鋼-混組合結(jié)構(gòu)試卷

試卷代號(hào)：5138 座位號(hào)中央廣播電視大學(xué)開(kāi)放教育本科2013 -2014學(xué)年度第一學(xué)期期末考試鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)試題（開(kāi)卷） 2013年12 月題號(hào)一二三四總分分?jǐn)?shù)得分評(píng)卷人 一、單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共15分） 題號(hào)12345答案bcd1、混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c，立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu和抗拉強(qiáng)度f(wàn)t三者之間的大小關(guān)系是（ b ）。 A、fcfcu ft B、fcufc ft C、ftfcu fc D、fcft fcu2、在混凝土未達(dá)到（ c ）設(shè)計(jì)強(qiáng)度前，壓型鋼板混凝土組合板需按純壓型鋼板進(jìn)行施工階段的承載能力和變形驗(yàn)算。A、50 B、65 C 、75 D、853、下面關(guān)于組合梁截面計(jì)算方法的描述，不正確的是（ d ） A、對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的組合梁，需按彈性分析方法進(jìn)行截面內(nèi)力計(jì)算和強(qiáng)度驗(yàn)算； B、彈性分析方法主要采用換算截面法； C、采用折算剛度法計(jì)算組合梁撓度； D、對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的組合梁，需按塑性分析方法進(jìn)行截面內(nèi)力計(jì)算和強(qiáng)度驗(yàn)算。4、下列關(guān)于抗剪連接件布置方式的描述，不正確的是（ b ）A、按彈性方法設(shè)計(jì)時(shí)，在縱向剪力較大的支座或集中力作用處布置較多的連接件；B、按塑性方法設(shè)計(jì)時(shí)，在縱向剪力較大的支座或集中力作用處布置較多的連接件；C、按塑性方法設(shè)計(jì)時(shí)，抗剪連接件可按等間距布置；D、按彈性方法設(shè)計(jì)時(shí)，若活荷載水平較高且位置變化較大時(shí)，應(yīng)按剪力包絡(luò)土進(jìn)行布置。5、 型鋼混凝土梁中，剪跨比對(duì)梁斜截面抗剪的影響是（ a ）。 A、剪跨比增大，梁的抗剪強(qiáng)度減少。 B、剪跨比較小時(shí)，一般產(chǎn)生彎剪破壞。 C、剪跨比增加時(shí)，一般產(chǎn)生剪切斜壓破壞。 D、梁的斜截面承載力計(jì)算公式中的剪跨比沒(méi)有范圍限制。得分評(píng)卷人 二、填空題（每空2分，共26分） 1、組合作用是鋼與混凝土之間共同工作的前提條件。組合作用一般反映在兩個(gè)方面，一是 能起到傳遞鋼材與混凝土界面上縱向剪力、即粘結(jié)力的作用 ，二是 還能抵抗鋼材與混凝土之間掀起作用。2、對(duì)于正常使用極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)分別按照荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合和 準(zhǔn)永久組合 進(jìn)行設(shè)計(jì)。3、在組合梁中，栓釘?shù)钠茐男问街饕袃深悾阂皇?栓釘本身的彎剪破壞 ，二是 栓釘附近混凝土的受壓或劈裂破壞 。4、組合梁在正常使用極限狀態(tài)時(shí)，鋼材與混凝土通常均處于彈性階段，可按 彈性方法 計(jì)算其承載力和變形。對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的橋梁結(jié)構(gòu)，也通常采用 彈性方法 來(lái)分項(xiàng)組合梁的極限強(qiáng)度，包括彎曲應(yīng)力、剪應(yīng)力的計(jì)算分析。5、型鋼混凝土偏心受壓柱根據(jù)荷載偏心距及破壞特征的不同，可以分為 受拉破壞（大偏心受壓破壞） 和 受壓破壞（小偏心受壓破壞）兩種破壞形態(tài)。6、在型鋼混凝土梁、柱中，型鋼的含鋼率不小于 2 ，也不宜大于 15 。一般說(shuō)來(lái)，較為合理的含鋼率為 58 。得分評(píng)卷人 三、簡(jiǎn)答題（每小題6分，共36分） 1、如何通過(guò)功能函數(shù)Z判別結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)？答：答：可按下列判別結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)：當(dāng)Z0時(shí)，結(jié)構(gòu)能夠完成預(yù)定功能，表示結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)。當(dāng)Z0時(shí)，結(jié)構(gòu)不能完成預(yù)定功能，表示結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)。當(dāng)Z0時(shí)，表示結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。-2、使用階段組合板正截面受彎承載能力驗(yàn)算采用了哪些假定？答答：使用階段組合板正截面受彎承載能力驗(yàn)算，應(yīng)按塑性設(shè)計(jì)法進(jìn)行，計(jì)算時(shí)采用如下基本假定：1）極限狀態(tài)時(shí)，截面受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力分布圖可以等效為矩形，其應(yīng)力值為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc。2）承載力極限狀態(tài)時(shí)，壓型鋼板及受拉鋼筋的應(yīng)力均達(dá)到各自的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。3）忽略中和軸附近受拉混凝土的作用和壓型鋼板凹槽內(nèi)混凝土的作用。4）完全剪切連接組合板，在混凝土和壓型鋼板的交界面上滑移很小，混凝土與壓型鋼板始終保持共同工作，截面應(yīng)變應(yīng)符合平截面假定。5）考慮到受拉區(qū)壓型鋼板沒(méi)有保護(hù)層，而且中和軸附近材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮，對(duì)壓型鋼板鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，均乘以折減系數(shù)0.8。-3、采用塑性分析方法計(jì)算完全抗剪連接組合梁抗彎承載力時(shí)，采用了哪些假定？答：采用塑性分析方法計(jì)算完全抗剪連接組合梁正彎矩區(qū)抗彎承載力時(shí)，采用以下計(jì)算假定：1）混凝土板與鋼梁間有足夠的抗剪連接件，抗剪連接件的破壞不會(huì)先于鋼梁的屈服和混凝土壓碎。2）組合梁截面應(yīng)變分布符合平截面假定。3）忽略受拉區(qū)混凝土的受拉作用和板托內(nèi)混凝土的抗壓作用。4）忽略混凝土板托及混凝土翼板內(nèi)鋼筋的作用。5）鋼材和混凝土的本構(gòu)關(guān)系可用理想模型表示。-4、組合梁中抗剪連接件的主要類型有哪些？包括哪些形式？答：組合梁中抗剪連接件根據(jù)受力特點(diǎn)分為剛性抗剪連接件和柔性抗剪連接件兩大類。剛性抗剪連接件主要為型鋼連接件，主要形式包括方鋼、T形鋼、馬蹄形鋼等。柔性連接件主要有栓釘（亦稱圓柱頭焊釘）、槽鋼、彎筋等多種形式，栓釘是目前最常用的抗剪連接件。-5、影響型鋼混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的主要因素有哪些？答：影響型鋼混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的主要因素有以下幾點(diǎn)：（1）混凝土強(qiáng)度等級(jí)。混凝土強(qiáng)度越高，粘結(jié)強(qiáng)度越大。（2）混凝土保護(hù)層厚度。當(dāng)保護(hù)層厚度較小時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度降低；當(dāng)保護(hù)層厚度大到一定程度后，粘結(jié)強(qiáng)度不再隨保護(hù)層厚度增大而增大。（3）橫向鋼筋的配筋率。（4）型鋼的配鋼率。（5）型鋼的表面狀況。（6）加載方式。-6、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：鋼管混凝土充分利用了鋼材和混凝土各自的材料特點(diǎn)，使其具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）承載力高。由于混凝土的支撐作用和鋼管的套箍作用，使鋼管混凝土的承載力遠(yuǎn)大于鋼管和混凝土單獨(dú)承載力的簡(jiǎn)單疊加。（2）塑性和延性好。由于混凝土管的約束，使混凝土的脆性得到顯著的改善，即使在沖擊和振動(dòng)荷載作用下也表現(xiàn)出良好的韌性。（3）抗火性能好。內(nèi)部填充混凝土后，由于混凝土的吸熱作用，可降低鋼管壁的溫度，更重要的是鋼管包裹的混凝土保持了完整性，從而有效提高了構(gòu)件的防火性能。（4）施工方便。鋼管作為縱向受力骨架的同時(shí)，也兼作混凝土施工時(shí)的模板，承受施工荷載，可以大大加快施工進(jìn)度。（5）經(jīng)濟(jì)性好。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)總體造價(jià)比鋼筋混凝土略高，但比鋼結(jié)構(gòu)低，并且隨著建筑層數(shù)的增加，其經(jīng)濟(jì)性更加顯著。（6）有利于高強(qiáng)度混凝土的應(yīng)用。-得分評(píng)卷人 四、計(jì)算題（共23分）1、某簡(jiǎn)支組合梁，如圖所示，梁跨度L=12m，混凝土板寬4m，承受均布荷載。已知樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kNm2，樓面鋪裝及吊頂荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.5kNm2?；炷敛捎肅35，fc16.7N/mm2，Ec3.15104 N/mm2。鋼梁為Q235，f215N/mm2，fv125N/mm2。栓釘采用19，As283.53mm，屈服強(qiáng)度為215MPa，=1.67。試分別按塑性方法驗(yàn)算該組合梁的承載力，并分別確定栓釘?shù)臄?shù)量。（提示：鋼梁截面積A9520mm2，截面形心到鋼梁頂?shù)木嚯xys243.21mm）解： 1、荷載計(jì)算 恒載標(biāo)準(zhǔn)值gk 鋼梁自重： 78.595201060.75KN/m 混凝土板自重： 2540.1515KN/m 樓面鋪裝與吊頂重： 1.546KN/m gk21.75KN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk42.08KN/m荷載設(shè)計(jì)值gq1.221.751.4837.3KN/m2、內(nèi)力計(jì)算 彎矩設(shè)計(jì)值剪力設(shè)計(jì)值3、抗彎承載力驗(yàn)算說(shuō)明塑性中和軸在混凝土翼板內(nèi)?；炷潦軌簠^(qū)高度極限抗彎承載