钢-混凝土组合梁解析
解析型钢混凝土结构大跨度模板支撑体系的技术
解析型钢混凝土结构大跨度模板支撑体系的技术引言随着社会经济高速发展，城市建筑物越来越高，建筑面积也越来越大，高层、超高层建筑也越来越多，大跨度型钢混凝土结构应用也越来越广泛，这种结构具有跨度大、难度大、承重大等特点，国内外许多工程施工单位也对此进行了广泛的研究，湖南某高层建筑通过严密组织，精心设计，完成了大跨度型钢混凝土结构的施工，本文结合该高层建筑的施工实例，对大跨度型钢混凝土组合支模体系施工技术进行了阐述。
1、工程概况湖南某高层建筑项目由2幢21层组成。
总建筑面积为58434㎡，裙房层高4.8m，标准层层高4.6m。
B幢主楼21层27～31轴及36～40轴为悬空结构，该部位结构离地净高为81.550m，连接悬空部位21层楼面梁采用型钢混凝土组合梁，板采用钢筋桁架自承式混凝土楼板。
型钢混凝土结构主梁截面尺寸为400mm×1200mm，采用250mm×900mm×20mm×30mm型钢，次梁截面为350mm×1200mm，采用200mm×600mm×16mm×25mm，150mm×600mm×16mm×25mm型钢，梁、板混凝土设计强度为C30。
2、施工难点分析1）工程支模高度高，离5层屋面结构高度达77.8m，采用普通扣件式落地钢管模板支架整体稳定性、高宽比难以满足安全要求。
2）高净空型钢混凝土梁结构跨度大，最大跨度达13.9m，边梁最大截面尺寸达400mm×1200mm。
3）工期紧，采用大型操作钢平台，安装时有大型机械设备，拆除时难度较大，拆除需花大量人力、物力，并且工期影响较大。
3、支模方案设计总体思路本土程悬空部位为型钢混凝土组合梁结构，梁模板支撑体系利用型钢自身的承载力，采用U型螺栓、螺母固定方钢的吊挂式模板支撑体系；楼板采用钢筋桁架自承式楼板，型钢混凝土梁顶部预埋焊有栓钉的连接钢板，下部设置轻型操作平台作为模板施工的操作及安全防护平台。
钢-混凝土组合梁翼缘有效宽度分析
Ｖ ｏ ． Ｎ ｏ． １２４ ２
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钢 一混凝 土 组合 梁 翼 缘 有 效 宽 度 分 析 ＊
刘 殿 中１ 刘 东辉２ 刘 寒 冰 ， ２
（ ： 林 大 学交 通学 院 ， 春 １吉 长 １ ０ ２ ； ２ 吉林 建 筑 ５ 程 学 院 ， 春 ．１ ０ ２ ） ３０ ５ ： １ ２ 长 ３０ １
向压应 力分 布不 均 ， 钢梁 越远 压应 力越 小 ． 离 由于初 等梁 理论 是基 于平 截面 假定 ， ： 的横截 面 在弯 曲变 形 即 梁
中仍保持 为 一个平 截 面 ， 该平 面 与变形 轴相 垂直 ， 且 这样 ， 力滞 效应 的影 响就 会在初 等 梁理 论 中被忽 略掉 ． 剪 在 钢 一 昆 土组合 梁设 计 中 ， 凝 土翼缘 板有 时很 宽 ， 凝 混 考虑 到 远离 钢 梁 的翼 缘 压应 力 很 小 ， 了避 免 进 行 复 为 杂 的三维 空 间分析 ， 将结 构简 化 为二 维平 面 的梁来 处理 ， 为翼 缘 在 一 定 宽 度 范 围 内压 应 力 是 均 匀 分 布 常 认 的， 这一 等效 宽度 称 为翼缘 有效 （ 计算 ） 度 ． 宽 引入 翼缘 有效 宽 度 的概 念 ， 采用 有 效 宽度 代 替 真 实 翼缘 宽 度 的 办 法 ， 基于 初 等梁理 论来 计算 梁 内 的最 大 变形 和应 力 ． 可 目前 ， 界各 国的设 计规范 均采 用此 种 方法进 行组 合梁 的设 计计 算 ． 国规范 中关 于混 凝土 翼缘 板有 效 世 我 宽 度 的规定 较为 简单 ， 考虑 的因素不 全面 ． 者根 据 国 内外 的相关 规 定 ， 钢 一混 凝 土组 合 梁 翼 缘有 效 宽 度 笔 对
关于 剪 力滞 后 问题 ， 内外 很 多 学 者 已经 做过 研 究 ， 究 方 法 主 要 有解 析 法 、 值解 法 以及 模 型 试 验 国 研 数
浅析钢-混组合结构剪力钉性能研究现状
浅析钢 -混组合结构剪力钉性能研究现状摘要：本文针对钢-混组合结构剪力钉的性能进展进行了简要分析。
总结了国内外学者对剪力钉在静力荷载下的多参数分析成果；分析了剪力钉疲劳性能研究现状并讨论了疲劳寿命的计算方法，进一步探究了新型布置形式群钉连接件受力特点。
1.概述为加快公路建设的进一步升级，钢桥梁因其独特的性能优势已大量应用于工程建设，其中钢-混组合结构于房屋建筑及桥梁工程领域较为广泛。
针对钢-混组合结构的研究可追溯到20世纪初，直在1926年，在钢与混凝土之间嵌入剪力连接件将两者结合标志着钢-混组合结构的诞生[1]。
为防止混凝土板相对钢结构的滑移和掀起，主要有四种剪力连接件类型[2]，剪力钉、开孔板、型钢块和锚固变筋，其中剪力钉因其经济优势和结构上的能显著改善钢-混凝土组合构件的界面粘结性能和变形协调能力，在实际工程应用已有50余年。
本文通过查阅整理国内外大量文献，以钢-混组合结构剪力钉力学性能研究为基础，浅析剪力钉静力性能、疲劳性能的研究现状及不足。
2.静力性能剪力钉的静力性能分析主要可分为三个主要部分：强度、刚度和延展性。
通过国内外学者的大量试验研究，得出剪力钉静力性能受多个参数的影响，主要影响因素：杆柄直径、螺柱高度及抗拉强度、混凝土抗压强度及弹性模量、混凝土浇筑方向等[3]。
近年来，超高性能混凝土（Ultrahigh-performanceconcrete ,UHPC）因其优越的力学性能（高强度、高弹模）广泛用于工程建设中[4]。
未探究薄UHPC板桥面栓钉剪力连接器的结构性能和有效性，结果表明UHPC中栓钉剪力连接件的静力强度仅受螺柱直径和螺柱材料的极限强度影响，而不受周围的混凝土强度影响，并得出实际的抗剪承载力远大于规范计算[5]。
随着剪力钉的大规模运用，也出现了较多问题，为达到较高的抗剪承载力需焊接大量的螺柱，时间成本、安全风险增加且其难以移除混凝土板，对钢梁造成一定的损伤。
因此，为了避免上述问题并保证均匀分布，采用大直径剪力钉无疑是最佳选择。
建市政实务基础练习题及答案解析
2019 一建市政实务基础练习题及答案解析一、单项选择题1.柔性路面主要代表是沥青类路面,其破坏主要取决于和极限垂直变形;A.剪切变形B.抗剪强度C.弯拉强度D.弯拉应变答案：D解析：柔性路面在荷载作用下产生的弯沉变形较大、抗弯强度小,在反复荷载作用下产生积累变形,它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变;2.水泥混凝土道路应设置垫层,加设半刚性垫层的主要作用是;A.提高路基承载力B.防止路基不均匀沉降C.提高路基稳定性D.减小路基沉降答案：B解析：路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时,宜加设半刚性垫层;3.水泥混凝土路面工程中,基层材料的选用原则,以下说法错误的是;A.特重交通道路宜选用碾压混凝土或沥青混凝土B.重交通道路宜选用水泥稳定粒料C.中等交通道路宜选择沥青稳定碎石D.轻交通道路宜选择石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料答案：C解析：特重交通道路宜选用贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土;重交通道路宜选用水泥稳定粒料或沥青稳定碎石;中、轻交通道路宜选择水泥或石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料;湿润和多雨地区,繁重交通路段宜采用排水基层;4.以下选项中不属于城镇道路路基工程施工准备工作的是;A.修筑排水设施B.安全技术交底C.临时导行交通D.施工控制桩放线测量答案：A解析：准备工作包括：1设置围挡,临时导行交通;2安全技术交底;3施工控制桩放线测量;4根据地质勘察报告进行试验;5.过街雨水支管沟槽及检查井周围应用或石灰粉煤灰砂砾填实;A.石灰土B.卵石土C.黏性土D.碎石土答案：A6.填方路基碾压按“先轻后重”原则进行,最后碾压应采用不小于级的压路机;答案：C7.当管道位于路基范围内时,施工时应采取适当作业原则,以下说法不正确的是;A.管顶以上 500mm 范围内不得使用压路机进行压实作业B.管顶至路床的覆土厚度在～时,路基压实时应对管道采取保护措施C.管顶至路床的覆土厚度不大于时,应对管道进行加固D.沟槽的回填土压实度应符合路基压实要求答案：D解析：当管道位于路基范围内时,其沟槽的回填土压实度应符合给水排水管道工程施工及验收规范的规定;8.二灰中的粉煤灰用量越多,早期强度,3个月的龄期的强度增长幅度也越大;A.越低B.越高C.变化不大D.无影响答案：A9.台背路基填土加筋的主要目的是为了;A.提高路基承载力B.减小路基与构造物之间的不均匀沉降C.提高路基稳定性D.减小路基沉降答案：B10.关于水泥混凝土道路基层的作用,阐述正确的是;A.防止或减轻由于唧泥产生板底脱空和错台等病害B.减少路基不均匀冻胀C.减少体积变形对混凝土面层产生的不利影响D.改善接缝的传荷能力E.调节路基可能产生的不均匀沉降11.再生沥青混合料中旧料含量的确定因素有等;A.路面层位B.旧路面材料的品质C.再生沥青性能D.再生剂的性能E.交通量答案：解析：再生沥青混合料中旧料含量：如直接用于路面面层,交通量较大,则旧料含量取值低,占 30~40%;交通量不大时用高值,旧料含量占 50~80%;12.热拌沥青混合料施工相邻两幅及上下层的横接缝应错位以上;答案：B13.改性沥青混凝土混合料宜采用拌合;A.连续式搅拌机B.移动式搅拌机C.间歇式搅拌机D.固定式搅拌机答案：C14.高温期施工水泥混凝土路面时,混凝土拌合物的初凝时间不得小于h;答案：A解析：高温施工时,混凝土拌合物的初凝时间不得小于 3h;低温施工时,终凝时间不得大于 10h;15.混凝土浇筑完成后应及时进行养护,养护方法错误的是;A.保湿覆盖B.土工毡覆盖C.喷洒养护D.围水养护答案：D解析：雨天或养护水充足情况下,可采用保湿膜、土工毡、麻袋、草袋、草帘等覆盖物洒水湿养护方式,不宜使用围水养护;16.沉入桩终止锤击的控制应以控制桩端为主;A.设计标高B.承载力C.工艺D.贯入度答案：A解析：桩终止锤击的控制应视桩端土质而定,一般情况下以控制桩端设计标高为主,贯入度为辅;17.在深水和深基坑、流速较大的坚硬河床进行基础工程施工时,应采用围堰;A.土B.土袋C.钢丝笼D.板桩答案：D18.关于支架法现浇预应力混凝土连续梁施工技术,说法错误的有;A.支架的地基承载力应符合要求B.支架底部应有良好的排水措施,不得被水浸泡C.安装支架时,应根据支架拼装间隙和地基沉降等,设置预拱度D.各种支架和模板安装后,宜采取预压方法消除拼装间隙和地基沉降等非弹性变形答案：C解析：安装支架时,应根据梁体和支架的弹性、非弹性变形,设置预拱度;19.斜拉桥混凝土主梁施工方法有多种,其中由于适用范围较广而成为斜拉桥主梁施工最常用的方法;A.顶推法B.平转法C.支架法D.悬臂法答案：D20.土压式盾构开挖控制说法正确的是;A.以土压和排土量控制为主,以塑流性改良、盾构参数控制为辅B.以泥水压和泥浆性能控制为主,以排土量控制为辅C.以土压和塑流性改良控制为主,以排土量、盾构参数控制为辅D.以土压控制为主,以排土量、盾构参数和塑流性改良控制为辅答案：C解析：土压式盾构,以土压和塑流性改良控制为主,辅以排土量、盾构参数控制;泥水式盾构,以泥水压和泥浆性能控制为主,辅以排土量控制;二、多项选择题1.湿陷性黄土路基处理,除采用防止地表水下渗的措施外,主要有等;A.排水固结法B.强夯法C.挤密法D.换填法E.振动压实法答案：解析：湿陷性黄土路基处理施工除采用防止地表水下渗的措施外,可根据工程具体情况采取换土法灰土垫层法、强夯法、挤密法、预浸法、化学加固法等因地制宜进行处理;2.关于石灰稳定土类基层,说法正确的是;A.石灰稳定土有良好的板体性B.石灰土的强度随龄期增长,但与养护温度无关C.只能用作高级路面的底基层D.其水稳性不如水泥稳定土,但抗冻性比水泥稳定土好E.石灰稳定土的干缩和温缩特性十分明显答案：A、C、E3.铺筑沥青混合料面层时,应喷洒粘层油的部位有等;A.在沥青稳定碎石基层上铺筑时,既有结构与沥青混合料层连接面B.多层式热拌沥青混合料面层之间C.在水泥混凝土路面加铺时,路缘石与沥青混合料层连接面D.在无机结合料稳定基层上铺筑时,基层与沥青混合料层连接面E.旧沥青路面上加铺时,检查井与沥青混合料层连接面4.改性沥青混合料的摊铺在满足普通沥青混合料摊铺要求外,还应做到;A.摊铺速度宜放慢B.铺筑路面宜采用非接触式平衡梁自动找平C.摊铺系数应通过试验段取得,一般为～D.在喷洒有粘层油的路面上铺筑时,宜使用履带式摊铺机混合料摊铺温度应试验确定,一般不低于 160℃解析：除满足普通沥青混合料要求外,还应做到：1在有粘层油的路面上,宜使用履带式摊铺机;施工温度经试验确定,一般不低于160℃;2摊铺速度放慢至 1~3m/min,松铺系数应通过试验段取得;3采用自动找平方式,中、下面层采用钢丝绳或铝合金导轨引导的高程控制方式,上面层宜采用非接触式平衡梁;5.进行防水层施工前,基层混凝土强度应达到设计强度的以上;%%%%答案：B6.浇筑混凝土前,应检查模板、支架的,检查钢筋及预埋件的位置,规格,并做好记录;A.承载力B.数量C.刚度D.材质E.稳定性答案：在计算预应力筋下料长度时,应考虑的因素有;A.结构的孔道长度B.锚夹具长度C.千斤顶长度D.工作长度E.外露长度解析：预应力筋下料长度,计算时应考虑孔道长度或台座长度、锚夹具长度、千斤顶长度、焊接接头或墩头预留量,冷拉伸长值、弹性回缩值、张拉伸长值和外露长度等因素;8.关于灌注桩水下混凝土灌注用导管要求的说法,正确的有;A.导管直径宜为 20～30cm,节长宜为 3mB.导管不得漏水,试压的压力宜为孔底静水压力的倍C.导管采用法兰盘接头宜加锥形活套D.导管轴线偏差不宜超过孔深的 %,且不宜大于 10cmE.采用螺旋丝扣型接头时必须有防止松脱装置答案：解析：导管应符合下列要求：1导管直径宜为20～30cm,节长宜为 2m;2导管不得漏水,使用前应试拼、试压,试验压力为孔内水深倍压力;3导管轴线偏差不宜超过孔深的 %,且不宜大于 10cm4导管采用法兰盘接头宜加锥形活套,采用螺旋丝扣型接头时必须有防止松脱装置; 9.采用悬臂浇筑法施工的预应力混凝土连续梁,确定悬臂浇筑段前段标高时,应考虑的因素有;A.挂篮前端的垂直变形值B.预拱度C.桥梁纵坡度D.施工中已浇段的实际标高E.温度影响解析：预应力混凝土连续梁、悬臂浇筑段前端底板和桥面标高的确定是连续梁施工的关键问题之一,确定悬臂浇筑段前端标高时应考虑：1挂篮前端的垂直变形值;2预拱度设置;3施工中已浇段的的实际标高;4温度影响;10.钢一混凝土组合梁混凝土桥面应全断面连续浇筑,以下浇筑顺序正确的是;A.顺桥向自跨中向两端浇筑B.顺桥向由一端开始浇筑C.顺桥向自两端向跨中浇筑D.横桥向由中间向两侧浇筑E.横桥向由两侧向中间浇筑答案：。
体外预应力钢-混组合梁有限元分析
体外预应力钢-混组合梁有限元分析王斯宇【摘要】基于Newmark组合梁线性分析理论,本文构造了考虑界面滑移的部分连接组合梁单元,与匹配的体外索单元,通过算例,验证单元的适用性,并分析了界面滑移刚度对体外预应力组合梁结构刚度和预应力增量求解的影响.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2018(040)004【总页数】4页(P46-49)【关键词】钢混组合梁;体外预应力;滑移;刚度矩阵;有限元【作者】王斯宇【作者单位】浙江大学建筑工程学院交通工程研究所, 杭州 310058【正文语种】中文【中图分类】TU3750 引言钢混组合梁通过剪力连接件连接混凝土板和钢梁，充分发挥了钢材的弯拉性能和混凝土的弯压性能。
体外预应力的应用进一步降低梁自重与截面应力水平，改善结构的承载和抗裂性能。
组合梁交界面存在滑移，仅在少数情形下具有解析解，为确定体外预应力组合梁实际性能，国内外学者进行了大量理论和试验研究。
Troitsky[1]等人采用虚功原理确定了预应力钢梁中预应力增量的表达式；Naaman[2]等通过分析大量试验结果，提出了将最大弯矩截面预应力筋处混凝土应变折减计算预应力应变的折减粘结系数法；Harajli[3]提出以跨高比确定等效塑性区长度，考虑预应力混凝土梁的开裂影响。
国内相关研究起步较晚：方志[4]通过试验，分析预应力组合梁的受力性能，考察了预应力筋松弛徐变及界面滑移的影响；宗周红[5,6]采用分层板壳单元对预应力组合梁完成非线性分析，并利用实验结果验证了方法的有效性。
1 组合梁单元刚度矩阵推导1.1 假设条件（1）材料均为线弹性，不考虑混凝土开裂，忽略混凝土配置钢筋的影响。
（2）受力时，混凝土板和钢梁为小变形，有相同曲率与挠度，并满足各自平截面假定，不考虑界面掀起效应。
（3）栓钉考虑为交界面上均布抗剪连接，荷载-滑移关系为线性。
（4）体外索与转向块为光滑的点接触，忽略索自重，线形为多折线。
1.2 位移模式本文下标cf、s分别对应混凝土板与界面滑移，钢梁相关变量不含下标。
4-第4章 压型钢板混凝土组合楼板解析
钢板承担未结硬混凝土的板的重量和施工荷载。
19
（3）由于压型钢板不替代混凝土板内的受拉钢筋 作用，可不采用防火涂料，但仍宜采用镀锌板使其能 起防绣作用。 （4）压型钢板与混凝土之间的叠合面可以放松要 求，不要求采用带有特殊要求的压型钢板； （5）采用圆柱头焊钉将压型钢板与钢梁相连，以 保证施工人员的施工安全。 目前，国内高层建筑钢结构中，主要采用上述非 组合楼板，其主要的原因是国内生产的压型钢板多数 无压痕波槽，不能传递压型钢板与混凝土之间的横向 剪力 。
弹性理论计算方法就是按工程力学的方法计算，适
合压型钢板混凝土楼板的施工阶段计算及挠度计算。计 算时，采用压型钢板混凝土楼板的换算截面。即根据计
算要求，将混凝土截面换算成相当于与钢材的截面，然
后按工程力学的方法计算。
塑性理论的计算方法适用于计算承受静力荷载或承
受间接动力荷载压型钢板混凝土组合板的承载力。计算 时，考虑构件截面上应力重分布。
46
4.4.3
1、永久荷载 压型钢板及混凝土的自重。 2、可变荷载
荷载
施工活荷载： 工人、施工机械设备等自重。 附加荷载： 当有混凝土堆放附加管线混凝土泵等以 及过量冲击效应时，应适当增加荷载。 3、额外荷载 当压型钢板跨中挠度 δ大于 20 ㎜时,应考虑“坑凹”效应， 计算混凝土自重时,将全部的混凝土厚度增加0.7 δ 。
(d) YX-75-230-690
(e)YX-75-230-690(Ⅱ)
(f)BD-40弯全闭合型
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2 国外压型钢板的板型
国外生产的压型钢板板型较多，典型板型见下图。
27
28
4.2.2
压型钢板的截面特征ຫໍສະໝຸດ 1、 压型钢板截面特征计算
【国家自然科学基金】_钢-混凝土连续组合梁_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
科研热词 预应力 钢-混凝土组合结构 钢-混凝土组合箱梁 钢-混凝土组合梁 连续梁 组合桥面系 组合刚构桥 稳定 界面滑移 波形钢腹板 槽型组合梁 梁段有限元法 桥梁工程 桥梁 极限承载力 数值方法 双重组合 abaqus
科研热词 钢-混凝土组合梁 负弯矩区 能量变分原理 开裂 剪力滞 组合连续梁 竖向掀起 界面滑移 有效翼缘宽度 叠加原理 动力性能 剪切变形
推荐指数 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
科研热词 连续组合梁 解析法 界面滑移 理论与试验 混凝土开裂 有限元模型 挠度计算 工程结构 双层连续组合梁 体外预应力
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
科研热词 推荐指数 组合梁 4 设计方法 2 拉应力 2 微分方程 2 局部释放组合作用 2 刚度 2 静力试验 1 钢-混凝土组合连续箱梁 1 连续倒塌 1 组合结构 1 滑移 1 模型试验 1 桥梁工程 1 栓钉连接件 1 有效刚度 1 时变 1 早期组合作用 1 施工阶段 1 推出试验 1 截面刚度 1 悬链线作用 1 哈密顿原理 1 受拉刚化效应 1 受剪承载力 1 压拱效应 1 剪力滞效应 1 剪切变形 1
钢-混组合桥梁病害及维修加固
钢-混组合梁桥施工质量及施工工艺的研究一．立项背景和依据1、研究背景钢-混凝土组合箱梁桥是目前城市桥梁中的一种新型桥梁，该结构形式最早出现于19世纪末20世纪初,经过几代工程师们近百年深人、细致、全面地研究和应用,自20世纪70年代开始快速发展。
这类桥梁充分发挥了钢材与混凝土的材料性能，在我国运用越来越多，具有广阔的应用前景。
与此同时，这类桥梁由于本身特点，在施工过程中往往会出现一些质量问题。
严重影响结构的耐久性和运营安全。
本文以以广吉高速宁都北互通宁都北跨线桥钢混叠合梁为依托，以可能出现的施工质量问题为研究对象。
研究钢-混组合梁施工工艺等关键技术问题。
2、研究目的与意义随着经济的发展，江西省高速公路网的不断建设，必将带动本省经济的发展，同时还可通过公路建设造就出一条条沿线经济增长带，拉动区域经济发展，以达到整个本省经济全面发展的目的。
高速公路建设过程中必将遇到众多桥梁。
将混凝土桥面板与钢箱梁组合成整体共同受力的结构形式，充分发挥了钢材抗拉、混凝土抗压的材料优点。
它具有受力性能好，抗震性能优良，自重轻，施工快速方便、省脚手架和模板，保护环境，不影响下部交通等优点，同时，相比以单一材料的混凝土结构和纯钢结构，组合结构可以在结构的力学性能与经济性之间寻求一个更好的平衡点。
这类桥梁结构轻巧、跨越能力大、施工速度快且不影响交通为主要特点的钢混组合连续梁能最大程度满足建设要求。
比如，在城市立交桥建设中，钢-混组合梁也以其跨越能力大，建筑高度小，抗震性能好以及施工速度快等优点得到了广泛的应用，取得了较好的技术经济效益。
但是由于钢材与混凝土本身的材料特点及组合桥梁的结构特征，在施工过程中会出现一些质量问题。
桥面板的后浇剪力槽孔、纵横向板缝、钢梁焊缝、剪力连接件等部位都易出现问题。
鉴于上述原因导致组合梁桥的质量和安全得不到保证，而且影响交通及行人的身体安全。
严重影响了桥梁的工作性能和使用寿命。
因此，为保证该类桥梁的安全运营，延长其使用寿命。
《结构设计原理》习题解析
《结构设计原理》习题解析三、名词解释1．抵抗弯矩图答：抵抗弯矩图是指按实际纵向受⼒钢筋布置情况画出的各截⾯抵抗弯矩，即受弯承载⼒Mu沿构件轴线⽅向的分布图形。
2．混凝⼟收缩答：混凝⼟的凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移⽽减⼩的现象称为收缩。
3．混凝⼟徐变答：在荷载的长期作⽤下，混凝⼟的变形将随时间⽽增加，亦即在应⼒不变的情况下，混凝⼟的应变随时间继续增长这种现象被称为混凝⼟的徐变。
4．可靠性答：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能。
5．可靠度答：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
6．承载能⼒极限状态答：结构构件达到最⼤承载能⼒或不适于继续承载的变形或变位的状态。
7．正常使⽤极限状态答：结构或结构构件达到正常使⽤或耐久性能的某项限值的状态。
8．剪跨⽐答：剪跨⽐是反映梁内正应⼒σ和剪应⼒τ的相对⽐值。
9．作⽤效应最不利组合答：所有可能的作⽤效应组合中对结构或结构构件产⽣总效应最不利的⼀组作⽤效应组合。
10．深受弯构件答：钢筋混凝⼟深受弯构件是指跨度与其截⾯⾼度之⽐较⼩的梁。
1. 先张法答案：先张拉钢筋，后浇筑构件混凝⼟的⽅法。
先在张拉台座上，按设计规定的拉⼒张拉预应⼒钢筋，并进⾏临时锚固，再浇筑构件混凝⼟，待混凝⼟达到要求强度后，放张，让预应⼒钢筋回缩，通过预应⼒钢筋与混凝⼟之间的粘结作⽤，传递给混凝⼟，使混凝⼟获得预压应⼒。
2. 预应⼒损失答案：由于施⼯因素、材料性能和环境条件等的影响，钢筋中的预应⼒会逐渐减少，这种预应⼒钢筋的预应⼒随着张拉、锚固过程和时间推移⽽降低的现象称为预应⼒损失。
3. 部分预应⼒混凝⼟结构答案：部分预应⼒混凝⼟结构是指构件在作⽤（或荷载）短期效应组合下控制的正截⾯的受拉边缘可出现拉应⼒的预应⼒混凝⼟结构，其预应⼒度⼤于0，⼩于1。
4. ⽆粘结预应⼒混凝⼟梁答案：⽆粘结预应⼒混凝⼟梁是指配置的主筋为⽆粘结预应⼒钢筋的后张法预应⼒混凝⼟梁。
钢混凝土组合梁2015
钢-混凝土组合梁2015钢-混凝土组合梁(以下简称组合梁)是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型梁，通常其肋部采用钢梁，翼板采用混凝土板，两者间用抗剪连接件或开孔钢板连成整体。
抗剪连接件是钢梁与混凝土板共同工作的基础，它沿钢梁与混凝土板的交界面设置。
两种材料按组合梁的形式结合在一起，可以避免各自的缺点，充分发挥两种材料的优势，形成强度高、刚度大、延性好的结构形式。
近几年，钢-混凝土组合梁在我国的应用实践表明，它不仅可以很好地满足结构的功能要求，而且还具有良好的技术经济效益。
钢-混凝土组合梁的特点钢-混凝土组合梁可以广泛的用于建筑结构和桥梁结构等领域。
对比钢梁和钢筋混凝土梁，钢-混凝土组合梁具有以下主要特点：(1)由于混凝土板与钢梁共同工作，可以充分发挥钢材与混凝土材料各自材料特性；另外，钢-混凝土组合梁与钢板梁相比节省钢材约20％-40％，可以降低造价。
(2)增大梁的截面刚度，降低梁的截面高度和建筑高度。
(3)组合梁的混凝土受压翼板增加了梁的侧向刚度，防止了主梁在使用荷载下的扭曲失稳。
(4)降低冲击系数，抗冲击、抗疲劳和抗震性能好。
(5)可以节省施工支模工序和模板，有利于现场施工。
钢-混凝土组合梁发展钢-混凝土组合梁结构是在钢结构和钢筋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受弯构件。
在荷载作用下，混凝土板受压而钢梁受拉，充分发挥钢材与混凝土的材料特性，实践表明，它兼顾钢结构和混凝土结构的优点，具有显著的技术经济效益和社会效益，将成为结构体系的重要发展方向之一，作为组合结构体系中重要的横向承重构件的钢-混凝土组合梁在建筑及桥梁结构等领域必将具有广阔的应用前景。
其发展过程大致经历以下四个阶段：1、20世纪20年代--30年代。
萌芽阶段。
钢一混凝土组合梁的研究始于1922年，MackayMH在加拿大Domion桥梁公司进行了两根外包混凝土钢梁试验，同时英国国家物理实验室也进行了外包混凝土钢梁的试验，随后在30年代中期出现了钢梁和混凝土翼板之间的多种抗剪连接构造方法，可以看到处于萌芽阶段的研究主要集中于考虑防火需要的外包混凝土钢梁及实用连接件的研究，而未考虑两者的组合工作效应，这一阶段探索性的研究为后续钢-混凝土组合梁的蓬勃发展奠定了一定的基础。
钢-混凝土组合梁
钢-混凝土组合梁（steel-concrete composite beam ）是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构型式。
它主要通过在钢梁和混凝土翼缘板之间设置剪力连接件（栓钉、槽钢、弯筋等），抵抗两者在交界面处的掀起及相对滑移，使之成为一个整体而共同工作。
基本概念钢-混凝土组合梁同钢筋混凝土梁相比，可以减轻结构自重，减小地震作用，减小截面尺寸，增加有效使用空间，节省支模工序和模板，缩短施工周期，增加梁的延性等。
同钢梁相比，可以减小用钢量，增大刚度，增加稳定性和整体性，增强结构抗火性和耐久性等。
近年来，钢-混凝土组合梁在我国城市立交桥梁及建筑结构中已得到了越来越广泛的应用，并且正朝着大跨方向发展。
钢-混凝土组合梁在我国的应用实践表明，它兼有钢结构和混凝土结构的优点，具有显著的技术经济效益和社会效益，适合我国基本建设的国情，是未来结构体系的主要发展方向之一。
计算原理在钢-混凝土组合梁弹性分析中，采用以下假定：①钢材与混凝土均为理想的弹性体；②钢筋混凝土翼缘板与钢梁之间有可靠的连接交互作用，相对滑移很小，可以忽略不计；③平截面假定依然成立；④不考虑混凝土翼缘板中的钢筋（该假设只在正弯矩承载力计算时成立，负弯矩承载力计算式需考虑钢筋作用）。
（有修改）来源:百度百科钢-混凝土组合梁对传统村落的保护则更为重要，使传统村落的保护与更新整体形成可持续发展的良性循环；（2）从宏观上来看，对于传统村落中的街巷院落等的保护策略，要使其保护应具有整体性和层级性，比如街巷空间和广场等具有交往功能的空间类型保护可以结合村落的历史要素及非物质文化遗产，为村民提供更多交往活动的场所；（3）从微观角度来看，在维护和修缮新建单体建筑的基础上，适应性更新的原则是改善传统村落人居环境的重要方法，对院落单元与建筑功能整合更新，植入现代化居住功能以提高居住的舒适性。
参考文献[1]周立军，梅彤.长白山地区井干式传统民居研究[J].哈尔滨工业大学学报，2008（4）：32-35.[2]张成龙，邱爽.长白山区传统木构建筑的建构解析[J].吉林建筑工程学院学报，2009（2）：87-89.[3]肖冰.东北地区井干式传统民居建构解析[J].陕西建筑，2010（2）：73-75.[4]任凤霞.长白山文化概述[M].长春：吉林出版集团有限责任公司，2013.[5]张东.中原地区传统村落空间形态研究[D].广州：华南理工大学博士学位论文，2015.[6]金正镐.东北地区传统民居与居住文化研究[D].北京：中央民族大学硕士学位论文，2004.[7]周巍.东北地区传统民居营造技术研究[D].重庆：重庆大学硕士论文，2006.[8]韦娜.西部山地乡村建筑外环境营建策略研究[D].西安：西安建筑科技大学博士论文，2012.编辑:刘岩。
钢混组合梁桥的设计要点和方法
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箱形钢-混凝土组合梁简介
中 图分 类 号 ： ３ ８ ９ ＴＵ ９ ．
文献标识码 ： Ａ
从２ ０世纪初 到现在 ， 钢～混凝土 组合结构 已经 出现了近百 ２ １ 箱形钢一 混凝 土组 合 梁 ． 年， 这项技术在 人们不 断 的研 究和 工程 实践 中 日趋完善 。但 是 ，
维普资讯
・
７ ・ ０
第３ ３卷 第 ３ ２期 ２００７年 １１月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ （ ＵＲＥ ＴＥ
Ｖｏ＿ ３ Ｎｏ． ２ ｌ３ ３ Ｎｏ ２ ０７ ｖ． ０
文章编号 ：０ ９６ ２ （０ ７ ３ —０ ００ １０ —８ ５２ ０ ）２０ ７—２
在箱形 钢一 混凝 土组 合梁 的概念被 提出后 ， 人们开始通过理 象其他一些应用技术 的研究领域一样 ， 人们总是希 望一项技术不 论分析或试验等方式来研 究其 性能 ， 取得 了一些成果 。下面对 并 断地发展 ， 以使其获得更强的生命力 和更 宽广的应用空 间。箱形 这些研究做一介绍。 钢一 混凝土组合梁正是在这样不断探索的过 程 中出现的。 为 了研 究箱形钢一混凝土组合梁 的弯扭性能 ， 清华大学 的聂 建国教授 和南京水利 科学研 究 院的胡少伟 完成 了对 ６根箱形钢
—
１ 箱 形钢一 混凝 土组 合梁 的提 出
钢一混凝土组合梁结构 由上部钢筋混凝 土板 （ 或预应力混凝
混 凝 土组合梁 的纯 扭 和弯扭试验 。其 中 ２根组 合梁 为纯扭试
土板 ） 和下部 的钢梁 组成 ， 混凝 土板 和钢梁 之 间通 过剪 力连接 件 验 （ 以改变配箍率为主 ）４根组 合梁 为弯扭试 验（ ， 以改变加载 的弯
钢-混凝土组合梁解析
设 计 内 容
弹性 方法
压区 砼换 算为 钢
？
钢梁
抗弯 抗剪 折算应力 连接件 挠度 稳定 裂缝
6
塑性 方法
截面砼 和钢均 达设计 强度
§3成钢与混凝土组合梁。在这种组合梁中，混凝土与 钢梁共同受力，协调变形。这种组合梁能够充分的利
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钢与混凝土组合梁抗剪连接件种类及示意图
16
3.1.2 组合梁工作的基本原理
非组合梁
由混凝土翼缘板与钢梁组成的组合梁，若两者交
界面上之间无连接措施时，则在竖向荷载作用下，混凝
土翼缘板截面和钢梁的弯曲相互独立，见图3.1.7各自有
中和轴。若忽略交界面上的摩擦力，交界面上仅有竖向 压力，二者必然发生相对水平滑移错动。所以，其受弯 承载力为混凝土板截面受弯承载力和钢梁截面受弯承载 力之和。这种梁成为非组合梁。
2
2
I0 y 0 hc1
I0 W H y0
b 0
I0 W y0
c 0
46
4、考虑混凝土徐变的截面抵抗矩
组合梁在永久荷载的长期作用下 , 受压翼缘混凝土
发生徐变,将使混凝土翼缘的应力减小,钢梁的应力增大。 为了在计算中反映这一效应 , 可将混凝土翼缘板有效宽 度内的截面面积除以2换算成钢材截面面积。 此情况下 , 组合截面的中和轴一般位于钢梁的截面 内（见图 3.4.3 ）。换算后的组合截面面积、惯性矩、 对钢梁上翼缘、下翼缘的抵抗矩以及对组合梁顶面的抵
c I0 c y0
48
3.4.2 施工阶段组合梁计算
在楼板的混凝土未达到强度设计值以前，全部荷载 由组合梁中的钢梁承受，所以，施工阶段只需对钢梁 进行计算，其计算内容为；钢梁的正应力计算、剪应 力计算、整体稳定计算和钢梁挠度计算。此时称为组 合梁的第一受力阶段。
钢与混凝土组合梁的设计步骤解析
钢与混凝土组合梁的设计步骤解析摘要：本文介绍了钢与混凝土组合梁的特点，对钢与混凝土组合梁的主要设计思路及计算方法进行了简要的概述，就设计中的一些概念和步骤进行解析，供大家参考。
关键词：钢与混凝土组合梁；翼板；板托；抗剪连接件一、概述钢与混凝土组合梁是由钢梁和钢梁所支承的钢筋混凝土板通过连接件使钢梁和钢筋混凝土板结合成为整体而共同工作的一种结构形式。
组合梁充分利用了钢材和混凝土两种材料和结构特性，充分发挥了钢材的抗拉性能和混凝土抗压性能。
钢材的抗拉性能好，把钢材布置在构件的受拉区、混凝土的抗压性能好而抗拉性能差，故把混凝土布置在构件的受压区，相互祢补了彼此的弱点，充分发挥了彼此的长处，从而达到节约材料的目的。
同材料单一结构相比，组合梁具有承载力高，结构刚度大，节约钢材（可达15%~25%），降低造价，降低楼盖结构高度（可降低20%~30%），增强了钢梁的整体稳定性，防水性能好，抗震性能强，便于铺设管线等特点，组合梁的截面高度比混凝土梁小，组合梁的截面高度仅为（1/16~1/20）L（视载荷、跨度、梁间距而定）；因而能增大室内的净空高度，增大使用空间，由于采用钢梁，减少了部分模板工作量，施工简单方便，不需复杂的施工工艺，具有较为显著的技术经济效果。
组合梁与非组合梁相比，其缺点在于：1.由于钢梁顶面焊有抗剪连接件，在施工中行走不便；2.耐火等级差，对耐火要求高的钢梁，需要对其涂刷耐火涂料，增加了项目造价。
二、组合梁的设计厂房内各种平台跨度不大时，设计中往往采用钢筋混凝土结构，一般也能满足使用要求，但工艺和使用往往要求有较大的跨度和柱距，这时采用钢筋混凝土结构往往不能满足使用要求；采用钢梁与混凝土板组合楼盖，在钢梁的翼缘上，每隔一定距离便焊有圆柱头焊钉连接件或短槽钢连接件，通过连接件使钢梁与混凝土板联结成为整体而共同工作，其全部荷载由组合梁的整个截面承受，这种结构应称为钢与混凝土组合梁结构。
由于钢梁与混凝土板共同工作，故钢梁截面较小，挠度小，刚度大，降低楼盖结构高度，经济性较好。
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§ 3.2 构造要求 3.2.1 材料
1.混凝土 强度等级不低于C20。
2.钢筋
混凝土板中一般采用HPB235与HRB335。 3.钢材 宜采用Q235与Q345。
24
3截面高度 简支梁组合梁的高跨比为1/18~1/12,一般取1/15. 2、混凝土楼板的厚度 当楼板采用压型钢板组合板时 , 压型钢板凸肋顶 至混凝土板顶混凝土板厚度不应小于50mm. 当楼板采用普通钢筋混凝土板时,混凝土板的厚度 不应小于100mm. 组合梁混凝土板厚，一般以10mm为模数，经常采 用的板厚为100mm、120mm、140mm、160mm 。 3、混凝土板的有效宽度 be b0 b1 b2
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钢与混凝土组合梁抗剪连接件种类及示意图
16
3.1.2 组合梁工作的基本原理
非组合梁
由混凝土翼缘板与钢梁组成的组合梁，若两者交
界面上之间无连接措施时，则在竖向荷载作用下，混凝
土翼缘板截面和钢梁的弯曲相互独立，见图3.1.7各自有
中和轴。若忽略交界面上的摩擦力，交界面上仅有竖向 压力，二者必然发生相对水平滑移错动。所以，其受弯 承载力为混凝土板截面受弯承载力和钢梁截面受弯承载 力之和。这种梁成为非组合梁。
29
§ 3.3 组合梁试验结果分析
3.3.1 组合梁正截面受力性能
由试验结果知；从加荷到破坏，组合梁 正截面经历弹性、弹塑性和塑性三个受力阶 段，见图3.3.1
塑性 弹塑性 A 弹性
B
30
31
简支组合梁破坏形态
32
连续组合梁破坏形态
33
3.3.1
1、弹性阶段
组合梁正截面受力性能
在荷载作用初期，组合梁整体工作性能良好，荷载－变形曲 线基本上呈线性增长，当荷载达极限荷载的50%左右时，钢梁的 下翼缘开始屈服，而钢梁其它部分还有还处于弹性工作状态 2、弹塑性阶段 加荷至混凝土翼缘板板底开裂后，钢梁的应变速率加快，组 合梁的变形增长速度大于荷载的增长速度，荷载－变形曲线开始 偏离原来的直线。当钢梁下翼缘达到曲服后，组合梁的挠度变形
19
3.1.2 组合梁工作的基本原理
组合梁
•本课程重点学习组合梁
20
3.1.3
组合梁截面分析方法
组合梁截面分析方法有 弹性理论 方法和考虑截面塑
性变形发展的塑性理论计算方法。 1、弹性理论计算方法 弹性理论计算方法就是材料力学方法。这种计算方 法适合组合梁构件的施工阶段计算。
2、塑性理论计算方法
施工阶段 有无 支撑 短期 使用阶段 长期
设 计 内 容
弹性 方法
压区 砼换 算为 钢
？
钢梁
抗弯 抗剪 折算应力 连接件 挠度 稳定 裂缝
6
塑性 方法
截面砼 和钢均 达设计 强度
§3.1 概 述
通过剪力连接件将混凝土板与钢梁连接成整体， 形成钢与混凝土组合梁。在这种组合梁中，混凝土与 钢梁共同受力，协调变形。这种组合梁能够充分的利
17
3.1.2 组合梁工作的基本原理
非组合梁
18
3.1.2 组合梁工作的基本原理
组合梁
若在钢梁的上翼缘设置足够的抗剪连接件并
深入混凝土板形成整体，则可阻止混凝土板与钢 梁之间产生的相对滑移，使二者的弯曲变形协调， 共同承担荷载作用，即形成组合梁。 在荷载作用下，组合梁截面仅有一个中和轴， 混凝土板主要承受压力，钢梁主要承受拉力。
建筑工程学院
土木工程专业本科课程教学
《钢－混凝土组合结构》
（第3章
主
钢-混凝土组合梁）
周 天 华
讲：
2013.11
1
梁
组合梁的分类、形式
拉区—钢
类型1
本 章 内 容
压区—混凝土 混凝土包钢— 型钢混凝土
类型2
类型3
钢包混凝土
2
梁
组合梁的分类、形式
拉区—钢
类型1
压区—混凝土
3
按受力形式分类
1. 完全组合梁——本课程主要学习的重点内容
11
（3）压型钢板翼缘板（见图3.1.4）
12
2、钢梁
组合梁中的钢梁截面一般有以下几种： （1）工字钢梁 （2）箱形钢梁 （3）轻钢桁架及普通钢桁架梁 （4）蜂窝式梁
13
14
3 、抗剪连接件
为了保证板与钢梁上下结构有效的共同工作， 必须在交界面上设置抗剪连接件。抗剪连结件的 形状应保证既能保证抗剪滑移又能抵抗掀起力的 作用。
2. 非组合梁——实际不是组合梁，工程中应用少。
3. 部分组合梁——了解
4
依据规范： 《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ 99-98 • 弹性设计；
• 塑性设计。
《钢结构设计规范 》GB50017—2003
• 仅有——塑性设计。
5
钢—混凝土组合梁设计内容
重点掌握完全抗剪连接组合梁的设计方法；
塑性理论计算方法适用与计算承受静力荷载或间接 动力荷载作用下的组合梁截面计算。计算时考虑构件截 面上的应力重分布。
21
3.1.4
组合梁的施工方法
组合梁的施工方法主要有以下两种：
1. 施工阶段组合梁下不设临时支撑
对施工阶段不设临时支撑的组合梁，计算分析时应按两阶段考虑：
（1）在施工阶段，即混凝土板的强度达到75%以前，钢梁的自重、混凝土板的 自重和施工活荷载由钢梁承受，并按《钢结构设计规范》规定的方法计算； （2）在使用阶段，即当混凝土板的强度达到75%的设计强度后，用弹性理论计 算承载力时，使用荷载和第二阶段增加的恒载由组合截面承受。用塑性理论方 法计算时，则全部荷载由组合梁承受。
25
3、混凝土板的有效宽度
26
4、板托尺寸 板托顶部的宽度与板托高度之比应不小于1.5, 且板托的高度不应大于混凝土板得厚度的1.5倍
27
5、钢梁
（1）截面尺寸 组合梁中的钢梁,其截面高度不应小于组 合梁截面高度(包括板托)的1 / 2.5 ,即 h 0.4H （2）截面形状和加劲肋
28
3.2.3 主、次梁的连接
22
3.1.4
组合梁的施工方法
2. 施工阶段组合梁下设临时支撑
施工阶段在组合梁下设置临时支撑，临时支撑的数量根据组合梁的跨度大小
来确定，当跨度L大于7m时，支撑不应少于3个，当跨度L小于7m时，可设置 1~2个支撑。支撑设置的精确数量应根据施工阶段的变形来确定。这时，组合梁 不必进行施工阶段的计算，按使用阶段进行计算，全部荷载均由组合梁承受。设 置临时支撑可以减少组合梁在使用阶段的挠度，但需要较多的连接件来抵抗钢梁 与混凝土板之间的相对滑移。
用钢材所具有的抗拉性能和混凝土所具有的抗压性能，
从而使这两种不同性能的材料得到合理的利用。
7
3.1.1 钢-混凝土组合梁的组成
钢与混凝土组合梁截面由钢梁、翼板 ( 或加 板托）和抗剪连接件等组成，见图3.1.1。
8
9
1、翼缘板
（1）现浇钢筋混凝土翼缘板，见图3.1.2
10
（2）预制钢筋混凝土翼缘板，见图3.1.3