应力损失包括那些项目？如何分批？每一批损失在 计算中如何应用的？ 50．影响收缩和徐变损失的主要因素有哪些？这时的混凝土预压应力是指哪一位 置处的值？ 51．什么是钢材的应力松弛？ 松弛损失与哪些因素与有关？为什么超张拉（短 时间的）可减松弛少损失？ 52．换算截面0A 和净截面n A 的意义是什么？为什么计算施工阶段的混凝土应力 时，先张法构件用0A 、后张法构件用净截面n A ？而计算外荷载引起的截面应力时，为什么先张法和后张法构件都用0A ？ 53．在受弯构件截面受压区配置预应力筋对正截面抗弯强度有何影响？ 54．预应力混凝土受弯构件的截面限制条件和斜截面抗剪强度计算是否与普通钢 筋混凝土受弯构件相同？
预应力混凝土结构基本构件习题答案
第10章预应力混凝土构件 10.1选择题 5. 其他条件相同时，预 应力混凝土构件的延性比普通混凝土构件的延性 A. 相同； B. 大些； C. 小些； D. 大很多; 6.全预应力混凝土构件在使用条件下，构件截面混凝土（ A. C20 ; B. C30 ; C. C35 ; D. C40 ; 预应力混凝土先张法构件中， 混凝土预压前第一批预应力损失 1应为（ A. 11 12 ; B. 11 12 13 ; C. 11 12 13 14 ; D. 11 12 13 14 15 ； 下列哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失 11 ( C )° A. 两次升温法； B. 采用超张拉； C. 增加台座长度； D. 采用两端张拉； )° B C 3. 2. ( C 1 .《混凝土结构设计规范》规定, （ 预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于 4. 对于钢筋应力松弛引起的预应力的损失，下面说法错误的是： A. B. C. D. 应力松弛与时间有关系； 应力松弛与钢筋品种有关系； 应力松弛与张拉控制应力的大小有关，张拉控制应力越大，松弛越小; 进 行超张拉可以减少，应力松弛引起的预应力损失； A. 不出现拉应力； B. 允许出现拉应力； C. 不出现压应力； D. 允许出现压应力； 7.《混凝土结构设计规范》规定, 当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时, D 混凝土强度等级不应低于（
10 ?先张法预应力混凝土构件，预应力总损失值不应小于（ 9 11 ?后张法预应力混凝土构件，预应力总损失值不应小于（ 80N/mm ） 12. 预应力轴心受拉构件， 加载至混凝 土预应力被抵消时, （ A ）。 A . PC A ； B . PC A 0 ； C . PC A n ； D . PC A n ； 10.2判断题 1 ?在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法称为先张法。 （ v ） 2.预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现。 （ V ） A. C20 ; B. C30 ; C. C35 ; D. C40 ; &《规范》规定， 应小于( B 预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过规定的张拉控制应力限值 ）° A . 0.3f Ptk ； B . 0.4 f ptk ； C . 0.5 f ptk ； D . 0.6 f ptk ； 9.预应力混凝土后张法构件中， 混凝土预压前第一批预应力损失 l 应为（ A. 11 l2 ; B. 11 l2 l3 ； C. 11 l2 l3 l4 ; D. 11 l2 l3 l4 l5 ； ，且不 2 100N /mm )。 此时外荷载产生的轴向力为
预应力混凝土构件
预应力混凝土构件 1．钢筋混凝土结构在使用中存在哪两个问题？预应力混凝土的概念如何？ 答：钢筋混凝土结构在使用中存在两个问题：一是带裂缝工作，裂缝的存在降低了构件的刚度，而裂缝的开展又使处于高湿度或侵蚀性环境中的构件耐久性有所降低；二是很难合理利用高强度材料。为满足变形和裂缝控制的要求，需要增大构件的截面尺寸和用钢量，这将导致自重过大，使钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构成为不可能或很不经济。 预应力混凝土是采用预先加压的方法间接提高混凝土的抗拉强度，克服了混凝土容易开裂的缺点，可延缓混凝土构件的开裂，提高构件的抗裂度和刚度，并取得节约钢筋，减轻自重的效果。 2．按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后顺序，施加预应力的方法可分为哪两种？ 答：按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后顺序，施加预应力的方法可分为：先张法、后张法两种。 3．先张法施工的具体过程包括哪几个主要环节？先张法构件中的预应力是如何传递的？什么是先张法？先张法施工有何特点和适用？ 答：先张法施工的具体过程是：（1）张拉：先在台座上按设计规定的拉力用张拉机械或电热张拉钢筋，（2）固定：用夹具将其临时固定在台座上或模板上，（3）浇注：然后浇筑混凝土，（4）放松：待混凝土达到一定强度（一般不低于设计强度的75%）后，把张拉的钢筋放松，钢筋回缩时产生的回缩力，通过钢筋与混凝土之间的粘结作用传递给混凝土，使混凝土获得了预压应力。 先张法构件中的预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。 这种先张拉钢筋、后浇灌混凝土的方法称为先张法。 先张法施工的特点和适用：先张法施工工艺简单，可以大批量生产预应力混凝土构件，同时，先张法不用工作锚具，可重复利用模板，迅速施加预应力，节省大量价格昂贵的锚具及金属附件，是一种非常经济的施加预应力方法，适合工厂化成批生产中、小型预应力构件。但是，先张法生产所用的台座及张拉设备一次性投资费用较大，而且台座一般只能固定在一处，不够灵活。 4．后张法施工的主要工序包括哪几个环节？后张法构件中的预应力是如何传递的？什么是后张法？后张法施工有何特点和适用？ 答：后张法施工的主要工序是：（1）浇注：先浇筑混凝土，在构件中配置预应力钢筋的部位上预留孔道，（2）穿筋：等混凝土达到一定强度（不低于设计强度的75%）后，将钢筋穿过预留孔道，（3）张拉锚固：以构件本身作为支承张拉钢筋，同时混凝土被压缩并获得预压应力。当预应力钢筋达到设计拉力后，用锚具将其锚固在构件两端，保持钢筋和混凝土内的应力。（4）灌浆：最后，用高压泵在预留孔内压注水泥浆，保护预应力钢筋不被锈蚀，并与混凝土结为整体；也可不灌浆，完全通过锚具传递预压力，形成无粘结的预应力构件。 后张法构件是依靠锚具来传递和保持预加应力的。对混凝土构件施加预压力的途径不同，是先张法和后张法的本质差别所在。 后张法是先浇筑混凝土，待混凝土结硬并达到一定的强度后，再在构件上张拉钢筋的方法。 后张法施工的特点和适用：后张法不需要台座，所以构件可在工厂预制，也可现场施工，应用比较灵活。但是，后张法构件只能单一逐个地施加预应力，工序较多，操作也较麻烦，而且，后张法的锚具耗钢量大，锚具加工要求的精度较高，成本较贵。因此，后张法适用于运输不便的大、中型构件。 5．电热张拉法施加预应力的原理是什么？电热张拉法有何特点？电热张拉法有何应用？
预应力课程设计结构设计原理最终版
课程设计任务书 一、课程设计的内容 根据给定的桥梁基本设计资料（主要结构尺寸、计算内力等）设计预应力混凝土简支T 形主梁。主要内容包括： 1．预应力钢筋及非预应力钢筋数量的确定及布置； 2．截面几何性质计算； 3．承载能力极限状态计算（正截面与斜截面承载力计算）； 4．预应力损失估算； 5．应力验算（短暂状况和持久状况的应力验算）； 6．抗裂验算（正截面与斜截面抗裂验算）或裂缝宽度计算； 7．主梁变形（挠度）计算； 8．锚固局部承压计算与锚固区设计； 9．绘制主梁施工图。 二、课程设计的要求与数据 通过预应力混凝土简支T 形梁桥的一片主梁设计，要求掌握设计过程的数值计算方法及有关构造要求规定，并绘制施工图。要求：设计合理、计算无误、绘图规范。 （一）基本设计资料 1．设计荷载：公路—Ⅰ级荷载，人群荷载3.52 kN/m ，结构重要性系数0γ=1.0 2．环境标准:Ⅱ类环境 3．材料性能参数 （1）混凝土 强度等级为C50，主要强度指标为： 强度标准值 ck f =32.4MPa ，tk f =2.65MPa 强度设计值 cd f =22.4MPa ，td f =1.83MPa 弹性模量 c E =3.45?4 10MPa （2）预应力钢筋采用ASTM A416—97a 标准的低松弛钢绞线（1?7标准型）， 其强度指标为： 抗拉强度标准值 pk f =1860MPa 抗拉强度设计值 pd f =1260MPa 弹性模量 p E =1.95?5 10MPa
相对界限受压区高度 b ξ=0.4，pu ξ=0.2563 公称直径为15.24mm ，公称面积为140mm 2 （3）非预应力钢筋 1）纵向抗拉非预应力钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 sk f =400MPa 抗拉强度设计值 sd f =330MPa 弹性模量 s E =2.0?5 10MPa 相对界限受压区高度 b ξ=0.53，pu ξ=0.1985 2）箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 sk f =335MPa 抗拉强度设计值 sd f =280MPa 弹性模量 s E =2.0?510MPa 图1 主梁跨中截面尺寸（尺 寸单位：mm ） 4．主要结构尺寸 主梁标准跨径k L =25m ，梁全长24.96m ，计算跨径f L =24.3m 。 主梁高度h =1400mm ，主梁间距S =1600mm ，其中主梁上翼缘预制部分宽为1580mm ，现浇段宽为20mm ，全桥由9片梁组成。主梁跨中截面尺寸如图1所示。主梁支点截面或锚固截面的梁肋宽度为360mm 。 （二）内力计算结果摘录 各种情况下的组合结果见表。 截面位置 项 目 基本组合d S 频遇组合s S 准永久组合l S d M d V s M s V l M l V （kN.m ） （kN ） （kN.m ） （kN ） （kN.m ） （kN ） 支点 最大弯矩 0.0 793.79 0.0 460.29 0.0 350.11 最大剪力 0.0 859.44 0.0 487.81 0.0 365.83 变截面 最大弯矩 894.61 665.02 528.97 390.52 410.39 301.62
第10章预应力混凝土结构基本构件习题答案
第10章 预应力混凝土构件 10.1选择题 1．《混凝土结构设计规范》规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（ B ）。 A. C20 ； B. C30 ； C. C35 ； D. C40 ； 2．预应力混凝土先张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为（ C ）。 A. 21l l σσ+； B. 321l l l σσσ++ ； C. 4321l l l l σσσσ+++ ； D. 54321l l l l l σσσσσ++++； 3．下列哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失1l σ（ C ）。 A. 两次升温法； B. 采用超张拉； C. 增加台座长度； D. 采用两端张拉； 4．对于钢筋应力松弛引起的预应力的损失，下面说法错误的是：（ C ）。 A. 应力松弛与时间有关系； B. 应力松弛与钢筋品种有关系； C. 应力松弛与张拉控制应力的大小有关，张拉控制应力越大，松弛越小； D. 进行超张拉可以减少，应力松弛引起的预应力损失； 5．其他条件相同时，预应力混凝土构件的延性比普通混凝土构件的延性（ C ）。 A. 相同； B. 大些； C. 小些； D. 大很多； 6．全预应力混凝土构件在使用条件下，构件截面混凝土（ A ）。 A. 不出现拉应力； B. 允许出现拉应力； C. 不出现压应力； D. 允许出现压应力； 7．《混凝土结构设计规范》规定，当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时，混凝土强度等级不应低于（ D ）。
A. C20 ； B. C30 ； C. C35 ； D. C40 ； 8．《规范》规定，预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过规定的张拉控制应力限值，且不应小于（ B ）。 A ．ptk f 3.0； B ．ptk f 4.0； C ．ptk f 5.0； D ．ptk f 6.0； 9．预应力混凝土后张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为（ A ）。 A. 21l l σσ+； B. 321l l l σσσ++ ； C. 4321l l l l σσσσ+++ ； D. 54321l l l l l σσσσσ++++； 10．先张法预应力混凝土构件，预应力总损失值不应小于（ B ）。 A ．2 /80mm N ； B ．2/100mm N ； C ．2/90mm N ； D ．2/110mm N ； 11．后张法预应力混凝土构件，预应力总损失值不应小于（ A ）。 A ．2/80mm N ； B ．2/100mm N ； C ．2/90mm N ； D ．2/110mm N ； 12．预应力轴心受拉构件，加载至混凝土预应力被抵消时，此时外荷载产生的轴向力为（ A ）。
预应力混凝土结构设计实例
第十五章预应力设计实例 第一节有粘结预应力混凝土简支梁 一、工程概况 某后张有粘结预应力混凝土简支梁，梁长为计算跨度/二】8和。柱网布置为18mx 4.5m,板厚 120mm5活载为4J)kN/rn b ,按II级抗裂要求设计该梁? K材料 (1)混凝土 混凝土选用￡40混凝土，由《混凝土结构i殳计规范》(GB ￡0010—2002)町知，/fU= 40N/nnt? = 19 JN/mm2 = E71 N/mm2= 2.39N/mm2, ￡c = 3.25 x W4N/mm2o (2)钢筋 预应力筋选用低松弛钢绞线，= 1860N/mn? ?/茁=132?1?岛，E p= h95 x 非预应力纵向钢筋采用HRB335级钢筋，人=邸亦,K a=2.5x itfW/mm3. 箍筋采用HPB235级钢筋，/^210N/m m23 左构件外形与截面尺寸 简支卑承受荷载较大.取&二1300mm。构件外形和截面尺寸如图15-1砥示,匕翼缘宽b'[ 二1000mm,下翼塚宽= 300mm,腹板厚6 = 20Qmm o上下翼缘M = 150mm,在梁端至梁内一米处截面腹板悖度由500mm改为200m叫 3.內力计算 (1)设计荷载 梁上线荷载恒载g k-23.625kN/m; 活载Pk= 24kN/m; 恒载分项系数为1卫，活载分项系数为1+3。 (2)跨中截面设计弯矩 g =1.2^t+ 13^k= 1.2x23,625 + 13x24.0^59.55kN/m x 59.55 x 18z-2411.8kN*m M心二￡ x 23.625xlS7 =956,SkN-m o (3)支座边缘处的剪力最大值
(完整版)中南大学混凝土的结构设计原理考试试题及答案
中南大学考试试卷 2009 -- 2010 学年二学期时间120分钟 混凝土结构设计原理（二）课程 24 学时学分考试形式：卷专业年级：土木工程2007级总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、填空题（每空1分，共计26分） 1. 先张法和后张法对混凝土构件施加预应力的途径不同，先张法通过（预应力筋与混凝土间的黏结力）施加预应力，后张法则通过（锚具）施加预应力。 2. 按照预应力筋与混凝土的粘结程度分，预应力混凝土构件分为（有粘结）预应力混凝土构件和（无粘结）预应力混凝土构件。 3. 预应力混凝土中所用的锚具种类很多，但按照传力方式分，主要可分为：（摩擦型）、（粘结型）和（承压型）三类。 4. 在其他条件相同的情况下，由于预应力构件中建立的有效预压应力 pcⅡ高低不同，使用阶段先张法构件的消压荷载N0和开裂荷载N cr均（小于）后张法构件，但先张法构件的极限承载力（等于）后张法构件的极限承载力。（填“大于”、“小于”或“等于”）。 5. 预应力混凝土轴拉构件及受弯构件正截面承载力计算均是以（构件破坏）时的受力状态为计算依据，计算方法和步骤均类似于普通钢筋混凝土构件。 6. 铁路桥涵中普通钢筋混凝土铁路桥梁按（容许应力）法计算，预应力混凝土铁路桥梁按（破坏阶段）法计算。 7. 铁路桥涵钢筋混凝土受弯构件的计算是以应力阶段（Ⅱ）的应力状态为依据，但轴心受压构件的计算则以（破坏）阶段的截面应力状态为依据，但形式上按容许应力法表达。 8. 根据《铁路钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB1002.3-2005），普通钢筋混凝土单筋矩形截面梁的受压区高度完全取决于截面尺寸、材料及（配筋