預(yù)應(yīng)力混凝土試題與答案

1、遞預(yù)（一）填空題1.先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力總損失至少應(yīng)取 ，后強法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力總損失至少應(yīng)取 。2.預(yù)應(yīng)力混凝土中，混凝土的強度等級一般不宜低于 ，當(dāng)采用高強鋼絲、鋼絞線時，強度等級一般不宜低于 。3.已知各項預(yù)應(yīng)力損失：錨肯損失；管道摩擦損失；溫差損失；鋼筋松馳損失；混凝土收縮和徐變損失；螺旋式鋼筋對混凝土的擠壓損失。先張法混凝土預(yù)壓前（第一批）損失為 ；混凝土預(yù)壓后（第二批）損失為 ；預(yù)應(yīng)力總損失為 。后張法混凝土預(yù)壓前（第一批）損失為 ；混凝土預(yù)壓后（第二批）損失為 ；預(yù)應(yīng)力總損失為 。4.施回預(yù)應(yīng)力時混凝土立方體強度應(yīng)經(jīng)計算確定，但不低于設(shè)計強度的 。5.影響混凝土局壓強度的主要因素是 ；

2、 ； 。6.先張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件，當(dāng)加荷至混凝土即將出現(xiàn)裂縫時，預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力是 。7.預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件（對一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件）進行抗裂驗算時，對荷載效應(yīng)的超標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合 ，在荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合下，宜符合 。8.預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件（對于嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件）進行抗裂驗算時，對荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合 。9.為了保證在張拉（或放松）預(yù)應(yīng)力鋼筋時，混凝土不被壓碎，混凝土的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)符合 。其中先張法的應(yīng)為 ，后張法的應(yīng)為 。10.軸心受拉構(gòu)件施工階段的驗算包括 、 兩個方面的驗算。11.在進行預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗裂給算時，對嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)

3、件奕符合 、 。對一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件應(yīng)符合 、 。12.施加預(yù)應(yīng)力的方法有 、 。13.全預(yù)應(yīng)力是指 。部分預(yù)應(yīng)力是指 。14.有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是指 。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是指 。15.張拉控制應(yīng)力是指 。16.先張法軸心受拉構(gòu)件完成第一批損失時，混凝土的預(yù)壓應(yīng)力為 ，完成第二批損失時，混凝土的預(yù)壓應(yīng)力為 。17.后張法軸心受拉構(gòu)件完成第一批損失時，混凝土的預(yù)壓應(yīng)力為 ，完成第二批損失時，混凝土的預(yù)壓應(yīng)力為 。18.先張法軸心受拉構(gòu)件在使用階段，當(dāng)加荷到預(yù)壓應(yīng)力被抵消時，構(gòu)件承擔(dān)外荷載產(chǎn)生的軸向拉力為 ；繼續(xù)加荷至混凝土即將開裂，相應(yīng)的軸向拉力為 ；當(dāng)加荷至構(gòu)件破壞時，相應(yīng)的軸向拉力為 。19.后張

4、法軸心受拉構(gòu)件在使用階段，當(dāng)加荷到預(yù)壓應(yīng)力被抵消時，構(gòu)件承擔(dān)外荷載產(chǎn)生的軸向拉力為 ；繼續(xù)加荷至混凝土即將開裂，相應(yīng)的軸向拉力為 ；當(dāng)加荷至構(gòu)件破壞時，相應(yīng)的軸向拉力為 。20.預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件使用階段正載面承載能力的計算公式為 ；其荷載效應(yīng)及材料強度均采用 。21.預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件，對嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)滿足 ；對一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)滿足 和 ；對允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)滿足 。22.先張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，第一批損失完成后，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力的鋼筋應(yīng)力為 ；第二批損失完成后，當(dāng)分別加荷至受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點處混凝土法向應(yīng)力等于零時，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋

5、的應(yīng)力為 ，受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力為 。23.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，第一批損失完成后，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力的鋼筋應(yīng)力為 ；第二批損失完成后，當(dāng)分別加荷至受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點處混凝土法向應(yīng)力等于零時，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力為 ，受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力為 。24.預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，先張法構(gòu)件為 ；后張法構(gòu)件為 。25.先張法構(gòu)件是依靠 傳應(yīng)力的，后張法構(gòu)件是依靠 傳遞預(yù)應(yīng)力的。答案：1、100N/mm2；80 N/mm22、C30；C403、；4、75%5混凝土強度等級；局壓面積A1；局部受壓的計算底面積A06、7、；8、9、；10、張拉（或放松）預(yù)應(yīng)力

6、鋼筋時，構(gòu)件承載能力驗算；構(gòu)件病部錨固區(qū)局部受壓承載能力的驗算11、12、先張法；后張法13、在使用荷載作用下，構(gòu)件截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力，即為全截面受壓。在使用荷載作用下，構(gòu)件截面混凝土允許兩面拉應(yīng)力或開裂，即為截面只有部分受壓。14、預(yù)應(yīng)力筋全長其周圍均與混凝土粘結(jié)，即為截面只有部分受壓。15、張位預(yù)應(yīng)力鋼筋時，張拉設(shè)備上測力儀表所示的必須達(dá)到的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土截面面積得出的拉應(yīng)力值，用表示。16、；17、；18、；19、；20、21、；22、；23、；24、；25、預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力；其兩端錨具錨住預(yù)應(yīng)力鋼筋一、填空題1.予加應(yīng)力的方法主要有兩種： 先張法 和 后

7、張法 。兩法均利用張拉鋼筋的回縮、施壓于砼，其預(yù)應(yīng)力的傳遞前者靠 粘結(jié)力 ，后者靠 錨具 來實現(xiàn)。2.目前國內(nèi)常用的錨具有下幾種 螺絲端桿錨具 、 JM-12錨具 、 錐形錨具 、 鐓頭錨具 、 后張自錨錨具 、 QM型錨具 等。3.預(yù)應(yīng)力鋼筋性能需滿足下列要求 高強度 、 具有一定的塑性 、 良好的加工性能 、 與砼有較好的粘結(jié)強度 。4.預(yù)應(yīng)力鋼筋可分為 鋼筋 、 鋼絲 、 鋼絞線 三大類。5.預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件對砼的性能要求是 強度高 、 收縮徐變小 、 快硬早強 。6.預(yù)應(yīng)力損失有以下幾種：（1） 錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 （2） 預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道之間摩擦引起的損失 （3） 溫差損

8、失 （4） 鋼筋應(yīng)力松馳引起的損失 （5） 砼收縮、徐變引起的損失 7.預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的裂縫控制等級分為 三 級四、問答題1.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件其正截面裂縫控制等級分為幾級？各級的要求是什么？答：預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的裂縫控制等級分為三級。（1）一級嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，要求在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下不得出現(xiàn)拉應(yīng)力，即。（2）二級一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，要求在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下可以出現(xiàn)拉應(yīng)力，但不得超過砼的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，在荷載的淮永久組合下，不得出現(xiàn)拉應(yīng)力，即， 。（3）三級使用階段允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)驗算裂縫寬度，按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用影響計算的構(gòu)件最大裂縫寬度不超過裂縫寬度限值，即

9、。2.既然鋼筋與砼的溫度線膨脹系數(shù)相等（近）為什么還會產(chǎn)生溫差損失，計算時具體指的是什么溫差？答：為了縮短先張法構(gòu)件的生產(chǎn)周期，砼常采用節(jié)蒸汽養(yǎng)護來加速其硬化。升溫時，新澆砼尚未結(jié)更，鋼筋受熱自由膨脹，但兩端的臺座是固定不動的，距離保持不變，因此產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失，降溫時，砼已結(jié)硬。并與鋼筋結(jié)成整體一起回縮，加之兩者具有相同的溫度膨脹系數(shù)，故兩者回縮相同，所損失的無法恢復(fù)。計算時，t指當(dāng)砼加熱養(yǎng)護時，預(yù)應(yīng)力鋼筋與承受拉力的臺座之間的溫差（0C）。3.減小錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失的措施有哪些？答：減少錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失的措施有：（1）選擇錨具變形小或使預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小的錨、

10、夾具，盡量少用墊板，因為每增加一塊墊板，張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值a就增加1mm；（2）增加臺座長度，因為與臺座長度成反比（）4.減小摩擦損失的措施有哪些？答：減少摩擦損失的措施有：（1）對較長的構(gòu)件可在兩端進行張拉，則計算孔道長度可減少一半，但將引起的增加。（2）采用超張拉，張拉程序為：01.10.85,它比一次張拉的應(yīng)力分布均勻，預(yù)應(yīng)力損失小。5.減小砼收縮，徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失有哪些？答：減少砼收縮，徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失的措施有：（1）采用高標(biāo)號水泥，減少水泥用量，減少水灰比、采用干硬性砼。（2）采用級配好的骨料，加強振搗，提高砼的密實性。（3）加強養(yǎng)護，以減少砼收縮。1、什么是預(yù)應(yīng)力混

11、凝土？為什么說普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中無法利用高強度材料，較難建造起大跨度結(jié)構(gòu)？預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)又怎樣？2、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)缺點是什么？3、“預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是一種預(yù)先檢驗過的結(jié)構(gòu)”這種說法對嗎？4、對混凝土構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力的方法有哪些？5、什么是先張法和后張法預(yù)應(yīng)力混凝土？它們的主要區(qū)別是什么？6、預(yù)應(yīng)力混凝土中的鋼材和混凝土的性能分別有哪些要求？為什么？7、預(yù)應(yīng)力混凝土與普通混凝土之間的主要異同點是什么？8、為什么預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中要用較高強度等級的混凝土？9、什么是張拉控制應(yīng)力？為什么要規(guī)定張拉控制應(yīng)力的上限值？它與哪些因素有關(guān)？張拉控制應(yīng)力是否有下限值？10、為什么先張法的張拉控制應(yīng)

12、力的允許值比后張法規(guī)定的高些？11、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力損失包括哪些項目？如何分批？每一秕損失在計算中是如何應(yīng)用的？12、影響收縮和徐變預(yù)應(yīng)力損失的主要因素有哪些？計算這項損失時的混凝土預(yù)應(yīng)力是指哪一位置處的值？13、什么是鋼材的應(yīng)力松馳？松弛損失與哪些因素有關(guān)？為什么超張拉（短時間的）可減小松馳損失？14、換算截面A0和凈截面A0的意義是什么？為什么計算施工階段的混凝土應(yīng)力時，先張法構(gòu)件用A0，后張法構(gòu)件用凈截面An？而計算外荷載引起的截面應(yīng)力時，為什么先張法和后張法構(gòu)件都用A0？15、如果先張法和后張法兩種構(gòu)件的張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失一樣，當(dāng)加荷至預(yù)壓應(yīng)力時，先張法和后張法兩種構(gòu)件

13、的預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力是否相同？為什么？16、施加預(yù)應(yīng)力對軸心受拉構(gòu)件的承載力有何影響？為什么？17、在受彎構(gòu)件截面受壓區(qū)配置預(yù)預(yù)應(yīng)力筋對正截面抗彎強度有何影響？18、預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗剪強度計算是否與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件相同？19、軸向力和預(yù)應(yīng)力對構(gòu)件的斜截面抗剪強度的什么影響到？20、預(yù)應(yīng)力曲線（彎起）鋼筋的作用是什么？21、計算使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由預(yù)應(yīng)力引起的反拱和因外載產(chǎn)生的撓度時，是否采用同樣的截面剛度？22、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在抗裂計算中，為什么要考慮非預(yù)應(yīng)力鋼筋的影響？23、為什么要對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件進行施工階段的抗裂度和強度驗算？怎樣對預(yù)應(yīng)力混凝土受彎

14、構(gòu)件作施工階段驗算？24、什么是部分預(yù)應(yīng)力混凝土？它的優(yōu)越性是什么？25、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，非預(yù)應(yīng)力鋼筋對預(yù)應(yīng)力損失及抗裂性是有利還是不利？26、什么是預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力傳遞長度？傳遞長度內(nèi)的抗裂能力與其他部位有何不同？何時考慮其影響？27、不同的裂縫控制等級，其預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的正截面、斜截面抗裂縫驗算應(yīng)滿足什么要求？（四）問答題1、答：預(yù)應(yīng)力混凝土是在在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受外荷載作用之前，預(yù)先對由外力產(chǎn)生拉應(yīng)力部分的混凝土施加壓力，造成一種預(yù)先的應(yīng)力狀態(tài)，使所產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力以抵消外荷載所引起的大部分或全部拉應(yīng)力，從而使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用時的拉應(yīng)力不大，甚至仍為壓應(yīng)力。這樣，結(jié)構(gòu)構(gòu)件在外荷載

15、作用下，裂縫不致發(fā)生，即使發(fā)生，裂縫開展寬度也不致過大。這就是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不可能性充分利用高強度材料，其原因在于：一方面，提高混凝土強度等級對于提高其極限拉應(yīng)變的作用很??；另一方面，在使用荷載下鋼筋應(yīng)力大致是其設(shè)計強度的60%左右，相應(yīng)拉應(yīng)變已大大超過混凝土的極限拉應(yīng)變。譬如，即使是強度不高的I、II級鋼筋，使用階段的應(yīng)力約50200N/mm2時，混凝土就已產(chǎn)生寬度為0.10.3mm的裂縫。因此，如果采用高強度鋼筋，使用階段的應(yīng)力可達(dá)5001000N/mm2，裂縫開展寬度將很大，根本不能符合使用要求。所以在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中無法利用高強度材料。另外，由于裂縫的出現(xiàn)和開

16、展，大大降低了構(gòu)件的截面剛度，增大了結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的變形，因此，用普通鋼筋混凝土建造大跨度、大開間結(jié)構(gòu)時，為了滿足變形要求，必將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的截面尺寸過大，因而自得過大，所以不經(jīng)濟，甚至無法建造。當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r，可以采用高強度鋼筋及混凝土不存在裂縫過大的問題，而且一般來說預(yù)應(yīng)力鋼筋強度越高，則預(yù)應(yīng)力效果越好。關(guān)于構(gòu)件 剛度問題，一方面，由于不出現(xiàn)裂縫或者裂縫寬度較小，所以它比相應(yīng)的普通鋼筋混凝土的截面剛度要大，變形要小；另一方面，預(yù)應(yīng)力使構(gòu)件或結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形與外荷載產(chǎn)生的變形是相反的（習(xí)稱“反拱”），因而，前者可以抵消后者一部分變形，使之容易滿足結(jié)構(gòu)對變形的要求。所以，預(yù)應(yīng)力混凝土適宜于建造大跨

17、度結(jié)構(gòu)。2、答：（1）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有下列優(yōu)點：1）不會過早地出現(xiàn)裂縫，抗裂性高，甚至可保證使用荷載下不出現(xiàn)裂縫，從根本上解決了裂縫問題。2）合理有效地利用高強度鋼材和混凝土，從而大大節(jié)約鋼材、減松結(jié)構(gòu)自重。它比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一般可節(jié)約鋼材30%50%，減輕結(jié)構(gòu)自重達(dá)30%左右，特別在大跨度承重結(jié)構(gòu)中更為經(jīng)濟。3）由于混凝土不開裂或較遲開裂，故結(jié)構(gòu)的剛度大，在預(yù)中應(yīng)力時又產(chǎn)生反拱，因而結(jié)構(gòu)的總變形較小。4）擴大了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。由于強度高、截面小、自重輕，能建造大跨度承重結(jié)構(gòu)或橋梁；由于抗裂性高，可建造水工結(jié)構(gòu)、儲水結(jié)構(gòu)和其他不滲漏結(jié)構(gòu)，如壓力容器及原子能電站的安全殼等；此外，抗

18、裂性高對于處在侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)也是一大優(yōu)點。5）由于使用荷載下不裂或裂縫處于閉合狀態(tài)，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。6）疲勞性能好。因為結(jié)構(gòu)構(gòu)預(yù)先存在應(yīng)力狀態(tài)，減小了重復(fù)荷載下鋼筋應(yīng)力的變化幅度，所以可提高結(jié)構(gòu)承受重復(fù)荷載的能力。7）預(yù)加應(yīng)力還可作為結(jié)構(gòu)的一種拼裝手段和加固措施。由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有上述一系列優(yōu)點，所以它的應(yīng)用范圍極廣，已成為土建結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用很廣的一種結(jié)構(gòu)材料。（2）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的主要缺點：1）設(shè)計計算較復(fù)雜。2）施工工藝較復(fù)雜，所要求的材料、設(shè)備和技術(shù)水平等都比較高。3）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的單方面造價也比較高。與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的延性一般要差一些。3、

19、答：這種說法對于用張拉鋼筋的辦法來施加預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是對的。因為在預(yù)加應(yīng)力期間，鋼筋和混凝土都承受了很高的應(yīng)力，而在使用階段的應(yīng)力往往不會再高多少。所以如果該結(jié)構(gòu)能在預(yù)加應(yīng)力階段表現(xiàn)出良好性能的話，那么有把握認(rèn)為它在使用荷載階段也將具有良好的結(jié)構(gòu)性能。從這個意義上講，可稱預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是一種事先經(jīng)過檢驗的結(jié)構(gòu)。4、答：對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力的方法有兩大類：一類是用張拉鋼筋的方法；另一類是不用張拉鋼筋的方法。采用張拉鋼筋的方法對混凝土施加預(yù)應(yīng)力是建筑構(gòu)件最常用的方法。根據(jù)澆灌混凝土和張拉鋼筋的先后不同，又分為先張法和后張法。先張法是在澆灌土之前張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，可采用臺座長線張拉或

20、鋼模短線張拉。后張法是在澆灌混凝土并結(jié)硬之后以混凝土構(gòu)件作為臺座張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。后張法又可做成有粘結(jié)的和無粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。張拉鋼筋的方法有機械張拉和電熱張拉。不用張拉鋼筋的方法是直接利用千斤頂或扁頂對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力的。這種施力過程可以使混凝土受到預(yù)壓力，而無需任何鋼筋之類的材料。5、答：顧名思義，先張法是澆搗混凝土之前在臺座上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，而后張法是要獲得足夠強度的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋?？梢姡瑑烧卟粌H在張拉鋼筋的先后程序上不同，而且張拉的臺座也不一樣，后者是把構(gòu)件本身作為臺座的。在先張法中，首先將預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉到需要的程度，并臨時錨固于臺座上，然后澆灌混凝土，待混凝土達(dá)

21、到一定的強度之后（約為混凝土設(shè)計強度的70%100%），放松預(yù)應(yīng)力鋼筋。這時形成的鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)約束著鋼筋的回縮，因而，混凝土得到了預(yù)應(yīng)力。所以先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中混凝土的預(yù)應(yīng)力是靠鋼筋與混凝土與混凝土之間的粘結(jié)力的傳遞而獲得的。通常，制作先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件都需要臺座、千斤頂、傳力橫梁和夾具等設(shè)備。臺座大多是固定的，有時也可臨時組裝起來使用。大型屋面板等構(gòu)件，為加快生產(chǎn)速度，常采用蒸汽養(yǎng)護等措施，采用鋼模施工，它是在鋼模上直接張拉錨固，因而它不用臺座。在后張法中，首先澆搗混凝土構(gòu)件，同時在構(gòu)件中預(yù)留孔道，在混凝土到達(dá)規(guī)定的設(shè)計強度之后，通過孔道穿入要張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋，然后利用構(gòu)

22、件本身作臺座張拉鋼筋。在張拉的同時，混凝土受到壓縮。張拉完畢后，構(gòu)件兩端都用錨具錨固住預(yù)應(yīng)力筋，最后向孔道內(nèi)壓力灌漿。所以，在后張法中主要是靠錨具來保持預(yù)應(yīng)力的。后張法不需要臺座，但需要有可靠的錨具、千斤頂和張拉油泵等設(shè)備。先張法構(gòu)件中鋼筋與混凝土之間都是有粘結(jié)的，而后張法可分為有粘結(jié)和無粘結(jié)兩種情況。先張法和后張法的主要區(qū)別在于施工工藝不同。在先張法和后張法中，預(yù)應(yīng)力損失也不一樣，如果采用同等的張拉控制應(yīng)，則后張法建立的預(yù)壓應(yīng)力要高一些。另外，后張法用于超靜定結(jié)構(gòu)中，會因為張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生結(jié)構(gòu)中的次應(yīng)力。6、答：（1）對預(yù)應(yīng)力鋼材的性能要求：1）高強度、低松馳。因為結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力的大小取決于

23、鋼筋的張拉應(yīng)力，同時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作及使用過程中將出現(xiàn)各種預(yù)應(yīng)力損失（有時損失總值可達(dá)200N/mm2以上），因此，必須采用高強度的鋼材。順便于工作提及，預(yù)應(yīng)力的一些先驅(qū)者，起初由于采用強度不高的軟鋼，加上沒有充分認(rèn)識到因混凝土收縮、徐變和鋼材松馳等而發(fā)生的預(yù)應(yīng)力損失，以致加于結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的初始預(yù)應(yīng)力的的很大部分被隨后發(fā)生的損失所抵消了。結(jié)果，想建立起一項恒定的預(yù)壓應(yīng)力的努力，都失敗了。2）具有一定的塑性。即要求拉斷時有一定的延伸率。尤其在低溫和受沖擊條件及抗震的結(jié)構(gòu)，更應(yīng)注意鋼材的塑隆要求，否則，可能產(chǎn)生脆性破壞。3）有良好的可焊接和可鐓性。因為結(jié)構(gòu)中的鋼筋常常需要對焊接長使用也常需要經(jīng)過鐓粗（

24、冷鐓或熱鐓）加以錨固。4）先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件要求鋼筋（或鋼絲）與混凝土之間有良好的粘結(jié)性能。因為它們是靠鋼筋的混凝土之宰的握裹力來傳遞預(yù)應(yīng)力的。因此，高強度光面鋼絲常常需要事先作“刻痕”或“壓波”處理。（2）對混凝土的性能要求是：1）高強度。高強度混凝土能減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和自重。2）較高的彈性模量和較小和徐變、收縮變形，以減少預(yù)應(yīng)力損失。累而，要求混凝土是低水灰比的。3）快硬、早強?？煊?、早強的混凝土可盡早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工速度。4）輕質(zhì)。輕質(zhì)混凝土能減輕結(jié)構(gòu)自重。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土強度等級不應(yīng)低于C30；當(dāng)采用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時，混凝土強度等級不低

25、于C40。選擇預(yù)應(yīng)力混凝土的混凝土強度等級時，應(yīng)綜合考慮構(gòu)件跨度、使用條件、施工方法及鋼筋類型等因素。7、答：（1）因為預(yù)應(yīng)力鋼筋傳給混凝土較高的預(yù)壓應(yīng)力，所以用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土強度等級必須比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的高；同時，為了克服預(yù)期的預(yù)應(yīng)力損失，產(chǎn)生較高的預(yù)應(yīng)力效果，鋼筋的預(yù)加應(yīng)力需要到達(dá)相當(dāng)高的程度，因此，用于鋼筋混凝土中的軟鋼或中等強度的鋼筋將不適合于預(yù)加應(yīng)力，用于預(yù)應(yīng)力混凝土中的鋼筋最好是高強鋼筋、高強鋼絲和鋼絞線。（2）預(yù)應(yīng)力程度較高的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，在使用荷載作用下通常是不開裂的結(jié)構(gòu)即使在偶然超載時有裂縫出現(xiàn)，但是只要卸去一部分荷載，裂縫就會閉合。因而，它的性能接近勻質(zhì)

26、彈性材料。而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用荷載下的性能基本上是非線性的。（3）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)由于裂縫出現(xiàn)很遲或較遲，因而它的剛度較大；同時，預(yù)加應(yīng)力會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生反拱，因而它的撓度較小。而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫出現(xiàn)早，剛度降低多，所以，撓度較大。（4）在預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用階段，在如何抵抗外荷載方面也有重要的差別。在出現(xiàn)裂縫的鋼筋混凝土梁中，隨著外荷載的增加，鋼筋應(yīng)力增長，而內(nèi)力臂的變化較小，即抵抗彎矩的增大主要靠鋼筋應(yīng)力的增長。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中則不同，隨外載的增加，受拉的預(yù)應(yīng)力混凝土與受壓的混凝土之間的內(nèi)力臂明顯增大，而預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力增長速度卻相對較小，因為外載作用前已有較高的預(yù)拉應(yīng)

27、力。因而，預(yù)應(yīng)力混凝土梁在使用荷載下即使出現(xiàn)裂縫，其裂縫開展寬度也較小。（5）一旦預(yù)應(yīng)力被克服之后，預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土之間沒有本質(zhì)的不同。因而，無論是拉桿的強度，或是梁的抗彎能力，預(yù)應(yīng)力混凝土與同條件鋼筋混凝土兩者是相同的。不過，梁的抗剪強度兩者則不同，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的高。因而，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的腹板可做得較薄，這樣大減輕了自重。8、答：預(yù)應(yīng)力混凝土比普通鋼筋混凝土要求更高強度等級的混凝土，主要理由是：（1）為了盡量降低造價、減輕自重。因為預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨具是按較高強度等級的混凝土來設(shè)計的。如果混凝土強度較低，那么，對局部承壓、對端部錨固區(qū)內(nèi)錨具附近的混凝土的抗裂性、對保證鋼筋與混凝土之間的

28、可靠粘結(jié)等都是不利的。從而就會告成錨具和構(gòu)件尺寸的加大及經(jīng)濟性差等情況。（2）為了保證強度的均勻性，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件比鋼筋混凝土構(gòu)件有更多的部位要承受高應(yīng)力。以一簡支染為例，除了跨中截面頂面附近要承受較高壓應(yīng)力以外，靠近梁端支座附近的梁底纖維也處于高壓應(yīng)力之下。可見，從梁的端部直至染的中部，有許多部位要承受高應(yīng)力。因此，在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，保證強度的均勻性是比較重要的，機時高強度等級的混凝土在受壓、受拉、受剪以及粘結(jié)和局部承壓等方面都有比較高的抗力。（3）相同水灰的比條件下，較高強度等級的混凝土不太容易發(fā)生收縮裂縫，而低強度等及的混凝土在施加預(yù)應(yīng)力之前就會發(fā)生收縮裂縫。（4）高強度等級的混凝

29、土可減少占總預(yù)應(yīng)力損失中很大部分的徐變損失。9、答：張拉控制應(yīng)力是指張拉鋼筋時，張拉設(shè)備（千斤頂和油泵）上的壓力表所需要達(dá)到而加以控制的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積得出的應(yīng)力值，以表示。設(shè)計預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時，為了充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點，張拉控制應(yīng)力應(yīng)盡可能地定的高一些，使混凝土獲得較高的預(yù)壓應(yīng)力，以提高構(gòu)件的抗裂性。但是，張拉控制應(yīng)力也不能定得過高。定得過高，會有以下缺點：第一，如果過高，則構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時的承載能力與破壞時的承載能力有時可能會很拉近，即意味著構(gòu)件在裂縫出現(xiàn)后不久就會失去承載能力，使構(gòu)件在破壞前無明顯的預(yù)兆，構(gòu)件的延性較差，這是不希望發(fā)生的；第二，如果過高，還可能發(fā)生危險。因為

30、為了減少一部分預(yù)應(yīng)力損失，張拉操作時往往要實行超張拉。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的實際強度并非每根相同，如果把控制應(yīng)力定得過高，很可能在超張拉過程中會有個別鋼筋達(dá)到或超過它的實際屈服強度（對有明顯屈服點的鋼筋），甚至發(fā)生斷裂事故（對高強度硬鋼）或產(chǎn)生較大的塑性變形。第三，如果過高，在施工階段會使構(gòu)件的某些部位受到拉力（稱為預(yù)拉力）甚至開裂，對后張法構(gòu)件可能造成局壓破壞。因此，張拉控制應(yīng)力應(yīng)定得適當(dāng)，以留有余地。應(yīng)該指出，張拉控制應(yīng)力值的大小與預(yù)應(yīng)力鋼筋的鋼種和張拉方法在關(guān)。預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線：先張法和后張法均為：。熱處理鋼筋：先張法為，后張法。從經(jīng)濟方面考慮，張拉控制應(yīng)力應(yīng)有下限值。否則，若張拉控制

31、應(yīng)力過低，則張拉的預(yù)應(yīng)力被各項預(yù)應(yīng)力損失所抵消了，達(dá)不到預(yù)期的抗裂效果。因此，規(guī)范規(guī)定：預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋的張拉控制應(yīng)力值不應(yīng)小于。10、答：規(guī)范規(guī)定預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力允許值應(yīng)按表2-9-1采用。表2-9-1鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應(yīng)力鋼筋、鋼絞線0.750.75熱處理鋼筋0.700.65規(guī)范規(guī)定的張拉控制應(yīng)力允許值先張法比后張法略高的原因是：先張拉構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力（放松預(yù)應(yīng)力鋼筋）時，由于混凝土的彈性壓縮，鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力隨之降底，即：而后張法構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力（張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋）時，混凝土的彈性太縮可以由千斤頂及時補償。因此，鋼筋初始預(yù)拉應(yīng)力（張拉控制應(yīng)力）不會因混凝土的彈

32、性壓縮而降低。即預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力為：比較上兩個式可知，在張拉控制應(yīng)力和第一批預(yù)應(yīng)力損失相同的條件下，預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力，先張法的總比后張法的低。同樣，當(dāng)構(gòu)件受荷后混凝土預(yù)壓應(yīng)力被抵消時，軸心受拉構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力，對先張法構(gòu)件：而后張法構(gòu)件：比較這兩個式可知，當(dāng)混凝土預(yù)壓應(yīng)力被抵消時，預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力先張法的仍比后張法的低。為使先張法和后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力值及其抗裂能力具有大致相同的水平，因此，適當(dāng)提高了先張法構(gòu)件的張拉控制應(yīng)力允許值。11、答：預(yù)應(yīng)力損失包括以下項目：（1）張拉端錨具變形及鋼筋回縮損失。（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋的摩擦損失（包括兩種情況：預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩

33、擦；預(yù)應(yīng)力鋼筋在轉(zhuǎn)向裝置處的摩擦）。（3）混凝土加熱養(yǎng)護時受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫度損失。（4）鋼筋的松馳損失。（5）混凝土的收縮和徐變損失。（6）用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件，由于混凝土的局部擠壓引起的損失。實際小，因為預(yù)應(yīng)力損失是分批發(fā)生的，且因張拉工藝（先張或后張）的不同而有所差別。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在各階段的預(yù)應(yīng)力損失值的組合如表2-9-2。表2-9-2預(yù)應(yīng)力損失值的組合先張法構(gòu)件后張法構(gòu)件混凝土預(yù)壓前（批一批）損失+混凝土預(yù)壓后（第二批）損失+第一批預(yù)應(yīng)力損失，在計算中應(yīng)根據(jù)具體情況予以考慮。例如，在驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用性能（如抗裂性等）時，應(yīng)按全部損失完成后的損失來計

34、算，即應(yīng)用第二階段的預(yù)應(yīng)力損失的組合。當(dāng)進行制作、運輸、吊裝等施工階段的驗算時，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的實際情況考慮預(yù)應(yīng)力損失值的組合，一般考慮第一批損失并可考慮時間對混凝土收縮和徐變損失的影響。先張法構(gòu)件由于鋼筋應(yīng)力松馳引起的損失在第一批和第二批損失中的比例，如需分開，可根據(jù)實際情況確定；后張法構(gòu)件當(dāng)采用折線形預(yù)應(yīng)力鋼筋時，由于轉(zhuǎn)向裝置的摩擦，故在混凝土預(yù)壓前（第一批）的損失中計入，其值按實際情況確定。12、答：在一般濕度條件下，混凝土在結(jié)硬過程中體積發(fā)生收縮，而在預(yù)壓應(yīng)力作用下混凝土發(fā)發(fā)生沿壓應(yīng)力方向的徐變?；炷潦湛s和徐變都使構(gòu)件的長度縮短，預(yù)應(yīng)力鋼筋也隨之回縮，造成預(yù)應(yīng)力損失。影響收縮和徐變的主要

35、因素有：張接鋼筋時混凝土中的預(yù)壓應(yīng)力與此時的混凝土立方強度之比以及混凝土質(zhì)量（水灰比、水泥用量等）和構(gòu)件所處環(huán)境的溫濕條件。此外，不同的張拉方法也有一定的影響，后張法構(gòu)件比先張法構(gòu)件的收縮和徐變損失相對地小一些。計算混凝土的收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失時，混凝土預(yù)壓應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p和A/p在各自合力點處的混凝土法向應(yīng)力值。計算時僅考慮混凝土預(yù)壓前（第一批）的損失。13、答：鋼筋在高應(yīng)力下具有隨時間而增長的塑性變形性能。一方面當(dāng)鋼筋應(yīng)力保持不變時，應(yīng)變會隨時間增長而逐漸增大；另一方面當(dāng)鋼筋長度保持不變時，應(yīng)力會隨時間的增長而逐漸降低。前者被稱為鋼筋徐變，后者被為鋼筋的松馳。鋼筋的徐變和松馳都

36、會引起預(yù)應(yīng)力混凝土中的應(yīng)力損失。在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，鋼筋的松馳和徐變是并存的，但是一般來說松弛是主要的，因為構(gòu)件長度在張拉錨固后，幾乎是保持不變的。因而，由鋼筋的松弛和徐變引起的損失統(tǒng)稱為鋼筋應(yīng)力松馳損失。松馳損失主要與以下因素有關(guān)：（1）應(yīng)力松弛與時間有關(guān)，開始階段以展較快，第1小時松弛損失可達(dá)到全部松弛損失的50%左右，24小時后可達(dá)80%左右，以后以展緩慢。（2）應(yīng)力松弛損失與鋼材品種有關(guān)。熱處理鋼筋的應(yīng)力松弛值比鋼絲、鋼絞線的小。（3）張拉控制應(yīng)力值高，應(yīng)力松弛大，反之，則小。超張拉可以減少松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失是因為在高應(yīng)力下短時間所產(chǎn)生的松馳損失可達(dá)到在低應(yīng)力下需較長的時間才能完成

37、的松馳數(shù)值，所以，經(jīng)過超張拉部分松馳損失也已完成。14、答：換算截面是按整體工作應(yīng)變協(xié)調(diào)的原則將縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋和縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積換算成混凝土面積再加上混凝土的凈面積三者的總和，即在計算施工階段的混凝土應(yīng)力時，對后張法構(gòu)件，由預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間還沒有粘結(jié)，預(yù)應(yīng)力合力相當(dāng)于外力作用在鋼筋混凝土凈截面上，張拉力是與鋼筋混凝土凈截面上的內(nèi)力平衡的。因此，用凈截面An。而先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土是有粘結(jié)的，兩者共同變形，因此用換算截面A0。當(dāng)計算外載引起的截面應(yīng)力時，因先張法構(gòu)件和后張法構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土之間都已是粘結(jié)的，因此，都采用A0。15、答：如果先張法和后張法兩種構(gòu)件的

38、張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失一樣，當(dāng)加荷至預(yù)壓應(yīng)力時，先張法和后張法兩種構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力是不相同的。先張法 后張法 先張法構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力（放松預(yù)應(yīng)力鋼筋）時，由于混凝土的彈性壓縮，鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力隨之降低，而后張法構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力（張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋）時，混凝土的彈性壓縮可以由千斤頂及時補償，因此，鋼筋初始預(yù)拉應(yīng)力（張拉控制應(yīng)力）不會因混凝土的彈性壓縮而降低。因此在張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失相同的條件下，當(dāng)構(gòu)件受荷后混凝土預(yù)壓應(yīng)力被抵消時，預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力先張法的總比后張法的低。16、答：施加預(yù)應(yīng)力對混凝土軸心受拉構(gòu)件的承載力沒有影響。預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件和同條件普通混凝土軸心受拉構(gòu)件在破壞時，

39、都是鋼筋達(dá)到屈服強度而破壞，它們的極限承載力公式是一樣。即施加預(yù)應(yīng)力不能提高軸心受拉構(gòu)件的承載力。17、答：受彎構(gòu)件截面受壓區(qū)內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋，在施工張拉階段的預(yù)拉應(yīng)力很高，在外載作用下拉應(yīng)力逐漸減小，當(dāng)構(gòu)件破壞時，多數(shù)情況下仍為拉應(yīng)力。因此，這將降低受彎構(gòu)件的極限抗彎強度，但降低的幅度是不大的。同時，考慮到在受壓區(qū)設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋還會降低正截面抗裂度，因此，只有在單面配置預(yù)應(yīng)力鋼筋可能引起預(yù)拉力（即受壓區(qū)）出現(xiàn)過大裂縫的構(gòu)件中，才對受壓區(qū)（預(yù)拉區(qū)）配置預(yù)應(yīng)力筋。19、答：兩者是不相同的。因為施加預(yù)應(yīng)力將阻止斜裂縫的出現(xiàn)和開展，增加混凝土剪壓區(qū)高度和斜截面骨料間的咬合力。從而，提高了混凝土所隨的那部分

40、剪力。所以預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的斜截面抗剪能力比普通混凝土的高，比普通混凝土受彎構(gòu)件提高了0.05Np0。Np0是計算截面上混凝土法向應(yīng)力為零時的預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。20、答：試驗表明，受有軸向壓力的受彎構(gòu)件（偏壓構(gòu)件），由于軸向壓力阻止了斜裂縫的發(fā)生和發(fā)展，增加了混凝土剪壓區(qū)高度，同時軸向壓力的存在也使得斜裂縫兩邊的咬合力增大。因此，軸向壓力能提高鋼筋混凝土構(gòu)件斜截面的抗剪強度。但軸向拉力的作用則相反，它會使構(gòu)件的斜截面抗剪強度降低。對直線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土梁，預(yù)應(yīng)力的存在對斜截面抗剪強度的影響與軸向壓力的影響相似，所以，預(yù)應(yīng)力能在一定程度上提高汾的斜截面抗剪強度。當(dāng)梁配有預(yù)應(yīng)力

41、彎筋時，則能較大提高斜截面抗剪強度。因為這時不僅預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的豎向分力能直接抗剪，而且它的水平分力如同軸壓力一樣，也提高了梁斜截面抗剪強度。21、答：對于簡支梁來說，通常在支座截面附近的剪力是很大的，而彎起預(yù)應(yīng)力筋的豎向分量將大大有助于提高梁的斜截面抗裂性和抗剪強度，也可減小反拱值。另一方面在支座附近彎矩很小，因此，沒有必要都把預(yù)應(yīng)力筋配置在梁的底下邊緣。彎起后，還有利于解決局部承壓問題，也有利于梁端錨具的布置。所以預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的作用是多方面的。對于連續(xù)梁或框架梁來說，除了在外支座截面附近的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的作用與簡支梁的相同以外，彎起鋼筋在中間內(nèi)支座還可充分利用來抵抗負(fù)彎矩，對提高正截面的

42、抗裂性和抗彎強度的作用也是十分大的。22、答：兩者采用不同的剛度，因為兩種情況下受力狀態(tài)是不同的。在計算預(yù)應(yīng)力引起的反拱時，按下列規(guī)定取值。由于在使用階段預(yù)應(yīng)力的長期作用，預(yù)壓區(qū)混凝土的徐變變形影響使梁的反拱值增大，故使用階段的反拱值的構(gòu)件截面剛度取B = 0.5EcI0。而在計算荷載作用下產(chǎn)生的撓度時，其剛度取值如下：按荷載將就的標(biāo)準(zhǔn)組合下的短期剛度，對使用要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件Bs = 0.85EcI0，對于使用階段允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。 23、答：為滿足承載力、構(gòu)造和施工需要，往往在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中配置部分非預(yù)應(yīng)力鋼筋。由于它對混凝土預(yù)壓變形起約束作用，從而使混凝土收縮徐變減少，相應(yīng)地也減

43、少了預(yù)應(yīng)力鋼筋因收縮、徐變引起的損失，這樣對增加混凝土預(yù)壓應(yīng)力，提高其抗裂性有利。但是當(dāng)混凝土發(fā)生收縮、徐變時，非預(yù)應(yīng)力鋼筋阻止它發(fā)生（非預(yù)應(yīng)力鋼筋受壓），對混凝土產(chǎn)生附加的拉應(yīng)力，使混凝土的預(yù)壓應(yīng)力減小，這是對構(gòu)件抗裂影響不利的。不利影響較有利影響顯著。因而，在設(shè)計計算中，規(guī)范要求考慮非預(yù)應(yīng)力鋼筋對抗裂的不利影響。 值得說明的是，在構(gòu)件受拉區(qū)的外緣，設(shè)置適量的非預(yù)應(yīng)力鋼筋網(wǎng)片，對控制裂縫寬度是一種較為有效的構(gòu)造措施。 24、答：因為預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工階段的受力狀態(tài)和使用階段的不同。滿足了使用階段的抗裂度和強度不等于施工階段的抗裂度和強度也滿足。因此，為了防止施工階段構(gòu)件的預(yù)拉區(qū)和預(yù)壓區(qū)分別

44、產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，規(guī)范規(guī)定必須驗算構(gòu)件施工階段的抗裂度和強度，使它們不致影響使用性能。 驗算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件施工階段的性能時，主要應(yīng)控制截面邊緣的混凝土法向應(yīng)力。 對于不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件或預(yù)壓時全截面受壓的構(gòu)件，在預(yù)壓應(yīng)力、自重及施工荷載作用下截面邊緣的混凝土法向應(yīng)力應(yīng)符合下列條件： 對于允許預(yù)拉區(qū)出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，當(dāng)預(yù)拉區(qū)不配置預(yù)應(yīng)力筋時，截面邊緣的混凝土法向應(yīng)力應(yīng)符合下列條件： 25、答：部分預(yù)應(yīng)力混凝土是相對于全預(yù)應(yīng)力混凝土而言的，它的定義是：在使用荷載作用下，允許受拉邊的混凝土出現(xiàn)裂縫，但最大裂縫寬度不超過允許值的構(gòu)件，大致相當(dāng)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中裂縫控制等級為三級，即允

45、許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。 部分預(yù)應(yīng)力混凝土克服了全預(yù)應(yīng)力混凝土的缺點，即減少了預(yù)應(yīng)力筋的用量，降低了（有時是很不利的）反拱值，減少了產(chǎn)生縱向裂縫的可能性，發(fā)送了結(jié)構(gòu)的延性和抗震性能。以鋼筋混凝土和全預(yù)應(yīng)力混凝土為兩個界限，部分預(yù)應(yīng)力混凝土處于這兩個界限之間的廣大領(lǐng)域。它既有兩者的優(yōu)點，又克服了兩者的缺點，成為減輕自重，改善裂縫，增加剛度，節(jié)約預(yù)應(yīng)力鋼材、錨具和具有良好抗震性能的混凝土結(jié)構(gòu)。它與普通鋼筋混凝土、全預(yù)應(yīng)力混凝土一起，組成了完事的配筋混凝土系列。 26、答：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢之一是越來越廣泛地采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土。其特點是適當(dāng)減少預(yù)應(yīng)力筋而配置一定數(shù)量的非預(yù)應(yīng)力筋。 非預(yù)應(yīng)力鋼筋的

46、存在，對混凝土的收縮和徐變起阻礙作用，因而在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，亦即減少了混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，所以對混凝土建立的有效預(yù)壓應(yīng)力是不利的。另一方面，對預(yù)應(yīng)力鋼筋來說，由于非預(yù)應(yīng)力鋼筋的存在，減小了收縮和徐變變形，因而減少了預(yù)應(yīng)力鋼筋中的預(yù)應(yīng)力損失。然而決定結(jié)構(gòu)抗裂性的是混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力，因此非預(yù)應(yīng)力鋼筋的存在對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性是不利的。 總之，由于非預(yù)應(yīng)力鋼筋的存在，預(yù)應(yīng)力鋼筋中的預(yù)應(yīng)力損失是減少了，但是混凝土中的預(yù)壓應(yīng)力則相對地降低更多，且隨非預(yù)應(yīng)力鋼筋的增加而更加嚴(yán)重。由此可見，非預(yù)應(yīng)力鋼筋的存在對預(yù)應(yīng)力損失和抗裂性是不利的，計算預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失和抗裂性時不考慮這種不

47、利影響是偏于不安全的。 28、答：局部承壓是工程中常遇到的，如柱、匪幫 橋墩等結(jié)構(gòu)直接或通過墊板承受局部集中荷載，或者是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中張拉錨具下的局部承壓等。 局部荷載作用下的混凝土，一方面由于受周圍混凝土的約束作用，從而提高了局部承壓面積部分的混凝土強度；另一方面在靠近局部承壓荷載下的長度為l的一段塊體范圍內(nèi)產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，這種橫向拉應(yīng)力可使混凝土產(chǎn)生裂縫，長度l大致等于塊體的截面高度h。 因此，混凝土局部承壓包括局部承壓下混凝土的開裂和局部承壓強度兩個問題。也就是說，既要滿足強度要求，又要防止開裂。 承壓的局部程度通常是用構(gòu)件截面面積Ad與局部承壓荷載面積Ac的比值A(chǔ)d/Ac來表示的。

48、 混凝土局部承壓的破壞形態(tài)與Ad/Ac的大小有關(guān)，大致有三種： （1）混凝土局部壓陷破壞（Ad/Ac>36）試件破壞前，承壓板下混凝土已局部下陷。（2）混凝土一開裂就破壞（9Ad/Ac36）試件一開裂就失去承載能力，屬于脆性破壞，裂縫從頂面向下發(fā)展，承壓板外的混凝土被劈成數(shù)塊。（3）裂縫發(fā)展后劈裂破壞（Ad/Ac<9）試件某一側(cè)面先出現(xiàn)裂縫，繼續(xù)加載，裂縫逐漸發(fā)展形成通縫而最后劈裂破壞。后兩種破壞形態(tài)是工程中常見的。如果在局部承壓試驗中，局部承壓墊板與試件接觸面間有摩擦阻力，在破壞時墊板下出現(xiàn)倒錐形楔錐體。當(dāng)Ad/Ac>36時，破壞是由于這個楔錐體下陷而破壞，但沒有使試件劈裂

49、。當(dāng)9Ad/Ac36 時，構(gòu)件因楔錐體在試件中滑移使試件劈裂而破壞。當(dāng)Ad/Ac<9時，橫向拉應(yīng)力先使構(gòu)件表面形成裂縫，然后形成楔錐體，最后試件由錐形劈裂而破壞。關(guān)于混凝土局部承壓的工作機理，國內(nèi)外學(xué)者曾提出過許多看法。例如，我國建筑科學(xué)研究院蔡紹懷高級工程師于1958年提出了所謂混凝土套箍“強化”理論。這個理論認(rèn)為，局部擠壓區(qū)的混凝土可看做同時受有側(cè)壓力作用的混凝土。當(dāng)局部荷載作用增大時，擠壓邊的混凝土向外膨脹，而周圍混凝土起套箍作用阻止其橫膨脹，因此，擠壓區(qū)混凝土抗壓能力提高。當(dāng)周圍混凝土環(huán)向拉應(yīng)力達(dá)到抗拉極限強度時，即告破壞。29、答：對于先張法構(gòu)件，由于它是依靠預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土

50、的之間的粘結(jié)力傳遞預(yù)應(yīng)力的，累瞭在構(gòu)件端部需經(jīng)過一段傳遞長度ltr才能在構(gòu)件的中間段建立起不變的有效預(yù)應(yīng)力。ltr就稱為預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力傳遞長度。即指預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力為零的端部到應(yīng)力為的這一段長度。與其他部位不同的是在正常使用階段，對先張法構(gòu)件端部進行抗裂驗算時，應(yīng)考慮ltr內(nèi)實際應(yīng)力值的變化。在傳遞長度ltr范圍內(nèi)，混凝土預(yù)壓應(yīng)力由零開始逐步增大至，由于桿端與其他桿件連接形成節(jié)點區(qū)，截面尺寸較大，一般當(dāng)節(jié)點區(qū)該構(gòu)件的最小截面位于ltr內(nèi)時，則有必要驗算該截面的抗裂能力，相應(yīng)的混凝土預(yù)壓應(yīng)力取值在0與之間線性插入。30、答：（1）正截面裂縫控制驗算。1）一級：嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。在荷載效

51、應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合下列規(guī)定：2）二級：一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合下列規(guī)定：在荷載將就的準(zhǔn)永久組合下應(yīng)符合下列規(guī)定：3）三級：允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用影響計算的最大裂縫寬度，應(yīng)符合下列規(guī)定：（2）斜截面抗裂驗算。1）混凝土主拉應(yīng)力。一級：嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)符合下列規(guī)定：二級：一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)符合下列規(guī)定：2）混凝土主壓應(yīng)力。對嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫和一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，均應(yīng)符合下列規(guī)定：第十章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件問答題參考答案1何為預(yù)應(yīng)力？預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點是什么？答：預(yù)應(yīng)力：在結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用前，通過先張法或后

52、張法預(yù)先對構(gòu)件混凝土施加的壓應(yīng)力。優(yōu)點：提高構(gòu)件的抗裂性、剛度及抗?jié)B性，能夠充分發(fā)揮材料的性能，節(jié)約鋼材。缺點：構(gòu)件的施工、計算及構(gòu)造較復(fù)雜，且延性較差。2為什么預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所選用的材料都要求有較高的強度？答：要求混凝土強度高。因為先張法構(gòu)件要求提高鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力，后張法構(gòu)件要求具有足夠的錨固端的局部受壓承載力。要求鋼筋強度高。因為張拉控制應(yīng)力較高，同時考慮到為減小各構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失。3什么是張拉控制應(yīng)力？為何先張法的張拉控制應(yīng)力略高于后張法？答：張拉控制應(yīng)力：是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進行張拉時所控制達(dá)到的最大應(yīng)力值。因為先張法是在澆灌混凝土之前在臺座上張拉鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋中建立的拉應(yīng)

53、力就是控制應(yīng)力。放張預(yù)應(yīng)力鋼筋后構(gòu)件產(chǎn)生回縮而引起預(yù)應(yīng)力損失；而后張法是在混凝土構(gòu)件上張拉鋼筋，張拉時構(gòu)件被壓縮，張拉設(shè)備千斤頂所示的張拉控制應(yīng)力為已扣除混凝土彈性壓縮后的鋼筋應(yīng)力，所以先張法的張拉控制應(yīng)力略高于后張法。4預(yù)應(yīng)力損失包括哪些？如何減少各項預(yù)應(yīng)力損失值？答：預(yù)應(yīng)力損失包括：錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失。可通過選擇變形小錨具或增加臺座長度、少用墊板等措施減小該項預(yù)應(yīng)力損失；預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失?？赏ㄟ^兩端張拉或超張拉減小該項預(yù)應(yīng)力損失；預(yù)應(yīng)力鋼筋與承受拉力設(shè)備之間的溫度差引起的預(yù)應(yīng)力損失?？赏ㄟ^二次升溫措施減小該項預(yù)應(yīng)力損失；預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力

54、損失?？赏ㄟ^超張拉減小該項預(yù)應(yīng)力損失；混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失?？赏ㄟ^減小水泥用量、降低水灰比、保證密實性、加強養(yǎng)互等措施減小該項預(yù)應(yīng)力損失；螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋構(gòu)件，由于混凝土局部受擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失。為減小該損失可適當(dāng)增大構(gòu)件直徑。5預(yù)應(yīng)力損失值為什么要分第一批和第二批損失？先張法和后張法各項預(yù)應(yīng)力損失是怎樣組合的？答：應(yīng)為六種預(yù)應(yīng)力損失并非同時存在，有的只發(fā)生在先張法構(gòu)件，有的只發(fā)生在后張法構(gòu)件。此外，有的只發(fā)生在混凝土預(yù)壓前，有的發(fā)生在混凝土預(yù)壓后，所以應(yīng)將其分為第一批和第二批損失。預(yù)應(yīng)力損失的組合如下表。預(yù)應(yīng)力損失值的組合先張法構(gòu)件后張法構(gòu)件混凝土預(yù)壓前（第一批）損失混凝土預(yù)壓后（第二批）損失6試述先張法和后張法預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件在施工階段、荷載作用階段各自的應(yīng)力變化過程及相應(yīng)應(yīng)力值的計算公式。答：先張法構(gòu)件：施工階段： 從張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋到放松預(yù)應(yīng)力鋼筋，最終完成第二批預(yù)應(yīng)力損失后，混凝土中的有效預(yù)應(yīng)力為 使用階段：從混凝土壓應(yīng)力變?yōu)榱悴⒔?jīng)過構(gòu)件開裂，最終達(dá)到破壞時的極限拉應(yīng)力為 后張法構(gòu)件：施工階段：在完成第一批和第二批預(yù)應(yīng)力損失后，混凝土的壓應(yīng)力為 使用階段：由混凝土壓應(yīng)力變?yōu)榱憬?jīng)過構(gòu)件開裂到構(gòu)件破壞，極限軸向拉力為7預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件，在施工階段計算預(yù)加