高层建筑钢-混凝土混合结构.docx

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1、优选高层建筑钢-混凝土混合结构摘要:钢结构应用于高层建筑已有百余年的历史，是最早应用于高层建筑的结构类型。高层建筑钢结构通常由型钢、钢管及钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件之间采用焊接、螺栓或铆钉连接。本文介绍了高层建筑混合结构的优点及发展趋势，组合结构构件类型及特点，震害分析，整体设计，节点构造等容。关键词：高层建筑，钢-混凝土混合结构，发展趋势，整体设计，节点构造，1钢结构概述1.1高层建筑钢-混凝土混合结构的优点（1）结构构件尺寸小，占用建筑面积和净高小由于钢结构或组合结构构件的材料强度高，所以在同样承载力要求下

2、，可以有效地减小柱的尺寸，增加实际使用面积。同时，混合结构量采用钢梁，在跨度较大的情况下，结构占用的净高也可以降低，在同样层高的情况下可以增加净高，提升建筑的品质；而在保证结构总高和净高要求不变的前提下，甚至可以增加结构层数，大幅度提高建筑的经济效益。（2）结构自重轻，降低基础造价由于材料强度的提高和结构构件的减小，结构的自重会有所减小，相对钢筋混凝土结构，混合结构的基础造价可以有效降低。（3）施工速度快23/23优选钢筋混凝土简体可以采用爬模施工，并且可以与外围框架分别施工，外围框架的型钢还可以作为组合构件混凝土模板的支撑点，所以

3、混合结构的施工速度较一般钢筋混凝土结构要快，接近钢结构的施工速度。（4）抗震性能好钢结构或组合结构构件延性一般好于钢筋混凝土构件，所以如果设计得当，混合结构的抗震性能好于钢筋混凝土结构。建筑工程是一个系统工程，决定结构形式的因素很多，有技术上的，也有经济上的，需要权衡各方面的综合效益。但无论如何，混合结构的出现和发展都为我们提供了一个新的选择，我国高层、超高层建筑中混合结构的快速发展，都说明了混合结构的优势。1.2钢-混凝土混合结构发展混合结构高层建筑的建设，始于1972年。首先在美国芝加哥兴建了36层的GatewayIIIBuil

4、ding，此后，1973年又兴建了法国巴黎的64层Mantaparnasse，1992年日本神奈川县兴建了25层的海老名塔楼，1985年美国西雅图兴建了76层的BankofAmericaCenter。与西方国家慎重选用的情况不同，因为突出的经济优势，混合结构在我国发展迅速。20世纪80年代以来，特别是90年代后期，、、等地兴建的高楼，多数采用混合结构，其中不少是按7度抗震设防，高度有的甚至超过300m,如金茂大厦、云顶公园、世界金融中心、发展中心大厦云山大厦、国贸中心（二期）。在亚洲其他国家，因为相似的经济发展情况和成本构成，混合结

5、构的经济优势同样明显，其发展也非常快。因此，在全球最高的100栋建筑中，混合结构由1986年的22栋增加到2002年的32栋，在2002年的前10名中，混合结构占了6栋，且都集中在亚洲，其23/23优选中中国大陆和3栋。2混合结构的类型及其特点目前常用的钢与混凝土组合结构构件有5大类，即压型钢板与混凝土组合楼板、钢与混凝土板组合梁、型钢混凝土构件、钢管混凝土构件和外包钢混凝土结构构件。2.1压型钢板与混凝土组合楼板压型钢板与混凝土组合楼板是先将0.7~2mm厚的薄钢板压制成带凹凸肋及各种槽纹的波形板，然后在压型钢板上浇筑混凝土，使其

6、与压型钢板组合在一起而形成的。压型钢板按其在组合楼板中的作用可分为三类：①将压型钢板作为楼板的主要承重构件，混凝土只作为楼板的面层，以形成平整的表面，并可起到分布荷载的作用；②压型钢板作为浇筑混凝土的永久性模板，并作为施工时的操作平台；③考虑组合作用的压型钢板混凝土组合楼板。其中，第一类与第二类属于非组合楼板。压型钢板与混凝土组合楼板的优点有：①由于压型钢板可作为浇筑混凝土时的模板，故可节省大量木模板及其支撑；②由于压型钢板非常轻便，因此堆放、运输及安装都非常方便；③压型钢板在使用阶段因其和混凝土的组合作用，起到受拉钢筋的作用，因此

7、减少了钢筋的制作与安装工作；④由压型钢板与混凝土组合楼板的几何形状所决定，组合楼板具有较大的刚度，且省去了许多受拉区混凝土（因为在混凝土结构的承载能力计算中不考虑混凝土的受拉作用），这使得23/23优选组合楼板的自重减轻；⑤便于敷设通信、电力、采暖等管线；⑥压型钢板作为浇筑混凝土的模板直接支承于钢梁上，且可为各种工种作业提供宽广的工作平台，这大大加快了施工进度，缩短了工期；⑦压型钢板可直接作顶棚；⑧与采用木模板相比，压型钢板与混凝土组合楼板施工时减少了火灾发生的可能性。2.2钢与混凝土板组合梁钢与混凝土板组合梁是用型钢作为梁的腹板、

8、混凝土板作为梁的翼缘板，将二者组合在一起共同工作而构成的T形或者倒L形梁。为保证共同工作，组成整体，混凝土与型钢之间用剪切连接件可靠连接。在正弯矩作用下，混凝土板处于受压区，能充分发挥其受压性能好的特点，并且与钢梁相比，混凝土板具有很