第3卷 预应力损失和张拉控制应力的概念与预应力混凝土结构 河南省（对口招生）《建筑结构》（高教版·河南版） 单元过关卷

河南省（对口招生）建筑类 《建筑结构》（高教版·河南版） 预应力损失和张拉控制应力的概念与预应力混凝土结构 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 预应力损失是指（ ） A. 钢筋在张拉过程中的断裂 B. 混凝土强度低于设计要求 C. 预应力钢材在张拉过程中由于各种因素而减少的预应力量 D. 结构施工过程中的质量问题 【答案】C 【解析】预应力损失是指预应力钢材在张拉过程中由于各种因素而减少的预应力量。 2. 张拉控制应力的作用主要是为了（ ） A. 提高混凝土的抗压性能 B. 减少混凝土的收缩裂缝 C. 提高钢筋的抗拉性能 D. 控制预应力损失 【答案】D 【解析】张拉控制应力的作用是为了控制预应力损失，确保结构的预应力水平符合设计要求。 3. 混凝土预压应力的大小取决于_____的大小（ ） A. 混凝土强度等级 B. 预应力筋张拉应力 C. 钢筋的种类 D. 钢筋的强度等级 【答案】B 【解析】混凝土预压应力的大小取决于预应力筋张拉应力的大小。由于构件在制作过程中会出现各种应力损失，因此需要采用较高的张拉应力。这就要求预应力筋具有较高的抗拉强度。 4. 在预应力混凝土结构中，张拉控制应力的作用是（ ） A. 提高混凝土的抗压能力 B. 减少混凝土的收缩裂缝 C. 加强钢筋的抗拉性能 D. 控制预应力损失 【答案】D 【解析】张拉控制应力的作用是控制预应力损失，以确保结构的预应力水平符合设计要求。 5. 预应力损失的计算方法通常涉及哪些影响因素（ ） A. 混凝土的强度等级 B. 钢筋的直径 C. 环境温度和湿度 D. 钢筋的材质 【答案】C 【解析】预应力损失的计算方法通常涉及环境温度、湿度等因素，这些因素会影响预应力钢材的力学性能和预应力损失情况。 6. 由于材料特性、张拉工艺等原因，预应力值从张拉开始直到安装使用各个过程中（ ） A. 不断降低 B. 不断增加 C. 不会改变 D. 无法预知 【答案】A 【解析】预应力损失是指预应力筋张拉后，由于材料特性、张拉工艺等原因，预应力值从张拉开始直到安装使用各个过程中不断降低。 7. 预应力损失是指什么（ ） A. 钢筋在张拉过程中的断裂 B. 预应力钢材在张拉过程中由于各种因素而减少的预应力量 C. 混凝土强度低于设计要求 D. 结构施工过程中的质量问题 【答案】B 【解析】预应力损失是指预应力钢材在张拉过程中由于摩擦、松弛、温度变化等因素而减少的预应力量，这些损失会影响预应力混凝土结构的性能，需要在设计时予以考虑和补偿。 8. 对预制构件，孔道之间的水平净距不宜小于______{mm}，且不宜小于粗骨料最大粒径的 1.25 倍。（ ） A. 30 B. 40 C. 50 D. 60 【答案】A 【解析】对预制构件而言，孔道之间的水平净距需要同时满足施工和浇筑密实性的要求，既要保证混凝土能够顺利通过并振捣密实，又要避免孔道间距过小造成局部混凝土薄弱。规范规定，孔道之间的水平净距不宜小于30mm，且不宜小于粗骨料最大粒径的1.25倍。因此本题应选30mm，对应选项A。 9. 预应力混凝土构件的优点不包括（ ） A. 提高构件的抗裂性能 B. 提高构件的承载能力 C. 增加构件的自重 D. 提高构件的耐久性 【答案】C 【解析】预应力混凝土构件可减轻自重，提高抗裂、承载能力和耐久性。A、B、D选项是其优点，C选项错误。 10. 预应力混凝土构件中，钢筋的锚固长度是指什么（ ） A. 钢筋露出混凝土表面的长度 B. 钢筋在混凝土内的伸长长度 C. 钢筋的总长度 D. 钢筋被固定在混凝土内的长度 【答案】D 【解析】预应力混凝土构件中钢筋的锚固长度是指钢筋被固定在混凝土内的长度，这是确保钢筋与混凝土之间有效粘结和力传递的关键参数。 11. 对单根预应力螺纹钢筋，其端部宜设置长度不小于150 mm且不少于_____圈的螺旋套箍。（ ） A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 【答案】B 【解析】对单根预应力螺纹钢筋，其端部宜设置长度不小于150 mm且不少于4圈的螺旋套箍；当有可靠经验时，亦可利用支座垫板上的插筋代替螺旋套箍，但插筋数量不应少于4根，其长度不宜小于120 mm。 12. 后张法施工时，对于曲线预应力筋，宜采用_____张拉。（ ） A. 一端 B. 两端 C. 一端或两端 D. 以上都不对 【答案】B 【解析】曲线预应力筋宜两端张拉，保证预应力均匀分布，A、C、D选项错误。 13. 对于槽形板类构件，应在构件端部______ mm范围内沿构件板面设置附加横向钢筋。（ ） A. 60 B. 80 C. 120 D. 100 【答案】D 【解析】对于槽形板类构件，应在构件端部100 mm范围内沿构件板面设置附加横向钢筋，其数量不应少于2根。 14. 预应力混凝土施工中，张拉控制应力通常是指（ ） A. 张拉时预应力筋在张拉端控制达到的应力 B. 放张后预应力筋在跨中截面保留的应力 C. 使用阶段混凝土受压区实际承受的应力 D. 锚固后混凝土端部局部压应力的总值 【答案】A 【解析】张拉控制应力是施工张拉时在张拉端对预应力筋控制达到的应力值。它是确定张拉力和控制预应力水平的重要依据，不等同于扣除各项预应力损失后的有效预应力。 15. 对采用预应力钢丝配筋的薄板，在板端100 mm长度范围内应适当加密_____钢筋。（ ） A. 受力 B. 横向 C. 分布 D. 竖向 【答案】B 【解析】对采用预应力钢丝配筋的薄板，在板端100 mm长度范围内应适当加密横向钢筋。 16. 在常用荷载情况下，孔道在水平方向的净距不应超过______倍板厚及1.5m中的较大值。（ ） A. 5 B. 6 C. 7 D. 8 【答案】B 【解析】在常用荷载情况下，为兼顾受力性能、布束合理性和施工要求，孔道在水平方向的净距不应过大。规范规定，孔道在水平方向的净距不应超过6倍板厚及1.5m中的较大值。题干与该规定一致，因此正确答案为6，对应选项B。 17. 先张法中，台座的长度一般不宜小于（ ） A. 10m B. 40m C. 30m D. 20m 【答案】D 【解析】先张法台座长度一般不宜小于20m，太短不利于生产和预应力施加，A选项长度不足，C、B选项不是规范规定的最小值。 18. 预应力混凝土结构构造要求中，钢筋的锚固长度是指（ ） A. 钢筋露出混凝土表面的长度 B. 钢筋在混凝土内的伸长长度 C. 钢筋被固定在混凝土内的长度 D. 钢筋的直径和弯曲度 【答案】C 【解析】钢筋的锚固长度是指钢筋被固定在混凝土内的长度，以保证预应力的有效传递。 19. 预应力混凝土结构构件的构造要求中，钢筋布置的合理性对结构有着重要的影响，主要是因为（ ） A. 钢筋布置影响混凝土的强度 B. 钢筋布置直接影响结构的承载能力和抗裂性能 C. 钢筋布置可以增加结构的美观度 D. 钢筋布置不会对结构产生影响 【答案】B 【解析】钢筋布置的合理性对结构的承载能力和抗裂性能具有直接影响，是结构施工中不可忽视的因素。 20. 预应力混凝土结构的构造要求中，混凝土浇筑后需要进行的养护操作是为了（ ） A. 加速混凝土的凝固 B. 提高混凝土的抗压性能 C. 控制混凝土的收缩裂缝 D. 保证混凝土的强度和稳定性 【答案】D 【解析】混凝土浇筑后需要进行养护操作，主要是为了保证混凝土的强度和稳定性，确保结构的施工质量。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 预应力混凝土结构中，预应力损失的主要影响因素是预应力钢材的数量。（ ） 【答案】错误 【解析】预应力损失的主要影响因素包括结构的形状和高度等因素，而不是预应力钢材的数量。 22. 混凝土在长期荷载作用下会产生徐变，但不会引起预应力损失。（ ） 【答案】错误 【解析】混凝土在长期荷载作用下确实会产生徐变，这会导致预应力混凝土结构中的预应力损失，因为徐变会使混凝土变形，从而减小预应力钢筋的预应力。 23. 预应力损失是指在预应力施加过程中产生的预应力减少量。（ ） 【答案】正确 【解析】预应力损失是指在预应力混凝土构件制作和使用过程中，由于各种原因（如钢筋松弛、混凝土收缩、温差等）导致的预应力减少量，这些损失会直接影响结构的预应力水平和性能。 24. 张拉控制应力是指预应力钢筋在张拉过程中所能达到的最大应力。（ ） 【答案】正确 【解析】张拉控制应力是指在预应力混凝土构件的制作过程中，预应力钢筋在张拉到预定位置时所能达到的最大应力值，它是控制预应力水平和确保预应力效果的关键参数。 25. 张拉控制应力是指在张拉预应力筋时所达到的规定应力。（ ） 【答案】正确 【解析】张拉控制应力是指在张拉预应力筋时所达到的规定应力，用con表示。 26. 预应力混凝土结构构件混凝土强度等级不应低于 C30，用高碳钢丝或钢绞线作预应力筋的结构，特别是大跨度结构，混凝土强度等级不得低于C40。（ ） 【答案】正确 【解析】预应力混凝土结构构件混凝土强度等级不应低于C30，用高碳钢丝或钢绞线作预应力筋的结构，特别是大跨度结构，混凝土强度等级不得低于C40。 27. 预应力混凝土结构中，预应力钢筋的保护层主要作用是防止钢筋锈蚀和外部环境侵蚀。（ ） 【答案】正确 【解析】预应力钢筋的保护层主要作用是防止钢筋锈蚀和外部环境侵蚀。 28. 在预应力混凝土屋面梁、吊车梁等构件跨中部位，宜将一部分预应力筋弯起。（ ） 【答案】错误 【解析】在预应力混凝土屋面梁、吊车梁等构件靠近支座的斜向主拉应力较大部位，宜将一部分预应力筋弯起。 29. 后张法中，预应力筋的孔道直径应比预应力筋外径大5-10mm。（ ） 【答案】正确 【解析】后张法施工中，预应力筋需要穿束、张拉和灌浆，因此孔道直径必须略大于预应力筋外径，以保证施工顺利进行并为灌浆留出空间。通常孔道直径应比预应力筋外径大5～10mm。题干表述符合后张法孔道尺寸要求，因此判断为正确。 30. 当有可靠经验并能保证混凝土浇筑质量时，预留孔道可水平并列贴紧布置。（ ） 【答案】正确 【解析】当有可靠经验并能保证混凝土浇筑质量时，预留孔道可水平并列贴紧布置，但并排的数量不应超过 2 束。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 产生预应力损失的因素有哪些？ 【答案】①张拉端锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失σ11 ②预应力筋与孔道壁之间的摩擦或在转向装置处的摩擦引起的预应力损失σ12 ③混凝土加热养护时，受张拉的预应力筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失σ13 ④预应力筋的应力松弛引起的预应力损失σ14 ⑤混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失σ15 ⑥环形构件采用螺旋式预应力筋(D≤3m)时，由局部挤压变形引起的预应力损失σ16 ⑦混凝土弹性压缩引起的预应力损失σ17 【解析】预应力损失按产生阶段可分为即时损失和长期损失。即时损失主要包括：张拉端锚具变形和预应力筋内缩、预应力筋与孔道壁之间的摩擦或转向装置处摩擦、混凝土加热养护时温差引起的损失、混凝土弹性压缩引起的损失；长期损失主要包括：预应力筋应力松弛、混凝土收缩和徐变引起的损失。对于环形构件采用螺旋式预应力筋时，还可能因局部挤压变形产生附加损失。题目答案列举了上述主要因素，表述正确。 32. 阐述预应力混凝土中预应力损失和张拉控制应力的概念，并分析影响预应力损失的主要因素。 【答案】预应力损失是指在预应力混凝土结构的制作和使用过程中，由于各种原因导致预应力水平降低的现象。张拉控制应力是在预应力混凝土构件制作过程中，为了控制预应力水平而规定的预应力钢筋在张拉过程中的最大应力值。影响预应力损失的主要因素包括： 锚具变形：预应力钢筋在锚固过程中，锚具的变形会导致预应力损失。 摩擦损失：预应力钢筋在穿入预留孔道时，与孔道壁的摩擦会导致预应力损失。 温差损失：混凝土和预应力钢筋的热膨胀系数不一致，温度变化会导致预应力损失。 混凝土收缩徐变：混凝土在硬化过程中产生的收缩和徐变会导致预应力损失。 预应力钢筋的松弛：预应力钢筋随时间的延长而产生的松弛也会导致预应力损失。 【解析】预应力混凝土中预应力损失和张拉控制应力是影响结构性能的重要参数。预应力损失是指在预应力混凝土构件制作和使用过程中，由于锚具变形、摩擦、温差、混凝土收缩徐变、以及预应力钢筋的松弛等原因，导致预应力水平降低的现象，这会直接影响结构的预应力状态和性能。张拉控制应力是在预应力混凝土构件制作过程中，为了控制预应力水平而规定的预应力钢筋在张拉过程中的最大应力值，通过精确控制张拉控制应力，可以确保预应力混凝土构件在使用阶段具有足够的预压应力，提高结构的抗裂性和承载能力。 影响预应力损失的主要因素包括锚具变形、摩擦损失、温差损失、混凝土收缩徐变以及预应力钢筋的松弛。锚具变形和摩擦损失主要发生在预应力钢筋的张拉和锚固过程中，温差损失则与混凝土和预应力钢筋的热膨胀系数不一致有关，混凝土收缩徐变和预应力钢筋的松弛是长期作用下预应力损失的主要原因。在预应力混凝土结构的设计和施工中，需要对这些因素进行充分考虑和合理控制，以减少预应力损失，保证结构的预应力水平和性能。 33. 简述后张法预应力混凝土外露金属锚具应采取哪些可靠措施？ 【答案】（1）无黏结预应力筋外露锚具应采用注有足量防腐油脂的塑料帽封闭锚具端头，并应采用无收缩砂浆或细石混凝土封闭。 （2）采用混凝土封闭时，混凝土强度等级宜与构件混凝土强度等级一致，且不应低于C30。封锚混凝土与构件混凝土应可靠黏结，锚具在封闭前应将周围混凝土界面凿毛并冲洗干净，且宜配置1或2片钢筋网，钢筋网应与构件混凝土拉结。 采用无收缩砂浆或混凝土封闭保护时，其锚具及预应力筋端部的保护层厚度不应小于：一类环境时20 mm，二a、二b类环境时50 mm，三a、三b类环境时80 mm。 【解析】后张法预应力混凝土外露金属锚具必须采取可靠的防腐和封闭措施，以防止锚具及预应力筋端部受潮锈蚀。常用做法包括：锚具端头采用注有足量防腐油脂的塑料帽封闭；外部再采用无收缩砂浆或细石混凝土封闭；如采用混凝土封闭，其强度等级宜与构件混凝土强度等级一致，且不应低于C30；封锚前应将界面凿毛并清洗干净，必要时配置钢筋网增强；不同环境条件下封闭层厚度应满足耐久性要求。题目答案给出了主要保护措施，符合后张法外露锚具的防护要求。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 预应力构件中构件端部的构造钢筋如何布置？ 【答案】对于槽形板类构件，应在构件端部100 mm范围内沿构件板面设置附加横向钢筋，其数量不应少于2根。 （2）在预应力混凝土屋面梁、吊车梁等构件靠近支座的斜向主拉应力较大部位，宜将一部分预应力筋弯起。 （3）当构件在端部有局部凹进时，应增设折线构造钢筋或其他有效的构造钢筋。 （4）对预应力筋在构件端部全部弯起的受弯构件或直线配筋的先张法构件，当构件端部与下部支承结构焊接时，应考虑混凝土收缩、徐变及温度变化所产生的不利影响，宜在构件端部可能产生裂缝的部位设置纵向构造钢筋。 【解析】预应力构件端部是预应力传递和应力集中的重要部位，容易出现端部劈裂、局部压应力集中和裂缝，因此必须设置相应的构造钢筋。常见布置包括：槽形板类构件在端部一定范围内设置附加横向钢筋；预应力混凝土屋面梁、吊车梁等在靠近支座、斜向主拉应力较大的部位可将部分预应力筋弯起；端部有局部凹进时应增设折线构造钢筋或其他有效构造钢筋；当构件端部全部弯起或直线配筋的先张法构件与支承结构焊接时，应考虑收缩、徐变和温度变形的不利影响，并在可能开裂部位设置纵向构造钢筋。题目答案与常用构造要求一致，正确。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省（对口招生）建筑类 《建筑结构》（高教版·河南版） 预应力损失和张拉控制应力的概念与预应力混凝土结构 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 预应力损失是指（ ） A. 钢筋在张拉过程中的断裂 B. 混凝土强度低于设计要求 C. 预应力钢材在张拉过程中由于各种因素而减少的预应力量 D. 结构施工过程中的质量问题 2. 张拉控制应力的作用主要是为了（ ） A. 提高混凝土的抗压性能 B. 减少混凝土的收缩裂缝 C. 提高钢筋的抗拉性能 D. 控制预应力损失 3. 混凝土预压应力的大小取决于_____的大小（ ） A. 混凝土强度等级 B. 预应力筋张拉应力 C. 钢筋的种类 D. 钢筋的强度等级 4. 在预应力混凝土结构中，张拉控制应力的作用是（ ） A. 提高混凝土的抗压能力 B. 减少混凝土的收缩裂缝 C. 加强钢筋的抗拉性能 D. 控制预应力损失 5. 预应力损失的计算方法通常涉及哪些影响因素（ ） A. 混凝土的强度等级 B. 钢筋的直径 C. 环境温度和湿度 D. 钢筋的材质 6. 由于材料特性、张拉工艺等原因，预应力值从张拉开始直到安装使用各个过程中（ ） A. 不断降低 B. 不断增加 C. 不会改变 D. 无法预知 7. 预应力损失是指什么（ ） A. 钢筋在张拉过程中的断裂 B. 预应力钢材在张拉过程中由于各种因素而减少的预应力量 C. 混凝土强度低于设计要求 D. 结构施工过程中的质量问题 8. 对预制构件，孔道之间的水平净距不宜小于______{mm}，且不宜小于粗骨料最大粒径的 1.25 倍。（ ） A. 30 B. 40 C. 50 D. 60 9. 预应力混凝土构件的优点不包括（ ） A. 提高构件的抗裂性能 B. 提高构件的承载能力 C. 增加构件的自重 D. 提高构件的耐久性 10. 预应力混凝土构件中，钢筋的锚固长度是指什么（ ） A. 钢筋露出混凝土表面的长度 B. 钢筋在混凝土内的伸长长度 C. 钢筋的总长度 D. 钢筋被固定在混凝土内的长度 11. 对单根预应力螺纹钢筋，其端部宜设置长度不小于150 mm且不少于_____圈的螺旋套箍。（ ） A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 12. 后张法施工时，对于曲线预应力筋，宜采用_____张拉。（ ） A. 一端 B. 两端 C. 一端或两端 D. 以上都不对 13. 对于槽形板类构件，应在构件端部______ mm范围内沿构件板面设置附加横向钢筋。（ ） A. 60 B. 80 C. 120 D. 100 14. 预应力混凝土施工中，张拉控制应力通常是指（ ） A. 张拉时预应力筋在张拉端控制达到的应力 B. 放张后预应力筋在跨中截面保留的应力 C. 使用阶段混凝土受压区实际承受的应力 D. 锚固后混凝土端部局部压应力的总值 15. 对采用预应力钢丝配筋的薄板，在板端100 mm长度范围内应适当加密_____钢筋。（ ） A. 受力 B. 横向 C. 分布 D. 竖向 16. 在常用荷载情况下，孔道在水平方向的净距不应超过______倍板厚及1.5m中的较大值。（ ） A. 5 B. 6 C. 7 D. 8 17. 先张法中，台座的长度一般不宜小于（ ） A. 10m B. 40m C. 30m D. 20m 18. 预应力混凝土结构构造要求中，钢筋的锚固长度是指（ ） A. 钢筋露出混凝土表面的长度 B. 钢筋在混凝土内的伸长长度 C. 钢筋被固定在混凝土内的长度 D. 钢筋的直径和弯曲度 19. 预应力混凝土结构构件的构造要求中，钢筋布置的合理性对结构有着重要的影响，主要是因为（ ） A. 钢筋布置影响混凝土的强度 B. 钢筋布置直接影响结构的承载能力和抗裂性能 C. 钢筋布置可以增加结构的美观度 D. 钢筋布置不会对结构产生影响 20. 预应力混凝土结构的构造要求中，混凝土浇筑后需要进行的养护操作是为了（ ） A. 加速混凝土的凝固 B. 提高混凝土的抗压性能 C. 控制混凝土的收缩裂缝 D. 保证混凝土的强度和稳定性 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 预应力混凝土结构中，预应力损失的主要影响因素是预应力钢材的数量。（ ） 22. 混凝土在长期荷载作用下会产生徐变，但不会引起预应力损失。（ ） 23. 预应力损失是指在预应力施加过程中产生的预应力减少量。（ ） 24. 张拉控制应力是指预应力钢筋在张拉过程中所能达到的最大应力。（ ） 25. 张拉控制应力是指在张拉预应力筋时所达到的规定应力。（ ） 26. 预应力混凝土结构构件混凝土强度等级不应低于 C30，用高碳钢丝或钢绞线作预应力筋的结构，特别是大跨度结构，混凝土强度等级不得低于C40。（ ） 27. 预应力混凝土结构中，预应力钢筋的保护层主要作用是防止钢筋锈蚀和外部环境侵蚀。（ ） 28. 在预应力混凝土屋面梁、吊车梁等构件跨中部位，宜将一部分预应力筋弯起。（ ） 29. 后张法中，预应力筋的孔道直径应比预应力筋外径大5-10mm。（ ） 30. 当有可靠经验并能保证混凝土浇筑质量时，预留孔道可水平并列贴紧布置。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 产生预应力损失的因素有哪些？ 32. 阐述预应力混凝土中预应力损失和张拉控制应力的概念，并分析影响预应力损失的主要因素。 33. 简述后张法预应力混凝土外露金属锚具应采取哪些可靠措施？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 预应力构件中构件端部的构造钢筋如何布置？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $