论钢与混凝土的研究与应用

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1、钢一混凝土组合结构的发展与应用作者：不详（发布时间：2008-06-2407:47:54　转载：互联网）摘要：介绍了钢一混凝土组合结构的类型和优点，详细地探讨了钢一混凝土组合结构的发展及工程应用，分析了钢一混凝土组合结构需要进一步研究的问题，工程实践表明，该类结构具有显著的经济与社会效益，值得推广。关键词：组合板，组合梁，型钢混凝土，钢管混凝土   钢一混凝土组合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的结构，主要有压型钢板组合板、组合梁、型钢混凝土、钢管混凝土和外包钢混凝土等五类。由于组合结构有节约钢材

2、、提高混凝土利用系数、降低造价、抗震性能好、施工方便等优点，得到了迅速推广与应用，许多国家制定了相应的技术标准。我国对组合结构的研究和应用起步较晚，还没制定一部完整的钢一混凝土组合结构设计规程，限制了其推广与应用。文中介绍了钢一混凝土组合结构的特点和发展概况，以及_些主要的工程应用。近年来的应用实践表明，该类结构具有显著的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。   1、组合结构的发展和工程应用   1．1压型钢板与混凝土组合板   20世纪60年代前后，欧美、日本等国在多、高层建筑的建设中，采用压型钢板

3、作为浇筑混凝土的永久模板和施工作业平台。60年代末，美国钢结构学会(MSC)以及国际桥梁和结构工程联合会制定了组合结构统一规定。七八十年代，在试验和理论研究上有了新发展，日本建筑学会于1970年出版了《压型钢板结构设计与施工规范及其说明》；加拿大、美国、德国、前苏联等制定了相应的图表和手册。我国由于钢材产量低、薄卷板材尤为紧缺，且压型钢板成型技术与配套技术未得到开发，因而研究起步较晚。1984年冶金工业部冶金建筑研究总院对压型钢板的选型、加工工艺、连接件等配套技术进行了研发与推广，并于1984年～1988年间完成了压型

4、钢板的选型和研制，与厂家联合生产了焊钉及配套产品，并进行了组合板的试验研究，在深圳大学阶梯教室、长富宫中心、京城大厦、瑞丰商务大厦等高层建筑中推广应用，取得了一定的经验。   1．2钢一混凝土组合粱   钢—混凝土组合梁在美、日、欧洲已经得到了广泛的应用，美国最早制定了设计规范，随后德国、英国和印度也制定了设计规范。我国起步较晚，改革开放以前，虽有少数工程用过组合梁，但未考虑组合效应，而仅仅作为强度储备和为方便施工而已，也没有制定有关设计规范。1987年以来，原郑州工学院、山西省电力勘测设计院、原哈尔滨建筑工程学院等单

5、位先后对组合梁进行了研究，取得了一系列有价值的成果。近年来，清华大学开展了一系列开口和闭口截面组合梁在纯扭、弯扭以及弯剪扭等联合作用下的试验研究与理论分析工作。由于组合梁具有抗疲劳性能好、承载力可靠、节约钢材、降低梁高和增强梁的刚度的优点，已被广泛应用于以下方面：   1)高层建筑。北京国际技术培训中心的楼盖结构采用冷弯薄壁型钢一混凝土简支组合梁，其设计以试验研究为依据，栓钉剪力连接件设计中，节约栓钉47％，与RC叠合板相比，自重降低29％，造价降低5％，工期缩短25％，且建筑标准大大提高，为其在高层建筑中的应用开辟了

6、广阔的前景。   2)桥梁结构。北京国贸桥首次采用了钢一混凝土叠合板连续组合梁结构，比原现浇桥面板方案节省近4000m2的模板，减小现场湿作业量，缩短工期一半，且未中断交通；比RC桥梁减轻自重约50％；比钢桥节省钢材30％左右。此外，深圳北站大桥和北京光明桥采用了钢一?昆凝土组合梁，南浦、杨浦大桥及许多在建桥梁采用了钢一混凝土叠合梁结构。   3)结构的加固与修复。北京机场路苇沟大桥为多跨钢筋混凝土梁桥，由于不满足当前的通行要求，根据对结构现状的验算评估，采用组合梁进行了改造加固。改造后，减轻了吊梁自重，大大提高了桥的

7、整体刚度，通车前的静载试验表明，该桥的改造达到了设计要求。此外，组合梁也广泛用于多层工业厂房，近年来预应力钢一混凝土组合结构5J和桁架组合梁也开始应用于工程实践。   1．3型钢混凝土   型钢混凝土是在钢筋混凝土内含型钢的结构，比钢结构和钢筋混凝土具有许多优点，在工程中得到了广泛的应用。20世纪初，欧美、英、日及前苏联等国家就开始了研究。50年代后，在试验和理论上进行了大量研究，在理论模型、分析方法及简化计算等方面取得了很多研究成果。该类结构在Et本应用最为广泛，1958年出版了第一版《钢一钢筋混凝土结构计算标准》。

8、随后，欧美、英国等国家也制定了型钢混凝土的设计规定。我国的研究开始于80年代中期，冶金部建筑研究总院进行了轴压和偏压短柱、偏压长柱和梁的试验研究；原西安冶金建筑工程学院进行了梁和柱抗剪和反复加载试验及梁柱节点的试验研究。80年代后期，得到了较为系统的研究，并在一些高层建筑工程中应用。由于型钢混凝土与钢结构相比更耐久、更耐火，与钢筋