鋼-混凝土組合梁的發(fā)展歷程

1、目錄1鋼-混凝土組合梁的定義及分類1.1.1 定義1.1.2 分類2.2鋼-混凝土組合梁的開展歷程5.2.1 萌芽階段5.2.2 開展階段5.2.3 全面研究、實(shí)用階段.6.2.4 深入研究、推廣應(yīng)用、完善標(biāo)準(zhǔn)階段63鋼-混凝土組合梁的工程應(yīng)用實(shí)例8.3.1 多層工業(yè)廠房8.3.2 高層建筑1.03.3 橋梁結(jié)構(gòu)1.04鋼-混凝土組合梁的前景.1.1參考文獻(xiàn)13鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)的開展概述1鋼-混凝土組合梁的定義及分類1.1定義鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)是在鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的根底上開展起來的一種新型結(jié)構(gòu)形式1.目前鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的主要形式包括組合結(jié)構(gòu)、組合樓板、組合桁架、組合柱等組合承重體系以

2、及組合斜撐、組合剪力墻等組合抗側(cè)力體系,應(yīng)用領(lǐng)域包括高層及超高層建筑如圖1所示、大跨橋梁、地下工程、礦山工程、港口工程以及組合加固和修復(fù)工程等2.本文主要對(duì)鋼-混凝土組合梁進(jìn)行介紹.圖1賽格廣場(chǎng)大廈深圳鋼-混凝土組合梁作為建筑房屋的橫向承重構(gòu)件,通過抗剪連接件將鋼梁與混凝土板組合成一個(gè)整體來反抗各種外界作用,能夠充分發(fā)揮鋼梁抗拉、混凝土板受壓性能好的優(yōu)點(diǎn),與非組合梁結(jié)構(gòu)相比,具有以下一系列的優(yōu)點(diǎn)：1組合梁截面中混凝土主要受壓,鋼梁受拉,能過充分發(fā)揮材料特性,承載力高.在承載力相同時(shí),比非組合梁節(jié)約鋼材約15%-25%0(2)混凝土板參加梁的工作,梁的剛度增大.樓蓋結(jié)構(gòu)的剛度要求相同時(shí),采用組合

3、梁可比非組合梁減小截面高度26%-30%0組合梁用于高層建筑,不僅降低樓層結(jié)構(gòu)高度,且顯著減輕對(duì)地基的荷載.(3)組合梁的翼緣板較寬大,提升了鋼梁的側(cè)向剛度,也提升了梁的穩(wěn)定性,改善了鋼梁受壓區(qū)的受力狀態(tài),增強(qiáng)抗疲勞性能.(4)可以利用鋼梁的剛度和承載力承當(dāng)懸掛模板、混凝土板及施工荷載,無需設(shè)置支撐,加快施工速度.(5)抗震性能好.(6)在鋼梁上便于地焊接托架或牛腿,供支撐室內(nèi)管線用,不需埋設(shè)預(yù)埋件.相比于混凝土結(jié)構(gòu),組合結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是需要采取防火及防腐舉措.但組合結(jié)構(gòu)的防火及維護(hù)費(fèi)用比鋼結(jié)構(gòu)低,并且隨著科學(xué)技術(shù)的開展,防腐涂料的質(zhì)量和耐久性也在不斷提升,為組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用提供了有利條件.1.2分

4、類組合梁自問世以來至今,各國(guó)學(xué)者們展開了廣泛且具有深度的研究.目前,組合梁的種類已從單一的外包式鋼-混凝土組合梁開展至T形組合梁、現(xiàn)澆混凝土翼板組合梁、預(yù)制混凝土翼板組合梁、疊合板翼板組合梁、壓型鋼板組合梁等形式.鋼-混凝土組合梁根據(jù)截面形式可以分為外包混凝土組合梁和鋼梁外露的組合梁(如T形組合梁),如圖2所示.外包混凝土組合梁又稱為勁性混凝土梁或鋼骨混凝土梁,主要依靠鋼材與混凝土之間的粘結(jié)力協(xié)同工作；T形組合梁那么依靠抗剪連接件將鋼梁與混凝土翼板組合成一個(gè)整體來反抗各種外界作用.大量的研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)說明,T形組合梁更能夠充分發(fā)揮不同材料的優(yōu)勢(shì),具有更高的綜合性能,是組合梁應(yīng)用和開展的主要形式

5、.(a)外包混凝土組合梁(b)T形組合梁(無拖座)(b)T形組合梁(有拖座)圖2不同的組合梁截面形式T形組合梁根據(jù)混凝土翼板的形式不同又可以分為現(xiàn)澆混凝土翼板組合梁、預(yù)制混凝土翼板組合梁、疊合板翼板組合梁以及壓型鋼板混凝土翼板組合梁等.如圖3所示.(1)現(xiàn)澆混凝土翼板組合梁(圖3-a):現(xiàn)澆混凝土翼板組合梁就是指組合梁的混凝土翼板是在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆筑的.它的優(yōu)點(diǎn)是組合梁的混凝土翼板整體性好,缺點(diǎn)是需要現(xiàn)場(chǎng)支模,濕作業(yè)工作量大,施工速度慢.(2)預(yù)制混凝土翼板組合梁(圖3-b):預(yù)制混凝土翼板組合梁就是指組合梁的混凝土翼板是事先預(yù)制好的,通過運(yùn)輸?shù)跹b等工序,在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配并在預(yù)留槽口處澆

6、筑混凝土從而使之成為一個(gè)整體的形式.這種形式的組合梁的特點(diǎn)是混凝土翼板預(yù)制,現(xiàn)場(chǎng)只需要在預(yù)留槽口處澆筑混凝土,可以減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)量,施工速度快,但是對(duì)預(yù)制板的加工精度要求高,不僅要求需要在預(yù)制板端部預(yù)留槽口,而且要求預(yù)留槽口在組合梁抗剪連接件的位置處對(duì)齊,同時(shí)槽口處需附加構(gòu)造鋼筋.由于槽口處構(gòu)造及現(xiàn)澆混凝土是保證混凝土翼板和鋼梁的整體工作的關(guān)鍵,因此,槽口處構(gòu)造及現(xiàn)澆混凝土澆筑質(zhì)量直接影響到混凝土翼板和鋼梁的整體工作性能.(3)疊合板翼板組合梁(圖3-c):疊合板翼板組合梁是我國(guó)科技工作者在現(xiàn)澆混凝土翼板組合梁和預(yù)制混凝土翼板組合梁的根底上開展起來的新型組合梁,具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、受力性能

7、好等優(yōu)點(diǎn).預(yù)制板在施工階段作為模板,在使用階段那么作為樓面板或橋面板的一局部參與板的受力,同時(shí)還作為組合梁混凝土翼板的一局部參與組合梁的受力,做到了物盡其用.4壓型鋼板混凝土翼板組合梁圖3-d:隨著我國(guó)鋼材產(chǎn)量和加工技術(shù)的提升,壓型鋼板的應(yīng)用越來越廣泛,尤其是在高層建筑中的應(yīng)用越來越多.壓型鋼板在施工階段可以作為模板,在使用階段的使用功能那么取決于壓型鋼板的形狀、規(guī)格及構(gòu)造.對(duì)于帶有壓痕和抗剪鍵的開口型壓型鋼板以及近年來開展起來的閉口型和縮口型壓型鋼板,還可以代替混凝土板中的下部受力鋼筋,其他類型的壓型鋼板一般那么只作為永久性模板使用.颯現(xiàn)淺惟疑上組合梁圖3不同混凝土翼板形式的鋼-混凝土組合梁

8、截面形式組合梁采用的鋼梁形式有工字型軋制工字型鋼、H型鋼或焊接組合工字形鋼、箱型、鋼桁架、蜂窩形鋼梁等.同時(shí),采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以進(jìn)一步提升組合梁的力學(xué)性能和使用性能.根據(jù)施加預(yù)應(yīng)力的部位不同,又可以分為在混凝土翼板里施加預(yù)應(yīng)力的方式,也稱體內(nèi)預(yù)應(yīng)力,目的是降低組合梁負(fù)彎矩區(qū)混凝土翼板的拉應(yīng)力以限制混凝土開裂或減小裂縫寬度；也可以只在鋼梁內(nèi)施加預(yù)應(yīng)力,以減小使用荷載作用下組合梁正彎矩區(qū)鋼梁的最大拉應(yīng)力,這種方法也可以稱為體外預(yù)應(yīng)力.2鋼-混凝土組合梁的開展歷程組合梁由于能充分發(fā)揮鋼與混凝土兩種材料的力學(xué)性能,在國(guó)內(nèi)外獲得廣泛的開展與應(yīng)用.組合梁自20世紀(jì)20年代出現(xiàn)以來,在橋梁結(jié)構(gòu)中的大跨橋面梁

9、、工業(yè)建筑中的重荷載平臺(tái)梁和吊車梁以及對(duì)結(jié)構(gòu)高度和自重都有較高要求的民用建筑組合樓蓋中已得到廣泛應(yīng)用.鋼-混凝土組合梁的開展過程大致如下13示意圖見圖4:2.1 萌芽階段鋼-混凝土組合梁出現(xiàn)于20世紀(jì)20年代,隨后在30年代中期出現(xiàn)了鋼梁和混凝土翼板之間的多種抗剪連接件構(gòu)造方法,這一時(shí)期是組合梁處于萌芽狀態(tài)的初始階段.1922年,MackayHM在加拿大Domion橋梁公司進(jìn)行了2根外包混凝土鋼梁試驗(yàn)4,幾乎在同時(shí)英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室也進(jìn)行了外包混凝土鋼梁的試驗(yàn),1923年Caughen首次進(jìn)行6根T型組合梁試驗(yàn),建議可以根據(jù)材料力學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì).上述試驗(yàn)中試件在鋼與混凝土交界面均沒有機(jī)械連接件

10、.而在1923至1939年間,美國(guó)、英國(guó)及其他歐洲各國(guó)等就沒有連接件的鋼與混凝土組合梁開展了進(jìn)一步的試驗(yàn)研究,其中以1939年Batho、Lash和Kirkham的試驗(yàn)研究最為深入全面.研究說明,沒有機(jī)械連接件的鋼與混凝土接觸面,在滑移一旦出現(xiàn)時(shí)組合梁就開始破壞.1933年Maning等第一次研究了采用機(jī)械抗剪連接件的組合梁.1933年Ros首次設(shè)計(jì)了推出試驗(yàn)來研究抗剪連接件,該方法行之有效,一直沿用至今.最早開始系統(tǒng)地研究配有機(jī)械連接的鋼與混凝土組合梁是在1935-1936年間,瑞士人Voellmy進(jìn)行螺旋筋剪力連接件組合梁試驗(yàn)6.可以看到,處于萌芽階段的研究主要集中于考慮防水需要的外包混凝

11、土鋼梁及其實(shí)用連接件的研究.該階段探索性的研究為后續(xù)鋼與混凝土組合梁的蓬勃開展奠定了一定的根底.2.2 開展階段在這一個(gè)階段,20世紀(jì)20-30年代的研究成果尤其是采用抗剪連接件的組合梁在該階段得到了較廣泛的應(yīng)用,并且開始制定相應(yīng)的規(guī)程,同時(shí)關(guān)于實(shí)用連接件的研究工作進(jìn)一步展開,使得組合梁的應(yīng)用在科學(xué)指導(dǎo)下逐漸普及.1943年,里海大學(xué)報(bào)道了槽鋼連接件組合梁的試驗(yàn)報(bào)告7,并且在1954年L.M.Viest首次對(duì)栓釘連接件進(jìn)行研究,并提出以剩余滑移為0.07mm時(shí)的剪力作為允許抗剪臨界值網(wǎng),之后在1964年Chapman和Balakrishnan首次進(jìn)行了帶頭栓釘?shù)难芯?10,充分考慮了栓釘在鋼與

12、混凝土組合梁的滑移和掀起作用下的實(shí)際受力情況.研究和應(yīng)用說明栓釘在提升了組合梁極限承載力的同時(shí),也大大加快了組合梁的施工速度,并使組合梁后來能在壓型鋼板組合樓蓋中應(yīng)用成為可能.2.3 全面研究、實(shí)用階段這一階段在總結(jié)以往研究和應(yīng)用成果的根底上,進(jìn)一步改良和完善了組合梁的有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程,組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和開展逐步成熟,幾乎日趨趕上鋼結(jié)構(gòu)的開展,并受到廣泛的重視.研究工作重點(diǎn)由簡(jiǎn)支梁研究轉(zhuǎn)而開始了連續(xù)梁的研究,由完全剪力連接組合梁的研究轉(zhuǎn)而開始了局部剪切連接組合梁的研究,由考慮允許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)為考慮極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法.其中代表性的理論研究成果有：1965年R.GSlutter,R.GDrisco

13、ll提出了極限抗彎強(qiáng)度計(jì)算方法11、1971年R.P.Johnson于縱向抗剪的計(jì)算12以及1975年R.P.JohnsorlE出局部剪力連接組合梁的強(qiáng)度和變形計(jì)算13等.圖4鋼-混凝土組合梁的開展歷程簡(jiǎn)圖2.4 深入研究、推廣應(yīng)用、完善標(biāo)準(zhǔn)階段在前面工作的根底上,鋼與混凝土組合梁又有了新的進(jìn)展.研究工作從線性、平面構(gòu)件開始向非線性、空間體系擴(kuò)展.同時(shí)也開始出現(xiàn)新的截面組合形式.這一階段,相繼出現(xiàn)了預(yù)制裝配式鋼-混凝土組合梁、疊合板組合梁、預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合梁、鋼板夾心組合梁等多種新的結(jié)構(gòu)形式.同時(shí),對(duì)組合梁在使用階段所產(chǎn)生的問題以及新材料、新工藝的應(yīng)用開展了更加細(xì)致的研究,并由線彈性向非線

14、性,由平面結(jié)構(gòu)向空間結(jié)構(gòu)的方向進(jìn)行了開展.我國(guó)從50年代初期開始研究組合梁結(jié)構(gòu),之后在公路、鐵路橋梁方面得到應(yīng)用.如1957年建成的武漢長(zhǎng)江大橋,其上層公路橋的縱梁跨度18m采用了組合梁,但當(dāng)時(shí)在應(yīng)用中并未考慮鋼與混凝土材料之間的組合效應(yīng),而僅僅將其作為強(qiáng)度儲(chǔ)藏以提升平安度或者是為了方便施工.在房屋建筑方面,早在50年代,北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院對(duì)組合梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了探討和研究.自20世紀(jì)80年代初以來,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速開展、鋼產(chǎn)量的大幅提升、鋼材品種的增加、科研工作的深入、應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)得到了迅速的開展和越來越廣泛的應(yīng)用,應(yīng)用范圍已涉及建筑、橋梁、高聳結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、

15、結(jié)構(gòu)加固等領(lǐng)域.例如：我國(guó)已建成的上海環(huán)球金融中央492m、金茂大廈見圖5,高421m、深圳地王大廈384m、深圳賽格廣場(chǎng)大廈292m等超高層建筑都采用了組合樓面；上海楊浦大橋602m、東海大橋420m、蕪湖長(zhǎng)江大橋見圖6,大橋主跨度312m、深圳彩虹橋150m以及北京等城市的大量立交橋也都使用了鋼-混凝土組合梁作為橋面系.大量工程應(yīng)用實(shí)例證實(shí),鋼-混凝土組合梁綜合了鋼梁和鋼筋混凝土梁的優(yōu)點(diǎn),可以用傳統(tǒng)的施工方法和簡(jiǎn)單的施工工藝獲得優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性能,技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著,非常適合我國(guó)根本建設(shè)的國(guó)情,是具有廣闊應(yīng)用前景的新型結(jié)構(gòu)形式之一.圖5金茂大廈421m圖6蕪湖長(zhǎng)江大橋(312m)目前,

16、各國(guó)均對(duì)組合結(jié)構(gòu)編制了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn).其中,歐洲標(biāo)準(zhǔn)4(Eurocode4)是一本專門的鋼-混凝土組合梁的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程如?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?(GB50017-2003)、?型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程?(JCJ138-2001)?鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程?(DL/T5085-1999)和?鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)施工標(biāo)準(zhǔn)?(GB50901-2021)等也都可以指導(dǎo)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工.3鋼-混凝土組合梁的工程應(yīng)用實(shí)例3.1 多層工業(yè)廠房1988年開始建設(shè)的國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)工程一一太原第一熱電廠五期工程,由山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì).該工程的集中限制樓位于兩臺(tái)鍋爐之問,處在第一臺(tái)鍋爐的安裝

17、通道上,只有在第一臺(tái)鍋爐的大件吊裝完,塔吊退出后才能進(jìn)行全面施工,因此,第一臺(tái)機(jī)組能否早日發(fā)電取決于集中限制樓的工期.集中限制樓樓面設(shè)計(jì)荷載為2535kN/m2.對(duì)集中限制樓設(shè)計(jì)必須選擇施工工序簡(jiǎn)單,便于立體交叉作業(yè)和多層同時(shí)施工且能最大限度地加快施工速度的結(jié)構(gòu)型式.為此,在鋼-混凝土組合樓層的三個(gè)方案(現(xiàn)澆樓板、壓型鋼板-混凝土組合樓板、混凝土疊合樓板組合梁)中選擇了疊合板組合梁方案,柱為鋼管混凝土柱,通過增強(qiáng)環(huán)與組合梁相連,形成了完整的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系.當(dāng)時(shí),由于鋼-混凝土疊合板組合梁的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)尚無先例,又無設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可循,因此在設(shè)計(jì)前,山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院和鄭州工學(xué)院合作,對(duì)疊合板

18、組合梁進(jìn)行了試驗(yàn)研究,包括鋼筋混凝土簡(jiǎn)支疊合板、連續(xù)疊合板、鋼-混凝土疊合板簡(jiǎn)支和連續(xù)組合梁等,成果為疊合板組合樓層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了依據(jù).集中限制樓柱網(wǎng)尺寸為7mX9m,次梁沿縱向布置梁E§9m并支承在梁跨為7m的主梁上,如圖7所示.預(yù)制板跨3.5m,寬0.82.2m,厚度70mm,預(yù)制板中配置了樓板的正彎矩鋼筋.在板的上外表沿每米寬布置1歹h縱向間距為300mm、直徑為,6構(gòu)造抗剪鋼筋如圖8所示.澆灌預(yù)制板時(shí)在其上外表用竹掃帚拉毛以使其具有一定的粗糙度.組合梁混凝土翼緣的橫向配筋率為0.7%,包括伸出預(yù)制板端120mm的“胡子筋和現(xiàn)澆層中的負(fù)鋼筋.組合梁中支座彎矩調(diào)幅度取15%.值得

19、指出的是,由于疊合板組合樓層設(shè)計(jì)在當(dāng)時(shí)尚無標(biāo)準(zhǔn)可循,又沒有實(shí)例參考,故集中限制樓樓層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)偏于保守.盡管如此,它同現(xiàn)澆組合樓層相比,不僅縮短工期1/3,而且由于節(jié)省了支模工序和模板等降低造價(jià)18%.與壓型鋼板組合樓層相比,節(jié)省鋼材30%,降低造價(jià)76%.由于縮短工期使第一臺(tái)機(jī)組提前發(fā)電所創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益近700萬元.繼太原第一熱電廠第五期工程之后,第六期工程和陽泉第二發(fā)電廠等工程也采用了疊合板組合梁結(jié)構(gòu).圖7太原第一熱電廠柱網(wǎng)布置及組合梁截面圖8鋼-混凝土疊合板組合梁構(gòu)造3.2 高層建筑北京國(guó)際技術(shù)培訓(xùn)中央的兩幢18層塔樓,樓蓋結(jié)構(gòu)采用冷彎薄壁型鋼-混凝土簡(jiǎn)支組合梁,跨度6m,間距1.5m,組合

20、梁全高300mm包括混凝土樓板厚度.梁的截面如圖9所示.組合樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是以試驗(yàn)研究成果為依據(jù)的.栓釘剪力連接件設(shè)計(jì)采用文獻(xiàn)14的研究成果,節(jié)約栓釘用量達(dá)47%僅這2幢高層建筑的樓蓋結(jié)構(gòu)就節(jié)約栓釘近10萬個(gè).與鋼筋混凝土疊合樓板相比擬,結(jié)構(gòu)自重降低29%,水泥消耗節(jié)約34%,鋼材消耗節(jié)約22%,木材消耗節(jié)約7%,造價(jià)降低5%,施工周期縮短25%,并且使建筑標(biāo)準(zhǔn)提升了一大步,實(shí)現(xiàn)了建設(shè)部對(duì)小康住宅提出的“造價(jià)不高水平高,標(biāo)準(zhǔn)不超質(zhì)量高的要求,為我國(guó)城鎮(zhèn)住宅建設(shè)提供了一種輕型、優(yōu)質(zhì)、大跨的樓蓋結(jié)構(gòu)型式,這種新型組合梁在高層建筑樓蓋結(jié)構(gòu)中具有廣闊的應(yīng)用前景,有利于推動(dòng)大開問靈活分隔的高層建筑的開展.

21、鋼-壓型鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用也在不斷開展,如深圳賽格廣場(chǎng)、上海世界金融大廈、金茂大廈等超高層建筑的樓板也采用了壓型鋼板組合樓板.壓型鋼板組合樓蓋的最大優(yōu)點(diǎn)是施工速度快,但造價(jià)比擬高.3.3 橋梁結(jié)構(gòu)1993年,北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院設(shè)計(jì)的北京國(guó)貿(mào)橋,在三個(gè)主跨采用了鋼-混凝土疊合板連續(xù)組合梁結(jié)構(gòu),其側(cè)面和橫剖面如圖10所示.當(dāng)時(shí)疊合板組合梁在國(guó)內(nèi)城市立交橋中的應(yīng)用尚屬首次.其綜合效益為：1比原現(xiàn)澆橋面板方案節(jié)省近4000m2的高空支模工序和模板,減小現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)量,縮短工期近一半,未中斷下部交通;(2)比鋼筋混凝土梁橋自重減輕約50%;(3)比鋼橋節(jié)省鋼材30%左右.混丁-混

22、脫土現(xiàn)一層丁L二lijij口二二口沖；一如1；,129.30002953MM9*3Moj1498(b)橫截面困圖10國(guó)貿(mào)橋三跨鋼-混凝土連續(xù)疊合板組合梁模擬氣超-20的靜載試驗(yàn)結(jié)果和分析說明,該橋具有同現(xiàn)澆橋面板組合梁一樣的受力性能,再次證實(shí)鋼-混凝土疊合板組合梁具有良好的整體工作性能.它在橋梁結(jié)構(gòu)中的成功應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了“輕型大跨、預(yù)制裝配、快速施工的目的,符合我國(guó)城市立交橋建設(shè)的國(guó)情.繼國(guó)貿(mào)橋之后,僅北京又有6座大跨立交橋的主跨采用了這種結(jié)構(gòu)型式,最大跨度已到達(dá)70m,取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.鋼-混凝土疊合板組合梁的顯著優(yōu)點(diǎn)是省掉了高空支模工序和模板.用于橋梁可以不中斷下部交通,用于

23、建筑可以省去滿堂紅腳手架,對(duì)于減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量和保護(hù)環(huán)境等都是有利的.有關(guān)專家對(duì)多座城市大跨立交橋結(jié)構(gòu)方案(包括預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋、鋼橋及鋼-混凝土組合梁橋)比擬后認(rèn)為,鋼-混凝土疊合板組合梁方案的綜合效益最好.4鋼-混凝土組合梁的前景大量工程應(yīng)用實(shí)例證實(shí),鋼-混凝土組合梁綜合了鋼梁和鋼筋混凝土梁的優(yōu)點(diǎn),可以用傳統(tǒng)的施工方法和簡(jiǎn)單的施工工藝獲得優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性能,技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著,非常適合我國(guó)根本建設(shè)的國(guó)情,是具有廣闊應(yīng)用前景的新型結(jié)構(gòu)形式之一.為了促進(jìn)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的開展,還需要加大對(duì)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)研究的投入.在組合梁領(lǐng)域值得進(jìn)一步研究的問題包括組合梁在復(fù)合受力狀態(tài)下的性能與設(shè)計(jì)方法、組合

24、梁截面的優(yōu)化、預(yù)應(yīng)力組合梁、桁架組合梁、大跨組合梁的溫度、徐變和收縮效應(yīng)、新型組合梁的開發(fā)、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系的整體性能、鋼-混凝土組合樓蓋的空間作用、鋼-壓型鋼板組合梁的組合效應(yīng)利用問題,組合梁在超高層建筑中的應(yīng)用問題等,將鋼-混凝土組合梁用于超高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是值得探討的,它將克服目前轉(zhuǎn)換層鋼筋混凝土大梁尺寸過大的問題.止匕外,有必要盡快制訂一部完整的適合我國(guó)根本建設(shè)國(guó)情的鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程.參考文獻(xiàn)1聶建國(guó).鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)-試驗(yàn)、理論與應(yīng)用M.北京：科學(xué)出版社,2005.2勞埃楊.張培信譯.鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社,1991.3肖輝,李愛群,陳

25、麗華等.鋼與混凝土組合梁的開展、研究和應(yīng)用J.特種結(jié)構(gòu),2005,22(01):38-41.4 MackayHM,GillespieP&LeluauC.ReportonthestrengthofsteelI-beamshaunchedwithconcrete.EngineeringJournal,Canada,1923,6(8):365-369.5 BathoC,LashSD&KirkhamRHH.Thepropertiesofcompositebeams,consistingofsteeljointsencasedinconcrete,underdirectandsustainedloading.JournaloftheInstitutionofCivilEngineers,1939,11(4):61-114.6 ViestIM.InvestigationofstudshearconnectorsforcompositeconcreteandsteelT-beams.JournaloftheAmericanConcreteInstitute,1956,27(8):875-891.7 D.Lam.Compositesteelbeamswithpre