考研 混凝土复试题库混凝土简答题2.docx
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考研混凝土复试题库混凝土简答题2
1.为什么说裂缝条数不会无限增加,最终将趋于稳定?
答:
假设混凝土的应力σc由零增大到ft需要经过l长度的粘结应力的积累,即直到距开裂截面为l处,钢筋应力由σs1降低到σs2,混凝土的应力σc由零增大到ft,才有可能出现新的裂缝。
显然,在距第一条裂缝两侧l的范围内,即在间距小于2l的两条裂缝之间,将不可能再出现新裂缝。
2.裂缝宽度与哪些因素有关,如不满足裂缝宽度限值,应如何处理?
答:
与构件类型、保护层厚度、配筋率、钢筋直径和钢筋应力等因素有关。
如不满足,可以采取减小钢筋应力(即增加钢筋用量)或减小钢筋直径等措施。
3.钢筋混凝土构件挠度计算与材料力学中挠度计算有何不同?
为何要引入“最小刚度”原则?
答:
主要是指刚度的取值不同,材料力学中挠度计算采用弹性弯曲刚度,钢筋混凝土构件挠度计算采用由短期刚度修正的长期刚度。
“最小刚度原则”就是在简支梁全跨长范围内,可都按弯矩最大处的截面抗弯刚度,亦即按最小的截面抗弯刚度,用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。
这样可以简化计算,而且误差不大,是允许的。
4.简述参数ψ(普西)的物理意义和影响因素?
答:
系数ψ的物理意义就是反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉钢筋应变的影响程度。
ψ的大小还与以有效受拉混凝土截面面积计算的有效纵向受拉钢筋配筋率ρte有关。
5.受弯构件短期刚度Bs与哪些因素有关,如不满足构件变形限值,应如何处理?
答:
影响因素有:
配筋率ρ、截面形状、混凝土强度等级、截面有效高度h0。
可以看出,如果挠度验算不符合要求,可增大截面高度,选择合适的配筋率ρ。
6.确定构件裂缝宽度限值和变形限值时分别考虑哪些因素?
答:
确定构件裂缝宽度限值主要考虑
(1)外观要求;
(2)耐久性。
变形限值主要考虑
(1)保证建筑的使用功能要求
(2)防止对非结构构件产生不良影响(3)保证人们的感觉在可接受的程度之内。
1.何为预应力?
预应力混凝土结构的优缺点是什么?
答:
①预应力:
在结构构件使用前,通过先张法或后张法预先对构件混凝土施加的压应力。
②优点:
提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性,能够充分发挥材料的性能,节约钢材。
③缺点:
构件的施工、计算及构造较复杂,且延性较差。
2.为什么预应力混凝土构件所选用的材料都要求有较高的强度?
答:
①要求混凝土强度高。
因为先张法构件要求提高钢筋与混凝土之间的粘结应力,后张法构件要求具有足够的锚固端的局部受压承载力。
②要求钢筋强度高。
因为张拉控制应力较高,同时考虑到为减小各构件的预应力损失。
2.什么是先张法,什么是后张法?
答:
在浇灌混凝土之前张拉预应力筋的方法称为先张法。
在结硬后的混凝土构件上张拉预应力筋的方法称为后张法。
3.什么是张拉控制应力?
为何先张法的张拉控制应力略高于后张法?
答:
①张拉控制应力:
是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。
②因为先张法是在浇灌混凝土之前在台座上张拉钢筋,预应力钢筋中建立的拉应力就是控制应力。
放张预应力钢筋后构件产生回缩而引起预应力损失;而后张法是在混凝土构件上张拉钢筋,张拉时构件被压缩,张拉设备千斤顶所示的张拉控制应力为已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力,所以先张法的张拉控制应力略高于后张法。
4.预应力损失包括哪些?
如何减少各项预应力损失值?
答:
预应力损失包括:
①锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失。
可通过选择变形小锚具或增加台座长度、少用垫板等措施减小该项预应力损失;
②预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。
可通过两端张拉或超张拉减小该项预应力损失;
③预应力钢筋与承受拉力设备之间的温度差引起的预应力损失。
可通过二次升温措施减小该项预应力损失;
④预应力钢筋松弛引起的预应力损失。
可通过超张拉减小该项预应力损失;
⑤混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。
可通过减小水泥用量、降低水灰比、保证密实性、加强养互等措施减小该项预应力损失;
⑥螺旋式预应力钢筋构件,由于混凝土局部受挤压引起的预应力损失。
为减小该损失可适当增大构件直径。
5.预应力轴心受拉构件,在施工阶段计算预加应力产生的混凝土法向应力时,为什么先张法构件用
,而后张法用
?
荷载作用阶段时都采用
?
先张法和后张法的
、
如何计算?
答:
因为在施工阶段,先张法构件放松预应力钢筋时,由于粘结应力的作用使混凝土、预应力钢筋和非预应力钢筋共同工作,变形协调,所以采用换算截面
,且
;而后张法构件,构件中混凝土和非预应力钢筋共同工作良好,而与预应力钢筋较差,且预应力是通过锚具传递,所以采用净截面
,且
。
6.如采用相同的控制应力
,相同的预应力损失值,当加载至混凝土预压应力
为零时,先张法和后张法两种构件中预应力钢筋的应力
是否相同,哪个大?
答:
当
为零时,由于先张法预应力钢筋的应力
为
后张法构件应力钢筋的应力
为
比较发现,二者不同,在给定条件下,后张法中预应力钢筋中应力大一些。
7.预应力轴心受拉构件的裂缝宽度计算公式中,为什么钢筋的应力
?
答:
因为
为等效钢筋应力,根据钢筋合力点处混凝土预压应力被抵消后的钢筋中的应力来确定。
8.后张法预应力混凝土构件,为什么要控制局部受压区的截面尺寸,并需在锚具处配置间接钢筋?
在确定
时,为什么
和
不扣除孔道面积?
局部验算和预应力作用下的轴压验算有何不同?
答:
①在后张法构件中,在端部控制局部尺寸和配置间接钢筋是为了防止局部混凝土受压开裂和破坏。
②在确定
时,
和
不扣除孔道面积是因为二者为同心面积,所包含的孔道为同一孔道。
③两者的不同在于,局部验算是保证端部的受压承载能力,未受载面积对于局部受载面积有约束作用,从而可以间接的提高混凝土的抗压强度;而轴压验算是保证整个构件的强度和稳定。
9.对受弯构件的纵向受拉钢筋施加预应力后,是否能提高正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力,为什么?
答:
对正截面受弯承载力影响不明显。
因为预应力可以提高抗裂度和刚度。
破坏时,预应力已经抵消掉,与非预应力钢筋混凝土受弯构件破坏特性相似。
首先达到屈服,然后受压区混凝土受压边缘应变到达极限应变而破坏。
提高斜截面受剪承载力,因为预应力钢筋有约束斜裂缝开展的作用,增加了混凝土剪压区高度,从而提高了混凝土剪压区所承担的剪力。
10.预应力混凝土受弯构件正截面的界限相对受压区高度与钢筋混凝土受弯构件正截面的界限相对受压区高度是否相同?
答:
通过比较可知,两者的正截面的界限相对受压区高度是不同的。
预应力混凝土受弯构件的界限相对受压区高度与预应力钢筋强度、混凝土压应力为零时的应力有关。
11.预应力混凝土构件为什么要进行施工阶段的验算?
预应力轴心受拉构件在施工阶段的正截面承载力验算、抗裂度验算与预应力混凝土受弯构件相比较,有何区别?
答:
①预应力混凝土构件在施工阶段,由于施加预应力,构件必须满足其承载和抗裂的要求,所以施工阶段需要验算。
②两者的区别为受弯构件受压区混凝土压应力需要满足承载力、抗裂度要求之外,受拉区混凝土拉应力也需要满足相应要求。
12.预应力混凝土受弯构件的变形是如何进行计算的?
与钢筋混凝土受弯构件的变形相比有何异同?
答:
预应力混凝土受弯构件的挠度包括两部分:
一部分为预加应力产生的反拱;一部分为荷载产生的挠度。
荷载作用产生的挠度计算与钢筋混凝土受弯构件相似。
13.公路预应力桥梁的预应力损失如何估算?
与建筑结构预应力梁的预应力损失有何异同?
答:
公路预应力桥梁的预应力损失可按《公路桥规》进行估算。
与建筑结构预应力梁的预应力损失比较,损失的种类相似,但有些损失计算方法有较大区别,如混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。
14.预应力混凝土的张拉控制应力
为何不能取的太高?
答:
如果张拉控制应力
取得太高,则可能引起构件的某些部位开裂或端部混凝土局部压坏、构件的延性降低或产生较大塑性变形。
一、概述:
1、何为预应力混凝土?
何为预应力混凝土构件?
答:
结构构件受外荷载作用前,预先对由外荷载产生的混凝土受拉区施加压力,由此产生的预压应力可以减小或抵消外荷载所引起的混凝土拉应力。
预应力混凝土构件:
用人工方法预先使构件截面中产生预压应力的混凝土构件。
2、预应力混凝土构件可以延缓混凝土构件的开裂,提高构件的抗裂度和刚度,高强度钢筋和高强度混凝土的应用,可取的节约钢筋、减轻构件自重的效果,克服了钢筋混凝土的主要缺点。
3、那些结构物宜优先采用预应力混凝土?
答:
下列结构物宜优先采用预应力混凝土:
(1)要求裂缝控制等级较高的结构;
(2)大跨度或受力很大、承受动荷载的构件;(3)对构件的刚度和变形控制要求较高的结构构件。
4、与钢筋混凝土构件相比,预应力混凝土构件有何优缺点?
答:
与钢筋混凝土构件相比:
优点:
预应力构件可以采用高强混凝土和高强钢筋,强度高,刚度大,截面尺寸相对小自重轻,易于做建造大跨度和承受重型荷载的构件;预应力混凝土构件是在构件承载前,对混凝土受拉区施加预应力,提高构件的抗裂性能和刚度,扩大了钢筋混凝土构件的适用范围;
缺点:
如施工工序多,工艺和构造较复杂,要求高,需要张拉设备和场地,设计和计算也比普通钢筋混凝土复杂,此外预应力混凝土构件开裂荷载与破坏荷载比较接近,其延性较差。
5、预应力混凝土构件分为哪几类?
答:
根据预加应力值大小对构件截面裂缝控制程度的不同,预应力混凝土构件分为全预应力和部分预应力两类。
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。
相当于裂缝控制等级为一级。
部分预应力混凝土:
在使用荷载作用下,允许出现裂纹,但最大裂缝宽度不超过允许值的构件,大致相当于裂缝控制等级为三级。
6、张拉预应力钢筋的方法有哪些?
各有何特点?
答:
有先张法和后张法。
(1)先张法:
在浇灌混凝土前张拉钢筋的方法。
特点:
生产工艺比较简单,质量较易保证,不需要永久性锚具;需要台座,第一次投资费用较大;适合工厂化成批生产中、小型预应力构件。
传力:
靠钢筋与混凝土间的粘结力来传递。
(2)后张法:
在混凝土结硬后在构件上张拉钢筋的方法。
特点:
工序较复杂,不需要台座,需要永久性的锚具,耗钢量大,成本高,适用于运输不便、现场成型的大型预应力混凝土构件。
传力:
永久性锚具。
7、预应力混凝土构件对材料有何要求?
对混凝土:
强度高,收缩、徐变小,快硬、早强。
混凝土强度不宜低于C30,特别是大跨度结构,不宜低于C40。
对钢材(热处理钢筋、钢丝、钢绞线):
强度高,具有一定的塑性,良好的加工性能,与混凝土之间有较好的粘结强度。
8、为什么预应力混凝土构件要求采用强度高的混凝土和钢筋?
答:
这是因为:
结构中预应力的大小取决于钢筋的应力,而且构件制作及使用过程中将出现各种预应力损失,只有采用高强的钢筋才能在构件中建立效果明显的预应力,才能发挥预应力构件的优势;同时预应力构件中应配以高强的混凝土才能充分利用高强钢材,从而减小截面和自重。
9、什么是张拉控制应力(
)?
影响张拉控制应力的因素有哪些?
(1)定义:
指在张拉预应力钢筋时经控制达到的最大应力值。
(2)影响因素:
预应力钢筋的钢种和施加预应力的方法。
先张法的控制应力大于后张法的控制应力,消除应力钢丝、钢绞线的控制应力大于热处理钢筋的控制应力。
10、什么是预应力损失?
预应力损失有哪些种类?
(1)定义:
由于张拉工艺和材料特性等原因,使得预应力构件从开始制作直到使用,预应力钢筋的张拉应力在不断降低。
(2)预应力损失:
①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
;
②预应力筋与孔道壁间的摩擦引起的预应力损失
;
③混凝土加热养护时受拉的预应力钢筋与承受拉力的设备之间温差引起的预应力损失
;
④预应力筋松弛引起的预应力损失
;
⑤混凝土收缩和徐变引起的预应力损失
;
⑥用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件
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