鋼與混凝土組合結構考試試題(共13頁)

1、鋼與混凝土組合結構考試(kosh)試題（1）1.試說明剪切連接件的作用(zuyng)和設置方法。答：剪切連接件，應具有足夠的強度和剛度，其作用有三：首先必須能足以承受混凝土與鋼界面上的縱向(zn xin)剪力；同時具有足夠的剪切剛度，使界面處混凝土與鋼的滑移不致過大；剪切連接件還必須具有足夠的抵抗“掀起力”的能力，使混凝土與鋼不致上下分離，界面處的縱向裂縫足夠小。剪切連接件按其變形能力可分為剛性剪切連接件和柔性剪切連接件。剛性剪切連接件的形式主要為方鋼、T型鋼和馬蹄形鋼等；柔性剪切連接件的形式主要為圓柱頭栓釘、彎筋、槽鋼、角鋼、L形鋼、錨環(huán)以及摩擦型連接的高強度螺栓等。目前，組合結構中常采用栓

2、釘（圓柱頭）剪切連接件，當不具備專用設備焊接栓釘時，也可以采用彎起鋼筋、槽鋼或其他有可靠連接保證的連接件。（1）栓釘（圓柱頭）連接件：主要利用栓桿來承受水平剪力、圓頭來抵抗向上的掀起力。此連接件施工便捷，栓釘下端帶有焊劑，且外套瓷環(huán)，采用專門電焊機接觸焊。（2）彎起鋼筋連接件：主要利用鋼筋受拉來承受水平剪力和向上的掀起力，通過粘結力將拉力傳給混凝土。彎起鋼筋的傾倒方向與受力方向一致。（3）槽鋼連接件：主要利用槽鋼抗剪來抵抗水平剪力，槽鋼的上翼緣用來承受向上的掀起力。2. 試說明壓型鋼板與混凝土組合樓板在施工和使用階段的變形特點和計算方法。答：（1）施工階段在施工階段，混凝土尚未達到其設計強度，

3、因此不能考慮壓型鋼板與混凝土的組合效應，變形計算中只考慮壓型鋼板的抗彎剛度，在此階段，壓型鋼板應處于彈性階段，不允許產生塑性變形而影響使用階段組合板的工作。均布荷載作用下壓型鋼板的撓度為：式中 施工階段作用在壓型鋼板計算寬度上的均布荷載標準值； 壓型鋼板的彈性模量； 計算寬度上壓型鋼板的截面慣性矩； 壓型鋼板的計算跨度； 撓度系數(shù)，對簡支板，對兩跨連續(xù)板，。（2）使用階段在使用階段，混凝土已達到設計強度并能實現(xiàn)與壓型鋼板的組合效應，因此變形計算應按組合板考慮。組合板的變形計算可采用彈性理論，對于具有完全剪切連接的組合板，可按換算截面法進行。因為組合板是由鋼和混凝土兩種性能不同的材料組成的結構構

4、件，為便于計算，可將其換算成一種材料的構件，求出相應的截面剛度。當考慮荷載效應的標準組合時，可將截面上混凝土的面積除以壓型鋼板與混凝土彈性模量的比值換算為鋼截面；當考慮荷載長期作用下混凝土徐變的影響時，可將截面上混凝土的面積除以換算為鋼截面。組合板的撓度，應分別按荷載效應的標準組合和準永久組合進行計算，并取其中較大值作為(zuwi)變形驗算的依據(jù)。使用(shyng)階段荷載效應標準(biozhn)組合時撓度按下式計算：荷載效應準永久組合時的撓度按下式計算：式中 使用階段均布荷載的標準值； 使用階段均布荷載的準永久值； 組合板的計算跨度； 按全截面有效計算的組合截面換算截面慣性矩。3. 何謂組合

5、梁的密實截面？在什么情況下，組合梁應按彈性理論計算？答：當組合梁按塑性理論設計時，組合梁中的鋼梁受壓翼緣與腹板不能太薄，應具有足夠的剛度，在構件截面達到屈服應力并產生足夠的塑性轉動之前，不致由于板件局部屈曲而降低或喪失承載力，此時截面稱為密實截面。一般來講，對于承受吊車荷載和公路橋梁中直接承受動力荷載的組合梁以及鋼梁中受壓板件的寬厚比較大、不符合塑性設計要求且組合截面的中和軸在鋼梁腹板內通過的組合梁，應按彈性理論進行截面分析。4. 型鋼混凝土結構與鋼結構和鋼筋混凝土結構相比，有什么特點？答：與鋼筋混凝土結構相比，型鋼混凝土結構的特點： （1）變形能力強，抗震性能好。鋼筋混凝土結構由于混凝土材料

6、的脆性特性，特別是當同一層的柱剛度相差較大、負擔剪力不均衡或是當結構存在較大的偏心扭矩是，構件容易發(fā)生剪切破壞，結構的延性較差。型鋼混凝土由于型鋼的存在，構件延性得到很大的改善。（2）在截面尺寸相同的條件下，可以合理配置較多的鋼材。超高層建筑底層柱的剪力很大，當采用鋼筋混凝土構件時，為了滿足規(guī)范對軸壓比的要求，柱截面尺寸通常很大，而這類短柱的延性往往很差。如果采用型鋼混凝土構件，就可以大大提高柱的含鋼率，使柱子的承載能力與變形能力顯著提高。對于大跨度梁，如果采用鋼筋混凝土構件，梁截面高度較大，難以滿足建筑凈空要求，而改用型鋼混凝土構件就很容易滿足要求。另外鋼材沒有徐變問題，型鋼混凝土構件由于徐

7、變引起的撓度較小。（3）當基礎采用鋼筋混凝土結構、上部為鋼結構時，采用型鋼混凝土結構作為過渡層可以使結構的內力傳遞更為合理。（4）在施工時，型鋼骨架有較大的承載力?？梢宰鳛槟_手架使用，并可承受模板的重量。如果再利用壓型鋼板作為鋼筋混凝土樓板的模板的話(dehu)，可以大大節(jié)省模板的工作量。（5）由于在構件中同時存在型鋼和鋼筋，澆注混凝土比較(bjio)困難。（6）用鋼量大，建設費用較高。型鋼(xnggng)混凝土結構的用鋼量為80180kg/m2,其中型鋼占總用鋼量的20%50%。與純鋼結構相比，型鋼混凝土結構的特點：（1）混凝土兼有參與構件受力與保護層的功能，經(jīng)濟性好，可節(jié)省鋼材。（2）結構

8、剛度大，外力作用下變形小，在風荷載和地震作用下，結構的水平位移易滿足要求。（3）混凝土有利于提高型鋼的整體穩(wěn)定性，鋼板的局部屈曲、桿件彎曲失穩(wěn)及梁的側向失穩(wěn)不易發(fā)生，如果結構構件設計合理，就能保證很好的延性。（4）使用的型鋼規(guī)格較小、鋼板厚度較薄，比較符合目前我國鋼材軋制的實際情況。（5）結構自重較大，施工復雜程度較高。5. 試以圓形鋼管混凝土柱為例，說明鋼管混凝土柱的工作性能。答：鋼管混凝土柱最適于受壓，一般用作以受壓為主的構件，其受壓時強度的提高主要由于混凝土受到來自于外鋼管的緊箍力。當鋼管混凝土柱受到縱向壓力，鋼管和混凝土同時承擔此縱向壓力，當混凝土的橫向變形超過鋼管橫向變形時，就產生了

9、箍緊力，在鋼管橫向產生拉應力（如圖1所示）。圖1 鋼管和核心混凝土受力簡圖取單位長度鋼管，則有下面平衡關系： （1）式中 鋼管壁厚； 核心混凝土直徑。又鋼管與混凝土的橫截面面積之比，即含鋼率：一般情況下=0.010.05，應用上為了方便，將含鋼率取為 （2）將（2）式帶入（1）式，并除以混凝土抗壓強度(kn y qin d)得 （3）當趨向(qxing)鋼管屈服點時，緊箍力達到(d do)最大，即 （4）故箍緊力與指標成正比。一般我們定義為套箍系數(shù)（或套箍指標），它是確定鋼管混凝土柱承載力的一個重要參數(shù)。1.軸心受壓的鋼管混凝土短柱（L/D=35）圖2 鋼管混凝土軸壓構件的典型關系圖2是鋼管混

10、凝土短柱試件軸心受壓時，平均縱向應力與縱向應變的典型關系示意圖。鋼管混凝土軸壓短柱的一次壓縮工作曲線分三個階段。（1）彈性階段oa：這一階段和的關系基本為直線，a點相應于鋼管應力達比例極限，在a點附近開始在鋼管和核心混凝土之間產生相互作用的緊箍力。a點的應力和應變稱為鋼管混凝土軸心受壓的組合比例極限和組合比例極限應變。（2）彈塑性階段ab：由于鋼管應力進入彈塑性階段，鋼管的彈性模量不斷減小，這就使鋼管和混凝土之間軸心壓力分配比例不斷變化，軸心壓力與應變關系逐漸偏離直線而形成彈塑性階段。這時混凝土所受壓應力增大了，泊松比超過鋼管的泊松比，二者間形成了相互作用的緊箍力，鋼管和混凝土都處于三向應力狀

11、態(tài)，鋼管為縱向、徑向受壓，而環(huán)向受拉?；炷羷t為三向受壓。在此階段，b點表示鋼管局部位置開始出現(xiàn)塑性，管壁出現(xiàn)整齊的斜向剪切滑移線。（3）強化(qinghu)階段bc：從b點開始，由于鋼管進入了塑性階段，增加的荷載將由核心混凝土承擔，混凝土的橫向變形迅速增大，徑向推擠鋼管，促使鋼管的環(huán)向應力增大（即緊箍力增加）。這時鋼管處于(chy)異號應力場，其縱向承載力隨著環(huán)向拉應力的增大而下降；但核心混凝土的縱向承載力卻隨著緊箍力的增大而提高。b點以后的關系曲線形狀決定(judng)于套箍系數(shù)的大小。普通鋼管混凝土柱短試件軸心受壓時（L/D=33.5）的工作性能取決于套箍系數(shù)的大小，與混凝土強度等級無直

12、接關系。2.軸心受壓鋼管混凝土長柱鋼管混凝土長柱軸心受壓時的力學性能，與鋼結構構件相似，分為二強度破壞和穩(wěn)定破壞。對于長細比很小的短柱，其破壞是由于鋼管在雙向應力下的屈服和核心混凝土在三向受壓下的強度破壞所致；對于長細比很大的長柱，其破壞是由于彈性失穩(wěn)，即發(fā)生側向撓度和彎曲，破壞時縱向應變尚處于彈性范圍，其極限荷載可用歐拉公式計算；介于短柱和長柱之間中等長細比的中柱，其破壞是彈塑性失穩(wěn)，其極限荷載可用修正的歐拉公式計算。3.偏心受壓鋼管混凝土長柱圖3 偏心受壓構件N與桿中撓度的關系圖3中曲線是鋼管混凝土長柱偏心受壓強度破壞時截面偏心力N與桿中撓度的關系。工作分為兩個階段：OA段為彈性階段，到A

13、點時，鋼管受力最大的纖維應力達屈服點。過A點后，截面發(fā)展塑性，AB段為彈塑性階段。到B點時，截面趨近塑性鉸，變形將無限增大。這時受壓區(qū)鋼管縱向受壓而環(huán)向受拉，其縱向受壓屈服應力低于單向受力屈服點，受拉區(qū)鋼管縱向與環(huán)向均受拉，故縱向受拉屈服應力比單向受力屈服點高。受壓區(qū)混凝土的抗壓強度由于緊箍效應而提高，比單向抗壓強度高，而受拉區(qū)混凝土開裂不參加受力。偏心構件強度極限承載力為形成偏心塑性鉸，截面中性軸偏向受壓區(qū)。當鋼管混凝土長柱長細比大于12，偏心受壓構件承載力常決定于穩(wěn)定。圖中曲線、是此時壓力N與桿中撓度的關系曲線，有上升段和下降段組成。顯然，曲線的最高點是偏壓構件穩(wěn)定承載力的極限。曲線上的O

14、A段為彈性工作階段。過了A點，截面受壓區(qū)不斷發(fā)展塑性，鋼管和受壓混凝土間產生了非均勻的緊箍力，工作呈彈塑性。隨著荷載的繼續(xù)增加，塑性區(qū)繼續(xù)深入，到達曲線的最高點時，內外力不再保持平衡，構件遂失去了承載力。由此可見，鋼管混凝土偏心受壓構件的工作性能具有本身的特點，在接近破壞時，外荷增量很小，而變形發(fā)展的很快。但和鋼構件相比，曲線過B點后平緩得多，說明由于有緊箍力的作用，不但提高了核心混凝土的承載力，而且還增加了構件的延性。因此，鋼管混凝土偏心受壓構件的工作比軸心受壓時復雜，構件長細比和荷載相對偏心率是影響其極限承載力的兩個重要參數(shù)。鋼與混凝土組合結構考試試題（2）1、組合(zh)結構中組合效應是

15、如何取得的？答：組合結構的組合效應的取得主要是依靠鋼與混凝土之間的可靠連接。組合效應一般反映在兩個方面：一是能起到傳遞鋼材與混凝土界面上縱向剪力的作用(zuyng)，二是能抵抗鋼材與混凝土之間的掀起作用。2、壓型鋼板與混凝土組合樓板的優(yōu)點(yudin)有哪些？答：組合樓板的優(yōu)點是： 1）壓型鋼板可以作為澆筑混凝土的永久模板，節(jié)省了施工中搭設腳手架和安裝與拆除模板的時間，大大縮短施工周期，節(jié)約成本； 2）壓型鋼板安裝完畢，可為施工提供較為寬敞的工作平臺，一般倩況下不必設置臨時支撐，不會影響其它樓層的施工，同時壓型鋼板單位面積的自重較輕，易于運輸和安裝，提高了施工效率，進而可以實現(xiàn)立體交叉施工；

16、3）壓型鋼板通過與混凝土的組合作用，可以部分或全部代替樓板中的受力鋼筋，從而減小了鋼筋的制作與安裝工作量；4）在組合板與鋼梁形成的組合樓蓋中，壓型鋼板一般通過圓柱頭栓釘與鋼梁連接，故壓型鋼板在施工階段可對鋼梁起側向支承作用，提高了鋼梁的整體穩(wěn)定性，同時又保證了施工人員在壓型鋼板上的行走和操作安全；5）由于幾何形狀的特殊性，壓型鋼板與混凝土組合板具有較大的剛度，且減少許多受拉區(qū)的混凝土，使組合板自重減輕，地震反應降低，對結構受力更為有利，并相應可以減小梁、柱和基礎的尺寸；6）壓型鋼板的肋部便于鋪設水、電、通信等管線，可以增大室內層高或降低建筑總高度，提高建筑設計的靈活性。3、鋼與混凝土組合梁有哪

17、些分類，它在受力上有何特點？答：鋼與混凝土組合梁的分類有：1）按照板托的設置情況分類，按混凝土翼板是否帶有板托可分為兩類：帶板托和不帶板托；2）按混凝土翼板的構造形式分類，分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土翼板、帶壓型鋼板的現(xiàn)澆鋼筋混凝土翼板、預置鋼筋混凝土翼板和疊合板翼板。3）按組合梁鋼梁與混凝土翼板接觸面上的滑移(hu y)大小分類，分為完全抗剪連接組合梁和部分抗剪連接組合梁。受力特點(tdin)：在實際工程中，常用的組合(zh)梁形式為簡支組合梁和連續(xù)組合梁，兩者在使用過程中具有各自的受力特點。(1)簡支組合梁簡支組合梁在使用階段具有以下的受力特點。 1）簡支組合梁在支座截面處和跨中截面處內力存在著較大

18、的差異，應分別計算其承載力。在支座截面處，剪力最大，彎矩為零；在跨中截面處、彎短較大，剪力較小，故可按純剪和純彎條件分別計算支座截面處及跨中截面處的組合梁承載力；2）組合梁是通過接觸面上的抗剪連接件將混凝土翼板與鋼粱形成一個整體，共同受力，故沿組合梁跨度全長各截面的受彎承載力均遠大于鋼梁的承載力；3）由于組合梁中的混凝土冀板具有較大的剛度，且與下部鋼梁的上翼緣連接，因此在使用階段，簡支組合梁的整體穩(wěn)定性和鋼梁上部受壓翼緣的局部穩(wěn)定均可以得到保證。(2)連續(xù)組合梁由于連續(xù)組合梁中間支座負彎矩區(qū)的連接構造較為復雜，受力比簡支組合梁復雜，其具有以下的受力特點。1）對于連續(xù)組合梁的支座負彎短區(qū)段，內于

19、混凝土受拉開裂退出工作，一般不考慮混凝土冀板的作用可僅考慮混凝土冀板在有效寬度內沿梁軸線方向的縱向鋼筋和鋼梁承擔彎矩；2）對于連續(xù)組合粱的跨中截面，混凝土翼板與鋼梁可以形成整體共同工作，受彎承載力較高；3）組合粱支座負彎短區(qū)段的抗彎承載力遠小于跨中截面，而一般連續(xù)梁的內力分布規(guī)律為支座負彎矩大、跨中正彎矩小，兩者正好相反，對結構構件受力產生不利影響；4）連續(xù)組合梁承受較大的樓面活荷載，再加之活荷載的最不利布置，可能導致某一跨組合梁在全跨范圍內出現(xiàn)負彎矩，使鋼梁的下翼緣處于受壓狀態(tài)，此時需驗算鋼梁的整體穩(wěn)定性；5）在連續(xù)組合梁的支座處，截面的剪力和彎矩均較大，受力復雜截面驗算時需考慮鋼梁中正應力

20、和剪應力的組合。4、型鋼混凝土結構與鋼結構和鋼筋混凝土結構相比，有什么特點？答：與鋼筋混凝土結構相比，型鋼混凝土結構的特點： （1）變形能力強，抗震性能好。鋼筋混凝土結構由于混凝土材料的脆性特性，特別是當同一層的柱剛度相差較大、負擔剪力不均衡或是當結構存在較大的偏心扭矩是，構件容易發(fā)生剪切破壞，結構的延性較差。型鋼混凝土由于型鋼的存在，構件延性得到很大的改善。（2）在截面尺寸相同的條件下，可以合理配置較多的鋼材。超高層建筑底層柱的剪力很大，當采用鋼筋混凝土構件時，為了滿足規(guī)范對軸壓比的要求，柱截面尺寸通常很大，而這類短柱的延性往往很差。如果采用型鋼混凝土構件，就可以大大提高柱的含鋼率，使柱子的

21、承載能力與變形能力顯著提高。對于大跨度梁，如果采用鋼筋混凝土構件，梁截面高度較大，難以滿足建筑凈空要求，而改用型鋼混凝土構件就很容易滿足要求。另外鋼材沒有徐變問題，型鋼混凝土構件由于徐變引起的撓度較小。（3）當基礎采用鋼筋混凝土結構、上部為鋼結構時，采用型鋼混凝土結構作為過渡層可以使結構的內力傳遞更為合理。（4）在施工時，型鋼骨架有較大的承載力?？梢宰鳛槟_手架使用，并可承受模板的重量。如果再利用壓型鋼板作為鋼筋混凝土樓板(lubn)的模板的話，可以大大節(jié)省模板的工作量。（5）由于在構件中同時存在型鋼(xnggng)和鋼筋，澆注混凝土比較困難。（6）用鋼量大，建設費用(fi yong)較高。型鋼

22、混凝土結構的用鋼量為80180kg/m2,其中型鋼占總用鋼量的20%50%。與純鋼結構相比，型鋼混凝土結構的特點：（1）混凝土兼有參與構件受力與保護層的功能，經(jīng)濟性好，可節(jié)省鋼材。（2）結構剛度大，外力作用下變形小，在風荷載和地震作用下，結構的水平位移易滿足要求。（3）混凝土有利于提高型鋼的整體穩(wěn)定性，鋼板的局部屈曲、桿件彎曲失穩(wěn)及梁的側向失穩(wěn)不易發(fā)生，如果結構構件設計合理，就能保證很好的延性。（4）使用的型鋼規(guī)格較小、鋼板厚度較薄，比較符合目前我國鋼材軋制的實際情況。（5）結構自重較大，施工復雜程度較高。5、什么是含鋼率，什么是約束效應系數(shù)？二者之間的關系是什么？答：含鋼率是指型鋼混凝土柱的

23、型鋼截面面積與柱全截面面積比值。為反映鋼管混凝土桿件中鋼管對核心混凝土約束作用的大小準確描述鋼管和混凝土二者之間的相互作用，引入約束效應系數(shù)，定義為式中 、鋼管和核心混凝土的橫截面面積；鋼材的屈服強度； 內填混凝土的軸心抗壓強度標服值。對某一特定的鋼管混凝土截面，約束效應系數(shù)可以反映出組成鋼管混凝土截面的鋼材和混凝土的幾何特性及物理特性參數(shù)的影響。值越大，表明鋼材所占比重越大，混凝土的比重相對較小，即含鋼率大；反之，值越小，表明鋼材所占比重越小，混凝土的比重相對較大，即含鋼率小。鋼與混凝土組合結構考試試題（3）1、為什么要避免組合板發(fā)生縱向剪切粘結破壞？如何保證其縱向剪切承載力？答：組合板的縱

24、向剪切粘結破壞主要是由于混凝土與壓型鋼板的交界面剪切粘結強度不足，在組合板尚未達到極限彎矩之前，二者的交界面產生較大的粘結滑移，使得混凝土與壓型鋼板失去組合作用。其破壞特征為，首先在靠近支座位置處的混凝土出現(xiàn)裂縫，混凝土與壓型鋼板開始發(fā)生垂直分離，隨即壓型鋼板與混凝土喪失剪切粘結承載力，產生較大的縱向滑移。一般滑移出現(xiàn)在端部，其值可達1520mm。由于產生很大的滑移，組合板變形呈非線性的增加。因為失去和基本喪失組合作用，組合板的混凝土與壓型鋼板很快崩潰。因此，要避免組合板發(fā)生縱向剪切粘結破壞。通過我國學者對對大量國產壓型鋼板組合板進行(jnxng)水平剪切粘結承載力的試驗研究，并經(jīng)一次回歸正交

25、方差分析，得到組合板疊合面的縱向水平受剪承載力的計算公式：式中 V組合板的縱向(zn xin)剪力設計值，； 組合(zh)板的縱向剪切粘結承載力，; 、及剪切粘結系數(shù)，由試驗確定，,； a組合板的剪跨比，mm， 組合板的平均槽寬，mm； 組合板截面的有效高度,mm； t壓型鋼板厚度，mm；如壓型鋼板采用進口帶齒或閉合式板型時，組合板的縱向水平受剪承載力可按美國教授提出的經(jīng)驗公式計算組合板在達到彎矩極限狀態(tài)時，最大縱向水平剪力為因此為了保證在彎曲破壞前，組合板不發(fā)生縱向剪切粘結破壞，應有2、何謂部分抗剪連接組合梁？它有什么特點？一般用于何種情況？答：當組合梁剪跨內剪切連接件的數(shù)量小于完全剪切連接

26、所需的連接件數(shù)量時，該組合梁稱為部分抗剪連接組合梁。試驗研究表明，隨剪切連接件數(shù)量的減少，鋼梁和混凝土板的共同工作能力會不斷降低，導致兩者交界面產生過大的滑移，從而影響鋼梁性能的充分發(fā)揮，并使組合梁在極限承載力極限狀態(tài)時的延性降低。在承載力和變形許可的條件下，采用部分剪切連接可以減少連接件的數(shù)量，降低造價并方便施工。同時，當采用壓型鋼板組合板為翼緣的組合梁時，由于受板肋幾何尺寸的限制，連接架數(shù)量有限，有時也只能采用部分剪切連接的設計(shj)方法。3、什么是型鋼(xnggng)混凝土承載力計算的簡單疊加法？其理論依據(jù)是什么？試說明其計算步驟。答：簡單疊加法就是在一般疊加法的基礎上，進行(jnx

27、ng)簡化，不用多次試算，便可求得型鋼混凝土承載力的一種方法。適用于型鋼和鋼筋對稱配置的型鋼混凝土構件的計算。計算步驟 （1）先假定柱內型鋼(或縱筋)的截面面積，按兩種情況分別計算出鋼筋混凝土(或型鋼)部分所分招的軸力和彎矩設計值。計算公式 第一種情況：當，旦時，型鋼部分僅承受彎矩，鋼筋混凝土部分的軸力和彎矩設計值為 （1） （2）當時，鋼筋混凝土部分僅承受軸向壓力，型鋼部分的軸力和彎矩設計值為 （3） （4）當時，鋼筋很凝土部分僅承受軸向拉力，型鋼部分的軸力采用式（5）計算，彎矩采用式(4)計算 （5） 第二種情況： 當且時，鋼筋混凝土部分僅承受彎矩，型鋼部分的軸力和彎矩設計值為 （6） （

28、7） 當時，型鋼部分僅承受軸向壓力，鋼筋混凝土部分的軸力和彎短設計值為 （8） （9） 當時，型鋼部分僅承受(chngshu)軸向拉力，鋼筋混凝土部分的軸力采用式(10)計算(j sun)，彎矩采用式(9)計算(j sun)： （10）式中 、型鋼部分的軸心受壓和軸心受拉承載力；一型鋼部分純彎時的承載力；、型鋼部分承受的軸力和彎矩設計值；、鋼筋混凝土部分的軸心受壓和軸心受拉承載力鋼筋混凝土部分純彎承載力，、鋼筋混凝土部分承受的軸力和彎矩設計值。 (2) 按兩種情況分別進行鋼筋混凝土(或型鋼)部分的截面設計和承載力計算，取所得截面面積的較小值作為設計結果。柱中型鋼的軸力和彎曲承載力分別按下式計算

29、：型鋼截面的軸心受壓承載力： （11）型鋼截面的軸心受拉承載力： （12）型鋼截面軸心受純彎承載力： （13）柱中型鋼壓彎承載力計算：當為壓力時，型鋼部分承載力應滿足 （14）當為拉力時，型鋼部分承載力應滿足 （15）柱中鋼筋棍凝土部分(b fen)承載力計算：軸心(zhu xn)受壓承載力 （16）軸心(zhu xn)受拉承載力 （17）4、圓鋼管混凝土與方鋼管混凝土結構相比，二者在力學性能上有什么異同點？圓鋼管混凝土與方鋼管混凝土結構作為鋼管混凝土結構，其特點表現(xiàn)為：（1）承載力高。在鋼管混凝土結構中，保證了薄壁鋼管的局部穩(wěn)定性，不至于發(fā)生局部屈曲，而混凝土受到鋼管約束，改變了受力性能，變

30、單向受壓為三向受壓，使混凝土的抗壓強度提高幾倍。（2）塑性性能好。在鋼管混凝土中，混凝土受到鋼管約束，混泥土處于三向受壓狀態(tài)，不僅改善了使用階段的彈性性質，而且破壞時產生較大的塑性變形，試驗證明，鋼管混泥土受壓構件屬于塑性破壞。（3）抗震性能優(yōu)越。鋼管混凝土自重輕，可以減少地震作用，特別是由于鋼管的存在增加了結構延性，從而提高了構件及結構的抗震性能。（4）比鋼結構抗火性能優(yōu)越。（5）由利于采用高強混凝土。由于高強混凝土延性差、脆性大，將高強混凝土充填到鋼管內，可以改善其延性差、脆性大的缺點，進一步發(fā)揮高強混凝土性能。方鋼管混凝土柱與圓鋼管混凝土柱相比，方鋼管混凝土柱的套箍作用顯然弱的多，提高承載力的幅度相對比較小，同時在壓力及彎矩作用下，管壁發(fā)生局部屈曲的可能性比圓鋼管要大