2025年預應力混凝土試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.在預應力混凝土結(jié)構(gòu)中，預應力的主要作用是（）。A.提高混凝土的彈性模量B.提高混凝土的軸心抗壓強度C.抵抗外荷載產(chǎn)生的拉應力，減少甚至消除混凝土的拉應力D.增加混凝土的徐變2.張拉控制應力是指（）。A.預應力筋在張拉端的總伸長量對應的應力B.預應力筋在扣除所有預應力損失后的應力C.拉伸預應力筋時的極限應力D.預應力筋在張拉過程中的最高應力值3.下列哪種預應力損失主要與預應力筋的松馳有關(guān)？（）A.混凝土收縮和徐變引起的損失B.摩擦損失C.溫度損失D.針具變形和鋼筋回縮損失4.在后張法預應力混凝土結(jié)構(gòu)中，孔道灌漿的主要目的是（）。A.提高構(gòu)件的承載力B.保證預應力筋與混凝土的粘結(jié)，保護預應力筋免受銹蝕C.減少預應力損失D.填充孔道，使外觀更美觀5.對于預應力混凝土軸心受拉構(gòu)件，下列說法正確的是（）。A.只有在使用階段才需要進行抗裂驗算B.施工階段不需要進行抗裂驗算C.正常使用階段的抗裂驗算主要是驗算構(gòu)件的承載力D.只要構(gòu)件滿足承載力要求，就一定滿足抗裂要求6.預應力混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計算中，受壓區(qū)預應力筋的應力通常?。ǎ?。A.fpyB.0C.εpc*EpD.fpy'（фpy'為受壓區(qū)預應力筋的應力系數(shù)）7.下列哪種錨具適用于張拉端，且能承受較大的預應力？（）A.螺絲端桿錨具B.錐形錨具C.錨具夾具D.壓花錨具8.先張法預應力混凝土與后張法預應力混凝土相比，其主要不同點之一是（）。A.預應力筋的張拉順序B.混凝土的收縮和徐變對預應力損失的影響C.構(gòu)件端部的構(gòu)造要求D.預應力筋的應力傳遞方式9.預應力混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗算中，裂縫寬度驗算主要是針對（）。A.荷載組合B.準永久組合C.偶然組合D.短時標準組合10.預應力混凝土構(gòu)件端部錨固區(qū)，為了提高局部承壓承載力，常采取的措施是（）。A.增大預應力筋直徑B.設(shè)置螺旋筋或附加鋼筋C.提高混凝土強度等級D.增加構(gòu)件截面尺寸二、填空題（每空1分，共20分。請將答案填在橫線上）1.預應力混凝土結(jié)構(gòu)中，預應力損失包括______、______、______、______、______、______等主要類型。2.張拉控制應力σcon應小于預應力筋的______，并滿足規(guī)范規(guī)定的最小值。3.對于先張法預應力混凝土構(gòu)件，預應力傳遞主要依靠預應力筋與混凝土之間的______。4.后張法預應力混凝土構(gòu)件中，預應力筋通常采用______或______進行張拉。5.預應力混凝土軸心受拉構(gòu)件，在使用階段，當σs<fs時，其正截面抗裂度為______。6.預應力混凝土受彎構(gòu)件，正常使用階段，裂縫寬度計算公式中的有效剛度Beff與混凝土剛度Ec有關(guān)，且______（填“大于”或“小于”）Ec。7.影響預應力混凝土構(gòu)件正常使用階段撓度的主要因素有______、______和構(gòu)件的剛度等。8.為了保證預應力筋在施工和使用過程中的安全，需要對預應力筋進行______和______。9.預應力混凝土構(gòu)件中，構(gòu)造要求通常指錨固區(qū)、______、______等部位的構(gòu)造措施。10.預應力混凝土結(jié)構(gòu)相比普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要優(yōu)點是______、______和______。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述預應力混凝土與普通鋼筋混凝土相比，在受力性能方面的主要優(yōu)勢。2.簡述后張法預應力混凝土構(gòu)件中，摩擦損失產(chǎn)生的原因及其影響因素。3.簡述預應力混凝土構(gòu)件正常使用階段進行抗裂驗算的意義。四、計算題（共45分）1.（10分）某先張法預應力混凝土軸心受拉構(gòu)件，截面尺寸為200mm×200mm，混凝土強度等級為C40，預應力筋采用直徑為12mm的鋼絞線（fpy=1860MPa，fsy=1720MPa），彈性模量Ep=195000MPa。構(gòu)件在臺座上張拉，張拉控制應力σcon=0.75fpy。已知由于混凝土收縮和徐變引起的預應力損失σl5=80MPa。試求：①預應力筋的截面面積；②構(gòu)件在張拉完畢、混凝土達到設(shè)計強度后（預應力損失已全部完成）的預應力值（即有效預應力σpe）；③構(gòu)件在承受外荷載后，混凝土應力為零時的外荷載軸力N。2.（15分）某后張法預應力混凝土簡支梁，跨徑l=6m，計算跨度l0=5.76m，截面尺寸b×h=250mm×600mm，承受均布荷載ql=30kN/m（包括自重）。預應力筋采用4Φ^s15.2鋼絞線（fpy=1860MPa，fsy=1720MPa），彈性模量Ep=195000MPa，每側(cè)2根?；炷翉姸鹊燃墳镃40（Ec=33500MPa）。采用一端張拉，張拉控制應力σcon=0.75fpy。假定錨具變形和鋼筋回縮引起的損失σl1=5MPa，摩擦損失σl2=20MPa（考慮了孔道每米局部偏差引起的摩擦影響）。試求：①預應力筋的總截面面積；②凈截面面積和換算截面面積；③每根預應力筋的張拉力；④扣除第一批預應力損失后，預應力筋的應力σp1；⑤構(gòu)件在承受外荷載后，混凝土應力為零時的外荷載彎矩M。3.（20分）繼續(xù)上題。假設(shè)梁在正常使用階段，按荷載的標準組合作用下的彎矩Mk=180kN·m。驗算該梁在荷載標準組合下的正截面抗裂度（驗算正截面抗裂度要求σs<0.5fs）和斜截面抗裂度（驗算主拉應力σtp<0.85ftk，主壓應力σcp<0.6fcu,k）。已知混凝土抗拉強度標準值ftk=2.77MPa，抗壓強度標準值fcu,k=36.8MPa。梁的有效高度ht=535mm，剪力設(shè)計值V=150kN。請計算并判斷是否滿足要求。（注：可近似認為在荷載標準組合下，預應力筋的應力σs接近于零）---試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.B5.A6.B7.A8.D9.D10.B二、填空題1.針具變形和鋼筋回縮，摩擦，溫差，預應力筋松弛，混凝土收縮和徐變2.抗拉強度標準值3.粘結(jié)力（或握裹力）4.電熱法，穿心式千斤頂5.fs6.大于7.荷載，跨度，支座條件8.防銹，保護9.連接區(qū)，端部10.提高承載力，提高剛度，減小變形（或裂縫寬度）三、簡答題1.解析思路：對比預應力混凝土和普通鋼筋混凝土在荷載作用下的應力狀態(tài)。預應力混凝土在施加預應力后，混凝土受壓，當外荷載施加時，混凝土先受壓后受拉（或保持受壓狀態(tài)），從而延遲了裂縫的出現(xiàn)和開展，提高了構(gòu)件的承載能力和剛度，減小了變形和裂縫寬度。答案要點：提高承載力；提高剛度；減小變形（或裂縫寬度）；提高耐久性。2.解析思路：分析后張法張拉過程中，預應力筋與孔道壁之間的相互作用。由于預應力筋與孔道壁之間的摩擦阻力，導致預應力筋在張拉端的應力大于錨固端的應力，這種應力差額即為摩擦損失。摩擦損失的大小與孔道長度、孔道形狀（直線、曲線）、預應力筋的直徑、孔道內(nèi)潤滑情況等因素有關(guān)。答案要點：預應力筋與孔道壁之間的摩擦阻力；影響因素：孔道長度、形狀、預應力筋直徑、潤滑情況等。3.解析思路：說明進行抗裂驗算的目的?？沽羊炈闶穷A應力混凝土結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)驗算的重要組成部分，目的是確保結(jié)構(gòu)在正常使用荷載作用下不會出現(xiàn)裂縫，或裂縫寬度在允許范圍內(nèi)，從而滿足結(jié)構(gòu)的使用功能、耐久性和美觀要求。特別是對于要求較高防水、耐久性的結(jié)構(gòu)，抗裂驗算尤為重要。答案要點：確保結(jié)構(gòu)在正常使用荷載下不出現(xiàn)裂縫（或裂縫寬度在允許范圍內(nèi)）；滿足使用功能、耐久性、美觀要求。四、計算題1.解析思路：①根據(jù)預應力筋的強度等級和直徑，查表得到截面面積；②有效預應力是張拉控制應力扣除所有預應力損失后的應力；③混凝土應力為零時，外荷載軸力等于預應力筋有效預應力乘以預應力筋截面面積。答案：①預應力筋截面面積Ap=n*π*(d/2)^2=2*π*(12/2)^2=452.39mm^2②有效預應力σpe=σcon-σl5=0.75*1860-80=1325MPa③外荷載軸力N=σpe*Ap=1325*452.39=598277.25N=598.28kN2.解析思路：①根據(jù)預應力筋的強度等級和根數(shù)，查表得到截面面積；②凈截面面積是混凝土截面面積減去預應力筋截面面積；換算截面面積是凈截面面積加上預應力筋換算截面面積（預應力筋面積乘以彈性模量比）；③張拉力等于張拉控制應力乘以預應力筋截面面積；④第一批預應力損失包括錨具變形和鋼筋回縮損失、摩擦損失；⑤扣除第一批損失后，預應力筋的應力為σp1=σcon-(σl1+σl2)。答案：①預應力筋總截面面積Ap=n*π*(d/2)^2=4*π*(15.2/2)^2=904.32mm^2②凈截面面積An=b*h-Ap=250*600-904.32=146956.8mm^2換算截面面積A0=An+Ap*(Ep/Ec)=146956.8+904.32*(195000/33500)=146956.8+5268.84=152226.64mm^2③每根預應力筋的張拉力Fcon=σcon*Ap/2=0.75*1860*904.32/2=627933.6N=627.93kN④σp1=σcon-(σl1+σl2)=0.75*1860-(5+20)=1365-25=1340MPa⑤外荷載彎矩M=σp1*A0*(ht-a/2)=1340*152226.64*(535-60/2)=1340*152226.64*472.5=947749737.6N·mm=947.75kN·m3.解析思路：①正截面抗裂度驗算，計算σs。由于近似認為預應力筋應力σs接近于零，σs≈0。然后計算σc=σp1*(A0/An)-M/W0。比較σc與0.5fs。②斜截面抗裂度驗算，計算主拉應力σtp和主壓應力σcp。主拉應力σtp≈(V*Scs/W0)+(M*yts/W0)^2。主壓應力σcp≈(V*Sct/W0)+(M*ytc/W0)^2。其中Scs為主拉應力計算截面以上部分對截面形心的面積矩，Sct為主拉應力計算截面以下部分對截面形心的面積矩，yts為形心至受拉邊緣的距離，ytc為形心至受壓邊緣的距離。比較σtp與0.85ftk，σcp與0.6fcu,k。答案：①σs≈0σc=σp1*(A0/An)-M/W0=1340*(152226.64/146956.8)-180000000/(250*535^2/6)=1377.94-312.68=1065.26MPaσc=1065.26MPa>0.5fs=0.5*1860=930MPa，不滿足要求。（注：此處計算結(jié)果σc>0.5fs，假設(shè)條件σs≈0不成立，實際應考慮預應力筋應力影響，或需重新計算σs，或題目數(shù)據(jù)需調(diào)整）②主拉應力計算截面取在受拉區(qū)邊緣，即梁的高度處。Scs≈250*150*(535-75)/2=40312500mm^3Sct≈250*150*75/2+250*535*535/2=14062500+70406250=84468750mm^3yts=535/2=267.5mmytc=535/2=267.5mmσtp≈(150000*40312500/152226.64)+((180000000*267.5/152226.64)^2=4029500+6079500=10119000MPa=10118.95MPaσcp≈(150000*84468750/15222