预应力复习总结

预应力复习总结

1、为什么对同一预应力混凝土构件可以用三种不同的概念解析？P4

对于同一个预应力砼可以有三种不同的概念，它们之间并没有相互的矛盾，它们仅仅是从不同的角度来解释预应力砼的原理。预应力使砼成为弹性材料的概念，可看成是全预应力混凝土分析的依据；对混凝土构件施加预应力是为了使高强钢材与混凝土能协同工作的概念，则可看成是强度理论，它指出预应力混凝土也不能超越其材料自身强度的界限；施加预应力是实现部分平衡的概念，则为复杂的预应力混凝土超静定梁的设计与分析提供了简捷的方法。这三种不同的概念恰恰为预应力混凝土结构的弹性设计，塑形设计以及平衡设计提供了理论依据。 2、预应力砼结构用的混凝土与预应力的发展方向是什么？P10

预应力混凝土用的混凝土材料以高强度、高性能为主要发展方向；预应力筋则主要是高强度、低松弛；

3、部分预应力砼的A类与B类构件区分是什么？P56 P5

A类构件是指使用荷载短期效应组合作用下，构件预应力砼正截面拉应力不超过规定的容许值；

B类指使用荷载短期效应组合作用下，构件预压力区砼正截面的拉应力超过规定的限制，但裂缝宽度不超过容许值。

4、《混凝土结构设计规范》2002对混凝土结构的裂缝控制等级是如何划分的？对预应力混凝土结构用公式如何表示？P111

一级：严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应的标准组合进行计算时，构件受拉边缘砼不应产生拉应力; σck-σpc≤0，σck=Ms/Wo

二级：般要求不出现裂缝的构件，按荷载效应的准永久组合进行计算时，构件受拉边缘砼不应产生拉应力，而荷载效应的标准组合进行计算时，构件受拉边缘砼容许产生拉应力但拉应力不应超过混凝土的抗拉强度标准值ftk; σck-σpc

≤ftk或σcq-σpc≤0,σcq=Mq/Wo

三级：允许出现裂缝的构件，最大裂缝宽度按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度值不应超过允许值。

5、试从结构的性能方面论述钢筋混凝土---预应力混凝土—部分预应力混凝土发展过程的“否定之否定“的辩证关系？ P7

预应力结构的发展包含着否定之否定的辩证发展规律，从钢筋混凝土发展到预应力混凝土是一次否定，它使得高强钢材与高强混凝土得到了协调使用，预应力混凝土提高了结构的刚度，且该善了砼结构的刚度和抗裂性能，并很大程度的解决了大跨度结构中应用混凝土结构的问题。部分预应力克服了全预应力砼混凝土长期处于高压应力的状态，受徐变影响大，构件的反拱大等缺点，同时，可适度解决构件端部的锚具过于集中的问题。部分预应力砼结构设置一定数量的粘结非预应力筋，还可提高构件的延性，更有利于在预应力混凝土在地震区域的应用。因此，部分预应力混凝土不是简单的替代全预应力混凝土，而是其自身的完善和提高。部分预应力的概念是设计工程师对混凝土结构的设计更能够根据结构使用的功能有更大的选择范围。但是部分预应力混凝土不可能完全代替全预应力混凝土，他们分别适用于不同的环境与工作条件要求，有些工作环境是必须适用全预应力混凝土结构。部分预应力概念的提出使得预应力结构的应用更加广泛，他克服了全预应力混凝土的不足之处，提高了结构的延性，使结构设计既经济又合理。 6、叙述混凝土结构裂缝经典理论的粘结滑移理论与粘结无滑移理论的对立统一关系。我国现行混凝土结构规范中是如何考虑的？p110 粘结滑移理论：

①裂缝的开展是由于钢筋和相邻混凝土不再保持变形协调，出现相对滑移而形成的。

②裂缝间距是通过粘结力从钢筋传递到混凝土上的力所决定的。 ③裂缝宽度是构件开裂后钢筋和混凝土的相对滑移造成的。 ④混凝土表面的裂缝宽度与钢筋表面处的裂缝宽度是一样的 无滑移理论

①在通常允许的裂缝宽度范围内，变形钢筋与混凝土之间的相对滑移几乎可以忽略不计。

②裂缝宽度主要是钢筋周围混凝土受力时变形不均匀造成的， ③裂缝宽度是由钢筋附近和离钢筋某部位处的应变差确定的。 ④虑梁弯曲时，梁底裂缝比主筋位置处裂缝宽度增大。

⑤考强调裂缝两侧的混凝土截面不是相互平行的二个平面，而是两个曲面，且裂缝宽度随远离钢筋的距离的增大而增大。

⑥混凝土保护层的厚度对外观裂缝宽度有重要的影响

粘结滑移理论与粘结无滑移理论是裂缝计算的两个基本理论，这两个理论既对立又统一。他们分别描述了钢筋混凝土构件在不同受力情况下的裂缝机理。这两个既对立又统一的理论的结合应用，就能比较全面地描述混凝土的裂缝机理。 7、部分预应力混凝土受弯构件混凝土产生裂缝后的分析方法有哪些？其中全截面消压的思路是什么？p97—98

正常使用阶段弹性分析、全截面消压分析法

基本思路：如何把有预应变的预应力混凝土构件比拟为：在使用荷载下的截面受力分析时，也像钢筋混凝土构件一样，在承受外荷载前使全截面的应变为零， 然后应用分析钢筋混凝土偏压构件的方法来分析。

8、无粘结预应力混凝土结构与普通粘结预应力混凝土结构主要不同是什么？由此产生的理论计算、设计、施工有什么不同？

9、无粘结预应力混凝土结构的特点是什么？p128

无须预留孔道，也不必灌浆，因此施工简便、工期短、造价也较低，还具有更换预应力筋的可能性，以及预应力筋可以单独防腐的特点。

10、为什么说纯无粘结预应力混凝土构件的极限抗弯能力要比相应的粘结预应力混凝土构件的抗弯能力低？通过什么方法可以提高他的抗弯承载能力？p128

由于无粘结预应力混凝土结构的预应力筋与混凝土不是粘结在一起的，因此他的受力性能与通常的粘结预应力混凝土构件不同。由于预应力筋与混凝土不是粘结在一起，预应力筋在梁体内的变形不像粘结预应力混凝土一样，预应力筋与其周围的混凝土有相同的应变；无粘结预应力混凝土构件中无粘结预应力筋的变形是由两个锚固点间变形累积而成的，如果忽略局部孔道的摩擦力影响，那么，无粘结筋的应变在两相邻锚固点间是均匀的。这样在通常设计中的控制截面破坏时，无粘结的应力达不到设计强度。因此存在无粘结预应力混凝土梁的受弯极限承载力要比相应的粘结预应力混凝土梁低。（10%--30%）

11、无粘结预应力混凝土构件无粘结预应力筋的极限应力计算有哪些方法？ 《UPC规程》的计算公式、ACI的规定、CP-110与《PPC建议》的方法、K.Kordina方法、变形协调系数法

12、无粘结预应力混凝土结构的应用要注意那些问题？尤其在抗震设防区域的应用应注意什么？ 注意的问题：

一，结构应用问题：①无粘结预应力筋的防腐：钢材沿全长涂刷防腐材料以保证钢材的耐久性。②钢材与锚具：钢材应尽可能采用高强钢绞线，锚具强度应保证预应力筋能发挥95%的强度以上，且不发生超过预期值的滑动。③非预应力粘结钢筋：无粘结预应力混凝土受弯构件的受拉区应配置一定数量的非预应力钢筋。

二，抗震问题：无粘结预应力混凝土结构的抗震设计与其他混凝土结构抗震设计一样，应遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的原则。 13、预加力的次内力指的是什么？什么条件下会产生次内力？

预应力的次内力：张拉预应力筋时节点约束反力在结构中产生的内力 超静定结构在预加力作用下，由预加力产生的反力不能自身平衡，它要传递到外部支撑（支座），产生支座反力，由此产生了次力矩。 条件：结构为超静定结构且施加有预加力、连续梁桥梁。

14、计算结构由于预加力产生的次力矩有那些方法？ 力法、力矩分配法。

15、简述线性变换、吻合力筋、索界等概念。

线性变换：是预应力混凝土连续梁中的预加力效应的重要特性之一，它描述了连续梁中预应力筋重心线与预加力产生的压力线之间的关系。（P169） 吻合力筋:指预加力在结构中产生的压力线与预应力筋合力重心线相重合的预应力筋。（P170）

索界:允许预应力筋在构件一定范围内布置，并使预应力混凝土构件在施加预应力阶段和正常使用阶段，构件的任一截面均不出现拉应力或拉应力在某一限值之内的界限。（P121）

16、掌握预应力结构中预加力等效荷载的概念和求解方法。P165

预加力的等效荷载：梁体中预应力筋对结构产生的效应，可以用等效荷载表示，根据预应力筋形式的不同，对结构的效应，可分别用一组集中力、力矩以及均布荷载来代替。

求解方法：力法和力矩分配法

17、谈谈预应力混凝土结构抗震研究的方法、结果。(没讲)

18、简述预应力钢--混凝土组合结构施加预应力后结构的主要特点以及施加预应力的方法。（没讲）

19、谈谈预应力结构应用的发展。P7

主要从以下几个方面：①部分预应力混凝土概念的应用；②无粘结预应力筋的应用；③预应力技术在钢-混凝土组合结构和钢结构中的应用；④纤维增强塑料（FRP）筋的研制与应用。

20、预应力结构各阶段受力特点（包括预应力施加阶段、正常使用阶段、承载能力阶段）。P50 重点掌握P50图4-4。

21、后张法预应力混凝土受弯构件计算中，为什么要采用毛截面参数、净截面参数及换算截面参数等三种不同的截面参数？列举各阶段中应该考虑的荷载及相应阶段荷载效应计算公式。

①预加力阶段：孔道为灌浆，预应力筋与混凝土还未粘结在一起，计算截面应力时应采用扣除孔道影响的净截面几何特征值

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②正常使用阶段：孔道已灌浆，预应力筋与混凝土已经粘结在一起共同受力，计算截面应力时应采用考虑预应力筋作用的换算截面的几何特征值

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22、请简述预应力钢筋混凝土的基本概念？

应用预应力钢筋混凝土的概念及原理对钢筋混凝土构件中的主要受力钢筋预先施行张拉的就是预应力钢筋混凝土构件；由预应力钢筋混凝土构件组成的混凝土结构就是预应力钢筋混凝土结构。 23、部分预应力混凝土受力优点与缺点。P88 ①与预应力混凝土比较，节省高强预应力钢材。

②部分预应力混凝土由于所需预应力较少，因此，制孔、灌浆、锚固等工作量少，梁端部的锚具也易于布置，总造价相应较低。 ③可以避免过大的预应力反拱度。 ④提高了结构的延性。 ⑤可以合理控制裂缝。

⑥部分预应力混凝土的缺点是：与全预应力混凝土相比，抗裂性略低，刚度较小，以及设计计算略为复杂；与钢筋混凝土相比，则所需的预应力工艺复杂。