高强钢组合梁.doc

《高强钢组合梁.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、浅谈高强钢-混组合结构研究现状摘要：钢-混组合梁是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构。具有钢材和混凝土各自的优点，是继钢筋混凝土之后工程上又一成功的结构形式。本文介绍了组合结构的定义及特点，并对目前国内外高强钢-混组合结构研究现状进行了简要的介绍。关键词：组合结构；特点；高强Abstract：Steel-ConcreteCompositeBeam,whichtakesbothadvantagesofsteelandconcrete,isanewstructuredevelopedfromreinforcedconcretestructure..Itisanot

2、hersuccessfulstructureafterreinforcedconcretestructure.Thispaperintroducesthedefinitionandcharacteristicsofcompositestructure,andgivehighstrengthsteelcompositestructureathomeandabroadresearchstatusabriefintroduction.Keywords：compositestructure;characteristic;highstrength1组合梁定义钢-混组合梁是在钢结构和钢筋混

3、凝土结构基础上发展起来的一种新型结构。混凝土抗压强度高，抗拉强度低，宜用于承受压力，不宜承受拉力，而钢材抗拉抗压强度较高，但是钢结构构件的截面一般较薄，受压时容易发生屈曲。钢-混组合梁则充分结合了以上两种材料的优点，翼板采用钢筋混凝土板，作为受压结构，腹板采用钢材，作为受拉结构，混凝土板和钢梁通过剪力连接件进行连接，形成强度高、刚度大、延性好的结构形式。是继钢筋混凝土之后工程上又一成功的结构形式。2组合梁特点钢-混组合梁除了包含钢材和混凝土两种材料自身的性能特点外，还具有许多其他优点：（1）节约钢材。混凝土板主要处于受压区，钢材主要处于受拉区。两种材料都能发挥各自的优势。研究表

4、明，相对于钢结构，钢-混组合结构可以节省20%-40%的钢材[1]。（2）刚度更强，梁高降低。组合梁中有混凝土板辅助工作，钢筋混凝土板的参与大大增强了梁的刚度。通过比较组合梁和钢板梁，可发现，在相同的刚度要求条件下，组合梁可比钢板梁截面高度将减小10%；而在相同的用钢量情况下，组合梁可比钢板梁的挠度减少1/3-1/2。另外，梁的自振频率也得到了提高。同时，由于混凝土面板的存在，使得钢-混组合梁的侧向刚度和竖向刚度都有了很大的提高。（3）增加承载力。钢筋混凝土板与钢梁作为全梁的一部分，比按照非组合梁考虑能够承受更大的荷载。（4）施工方便，进度加快。钢梁可以作为混凝土面板的模板支撑

5、，可以直接在钢梁上进行浇筑，从而减少了搭支架的工作量，进而减少了施工时间，加快了施工进度。（5）抗疲劳性增强。同样是由于混凝土板的存在，使得混凝土板传递的力发生了扩散，致使钢梁上翼缘受到的应力大大减少，改善了全梁的受力状态，从而增强了组合梁的抗疲劳性能。（6）抗震性能提高。由于组合梁抗疲劳性能和整体性能的增强，使得组合梁的抗震性能也得到了增强[2]。（7）增加抗火性能。钢筋混凝土的存在对整根梁的抗火性能的提升有很大的贡献。3高强钢-混组合梁研究目的钢-混组合结构产生于20世纪20年代，但是一直到20世纪70年代才作为最基本的结构形式在工程中大量应用。钢-混组合梁的发展可以分为三

6、个阶段：初始阶段、推广阶段和全面发展与应用阶段。钢-混组合梁结构在我国的研究起步比较晚，直到1978年才有进行相关的应用，但是我国组合梁发展迅猛，特别是近年来，钢-混凝土组合梁结构在建筑和桥梁结构中得到越来越广泛的应用，取得了显著的经济效益和社会效益。组合梁的相关研究也有了很多。目前，组合梁在实际应用中，混凝土等级一般不超过C60，钢梁等级一般不超过Q500，对于更高强度的组合梁的性能特点是什么，很少有人进行研究。许多相关的研究要么只针对纯钢梁，要么只针对纯混凝土梁，很少对高强钢-混组合梁进行研究。在材料科学取得长足进步以及组合梁理论不断完善的背景下，把高强高性能材料引入到普通

7、的钢-混凝土组合梁中，将取得显著的经济效益和社会效益。高强材料组合梁是新材料和新结构的有机结合。因此，进行高强钢-混组合梁进行研究是相当有必要的。4高强钢-混组合结构研究现状2008年，王春生等[3]为研究高强钢-混凝土组合梁中结构几何参数及材料强度对组合梁受力性能的影响，建立了14组构件在跨中两点对称荷载作用下的有限元数值模型，对其受力性能进行了分析。混凝土等级从C40到C70，钢材等级从Q235到Q420。分析结果表明：在承载能力极限状态下，钢梁的贡献占竖向抗剪强度约77.0%；在弹性与