1、鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的研究展望史慶軒西安建筑科技大學(xué)二00七年六月 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在我國的研究與應(yīng)用歷史不長：研究層次上：對單個(gè)構(gòu)件性能研究相對較多，而對整體結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)研究較少研究深度上：一般受力性能和工作機(jī)理研究較多，而對諸如收縮和徐變、粘結(jié)、裂縫、剛度、疲勞等問題研究較少應(yīng)用范圍上：建筑結(jié)構(gòu)中使用型鋼混凝土較多，而橋梁、海洋與港口、地下工程等領(lǐng)域應(yīng)用較少 針對上述情況，建議研究的課題如下： 復(fù)合受力型鋼混凝土構(gòu)件的工作機(jī)理和抗震性能 以往的研究大都集中于受壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件、壓彎構(gòu)件、壓彎剪構(gòu)件的試驗(yàn)分析，對于型鋼混凝土構(gòu)件的受扭及與受扭相關(guān)的復(fù)合受力構(gòu)件很少研究。 正常使用狀態(tài)下的性能研

2、究 型鋼混凝土往往應(yīng)用于一些體量大的結(jié)構(gòu)中，含鋼量大，同時(shí)混凝土截面也大，混凝土的收縮和徐變變形影響不容忽視，在使用荷載和環(huán)境條件下的裂縫開展，以及對大跨度型鋼混凝土受彎和大偏壓構(gòu)件的剛度、撓度影響，在某些特殊情況下將影響結(jié)構(gòu)的使用和安全施工荷載下型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的性能究 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的施工程序往往是先組裝鋼骨架，然后再綁扎柔性鋼筋并支撐模板，最后澆灌混凝土。待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，型鋼混凝土才共同承受荷載。因此，對于空腹式和實(shí)腹式型鋼混凝土在施工期間的工作行為和受力性能必須研究楚。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)疲勞破壞機(jī) 理和疲勞極限研究 以前的研究大多集中于構(gòu)件的低周反復(fù)荷載作用和型鋼混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件的（靜

3、力）推出試驗(yàn)研究，對于高頻動(dòng)力重復(fù)作用下的型鋼混凝土構(gòu)件的粘結(jié)應(yīng)力分布、粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系、疲勞破壞機(jī)理和疲勞強(qiáng)度尚未研究。預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究 在大跨度支撐式結(jié)構(gòu)或復(fù)雜懸挑結(jié)構(gòu)、連續(xù)組合梁橋、連續(xù)箱形梁橋、斜拉橋結(jié)構(gòu)中，可根據(jù)需要施加預(yù)應(yīng)力。優(yōu)點(diǎn)：增大結(jié)構(gòu)跨度；擴(kuò)大型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的使用范圍，取得技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益；防止或控制混凝土產(chǎn)生裂縫，增大構(gòu)件剛度；防止型鋼和鋼筋混凝土受有害環(huán)境侵蝕，增加型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。輕型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究 采用輕質(zhì)混凝土可以減少結(jié)構(gòu)自重，降低基礎(chǔ)造價(jià)，在地震區(qū)還可降低地震作用，節(jié)省結(jié)構(gòu)的投資；同時(shí)，可利用工業(yè)廢料和天然輕集料、人造輕集料，降低材料造價(jià)。高配鋼率

4、型鋼混凝土構(gòu)件研究 歐美、日本等很多國家的型鋼混凝土構(gòu)件配鋼率大多都大于我國的規(guī)定，采用高配鋼率型鋼混凝土構(gòu)件可以使截面做的更小，若能夠同時(shí)保證其抗震性能其綜合效益更加良好高性能型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的機(jī) 理和抗震性能研究 高性能混凝土使用更加廣泛，在型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中采用高性能混凝土也是大勢所趨，研究其機(jī)理和抗震性能十分必要。特殊、復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究 隨著結(jié)構(gòu)類型的不斷更新，出現(xiàn)了許多特殊、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如：柱內(nèi)墻內(nèi)設(shè)置寬翼緣型鋼柱。不同類型子結(jié)構(gòu)混合后出現(xiàn)的如混凝土柱和鋼梁連接節(jié)點(diǎn)、混凝土剪力墻和鋼梁連接節(jié)點(diǎn)、豎向不同類型構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)等都需要研究。非對稱截面的雙向受力研究 以往的研究大都集

5、中于對稱截面構(gòu)件的試驗(yàn)研究，對非對稱截面的雙向受力構(gòu)件很少研究。 高烈度地震區(qū)與型鋼混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)合 而成的混合結(jié)構(gòu)體系研究 型鋼混凝土框架和鋼筋混凝土筒體結(jié)合可以解決 鋼框架鋼筋混凝土筒體混合結(jié)構(gòu)體系中內(nèi)外子結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度差異大、不同構(gòu)件材料特性、不同應(yīng)力水平導(dǎo)致的豎向變形差異大、由混凝土徐變和溫度等因素引起的結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力以及鋼與混凝土連接節(jié)點(diǎn)抗震可靠性差等問題。重大、特殊型鋼混凝土結(jié)構(gòu)物的研究 穿海隧道、穿山隧道、地下鐵道、海洋平臺(tái)的下部沉箱和大型上下水道等的地下隧道工程，可采用型鋼混凝土制成的密封筒體，頂進(jìn)法施工。對于不同結(jié)構(gòu)組成和特點(diǎn)的大型型鋼混凝土特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行包括結(jié)構(gòu)形式、受力特征、設(shè)計(jì)方法、構(gòu)造要求和施工方法的研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。