钢混凝土组合结构地震易损性研究的关键问题
钢混凝土组合结构地震易损性研究的关键问题摘要:钢-混凝土组合结构在我国高烈度区逐渐得到广泛的应用,但目前国内外对其地震易损性研究很少。在分析总结现有结构地震易损性研究的基础上,阐述了组合结构地震易损性研究中亟待解决的两个关键问题,这些问题的研究和解决将对钢-混凝土组合结构的地震易损性的研究提供坚实的理论基础。
关键词:组合结构地震易损性弹塑性模型性能水平
地震是自然界中危害最严重的灾害之一,是影响城市安全的重要灾种。据世界主要地震资料统计,世界上130多次伤亡巨大的地震中,95%以上的人员伤亡是由于建筑物倒塌所致[1-2]。
结构在高于设防烈度的地震作用下的破坏状态如何,很难通过确定性的方法给出准确的评估,因此对地震灾害进行风险分析已成为当前工程中主要的防灾减灾措施。
1 钢-混凝土组合结构结构地震易损性研究的意义
地震灾害的风险分析主要包括地震危险性分析、地震易损性分析和地震灾害损失估计三个方面。其中地震易损性分析,从概率意义上刻画了不同强度地震下结构完成预定目标性能的能力。
随着钢-混凝土组合梁或组合柱作为主要受力构件的组合结构体系逐渐在我国的高烈度区开始应用,如何确保这种新型的结构体系在
网壳结构的概率地震易损性分析
网壳结构的概率地震易损性分析 网壳结构作为大跨度空间网格结构的主要结构形式之一,被广泛应用于综合文体中心、大型交通枢纽车站及航站楼、集群式工业厂房等基础设施。我国地震灾害严重,量大面广的网壳结构面临着严重的地震威胁。 大跨度空间结构一旦发生破坏或倒塌,将造成严重的人员伤亡、经济损失或社会影响。我国现行抗震设计规范采用多级设计的思想,即“小震不坏、中震可修、大震不倒”,其实质是性能化设计的雏形,但该设计思想不能考虑到中小地震时结构或非结构构件的破坏程度及由此导致的经济损失,远远不能满足社会和公众对结构抗震性能的需求。 本文以基于性能的多水准化抗震设计及地震风险评估为研究背景,对典型的大跨度空间网格结构——单层球面网壳和单层柱面网壳进行地震易损性分析,一方面可为网壳结构的多水准性能化设计奠定理论基础,另一方面则为地震灾害损失的快速预测与评估及地震巨灾保险制度的实施提供技术支持。具体来说,本文的研究工作如下:（1）以平均模态应变能系数作为振型贡献指标,将其值大于0.01的振型定义为网壳结构线弹性地震响应的主导振型。 以20条真实地震动记录作为输入,分别考虑4种地震动输入情况:仅X向、仅Y向、仅Z向和三向地震动同时输入,对单层球面网壳和单层柱面网壳的主导振型进行识别。在此基础上,采用振型分解反应谱法和CQC振型组合方法计算网壳结构仅考虑主导振型、前30阶及前250阶振型三种情况的地震效应组合值,并将其与时程分析结果进行对比,以验证该识别方法的可行性。 （2）基于网壳结构的主导振型,提出了可同时考虑更多结构自振特性和地震动频谱成分的地震动强度参数Sa,dom
（T1d,T2d,...,Tid,...TNd,（ζ））（简记为Sa,dom）,该地震动强度参数表示为结构各主导振型对应地震动加速度反应谱值的几何加权 平均数,其中各阶主导振型的平均模态应变能系数作为相应的权值。选取了11 个常见的地震动强度参数,从与网壳结构非线性地震响应的相关性、有效性、充分性等方面与本文提出的地震动强度参数进行综合对比,并对Sa,dom 的地震危 险可计算性进行了讨论。 （3）确定了网壳结构地震易损性分析中历史地震动记录的选取原则及合理输入数目,并从太平洋地震工程研究中心“下一代衰减模型”强震数据库中选取了 40条远场地震动记录来考虑易损性分析中的地震动不确定性。总结了网壳结构有限元建模中13个随机参数的概率分布模型,并通过单参数敏感性分析获得 了表征13个随机参数敏感性大小的“龙卷风图”。 在此基础上,采用Sobol’法和拉丁超立方抽样方法对5个主要的随机参数 进行了全局敏感性分析,获得了 5个参数各自对结构响应的贡献率。（4）从结构滞回耗能的角度出发,提出了基于地震能量需求的结构损伤指标DIE,该指标定 义为地震能量需求与结构耗能能力的比值,其中地震能量需求即为结构在地震过程中的总滞回耗能,可通过对结构的加速度响应时程进行连续小波变换等效获得。 以高效的拉丁超立方抽样方法对5个主要的结构随机参数进行抽样,以40 条远场地震动作为输入,对18个不同矢跨比及屋面质量的单层球面网壳和单层 柱面网壳的720个随机样本进行动力荷载域全过程分析,对分析结果进行统计, 基于损伤指标DIE建立了不同网壳结构的概率地震需求模型、概率抗震能力模型和概率倒塌能力模型,并获得了网壳结构不同性能水准的地震易损性曲线。（5）
钢与混凝土组合结构的多种结构形式及其性能特点
钢与混凝土组合结构的多种结构形式及其性能特点 要：组合结构的使用已经广泛，其中钢与混凝土的组合结构是最为常见的结构形式，而且相当成熟，已经自成独立的结构体系。在我国，组合结构仍属新的结构形式，随着大量建筑物的兴建，组合结构作为新兴结构得到越来越广泛的采用，应用前景越来越好。所以，对钢与混凝土组合结构的结构形式及性能特点有一定的了解是很有必要的。本文就这些方面对不同的组合结构形式展开介绍。 关键词：钢与混凝土组合结构，结构概念，特点 Abstract: The composite structure has been used widely, then steel and concrete composite structure is the most common type and quite mature, so it has become the independent structure system. In our country, the combination of structure is still a new structure form with the construction of large number of buildings,combination structure, as an emerging structure, will more and more widely used, and the application prospect will be better. Therefore, the combination of steel and concrete struction of different structure form will be introduced. Keywords: steel and concrete composite structure ，design concept ，characteristics 1 概述 组合结构是指由两种以上性质不同的材料组合成整体，并能共同工作的构件。组合结构体系也将成为继传统的四大结构体系（钢结构、钢筋混凝土结构、木结构和砌体结构）以后的第五大结构体系。因此，对组合结构有一个基本的了解是必不可少的。而钢与混凝土组合结构是目前建筑业应用最为广泛的组合结构，在此，我们对钢与混凝土组合结构做一
钢与混凝土组合结构
钢与混凝土组合结构 随着我国经济得快速发展,各种新得结构型式不断涌现。其中刚与混凝土组合结构越来越受到大家得重视,由于组合结构具有许多突出得优点,高层建筑与大型桥梁等建构筑物在我国各地大量兴建,各种型式组合结构逐渐被广泛应用。组合结构已经与钢结构、木结构、钢筋混凝土结构、砌体结构并称五大结构。组合结构主要包括压型钢板与混凝土组合板、组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。一、压型钢板与混凝土组合板。压型钢板与混凝土组合板就是在压成各种形式得凹凸肋与中形式槽纹得钢板上浇注混凝土而制成得组合板,依靠凹凸肋及不同得槽纹使钢板与混凝土组合在一起。 压型钢板安琪在组合楼板中得作用可分为三类、第一类,以压型钢板作为楼板得主要承重构件,混凝土只就是作为楼板得面层以形成平整得表面及起到分布荷载得作用。第二类,压型钢板只作为混凝土得永久性模板,并作为施工时得操作平台。第三类,就是考虑组合作用得压型钢板混凝土组合结构。 其优点在于:１、节省大量木模板及其支撑。２、压型钢板非常轻便,因此堆放、运输及安装都非常方便。3、压型钢板在使用阶段,因其与混凝土得组合作用,还可代替受拉钢筋、４、组合楼板具有较大得刚度,省却许多受拉区混凝土,使组合楼板得自重减轻。5、便于铺设通信、电力、采暖等管线。6、压型钢板作为浇注混凝土得模板直接支撑于钢梁上,而且为各种作业提供了宽广得工作平台,大大加快了施工得进度,缩短了工期。7、压型钢板可直接作顶棚、8。与木模相比,压
型钢板组合楼板施工时,减小了发生火灾得可能性。 二、组合梁。将钢梁与混凝土板组合在一起形成组合梁。组合梁根据混凝土板与钢梁组合连接程度可分为完全剪切连接组合梁与部分剪切连接组合梁;两大类。 组合梁充分发挥了混凝土与钢材得有利性能,因此具有以下优点:1、混凝土板成为组合梁得一部分,比按非组合梁考虑,承载力显著提高。 2、比非组合梁得竖线刚度侧香刚度都明显提高。 3、混凝土与钢梁两种材料都能充分发挥各自得产出,受力合理,节约材料、４、明显得提高了钢梁得整体与局部得稳定性。5、降低梁高与房屋高度。6、大量节约钢材及降低整个工程造价。 三、型钢混凝土结构。型钢混凝土结构就是在混凝土中主要配置型钢,也有构造钢筋及少量受力钢筋。配钢得形式可分为实腹式型钢与空腹式型型钢两大类、实腹式配钢主要工字钢、槽钢、H型钢等。空腹式配钢就是由角钢构成得空间桁架式得骨架。 其优点在于:１、由于截面中配置了型钢,使构件承载力、刚度大大提高,因而大大减小了构件得断面尺寸,明显增加了房间得使用面积,也使房间中得设备、家具更好布置、2、由于梁截面高度得减小,增加房间净空,或降低了房屋得层高与总高。强度、刚度得显著提高,使其可以运用于大跨、重荷、高层、超高层建筑中。3、型钢混凝土结构不仅强度、刚度明显增加,而且延性获得很大得提高,从而成为一种抗震性能很好得结构,所以尤其适用于地震区。4、比起钢结构建筑,采用型钢混凝土不仅节省了大量得钢材,降低了造价,而且避免了钢结
工程结构地震易损性与经济损失评估研究现状.doc
工程结构地震易损性与经济损失评估研究 现状- 摘要：回顾了地震观测记录研究的发展历程，对采用基于震害调查的经验判断法和基于有限元的理论计算法分析结构地震易损性进行了系统的概括和总结，综述了目前各国开展直接和间接地震经济损失评估技术方法；针对地震风险观测记录、间接经济损失评估、结构精细化易损性模型、地震动输入、地震附加费率厘定等尚待进一步深入探讨的问题，给出了未来开展地震危险性分析和地震经济损失评估研究的意见和建议。 关键词：工程结构；地震易损性；直接经济损失；间接经济损失；评估 中图分类号：TU352.1 文献标志码：A 0 引言 结构地震易损性与震害经济损失分析是地震安全评定的重要内容之一，既从宏观的角度描述了地震动强度与结构破坏损伤程度之间的关系，又从微观角度在概率意义上定量刻画工程结构的抗震能力储备。基于地震易损性分析，人们可以很好地掌握建筑结构的抗震性能，同时也能够了解地震烈度、场地、震级等地震动输入参数与结构损伤水平之间的关系，进而对建筑结构的灾害损失进行预测评估。地震经济损失评估源于美国地震保险业的发展，最早由Freeman等于1932年开展了相关方面的研究工作。地震经济损失评估是工程结构危险性分析的重要组成部分，也是政府制定地震保险政策与费用厘定的依据和基础。随着结构分析与设计手段的完善和建筑材料的不断更新，工程结构的抗震性能
也在逐步提高，虽有效减小了地震造成的人员伤亡损失，但其引起的社会经济损失绝对值却在不断增加，合理的地震经济损失评估对于现代经济社会的抗震救灾与震害保险越发重要。因此，对工程结构开展地震易损性与经济损失评估研究，对于制定国家防震减灾措施。提高结构抗震能力等级，降低震害损失等具有重要的研究意义和价值。 1 地震观测记录与修正 自20世纪30年代在加州长滩记录第1条地震动加速度以来（图1[1]），研究人员在该领域开展了大量研究工作，目前美国、日本以及中国等地震多发国家已经建立了相当丰富的地震动数据库。地震动观测记录研究大致经历了模拟地震记录和数字地震记录与修正这2个阶段[2]。 20世纪30年代到70年代中期为模拟地震记录阶段。1947年Housner[3]基于模拟强震仪记录的洛杉矶地震加速度序列，通过对其进行2次积分得到地震位移时程，并与位移仪得到的位移记录比较后认为加速度积分计算结果的可信度较高。然而1955年Hershberger[4]经过分析对Housner的研究成果提出了质疑。1961年，Berg等[5]指出积分计算方法在精度方面无法得到有效保证，但其结果可作为工程结构分析参考之用。20世纪60年代末到70年代初，研究人员开始对模拟地震仪获取数据的精确性开展研究，探讨了传感器位置、记录纸变形以及数据反馈时效等因素对积分后位移的影响[6-7]，发现模拟强震仪存在丢头现象，记录长周期地震动的能力不强等弊端，进而提出了通过过滤长周期信号获取地震记录的标准强震动加速度记录基线校正方法[8-10]。 20世纪70年代末，美国和日本相继研制成功了数字强震仪，
钢_混凝土组合结构桥梁研究新进展_聂建国
第45卷第6期2012年6月 土木工程学报 CHINA CIVIL ENGINEERING JOURNAL Vol．45Jun．No．62012 基金项目：国家自然科学基金重点项目（51138007），清华大学自主科 研计划（20101081766） 作者简介：聂建国，博士，教授收稿日期：2010- 12-09钢-混凝土组合结构桥梁研究新进展 聂建国 1 陶慕轩 1 吴丽丽 2 聂鑫 1 李法雄 1 雷飞龙 1 （1．清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室，北京100084； 2．中国矿业大学（北京），北京100083） 摘要：钢-混凝土组合结构桥梁近年来在我国得到了迅速的发展。在传统桥梁结构形式的基础上，发展多种新型组合结构桥梁形式，拓宽组合结构桥梁的应用领域。介绍近年来在钢-混凝土组合结构桥梁方面的最新研究进展，内容包括波形钢腹板组合梁桥、槽型钢-混凝土组合梁桥、钢-混凝土组合刚构桥、双重组合作用连续组合梁桥和大跨斜拉桥组合桥面系。通过对传统结构形式的改进和发展，可充分发挥组合结构桥梁的综合优势，研究结果表明，钢-混凝土组合结构桥梁具有广阔的推广应用前景。 关键词：钢-混凝土组合结构；桥梁；波形钢腹板；槽型组合梁；组合刚构桥；双重组合；组合桥面系中图分类号：U448．38 文献标识码：A 文章编号：1000- 131X （2012）06-0110-13Advances of research on steel-concrete composite bridges Nie Jianguo 1 Tao Muxuan 1 Wu Lili 2 Nie Xin 1 Li Faxiong 1 Lei Feilong 1 （1．Key Laboratory of Civil Engineering Safety and Durability of the Ministry of Education ，Tsinghua University ，Beijing 100084，China ； 2．China University of Mining ＆Technology ，Beijing ，Beijing 100083，China ） Abstract ：Steel-concrete composite bridges have been developed rapidly in recent years in China．Several new types of composite bridges have been developed on the basis of traditional structures to broaden the application area of composite bridges．In this paper ，some recent advances in research of steel-concrete composite bridges are summarized．The main research work involves composite girder bridges with corrugated steel webs ，channel-shaped steel-concrete composite girder bridges ，steel-concrete composite rigid frame bridges ，continuous composite bridges with double composite action and composite deck systems for large-span cable-stayed bridges．Through improvement and development of the traditional structural forms ，the comprehensive advantages of composite bridges can be fully displayed ，which demonstrates a good prospect of application and extension for steel-concrete composite bridges． Keywords ：steel-concrete composite structure ；bridge ；corrugated steel web ；channel-shaped composite girder ；composite rigid frame bridge ；double composite ；composite deck system E-mail ：dmh03@mails．tsinghua．edu．cn 引言 钢-混凝土组合结构桥梁（简称组合桥）是指将钢 梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体并考 虑共同受力的桥梁结构形式。相对于不按组合结构设计的纯钢桥，组合桥可以有效减小结构高度、提高结构刚度、减小结构在活荷载下的挠度。通过抗剪连接件的连接作用，混凝土桥面板对钢梁受压翼缘起到约束作用，从而增强了钢梁的稳定性，有利于材料强度的充分发挥。截面高度的降低，使结构外形更加纤 巧，改善桥梁的景观效果，有利于增加桥下净空或降 低桥面高程。组合桥相对于混凝土桥， 上部结构高度降低、自重减轻、地震作用减小、结构延性提高、基础造价降低。同时，组合桥便于工厂化生产、现场安装质量高、施工费用低、施工速度快，并可以适用于传统砖石及混凝土结构难以应用的情况 ［1］ 。 组合桥自20世纪50年代之后得到了迅速的发展， 从20 25m 跨径的中小跨径梁桥到跨径近千米的斜拉桥，都有组合结构的应用 ［2］ 。近年来，除常用的 组合板梁桥和组合箱梁桥之外，相继研发了波形钢腹板组合梁桥、组合桁梁桥、组合刚构桥等一系列新的结构形式，拓宽了组合桥的应用领域。而在国内，随着道路等级的不断提高和建设规模的扩大，桥梁呈现出跨径不断增大、桥型不断丰富、结构不断轻型化的发展趋势，同时对桥梁建设的经济性和综合效益也越
钢与混凝土组合结构.
钢与混凝土组合结构 随着我国经济的快速发展,各种新的结构型式不断涌现。其中刚与混凝土组合结构越来越受到大家的重视,由于组合结构具有许多突出的优点,高层建筑与大型桥梁等建构筑物在我国各地大量兴建,各种型式组合结构逐渐被广泛应用。组合结构已经和钢结构、木结构、钢筋混凝土结构、砌体结构并称五大结构。组合结构主要包括压型钢板与混凝土组合板、组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。一、压型钢板与混凝土组合板。压型钢板与混凝土组合板是在压成各种形式的凹凸肋与中形式槽纹的钢板上浇注混凝土而制成的组合板,依靠凹凸肋及不同的槽纹使钢板与混凝土组合在一起。 压型钢板安琪在组合楼板中的作用可分为三类。第一类,以压型钢板作为楼板的主要承重构件,混凝土只是作为楼板的面层以形成平整的表面及起到分布荷载的作用。第二类,压型钢板只作为混凝土的永久性模板,并作为施工时的操作平台。第三类,是考虑组合作用的压型钢板混凝土组合结构。 其优点在于:1、节省大量木模板及其支撑。2、压型钢板非常轻便,因此堆放、运输及安装都非常方便。3、压型钢板在使用阶段,因其和混凝土的组合作用,还可代替受拉钢筋。4、组合楼板具有较大的刚度,省却许多受拉区混凝土,使组合楼板的自重减轻。5、便于铺设通信、电力、采暖等管线。6、压型钢板作为浇注混凝土的模板直接支撑于钢梁上,而且为各种作业提供了宽广的工作平台,大大加快 了施工的进度,缩短了工期。7.压型钢板可直接作顶棚。8.与木模相比,压型钢板组合楼板施工时,减小了发生火灾的可能性。 二、组合梁。将钢梁与混凝土板组合在一起形成组合梁。组合梁根据混凝土板与钢梁组合连接程度可分为完全剪切连接组合梁和部分剪切连接组合梁;两大类。 组合梁充分发挥了混凝土和钢材的有利性能,因此具有以下优点: 1、混凝土板成为组合梁的一部分,比按非组合梁考虑,承载力显著提高。2、比非组合梁的竖线刚度侧香刚度都明显提高。3、混凝土与钢梁两种材料都能充分发挥各自的产出,受力
钢-混凝土组合结构复习题
钢-混凝土组合结构复习题 一、填空题 1. 按照是否对组合梁施加预应力，组合梁可以分为________________和________________。 2. 钢－混凝土组合构件主要有钢－混凝土组合_____和钢－混凝土组合_____。 3. 对连续组合梁的计算可进行简化，可用________________为基础采用承载力极限状态设计方法，截面特性计算简单，对静载荷和活载荷处理，不需考虑承载力极限状态下的混凝土徐变效应和施工方法。 4. 当钢梁的腹板和下翼缘宽厚比较大时，组合截面在达到塑性抵抗弯矩之前，可能导致钢梁局部屈曲二破坏，因此。这种梁必须进行_______________分析。 5. 抗剪连接件的形式很多，按照变形能力可分为为两类：_________连接件，_________连接件。 6. 压型钢板的截面特征随着受压翼缘宽厚比不同而变化。当宽厚比大于极限宽厚比时，截面特征按_________________计算；当宽厚比小于极限宽厚比时，截面特征按_______________计算。 7. 组合楼板的破坏模式主要有弯曲破坏、________________和_____________破坏。 8. 我国现行的《建筑结构可靠度设计统一标准》把极限状态分为两类，_____________极限状态和_____________极限状态。。 9. 连续组合梁在极限状态下，各剪跨段内的弯矩均由组合截面承担。正弯矩区内的组合作用表现为钢梁受_____和混凝土受_____。 10. 钢－混凝土组合梁由钢梁、__________及抗剪连接件所构成。 11. 钢管混凝土除了具有一般套箍混凝土的强度高、重量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击等优点外，还具有施工方便、______________、经济效果好的优点。 12. 钢管混凝土材料是由钢管和混凝土两种性质完全不同的材料组成，由于钢管混凝土的核心混凝土受到钢管的约束，因而具有比普通钢筋混凝土大得多的_________和_________ 。
高层结构易损性简述
结构易损性简述 余佳骏 (南京理工大学理学院，南京 210094） 摘要：与地震危险性分析的研究相比,承灾体的地震易损性分析,尤其是土木工程结构的地震易损性分析方面的研究还远没有成熟;另外,地震灾害的损失评估也受到了工程界与经济界学者的共同关注,目前这两个分支学科正处于蓬勃的发展过程中。本文对结构易损性的概念和分析方法进行了简单介绍，并系统地提出了框剪结构分析方法和其易损性曲线的形成。 关键词：易损性;地震风险分析;易损性曲线;框架结构 A Brief Introduction to Structural Vulnerability YU Jiajun (College of Science, NUST, Nanjing 210094) Abstract:Compared with the study of seismic hazard analysis, the seismic vulnerability analysis of hazard bearing bodies, especially the study of seismic vulnerability analysis for civil engineering structures are also far away from mature; In addition, the assessment of the loss of earthquake disaster has been a common concern of engineering and economic scholars, the two branch is in the process of developing the vigorous. In this paper, the concept and analysis method of structural vulnerability was introduced, and put forward the formation of frame shear wall structure analysis and its vulnerability curve. Keywords:Seismic vulnerability; risk analysis; fragility curve; frame structure 引言 地震是自然灾害中危害最大的灾种之一，地震预测预报是世界性难题，因此对地震灾害进行风险分析已成为目前主要的防灾和减灾措施。地震灾害的风险分析主要包括 3 个方面：地震危险性分析、地震易损性分析和地震灾害损失估计。其中，地震易损性分析是预测结构在不同等级的地震作用下发生各级破坏的概率。因此，对建筑物进行易损性分析一方面可以用于震前灾害预测，设计人员可以根据结构易损性的不同，有针对性地提高结构的抗震能力；另一方面可以用于震后损失评估，为估计地震损失提供依据，从而尽可能避免或减少人员伤亡，实现我国防震减灾的目标。 1 研究背景 灾害风险分析是指对灾害发生的可能性和造成的后果进行定性与定量的分析及评估,其目的是为风险区土地的合理利用与投资、灾害预防与管理、灾害保险制度的建立、城市与工程的防灾减灾以及灾期的快速评估和辅助决策提供科学依据[1-3]。 灾害风险分析主要包括致灾因子的危险性分析、承灾体的易损性分析和灾情损失评估三个方面的内容。致灾因子的危险性分析主要研究给定区域内发生各种强度灾害的概率;承灾体的易损性分析是研究承灾体易于受到致灾因子的破坏、伤害或损伤的可能性;灾情损失评估是在危险性分析和易损性分析的基础上,研究风险区内一定时段内可能发生的一系列不同强度灾害给风险区造成的可能后果和经济损失值[1-3]。 地震是自然灾害中危害最严重的灾害之一,由于地震预测预报是世界性难题,因此对地震灾
钢-混凝土组合结构试题1
钢与混凝土组合结构期末复习指导 考核方式：本次考试为闭卷考试，考试时间120分钟，期末考试成绩占总成绩的80%。考试题型分填空、选择、简答、计算等。考试内容不超出大纲及教材内容。 考核内容及要求 第一章概述 1.了解组合结构的形式和分类，掌握组合结构的特点，组合板，组合梁，组合楼盖及组合柱的优点和制约因素； 2.了解组合结构的发展历史及应用情况。 重点：组合结构的类型、特点、制约因素； 难点：各种组合结构的特点； 复习题：思考题1.1、1.3、1.4、1.5 第二章组合结构材料与基本设计原则 1.掌握钢材的常用钢号，压型钢板钢材应符合的性能要求，常用钢材的物理性能，了解组合结构中的混凝土构件采用的钢筋级别和强度指标。 2.掌握混凝土的强度等级和强度设计值，了解普通混凝土和高强混凝土的应力－应变曲线的特点。 3.理解结构连接的常用三种方法，焊接连接、螺栓连接和抗剪连接件。 4.理解极限状态设计法的设计表达式，承载力极限状态和正常使用极限状态的设计表达式。组合结构应该满足要求。 重点：组合结构对材料的要求，极限状态的设计表达式； 复习题：思考题2.1、2.2、2.3、2.6 第三章钢－混凝土组合板 1.了解常用的钢－混凝土组合板的概念和种类；理解各自的优缺点，应用范围及现状； 2.了解压型钢板组合板的材料规格和组合方法，理解受力特点，熟练掌握压型钢板与混凝土组合板的设计原则；组合板两个阶段的荷载，内力分析，组合板极限状态验算的公式和截面。熟练掌握组合板正截面受弯承载力的计算，掌握组合板的斜截面受剪承载力，受冲切承载力，叠合面的受剪承载力验算。掌握组合板的挠度验算。了解压型钢板组合板的构造要求。 3.理解组合板的构造要求及施工要点。 掌握组合梁的工作原理，掌握组合梁的内力计算方法，了解组合梁的截面尺寸的一般要求和规定。重点：组合板与非组合板的区别，压型钢板与混凝土组合板的设计原则和方法； 难点：压型钢板与混凝土组合板的设计方法； 复习题：例3.1、3.2；思考题3.1、3.3、3.4、3.8；习题3.9 第四章抗剪连接件设计 1.了解抗剪连接件的形式和分类； 2.掌握抗剪连接件的承载力，掌握确定承载力的试验方法，掌握影响承载力的因素； 3.掌握抗剪连接件的承载力计算； 4.理解抗剪连接件的设计方法，分弹性和塑性分析方法。 5.了解抗剪连接件的构造要求。 重点：影响承载力的因素、抗剪连接件设计的弹性方法和塑性方法。 复习题：思考题4.1、4.2、4.6、4.7、4.8、4.11； 第五章钢与混凝土组合梁设计 1.了解组合梁的基本概念和分类，理解组合梁的受弯特点， 2.了解组合梁的稳定性分析，整体稳定和局部稳定。 3.掌握简支组合梁的弹性设计方法：了解组合梁的截面尺寸的一般要求和规定，掌握内力计算的基
钢与混凝土组合结构设计
第一章绪论 1.五大结构：传统的木结构、钢结构、砌体结构、混凝土结构和钢与混凝土组合结构 2.钢与混凝土组合结构的类型：压型钢板与混凝土组合板钢与混凝土组合梁钢管混凝土型钢混凝土外包钢混凝土组合桁（网）架 第二章钢与混凝土组合梁设计 1.钢与混凝土组合梁的类型：普通工字钢组合梁箱形组合梁蜂窝式组合梁钢桁架式组合梁 2.钢与混凝土组合梁的设计方法有两种：弹性设计方法和塑性设计方法【其他组合梁按塑性设计】 3.组合梁承载力计算假定： ①钢材和混凝土均为理想弹性体; ②混凝土板和钢梁之间的相对滑移可以忽略不计; ③截面符合平截面假定; ④不考虑混凝土翼板内钢筋和板托的作用 ⑤不考虑混凝土受拉工作。 4.钢与混凝土组合梁塑性设计适用范围： 符合下列条件的组合梁。可按塑性设计方法进行承载力计算。 ①在设计荷载作用下，不会因交替发生拉、压屈服而使材料产生低周疲劳破坏的构件。 ②构成组合梁的各部件在达到承载力前不发生局部破坏，确保组合梁截面能形成塑性铰。 ③组合梁的塑性中和轴位于混凝土受压翼板内。 ④当组合梁的塑性中和轴位于钢梁内时，钢梁的板件宽厚比应满足表2-2的要求。 5.部分抗剪连接组合梁适用于下列三种情况: ①组合梁上各截面的弯矩达不到其极限弯矩的情况。此种情况下，组合梁的械面高度与钢梁的板件厚度不取决于截面所需的抗弯强度，而主要取决于截面刚度或板件的局部稳定。 ②组合梁中最大正弯矩截面达到抗弯承载力时，不能达到极限弯矩的某些区段。 ③当抗剪连接件受构造等原因的影响，不能按完全抗剪连接设计时 6.抗剪连接件种类：按刚度可分为刚性连接件和柔性连接件。目前常用及我国规范推荐的抗剪连接件均为柔性连接件，主要有栓钉、槽钢和弯起钢筋三种形式。 第三章压型钢板与混凝土组合板设计 1.组合板的计算 组合板应进行施工阶段和使用阶段的设计验算。在混凝土还未达到75%强度前的施工阶段，压型钢板作为混凝土的模板，独立承担楼板上的全部荷载和混凝土质量，此时需按钢结构受弯构件对压型钢板进行承载力计算和变形验算。在使用阶段,则需要验算组合板的承载力、变形、裂缝、振动等。 2.组合板的破坏模式：弯曲破坏纵向剪切破坏斜截面剪切破坏局部荷载作用下的冲切破坏 《钢管混凝土结构技术规范》( GB 50936- -2014) 中基于统一理论的设计方法和
浅析土木工程结构地震易损性分析
浅析土木工程结构地震易损性分析 发表时间：2016-07-08T16:59:33.803Z 来源：《基层建设》2016年6期作者：韦恩裕 [导读] 土木工程结构的地震易损性分析是土木工程项目在结构损失分析中最重要的一部分。 摘要：土木工程结构的地震易损性分析是土木工程项目在结构损失分析中最重要的一部分，在结构损失分析中处于核心地位，是工程项目设计、优化的关键环节。因此，要结合土木工程结构地震易损性分析的研究进展与发展趋势采取既包含经验分析又包含理性分析的易损性分析方法，把两种分析方法结合起来，对结构的地震易损性进行全面的分析。 关键词：土木工程；结构；地震；易损；分析 1 土木工程地震易损性概念 所谓地震易损性，是说在强度不同的地震作用下，土木工程结构可能发生的破坏状态，以及这种情况发生的概率。它是从概率的层面对地震发生机率、强度和土木工程破坏程度之间的关系进行宏观的预测，成为土木工程施工单位和地震工程研究界研究的重点问题。最早提出地震工程和抗震设计的是美国，美国的太平洋地震工程研究中心提出了供统一分析的地震参数和破坏参数等地震破坏指标，使地震易损性分析的研究进入到一个新阶段。 2 地震易损性的国外研究概况 国外较早地开始了对土木工程结构的地震易损性进行研究。他们意识到地震会对土木工程项目以及人民的生命财产安全带来巨大的安全隐患。因此，国外的工业发达国家很早就开始了对地震易损性的研究，如美国的Ghiocel对美国东部的核电站进行结构分析，对工程的地震反应和易损性进行了分析与评定。Ozaki对日本的核反应堆所在的建筑也进行了结构分析，根据其核反应堆建筑的地震易损性指数，考虑了工程项目的非线性特征和结构变异特征。一位美籍华人黄洪谋也对地震易损性如何更好地运用到电力系统工程建设中去进行了分析与研究，并将其研究成果推广、应用到电力变电站等设备中去，对电力系统中的设备和建筑进行安全评定，以确保电力工程的安全性与可靠性。 此外，在软件的开发上，美国也率先推出了HAZUS软件，通过这种地震易损性分析软件，美国可以在对土木工程项目的研究成果的基础上，对地震给工程项目带来的破坏进行估计和预测，采用性能设计的方法根据软件所得出的数据进行能力谱绘制，计算地震所带来的连锁反应，以地震易损性曲线的方式来反映建筑物的抗震性。 人们在对地震易损性进行分析时，常常用两种易损性曲线来表示，即经验易损性曲线和理论易损性曲线，不同的研究者根据不同的研究方向和具体工程项目的建设情况来选择不同的易损性曲线。经验性曲线在这两种曲线当中是一种可信度较高的地震易损性曲线，因为它使用的数据来源于以往地震所造成的危害情况和具体的动参数，对这些实际的数据进行统计分析，以此来得出较为真实可信的数据指标。但经验性曲线也有其自身的局限，因为地震所造成的危害会因为客观环境的不同而有所不同，如在不同的地震环境、场地和工程结构中，地震所打来的危害都是不一样的。 3 地震易损性的国内研究概况 与国外的土木工程结构地震易损性的研究相比，我国在地震易损性研究方面起步较晚，主要是对土木工程结构的地震易损性进行经验性曲线分析。经验性分析的对象是一些群体性的房屋建筑，对这些群体性的房屋建筑进行震害预测。我国最早对土木工程项目的地震易损性进行研究的学者是尹之潜教授，尹教授在地震风险分析和震害预测方面都开展了大量的研究工作，取得了很大的研究成果。其研究结论是建立在大量真实的震害数据的基础上得出来的，并根据其实验数据分析了地震强度与土木工程结构破坏度之间的关系，对多种土木工程结构进行了系统的分析与研究，如砖砌体建筑、工厂的排架结构、混凝土结构，并分别根据这些结构的不同特点进行了有针对性的地震易损性分析，在地震危险性分析、地震易损性分析和震灾评估等方面都取得了重大的成就，得出了较为系统和完整了土木工程地质易损性研究结论与成果，起到了很好的震灾预测的实际效果。此外，尹教授还通过与国外专家者之间的相互学习、相互交流，并系统学习了美国斯坦福大学的地震易损性分析相关方面的课程，开发了对地震震灾进行系统预测的PDSM SM B-1地震易损性预测系统，大大加快了我国在地震易损性分析方面的研究进展。 此外，高小旺、张令心、钟益树等人也在地震易损性的研究领域内作出了重要的贡献，针对不同的土木工程结构进行有针对性的震灾预测，加快了我国在地震易损性方面的研究进展，在此不一一细述。 4 目前地震易损性研究方面的问题与发展趋势 4.1 地震易损性研究存在的问题针对目前国内外对地震易损性分析的研究现状，在地震易损性分析领域还存在着很多问题，如输入参数、破坏准则、分析类型、分析方法等方面都存在着很多问题。具体说来，在输入参数上分析地震易损性方面我国还没有取得相关的理论研究成果，并在易损性的分析上面过于依赖地震动输入，仅仅用一个物理量来描述地震易损性显然不可行，只能用多物理量来解决。在破坏准则方面，不同的破坏准则会带来不同的数据分析结果，通过不同的破坏准则计算出来的数据会有很大的差别，对于这种差别很大的情况人们显得无所适从。另外，在分析类型和分析方法方面我国的地震易损性分析也存在着很大的问题，目前的计算类型与计算方法在运用的过程中计算量过大，对计算机的要求很高，通过分析得出的结果在可信度方面也不能令人满意，这些都是我国在发展结构地震易损性分析方面的主要问题。 4.2 地震易损性研究的发展趋势 4.2.1 两种地震易损性分析法的发展方向目前国内外对于结构地震易损性的分析是基于经验分析法和理论分析法这两种方法的研究成果之上发展起来的。对于经验易损性分析方法，在分析的准确性与可靠性方面有其无可替代的重要作用，是目前土木工程结构地震易损性分析的重要方法。理论易损性分析方法可以通过比较相关的数值，对地震与土木工程破坏之间的关系进行分析和统计，进而对工程的抗震性进行评价。但这两种方法又都有其局限性，因此，优化目前的易损性分析方法是土木工程结构地震易损性研究的未来发展方向。 4.2.2 经验与理论相结合的易损性分析方法经验与理论结合的分析方法能够充分利用两种分析方法的优点，尽可能地将所有的地震破坏因素都考虑在内，并且采用理论分析与经验分析相结合的方式来分析工程的地震易损性，具有精确性和可靠性高的优点，并能够对收集
钢-混凝土组合结构施工技术
郑州蓝码大厦 钢-混凝土组合结构施工技术 田宝吉 （中建八局青岛公司，青岛 266071） ［摘要］本文结合郑州蓝码大厦工程组合柱、墙的施工，介绍了型钢混凝土组合柱、墙施工工艺，对施工技术要点进行了分析，并对施工中应注意的问题进行了阐述。 ［关键词］型钢砼；构件设计；工艺流程；施工工艺 型钢混凝土组合构件是将型钢埋入钢筋混凝土中的一种结构形式，即这种构件是由型钢、钢筋和混凝土三种材料所构成，与单纯的钢结构和混凝土结构相比具有许多显著的特点。近年来，随着我国高层建筑的迅速发展，型钢混凝土结构在工程中的应用逐渐广泛，并且显示出了其对改善结构抗震性能、减小构件截面尺寸、提高建筑的综合技术经济指标等方面的巨大潜力。本文依据郑州蓝码大厦工程的型钢混凝土施工为例，对型钢混凝土的施工经验进行总结，供大家参考。 1 工程概况 1.1 建筑设计概况 蓝码大厦工程位于郑州市郑东新区CBD外环A-2地块, 为超高层写字楼，属于一类建筑，总用地面积0.571公顷，总建筑面积60130平方米。地下三层，地上三十层，局部25层，主体檐口高度为120米，其中裙房三层（局部六层），其地上裙房檐口高度为16.5米，局部30米。地下三层平时为汽车库，战时为六级人防物资库；地下二层及地下一层为汽车库，地下三层至地下二层设消防水池及消防泵房。 1.2 结构设计概况 该工程主楼结构形式为外框架-内筒体结构。±0.000m以下采用钢筋混凝土柱梁（局部为型钢砼柱、型钢砼梁），±0.000m~18.25m采用型钢混凝土柱梁，18.25m至屋面采用钢结构柱梁。在核心筒剪力墙内，从±0.000m至屋面均设有钢结构暗柱、暗梁。平面布置见图1。 图1 型钢混凝土柱、墙平面布置
常见钢-混凝土组合结构的对比分析
常见钢-混凝土组合结构的对比分析 [摘要] 钢与混凝土组合结构分为钢与混凝土组合梁（钢板与混凝土组合梁，钢桁架与混凝土组合梁）、压型钢板混凝土组合楼板、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构和外包钢混凝土结构等形式，本文就其各自的优缺点进行综合的讲述。 [关键词] 钢与混凝土组合梁压型钢板混凝土组合楼板型钢混凝土组合结构钢管混凝土结构 1.钢与混凝土组合梁、压型钢板与混凝土组合楼板 1.1钢与混凝土组合梁 钢与混凝土组合梁由钢梁、钢筋混凝土板以及两者之间的剪力连接件组成。工程中常采用不对称组合梁，主要有以下几种形式：(a)三块不同厚度与宽度的钢板焊接而成；(b)将大型工字钢割去宽厚的上翼缘加焊宽度较小的钢板；(c)将工字钢沿腹板纵向割开然后将不同大小的半工字钢对焊而成；·蜂窝梁。 组合梁首先从截面组成上充分发挥了型钢与混凝土材料各自的特长，与钢筋混凝土梁相比，还有以下优点： (1) 节约钢材，由于截面材料受力合理，混凝土替代部分钢材工作，使其用钢量大幅度下降。如采用塑性理论进行设计，还可降低造价。 (2) 减小截面高度，由于相当宽的混凝土板参与抗压，组合梁的惯性矩比钢梁的大得多。可以达到降低梁高、增加层净高的效果。 (3) 延性好，由于耗能能力强，整体稳定性又好，在实际地震中表现出良好的抗震性能。 (4) 刚度好，混凝土板与钢梁共同工作，抗弯模量增大，致使挠度减小，刚度增大。 (5) 抗冲击、抗疲劳性能好，实际工程表明用于梁桥、吊车梁的组合梁比钢梁具有更好的抗冲击、抗疲劳能力，引起的损伤较小，比起钢吊车梁使用寿命提高了。 1.2压型钢板与混凝土组合楼板 压型钢板与混凝土组合楼板兴起于上世纪90年代，是在压成各种形式的凹凸肋与各种形式的槽纹的钢板上浇注混凝土而制成的组合板。钢板除在施工阶段做模板用外，在使用阶段还兼做混凝土楼板的受力钢筋或部分受力钢筋。压型钢板作为永久性模板，免除了木模板的支模与拆模，大大简化了施工工序；提高了
钢--混凝土组合结构期末模拟题
土木工程专业 钢－混凝土组合结构试题 一、填空题（每空2分，共20分） 1、钢结构的焊接方法有电弧焊和电阻焊等，其中，的质量比较可靠，是最常用的一种焊接方法，常用于冷弯薄壁型钢的焊接。 2、温度应力、混凝土的收缩和徐变效应，只对按理论计算的组合梁产生影响，对与按理论计算的组合梁不必考虑。 3、用弹性理论计算设有临时支撑的组合梁受弯承载力时，钢梁的最大拉应力为，混凝土的最大压应力为。 4、钢管混凝土偏压构件稳定承载力的计算方法中的偏心矩增大系数法的主要优点是 和。 5、组合板的有效高度是压型钢板截面的到的距离。 二、选择题（每题3分，共15分） 1、组合梁剪力连接设计的临界截面不正确的是（） A、弯矩和竖向剪力最大处 B、所有的支点及零弯矩截面 C、悬臂梁的自由端 D、所有集中荷载作用下的截面 2、施工方法对组合梁的影响正确的有（）。 A、施工时钢梁下不设临时支撑，分两个阶段考虑，施工阶段的荷载由钢梁单独承受 B、施工时设置临时支撑的梁，分一个阶段考虑，需要进行施工阶段的验算 C、施工阶段时不设置临时支撑的梁，使用阶段采用塑性理论分析时，只需考虑使用荷 载和第二阶段新增加的恒载
3、采用栓钉作为组合梁的剪力连接件，当栓钉较弱时，极限承载力（）。 A、随栓钉直径和砼抗压强度等级增加而增加 B、随栓钉直径和抗拉强度增加而增加 C、随栓钉直径和砼抗拉强度等级增加而增加 D、只与栓钉强度有关 4、钢骨混凝土偏压柱的大小偏压说法正确的是（）。 A、大偏压构件的型钢受拉翼缘应力未达到屈服强度 B、小偏压构件的型钢受压边缘应力达到了屈服强度 C、区分大小偏压破坏的分界点理论是以受拉钢材合力作用点处应力是否达到屈服强度 作为依据 D、小偏压破坏之间有典型的界限破坏 5、钢管混凝土偏压构件承载力的四种计算方法中，（）分别考虑偏心率和长细比的影响，计算上比较方便，但未能明确反映两者的相互关系，存在一定的误差。 A、偏心矩增大系数法 B、经验系数法 C、M-N相关关系法 D、最大荷载理论 三、简答题（每题5分，共10分） 1、按照弹性理论计算的组合梁，施工阶段不设临时支撑，强度计算分析时应该如何进行？ 2、钢骨混凝土偏压柱主要有哪两种破坏形态，各自的破坏特征是什么？ 四、计算题（共55分） 1、某压型钢板组合板，简支，跨度 3.3m，每米宽度范围内的截面积Ap＝2300 mm2，fp=205N/mm2，压型钢板上面为90mm厚的混凝土板，混凝土强度等级为C25，fc=11.9N/mm2，1m宽的组合板承受均布荷载设计值（含自重）q=20 kN/m，组合板的有效高度h0=105mm，试验算组合板在使用阶段的受弯承载力是否满足要求。（15分）