组合结构破坏形式
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周俊;胡强圣;楼盼峰;傅岳隆【摘要】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 struc-ture 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.%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。
【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】3页(P209-210,212)【关键词】钢与混凝土组合结构;结构概念;特点【作者】周俊;胡强圣;楼盼峰;傅岳隆【作者单位】安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南232001;安庆职业技术学院，安徽安庆 246003;安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南 232001;安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南 232001【正文语种】中文【中图分类】TU398+.90 前言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。
在桥梁工程中钢_混凝土组合结构的优势与劣势
在桥梁工程中钢_混凝土组合结构的优势与劣势交通土建2011级摘要：随着我国经济建设的加速发展，在近30年来建造了不少大型桥梁。
由于组合梁能充分发挥钢与混凝土两种材料的力学的性能，在国内外桥梁工程中获得了广泛的应用。
本文将阐述钢_混凝土组合梁结构在桥梁工程中的优势、劣势、应用及发展趋势，关键词：桥梁工程；钢－混凝土组合结构1、钢_混凝土组合结构发展现状自20世纪50年代以来，欧洲各国、美国和日本等国已在多类桥梁中较为广泛的应用了组合结构。
与之配套的各类抗剪连接件、施工架设技术和分析方法也不断发展，并编制了以欧洲规范四等为代表的组合结构桥梁设计规范。
20世纪80年代以来，国际桥梁及结构工程协会（IBASE）多次召开国际学术会议，对组合结构桥梁在研究、设计、施工等方面的发展进行交流和研讨，进一步促进组合结构桥梁的发展。
相对于发达国家，尽管在我国很多大中城市的高架立交桥、中小跨径的公路桥和铁路桥以及大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥中都应用了组合结构，我国组合结构桥梁的技术水平仍落后于国际先进水平。
桥梁施工技术发展极不平衡。
一方面，在寻求跨度突破的巨大技术需求推动下，大跨度桥梁快速发展并且屡次打破世界记录；另一方面，在中、小跨度桥梁中，混凝土及预应力混凝土桥梁占据绝对数量优势。
而我国混凝土及预应力混凝土桥梁存在质量问题较多，预应力后张梁工艺存在堵孔、张拉预应力控制不准、压浆不密实等技术瓶颈。
预应力混凝土连续梁桥砼箱梁腹板承受较大的主拉应力，砼材料易开裂，致使结构刚度降低，影响结构的耐久性。
而且混凝土箱梁自重较大，在自重、徐变等因素作用下，跨中挠度会持续增大，严重影响结构的承载力，降低结构的安全度，为桥梁带来很大安全隐患。
因此，工程界很多人正在呼吁采用高性能高强混凝土、采用钢_混凝土组合结构，以改变我国工程结构以混凝土为主的现状，与发达国家工程结构、桥梁结构发展趋势保持一致。
2、钢_混凝土组合结构梁桥的优势钢－混凝土组合梁桥是指将钢筋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。
组合结构重点
第一章1.有两种以上性质不同的材料组合成整体，并能共同工作的的构件称为组合构件。
由各种组合构件构成的结构称为组合结构2.Ekberk/Potter教授实验基础上提出了组合面纵向剪切承载能力的计算方法3.混凝土板不仅能作为桥面板、楼板、屋面板或工业平台板，而且它可以作为梁的翼缘，成为梁的一部分，是梁的承载力、刚度大大提高，出现了钢与混凝土的组合梁4.栓钉虽然能抵抗纵向剪力，但其本身会产生弯曲变形，属于柔性连接件。
5.组合梁设计中的一个关键问题是剪力件的设计与配置第二章1.为了提高粘结能力，增强连接，常常在压型钢板的翼缘上加焊横向钢筋，以保证组合结构效应。
2.剪切连接件的作用：1是全部或部分承受混凝土板与钢梁界面上的纵向剪力；2其次是全部或部分阻止界面处混凝土板与钢梁的纵向滑移；3要能抵御使混凝土板与钢梁上下分离的“掀起力”3.组合梁的连接，按照承受纵向剪力的能力区分，可分为两类：完全剪切连接与部分剪切连接。
按照剪切连接件抵抗纵向滑移的能力分为：柔性连接与刚性连接。
4.钢与混凝土组合梁中，应用最普遍的柔性连接是带头栓钉。
5.特殊部分：简支梁的两端、柱脚、伸入钢筋混凝土柱中的型钢混凝土梁等，应按照计算或构造要求设置必要的剪切连接件。
第三章1.组合板的正截面受弯承载力计算采用塑性设计法2什么是压型钢板受压翼缘的有效计算宽度？它是如何取值的?答：压型钢板翼缘与腹板是通二者交界面上的纵向剪切应力传递的，翼缘截面上的纵向应力是非均匀分布的，在实际计算中，常根据应力等效的原则，吧翼缘上的应力分布简化为有效宽度上的均布应力，这个有效宽度就是压型钢板受压翼缘的有效计算宽度。
由于按有效截面计算时，受压翼缘板支撑边缘处的实际应力是未知的，因此计算式可先假定一个的初值，然后反复迭代纠结受压翼缘有效宽度，计算相当繁琐，而通常情况下组合板中采用的压型钢板形状简单，加劲肋一般不超过两个，在实用计算中，长取=50t（t为压型钢板板厚）3压型钢板与混凝土组合版一般有哪些破坏形式？通常在什么情况下发生？答：弯曲破坏、纵向水平剪切粘结破坏、斜截面的剪切破坏，有时还可能发生一些局部破坏。
钢-混凝土组合梁中的抗剪连接件设计
钢-混凝土组合梁中的抗剪连接件摘要本文简单介绍了钢—混凝土组合梁结构组合作用的机理，列举了抗剪连接件的分类，介绍了抗剪连接的试验方法和破坏形态以及一般的构造要求，着重介绍了栓钉连接的特点，受力分析并列举了诸多国家规范中规定的栓钉承载力计算和设计方法，并介绍其构造要求，最后简单介绍两种较为新型的抗剪连接件。
关键字：钢—混凝土组合梁；抗剪连接件；栓钉；抗剪承载力1．绪论钢—混凝土组合结构是指由钢和混凝土两种材料组成，在荷载作用下具有整体作用，在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构。
其与木结构、砌体结构、钢筋混凝土结构和钢结构并列，已经扩展成为第五大结构（组合结构）。
它是通过连接件把钢梁和混凝土板连接成整体而共同工作的构件：在荷载作用下，混凝土板受压而钢梁受拉。
它充分发挥钢材和混凝土二种材料的优点：同混凝土结构相比，可以减轻自重，减小构件截面尺寸，减轻地震作用；同钢结构相比，可以减少用钢量，降低结构造价，增加结构的稳定性，增强结构的防火性和耐久性。
故因其兼有钢结构施工速度快和混凝土结构刚度大、造价低的优点，虽然在我国发展起步较晚，但近几年来取得了不少成就，在多层工业厂房、高层建筑、桥梁结构等方面都已经得到了较好的应用，取得了良好的经济效益和社会效益。
钢—混凝土组合构件目前的主要形式有：钢—混凝土组合梁、型钢混凝土组合结构、钢管混凝土组合结构、外包钢混凝土结构及压型钢板混凝土组合楼板等。
当然，随着建筑材料、设计理论和设计方法的不断发展，也出现了钢-混凝土组合框架结构、框架-核心筒混合结构等一系列新型的结构形式。
然而，在组合结构中抗剪连接是一个重要特征，抗剪连接件是将钢梁与混凝土板组合在一起共同工作的关键部件。
故本文将在钢—混凝土组合梁中的抗剪连接方面进行一些探讨。
2．钢-混凝土组合梁中的抗剪连接2.1 组合结构的组合作用组合结构的优越性在于结合了混凝土和钢材两种材料的的良好性能，充分利用材料和截面特性。
组合结构
一、填空题1、组合结构、钢筋混凝土结构、木结构、钢结构、砌体结构统称为主要的五大结构体系。
2、保证混凝土板与型钢能够可靠连接成整体、共同工作的关键是设置足够数量并合理分布的槽纹与花纹。
3、在混凝土中配置型钢或以型钢为主的结构称为型钢混凝土结构。
4、钢管混凝土结构中的混凝土处于 3 向受压状态，钢管主要承受环向力。
5、剪切连接件的作用主要有三：一、承受混凝土板与钢梁界面上的纵向剪力，二、阻止界面处混凝土与钢梁的纵向滑移，三、抵抗使混凝土与钢梁上下分离的掀起力。
6、按照承受纵向剪力的能力，剪切连接方式可分为完全剪切链接、和部分剪切链接。
按照剪切连接件抵抗纵向滑移的能力，又可分为柔性连接连接和刚性连接连接。
7、压型钢板的截面特征分为水平板元、斜板元、弧板元。
8、组合板的计算应当按照施工和使用两个阶段进行，主要进行承载力和挠度的计算。
9、组合板的挠度应当分别按照荷载效应的标准组合和准永久组合进行计算。
10、梁与柱的刚接连接可采用三种形式：全焊连接、全螺栓连接和焊栓混合连接。
11、型钢混凝土结构中所采用的型钢主要有两种形式：实腹式和空腹式。
12、对于同等截面大小的构件，型钢混凝土构件的承载能力高于于钢筋混凝土构件。
13、粘结强度主要分为三种类型：平均粘接强度、局部最大粘接强度、残余粘接强度。
14、在抗震设计中提出强柱弱梁、节点更强，体现出了节点在结构中的重要地位。
二、名词解释1、完全剪切连接：P17完全剪切连接是指在达到承载能力极限状态时，即在达到承载能力极限状态时应为梁的主材（钢梁或混凝土板）破坏，而不是剪切连接件的破坏，使组合结构提前失去承载能力。
部分剪切连接：在极限弯矩作用下，界面上所产生的纵向剪力大于剪切连接件所能承担的剪力的总和。
即尚未达到组合梁的极限弯矩前，剪切连接件将发生剪切破坏。
2、块式剪切连接件:P253、剪切斜压破坏过程中的主裂缝:P4、组合板:p15、附加弯距:p1796、界限破坏:p1807、高位抛落不振捣法：p2758、部分剪切连接:P179、推出试验的一般规定:P2110、组合板的纵向水平剪切粘结破坏:p4411、非组合板:12、密实截面:13、平均粘结强度:P13314、残余粘结强度:P133三、简答题1、简述型钢混凝土偏心受压柱的大、小偏心受压破坏，并说明两者之间的主要区别。
钢板梁桥、钢桁架梁桥、钢箱梁桥与叠合梁桥
主梁 联结系 桥面 支座
• 上承式钢板梁桥上部结构：主梁
• 主要承重结构，由两片钢板梁组成，主要承受 竖向荷载。 • 跨度较小，可用等截面梁，跨度较大时，可采 用变截面梁。 • 同时设置竖向加劲肋和水平加劲肋，以保证腹 板的局部稳定性。 • 梁端的竖向加劲肋称为端加劲肋，它传递梁端 反力。
• 上承式钢板梁桥上部结构：联结系
箱型组合截面梁
• 3.组合结构桥梁的结构形式
• 组合桁梁桥
• 用钢桁架代替实腹钢梁并与混凝土桥面板相组合； • 具有较好的通透性和美观性； • 梁高通常比实腹梁桥大，节点设计比较复杂,特别对 桥面板与腹板连接节点的构造要求高。
武汉天兴洲大桥
• 3.组合结构桥梁的结构形式
• 组合刚构桥
• • • • • 钢-混凝土组合梁与混凝土桥墩或组合结构桥墩相固结； 减少桥面系的受力、减少支座的使用； 桥下净空大、造型美观、桥面平顺性好； 相对于简支梁桥其抗震性能更高，不会发生落梁事故； 设计与施工时需要重点解决的问题是保证桥面的荷载能 有效地传递到桥墩，即梁-蹲节点处的构造。
• 桥面荷载先作用于纵梁 • 再有纵梁传至横梁 • 再由横梁传至主桁架节点 • 纵梁间联结系将两片纵梁联成整体
• 3.主桁架的几何特点
• 优点：经济、构造简单、利于标准化和便于制 造安装 • 分类：
• 三角形桁架：三角形桁架构造简单，设计定型化， 便于安装制造
三角形桁架
• 斜杆形桁架
• 弦杆规格多 • 竖杆规格多，内力大 • 均为大节点
组合板梁桥
• 3.组合结构桥梁的结构形式
• 组合箱梁桥
• 箱型截面组合梁桥的抗扭刚度大，较工字型截面组 合桥具有更高的稳定性； • 增大跨越能力、解决桥下净空不足及避免施工时中 断交通的问题； • 浇筑桥面混凝土之前可以在负弯矩区钢箱梁底板上 方浇筑混凝土，这部分混凝土既可以发挥抗压作用， 又提高了钢箱梁底板及腹板的稳定性。
混凝土结构设计原理-考试-判断题
混凝土结构设计原理二、判断题1．通常所说的混凝土结构是指素混凝土结构，而不是指钢筋混凝土结构。
（×）2．混凝土结构是以混凝土为主要材料，并根据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等，组成承力构件的结构。
（√）3．我国《混凝土规范》规定：钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C10。
（×）4．钢筋的伸长率越小，表明钢筋的塑性和变形能力越好。
（×）5．钢筋的疲劳破坏不属于脆性破坏。
（×）6．对于延性要求比较高的混凝土结构（如地震区的混凝土结构），优先选用高强度等级的混凝土。
（×）7．粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础。
（√）8．只存在结构承载能力的极限状态，结构的正常使用不存在极限状态。
（×）9．一般来说，设计使用年限长，设计基准期可能短一些；设计使用年限短，设计基准期可能长一些。
（×）10．钢筋和混凝土的强度标准值是钢筋混凝土结构按极限状态设计时采用的材料强度基本代表值。
（√）11．荷载设计值等于荷载标准值乘以荷载分项系数，材料强度设计值等于材料强度标准值乘以材料分项系数。
（√）12．混凝土强度等级的选用须注意与钢筋强度的匹配，当采用HRB335、HRB400钢筋时，为了保证必要的粘结力，混凝土强度等级不应低于C25；当采用新HRB400钢筋时，混凝土强度等级不应低于C30。
（√）13．一般现浇梁板常用的钢筋强度等级为HPB235、HRB335钢筋。
（√）14．混凝土保护层应从受力纵筋的内边缘起算。
（×）15．钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算公式中考虑了受拉区混凝土的抗拉强度。
（×）16．钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪承载力计算公式是以斜拉破坏为基础建立的。
（×）17．钢筋混凝土梁斜截面破坏的三种形式是斜压破坏，剪压破坏，斜拉破坏。
（√）18．钢筋混凝土无腹筋梁发生斜拉破坏时，梁的抗剪强度取决于混凝土的抗拉强度，剪压破坏也基本取决于混凝土的抗拉强度，而发生斜压破坏时，梁的抗剪强度取决于混凝土的抗压强度。
5.3 组合结构桥梁连接件的布置方法、受力及强度计算示例
《全过程桥梁设计》同济大学土木工程学院桥梁工程系
组合梁中钢与混凝土间连接处剪力计算
混凝土桥面板中预应力、收缩、温度效应等作用产生的单位长度纵桥向剪力Vsm
在梁跨中间： 在梁端部：
《全过程桥梁设计》同济大学土木工程学院桥梁工程系
开孔板连接件的基本构造要求
开孔板连接件应符合以下构造要求 1、 当开孔板连接件多列布置时，其横向间距不宜小于开孔钢板高度的3 倍。 2、 开孔板连接件的钢板厚度不宜小于12mm。 3、 开孔板孔径不宜小于贯通钢筋与最大骨料粒径之和。 4、 开孔板连接件的贯通钢筋直径不宜小于12mm，应采用螺纹钢筋。 5、 圆孔最小中心间距应符合以下规定：
在组合梁中使得钢与混凝土连接处产生剪力的荷载主要有：恒载、活载、预应力、混凝土收缩、混凝土板与钢 梁间的温度效应等。
组合梁在桥梁整体作用(恒载、活载)产生的单位长度纵桥向水平剪力Vld
式中： V d——外荷载在梁上产生剪力； S——截面上混凝土的静矩； Iun ——不考虑混凝土开裂的组合截面惯矩。
组合结构桥梁的连接件形式
目前在组合结构特别是钢混结合段中有使用开孔板（或称PBL）连接件，这种连接件早期仅依靠开孔板孔洞中 混凝土形成的榫抵抗钢与混凝土之间的剪力，后来发现在孔洞中放置贯穿钢筋能够大大提高连接件的抗剪承载 力。
常规设置的开孔板连接件单孔承载力较大，能够避免焊钉的疲劳问题，但是开孔板使得混凝土产生分离，在组 合梁中有少量应用，但在钢混结合段中有大量的应用。
开孔板连接件的单孔抗剪承载力设计值应按下式进行计算
式中： d p——开孔板的圆孔直径(mm)； ds——贯通钢筋直径(mm)； f cd ——混凝土轴心抗压强度设计值MPa）； fsd——贯通钢筋抗拉强度设计值（MPa）。
结构模型破坏问题及分析
结构模型破坏问题及分析解建超朱江南（中南大学土木建筑学院湖南长沙410075）[摘要]通过对大量模型加载试验的观察、分析和研究，结合钢结构、混凝土结构等专业知识，总结纸质结构模型常见破坏形式，并对其产生原因进行分析，提出解决方案。
[关键词]模型构件破坏形式解决方案中图分类号：T U3文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0920110－01在我们生活中有各式各样的结构，基础设施中经常看到的有混凝土结强。
例如，在杆件中加塞子，纸带与杆接触处需再加两层纸条局部加固，构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢混组合结构等，这些结构的破坏原因主要考虑到节省材料减轻自重，只需短短的一段即可。
为强度不足、失稳、疲劳破坏等。
同样，在结构模型比赛中，模型的破坏形四、结构变形过大导致破坏或失效式各式各样，但是当我们对这些破坏形式进行总结时会发现，引发破坏的原在实际结构中都有变形的允许值，当其变形过大会影响建筑物的继续因与实际的结构相类似。
下面总结了结构模型破坏的几种常见形式。
使用，此时即认为达到承载能力极限。
例如铁路桥梁的挠度很大时则极易一个模型的构件主要有连接件、轴心受压构件、偏心受压构件、受弯造成铁路出轨。
某些情况下结构因变形过大而改变受力状态，导致整个结构件、拉弯压弯构件。
构破坏。
同样某些结构模型比赛中也会有变形的限制和因过大变形导致结一、轴心受力构件的破坏方式构破坏。
过大的变形有下列三种情况为了了解轴心受力构件的力学性能做了杆件压缩试验，压缩试验是在情况一：当杆件在垂直于主轴的横向力作用下，杆件内变矩较大，当常温、空气干燥下受到一次单向均匀压缩，在万能试验机上进行，由零缓同时承受轴压力时，即为压弯构件。
杆件横向绕曲变形明显，且变形在荷慢加荷直到试件破坏。
在电脑上自动生成了应力变形曲线。
载不变情况下随时间积累，最终变形过大破坏或超过允许值被视为失效。
由试验曲线可以得到有用的力学性能指标：抗压强度、弹性模量。
钢混组合结构
第18章钢结构的基本概念1.1）材质均匀，可靠性高；2）强度高质量轻；3）塑性和韧性好；4）制造与安装1）耐火性差；2）耐腐蚀性差。
2.3.钢结构在运输安装和使用过程中，你需具有足够的承载能力刚度和稳定性，整个结构必须安全可靠。
二要从工程实际出发，合理选用材料结构设计方案和构造措施，要符合桥梁结构的使用要求，要具有良好的耐久性。
三尽可能地节约钢材，减轻钢结构重量。
四尽可所选结构要便于运输，构造设计要便于检查与维护。
4.1）总安全系数容许应力法；2）三个系数（荷载，匀质，工作条件）的极限状态计4）以概率论为基础的极限状态设计法。
第19章钢结构的材料1.fu后才发生。
特征是破坏前构件有明显塑性变形，破坏后断口呈纤维状，色泽发暗。
脆性破坏特点是钢材破坏前的塑性变形很小，甚至没有。
平均应力一般低于钢材的屈服强度，破坏从应力集中处开始。
断口平直，2.1）均匀拉伸：弹性阶段，弹塑性阶段，屈服阶段，强化阶段，颈缩阶段。
伸长率，屈服强度，抗拉强度是钢材的三项主要力学性能指标。
屈强比越大，强度储备越小，反之越大，但过小时钢材强度利用率过低，不经济。
2）冷弯性能：是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对裂纹出现的抵抗能力的一项指标。
取决于质量和弯心直径对厚度的比值。
一方面检验钢材能否适应制作过程中的冷加工工艺过程，另一方面暴露钢材的内部冶金和扎制缺陷。
3）冲击韧性：指钢材在冲击荷载作用下吸收机械能的一种能力，是衡量钢材抵抗可能因低温、应力集中、冲击作用而导致脆性断裂的一项力学性能指标。
低温降低，越厚越差。
4）可焊性：指一定的工艺和结构条件下，钢材经过焊接后能获得良好的焊接接头性能。
3.4.5.6.1200至1300度）和压力作用下将钢锭热轧成钢板和型钢的生产工艺。
作用：7.钢材在超出弹性范围重复加载将改变钢材的性能，主要表现在钢材的屈服强度提高，8.9.10.250°左右时，钢材的抗拉强但伸长率和冲击韧性变差，钢材在此温度范围内呈脆性破坏特征的现象称之。
组合结构
浅谈组合结构建筑摘要: 本文首先阐述了组合结构的概念及优缺点，然后介绍了常见的两种组合结构，并根据其分类进行了简述。
通过对组合结构的震害和组合结构抗震加固改造的分析来进一步的认识组合结构。
底层框架-抗震墙结构抗震设计理念的阐述，得出了现阶段抗震设计分析存在的问题。
关键词：组合结构底层框架-抗震墙结构抗震设计组合结构震害加固改造底部框架抗震墙砌体房屋一、组合结构广义上讲，所有高层建筑结构都是组合结构，因为一个功能性建筑不可能只用钢或只用混凝土建造。
两种不同性质的材料组合成为一个整体而共同工作的构件称为组合构件。
组合结构是由组合构件组成。
例如，钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种物理力学性能完全不同的材料组合而成。
混凝土的抗压强度高而抗拉强度低。
钢材的抗拉和抗压强度都较高。
为了充分利用材料的力学性能，把混凝土和钢筋这两种材料组合在一起共同工作，使混凝土承受压力而钢筋主要承受拉力以满足工程结构的安全、经济、适用等要求。
两种不同性质的材料扬长避短，各自发挥其特长．因此具有一系列的优点。
组合结构的优点：1) 与混凝土结构相比,有更好的适用性和可行性,如减少构件体积,增大使用空间;减轻结构自重,减少或完全不用施工所需的模板和支撑；减少预埋件,改善抗震性能；方便施工、缩短工期。
2) 与钢结构相比,能较多地节约钢材,提高稳定性和抗扭性能,增大刚度,增强防锈和耐火性能,做到经济美观。
组合结构的缺点：1) 与钢结构相比,施工多一道工序,比较麻烦,影响进度。
2) 与混凝土结构相比,外露钢材需要进行防锈维护及防火处理。
二、组合结构的分类我国在组合结构方面的研究与应用始于20世纪80年代。
50多年来,组合结构的研究与应用得到迅速发展,至今已成为一种公认的新的结构体系,与传统的四大结构,即钢结构、木结构、砌体结构和钢筋混凝土结构并列,已扩展成为五大结构。
具体而言，包括两种结构：1．钢与混凝土组合结构；2．组合砌体结构。
1. 钢与混凝土组合结构用型钢或钢板焊（或冷压）成钢截面，再在其四周或内部浇灌混凝土，使混凝土与型钢形成整体共同受力，通称钢与混凝土组合结构。
组合结构
1.组合构件:由两种以上不同物理力学性质材料结合而成的整体，共同工作的构件2.组合结构:由组合构件形成的结构。
钢筋-砼组合构件:钢材，砼组成3.混合结构：由不同材料组成的子结构或构件以适当形式集合为一个统一连续能协同工作的新结构体系4.组合楼板：由压型钢板、砼板通过抗剪连接措施形成的能共同工作的板类构件5.坑凹效应（挠曲效应）：如果压型钢板的跨中挠度Δ大于20mm，在确定砼自重时应考虑挠曲效应，即因压型钢板的变形而使砼的厚度有所增加，这时应在全跨增加 0.7Δ厚度的混凝土重量作为均布荷载，或增设临时支撑6.完全剪切连接和部分剪切连接：砼与型钢之间产生水平剪力完全由抗剪连接件承担，直到正截面承载力达最大值，称为完全剪切连接。
反之，在正截面承载力还没达到最大值，抗剪连接件已经达到承载力极限，称为部分剪切连接。
7.组合结构类型：钢筋-砼组合板(由型钢，砼板，抗剪连接件组成)、钢筋-砼组合梁(由压型钢板，砼组成)、型钢砼结构(是核心部分的型钢，外部的钢筋，砼三种材料协调工作组合构件)、钢管砼结构(分类:圆钢管砼，矩形钢管砼，多边钢管砼)8.剪切连接件作用(1)承受混凝土板与钢梁界面上的纵向剪力(2)阻止界面处的纵向滑移(3)能抵御使混凝土板与钢梁分离的掀起力。
9.抗剪连接件的功能:限制被连接构件(砼翼板，钢梁)之间的相对错动。
10.抗剪连接件分类：刚性连接件、柔性连接件11.剪切连接件试验方法：推出法、梁式法。
设计方法:弹性，塑性12.在连续梁负弯矩区段（中间支座）的连接件的强度折减系数取0.9；位于悬臂梁负弯矩区段的连接件，其承载力折减系数取0.813.组合板的内力计算分为施工阶段和使用阶段14.组合板设计方法分为弹性方法和塑性方法15.实用计算中，常取be=50t，当压型钢板受压翼缘的实际宽度大于有效计算宽度时，截面特征按有效截面计算。
当be＞50t，按全截面考虑。
16.组合板的破坏模式：(1)弯曲破坏[在完全剪切连接条件下，最有可能发生的破坏形式。
组合结构
浅谈组合结构特点有两种以上性质不同的材料组合成的整体并能共同工作的构件称为组合构件，由各种组合构件构成的结构称为组合结构。
狭义的组合结构仅包括由钢和混凝土两种材料组成的组合柱、组合梁、组合板。
自上世纪80年代以来，经济建设持续高速发展，随着大量建筑物的兴建，各种新的结构形式不断涌现，组合结构作为一种新兴结构得到越来越广泛的应用与推广，而且应用前景越来越好。
组合结构将不同材料或构件组合在一起的结构形式，同时在设计时应将不同材料和构件的性能纳入整体进行考虑，以最有效地发挥各种材料和构件的优势，从而获得更好的结构性能和综合效益，其具有施工方便、节省材料、经济效果好等优点，因此，组合结构将成为继传统的四大结构（钢结构、钢筋混凝土结构、木结构及砌体结构）以后的第五大结构体系。
组合结构具有多种多样的组合方式和途径，如材料间的粘结力、机械连接件的抗剪抗拔力、构件或材料间的相互约束与支持等。
合理运用各种组合方式，可以使各种材料扬长避短，获得一系列性能优越的组合构件或体系。
例如，钢．混凝土组合梁通过抗剪连接件将钢梁与混凝土翼板组合，充分发挥了混凝土抗压强度高和钢材抗拉性能好的优点。
而钢管混凝土将钢管与混凝土组合，钢管的约束作用使混凝土处于三向受压从而提高了混凝土的强度和延性，混凝土对钢管的约束则防止了钢管的屈曲。
此外，钢板混凝土剪力墙、钢板混凝土组合井壁等也都使两种或多种结构材料通过不同的方式进行有效组合，可以获得更高的性能。
组合结构还包括多种结构体系之间的组合，如组合简体与组合框架所形成的组合体系、巨型组合框架体系等。
将钢筋混凝土核心筒或剪力墙与钢框架联合使用，使具有较大抗侧移刚度的钢筋混凝土核心筒或剪力墙主要承受水平荷载，而具有较高材料强度的钢框架主要承受竖向荷载，这样可利用轻巧灵活的钢框架做成跨度较大的楼面结构，避免了单一结构体系带来的弊端。
应用组合概念，还可以增强结构构件的局部性能，或在构件中形成部分组合作用。
《钢结构设计原理》复习思考题副本
《钢结构设计原理》复习思考题第1章绪论1.钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？1)钢材强度高，结构重量轻2）材质均匀，且塑性韧性好3)良好的加工性能和焊接性能4）密封性好5）钢材的可重复使用性6）钢材耐热但不耐火7）耐腐蚀性差8）钢结构的低温冷脆倾向2.结合钢结构特点，钢结构有哪些合适的应用范围？1）大跨结构2）工业厂房3）受动力荷载影响的结构4）多层和高层建筑5）高耸结构6）可拆卸的结构7）容器和其他构筑物8）轻型钢结构9）钢和混凝土的组合结构3.我国《钢结构设计规范》规定钢结构采用什么设计方法？具体的准则是什么？设计方法主要以概率极限状态设计法为主，对于钢结构的疲劳验算，以及储液罐和压力容器等结构，则依然沿用以经验为主的容许应力设计法4.两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？指的是承载能力极限状态和正常使用极限状态，其中承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载、结构和构件丧失稳定、结构转变为机动体系和结构倾覆，正常使用极限状态包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形、影响正常使用的振动、影响正常使用或耐久性能的局部破坏（包括组合结构中混凝土裂缝）5.分项系数设计准则的公式中，各符号的意义是什么？两种极限状态设计时对各物理量的代表值有什么要求？详见课本p10-p11，承载能力极限状态是采用设计值，而正常使用极限状态是采用标准值第2章钢结构的材料1.钢材的生产和加工工艺有哪些？对钢材质量和组织结构各有什么影响？钢材的生产大致可分为炼铁、炼钢和轧制，加工工艺可分为热加工、冷加工和热处理三种。
2.钢结构的破坏形式有哪两种？其特点如何？它们的区别在哪里？破坏形式有塑性破坏和脆性破坏，塑性破坏的特点是当应力超过屈服强度后材料有明显塑性变形，当应力继续增大，断面出现颈缩，有持续的变形时间。
脆性破坏的特点是破坏前无征兆（变形很小），断口平直，破坏突然发生。
压型钢板-混凝土组合楼板承载力设计方法综述
Vol.42,No.4 CP h丨v£ 讨第42卷第4期August,2016_________________________Sichuan Building Materials_________________________2016 年8 月压型钢板-混凝土组合楼板承载力设计方法综述王俊浩(同济大学，上海200092)摘要：大量试验表明，压型钢板-混凝土组合楼板 主要破坏模式是纵向剪切破坏，其纵向剪切承载力在组合 楼板承载力计算过程中起着决定性作用。
本文在研究文献 的基础上，梳理了压型钢板-混凝土组合楼板的发展概况 与结构特点，并着重总结、归纳了国内外研究进展及主要 国家规范中的计算方法。
关键词：组合楼板；承载力；设计方法中图分类号：TU398 +.9 文献标志码：A文章编号：1672 - 4011 (2016)04 - 0088 - 02DOI：10.3969/j.issn. 1672 -4011.2016.04.043 Design Method of Load Carrying Capacity for Composite Slabs with Steel Profiled SheetingW A N G Junhao(Tongji University,Shanghai 200092, China) Abstract ：A larger amount of research shows that the shear force is the main factor leading the failure of thecomposite slabs with steel profiled sheeting.The slip existing at the interface of steel and concrete is due to the insufficient load carrying capacity.Based on the published research work,characters and analytical methods are summarized and comments are addressed to the assessing methods in relevant standards.Key words：composite slabs；lood corrying capacity；design method〇前言压型钢板-混凝土组合板是在压成各种形式的凹凸肋 与槽纹的钢板上浇筑混凝土而制成的组合板[1]。
波纹钢板—混凝土组合梁的力学性能研究
第16卷增刊2地下空间与工程学报Vol．16 2020年11月Chinese Journal of Underground Space and Engineering Nov．2020波纹钢板—混凝土组合梁的力学性能研究*周小淇1，黄俊2，李海光3(1．苏州大学轨道交通学院，江苏苏州215000;2．苏交科集团股份有限公司，南京210000;3．浙江金华公路局，浙江金华321000)摘要:波纹钢板混凝土组合结构具有厚度小、强度高、抗变形能力强等优点，因而被广泛运用到隧道衬砌的设计中，本文为研究波纹钢板混凝土组合梁在静荷载作用下的抗弯性能，分别对安装剪力钉及不安装剪力钉的波纹钢板混凝土组合梁进行室内静力试验，观察试件的破坏形式，分析试件的荷载挠度曲线、荷载应变曲线，总结影响试件力学性能的因素。
采用ABAQUS建立有限元模型，模拟试件的加载过程，对比数值模拟结果和室内试验结果，并进一步分析波形、钢板厚度等因素对组合结构力学性能的影响。
研究表明:相同条件下，安装剪力钉的组合梁的极限荷载相比于不安装剪力钉组合梁提高了55%;当波距从150mm增大到230 mm，组合梁的极限荷载提高了59%;当波纹钢板厚从3mm增加到5mm，其极限荷载提高了19%。
研究结果为波纹钢板混凝土组合结构在隧道衬砌中的应用提供理论基础。
关键词:波纹钢板;波纹钢混凝土组合结构;静力试验中图分类号:TU375．1文献标识码:A文章编号:1673-0836(2020)增2-0656-08 Analysis on the Mechanical Property of the CorrugatedSteel-concrete Composite BeamZhou Xiaoqi1，Huang Jun2，Li Haiguang3(1．Institute ofＲail and Transportation，Soochow University，Suzhou，Jiangsu215000，P．Ｒ．China;2．JSTI Group，Nanjing210000，P．Ｒ．China;3．Highway Administration Bureau of Zhejiang Jinhua，Jinhua，Zhejiang321000，P．Ｒ．China) Abstract:The composite structure of corrugated steel and concrete has the advantages of small thickness，high strength and good construction flexibility，which has widespread applications in tunnel lining．In order to better apply this composite structure in tunnel liners，this paper studies the mechanical property of the corrugated steel-concrete composite beams．The static test of the corrugated steel-concrete composite beams with shear studs and without shear studs were carried out to investigate the failure mode，load-deflection curve and stress-strain curve．The finite element software ABAQUS was applied to simulate the loading process of the specimen．The simulation results were compared with the experiment results to analyze the influence of the thickness and the pitch of corrugated steel plate．The study shows that with shear studs，the ultimate load of the composite beam increased by55%．When the pitch of wave increased from150mm to230mm，the ultimate load of the composite beam increased by59%．When the thickness of corrugated steel plate increased from3mm to5mm，the ultimate load of the composite beam increased by59%．The results provide theoretical basis for the application of corrugated steel-concrete composite structure in tunnel liners．Keywords:corrugated steel plate;corrugated steel-concrete composite structure;static test*收稿日期:2020-06-12(修改稿)作者简介:周小淇(1998—)，女，江苏徐州人，硕士生，主要从事城市与地下空间、道路与铁道工程方向研究。
RCS 组合节点的构造措施与破坏模式分析
RCS 组合节点的构造措施与破坏模式分析门进杰;熊礼全;管润润;史庆轩;李慧娟【摘要】钢筋混凝土柱-钢梁（ RCS）组合节点受力复杂，不同的节点构造措施对其破坏模式和承载力影响显著。
根据试验和数值模拟结果，分析了8种RCS节点构造措施的传力机理及其对节点承载力的贡献，并提出设计建议。
分析了已有节点破坏模式的特征、受力机理、影响因素等；并根据国内外试验，提出了两种新的破坏模式：部分剪切破坏和节点-梁混合破坏。
通过分析其破坏特征、发生条件、受力机理等，给出了承载力计算建议。
研究成果为进一步建立RCS组合节点的受剪承载力公式提供依据。
%The joint of the composite frame system consisting of reinforced concrete column and steel beam ( RCS) is a complexpart .The different detailing requirements and failure modes have great effects on the RCS composite joint behaviors .Based on great amount of experimental research and numerical simulations , the in-fluence of eight parameters on the force transfer mechanism and shear capacity were analyzed .Some sugges-tions were presented for design .Two failure modes in RCS joints were introduced and suggestions were also presented for the joint design .In addition, two new failure modes, partial panel shear and beam & panel shear , were proposed .Failure characteristic , failure condition , factor and force mechanism for these two modes were described in detail .Some proposals were presented for joint shear capacity calculation .This paper provides a basis for distinguishing the shear failure modes .The shear capacity formula of RCS joints were pro-vided.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】8页(P81-88)【关键词】钢筋混凝土柱-钢梁(RCS);组合节点;构造措施;破坏模式;受剪承载力【作者】门进杰;熊礼全;管润润;史庆轩;李慧娟【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055【正文语种】中文钢筋混凝土柱-钢梁组合框架结构（简称RCS组合框架）是一种新型结构形式。
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圆钢管混凝土粘结界面损伤性能的试验研究
钢管混凝土
在制作过程中，总是不可避免的会在内部产生一些缺陷，在使用过程中，在外界因素作用下，这些微缺陷将不断发展合并，形成宏观裂缝，宏观裂缝继续扩展必将最终导致材料的破坏。
用下的受弯承载力及钢梁稳定性，主要采用自下而上的反向两点对称加载方式。）
外包花纹钢-混凝土组合梁负弯矩区结构性能试验研究_鲍会娟
节点的承载力、抗震性能、耗能能力、延性及刚性减弱
低周反复荷载试验
（模拟钢－混凝土组合结构
体系节点负弯矩区的抗震性能，提出了考虑剪力连接程度影响的钢－混凝土梁恢复力模型对组
合梁正向受力采用顶点指向型，反向受力采用退化的双线型，模型计算结果和试验结果吻合较好。）
1.聂建国，余洲亮，叶清华等．钢－混凝土叠合板组合梁抗震性能的试验研究[J]．清华大学学
报，1998，38(10)：35-37
2.聂建国，余洲亮等．钢－混凝土组合梁恢复力模型的研究[J]．清华大学学报，1999，39(6)：
121-123
节点的承载力、抗震性能、耗能能力、延性及刚性减弱
采用ANSYS进行三维有限元分析
京：东南大学土木工程学院，2003
钢管混凝土结构
随着外荷载的增加，内填混凝土在外荷载的作用下，微裂缝不断开展，其横向变形系数超过了钢管的横向变形系数，钢管对混凝土产生约束作用。试件的破坏主要是细观单元的拉伸破坏引起的。
多数学者都是从宏观角度对钢管混凝土柱进行分析。部分研究人员从微观的角度借助于数值模拟方法来分析和认识钢管馄凝土结构的宏观力学性能。
组合结构类型
损伤类型
研究方法
文献来源
压型钢板-混凝土组合板
荷载作用时，结构受弯承载力极限状态出现在组合板弯矩最大的垂直截面，压型钢板屈服，顶部混凝土被压碎，组合板因受弯承载力不足而破坏
按传统钢筋混凝土楼板计算规范计算
王俊浩.压型钢板-混凝土组合楼板承载力设计方法综述.
当混凝土与压型钢板的界面抗剪能力不足时，组合板尚未达到塑性极限弯矩，结构端部发生的滑移已经过大，组合板变形迅速增加，构件很快丧失承载力，发生剪切破坏
钢与混凝土组合梁
槽型组合梁表现出延性弯曲破坏形态，上翼缘混凝土压溃，下翼缘钢板受拉屈服，侧面钢腹板略有鼓屈。
试验中槽型组合梁试件的制作过程，主要分3个步骤，先制作钢结构，焊接栓钉，然后绑扎钢筋，最后浇筑混凝土。此外有三种理论分析模型，包括条带模型、壳有限元模型和实体有限元模型
聂建国.钢-混凝土组合结构桥梁研究新进展.土木工程学报，2012.45(6).
（主要对钢骨混凝土柱－钢梁节点进行了低
周反复加载试验，着重分析了组合节点在模拟地震作用下的破
坏形态、承载力、延性、滞回特性与应力传递机制）
陈伟恩．钢—混凝土组合结构节点抗震性能研究[D]：［硕士学位论文］．பைடு நூலகம்州：福州大学土木
建筑工程学院，2002
节点的承载力、抗震性能、耗能能力、延性及刚性减弱
试验与有限元分析相结合
钢管混凝土结构损伤与破坏研究
方钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁连接的内隔板式节点
节点在梁端塑性铰破坏模式下具有较好的承载力、耗能性能及滞回特征,而在剪切破坏及局部焊接破坏模式下则延性较低,抗震性能相对较差;节点在整个加载过程中刚度退化明显,持续均匀,同时表现出一定的变形恢复能力
主要进行方钢管混凝土柱与钢梁连接的内隔板式节点的抗震性能研究 。连续的混凝土楼板对节点受力性能是否会产生影响还有待研究。
研究了钢筋混凝±界面粘结性能的规律，定义了相应的损伤变量，建立了界面粘结损伤模型，得到了损伤演变方程和考虑损伤的粘结滑移本构方程，分析了粘结界面损伤及损伤演化机理。
基于界面损伤的钢管混凝土站结滑移性能硏究
钢管混凝土柱
管混凝土柱在压-扭荷载作用下，混凝土所承担的轴力将随扭矩的增加而增大，而钢管所承担的轴力将减小，若外加轴力较小时，还可能出现拉力。钢管混凝土柱在压-弯-扭荷载作用下的破坏模式由弯扭比决定，弯扭比较大时将发生“弯型破坏”，弯扭比较小时将发生“扭型破坏”。
基于节点域破坏的外包U型钢-混凝土_省略_凝土柱组合节点承载能力的理论分析_杨强胜
柱端混凝土被压碎，方钢管屈曲，在柱端形成塑性铰，造成柱端受弯破坏
基于节点域破坏的外包U型钢-混凝土_省略_凝土柱组合节点承载能力的理论分析_杨强胜
钢-混凝土组合梁局部屈曲失稳
负弯矩作用试验
（钢-混凝土简支组合梁在负弯矩作
方钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁连接的内隔板式节点的抗震性能试验研究
新型钢混凝土组合结构
外荷载作用下，组合挑梁的次边梁承担的荷载比例非常小，受载梁和其相邻梁承担了绝大部分荷载，
一类是解析法，一类则为数值解法
新型钢混凝土组合结构研究
圆钢管混凝土
随着钢管内壁与混凝土脱粘比例的增加，界面粘结强度越小，界面全部脱粘的钢管混凝土构件，界面上只有弱的摩擦力存在
已有的研究多集中在钢结构和钢筋混凝土领域，对于钢-混凝土组合结构开展得相对较少。
曲线梁桥钢管混凝土桥墩的扭转效应研究
型钢高强高性能混凝土框架节点
节点的破坏模式一般为核心区剪切破坏,破坏时核心区的剪切变形显著,导致其所引起的结构侧移在结构总水平位移中占有较大的比分
目前我国对型钢混凝土梁柱节点的试验研究大都集中在节点的破坏形态、抗剪承载力及抗震性能上,对节点连接构造和内力传递机理的研究不够深入。
欧洲规范( PSC法)EC4
建议无端部锚固组合板的纵向受剪承载力，可采用部分剪切粘结法( PSC 法)计算。该方法是基于部分粘结作用理论来计算组合板纵向受剪粘结能力的，认为组合
板的极限弯矩承载力由两部分构成: 钢板和混凝土中反向正应力形成的抵抗矩及钢板自身的折减塑性抵抗矩
Eurocode4，Design of Composite Steel and Concrete Structures，Part1.1,GeneralRules andrulesbuildings.
外包钢-混凝土结构
节点区混凝土受压破坏，并产生斜向的裂缝或者是交叉裂缝
相对界面滑移试验（钢板与混
凝土之间存在的相对界面滑移问题，这直接弱化了组合梁的组合效应，导致组
合梁的变形量增加、承载能力减弱。）
基于节点域破坏的外包U型钢-混凝土_省略_凝土柱组合节点承载能力的理论分析_杨强胜
梁端受压区混凝土被压碎，负弯矩钢筋屈服，在梁内出现塑性铰而发生受弯破坏
（主要对钢梁翼缘穿过节点核心区与以对拉钢筋代替钢
梁翼缘穿过核心区的两种组合节点进行了低周反复加载试验，并采用ANSYS进行三维有限元分析，
研究了这两种节点的承载力、抗震性能、耗能能力、延性及刚性。并建立了节点的力学计算模型，
推导了相应的受剪承载力计算公式。）
陈林．钢—混凝土组合梁与钢筋混凝土柱节点设计方法的试验研究[D]：［硕士学位论文］．南
型钢高强高性能混凝土框架节点杭震性能及设计计算理论研究