得分统计表:
专业： 土木工程 课程名称： 现代预应力结构 学分：15试卷编号（A）
课程编号：1411360 考试方式：开卷
考试时间：100 分钟
拟卷人（签字）： _____
拟卷日期： 20011-5-12 审核人（签字）： ___
得分 阅卷人 简答题:（每小题8分，共80 分）
题号 -一一 -二二-三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 1、简述预应力度的定义。
芒，其中Mu
PPR
P表示由预应力筋提供的抵抗弯矩;
M u 表示由预应力
P S
筋和非预应力筋共同提供的抵抗弯矩 2）基于钢筋拉力的预应力度的定义（ PPR） AP fPy
PPR 对于无明显屈服台阶的钢筋时: APPR
AP f
0.2
P fPy AS fy AP f0.2
3）基于消压弯矩或消压轴力的预应力度的定义（ PPR)
PPR
No N
答：1）高强：①有效减小构件尺寸、减轻自重，利于适应大跨径② E较大，变形小，预应力损失
较小③提高粘结强度④提高（锚固）端的受压承载力
2） 低收缩、低徐变：原因为可降低预应力损失
3） 快硬、早强：原因是可尽早施加预应力，加快施工进度 4） 良好耐久性：原因是防止受腐蚀
答：1）基于抗弯承载力的预应力度的定义（ PPR） 4、试说明张拉控制应力 con不能太高和太低的原因。 答：1）
con不能太高的原因：①开裂荷载容易接近破坏荷载
② 反拱过大，不易恢复 ③ 局压破坏可能性增加 ④ 钢筋易拉断
2）
con不能过低的原因：可能达不到预应力的效果。
5、试分别说明预应力损失中瞬时损失和长期损失的含义及其所包括的具体预应力损失。 答：1）瞬时损失：是指施加预应力时短期时间内完成的损失，包括锚具变形钢筋滑移的预应力损
失l1、混凝土弹性压缩引起的预应力损失、 先张法蒸汽养护引起的预应力损失 l3、弯折点的摩阻损失、后张法孔道摩擦损失 |2、分批张拉引起的预应力损失等
2）长期损失：是指考虑了材料的时间效应所引起的预应力损失，包括混凝土的收缩徐变所引 起的损失l5、张拉钢筋应力松弛引起的损失
l4
其中：M。（或N。）表示消压弯矩（或消压轴力），即将控制截面受拉边缘预压应力抵消
为零时的弯矩值（或轴力值）；
答：1）预应力钢筋在纵向的两锚固点间可以自由滑动，在混凝土梁体中起着拉杆的作用，其受力 具有内部超静定结构的特征；
2） 预应力钢筋可在混凝土体内，也可以在体外； 3） 预应力钢筋的变形与混凝土变形不一致；
M （或N ）表示使用荷载（不包括预应力）下控制截面的弯矩值（或轴力值）
2、用两种理论解释混凝土收缩的原因。
4） 预应力钢筋的应力基本相等（尤其是摩擦力小时） ：其抗弯承载力要比相应的有粘结预应力
答：第一种理论是：混凝土的收缩是由凝缩（水泥水化作用时体积减少）和干缩（混凝土中水分子 挥发而引起体积减少）所组成的。
第二种理论是：毛细管的作用：即混凝土内部由骨架和小孔隙组成，水分在孔隙中形成凹形液面而 产生表面张力，对孔壁产生垂直压力而引起水泥浆胶体的压缩。
6、简述无粘结预应力混凝土受弯构件的特点。
3、解释预应力混凝土结构对混凝土的性能要求及其原因。
低，而且预应力钢筋很难达到极限强度；
5） 无粘结的体外预应力：无需预留孔道，无需灌浆，易更换，经济性好； 6） 平截面假定只适用于混凝土梁体的平均变形，不适用于无粘结钢筋；
7） 最大弯矩区段的裂缝少（对于不配粘结非预应力钢筋的无粘结预应力混凝土构件）
；
7、解释预应力混凝土受压构件中大偏心受压破坏的过程、特征、条件及承载能力的主要影响部分。 答：1）破坏过程：（远离偏心压力侧）受拉钢筋屈服，然后受压区混凝土面积逐渐减少，直到最终 被压碎；
2 ）破坏特征：临近破坏时截面转角较大，有明显预兆，具有塑性破坏性质； 3） 破坏条件：初始偏心距 eo较大，（远离偏心压力侧）受拉钢筋的配筋率不高； 4） 承载能力：主要取决于远离偏心压力侧的受拉钢筋。
&试画出先张法预应力混凝土构件端部自锚区的粘结应力、钢筋应力和混凝土应力的图形。 答：粘结
应力图（1）:
图（4）表示分散裂缝和提高极限强度的作用； 图（5）表示在梁端处承受预应力所引起的拉力；
钢筋应力图（
2） 混 凝土应力图（3） 刃//丿/〃//血
圏〔監
9、试解释下列各图中非预应力钢筋的作用（其中实线表示预应力钢筋，虚线表示非预应力钢 筋）
图
囲⑹
B（5> 答：
图（1）表示在跨中处承受预应力所引起的拉力; 图（2）表示承受预应力所引起的压力；
图（3）表示加强吊装施工期间的预制梁的拉力;
图（6）表示加强有峰值弯矩（也即负弯矩）的悬臂和连续梁的支座;
10、试写出部分预应力混凝土受弯构件中以极限强度为基础的截面设计方法的具体步骤。 答：1）
2）
拟定截面（按介于钢筋混凝土与全预应力混凝土的中间情
况） 确定总的受拉钢筋数量 A （设都为预应力）（按正截面强度计算） 确定所需 的预应力度 PPR （按抗裂度要求） ，再根据PPR计算所需的预应力钢筋 AP；
3）
4) 确定非预应力钢筋的钢筋种类和面积
As：
A (A Ap)f
f
y
5) 统筹考虑选择预应力钢筋及非预应力钢筋，重新计算并验算;
得分 阅卷人 、计算题 （每题10小题，共20分）
1、已知一混合配筋的部分有粘结预应力混凝土 T形截面受弯构件，截面尺寸及主要参数如下图所示。
bf 1100mm,b 300mm, h 900mm， hf 160mm, hp 750mm, hs 800mm A2 2
p 2940mm,fpy 1320MPa,As 1847mm，fy 360MPa, fc 23.1MPa
试采用简化分析方法计算正截面抗弯承载力。
解：1)截面混凝土受压区形状判别和高度计算：
fbh' 23.1 10
' 3
cff
1100 160 4066kN
Apfpy Asfy 2940 1320 10 3 1847 360 10 3
4546kN
则 x
2
于是，混凝土受压区高度可按下式计算: 。
即 4546=4066+1.0 23.1 300 x-160 4546=4066+1.0，解得 x 229mm
2）正截面抗弯承载能力计算:
x hf po f py M u 1 fcx h0 1fc bf b hf h° fyAs h° as Ap h0
1 1
1 1
1
1 1
1 1
hf
1 也 1400e/h
~h
1400 1.227/0.73 0.8
1 1.075 1.0257
M Ne 1997 kN gm
的1 1
上式中，h。取As和Ap的中点离受压边的距离，计算弯矩
般来说，预应力受压构件为大偏心受力，
NC 1 fcbx，C50
ap
由平衡方程
2 2
1 23.1 300 229
775 229/2 1 23.1 1100 300 160 775 160/2
2188kNgn
2 、已知，如图所示，b 600mm, h 800mm，构件计算长度l0 6m ； C50混 凝土，
fc 23.1N /mm2 ； fs fs 300N / mm2，As 1963mm2
（各as 40mm ；
fpy 1320N/mm2，有效预应力 pe 1050N / mm2
；外荷载产生的N 1578kN，
M 0 1904 kN gm ；求预应力钢筋的面积 Ap。
解：轴向压力对截面重心偏心距
e0 M / N 1.2m
附加偏心距 ea 800/30 26.7mm 20mm，取 26.7mm， e 仓 ea 1.227m
计算偏心距增大系数 ：
1 0.5fcA/N 0.5 23.1 600 800/1478000 3.75 1 取 1 1
1.15 0.01l0/h 1.15 0.01 6/0.8 1.075
As
Nc Asfy Asfy Ap fpy N
As fy 0.5h as Nc 0.5h 0.5x
Afy
0.5h as Apfpy 0.5h ap M
2
x 259.3mm, A,
1520mm2 求解得：，配
11 根钢绞线 Ap 11 139 1529mm相对界限受压区高度
x/h°
259.3/ 730 0.355
计算相对界限受压区高度 b: 由预应力产生的混凝土应力
1050 1529 1050 1529 300
1087N/mm2 pc
600 800
600 8002/6
po
pe e pc
1050
19.5 2
3.45
10.87 1111.4N / mm2
C50 的 1 0.8， b
--------- 0.414
，为大偏心受压构
件。
cu
py po Es cu
预应力混凝土期末考试试卷三套含复习资料分析
