组合结构考试题

组合结构复习题集

简答题：

1.组合结构中组合效应是如何取得的？组合结构的设计理念是什么？

组合结构的组合效应的取得主要是依靠参与组合的不同材料或不同构件之间的可靠连接。组合效应一般反映在两个方面：一是能起到传递组合界面上纵向剪力的作用。二是能抵抗组合界面之间的掀起作用。

（我自己瞎编的，尽量不要信）为了某种确定且有效的目的，将不同材料或构件进行合理组合，保证整体共同工作，同时每种材料或构件各自发挥其优点，扬长避短，物尽其用，受力合理，传力明确，边界条件可靠。

2.型钢混凝土结构与钢结构和钢筋混凝土结构相比，有什么特点?

型钢混凝土结构与钢筋混凝土结构相比，具有以下突出优点：

（1）承载能力高

型钢混凝土构件中配置了型钢，与钢筋混凝土结构相比含钢量高，对于同等截面，型钢混凝土构件比钢筋混凝土构件的承载力大大提高。另一方面，型钢对于内部核心混凝土起到约束作用，能改善混凝土的力学性能；

（2）抗震性能好

型钢混凝土结构含钢量较钢筋混凝土大，具有良好的延性和抗震耗能能力。特别是实腹式配钢的型钢混凝土结构，抗震性能与钢结构相当，因此型钢混凝土结构特别适用于抗震要求高的建筑中；

（3）施工速度快

在型钢混凝土结构中配置实腹和空腹型钢骨架，可以在工厂制作，能达到提高建筑物施工的工厂化程度；同时这些型钢骨架可以在施工时作为承重骨架，承受模板及其他施工荷载，极大地便利施工。

型钢混凝土结构与钢结构相比，具有以下突出优点：

（1）刚度大

型钢混凝土结构外包的混凝土对提高构件的刚度起到了很好的作用，含钢量相等的型钢混凝土结构和钢结构相比，型钢混凝土的刚度增大明显，因此在超高层建筑及高耸结构中采用型钢混凝土结构或下部局部采用型钢混凝土结构，可以克服高层及高耸钢结构变形过大的缺点；

（2）防火、防锈蚀能力好

早期发展型钢混凝土结构的主要目的是利用外包混凝土提高钢结构的防火能力，由于型钢混凝土结构外部有混凝土的保护作用，其防火和防锈蚀能力与钢结构相比有了显著的提高；

（3）稳定性好

型钢混凝土结构中，外包的混凝土对内部钢材起到了很好的包裹作用，对提高其稳定性十分有利，实验表明，在构件达到极限承载能力前，型钢很少发生局部屈曲，所以一般在构件中配置的型钢不需要加设加劲板。

3.简述组合梁设计中主要包括的内容。

组合梁设计的主要内容应包括：受弯承载力计算、受剪承载力计算、抗剪连接件的数量和布置方式、混凝土翼缘板及其板托纵向界面受剪承载力计算、变形验算、负弯矩区段内混凝土翼缘板的最大裂缝宽度验算以及构造设计。

4.列举圆钢管混凝土柱有几种计算方法，并说明这几种方法的分析思路。

流行的有3种：套箍指标设计法、强度增值设计法、组合强度设计法。其分析思路如

下：

套箍指标设计法是应用极限平衡理论，以轴压短住的理论公式为基础，直接从大量实验数据中寻求长细比、偏心率对承载力影响的规律，从而得到的经验公式。

强度增值设计法认为，圆钢管混凝土柱的受压承载力，等于钢管受压承载力与内填混凝土强度提高后受压承载力之和，类似于配有螺旋箍筋钢筋混凝土柱的承载力计算方法。

组合强度设计法，其思想是把钢管混凝土柱视为由同一种新型组合材料组成，用组合性能指标和构件的整体几何参数来计算柱的承载力，不再区分钢管和混凝土。

5.型钢混凝土斜截面破坏有哪些形式？在什么条件下容易发生这些破坏？

型钢混凝土（梁）斜截面的破坏形式有：斜压破坏、剪切粘结破坏、剪压破坏。

当剪跨比很小（ 1.5λ<）时，梁上的正应力不大，而剪应力相对较大，在梁腹部的主拉应力使剪跨段产生许多大致平行的斜裂缝，将混凝土分割成若干受压斜短柱。混凝土开裂后，型钢腹板承担着斜裂缝面上混凝土释放出来的应力，在斜压混凝土被压碎前，腹部型钢已经屈服，最终破坏。

当剪跨比较小时（1.5-2.5），较易发生剪切粘结破坏。

当梁的剪跨比比较大时（λ>2），较易发生剪切破破坏。

6.什么是含钢率，什么是约束效应系数？二者之间的关系如何？

钢管混凝土构件的含钢率α，是指钢管截面面积s A 与内填混凝土截面面积c A 的比值，即/4/s c A A t D α=≈，其中，D 、t 为钢管的外直径和壁厚。

约束效应系数θ是为反映钢管混凝土构件中钢管对核心混凝土约束作用的大小、准确描述钢管和混凝土二者之间的作用而引入的参数，其定义为：s y y c c c A f f A f f θα=

=，y f 为钢材

的屈服强度，c f 为内填混凝土的轴心抗压强度设计值。 ξ

值越大，表明钢材所占的比重越大，在受力过程中，钢管对核心混凝与的约束作用越大，反之，则相反。

7.说明钢管混凝土的工作原理。（自己总结吧）

8.组合板正截面承载力计算中应考虑压型钢板钢材强度设计值与混凝土弯压强度设计值的折减，折减系数是多少？为什么要折减？

压型钢板钢材强度和混凝土抗压强度设计值折减系数均为0.8。因为组合板下部受拉区的压型钢板没有混凝土保护层，以及中和轴附近材料强度不能充分发挥，故应进行折减。

计算题：

1.某型钢混凝土简支梁，计算跨度l=8m。承受均布荷载，其中恒载设计值，g=10kN.m。活载设计值q=18kN.m。梁的截面尺寸b×h=250×550，as=35mm，钢梁中型钢的腹板厚度t w=8mm，腹板的高度h w=214mm，型钢和纵筋均为I级钢，f ay=f y=210N/mm2，混凝土强度等级为C30，f c=14.3N/mm，试验算此梁斜截面抗剪承载力。

2.某无侧移框架采用圆钢管混凝土柱，基本尺寸及设计内力如图2所示。钢管型号为Φ800×10，材质为Q235，f=215N/mm2，内填C40混凝土，f c=19.1N/mm2，框架柱高为10m，计算长度系数为u（学号为奇数取0.5，偶数取0.6），验算该钢管混凝土框架柱的承载力是否满足要求。(找到了相似例题，不再啰嗦重做，注意图片中的例题跟此道题目数据不一

致)(想要这道题解题过程的找我要，手写的，要的话我可以发图片)

图2

论述题（自己写吧）

1.应用所学的知识组合出新的结构体系或构造形式，画出详细构造，分析其优点，并说明工作原理。

2.以组合结构中的一种结构形式为例，论述其在建筑或桥梁工程中的工程应用和发展前景。