自考《混凝土及砌體結(jié)構(gòu)》章節(jié)試題及答案:第10章
第十章 預應力混凝土的基本知識
一、選擇題
1、條件相同的鋼筋混凝土軸拉構(gòu)件和預應力混凝土軸拉構(gòu)件相比較( )。
A 前者的承載能力高于后者
B 前者的抗裂度比后者好
C 前者的承載能力低于后者
D 前者的抗裂度比后者差
答案:D
2、先張法構(gòu)件的預應力損失包括( );后張法構(gòu)件的預應力損失包括( )。
A 錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預應力損失
B 預應力筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應力損失
C 預應力筋與臺座間溫差引起的預應力損失
D 預應力鋼筋應力松弛引起的應力損失
E 混凝土收縮、徐變引起的預應力損失
F 環(huán)向預應力筋擠壓混凝土引起的應力損失
答案:(A、C、D、E); (A、B、D、E、F)
二、填空題
1、對混凝土構(gòu)件施加預應力的方法分為______和______。
答案:先張法 后張法
2、預應力鋼筋張拉控制應力允許值的大小主要與______和______有關(guān)。
答案:鋼筋種類 張拉方法
3、混凝土施加預壓完成以前出現(xiàn)的預應力損失,稱為______損失;混凝土施加預壓完成后的預應力損失,稱為______損失。
答案:第一批 第二批
三、簡答題
1、為何在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件中不能有效地利用高強度鋼筋?而在預應力混凝土構(gòu)件中則必須采用高強度鋼筋?
答案:混凝土的極限拉應變很小,導致受拉區(qū)混凝土過早開裂,裂縫出現(xiàn)時受拉鋼筋應力只有20~40N/mm2,如果采用高強度鋼筋,使用荷載下鋼筋工作應力將提高很多,撓度和裂縫寬度已遠遠超過允許限值。顯然,在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件中采用高強度鋼筋是不合理的,它不能滿足使用功能要求。如果把配筋面積增大到符合變形和裂縫控制的要求,則鋼筋強度將得不到充分利用。
在預應力混凝土構(gòu)件中,預應力筋的預拉應力在施工和使用階段,由于種種原因會產(chǎn)生預應力損失。為了在扣除預應力損失以后,仍保留足夠的預應力值,需要采用較高的張拉應力,施加使用荷載后預應力筋的應力還將進一步增加,因此預應力筋需具有較高的強度,必須采用高強度鋼筋。
2、既然鋼筋與混凝土的線膨脹系數(shù)相近,為什么還會產(chǎn)生溫差損失?
答案:先張法構(gòu)件進行蒸汽養(yǎng)護時,養(yǎng)護棚內(nèi)溫度高于臺座的溫度。預應力筋受熱后伸長,而臺座橫梁的間距不變,這相當于使預應力筋的拉伸變形縮小,產(chǎn)生預應力損失σl3。待混凝土到達一定強度,鋼筋與混凝土之間已建立粘結(jié)強度,使二者間相對位置固定,降溫時兩者共同回縮(鋼筋和混凝土的溫度膨脹系數(shù)相近),故建立粘結(jié)強度以前由于溫差產(chǎn)生的應力損失σl3無法恢復。
3、為什么混凝土的收縮、徐變不僅使預應力鋼筋產(chǎn)生應力損失,而且也使非預應力鋼筋中產(chǎn)生壓應力?
答案:混凝土的收縮、徐變均使構(gòu)件長度縮短,由于鋼筋與混凝土之間已建立起粘結(jié)強度,使二者間相對位置固定,預應力鋼筋隨之回縮,引起預拉應力損失σl5;非預應力筋受到相應的壓縮,故產(chǎn)生壓應力增量σl5。
4、預應力混凝土軸心受拉構(gòu)件為什么要進行施工階段的驗算?
答案:預應力混凝土軸心受拉構(gòu)件,在放張(先張法)或張拉終止(后張法)時,截面混凝土的預壓應力達最大值。因此,需要進行施工階段的截面法向應力驗算;對屋架結(jié)構(gòu)的下弦拉桿,根據(jù)實際情況有時還需要考慮自重及施工吊裝荷載的作用(考慮動力系數(shù)),進行運輸及安裝階段的計算。
5、為什么張拉控制應力σcon不宜過高?
答案:(1)σcon過高,裂縫出現(xiàn)時預應力筋應力將接近其抗拉強度設計值,構(gòu)件破壞前缺乏足夠的預兆; (2)σcon過高將使預應力筋的應力松弛損失加大;
(3)當進行超張拉時(為了減少摩擦損失及應力松弛損失),σcon過高可能使個別鋼絲發(fā)生脆斷。