钢-混凝土组合梁在铁路旅客站房设计中的应用

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1、·房屋建筑·钢～混凝土组合梁在铁路旅客站房设计中的应用郭占月，黄北平(1．武汉铁路职业技术学院，武汉430205；2．中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉430063)摘要：钢一混凝土组合梁目前在我国工程建筑领域的应用越和30m(进深方向)大跨度楼面分格。根据建筑柱网来越多，并取得了良好的技术经济效益。结合工程实例以及现以及候车室净高要求，结构设计需在有限制条件和有场实地检测，通过对大跨度楼屋(盖)结构设计的多方案比选。限空间的条件下，确定最优、最合理的楼面结构体系。确认了钢一混凝土组合楼盖结构方案的优越性。论述钢一混凝区域位置示意如图1所示。土组合

2、梁结构形式在当前铁路旅客站房中的应用；对钢一混凝土弹塑性体结构特征进行理论分析，并且进行静力、动力试验等工程测试对比，认为采用钢一混凝土组合梁结构能够较好地解决现代铁路旅客站房采用大柱网，且层净高不宜过低的难题。关键词：钢一混凝土结构；楼面；组合梁中图分类号：U448．216文献标识码：A图1区域位置示意文章编号：1004—2954(2010)O2一O128—021．2结构方案比较根据以上情况，就30mx36m楼面的结构设计，对组合梁在国内出现至今已近半个世纪，对这种新可能选用的大跨度楼屋(盖)结构方案进行了比选，如型组合结构的研究和应用也非常活跃，

3、随着研究的不断深入，对于不直接承受动力荷载的一般简支组合梁钢骨混凝土、混凝土井字梁、钢桁架、预应力混凝土、钢及连续组合梁，其设计计算理论也逐步从弹性分析法一混凝土组合结构等。这几种结构形式特点比较如下。结构布置如图2所示。计算转化为塑性分析方法进行计算。从而组合梁不断在交通、冶金、电力、煤炭、建筑等领域有了更为广泛的__llll__应用。“^_—一—^近年来，虽然组合梁在我国的建筑和桥梁建筑领一lZLl域已得到越来越多的应用，显示出很好的技术经济效●L——‘z∞出出益。但与钢筋混凝土结构和钢结构相比，由于专业技一———，—1术人员对组合梁熟悉程度不一

4、，加之没有现成的设计手册可查阅等因素，设计时没有传统的钢筋混凝土结一构和钢结构形式方便、省时，从而舍弃了组合梁设计方-_案，这一状况也与我国推广钢结构设计初期较为类同，I!!短时间内组合梁的普及应用还受到许多的约束和限IJ由制。随着组合结构不断的深入研究，加之更多、更广泛图2高程8．15m楼面组合梁结构布置(单位：mm)的工程应用，组合梁或组合结构的良好的受力性能和较好的综合性经济效益将不断体现。(1)钢骨混凝土：梁高较大(H／L=115～120)，自重也较大，用钢量大(5％～9％)，柱的尺寸相对也较1结构设计方案大，工程造价较高。1．1工程概况(2

5、)钢筋混凝土井字梁：梁高较大(H／L=1／20)，某铁路旅客站房主站房长246In、宽56ITI，建筑高自重也较大，柱的尺寸相对也较大，工程造价较高。度44．8m，客流组织方式采用“上进下出”为线侧下式(3)预应力混凝土梁：梁体高度较高(H／L=112～站房。结构设计按3个区进行划分，其中，中部区域120)，自重大，施工所需机具较多，施工工艺较复杂，8．15ITI高程处楼面，为181TI×36m×18m(开间方向)需提前预制，并需架梁设备，工程造价较高。(4)钢桁架：平面外的刚度较小，所需钢材较多，收稿日期：200912—09作者简介：郭占月(195

6、9一)，男，副教授，1982年毕业于苏州大学化学造价高，养护维修费用高。工程专业，工程硕士。(5)钢一混凝土组合梁：梁体高度较低，自重轻，施128铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2010(2)郭占月，黄北平一钢一混凝土组合梁在铁路旅客站房设计中的应用·房屋建筑·工便捷，施工工具简单，不需要架梁设备。另外，梁体上部为钢筋混凝土，下部为钢材，能充分发挥钢与混凝土材料特性，综合造价较低。不足方面主要体现在：所需钢材较多，材料造价偏高。通过综合比较，钢一混凝土组合梁在本项目更能发图48．15m楼板实体有限元模型挥其优越性，能获得良好的美

7、学造型和较大的跨高比，兼顾使用舒适度的要求下，钢一混凝土组合梁是一种比2现场测试试验较优异的结构形式。经过建筑和结构的专业人员共同商议，比较各个方案优缺点以及建筑功能及净高等要2．1测试内容及测点布置求，选择了双向井字钢一混凝土组合楼盖结构方案。为了解及评价其结构静、动力特性，针对B区1．3计算与分析8．15m组合楼盖进行了结构静力特性等性能现场的组合梁的设计是以弹性理论和塑性理论为基础的测试试验研究工作。测试分静力试验和动力试验两部简化计算方法。在合理应用塑性法和弹性法对推广组分，均在现场实际测试，为能对测试结果进行定量分合梁的应用有着积极的意义。

8、弹性设计要求材料为理析，并揭示大跨钢一混凝土组合楼面的结构性能，对结想的弹性体，而钢一混凝土组合构件是弹塑性