钢-混凝土组合结构的研究进展
钢-混凝土组合结构的发展现状
钢-混凝土组合结构的发展现状钢-混凝土组合结构是一种将钢结构和混凝土结构相互补充和配合的新型结构形式。
相比于传统的钢结构和混凝土结构，钢-混凝土组合结构在结构的承载性、经济性和生态性方面都有更优异的表现。
本文将介绍当前钢-混凝土组合结构的发展现状和未来发展趋势。
1. 结构强度高：钢骨架和混凝土受力表现不同，钢结构能吸收拉力，混凝土能吸收压力，在组合起来后能完美解决双向受力的问题。
2. 系统稳定性好：钢结构有较高的抗震性攻击，而混凝土能防火、耐用，在组合中，两种材料能互相补充，提高了结构的安全性和稳定性。
3. 构造灵活性高：钢-混凝土组合结构设计时，钢和混凝土可以根据根据工程的具体要求进行组合搭配，极大的提高了构造的灵活性，能适应各种建筑需求。
4. 施工周期短：相比于纯混凝土建筑，钢-混凝土组合结构的施工速度更快，可大大缩短工期，降低施工成本。
1.大跨度结构与传统的混凝土桥梁相比，钢-混凝土组合结构桥梁可以节省更多的支撑结构和缩小主跨，进而实现更大跨度。
2.高层建筑钢-混凝土组合结构可以大幅度降低结构重量，进而降低建筑物造价和安装成本，钢骨架可以用来支撑整个建筑群体，同时混凝土可以被用作隔墙或地板。
3.工业厂房钢-混凝土组合结构能够实现不透光和深减容，从而满足工业厂房建筑获得更高的效率和产能。
4.大型城市架空汽车道交通监控系统钢-混凝土组合结构可以在城市中用于建造桥梁和大型架空汽车道交通监控系统，对于保障城市建设的快速发展，实现规划和建设的推进，能够起到非常重要的作用。
1. 结构性能融合的研究在未来，随着钢-混凝土组合结构日益被应用于大型城市和高层建筑中，研究人员需要更加深入地研究钢和混凝土相互融合的方法和原理，以实现更高效的结构性能。
2. 轻型化结构的推广应用轻型化结构成为钢-混凝土组合结构未来发展趋势的又一个方向，遵循“轻量化，高性能”的设计思路，例如采用型钢作为梁和柱材料，同时在钢-混凝土组合结构中加入轻质骨料，从而实现构造的轻型化。
钢-轻骨料混凝土组合结构的研究进展
１ 轻骨料 混凝 土
轻骨料混凝土 ’ Ｌｇｔ ｉ ｔ ｇｒｇｔ Ｃｎｒｔ， （ ｉ ｇ ｇ ａ ｏｃｅ 简称 Ｌ Ｃ ， ｈ Ｗｅ ｈ Ａ ｅ ｅ ｅ ＷＡ ） 也称轻集料７ 凝土 ， 昆 指用轻骨料 、 普通砂（ 或轻砂 ） 水 泥和水配制 、
而 成 ， 表 观 密 度 不 大 于 １ ５ ｇ ｍ 干 ０ｋ／ 的混 凝 土 。 ９
采用轻骨料混凝士代替普通混凝 土可以减轻结 构 自重 ， 如采
用轻 骨料 混 凝 土 较 普 通 混 凝 土 可 以 减 轻 楼 板 自重 的 ２ ％ 一３ ％ ， ０ ０
梁交界面相对滑移微分方程 ， 得到不 同工况下 的钢 板 与轻骨 料混 凝 土 组 合 梁 滑 移 计 算公 式 ， 通 过 试 验 对 其 进 行 验 证 。 并 刘寒 冰等在此研究 领域 也做 了大量 工 作 ： 利用 能量 变分 法 ， 建立 丁钢一轻骨料混凝土组合梁翼板有效 宽度 的计算方 法 ， 并 以此 分析 了组 合粱翼 缘板有 效宽度 的变化 规律及有 效宽度 的计 算公式 ； 以对称 集中荷载 为加载方 式 ， 研究 了钢一 轻骨料 混凝 土组合梁结构的承载及变形能力 ， 并提 出组 合梁在集 中荷载 作用 下跨 中挠 度 的简 化计 算公 式 ； 于塑性 理 论 ， 导 了预应 力 基 推
也 在进 一 步 研 究 之 中 。
算公式 ， 并用试 验加 以验 证 ； 研究 影响钢 板 与轻骨 料混凝 土组
合梁抗弯 及变形性能 的主要 因素 ， 并建 立其抗弯 承载力计算 公式
及 其 衙 载 一 变 形 关 系 曲线 ； 过 ５块 钢 板 与轻 骨 料 混 凝 土 组 合 通 梁 的 试 验 研 究 ， 用 弹 性 理 论 ， 立 了 钢 板 与 轻 骨 料 混 凝 土 组 合 利 建
钢-混凝土组合结构构件工作性能的研究进展
建模 ， 研究 了不 同截 面形 式 、 同加 载路径 情况 下钢 不
件 下适 用 ， 参数 的具 体含义 详见 文献 ［ ］ 各 １． 可见 ， 对钢 管 混 凝 土构 件 工作 机构件在 压 、 、 、 弯 扭 剪及 其 复 合 受 力状 态 下
的工 作机 理 ， 析 了钢 管 与 核 心混 凝 土 之 间 的相 互 分 作用 ， 使人 们更 加深 入 和 清 楚地 认 识 钢 管 混凝 土 构 件 的工作 机理 ， 尤其 是复合 受力状 态 下 的力 学实 质． 图 １给 出了典型 的钢 管混凝 土在 弯扭 复合受 力情 况
管 混 凝 土 构件 工作 性 能 的研 究 现 状 进 行 了总 结 ， 钢 一 凝 土 组 合 结 构 构 件 的研 究 方 向进 行 了展 望 ． 对 混
关键 词 ： 管 混 凝 土 构 件 ； 钢 一钢 管 混 凝 土 构 件 ； 管 混 凝 土 叠 合 构 件 ； 空 夹 层 钢 管混 凝 土 构件 ； 作 性 能 钢 型 钢 中 工
摘
要 ： 一混 凝 土 组 合 结 构 构 件 具 有 承 载 力 高 、 性 韧 性 好 、 火 性 能 优 于 钢 结 构 等 诸 多优 点 ． 了研 究 其 钢 塑 抗 为
构 件 的力 学性 能 和 ｌ 作 机 理 ， 钢 管 混 凝 土 构 件 、 钢 一钢 管 混 凝 土 构 件 、 管 混 凝 土叠 合 构 件 、 丁 对 型 钢 中空 夹 层 钢
文 章 编 号 ：０ ２— ６ ４ ２ １ ） ４— ０ ６— ４ １０ ５３ （００ ０ ０４ ０
钢 一混 凝 土 组 合 结 构 构 件 工 作 性 能 的 研 究 进 展
汤 义鹏 ，郭艳 坤
（ ． 南 省农 业科 学 院 ， 南 郑 州 ４ ０ ０ ； ． １河 河 ５ ０ ２ ２ 中州 大 学 ， 南 郑 州 ４ ０ ４ ） 河 ５０ ４
钢混凝土组合结构桥梁研究新进展
钢混凝土组合结构桥梁研究新进展一、本文概述随着科技的不断进步和工程需求的日益增长，钢混凝土组合结构桥梁作为一种高效、经济且具备优良性能的结构形式，在桥梁工程中得到了广泛应用。
本文旨在综述钢混凝土组合结构桥梁的最新研究进展，包括其设计理论、施工技术、性能评估以及在实际工程中的应用案例。
文章首先介绍了钢混凝土组合结构桥梁的基本概念和特点，然后重点分析了近年来国内外在该领域的研究成果和创新点，最后展望了未来的发展趋势和挑战。
通过本文的阐述，希望能够为相关领域的学者和工程师提供有价值的参考，推动钢混凝土组合结构桥梁技术的进一步发展和优化。
二、钢混凝土组合结构桥梁的设计理论与方法钢混凝土组合结构桥梁的设计理论与方法是近年来研究的热点领域。
随着材料科学、计算力学和设计理念的进步，这种结构形式的桥梁设计理论得到了极大的丰富和发展。
在设计理论方面，钢混凝土组合结构桥梁的设计需要综合考虑钢材和混凝土的受力特性，以及两者之间的相互作用。
目前，研究者们已经建立了一套相对完善的设计理论体系，包括组合梁、组合板、组合柱等多种组合构件的设计方法。
这些理论方法综合考虑了材料的非线性、构件的截面形状、荷载类型等因素，使得设计更加精细化、准确化。
在设计方法上，钢混凝土组合结构桥梁的设计通常采用极限状态设计法，即根据结构在极限状态下的受力性能和变形要求，确定结构的截面尺寸和配筋。
随着计算机技术的快速发展，有限元分析、参数优化等数值方法也被广泛应用于钢混凝土组合结构桥梁的设计中，为设计师提供了更加便捷、高效的设计工具。
随着对结构性能要求的提高，钢混凝土组合结构桥梁的设计也开始注重全寿命设计、耐久性设计等方面。
这些新的设计理念要求在设计阶段就充分考虑结构在使用过程中的性能退化、维修加固等因素，从而确保结构在整个生命周期内都能满足性能要求。
钢混凝土组合结构桥梁的设计理论与方法在不断发展和完善中。
随着新材料、新工艺、新技术的不断涌现，未来这种结构形式的桥梁设计将更加精细化、智能化、环保化。
中空夹层钢管混凝土组合结构研究进展
中空夹层钢管混凝土组合结构研究进展摘要：本文通过对一种新型的组合构件—中空夹层钢管混凝土（CFDST）的特点及研究现状进行分析，通过研究分析发现，该构件具有良好的工程应用价值，但该构件在多灾害方面的研究还有所欠缺，应加强腐蚀、火灾、撞击、地震等荷载下构件承载性能的研究。
关键词：中空夹层钢管混凝土；研究现状；CFDST1. 中空夹层钢管混凝土结构特点中空夹层钢管混凝土构件（CFDST）是在钢管混凝土构件的基础上，利用内钢管代替核心混凝土的一种新型土木工程构件，该构件与传统的钢管混凝土构件相比，质量轻、刚度大，便于施工，在工程中有良好的应用价值，本文通过对国内外专家学者对中空夹层钢管混凝土的研究进行论述，坦明了中空夹层钢管混凝土构件的发展现状和发展趋势。
2. 空夹层钢管混凝土研究现状黄宏等[1]对中空夹层钢管混凝土试件进行了轴心及偏心受压试验，提出了中空夹层钢管混凝土偏心受压构件轴心、偏心受压承载力计算公式；Zhao Xiao-Ling[2]对轴向荷载作用下中空夹层钢管混凝土构件进行了大变形试验研究，研究结果表明：该构件能有效的减少构件的能量耗散、位移变形、承载能力等性能，在循环加载下，轴向荷载下降较弱，介于20％-30％之间，由此得出，该构件有较好的抗震性能；Li Wei[3]提出了组合框架中采用锥形中空夹层钢管混凝土试件，利用有限元软件对试验进行了验证，试验表明：该构件对组合框架结构有利。
黄宏[4]对圆中空夹层钢管混凝土构件进行了受扭试验，利用有限元进行模拟，数值模拟结果表明，破坏全过程分为弹性、弹塑性、塑性强化三个阶段，试验表明：在加载过程中，当轴压小时，伴随着轴压比的增大，极限扭矩增大；当轴压比较大时，随着轴压比的增大，极限扭矩减小。
S. Aghdamy[5]对兰州理工大学大量的中空夹层钢管混凝土实验结果进模拟分析，验证了数值模型并预测柱的破坏模式的能力。
通过参数分析，研究了几种载荷相关参数对CFDST的影响，为CFDST柱的冲击响应及其影响提供了新的信息控制参数以形成广泛的数据库，用来建立适当的方程并给出了CFDST柱在横向冲击荷载作用下的设计计算方法。
钢-混凝土组合结构的发展现状
钢-混凝土组合结构的发展现状1. 引言1.1 钢-混凝土组合结构的定义钢-混凝土组合结构是一种由钢材和混凝土材料组合而成的结构体系，通过将钢材和混凝土的优势相结合，实现了两种材料的互补作用，充分发挥了各自的优点。
钢材具有良好的延展性和抗拉性能，能够承受较大的拉力，而混凝土则具有良好的抗压性能，能够承受较大的压力。
钢-混凝土组合结构既具有钢材的强度和韧性，又具有混凝土的耐久性和耐腐蚀性，结构性能更为优越。
钢-混凝土组合结构的定义包括以下几个方面：首先是将钢材和混凝土材料通过一定的方式组合在一起，形成一个整体结构体系；其次是在结构设计和施工中充分考虑两种材料的特性和优势，发挥它们的互补作用；最后是通过科学的设计和合理的施工，确保结构具有良好的承载能力、变形性能和耐久性，满足工程使用的要求。
钢-混凝土组合结构在建筑结构领域具有广泛的应用前景，可以应用于桥梁、高层建筑、厂房等各种场所，为建筑工程的发展提供了新的可能性。
1.2 发展背景钢结构在建筑工程中具有高强度、刚度好、抗震性能强等优点，而混凝土结构则具有耐火性好、隔音性好、施工方便等特点。
将钢结构和混凝土结构结合起来形成钢-混凝土组合结构，不仅可以充分发挥两者各自的优势，还能弥补彼此的不足之处，从而实现结构性能的最优化。
在国内外相关研究领域，钢-混凝土组合结构已经取得了一系列的研究成果，包括结构设计理论、结构材料性能、施工工艺以及工程应用等方面。
这些研究成果为钢-混凝土组合结构的发展提供了坚实的理论基础和技术支持。
随着建筑结构工程的不断发展和完善，钢-混凝土组合结构将会有更加广阔的应用前景和发展空间。
2. 正文2.1 组合结构的优势钢-混凝土组合结构在建筑工程中具有诸多优势。
钢材和混凝土各自的特性得以最大程度地发挥，相互补充，构成了一种新型的结构形式。
钢材具有高强度、良好的延展性和可塑性，能够承受较大的拉力和压力，而混凝土则具有良好的抗压性能和耐久性。
钢-混凝土组合结构的发展现状
钢-混凝土组合结构的发展现状钢-混凝土组合结构是指利用钢材和混凝土两种材料相互配合，合理分工，充分发挥各自优势的一种建筑结构形式。
它是综合利用两种材料的力学特性，通过无缝衔接、紧密协作实现结构的整体协同工作。
钢-混凝土组合结构具有较好的抗震、刚度、耐火性、耐久性和施工性能等特点，在工程实践中得到了广泛应用。
目前，在我国建筑领域，钢-混凝土组合结构已经广泛应用于桥梁、高层建筑、厂房和特殊结构等领域。
桥梁是钢-混凝土组合结构应用最为成熟、最为广泛的领域之一。
钢-混凝土组合桥梁的优点是结构自重轻、强度高、刚度大、抗震性好、施工周期短等，可以满足大跨度、高强度要求，是大型桥梁建设的重要选择。
在高层建筑领域，钢-混凝土组合结构也得到了广泛应用。
相比传统的钢结构和混凝土结构，钢-混凝土组合结构能够充分发挥两种材料的优势，既能满足高层建筑对刚度和抗震性的要求，又能满足建筑外观和空间形态的设计要求。
钢-混凝土组合结构还具有优良的消防性能，能够提高建筑的耐火性能，降低火灾风险。
在厂房建设领域，钢-混凝土组合结构广泛应用于大型厂房、仓库、体育馆等建筑。
由于钢-混凝土组合结构的轻型化特点，相比传统的砖混结构和钢结构，具有自重轻、抗震性好、安全可靠、使用寿命长等优势。
钢-混凝土组合结构还具有较好的空间利用率和灵活性，可以满足不同厂房功能和使用要求。
除了桥梁、高层建筑和厂房等传统应用领域，钢-混凝土组合结构还在特殊结构领域得到了广泛应用。
核电站、地铁隧道、高速铁路桥梁等工程，由于对结构强度和耐久性要求较高，特别需要混凝土的抗压性能和钢材的抗拉性能，钢-混凝土组合结构成为了首选的结构形式。
目前，国内钢-混凝土组合结构的设计规范和施工技术已经相对成熟，并形成了一整套完善的理论体系和实践经验。
随着建筑领域对于高性能、高效益、可持续发展的要求越来越高，在未来，钢-混凝土组合结构将会进一步推广和应用。
还需要进一步研发和掌握新的设计方法和施工技术，提高结构的安全性、经济性和施工效率。
钢-混凝土组合结构的发展现状
钢-混凝土组合结构的发展现状钢-混凝土组合结构是近年来建筑领域的一种重要发展趋势，它将钢结构和混凝土结构的优势结合起来，充分发挥各自的优势，同时避免了各自的劣势，成为了建筑结构中的一种重要形式。
本文将从钢-混凝土组合结构的定义、特点、发展趋势等方面进行探讨，以期对该领域的研究和发展做出一定的贡献。
一、钢-混凝土组合结构的定义钢-混凝土组合结构是指在工程中将钢材和混凝土材料以一定的方式结合起来，使其具有整体性和协同工作性的一种结构形式。
其主要特点是钢材提供了足够的抗拉刚度和强度，而混凝土提供了良好的抗压性能，两种材料协同工作，相辅相成，形成了一种新型的结构形式。
1. 优异的抗震性能钢-混凝土组合结构由于钢材的使用，在结构中形成了具有一定弹性变形能力的梁柱节点，进而提高了结构的整体刚性和抗震性能。
在地震作用下具有较好的抗震性能，可以有效保护人员生命财产的安全。
在大风作用下，钢-混凝土组合结构的整体性和刚性可以有效抵抗风力作用，减小结构的变形和破坏，提高了结构的整体稳定性。
3. 构造简单、施工方便钢-混凝土组合结构的构造简单，加工工艺成熟，可以实现工厂化生产，大幅度降低了工程周期和成本。
施工方便，可以减少工地施工过程中的不良因素，提高施工效率。
4. 良好的经济性由于钢-混凝土组合结构在材料的使用上可以充分发挥各自的优势，因此具有较好的经济性。
相对于传统的建筑结构，钢-混凝土组合结构可以降低建筑材料的使用量，提高结构的自重和自重比，降低了结构的成本。
5. 环保节能钢-混凝土组合结构在使用过程中，不仅可以降低建筑结构的自重，减小土地占用，还可以实现建筑材料的回收再利用，减少了建筑垃圾和废弃物的排放，对环境的保护起到了良好的作用。
钢-混凝土组合结构的发展已经迅猛，已经广泛应用于建筑领域的各个方面，特别是在高层建筑、桥梁和工业厂房等领域。
具体来说，它在以下几个方面有着广泛的应用。
1. 高层建筑近年来，随着城市化进程的加快和人们对生活品质要求的提高，高层建筑的需求在不断增加，而钢-混凝土组合结构正是在这种需求下应运而生。
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第30卷第2期2009年4月华 北 水 利 水 电 学 院 学 报Journa l of Nort h China Institut e of W ate r Conservancy and Hydroe l ec tric Powe rVol 130No 12Ap r 12009收稿日期6作者简介胡 利(—),女,湖北公安人,在读硕士研究生,主要从事钢混凝土组合结构方面的研究文章编号:1002-5634(2009)02-0051-03钢-混凝土组合结构的研究进展胡 利1,王春磊2,李锋宁3(1.西安建筑科技大学,陕西西安710055;2.九冶建设有限公司,陕西咸阳710086;3.陕西红柠铁路有限责任公司,陕西神木719300)摘 要:阐述了钢-混凝土组合结构在国内外的研究发展,分析了钢-混凝土组合结构需要进一步研究的问题.并通过工程实例说明了该类结构具有良好的安全性、美观性和经济性,值得推广.关键词:钢-混凝土组合结构;发展应用;研究问题中图分类号:T U398;T U375 文献标识码:A 由几种不同受力性质的建筑材料组成,在荷载作用下具有整体作用的结构称为组合结构.随着建筑结构的发展,钢-混凝土组合结构得到越来越广泛的应用,成为与传统混凝土结构、砌体结构、钢结构和木结构相并列的新结构类型.钢-混凝土组合结构充分发挥了混凝土和钢材各自的优良性能,具有材料利用更充分、抗震性能好以及施工方便等优点,目前在欧美及日本等国应用广泛.我国对组合结构的研究与应用虽然起步较晚,但近年来取得了不少成果,各项力学性能试验也在进一步研究之中.1 组合结构的研究发展和工程应用钢-混凝土组合构件目前的主要形式有钢-混凝土组合梁、压型钢板混凝土组合楼板、型钢混凝土结构、钢管混凝土组合结构及外包钢混凝土结构等.1.1 钢-混凝土组合梁钢-混凝土组合梁是通过剪力连接件将钢梁与混凝土板连接起来而共同受力、变形协调的一种梁,该梁充分利用钢的优越抗拉性能和混凝土的优越抗压性能,显著提高了梁的刚度和稳定性.20世纪20年代初,加拿大首次对钢-混凝土组合结构进行了研究,他们进行了T 形简支组合梁的实验研究,同时,美国也进行了相应研究,并故意将工字钢翼缘两边剪成齿条状或将梁上翼缘表面凿得凹凸不平以增加粘结力[1].20世纪30年代末,欧洲多国也对其进行了实验研究.随后,这些技术先进的国家都制定了有关组合梁的设计规范或规程,组合梁设计理论逐渐得到完善.我国对钢-混凝土组合梁的研究相对国外较晚,约20世纪80年代初期,主要以试验研究和理论分析为主,包括研究简支组合梁的抗弯承载力、刚度、滑移效应等;研究栓钉、槽钢、弯筋及方钢剪力连接件在混凝土中的工作性能,探讨了其破坏形态、极限承载力、荷载与滑移关系等;研究了钢-混凝土连续组合梁的性能,探讨了塑性内力重分布规律、负弯区的承载力和裂缝宽度及钢梁局部稳定性等问题[2-3].最早的组合结构规范大多应用于桥梁结构,国外在很多大跨度桥梁中采用了钢-混凝土组合梁.我国从20世纪60年代初以来,便将钢-混凝土组合梁应用于工业与民用建筑及桥梁中.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,目前已被广泛应用于多层工业厂房、高层建筑、桥梁结构、结构的加固与修复[4].1.2 压型钢板混凝土组合楼板压型钢板混凝土组合楼板是通过剪力连接件与钢梁连接起来,形成整体共同受力和协调变形的一:2008-12-1:1982-.种新型组合楼板体系.它能充分利用钢材优越的抗拉性能和抗压性能,具有自重轻、塑性和抗震性能好、施工简便和经济效果显著等突出优点.国外自20世纪60年代就开始对压型钢板混凝土组合楼板进行研究,研究了压型钢板混凝土组合楼盖的抗弯、抗剪及耐火等工作性能,研究成果已被许多国家纳入设计规范或规程[5],如美国A IS C规范(1978)、加拿大CS A(1978)规范、澳大利亚AS2327-Pa rt2-1980规范及欧洲组合结构规程EC -4[6]等都设有压型钢板混凝土组合楼板的条文,并且已建成一批压型钢板混凝土组合楼板体系,取得了良好的经济效益和社会效益.我国对压型钢板混凝土组合楼板研究较晚,主要是因为过去我国钢材产量较低,薄卷板材尤为紧缺,成型的压型钢板与连接件等配套技术未得到开发所致.20世纪80年代,我国对压型钢板混凝土组合楼板的基本性能进行了研究,如冶金建筑研究总院、哈尔滨建筑大学、北京市建筑设计研究院分别对组合效应、耐火性能进行了研究,给出了组合楼板的挠曲变形计算公式和楼板在一定时间内耐火时限中的变温和变形发展规律,并应用有限元法分析了组合板的温度场,分析影响组合板耐火极限的参数等.目前已建成一批采用组合楼板的大跨结构、高耸建筑等,如上海锦江饭店、深圳发展中心大厦、北京香格里拉饭店、沈阳市汽车城等.1.3 型钢混凝土结构型钢混凝土是在钢筋混凝土内部埋置型钢形成的构件,它的突出优点是承载力高、构件截面较小、可降低结构层高;可以利用型钢的承载力减少模板工程量、缩短工期;结构延性好、抗震性能优良;耐火性和防火性明显优于钢结构.日本是强震多发国,对型钢混凝土的理论研究和试验工作比较深入,应用最广.1905年日本建造了第一个采用型钢混凝土柱的结构;1921年建成的日本兴业银行采用型钢混凝土的结构,在1923年东京大地震中几乎完整无损.1968年十胜冲发生大地震,震害调查反映了结构变形能力对结构抗震性能的重要意义,从此更注重结构的延性研究.1987年,文献[7]第5次修订出版.英美和其他西欧国家、加拿大、前苏联都有大量的型钢混凝土的结构研究成果和应用实践.欧洲统一规范文献[6]中也包括型钢混凝土结构的设计规范.我国从世纪5年代开始应用型钢混凝土,年代中期以后进行了大量的实验研究,分析其抗弯、抗剪的极限承载力,研究其破坏形态,以及粘结滑移对结构承载力影响,并做振动台试验以测试其抗震能力.目前已制定了文献[8-10]等标准.型钢混凝土结构的典型应用有北京香格里拉饭店、上海金茂大厦、深圳地王大厦等.1.4 钢管混凝土组合结构钢管混凝土结构是用水泥混凝土填入薄壁钢管内形成的组合结构,它能充分发挥混凝土和钢材各自优势,受力合理,节省材料.其基本原理为:借助核心混凝土增强钢管壁的稳定性;借助钢管对核心混凝土的约束作用,使混凝土处于3项受压状态,提高混凝土的强度和变形能力.20世纪60年代后,钢管混凝土结构得到深入的研究并被广泛应用,但往往采用壁厚较厚的热轧管,且混凝土浇筑工艺未得到很好地解决,经济效果不明显,推广应用受到一定的影响.前苏联在五六十年代进行了大量的研究,并在工业厂房和拱桥结构中采用;美、英、德和法等国主要研究核心混凝土为素混凝土、配筋或型钢混凝土的钢管混凝土.1923年日本关西地震后,发现钢管混凝土结构的破坏并不明显,故在以后的建筑,尤其是多、高层建筑中大量地采用.1995年阪神地震后,更显示了其优越的抗震性能,对其研究越来越热门.我国主要集中研究在钢管中灌素混凝土的内填型钢管混凝土,最早开展研究的是原中国科学院哈尔滨土建研究所(现国家地震局工程力学研究所). 1968年以后,原建筑材料研究院、原哈尔滨建筑工程学院和中国建筑科学院等单位都先后对基本构件的工作性能、设计方法、节点构造和施工技术等开展了比较系统的研究,20世纪60年代中期开始在厂房和地铁工程中采用,70年代后期在冶金、造船、电力等行业的工业厂房得到进一步的推广应用.现广泛应用于高层和超高层建筑、桥梁结构、空间结构和单层和多层工业厂房柱.1.5 外包钢混凝土组合结构外包钢混凝土是外部配型钢的混凝土结构,是在克服装配式钢筋混凝土结构某些缺点的基础上发展起来的,仿效钢结构的构造方式,是钢与混凝土组合结构的一种新形式.1987年,水利电力部华北电力设计院和电力建设研究所的有关工程技术人员首先在电厂的结构体系改革中提出采用外包钢结构,并结合实际工程,做了大量的试验研究.80年代以来进行了外包钢杆件的剪切和偏压剪强度、延性以及框架节点的试验研究,并对计算理论进行了探讨外包钢结构与钢筋混凝土结构相比具有节省模板、降低造价和缩短工期25 华 北 水 利 水 电 学 院 学 报 2009年4月20080.的优点,与钢结构相比具有刚度好、耐火性能好和减小防锈面积等优点.外包钢结构构造简单,连接方便,使用灵活,适用于一般工业厂房框架和排架结构,目前在电力和石油工业部门的应用较多.除了外包钢混凝土结构多用于工业厂房外,前述3类钢-混凝土组合结构也可根据需要在同一结构中采用.例如,日本东京区高层住宅,采用钢管混凝土柱、型钢混凝土梁.2 需进一步研究的问题钢-混凝土组合结构在实际工程应用中存在很多钢筋混凝土结构或者钢结构无法体现的优点,但也存在如下缺点:压型钢板组合板的连接性能不好,焊接质量不易保证,且还存在焊接栓钉、镀锌可焊性很差等施工问题;组合梁耐火性能较差;钢管混凝土柱与梁的节点连接方式是设计与施工时的难点;外包钢结构由于外包外露,容易腐蚀,需要专门的防腐蚀措施等.目前,钢-混凝土组合结构已被列入国家科技成果重点推广项目,为更好地推广组合结构,笔者认为,需要进一步对以下问题进行研究:组合结构在复杂受力状态下的性能及设计方法,温度、徐变和收缩效应及残余应力的影响,组合结构的整体性能和施工力学问题研究,开发新的组合结构形式,开展梁柱节点构造、构件及其节点制造的标准化和组合结构体系的性能研究、防火研究等.此外,还需推广采用高强高性能材料,以充分地发挥2种材料的组合作用等.3 结 语钢-混凝土组合结构具有广阔的应用前景.工程实践表明,推广该类结构符合我国国情,符合建筑结构技术发展方向.对钢-混凝土组合结构的研究,国内外都投入了一定的人力、物力和财力,并取得了一定成果,但是,还应加大对组合结构研究的投入使其更好地发挥在工程结构中的优势,且有必要尽快制定一部完整的钢-混凝土组合结构设计规范.参 考 文 献[1]王连广.钢与混凝土组合结构计算与理论[M ].北京:科学出版社,2005.[2]林宗凡.钢-混凝土组合结构[M ].上海:同济大学出版社,2004.[3]傅传国,娄宇.预应力型钢混凝土结构试验研究及工程应用[M ].北京:科学出版社,2007.[4]聂建国,余志武.钢-混凝土组合梁在我国的研究及应用[J ].土木工程学报,1999(2):3-7.[5]蒋首超,李国强,周宏宇,等.钢-混凝土组合楼盖抗火性能的试验研究[J ].建筑结构学报,2004(3):45-50.[6]欧洲标准化委员会.E C -4.De sign of Co mpo site 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pro moting .Key wor ds:steel 2conc rete co mposite struc t u res;develop m ent and app licati on;re search p r oble m s35第30卷第2期胡 利等: 钢-混凝土组合结构的研究进展 。