【答案解析】[解析] (1)求a
已知r=250mm,r
a
=220mm
A=πγ
2
=π×250
2
=196350mm
2
根据《混凝土规范》公式(E.0.4-1)

(7-12-1)
在此式中可近似取

,便得到:
N=α
1
f
c
[1-2(α-1)
2
]A+(α-α
t
)f
y
A
s
(7-12-2)
初步假定α<0.625,将α
t
=1.25-2α代入式(7-12-2)中,于是有:
N=α
1
f
c
[1-2(α-1)
2
]A+(3α-1.25)f
y
A
s
(7-12-3)
将以上有关数据代入式(7-12-3)得:
2000×10
3
=1.0×14.3×(-2α
2
+4α-1)×196350+(3α-1.25)×300×2413
化简以后得到一个关于α的二次方程式
α
2
=2.3867α+1.0173=0
假定正确。
(2)求弯矩设计值
根据《混凝土规范》公式(E.0.4-2)

(7-12-4)
sinπα=sin(0.5555π)=0.985
α
t
=1.25-2×0.5555=0.139
simπα
t
=sin(0.139π)=0.4226
因此选项B是正确的,其余均不正确。
[点评] (1)要解式(7-12-1)以求出α是一件困难的事,因为这是一个超越方程。在本题求解过程一开始时就指出,可以用1-2(α-1)
2
来替代

。在图7-12-1中给出了y
1

与y
2
=1-2(α-1)
2
两条曲线的比较,可见二条曲线的差别很小,在α=0.2~1.0的范围内,可以足够准确地以1-2(α-1)
2
来代替
将1-2(α-1)
2
代入公式(7-12-1)就得到公式(7-12-2)。
