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2013年期末考试 刚混1-14

发布时间:2013-12-26 16:49:02  

刚混

1、 组合作用的基本原理

答:为了使刚才和混凝土材料组合在一起,形成具有良好受力性能的组合结构,两种材料之间必须具有组合效应,能够形成一个整体共同工作。组合效应一般反映在两个方面,一是能起到传递钢材与混凝土界面上纵向剪力、即粘结力的作用,二是还能抵抗刚才与混凝土之间的掀起作用。

2、极限状态方程

答:结构或结构构建爱你完成预定功能的工作状态,可以用作用效用S和结构抗力R的关系式来描述,这种表达式称为结构的功能函数,用Z来表示,即:Z=g(R,S)=R-S

式中:S-结构的作用效应,是指各种作用引起的结构或构件的内力(如轴力、剪力、弯矩、扭矩等)和变形(如饶度、转角、裂缝等),作用是指施加在结构上的集中力或分布力(直接作用、也称为荷载)和引起结构外加变形或约束变形的原因(间接作用),当作用为直接作用(即荷载)时,其效应也称为荷载效应。

R-结构的抗力,是指结构和结构构件承受作用效应的能力,如构件的承载力、刚度、抗裂度等。影响结构抗力的主要因素是材料性能(材料强度、变形模量等)、几何参数(构件尺寸、安装误差等)和计算模式的精确性(抗力计算所采用的基本假设和计算公式不够精确等)。通过功能函数Z可以判别结构的工作状态:

当Z>0时,结构能完成预定功能,表示结构处于可靠状态。

当Z<0时,结构不能完成预定功能,表示结构处于失效状态。

当Z=0时,表示结构处于极限状态。

结构处于极限状态的表达式Z=g(R,S)=R-S=0称为结构的极限状态方程。

3两种极限状态荷载效应组合

答:

4、砼轴心抗压强度、立方体抗压强度和抗拉强度的关系:

答:立方体抗压强度(最大)>砼轴心抗压强度> 立方体的抗拉强度(最小)

5、压型钢板—砼组合板施工阶段和使用阶段验算的适用范围

答:组合板应按施工和使用两个阶段分别进行设计计算。在混凝土尚未达到75%混凝土强度前的施工阶段,压型钢板作为浇筑混凝土的模板,承担楼板上全部荷载和混凝土重量,此时,需要按钢结构理论对压型钢板进行承载力计算和饶度验算。在混凝土达到其设计强度后,压型钢板与混凝土可以整体工作共同受力,形成压型钢板-混凝土组合板,组合板将承担板上所有荷载,即进入组合板的使用阶段。组合板使用阶段首先需要按照受弯构件进行组合板承载能力验算。组合板承载能力验算主要包括组合板受弯破坏承载能力验算、组合板纵向剪力破坏承载能力验算、斜截面受剪承载能力以及局部抗冲切承载能力验算。对于连续组合板还需进行中间支座负弯矩区段的受弯承载能力验算或配筋计算。

6、使用阶段组合板正截面受弯承载力采用哪些基本假定

答:使用阶段组合板正截面受弯承载能力计算,应按塑性设计进行。计算时采用如下基本假定:(1)极限状态时,截面受压区混凝土的应力分布图形可以等效为矩形,其应力值为沪宁图轴心抗压强度设计值fc。(2)承载力极限状态是,压型钢板及受拉钢筋的应力均达到各自的强度设计值。(3)忽略中和轴附近受拉混凝土的作用和压型钢板凹槽混凝土的作用。

(4)完全剪切连接组合板,在混凝土与压型钢板的交界上滑移很小,混凝土与压型钢板始终保持共同工作,截面应变符合平面假定。(5)考虑到受拉区压型钢板没有保护层,而且中和轴附近材料强度不能中分发挥,对压型钢板刚才强度设计值与混凝土抗压强度设计值,均乘以折减系数0.8.

7、组合梁抗剪连接件的基本类型

答:组合梁中抗剪连接根据受力特点分为刚性抗剪连接件和柔性抗剪连接件两大类。刚性连接件主要为型钢连接件,主要形式包括方钢、T型钢、马蹄型钢等。型钢连接件主要依靠混凝土的局部承压作用来传递界面纵向剪力,其抗剪承载力主要取决于混凝土的局部抗压强度。为提高型钢连接的抗拔能力和延性,某些没有抗掀起功能的型钢连接件上还应焊接锚筋。柔性连接件主要有栓钉(亦称圆柱头焊钉)、槽钢、弯筋等多种形式。栓钉,或称之为圆柱头焊钉,是目前最常用的看见连接件,也是综合受力性能和施工性能最可靠的抗剪连接件。为保证焊接质量,一般采用专用的栓焊机接焊施工。目前,工程中常用栓钉的直径为16mm、19mm和22mm,其中22mm直径的栓钉多用于桥梁及荷载较大的情况,目前,国内外也开始研究采用更大直径栓钉,以解决桥梁中栓钉局部过密问题。

8、组合梁的分类

答:组合梁根据混凝土板与钢梁连接程度的大小分为完全剪切连接组合梁和部分剪切连

接组合梁两大类。所谓完全剪切连接组合梁是指组合梁中配有足够数量的抗剪连接件,在截面达到极限弯矩时,可以全部承担由此产生的纵向水平剪力,在承载能力极限状态时,钢梁与混凝土界面之间不发生纵向滑移,组合梁整体截面符合平截面假定。部分剪切连接组合梁指抗剪连接所能承担的剪力小于截面极限弯矩时所产生的钢梁与混凝土板之间的纵向水平剪力,在组合梁受荷后期,组合梁中钢梁与混凝土界面之间出现明显滑移,平截面假定不再成立,在组合梁截面分析时需要考虑截面之间滑移对截面承载能力及刚度的影响。研究表明,部分剪切连接组合梁的强度和刚度虽然略小于完全剪切连接组合梁,但是当剪切连接程度达到一定程度时,经合理设计的部分剪切连接组合梁也具有良好的受力性能,可以在很多情况下得到应用。

9、简支组合梁有效翼缘宽度的影响因素及其计算

答:

10、组合梁截面弹性分析方法的基本概念

答:组合梁在正常使用极限状态时,刚才与混凝土通常均处于弹性阶段,可按弹性方法计算其承载力和变形。对于直接承受动力荷载的桥梁等结构,也通常采用弹性方法来分析组合梁的极限强度,包括弯曲应力、剪应力的计算分析。按弹性方法计算组合梁的承载力时,通常采用以下假定和简化。(1)钢材和混凝土均为理想线弹性材料,其应力、应变之间呈现性关系。⑵、忽略钢梁与混凝土板之间的滑移效应,假定二者之间具有可靠的连接,组合梁截面符合平截面的假定。⑶对于有板托的组合梁,板托的混凝土面积可以忽略不计。⑷对于采用开口型压型钢板-混凝土组合板的组合梁,压型钢板板肋内混凝土可忽略。⑸正弯矩作用下,混凝土翼板内的纵向钢筋忽略不计。

11、组合梁塑性分析方法完全抗剪连接基本假定

答:采用塑性分析方法计算完全抗剪连接组合梁正弯矩抗弯承载力时,采用以下假定:⑴混

凝土板与钢梁间有足够的抗剪连接件,抗剪连接件的破坏不会先于钢梁的屈服和混凝土压

碎。⑵组合梁截面应变分不符合平面假定。⑵忽略受拉区混凝土的受拉作用和板托内混凝土的抗压作用。⑷忽略混凝土板托及混凝土翼缘板内钢筋的作用。

12、塑性分析方法完全抗剪连接组合梁抗弯承载力计算

13、塑性分析方法完全抗剪连接组合梁抗剪承载力计算

答:

14、抗剪连接件的布置方式

答:抗剪连接件设计可以采用弹性设计方法和塑性设计方法。弹性设计方法需验算抗剪连接件的应力不得超过其材料强度容许值,或控制任意截面的连接件受力小于其承载力设计值。因此,按弹性方法设计时需要在纵向剪力较大的支座或集中力作用处布置较多的连接件,其余位置则可减少连接件的数量。当活荷载水平较高且位置变化较时,连接件需要根据剪力包络图进行布置,不仅设计较为复杂,给栓钉施工也带来很大困难。对于采用柔性连接件的组合梁,在承载力极限状态混凝土板与钢梁间将发生较充分的剪力重分布,使得各个连接件的受力趋于均匀,因此也可以采用塑性方法布置连接件。采用塑性方法设计时抗剪连接件可按等间距补植,给设计和施工均带来很大方便。

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