钢-混凝土组合结构设计 题目：组合梁与现浇结构中钢筋混凝土梁分析对比 学校：辽宁工业大学 院（系）：土木建筑工程学院 学号：100501061 学生姓名：柴高炯 指导老师：田傲霜
摘要：为了分析对比组合梁与钢筋混凝土梁在设计计算上的异同，本文将从四个方面论述，分别为：受弯承载力、受剪承载力、弯剪相关性以及裂缝和挠度计算。每一方面又在设计理论、基本假定、判别条件、计算公式和应力应变图进行分析比较。 关键词：组合梁、钢筋混凝土梁、受弯承载力、受剪承载力、弯剪相关性、裂缝计算和挠度计算 1.受弯承载力 在设计理论上，组合梁和现浇结构中钢筋混凝土梁都可视为T形截面梁。但是对于组合梁是通过连接件达到与混凝土板的有效连接，连接件用以抵抗钢梁和混凝土板之间的相对滑移，使它们的弯曲变形协调，则在弯矩作用下的截面的应变接近平截面假定，这样，混凝土板和钢梁之间就构成了一个具有公共中和轴的组合截面；对于现浇结构中的钢筋混凝土梁，由于是通过一次性整体现浇而成，钢筋混凝土板和梁之间天然连接，协同受力。 在基本假定上，共同的假定有：1）截面应保持不变；2）不考虑混凝土的抗拉强度；3）混凝土受压的应力与应变关系曲线按下列规定取用：当时（上升段） 当时（水平段） 式中，参数、和的取值如下，为混凝土立方体抗压强度标准值。 对于钢筋混凝土梁有另外两条假定，分别是：纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01；纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其值应符合下列要求：。对于组合梁对应的为钢梁的要求。 与钢筋混凝土梁相比，组合梁按照结算方法不同仍有不同的假定，在弹性受弯承载力计算时的基本假定还有：1)在正弯矩作用下,不考虑混凝土板中的钢筋作用；2）中间支座两侧负弯矩区混凝土板受拉开裂区段的长度，各为该跨的0.15
路面结构组合设计 1.1设计说明 1.1.1工程概况 （1）工程所在地：湖南省境内 （2）公路自然区划：区，由地下水位资料可知该路基为潮湿状态； （3）公路等级：一级公路（双向四车道、设中央分隔带）； （4）路线总长度：1223.061m。 1.1.2设计内容 沥青混凝土路面 （1）拟定路面结构组合方案，进行方案比较。 （2）进行轴载换算（手算和程序计算），确定路面设计弯沉值。 （3）确定路基路面结构层设计参数。 （4）各结构层材料组成设计。 1.1.3设计成果 （1）设计说明书； （2）沥青路面结构设计图。 1.2 主要技术经济指标 1.2.1交通组成 经调查预测，本路竣工后第一年双向平均日交通量下表（辆/d）
预测交通组成表表2 备注：依据规范，轴重小于25KN的车辆不计入计算； 使用期内交通量平均增长率为4.7%，沥青混凝土路面设计使用年限15年。 2. 沥青混凝土路面结构设计 2.1轴载换算 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载，小客车不考虑轴载。 2.1.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次，昼夜交通量（辆/日）为双向车道年平均日通行车辆数。 ①轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式： 式中：轴数系数 轮组系数 其中： 计算结果如下表（表3）所示：
轴载换算结果表 表3 注：轴载小于25KN 不计 ②累计当量轴次 根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限15年，四车道的车道系数取0.45。 累计当量轴次： 式中：第一年双向日平均当量轴次（次/日） 设计年限内交通量的平均增长率（%） 设计车道的车轮轮迹横向分布系数 2.1.2 验算半刚性基层底拉应力中的累计当量轴次
考试试题纸（A卷） 课程名称高层建筑结构设计 (本) 专业班级 一、填空题（每题3分，共15分） 1. 由梁、柱组成的结构单元称为框架，全部竖向荷载和侧向荷载由它承受的结构体系称为框架结构。 2. 我国房屋建筑采用三水准抗震设防目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。 3. 建筑物动力特性是指建筑物的自振周期、振型与阻尼，它们与建筑物的质量和结构的刚度有关。 4. 在任何情况下，应当保证高层建筑结构的稳定和有足够抵抗倾覆的能力。 5. 当高层结构高度较大，高宽比较大或抗侧则度不够时，可用加强层加层，加强层构件有三种类型：伸臂、腰桁架和帽桁架和环向构件。 二、判断题：（每题3分，共15分） 1. 框架结构可以采用横向承重、纵向承重，但不能是纵横双向承重。（×） 2. 平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。（√） 3. 高层建筑结构的设计，要根据建筑高度、抗震设防烈度等合理选择结构材料、抗侧力结构体系，建筑体形和结构总体布置可忽视。（×） 4. 为了避免收缩裂缝和温度裂缝，房屋建筑可设置沉降缝。（×） 5. 抗震概念设计中，核芯区的受剪承载力应大于汇交在同一节点的两侧梁达到受变承载力时对应的核芯区的剪力。（√） 三、单选题：（每题3分，共15分） 1. A级高度钢筋混凝土高层框架结构在7度抗震设防烈度下的最大适用高度：（A） A. 55 B. 45 C. 60 D. 70 2. 钢结构框架房屋在8度抗震设防烈度下适用的最大高度：（B） A. 110 B. 90 C. 80 D. 50 3. 按照洞口大小和分布的不同，将剪力墙划分类别，但不包括：（D） A. 整体墙 B. 联肢墙 C. 不规则开洞剪力墙 D. 单片墙 4. 梁支座截面的最不利内力不包括：（D） A. 最大正弯矩 B. 最大负弯矩 C. 最大剪力 D. 最大轴力 5. 框架柱的截面宽度和高度在抗震设计时，不小于：（C） A. 200mm B. 250mm C. 300mm D. 350mm 四、简答题（第一题10分，其它每题15分，共55分） 1. 工程中采取哪些措施可避免设置伸缩缝？ 工程中采取下述措施，可避免设置伸缩缝：
复合材料结构设计参考资料复合材料与工程 考试形式 笔试闭卷 考试时间和地点 时间：2015年6月25日14:00--15:40 地点：材料学院A107 题型与分数分布 一．名词解释 二．填空题 三．简答题 四．计算题
一、绪论 1.复合材料：由两种或两种以上具有不同的化学或物理性质的组分材料组成的一种与组分材料性质不同的新材料，且各组分材料之间具有明显的界面。 一相为连续相，称为基体；起连接增强体、传递载荷、分散载荷的作用。 一相为分散相，称为增强体（增强相）或功能体。是以独立的形态分布在整个连续相中的，两相之间存在着相界面。（分散相可以是增强纤维，也可以是颗粒状或弥散的填料） 主要起承受载荷的作用，赋予复合材料以一定的物理、化学功能。 2.复合材料分类： A按基体材料分：树脂基的复合材料、金属基复合材料、无机非金属复合材料 B按分散相形态分：连续纤维增强、纤维织物增强、片状材料增强、短纤维增强、颗粒增强C按增强体材料种类分类：玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维。 D按用途分类：结构复合材料：利用复合材料的各种良好力学性能用于制造结构的材料。 功能复合材料：指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料 3.复合材料的结构层次： 三次结构：纤维缠绕压力容器，即平常所说的制品结构（a） 二次结构：从容器壁上切取的壳元即是由若干具有不同纤 维方向的单层材料按一定顺序叠合而成的层合 板（b） 一次结构：层合板的一个个铺层，是层合板的基本单元（c） 二、单层板的宏观力学分析 1.单层板的正轴刚度 正向:也就是说应力方向与坐标方向一致方向为正向，相反为负向。 正面：截面外法线方向与坐标轴方向一致的面，否则为负面。 σ1和σ2——表示正应力分量:拉伸为正，压缩为负，也就是使整 个单层板产生拉伸时的应力为正应力，而使单层板产生压缩时的应 力为负应力。 τ12——表示剪应力分量:其中正面正向为正；负面负向也为正。 A．力学实验 a.纵向单轴试验： 纵向泊松比v1是单层板由于纵向单轴应力σ1而引起的横向线应变ε2(1)与纵向线应变ε1(1)的比值。（ε2(1)表示的是这个应变是由纵向应力σ1引起的） b.横向单轴试验
组合结构设计原理结课论文 随着我国钢材产量的逐年增加和高强度、高性能建筑结构用钢的大量生产，我国已进入了大力发展钢结构建筑的新时期，由此便产生了钢—混凝土组合结构。该种结构适应现代结构对“轻型大跨、预制装配、快速施工”的要求在房屋建筑、桥梁、地下建筑、海洋工程、特殊容器等领域得到应用。 组合结构的发展史 国际： 1879年英国的Severn在铁路桥的钢管桥墩中充填混凝土，形成钢管混凝土结构 英、美等国在钢梁与钢柱外围包上了混凝土形成组合梁、柱，用以防火。 20世纪初，佚名人士在方钢管中注入混凝土。 1928年日本开始对SRC结构进行研究（即1923年日本关东大地震后） 1965年英国制定CP117第一部分《钢-混凝土组合结构-房屋建筑》 1967年英国制定CP117第二部分《钢-混凝土组合结构-桥梁》 1967年日本制定《钢管混凝土构件设计规范》 1984年欧洲规范（EUROCODE-4）草案在英国完成，是目前国际上比较完整的组合结构规范。 国内： 50年代我国开始在桥梁工程中采用组合结构 1986年交通部制定《公路桥涵设计规范》对组合梁的计算方法及构造做出规定。 1988年《钢结构设计规范》（GBJ17-88）对组合梁做出规定。 现行标准规范： 钢结构设计规范GB50017-2003 冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002 高层建筑钢结构技术规程JGJ99-98 钢管混凝土结构技术规程CECS28:90 型钢混凝土组合结构技术规程JGJ138-2001 钢骨混凝土结构技术规程YB9082-97 钢结构加固技术规范CECS77:96 组合结构特点 1、充分利用钢材和混凝土各自的材料性能，具有承载力高、刚度大、抗震性能和动力性能好、构件截面尺寸小、施工快速方便等优点。日本阪神地震表明，组合结构破坏率最低。 2、节省脚手架和模板，便于立体交叉施工，减小现场湿作业量，减轻扰民程度。 3、造价低。若考虑因自重减轻而带来的竖向构件截面尺寸减小、地震作用减小、基础造价降低、施工周期短等因素，组合结构比混凝土结构和钢结构造价都要低。 钢与混凝土组合梁 1、结构组成
高层建筑结构设计 教案 山东大学 土建与水利学院 薛云冱
目录 第一章：高层建筑结构体系及布置 (2) §1-1 概述 (2) §1-2 高层建筑的结构体系 (7) §1-3 结构总体布置原则 (9) 第二章：荷载及设计要求 (12) §2-1 风荷载 (12) §2-2 地震作用 (13) §2-3 荷载效应组合及设计要求 (14) 第三章：框架结构的内力和位移计算 (15) §3-1 框架结构在竖向荷载作用下的近似计算—分层法 (15) §3-2 框架结构在水平荷载作用下的近似计算（一）—反弯点法 (16) §3-3 框架结构在水平荷载作用下的近似计算（二）—改进反弯 点（D值）法 (17) §3-4 框架在水平荷载作用下侧移的近似计算 (18) 第四章：剪力墙结构的内力和位移计算 (20) §4-1 剪力墙结构的计算方法 (20) §4-2 整体墙的计算 (22) §4-3 双肢墙的计算 (23) §4-4 关于墙肢剪切变形和轴向变形的影响以及各类剪力墙划 分判别式的讨论 (24) §4-5 小开口整体墙的计算 (29) §4-6 多肢墙和壁式框架的近似计算 (30) 第五章：框架—剪力墙结构的内力和位移计算 (30) §5-1 框架—剪力墙的协同工作 (30) §5-2 总框架的剪切刚度 (31) §5-3 框—剪结构铰结体系在水平荷载下的计算 (32) §5-4 框—剪结构刚结体系在水平荷载下的计算 (33) §5-5 框架—剪力墙的受力特征及计算方法应用条件的说明 (36) §5-6 结构扭转的近似计算 (36) 第六章：框架截面设计及构造 (36) §6-1 框架延性设计的概念 (36) §6-2 框架截面的设计内力 (37) §6-3 框架梁设计 (39) §6-4 框架柱设计 (42) §6-5 框架节点区抗震设计 (47) 第七章：剪力墙截面设计及构造 (49) §7-1 墙肢截面承载力计算 (49) §7-2 连梁的设计 (53)
目录 1 设计资料 (1) 2 板的设计 (1) 2.1 荷载 (2) 2.2 力计算 (2) 2.3 截面承载力计算 (3) 3 次梁设计 (3) 3.1 荷载 (4) 3.2 力计算 (4) 3.3 截面承载力计算 (5) 4 主梁计算 (7) 4.1 荷载 (7) 4.2 力计算 (7) 4.3 截面承载力计算 (11) 4.4 主梁吊筋计算 (13) 参考文献 (13)
某工业厂房单向板肋梁楼盖 1 设计资料 某工业厂房设计使用年限为50年，安全等级为二级，环境类别为一类。结构形式采用框架结构，其中梁柱线刚度比均大于3。楼盖采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，厂房底层结构布置图见图1。楼面做法、边梁、墙、及柱的位置关系见图2。 图1 底层结构布置图 楼面活荷载标准值8kN/m2，楼面面层为20mm水泥砂浆， 梁板的天棚抹灰为20mm厚混合砂浆。材料选用混凝土：采用 C30（f c=14.3 N/mm2）钢筋：梁的受力纵筋采用HRB335级钢筋 （f y=300 N/mm2），其余采用HRB300级钢筋（f y=270 N/mm2）。 2 板的设计 板按塑性力重分布方法设计。按刚度条件板厚要求取 h=L/30=2000/30≈67mm，工业厂房楼面最小厚度为70mm，取板 厚h=80mm。取次梁截面高度h=450mm（L/18=6000/18=333mm～ L/12=6000/12=500mm）,截面宽度 b=200mm(h/2.5=450/2.5=180mm～h/2=450/2=225mm)，主梁和次 梁采用HRB335级，其余均采用HPB300级钢筋；板的L2/L1=6000/2000=3，宜按单向板设计。板的几何尺 图2 节点详图
滚动轴承的组合结构设计 尹庆玲 [摘要] 笔者根据多年的教学经验，从滚动轴承的轴向固定定位、调整、装配和拆卸、润滑和密封四方面阐述了滚动轴承的组合结构设计。 [关键词] 滚动轴承轴向固定定位调整装配和拆卸润滑和密封 [作者简介] 尹庆玲，女，柳州运输职业技术学院机电工程系讲师。广西柳州，545007 在《机械设计基础》课程教学中，滚动轴承装置设计这部分内容是生产一线技术人员直接接触最为广泛的实际问题。而传统教学中对此却不太重视，因此，把轴承的固定、装拆、调整、润滑、密封等实践性很强的技术问题重新整合为轴承的组合结构设计，使结构设计与工程实际技术问题紧密结合。 一、轴承的轴向固定定位 为保证滚动轴承轴系能正常传递轴向力且不发生窜动，在轴上零件定位固定的基础上，必须合理地设计轴系支点的轴向固定结构。典型的结构形式有三类： （一）两端固定 工作温度变化不大和支承跨距较小（跨距L<400mm）的短轴，宜采用两端都单向固定的形式，如图1所示。利用轴上两端轴承各限制一个方向的轴向移动，合在一起就可以限制轴的双向移动，轴的热伸长量可由轴承自身的游隙进行补偿，或用调整垫片调节，。 3 2 1 图1 （二）一端固定，一端游动 当轴较长或工作温度较高时，轴的热膨胀收缩量较大，宜采用一端双向固定、一端游动的结构，如图2所示。固定端由单个轴承或轴承组承受双向轴向力，而游动端则保证轴伸缩
时能自由游动。 （三）两端游动 要求能左右双向游动的轴，可采用两端游动的轴系结构。如图3所示，为人字齿轮传动的高速主动轴，为了自动补偿轮齿两侧螺旋角的误差，使轮齿受力均匀，采用允许轴系左右少量轴向游动的结构，故两端都选用圆柱滚子轴承。与其相啮合的低速齿轮轴系则必须两端固定，以便两轴都得到轴向定位。 二、滚动轴承装置的调整 （一）轴向间隙的调整 采用两端固定支承的轴承部件，为补偿轴在工作时的热伸长，在装配时应留有相应的轴向间隙。轴承间隙的调整方法有：①通过加减轴承端盖与轴承座端面间的垫片厚度来实现，如图1(a)所示；②通过调整螺钉1，经过轴承外圈压盖3，移动外圈来实现，在调整后，应拧紧防松螺母2，如图1(b)所示。 （二）轴上传动件位置的调整 在某些机器部件中，轴上传动件需要准确的轴向位置，这可以通过调整移动轴承的轴向位置来达到。如图4所示，是一小圆锥齿轮传动轴的结构图，轴系位置可以通过增减垫片1的厚度得以改变。垫片2则是用来调整轴承的轴向游隙。 图 2 图 3 图4
现代物业?新建设 2012年第11卷第11期 引言 随着社会经济的发展，无论是在生活中还是在工作中，人们都在不断地要求进步，而房屋居住是他们最基本的生活需求，所以随着时代的进步，社会经济的发展，广大人民群众对房屋的居住要求也越来越高，因此将房屋相关行业的发展推向了高潮，同时也促进了建筑设计师们的工作积极性。要尽可能地延长建筑物的使用寿命，满足人们的居住要求，工业与民用建筑混合结构的总平面设计科学合理，不妨碍公共交通，适应城市景观。 一、混合结构的设置与设计的重要点 （一）建筑物结构的总体布置 1、由工业与民用的混合结构设计的建筑物外形应该要简单、规则，我们可以采用方形、矩形这样具有规则对称美的平面，这样设计出的建筑物大方、得体、美观，满足了人们的审美需求。在设计过程中尽量考虑将结构的抗侧力中心和水平合力中心相重合，这样可以增加建筑的稳定性，同时也增加了建筑物的使用寿命。 2、工业与民用混合结构的侧向度和承载力应该呈现竖直并且均匀的变化，转换层、加强层、空旷的顶层以及支持层、各种框架层等结构的构件，在框架结构的建筑施工时，均可采用三角定理，这样可以加强建筑的牢固性、稳定性，两个相互垂直的方向要修筑牢固，并且与斜向相连接，这样为下一个环节的实施奠定了牢固的基础。 （二）建筑物的重要设计点 1、在抗震的设计方面，采取有效措施确保混凝土筒体的承载性和延性。在建筑时就应该选择韧性较强，承载力较强的，具有延性的材料，采取有效的措施保证建筑物的抗震能力。可以将钢类的柱体设置在楼面高梁上，或者钢筋混凝土筒体交接处，为了确保钢筋混凝土筒体的延性，可以采用以下的方法： ①选择的钢筋混凝土筒体不受损坏，保证钢筋混凝土筒体角部的完整性，并加强角部的配筋； ②通过增加墙厚控制筒体剪力墙的剪应力水平； ③剪力墙的端部设置型钢柱，四角配以纵向钢筋及箍筋形成暗柱； ④剪力墙应该修建多层钢筋，必要的情况下需要设置钢筋混凝土暗梁； ⑤采用型钢混凝土剪力墙或带竖缝剪力墙； ⑥筒体剪力墙的开洞位置应尽量对称均匀； ⑦剪力墙洞口处的连梁采用交叉配筋方式或在连梁中设置水平缝。 2、设置加强层。使用向外延伸的加强层可以将筒体剪力墙的一部分弯曲变形，向外延伸，减小水平方向受力 ，这样可以防止错位，所以向外延伸的支架与筒体剪力墙相连接，并起到抗侧的作用，同时应保证墙体周边的受力均匀，以免遭到裂缝的破坏。 3、钢筋框架防地震剪力调整。房屋抗震的构造应该注意：钢框架-钢筋混凝土结构各层框架所承担的地震力不应小于结构底部总剪力的25%,型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体各层框架柱所承担的地震剪力，应符合钢筋混凝土框架-剪力墙结构中框架柱的相应规定。 二、混合结构的运用——框架-剪力墙结构体系的设计 （一）框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系。它在设计抗震建筑时，设置在剪力墙两个主轴的方向。在一个独立结构单元内，平面设计需要遵循简单大方、规则对称的原则，尽量减少凹凸不平的地方和缺失部位；避免在拐角凹角和端部处建筑楼梯、电梯；避免楼梯、电梯间 工业与民用建筑的混合结构设计办法 杨高明 （百色市工业投资有限公司，广西 百色 533000） 摘 要：工业建筑与民用建筑混合结构在建筑过程中起着很重要的作用。工业与民用建筑的混合结构设计关系着工业、民用建筑工程质量的基础和前提，同时，工业与民用建筑混合结构的实施，其结构的好坏将直接影响着整个建筑过程。因此，我们必须高度重视对工业与民用建筑的混合结构设计的探讨，不断提高设计水平，提升建筑质量。这篇文章介绍了混合结构的安排布置与设计的各个细节，重点说明了混合结构的具体运用——框架-剪力墙，以及混合结构的具体实施——工业与民用楼面结构。 关键词：工业与民用建筑；混合结构；设计 中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）11-0050-02 建筑设计 Architectural Design – 50 –
目录 第一章编制依据及说明 (1) 第二章工程概况 (2) 第一节建筑设计特点 (2) 第二节结构设计特点 (2) 第三章现场平面布置 (3) 第一节平面布置原则 (3) 第二节施工现场平面布置图 (3) 第三节施工道路 (3) 第四节材料堆放 (3) 第四章施工方案 (4) 第一节施工准备 (4) 第二节施工现场临时用电 (4) 第三节施工现场临时用水 (5) 第四节施工测量 (5) 第五节沉降观测周期的确定 (6) 第六节砌体工程施工方案 (7) 1. 概况 (7) 2. 砌体材料 (7) 3. 施工准备 (7) 4. 砌筑方法 (8) 5. 构造拄的施工 (8) 6. 脚手架工程施工 (10) 7. 质量控制要点 (17) 8. 安全措施 (18) 9. 冬季施工 (18) 第七节混凝土工程施工方案 (19) 1. 施工部署 (19) 2. 施工方法 (19) 3. 质量要求 (23) 4. 冬季施工 (24) 第八节钢筋工程施工方案 (25)
1. 施工准备 (25) 2. 主要施工方法 (26) 3. 技术质量保证措施 (29) 4. 安全消防措施 (31) 5. 环保与文明施工措施 (31) 6. 冬季施工 (32) 第五章施工组织及施工进度计划 (33) 第一节施工段的划分 (33) 第二节主要工序 (33) 第三节劳动力安排 (34) 第四节施工管理机构和项目经理部的组成 (34) 第五节施工进度计划及措施 (35) 1. 进度计划监督管理 (35) 2. 施工进度计划 (36) 第六节施工协调配合 (36) 第六章质量保证措施 (38) 第一节施工质量把关措施 (38) 第二节施工现场监督检查 (38) 第七章工期保证措施 (39) 第一节建立严格的施工进度计划检查制度 (39) 第二节保证材料及外加工构件的供应 (39) 第三节土建与安装的配合协调工作 (39) 第八章施工技术措施 (40) 第一节采用新技术、新工艺 (40) 第二节建立严格的技术管理体系 (40) 第三节施工过程技术控制 (40) 第九章安全施工措施 (41) 第一节安全生产组织机构 (41) 第二节安全保证体系 (41) 第三节安全用电管理措施 (41)
组合结构设计原理课程收获 1.组合结构的定义和特点 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。 2.组合结构的优缺点 钢-混凝土组合结构，它是一种优于钢结构和钢筋混凝土结构的新型结构，它分别继承了钢结构和钢筋混凝土结构各自的优点，也克服了两者的缺点而产生的一种新型体系结构，可充分利用钢和混凝土的特点，按照最佳几何尺寸，组成最优的组合构件，使它具有构件刚度大，防火，防腐性能好，具有较大的抗扭及抗倾覆能力（与钢结构相比），而且具有重量轻，构件延性好，增加净空高度和使用面积，同时缩短施工周期，节约模板（以上与钢筋混凝土结构相比），特别在高层和超高层建筑用桥梁结构中，更加体现了它的承载能力和克服结构在施工技术难题的优点。 其缺点是结构需要特定的剪力连接件和专门焊接设备和专门焊接技术人员，与钢结构相比，还有一定量的二次抗火设计（指组合构件，而不是劲性构件），还有压型钢板混凝土组合析在施工期间，在混凝土初凝期，当混凝土厚度不够厚时（一般混凝土板厚应大于100mm）,易使混凝土出现临时裂缝，特别指高标号混凝土（由于压型钢板阻止混凝土收缩所致）。 下面，我会介绍几种常见的组合结构，和它们的特点。 3.压型钢板与混凝土组合楼板
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 设计说明书 设计课题：滚动轴承，轴系的组合结构设计 课程名称：机械学基础 姓名：潘瑞 学号： 班级： 0936104 院系：英才学院自动化 设计要求： 一钢制圆轴，装有两胶带轮A和B，两轮有相同的直径D=360mm，重量为P=1kN，A轮上胶带的张力是水平方向的，B轮胶带的张力是垂直方向的，它们的大小如下图所示。设圆轴的许用应力[σ]=80MPa，轴的转速n=960r/min，带轮宽b=60mm，寿命为50000小时。 1). 按强度条件求轴所需的最小直径 2). 选择轴承型号（按受力条件及寿命要求） 3). 按双支点单向固定的方法，设计轴承与轴的组合装配结构，画出装配图（3号图纸） 4). 从装配图中拆出轴，并画出轴的零件图（3号图纸） 设计步骤： 一、根据强度条件计算轴所需的最小直径 1、先计算C、D支点处的受力 从而可得D点所受轴向力 从而可得D点所受轴向力
2、计算弯矩，求得最小直径 水平方向上： 0120x ≤≤时 10A M F x -?= 1 2.5M x = 120300x <≤时 2(120)0A Cy M F x F x -?+?-= 25 5003 M x =-+ 竖直方向上： 0120x ≤≤时 10A M P x +?= 1M x =- 120210x <≤时 2(120)A Cy M P x F x +?-?- 229 41012 M x = - 210300x <≤时 3(120)()(120)0A Cy B B M P x F x F P x +?-?-++?-= 由弯矩图判断可得：C 点为危险点，故可得： 解得 223 32 323.1127037.7[] d mm π≥+=?σ 所以，最小直径为37.7mm 。 二、轴材料的确定 根据已知条件的[σ]=80MPa ，为对称循环应力状态下的许用弯曲力，确定材料为合金钢。以上最小直径是按弯曲扭转组合强度计算而得来的，即在[σ]=80MPa 的合金钢情况下， 37.3d mm ≥，强度足以达到要求。 三、受力条件及寿命要求选择轴承型号 由前面的受力分析可知：所要设计的轴仅受径向作用力，故优先考虑选择深沟球轴承。 分析：若选择深沟球轴承，0a F =, 0e =, 1X =, 0Y =，15388.4r F N =，21987.8r F N =， 1.4d f =， 所以： 根据题意 经查GB/T 276-1994，选择6412型深沟球轴承，60d mm =，109r C kN =。 带入验证： 所以， 1010[]50000h h L L ≥=，符合要求，故选择 6412。以下为深沟球
高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而 设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D ）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。 第一章 概论 （一）填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
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
砖混结构设计实例 某三层砖混结构，标准层平面布置如下图所示： 楼面荷载分别是：一层，恒活载是5kN/m2，３kN/m2；二层，恒活载是３kN/m2，2.5 kN/m2；屋面，恒活载是３kN/m2，2.5 kN/m2。抗震设防烈度（0.10g），设计地震分组为第一组，场地类别Ⅱ类，风荷载标准值0.4 kN/m2，地面粗糙类别为B类，梁柱墙洞口的定义如上图所示。楼板为130厚预制板，梁柱的混凝土强度为C25，其余值从略。现要求对其进行结构设计，并进行抗震验算。 操作步骤如下： 依次执行PMCAD主菜单1完成建筑模型与荷载输入。 （1）进入如下界面： （2）首先进行轴线的输入，对于规则的轴线网一般利用正交轴网来完成 （3）在菜单“楼层的定义”中完成墙，梁，柱，洞口的布置，其中“本层信息”时必须设定的参数。
柱的截面类型如上图所示，选定截面后进行具体尺寸的定义，材料类别默认为混凝土 当柱的截面为L型或T型时，除了进行沿轴偏心，偏轴偏心外，一般尚应需要进行轴转角的设置，可在相应的文本框内输入相应数值进行定义 在进行洞口的布置是应注意底部标高的定义，只有门洞时0.00mm,窗洞口的底部标高应根据建筑设计进行定义。万一疏忽错误时还可以对其进行重新修改，界面如下所示： 点击“本层信息”定义层高，混凝土强度，钢筋的类别，保护层厚度等参数，在“荷载定义”中进行柱间荷载，梁间荷载，等等定义，其中楼面恒载和活载的定义，主要是定义标准层的荷载，对于个别房间的荷载还可以在后面菜单中进行修改，对于楼梯间的荷载可以先定义为楼面荷载，然后通过将楼板的厚度改为0，同时通过指定屈服方式，把荷载的传导至梯梁。
1．预应力混凝土结构：由配置预应力钢筋再通过张拉或其他办法建立预应力的结构。 2．混凝土的徐变：在荷载长期作用下，混凝土的应变随时间而增加的现象。 3．消压弯矩：由外荷载产生，使构件下边缘混凝土的预压应力恰好被抵消为零时的弯矩。 4．双筋截面：在拉压区都配置受力钢筋的截面。 5．短暂状况：指桥涵施工过程中承受临时性作用的状况。 6．部分预应力混凝土结构：在作用短期效应组合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，即1＞λ＞0。 7．混凝土立方体抗压强度：按照规定的标准试件和标准试验方式得到的混凝土强度基本代表值。（或用试验方法标准描述） 8．可变作用：在结构使用期间，其量值随时间变化，或其变化值与平均值相比较不可忽略的作用 9．配箍率：衡量钢筋混凝土受弯构件箍筋数量的一种指标，v sv sv bS A =ρ 10．张拉控制应力：锚下控制应力，张拉结束锚固时张拉力除以力筋的面积。有锚圈损失的要扣除。 11．换算截面：将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面。 12．剪跨比：0Vh M m =，实质是反映了梁内正应力与剪应力的相对比值。 13．承载力极限状态：结构或构件达到最大承载力或不适合于继续承载的变形或变位的状态。 14．预应力混凝土：事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。 15．条件屈服强度：对没有明显流幅的钢筋定义的名义屈服强度，取残余应变为0.2%时的应力作为屈服点。 16．T 梁翼缘的有效宽度：为便于计算，根据等效受力原则，把与梁肋共同工作的翼缘宽度限制在一定范围内，称为翼缘的有效宽度。 17．钢筋混凝土梁的界限破坏：指受拉钢筋屈服的同时受压混凝土压碎的状态。 18．预应力度：由预加应力大小确定的消压弯矩M 0与外荷载产生的弯矩M s 的比值，0s M M λ= 19．混凝土的收缩：混凝土凝结和硬化过程中体积随时间推移而减小的现象。（不受力情况下的自由变形） 20．单向板：长边与短边的比值大于或等于2的板，荷载主要沿单向传递。 21．最小配筋率：少筋梁与适筋梁的界限配筋率。 22．有效预应力：扣除预应力损失后，钢筋中实际存余的预应力值。 23．作用效应：结构对多所受作用的反应。 24．钢筋混凝土结构：由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构。 25．抵抗弯矩图：沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩的图形，即各表示各正截面所具有的抗弯承载力。 26．后张法：先浇注混凝土，等混凝土强度达到设计所要求的值，再张拉钢筋，靠锚具来传递和保持预加应力。 27．轴心受压构件的稳定系数：钢筋混凝土轴心受压构件计算中，考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低的计算系数。 28．结构的可靠度：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。 29．双向板：当板为四边支承，但其长边2l 与短边1l 的比值2 /12≤l l 时，称双向板。板沿两个方向传递弯矩，受力钢筋应沿两个方向布置。 30．轴向力偏心距增大系数：考虑再弯矩作用平面内挠度影响的系数称为轴心力偏心距增大系数。 31．局部承压：指在构件的表面上仅有部分面积承受压力的受力状态。 32．材料强度的标准值：设计结构或构件时采用的材料强度的基本代表值。 33．混凝土的切线模量：过应力应变曲线上某一应力作切线，该切线的斜率即为相应于该
《组合结构设计原理》 结课论文 学院：土木与交通学院 姓名：马晓栋 学号：200903501
钢管混凝土在拱桥中的应用 摘要：钢管混凝土拱桥以其强度高、跨越能力大、施工便捷、经济效果好、桥型美观等优点在我国桥梁中得到了广泛应用。本文介绍了钢管混凝土拱桥的应用及理论研究现状，对其发展优势及发展中存在的问题进行了分析，最后展望了钢管混凝土拱桥的发展趋势。 关键词：钢管混凝土拱桥现状发展 Abstract: the concrete filled steel tubular arch bridge with its high strength, spanning capacity, construction is convenient, economic effect is good, bridge aesthetic advantages in our country in the bridge to a wide range of applications. This paper introduces the concrete-filled steel tubular arch bridge of the application and theory research present situation, the development advantages and developing existence problems have been analyzed, and the future development trend of concrete filled steel tube arch bridge. Keywords: concrete filled steel tubular arch bridge development present situation 钢管混凝土是将混凝土填充到钢管内形成的一种组合结构材料。这种材料具有承载力高、塑性韧性好、施工方便、耐火性能和经济效果好等优点，工程上常应用于房屋建筑结构和桥梁结构中，其中在桥梁上主要应用于拱桥。 一、钢管混凝土拱桥的应用现状 水柏铁路北盘江大桥 1、钢管混凝土结构是近十年来才应用于桥梁工程的。在我国，主要应用于拱桥。其发展非常迅速。从1990年起我国第一座大跨度钢管混凝土——四川旺苍大桥建成至今，已建成和在建的钢管混凝土拱桥已经超过100座。近年来，转体施工法在钢管混凝土拱桥中的应用越来越多，如长江三峡的黄柏河大桥、贵州水柏铁路北盘江大桥、广州东南西环的丫髻沙大桥、江西德兴太柏桥、广西梧州桂江三桥、三峡莲沱大桥等。 北盘江大桥是水柏线(贵州六盘水～云南柏果)上的控制工程，全长468.20米，其中主跨是236米的上承式铁路单线拱桥，拱轴线为悬链线，拱轴系数M=3.2、矢跨比为1/4，钢管拱截面由两组4?1000㎜×16㎜钢管组成，上下游两组钢管拱在空间立面内分别向内旋转6.5°钢管拱分成长度为7.1～8.6米之间的38个
第五章 5.1 平面结构和楼板在自身平面内具有无限刚性这两个基本假定是什么意义， 在框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算中为什么要用这两个假定？ 答：(1)假定一，一片框架或一片剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力，而在平面外的刚度很小，可以忽略。因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载，垂直于该方向的结构不参加受力。 假定二，楼板在其自身平面内刚度无限大，楼板平面外刚度很小，可以忽略。 因而在侧向力作用下，楼板可作刚体平移或转动，各个平面抗侧力结构之间通过楼板互相联系并协同工作。 上述两个基本假定的意义在于：近似方法将结构分成独立的平面结构单元，内力分析解决两个问题，第一，水平荷载在各片抗侧力结构之间的分配。荷载分配与抗侧力单元的刚度有关，要计算抗侧力单元的刚度，然后按刚度分配水平力，刚度愈大，分配的荷载也愈多。第二，计算每片平面结构在所分到的水平荷载作用下的内力和位移。 (2)在框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算中要用这两个假定,这三 大结构体系的抗侧力构件均为平面构件，可以简化为平面结构，同时是为了简化计算，在不考虑扭转效应下，对计算的精度不会产生大的影响。 5.2分别画出一片三跨4层框架在垂直荷载（各层各跨满布均布荷载）和水平荷 载作用下的弯距图形、剪力图形和轴力图形。 5.3 刚度系数D和d的物理意义是什么？有什么区别？为什么？应用的条件是什么？应用时有哪些不同？ 答：(1)D的物理意义：当柱端有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。d的物理意义：当柱端固定时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。 (2)抗侧刚度D值小于d值，即梁刚度较小时，柱的抗侧刚度减小了。因为 当梁的刚度较小时，对柱的约束作用减小，从而使柱的抗侧刚度减小。 (3)当梁比柱的抗弯刚度大很多时，刚度修正系数α值接近1，可近似认为 α=1，此时第i层柱的侧移刚度为d值，在剪力分配公式中可用d值代替 i i 时可采用 D值，即反弯点法。工程中用梁柱线刚度比判断，当/35 b c 反弯点法，反之，则采用D值法。