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乾鸿苑大厦预应力厚板转换层结构设计

混凝土结构设计2_复习题及答案2011_2012年

混凝土设计2 （预应力，梁板结构设计，单层厂房设计，多层级高层框架结构设计）预应力（一）填空题 1.先张法构件的预应力总损失至少应取，后强法构件的预应力总损失至少应取。 2.预应力混凝土中，混凝土的强度等级一般不宜低于，当采用高强钢丝、钢绞线时，强度等级一般不宜低于。 3.已知各项预应力损失：锚固损失11σ；管道摩擦损失12σ；温差损失13σ；钢筋松驰损失14σ；混凝土收缩和徐变损失15σ；螺旋式钢筋对混凝土的挤压损失16σ。先张法混凝土预压前（第一批）损失为；混凝土预压后（第二批）损失为；预应力总损失为。后张法混凝土预压前（第一批）损失为；混凝土预压后（第二批）损失为；预应力总损失为。 4.施回预应力时混凝土立方体强度应经计算确定，但不低于设计强度的。 5.影响混凝土局压强度的主要因素是；；。 6.先张法预应力混凝土轴心受拉构件，当加荷至混凝土即将出现裂缝时，预应力钢筋的应力是。 7.预应力混凝土轴心受拉构件（对一般要求不出现裂缝的构件）进行抗裂验算时，对荷载效应的超标准组合下应符合，在荷载效应的准永久组合下，宜符合。 8.预应力混凝土轴心受拉构件（对于严格要求不出现裂缝的构件）进行抗裂验算时，对荷载效应的标准组合下应符合。 9.为了保证在张拉（或放松）预应力钢筋时，混凝土不被压碎，混凝土的预压应力cc σ应符合。其中先张法的cc σ应为，后张法的cc σ应为。 10.轴心受拉构件施工阶段的验算包括、两个方面的验算。 11.在进行预应力混凝土受弯构件斜截面抗裂给算时，对严格要求不出现裂缝的构件奕符合、。对一般要求不出现裂缝的构件应符合、。 12.施加预应力的方法有、。 13.全预应力是指。部分预应力是指。 14.有粘结预应力是指。无粘结预应力是指。 15.张拉控制应力是指。 16.先张法轴心受拉构件完成第一批损失时，混凝土的预压应力为，完成第二批损失时，混凝土的预压应力为。 17.后张法轴心受拉构件完成第一批损失时，混凝土的预压应力为，完成第二批损

框架结构设计步骤

砼框架结构设计手算步骤一．确定结构方案与结构布置 1．结构选型是否选用框架结构应先进行比较。根据何广乾的模糊评判法，砼结构8~18层首选框剪结构，住宅、旅馆则首选剪力墙。对于不需要电梯的多层采用框架较多。 2．平面布置注意L,l,l’,B的关系。 3．竖向布置注意高宽比、最大高度（分A、B两大类，B类计算和构造有更严格的要求），力求规则，侧向刚度沿竖向均匀变化。 4．三缝的设置按规范要求设置，尽量做到免缝或三缝合一。 5．基础选型对于高层不宜选用独立基础。但根据国勤兄的经验，对于小高层当地基承载力标准值300kpa 以上时可以考虑用独基。 6．楼屋盖选型高层最好选用现浇楼盖 1）梁板式最多的一种形式。有时门厅，会议厅可布置成井式楼盖，其平面长宽比不宜大于1.5，井式梁间距为2.5~3.3m，且周边梁的刚度强度应加强。采用扁梁高度宜为1/15~1/18跨度，宽度不超过柱宽50，最好不超过柱宽。 2）密肋梁方形柱网或接近方形，跨度大且梁高受限时常采用。肋梁间距1~1.5m，肋高为跨度的1/30~1/20，肋宽150~200mm。 3）无梁楼盖地震区不宜单独使用，如使用应注意可靠的抗震措施，如增加剪力墙或支撑。 4）无粘结预应力现浇楼板一般跨度大于6m，板厚减薄降低层高，在高层中应用有一定技术经济优势。在地震区应注意防止钢筋端头锚固失效。 5）其他二．初步确定梁柱截面尺寸及材料强度等级 1．柱截面初定分抗震和非抗震两种情况。对于非抗震，按照轴心受压初定截面。对于抗震，Ac=N/(a*fc) N=B*F*Ge*n B=1.3（边柱），1.2（等跨中柱），1.25（不等跨中柱）Ge=12~15kN/m2 a为轴压比fc为砼抗压强度设计值F为每层从属面积n为层数。框架柱上下截面高度不同时，每次缩小100~150为宜。为方便尺寸标注修改，边柱一般以墙中心线为轴线收缩，中柱两边收缩。柱截面与标号的变化宜错开。 2．梁截面初定梁高为跨度的1/8~1/14，梁宽通常为1/2~1/3梁高。其余见前述。对于宽扁梁首先应注意满足挠度要求，否则存在梁板协调变形的复杂内力分析问题。梁净跨与截面高度之比不宜小于4。框架梁宽不宜小于1/2柱宽，且不小于250mm。框架梁的截面中心线宜与柱中心线重合，当必须偏置时，同一平面内的梁柱中心线间的偏心距不宜大于柱截面在该方向的1/4。 3．砼强度等级一级现浇不低于C30，其余不低于C20。三．重力荷载计算 1．屋面及楼面永久荷载标准值分别计算各层 2．屋面及楼面可变荷载标准值 3．梁柱墙门窗重力计算 4．重力荷载代表值=自重标准值+可变荷载组合值+上下各半层墙柱等重量可变荷载组合值系数：雪、屋面积灰为0.5，屋面活荷载不计，按实际考虑的各楼面活荷载为1。将各层代表值集中于各层楼面处。四．框架侧移刚度计算计算梁柱线刚度，计算各层D值，判断是否规则框架。分别计算框架纵横两个方向。五．计算自振周期 T1=（0.6或0.7）X1.7Xsqrt(Ut) Ut___假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载而算得的结构顶点位移。0.6或0.7为考虑填充墙的折减系数。对于带屋面局部突出的房屋，Ut应取主体结构顶点位移，而不是突出层位移。此时将

预应力钢结构的结构体系及节点设计

预应力钢结构的结构体系及节点设计摘要预应力钢结构学科自诞生以来已经走过了60年历程。最近20年有较大的发展。尤其是近几年来的新材料、新工艺、新结构发展迅猛，且倍受国内建筑界重视和关注，对其研究越来越深入，技术越来越完善，应用也越来越广泛，新型的空间结构体系不断发展。，预应力钢结构的应用范围几乎已覆盖了全部钢结构领域。本文以综述的形式概述预应力钢结构的结构体系及节点设计。关键词预应力钢结构结构体系节点设计引言钢结构在设计、制造、施工、加固工程中，与外荷载应力符号相反的预应力被人为地在承重结构体系内引入，用来改善结构的承载特性，尽量利用材料强度幅值或者在主承重结构中引入预张力以使全部构件能够抗压或成型的，称为预应力加固钢结构或预应力钢结构。预应力钢结构的结构体系可大致分为预应力平面结构体系和预应力空间结构体系。预应力平面结构体系包括预应力梁及楼盖系统、预应力钢桁架、预应力拱架、预应力框架结构、吊挂结构以及索绳结构体系。预应力空间结构体系包括预应力网架结构、预应力网壳结构、张弦结构、索穹顶结构、索膜(张拉膜)结构等等。空间结构体系模型一预应力钢结构设计原理和基本方法 1.1 预应力钢结构的工作机理传统的钢结构引入预应力后受力机制受到改善，因为预应力调整为外部荷载与结构的内部抗力的关系，充分的挖掘了材料弹性强度的潜力，所以预应力钢结构的静，动力性能得到改善，刚度得到加强，众所皆知，在预应力作用下，任何结构的内力体系都是自相平衡的，预应力荷载及内力必须满足下列条件：

0X ∑= 0Y ∑= 0Z ∑= 0X M ∑= 0y M ∑= 0Z M ∑= 从预应力自平衡体系概念出发，除非结构的预应力体系与荷载作用系统完全吻合一致，否则在结构体系内总会产生杆件的卸载效应与增载效应，即某些杆件因预应力卸载的同时伴随着另外一些杆件的增载。因此，预应力的机理不是降低外部荷载力度，改变其作用状态或加固结构本身，而是利用材料弹性强度幅值的重复使用，内力的改性及转移来提高结构整体和杆件本身的承载能力和刚度。预应力效应的几种主要的机制图1-1 结构的承载力比较 a-非预应力结构 b-单次预应力结构 c-多次预应力结构力的重复图1-2 预应2.力梁的内力质变示意图

现代桥梁预应力结构考试重点及课后习题

1、预应力混凝土的定义：根据需要人为引入某一数值的反向荷载、用以部分或全部抵消使用荷载的一种加筋混凝土。 2、对预应力混凝土的三种理解：（1）是混凝土由脆性材料成为弹性材料；（2）预加应力充分发挥了高强钢材的作用，使其与混凝土能共同工作。从这一观点看，预加应力只是一种充分利用高强钢材的有效手段。所以，预应力混凝土又可看成是钢筋混凝土应用的扩展。这一概念清楚的告诉我们：预应力混凝土也不能超越材料本身的强度极限。（3）预加应力平衡了结构荷载。 3、预应力度：衡量预应力混凝土结构施加预应力的大小程度，它能够影响结构在承载时的受力性能和结构变形程度。 4、消压弯矩：使构件控制截面预压受拉边缘应力抵消到零时的弯矩。 5、预应力混凝土的分类：一、按施工工艺：先张法、后张法；二、按预应力度分类：（1）国外的分类：全预应力混凝土、限值预应力混凝土、部分预应力混凝土、普通混凝土；（2）国内的分类：全预应力混凝土、部分预应力混凝土、钢筋混凝土；三、按预应力筋的位置分类：体内预应力混凝土、体外预应力混凝土。 6、预应力混凝土结构所采用的混凝土应具有高强、轻质、高耐久性的性质。 7、现代预应力结构设计中，采用了概率极限状态和容许应力的设计理论。 8、提高钢材强度的三种方法：（1）在钢材成分中增加某些合金元素，如碳、锰、硅、铬等；（2）采用冷拔、冷拉、冷扭法提高钢材屈服强度；（3）用调质热处理、高频感应热处理、余热处理等方法。 9、金属预应力筋分为：高强钢筋（螺纹锚）、钢丝（墩头锚）、钢绞线（夹片锚）。 10、锚具按锚固方式分类：夹片式、支撑式、锥塞式、握裹式四种。 11、预应力钢材对电化腐蚀、应力腐蚀两种类型比较敏感。 12、高强钢丝按交货状态分为冷拉、矫直；按外形分为光面、螺旋肋、刻痕。 14、钢绞线的环氧涂层两种工艺：单丝喷涂式、整体喷涂式。 15、预应力钢筋一般取残余应变为0.2%所对应的应力作为无明显屈服点钢筋的强度限值。 16、预应力筋的松弛试验通常在温度20℃、初始应力范围0.6f pu至0.8f pu的情况下进行。 17、预应力混凝土结构中非预应力纵向钢筋宜选用HRB335、HRB400；箍筋宜选用Q235、HRB335和冷轧带肋钢筋。 18、用于承受静、动荷载的预应力混凝土结构，其预应力钢绞线—锚具组装件，除应满足静载锚固性能要求外，尚应满足循环次数为200万次的疲劳性能试验。 19、钢丝拉索体系包括冷铸锚具（或墩头锚具）和OVM钢丝成品索。 20、钢绞线拉索体系包括钢绞线拉索锚具和WGS拉索群锚锚头。钢绞线拉索体系具有抗疲劳性能高、良好的异地施工性能、经济性好、良好的防护性能的优点。 21、常用的无粘结预应力筋由15.2mm钢绞线、建筑油脂、热挤PE套管组成。 22、连接器主要由连接体、夹片、保护罩、约束圈等组成。连接器用于连接构件的预应力筋接长，有单根、多根、扁形三种形式。 23、预应力机具系列包括高压油泵、千斤顶、墩头器、挤压器、压花机等设备类产品。 24、无粘结预应力施工工艺的基本特点与有粘结后张法预应力比较相似，区别在于：（1）由于避免了预留孔道、穿预应力筋及压力灌浆等施工工序，无粘结预应力的施工过程较为简单；（2）由于无粘结预应力筋通长与混凝土无粘结，其预应力的传递完全依靠构件两端的锚具，因此无粘结预应力对锚具要求非常高。 25、一套完整的体外预应力体系的组成应包括体外预应力防护系统和体外预应力减振器等。 26、张拉千斤顶在整拉整放工艺中，单束初调及张拉宜采用穿心式双作用千斤顶；整体张拉和整体放张宜采用自锁式千斤顶。

预应力混凝土结构基本构件习题答案

第10章预应力混凝土构件选择题 1．《混凝土结构设计规范》规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（ B ）。 A. C20 ； B. C30 ； C. C35 ； D. C40 ； 2．预应力混凝土先张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为（ C ）。 A. 21l l σσ+； B. 321l l l σσσ++ ； C. 4321l l l l σσσσ+++ ； D. 54321l l l l l σσσσσ++++； 3．下列哪种方法可以减少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1l σ（ C ）。 A. 两次升温法； B. 采用超张拉； C. 增加台座长度； D. 采用两端张拉； 4．对于钢筋应力松弛引起的预应力的损失，下面说法错误的是：（ C ）。 A. 应力松弛与时间有关系； B. 应力松弛与钢筋品种有关系； C. 应力松弛与张拉控制应力的大小有关，张拉控制应力越大，松弛越小； D. 进行超张拉可以减少，应力松弛引起的预应力损失； 5．其他条件相同时，预应力混凝土构件的延性比普通混凝土构件的延性（ C ）。 A. 相同； B. 大些； C. 小些； D. 大很多； 6．全预应力混凝土构件在使用条件下，构件截面混凝土（ A ）。 A. 不出现拉应力； B. 允许出现拉应力； C. 不出现压应力； D. 允许出现压应力； 7．《混凝土结构设计规范》规定，当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时，混凝土强度等级不应低于（ D ）。

A. C20 ； B. C30 ； C. C35 ； D. C40 ； 8．《规范》规定，预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过规定的张拉控制应力限值，且不应小于（ B ）。 A ．ptk f 3.0； B ．ptk f 4.0； C ．ptk f 5.0； D ．ptk f 6.0； 9．预应力混凝土后张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为（ A ）。 A. 21l l σσ+； B. 321l l l σσσ++ ； C. 4321l l l l σσσσ+++ ； D. 54321l l l l l σσσσσ++++； 10．先张法预应力混凝土构件，预应力总损失值不应小于（ 2 /100mm N ）。 11．后张法预应力混凝土构件，预应力总损失值不应小于（ 2/80mm N ） 12．预应力轴心受拉构件，加载至混凝土预应力被抵消时，此时外荷载产生的轴向力为（ A ）。 A ．0A PC ∏σ； B ．0A P C I σ； C ．n PC A ∏σ； D ．n PC A I σ；判断题 1．在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法称为先张法。（ ∨ ） 2．预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现。（ ∨ ） 3．预应力混凝土构件制作后可以取下重复使用的称为锚具。（ × ） 4．con σ张拉控制应力的确定是越大越好。（ × ）

大跨度预应力钢结构屋盖体系设计

收稿日期:2002-07-16 作者简介:韩小雷(1963-),男,教授,主要从事高层建筑结构的研究. 文章编号:1000-565X(2002)10-0111-04 大跨度预应力钢结构屋盖体系设计韩小雷杨春季静陈庆军郑宜林鹏 (华南理工大学建筑学院,广东广州510640) 摘要:介绍广东现代国际展览中心大跨度预应力钢结构屋盖体系结构设计,重点论述该结构体系的计算模型处理、结构设计方法和结构体系优化设计,得到一些有意义的结论. 关键词:结构设计;大跨度结构;预应力钢结构;网架结构中图分类号: 文献标识码:A 1 工程概况广东现代国际展览中心属广东省东莞市标志性建筑,总占地面积约15万m 2.主馆平面形状似长方形,展厅主要部分为一层结构,两边局部为二层结构.展厅首层建筑面积约4.5万m 2,二层建筑面积约1.3万m 2 ,附房建筑面积约1.4万m 2 ,总建筑面积约7.2万m 2.展览馆建筑使用功能要求内部为大空间,利于展厅灵活布置.展览馆建筑图见图 1. 图1 展览馆建筑图 F ig.1 Ar chite ctur al dr aw ing o f e xhibitio n building 在满足建筑外观及使用功能要求的基础上,展览馆的支承结构采用钢筋混凝土柱,屋面采用预应力大跨空间网架,其规模是目前国内最大的建筑网架屋盖,柱混凝土强度等级为C35,屋盖钢结构的钢材主要采用Q235钢.基本风压值取0.6kPa,风压系数由风洞试验确定.抗震设防烈度为7b . 2 支承结构体系设计支承展厅网架结构为32根钢筋混凝土柱,分列两排,跨度90m,沿跨度方向网架向两边分别悬挑约30m.中间8根柱截面为2200mm @2600m m,柱间距为30m;两边24根柱的截面为1400m m @1600m m,柱距为21m.纵、横向柱列采用排架计算模型进行内力计算,柱底与基础为刚接,柱顶与网架为铰接,假设网架平面内刚度无穷大,纵向力学计算模型如图2所示.柱所受荷载包括结构及设备自重、屋面活荷载、风荷载及地震作用.根据荷载效应组合下柱的最不利内力进行截面配筋、结构抗侧移刚度验算以及基础设计 . 图2 排架柱计算模型示意图 F ig.2 Sketch o f c alcula ting m odel of bent c olumns 通过计算,柱底最大轴力约为12000kN,最小轴力约为6500kN,最大弯矩为12000kN #m,属于大偏心受压,截面2200mm @2600m m 柱纵筋为华南理工大学学报(自然科学版)第30卷第10期Jo urnal of So uth C hina Univ ersity o f Techno logy V o l.30 N o.102002年10月 (Natur al Scie nce Editio n) O ctober 2002

建筑结构设计步骤

1、首先是柱网的布置，这一阶段你可以理解为概念设计，你要大概确定哪些位置需要布置柱，如果是某些对室内空间有要求的建筑，比如住宅，你还需要确定是布矩形柱还是L型柱或者T型柱，这一阶段你可以先不确定柱的尺寸，只要先确定哪些位置需要布置柱就行了。具体怎么布你需要查一查规范，这个我在这里也很难说清楚，一般主要是首先在保证结构尽量规整（比如框架尽可能要形成闭合体系，就是围成一个矩形）的基础上，根据建筑的使用要求再进行调整（比如有的地方不能放柱）。 2、确定梁的位置。一般没意外的话墙下尽可能要有梁，柱网没有形成闭合体系的地方要通过梁把两个闭合体系连接成一个整体，楼板跨度过大的地方要设置次梁，楼板开洞处板洞要用梁围合，梁不能凭空搭接，梁的两端要么搭在柱上，要么搭在别的梁上。以上两部分算概念设计，确实有规范可循，但主要靠经验，你可以查一查《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》 3、梁柱尺寸的确定，柱截面尺寸估算你可以根据轴压比公式来估算，不会的话百度下很多的，比较长我不细说了。梁高主要根据跨度取，我也不说多复杂了，主梁一般取1/10不到，次梁取1/12，梁宽你一般取200~350之间，高宽比最好不要大于2，主梁你可以外围的梁取250宽，中部的取300，次梁取200~250，比如一块7*9最边上的板，外部9米长的跨度部分取800*250，内部的取800*300,7米跨度部分外部的取600*250，内部的取600*300,9米跨一半的地方搭根次梁取500*250。 4、建模，其实前面3点已经是在PKPM里建模做了，第四部主要是加荷载，比如墙的重量转化成梁上的线荷载，板上的面层转化成楼面恒载等等，具体不细说了。然后楼层组装，设定建筑的一些系数，最后去SATWE里计算，然程序自动给你配筋 5、出施工图了，用梁平法和柱平法把施工图出出来让后根据制图规范改吧。 6、JCCAD里做基础，地质报告看看好，系数设好，布基础、地梁，导荷载，然后自动计算，写了好多了也不细说了，主要在1、2、3里给你讲下最开始怎么从梁柱的布置入手。一、起因与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加大,很难界定出一个真正的“极限值”,而根据现有理论的、半理论半经验的或经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个可以通用的界定标准,也没有一个可以适用于一切土类的计算公式,主要依赖于根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到或超过正常使用的限值,也就是由变形控制了承载力。以往的工程实践证明,绝大多数地基事故皆由地基变形过大且不均匀造成。因此,根据传统习惯,地基设计所选用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑

预应力混凝土结构设计

预应力混凝土结构设计《现代预应力混凝土》复习思考题第一章钢筋混凝土结构概念及材料物理力学性能 1. 什么是混凝土的徐变？影响混凝土徐变的主要因素有哪些？徐变对混凝土结构造成哪些影响？ 2. 什么是混凝土的收缩？引起混凝土收缩的主要原因是什么？收缩对混凝土结构产生的影响有哪些？ 3. 混凝土收缩与徐变的主要区别表现在哪里？第十二章预应力混凝土结构的概念及其材料 1. 什么是预应力混凝土结构？简述预应力混凝土结构的基本原理？ 2. 简述与钢筋混凝土构件相比，预应力混凝土结构的优、缺点？ 3. 什么是预应力度？请简述不同配筋混凝土构件预应力度的取值？ 4. 我国《公路桥规》根据预应力度将结构分为几类？ 5. 预加应力的主要方法有几种？ 6. 简述先张法和后张法施工预应力混凝土构件的主要

施工工序，并指出其在施加预应力方法上的不同之处。 7. 预应力混凝土构件对混凝土有哪些要求？为什么提出这些要求？ 8. 公路桥梁中对预应力混凝土结构所使用的预应力钢筋有何要求？其常用的预应力钢筋有哪些？ 9. 锚具和夹具各指什么？预应力混凝土构件对锚具有何要求？按照传力锚固的原理，锚具如何分类？ 10. 公路桥梁中常用的制孔器有哪些？ 11. 如何理解预应力混凝土结构的三种概念？它们在结构受力分析和设计中有何作用？第十三章预应力混凝土受弯构件的设计与计算 1. 预应力混凝土受弯构件从预加力到最后破坏一般经历哪些受力阶段？ 2. 何为预应力筋的张拉控制应力？何为预应力筋的永存预应力？ 3. 预应力混凝土受弯构件计算中，何为消压弯矩？何为消压状态？该状态下构件截面上的应力特征是什么？ 4. 预应力混凝土受弯构件计算中，何为开裂弯矩？其

预应力结构设计原理要点总结

钢筋混凝土虽然改善了混凝土抗拉强度过低的缺点，但仍存在两个不能解决的问题:一是在带裂缝土作状态下，裂缝的存在不仅造成受拉区混凝土材料不能充分利用、结构刚度下降和自重比例上升，而且限制了它的使用范围;二是从保证结构耐久性的要求出发，必须限制混凝土裂缝开展的宽度，这就使高强度钢筋无法在钢筋混凝上结构中充分发挥其作用，相应也不可能使高强混凝土的作用发挥出来。 (l)第一种概念—预加应力能使混凝j几在使用状态下成为弹性材料经过预压混凝土，使原先抗拉弱、抗压强的脆性材料变为一种既能抗压又能抗拉的弹性材料。由此，混凝上被看作承受两个力系，即内部预应力和外部荷载。若预应力所产生的压应力将外荷载所产生的拉应力全部抵消，则在正常使用状态下混凝土没有裂缝甚至不出现拉应力。在这两个力系的作用下，混凝土构件的应力、应变及变形均可按材料力学公式计算，并可在需要时采用叠加原理。 (2)第二种概念—预加应力能使高强钢材和混凝十共同上作并发挥两者的潜力这种概念是将预应力混凝十看作高强钢材和混凝土两种材料的一种协调结合。在混凝土构件中采用高强钢筋，要使高强钢筋的强度充分发挥，就必须使其有很大的伸长变形。如果高强钢筋只是简单地浇筑在混凝上体内，那么在使用荷载作用下混凝上势必严重开裂，构件将出现不能允许的宽裂缝和大挠度。预应力混凝土构件中的高强钢筋只有在与混凝土结合之前预先张拉，使在使用荷载作用下受拉的混凝土预压、储备抗拉能力，才能使受拉的高强钢筋的强度进一步发挥、因此，预加应力是一种充分利用高强钢材的能力、改变混凝土工作状态的有效手段，预应力混凝_上可看作钢筋混凝_L应用的扩展:但也应明确，预应力混凝土不能超越材料本身的强度极限。 (3)第三种概念—预加应力实现荷载平衡预加应力的作用可以认为是对混凝土构件预先施加与使用荷载(外力)方向相反的荷载，用以抵消部分或全部使用荷载效应的一种方法。预应力筋位置的调整可对混凝土构件造成横向力。四、预应力混凝土结构的优缺点 (1)提高了构件的抗裂性和刚度。构件施加预应力之后，裂缝的出现将大大推迟;在使用荷载作用下，构件可不出现裂缝或推迟出现，因而构件的刚度相应提高，结构的耐久性增强。 (Z)可以节省材料，减少自重。预应力混凝上由于必须采用高强度材料，因而可以减少钢筋用量和减小构件截面尺寸，节省钢材和混凝土，从而降低结构物的自重。对于自重占总荷载比例很大的大跨径公路桥梁来说，采用预应力混凝土有着显著的优越性。一般大跨度或重荷载结构，采用预应力混凝土是比较经济合理的。 (3)可以减小混凝上梁的剪力和主拉应力。预应力混凝土梁的曲线筋(束)，可使混凝土梁在支座附近承受的剪力减小，又由于混凝土截面上预压应力的存在，使荷载作用厂的主拉应力也相应减小，有利于减薄混凝土梁腹的厚度，这也是预应力混凝上梁能减轻自重的原因之一。(4}结构安全、质量可靠。施加预应力时，预应力筋(束)与混凝土都将经受一次强度检验。如果在预应力筋张拉时预应力筋和混凝土都表现出良好的质量，那么，在使用时一般也可以认为是安全可靠的《此外，预应力混凝土还能提高结构的耐劳性能。因为具有强大预应力筋、混凝上全截面或基本全截面参加工作的构件，在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力相对变化很小，因而引起疲劳破坏的可能性也小。这对于承受动荷载的桥梁结构来说是很有利的。预应力混凝土结构也存在着一些缺点: s}}工艺较复杂，质量要求高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。 cZ)需要有一定的专门设备，如张拉机具、灌浆设备等。 r}}预应力反拱不易控制，它将随混凝土的徐变增加而加大，可能影响结构使用效果。 (4)预应力混凝土结构的开工费用较大，对于跨径小、构件数量少的工程，成本较高。但是，以上缺点是可以设法克服的。例如应用于跨径较大的结构，或跨径虽不大但构件数量很大时，采用预应力混凝土就比较经济:总之，只要我们从实际出发，合理地进行设计和妥善安排，预应力混凝土结构就能充分发挥其优越性。在设计、制造或选择锚固体系时，原则上应注意满足下列要求: (I)锚固体系受力安全可靠，确保构件的预应力要求;(})引起的预应力损失和在锚具附近的局部压应力小;(3) 构造简单，加工制作方便，重量轻、节约钢材; (4根据设计取用的预应力筋种类、预压力大小及布束的需要选择锚具体系;(5)预应力筋张拉操作方便，设备简单。预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失

3.结构设计基本步骤、方法及相关概念

结构设计基本步骤、方法及相关概念 PKPMCAD 邹军一、常用规范建筑结构荷载规范混凝土设计规范建筑抗震设计规范建筑地基设计规范高层建筑混凝土结构技术规程岩土工程勘察规范二、基本资料及信息 1．建筑需求：建筑外观、平面布局及使用功能要求，建筑重要性。需要相应阶段的建筑图纸、审批文件。 2．使用荷载：一般民用建筑可查看可在规范，普通住宅、办公室为2.0kN/m2,阳台2.5kN/m2；电梯机房等效8kN/m2；消防车等效20kN/m2。工业厂房需要业主提供文件，指定使用荷载。 3．风信息：（荷载规范、高规） a.基本风压：一般用50年一遇，深圳为0.75kN/㎡,对应风速约120公里 /小时；高度大于60米的结构，承载力计算用100年一遇的风压，深圳为0.90 kN/㎡） b.地面粗糙度：一般城市市区可选C c.体型系数：一般建筑取1.3

d.基本周期：简单估算（0.1x楼层数），用于计算风振 e.其他相关概念： Wk=βzμsμzW0 用于主要承重结构 Wk=βgzμsμzW0 用于围护结构风压高度变化系数，风振系数（基本自振周期大于0.25s，高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋，考虑顺风向风振系数；横向风软件没有考虑）阵风系数：计算围护结构风荷载群体效应：群集的高层建筑，相互间距较近时，风力相互干扰，体型系数应增大。 4．地震信息：（抗震规范、高规） a.设防烈度：按设计基本地震加速度值划分，分为6度（0.05g）、7 度（0.10g）、7度（0.15g）、8度（0.20g）、8度（0.30g）、 9度（0.40g），具体取值由政府规定(可查抗规附表)，。深圳为7度（0.1g） b.设计地震分组：按震中的近、远划分，分为第1组、第2组、第3组。深圳为第1组 c.场地土类别：按土层等效剪切波速和土层厚度划分，分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ四类，大部分为Ⅱ类。由地质勘探部门提供。可以理解为Ⅰ类场地土最结实，Ⅳ最差。 d.其他抗震相关概念：抗震设防三水准：小震不坏、中震可修、大震不倒。

现代预应力混凝土桥梁结构的新发展

现代预应力混凝土桥梁结构的新发展摘要：在最近的几年时间里，我国加大了对运输机构建设的投资力度，并且十分关注桥梁项目的施工建造，促使预应力技术得以全面的发展。不少修建技术已经达到了国际先进水平，本文主要对现代预应力混凝土桥梁结构进行探讨。关键词：预应力混凝土；桥梁结构；发展 1桥梁结构中的预应力混凝土发展历史 1.1在上世纪初期，我国科研人员就完成了第一个横跨超过十米的预应力混凝土类型的桥梁结构，并且在接下来的近一年的时间里也成功修建了28孔24米跨的新沂河大桥，进而打开了预应力混凝土施工技术在国内交通领域中的新篇章。经过了几十年的完善发展，通过了很多的专业技术人员的不断研究创新，促使预应力技术达到了一个更高的水平，已经能够建造横跨度超过三十米，孔洞大约三万个的桥梁工程，这种突破性的技术飞越，在世界范围内也是非常罕见的，最为突出的项目就是跨越度达到168米的攀枝花金沙江铁路连续钢构桥，这也正是体现我国交通桥梁预应力技术已经实现了质的飞越，达到国际标准的结果。 1.2早在上个实际中期，国家相关研究施工人员就已经在国内开始预应力混凝土桥梁项目的实验，随后的十年时间里很多的代表项目快速建造完成，并且使用效果非常良好，这些工作为国内建筑预应力混凝土施工技术的发展提供了前提保证。伴着国内经济水平的大幅度提升，带动了整个交通运输行业发生了翻天覆地的变化，在最近的几十年时间里，预应力混凝土施工技术已经被人呢大范围的运用到了桥梁项目的建造之中，特备是那些大范围跨度的桥梁最为明显，现如今在国内超过四百米横跨度的混凝土桥梁项目已经有七个之多，并且其中有几个工程已经达到了世界的顶级标准，成为了全球之最，这也充分的说明了国内这项技术已经取得了非常显著的成绩。但是国内的专业人士并没有因此而满足，还是在不断的钻研创新，希望能够代领国内预应力混凝土施工技术达到世界的巅峰。 1.3 很多的城市为了缓解交通的压力，通常都会兴建立交桥，将预应力混凝土技术引用到立交桥项目的建造之中，能够有效的提升工作效率和质量，这项工作是在上世纪七十年代就已经开始实施了，并且已经取得了较为可喜的成绩，很多的北京立交桥都是使用的这项施工技术，对于保证工程的整体稳固性也是非常有利的。 2我国预应力混凝土发展过程中的主要成就 2.1预应力材料技术的突破 2.1.1高强混凝土伴着建筑行业的快速发展，高强混凝土符合，并且能够满足与行业的发展趋势和需求的，其实质就是说混凝土具备较高的强度，较高的持久性以及稳定性的有点。我们从高强度这个概念来看，底抵抗压强的能力超过C50的混凝土可以被称之为高强混凝土，为了满足工程整体不断提升的稳固性的需求，使用高强混凝土是比较有效的途径。使用高强混凝土能够有效的减少物料的用量，减少自身重量，不仅能够降低项目成本，并且对保证处在结构下部的构造承受较小的负荷提升自身稳固性都是非常有助益的。在我国现如今已经研发生产出了C100 的混凝土。就已经修建完成的预应力混凝土桥梁项目来讲大部分都是使用的C40-C50混凝土, 这样势必会使用减水剂等相关外加剂来生产具有一定塑性的混凝土物料，并且带动了泵送混凝土技术的进步。 2.1.2钢材（1）冷拉钢筋技术；（2）冷拔钢丝技术；（3）中强预应力筋技术；（4）高强预应力钢丝、钢绞线技术。 2.2预应力混凝土工艺技术的突破（1）预应力砼张拉锚固技术的发展。（2）无粘结预应力砼成套技术。（3）斜拉索产品成套技术。 3我国预应力技术发展发展前景

给初学者的建议-结构设计的过程

给初学者的建议-结构设计的过程设计的过程以及结构设计所包括的内容有一个大致的了解，请前辈们不要见笑了，新人们有什么问题也可以在贴中提出来，大家共同讨论，共同进步。 1，看懂建筑图结构设计，就是对建筑物的结构构造进行设计，首先当然要有建筑施工图，还要能真正看懂建筑施工图，了解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法，建筑物是一个复杂物体，所涉及的面也很广，所以在看建筑图的同时，作为一个结构师，需要和建筑，水电，暖通空调，勘察等各专业进行咨询了解各专业的各项指标。在看懂建筑图后，作为一个结构师，这个时候心里应该对整个结构的选型及基本框架有了一个大致的思路了。 2，建模(以框架结构为例) 当结构师对整个建筑有了一定的了解后，可以考虑建模了，建模就是利用软件，把心中对建筑物的构思在电脑上再现出来，然后再利用软件的计算功能进行适当的调整，使之符合现行规范以及满足各方面的需要。现在进行结构设计的软件很多，常用的有PKPM，广厦，TBSA等，大致都差不多。这里不对软件的具体操作做过多的描述，有兴趣的可以看看，每个软件的操作说明书。每个软件都差不多，首先要建

轴网，这个简单，反正建筑已经把轴网定好了，输进去就行了，然后就是定柱截面及布置柱子。柱截面的大小的确定需要一定的经验，作为新手，刚开始无法确定也没什么，随便定一个，慢慢再调整也行。柱子布置也需要结构师对整个建筑的受力合理性有一定的结构理念，柱子布置的合理性对整个建筑的安全与否以及造价的高低起决定性作用。。不过建筑师在建筑图中基本已经布好了柱网，作为结构师只需要对布好的柱网进行研究其是否合理。适当的时候需要建议建筑更改柱网。当布好了柱网以后就是梁截面以及主次梁的布置。梁截面相对容易确定一点，主梁按1/8~1/12跨度考虑，次梁可以相对取大一点主次梁的高度要有一定的差别，这个规范上都有要求。而主次梁的布置就是一门学问，这也是一个涉及安全及造价的一个大的方面。总的原则的要求传力明确，次梁传到主梁，主梁传到柱。力求使各部分受力均匀。还有，根据建筑物各部分功能的不同，考虑梁布置及梁高的确定。梁布完后，基本上板也就被划分出来了，当然悬挑板什么的现在还没有，需要以后再加上。。，梁板柱布置完后就要输入基本的参数啦，比如混凝土强度啊，每一标准层的层高啊，板厚啊，保护层啊，这个每个软件设置的都不同，但输入原则是严格按规范执行。当整个三维线框构架完成，就需要加入荷载及设置各种参数了，比如板厚啊，板的受力方式啊，悬挑板的位置及荷载啊什么的，这时候模形也可以

(完整版)中南大学混凝土的结构设计原理考试试题及答案

中南大学考试试卷 2009 -- 2010 学年二学期时间120分钟混凝土结构设计原理（二）课程 24 学时学分考试形式：卷专业年级：土木工程2007级总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、填空题（每空1分，共计26分） 1. 先张法和后张法对混凝土构件施加预应力的途径不同，先张法通过（预应力筋与混凝土间的黏结力）施加预应力，后张法则通过（锚具）施加预应力。 2. 按照预应力筋与混凝土的粘结程度分，预应力混凝土构件分为（有粘结）预应力混凝土构件和（无粘结）预应力混凝土构件。 3. 预应力混凝土中所用的锚具种类很多，但按照传力方式分，主要可分为：（摩擦型）、（粘结型）和（承压型）三类。 4. 在其他条件相同的情况下，由于预应力构件中建立的有效预压应力 pcⅡ高低不同，使用阶段先张法构件的消压荷载N0和开裂荷载N cr均（小于）后张法构件，但先张法构件的极限承载力（等于）后张法构件的极限承载力。（填“大于”、“小于”或“等于”）。 5. 预应力混凝土轴拉构件及受弯构件正截面承载力计算均是以（构件破坏）时的受力状态为计算依据，计算方法和步骤均类似于普通钢筋混凝土构件。 6. 铁路桥涵中普通钢筋混凝土铁路桥梁按（容许应力）法计算，预应力混凝土铁路桥梁按（破坏阶段）法计算。 7. 铁路桥涵钢筋混凝土受弯构件的计算是以应力阶段（Ⅱ）的应力状态为依据，但轴心受压构件的计算则以（破坏）阶段的截面应力状态为依据，但形式上按容许应力法表达。 8. 根据《铁路钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB1002.3-2005），普通钢筋混凝土单筋矩形截面梁的受压区高度完全取决于截面尺寸、材料及（配筋

《预应力混凝土结构设计》学习总结

《预应力混凝土结构设计》学习总结王晖 20312152 1 绪论 1.1 预应力混凝土结构的定义预应力混凝土——系其中已建立有内应力的混凝土，内应力的大小和分布能抵消给定外部加载所引起的应力至所预期的程度。 1.2 预应力混凝土的分类 1）先张法和后张法； 2）体内预应力和体外预应力； 3）有粘结和无粘结预应力； 4）全预应力和部分预应力全预应力——在全部荷载最不利组合下，混凝土正截面不出现拉应力；部分预应力——在全部荷载最不利组合下，正截面拉应力或裂缝宽度不超过容许值。 1.3 预应力混凝土的优缺点优点：1）提高了构件的耐久性和刚度； 2）减小结构的截面尺寸； 3）充分利用材料的高强度； 4）具有良好的变形恢复能力； 5）提高抗剪强度； 6）提高疲劳强度；缺点：1）工艺较复杂，质量要求高； 2）需要有一定的专门设备； 3）预应力反拱不易控制。 1.4 预应力混凝土的三种概念 1）第一种概念——预应力变混凝土为弹性材料混凝土经过预压，如不产生裂缝，可视作弹性材料按照材料力学公式计算，并可在需要时采用叠加原理。当预应力为F ，偏心距为e ，截面积为A ，惯性矩为I ，梁上荷载及自重所引起的弯矩为M 时，截面上任意一点的正应力可表示为： I My I Fey A F f ±±= 2）第二种概念——预应力为了使高强度钢筋和混凝土结合在正常使用阶段，预应力基本保持不变，预应力混凝土通过调整内力偶臂a 来平衡外部弯矩。 y I Fc A F f e a c F M a ±=-==/ 其中，c 为混凝土合力中心的偏心距。

3）第三种概念——预应力实现荷载平衡在预应力混凝土结构的总体设计中，预应力的效果被认为是平衡重力荷载，以便受弯构件在给定的荷载条件下将不受挠曲应力。采用抛物线形预应力筋的简支梁，其等效向上的均布荷载用下式表示 28L Fh b =ω 其中，h 为抛物线垂度，L 为跨长。对于一给定向下的均布荷载ω，由于力筋作用在梁上的横向荷载会受到平衡，梁仅受轴力F ，它在混凝土内产生均匀的应力A F f /=。 1.5 预应力混凝土的荷载阶段 1）初始阶段预加预应力之前——承载能力弱，应防止支座下沉和混凝土可能的收缩；预加应力期间——预应力最大，力筋传递是非对称的，须考虑张拉顺序；预应力传递时——预应力可能在梁顶引起过大拉应力，造成梁的失效；拆模架及重张拉——当预应力是分多个阶段施加的，对每个阶段梁的受力状况都必须加以考虑； 2）中间阶段即安装运输阶段，须保证构件有正确的支承和吊运； 3）最后阶段即工作使用阶段，须考虑各种荷载的组合；持续荷载——控制挠度和反挠度；工作荷载——校验应力应变是否过大；开裂荷载——对结构的抗疲劳及耐久性有重要意义；极限荷载——确定结构的极限承载能力。 2 材料 2.1 混凝土的强度要求采用高强度混凝土的理由—— 1）采用与高强预应力筋像匹配的高强混凝土，可以充分发挥材料的强度，减小构件的截面尺寸，减轻自重； 2）高强度混凝土可降低对锚具的要求，节省成本； 3）高强度混凝土在受拉、受剪、粘结和承压等方面有高的抗力； 4）高强度混凝土不易产生收缩裂缝； 5）高强度混凝土还具有较高的弹性模量及较小的徐变，减少预应力损失。 2.2 混凝土的应变特征 2.2.1 应变类型包括：弹性应变、横向应变、徐变应变、收缩应变；横向应变——利用泊松比来计算，泊松比在0.15～0.2之间；徐变应变——由于应力的存在而引起的混凝土随时间的变形；收缩应变——由于干燥和化学变化引起的混凝土的缩小。 2.2.2 徐变应变的影响因素

结构设计基本流程

一、结构设计的内容和基本流程结构设计的内容主要包括： 1.合理的体系选型与结构布置 2.正确的结构计算与内力分析 3.周密合理的细部设计与构造三方面互为呼应，缺一不可。结构设计的基本流程二、各阶段结构设计的目标和主要内容 1.方案设计阶段 1)目标确定建筑物的整体结构可行性，柱、墙、梁的大体布置，以便建筑专业在此基础上进一步深化，形成一个各专业都可行、大体合理的建筑方案。 2)内容： a.结构选型结构体系及结构材料的确定，如混凝土结构几大体系（框架、框架—剪力墙、剪力墙、框架—筒体、筒中筒等）、混合结构、钢结构以及个别构件采用组合构件，等等。 b.结构分缝如建筑群或体型复杂的单体建筑，需要考虑是否分缝，并确定防震缝的宽度。 c.结构布置柱墙布置及楼面梁板布置。主要确定构件支承和传力的可行性和合理性。 d.结构估算根据工程设计经验采用手算估计主要柱、墙、梁的间距、尺寸，或构建概念模型进行估算。

2.初步设计阶段目标在方案设计阶段成果的基础上调整、细化，以确定结构布置和构件截面的合理性和经济性，以此作为施工图设计实施的依据。 2)内容 ①计算程序的选择（如需要）； ②结构各部位抗震等级的确定； ③计算参数选择（设计地震动参数、场地类别、周期折减系数、剪力调整系数、地震调整系数，梁端弯矩调整系数、梁跨中弯矩放大系数、基本风压、梁刚度放大系数、扭矩折减系数、连梁刚度折减系数、地震作用方向、振型组合、偶然偏心等）； ④混凝土强度等级和钢材类别； ⑤荷载取值(包括隔墙的密度和厚度)； ⑥振型数的取值（平扭耦连时取≥15，多层取3n，大底盘多塔楼时取≥9n，n为楼层数）； ⑦结构嵌固端的选择。 3)结构计算结果的判断 ①地面以上结构的单位面积重度是否在正常数值范围内，数值太小可能是漏了荷载或荷载取值偏小，数值太大则可能是荷载取值过大，或活载该折减的没折减，计算时建筑结构面积务必准确取值； ②竖向构件（柱、墙）轴压比是否满足规范要求：在此阶段轴压比必须严加控制；③楼层最层间位移角是否满足规范要求：理想结果是层间位移角略小于规范值，且两个主轴方向侧向位移值相近；④ 周期及周期比；⑤剪重比和刚重比⑥扭转位移比的控制；⑦有转换层时，必须验算转换层上下刚度比及上下剪切承载力比；等等 4)超限判别：确定超限项目（高度超限、平面不规则、竖向不连续、扭转不规则、复杂结构等）和超限程度是否需要进行抗震超限审查。结构计算中可能需要包括地震的多向作用、多程序验证、多模型包络、弹性时程分析、弹塑性时程分析、转换结构的应力分析、整体稳定分析，等。 a.性能化设计和性能目标的确定（如需） b.基础选型和基础的初步设计如果是天然地基基础，需确定基础持力层、地基承载力特征值、基础型式、基础埋深、下卧层（强度、沉降）等；如果是桩基础，需确定桩型、桩径、桩长、竖向承载力特征值等等。并应注意是否存在液化土层、大面积堆载、负摩阻、欠固结土层等特殊问题。

现代预应力结构思考题

一、复习内容 1．预应力结构的概念与发展预应力混凝土的基本原理、新概念，预应力砼的等级与分类，预应力度，预应力结构应用的发展。重点：预应力混凝土的新概念，预应力砼的等级与分类，预应力度。 2．预应力混凝土结构材料与锚固体系混凝土材料的发展，预应力筋(预应力钢筋的种类：冷拔低碳钢丝、碳素钢丝(消除应力钢丝)、碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋。近年来，我国强度高、性能好的预应力钢筋(钢丝、钢绞线)已可充分供应，故提倡用高强的预应力钢绞线、钢丝作为我国预应力混凝土结构的主力钢筋)，锚固张拉体系与锚具。重点：混凝土的强度与变形，各种预应力筋的选用，工程常用锚具。 3．施加预应力的基本方法与预应力损失施加预应力的基本方法，预应力损失的分类与各种损失的计算与组合。重点：预应力损失的分类与各种损失的计算与组合。 4．预应力混凝土受弯构件的设计计算混凝土结构设计基本原理、预应力混凝土受弯构件的正截面受力分析、预应力混凝土受弯构件斜截面抗剪强度、预应力混凝土构件的局部受压承载力、预应力混凝土受弯构件的设计计算。重点：预应力混凝土受弯构件的正截面受力分析、斜截面抗剪强度、局部受压承载力及设计计算。 5．部分预应力混凝土结构概述、部分预应力混凝土受弯构件正截面强度规范与计算机分析方法、正常使用阶段开裂截面的应力分析、裂缝控制与计算、变形计算，综合设计重点：部分预应力混凝土受弯构件正截面强度计算方法，采用名义拉应力设计部分预应力混凝土受弯构件，裂缝控制与计算，综合设计。 6．无粘结预应力混凝土结构无粘结预应力混凝土的受力特性，无粘结预应力筋的极限应力的计算，无粘结预应力混凝土梁的极限弯矩、裂缝设计计算。