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型鋼混凝土范文第1篇

關(guān)鍵詞：型鋼混凝土；粘結(jié)滑移；綜述分析

中圖分類號(hào)：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

ZHU Yingjie

( Department of Building Engineering Tongji University，Shanghai 200092 )

Abstract: The bond-slip of steel reinforced concrete (SRC) is a basic problem in the structure theory, and also an important problem in the engineering area. There have been many experts have done research in this area, more is using experimental research methods, such as push-out test and short column test. Although the tests are similar in form, but the results are not the same if the test has been done in different ways and conditions. This paper reviews the previous studies on bond-slip behavior of steel reinforced concrete, and draws some conclusions.

Key words: Steel structure, bond-slip behavior, summary analysis

1 前言

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)具有承載能力高、剛度大及抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)的多高層及大跨度結(jié)構(gòu)中被廣泛應(yīng)用。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土和型鋼依靠兩者的粘結(jié)作用協(xié)同工作，它們之間的粘結(jié)性能直接影響建筑結(jié)構(gòu)的受力和變形。隨著現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，可以采用計(jì)算機(jī)有限元技術(shù)仿真型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能，并考慮型鋼與混凝土間粘結(jié)滑移因素的影響，需要有相關(guān)的數(shù)學(xué)模型和分析參數(shù)，模型的建立離不開大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累和總結(jié)。因此研究型鋼混凝土的粘結(jié)滑移關(guān)系有重要意義[1]。

本文綜述介紹了型鋼混凝土粘結(jié)滑移性能的試驗(yàn)成果和研究進(jìn)展。并在此基礎(chǔ)上，分析了當(dāng)前型鋼混凝土粘結(jié)性能的國內(nèi)外文獻(xiàn)，針對(duì)研究中的一些問題提出了自己的看法，結(jié)合文獻(xiàn)分析和工程中實(shí)際需要，提出了型鋼混凝土粘結(jié)滑移研究中，需要進(jìn)一步深化的幾個(gè)方面。

2 型鋼混凝土粘結(jié)滑移研究

2.1 型鋼混凝土粘結(jié)滑移試驗(yàn)研究現(xiàn)狀

日本的坪井善勝[2]等在1950年采用鋼板拉拔試驗(yàn)對(duì)型鋼與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行了研究，在試驗(yàn)中考慮了混凝土強(qiáng)度、混凝土保護(hù)層厚度和縱向鋼筋數(shù)量等因素的影響，認(rèn)為型鋼與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度較低，建議在設(shè)計(jì)中不考慮型鋼混凝土的粘結(jié)作用，這一建議在日本規(guī)范《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及解說》中得到體現(xiàn)。

早期的試驗(yàn)大多以簡支梁的形式來試圖確定型鋼與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度，然而從這些研究資料中發(fā)現(xiàn)，在梁端型鋼與混凝土之間的相對(duì)滑移沒有量測出來，并混淆了水平剪切破壞與粘結(jié)破壞，而且對(duì)破壞荷載的計(jì)算方法缺乏一致性。目前，關(guān)于型鋼混凝土粘結(jié)滑移的試驗(yàn)研究主要有兩種類型：推出試驗(yàn)和短柱試驗(yàn)（圖1）。在推出試驗(yàn)中，粘結(jié)強(qiáng)度又被稱為最大平均粘結(jié)應(yīng)力，它的大小可以通過豎向荷載的最大值與型鋼表面積（埋設(shè)在混凝土中的部分）之比來得到。在短柱試驗(yàn)中，豎向荷載同時(shí)由型鋼混凝土的粘結(jié)作用和下部基座提供的反力共同抵抗，短柱試驗(yàn)中型鋼與混凝土之間粘結(jié)滑移只在柱子中的上部區(qū)段發(fā)生，下部由于基座的約束，型鋼與混凝土的變形協(xié)調(diào)。因此，短柱試驗(yàn)雖然與型鋼混凝土柱的真實(shí)受力情況更相近，但是推出試驗(yàn)?zāi)芨玫卮_定型鋼混凝土粘結(jié)滑移剛度和粘結(jié)強(qiáng)度，是型鋼混凝土粘結(jié)滑移研究常用的試驗(yàn)方法[3]。

圖1短柱試驗(yàn)和推出試驗(yàn)

Bryson和Mathey[4]在1962年最早采用推出試驗(yàn)研究型鋼表面狀況及翼緣寬度對(duì)型鋼混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：現(xiàn)場噴砂（型鋼在空氣中暴露一個(gè)月后再噴砂）、噴砂后使其生銹（噴砂后一個(gè)月內(nèi)用鹽溶液使型鋼表面銹蝕）的兩種型鋼表面的平均粘結(jié)強(qiáng)度接近，但比普通環(huán)境下銹蝕的型鋼表面高出30%左右。但三者在滑移發(fā)生后的殘余粘結(jié)應(yīng)力值相近。研究者認(rèn)為粘結(jié)應(yīng)力主要出現(xiàn)在型鋼翼緣與混凝土之間。

1973年，Hawkins[5]進(jìn)行了型鋼混凝土推出試驗(yàn)，共有22個(gè)試件?？紤]混凝土澆筑位置、型鋼截面尺寸和橫向配箍率等對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）在型鋼埋置深度與型鋼高度的比值保持不變的情況下，型鋼截面尺寸對(duì)粘結(jié)性能沒有影響；（2）水平澆筑的型鋼混凝土構(gòu)件粘結(jié)強(qiáng)度小于垂直澆筑構(gòu)件的粘結(jié)強(qiáng)度；（3）型鋼混凝土發(fā)生較大相對(duì)滑移前，橫向配箍率的大小對(duì)型鋼混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度沒有顯著影響，但是當(dāng)型鋼混凝土發(fā)生粘結(jié)滑移后，粘結(jié)強(qiáng)度隨著橫向配箍率的增加而變大。

1984年，Roeder[6]進(jìn)行了推出試驗(yàn)，考慮粘結(jié)應(yīng)力沿型鋼錨固長度上的變化，并通過在型鋼翼緣密布電阻應(yīng)變片的方法測得相應(yīng)粘結(jié)應(yīng)力（圖2），根據(jù)粘結(jié)應(yīng)力與型鋼翼緣應(yīng)力的相互關(guān)系，得出粘結(jié)應(yīng)力的分布規(guī)律（圖3）。通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)回歸，得到沿型鋼錨固長度上的平均粘結(jié)強(qiáng)度與混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度的線性關(guān)系：。1999年，Roeder[7]將Bryson、Mathey和Hawkins等人的試驗(yàn)與自己的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和比較，得到典型的型鋼混凝土粘結(jié)滑移關(guān)系曲線，并得出如下結(jié)論：（1）型鋼與混凝土之間的粘結(jié)主要由翼緣與混凝土之間的粘結(jié)貢獻(xiàn)，腹板與混凝土之間的粘結(jié)作用可以忽略；（2）在對(duì)兩個(gè)自由端已發(fā)生滑移的試件進(jìn)行了重復(fù)加載試驗(yàn)后，Roeder發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生的滑移對(duì)重復(fù)加載后試件的粘結(jié)應(yīng)力分布規(guī)律影響很大，重復(fù)加載的粘結(jié)強(qiáng)度比首次加載時(shí)所達(dá)到的粘結(jié)強(qiáng)度要降低28%~45%；（3）隨著混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度的增大，按翼緣與混凝土接觸面積平均的局部最大粘結(jié)應(yīng)力也相應(yīng)增大，并得出相應(yīng)的粘結(jié)應(yīng)力公式為，考慮數(shù)據(jù)離散性，給出了一個(gè)保守計(jì)算公式。式中，為型鋼翼緣局部最大粘結(jié)應(yīng)力值，和的單位為。

圖2 推出試驗(yàn)示意圖圖3 粘結(jié)應(yīng)力分布規(guī)律

1989年，鄭州工學(xué)院孫國良[8]對(duì)型鋼與混凝土的粘結(jié)力和栓釘對(duì)于力傳遞擴(kuò)散性能進(jìn)行了研究，進(jìn)行了22組壓入試驗(yàn)，考慮了栓釘、配箍率和混凝土保護(hù)層厚度對(duì)型鋼混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）型鋼與混凝土之間的粘結(jié)力主要存在于型鋼翼緣上。極限狀態(tài)之前粘結(jié)應(yīng)力在長度方向上為指數(shù)分布，達(dá)到極限荷載時(shí)趨于常數(shù)分布。配置箍筋在混凝土保護(hù)層小的情況下可以稍提高開裂荷載，并增加粘結(jié)失效的摩擦剪力，但對(duì)提高粘結(jié)力的作用不明顯；（2）配置箍筋對(duì)提高擴(kuò)散能力的作用不明顯，但可以限制混凝土開裂后的裂縫寬度并保證摩擦力值不降低；（3）栓釘布置在翼緣板上的力擴(kuò)展情況有三種破壞形式：栓釘失效、箍筋失效和混凝土斜壓失效，并給出了三者對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式，取其中較小值作為計(jì)算擴(kuò)散能力。

1991年，Y.M.Hunaiti等[9]進(jìn)行推出試驗(yàn)，考慮了混凝土強(qiáng)度、型鋼表面狀況和橫向配箍率對(duì)型鋼混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的影響作用。試驗(yàn)結(jié)果表明：混凝土的強(qiáng)度對(duì)型鋼混凝土粘結(jié)強(qiáng)度沒有明顯影響，而增大橫向配箍率和對(duì)型鋼表面進(jìn)行噴砂處理可以提高型鋼混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。同年，Y.M.Hunaiti[10]為了研究型鋼混凝土組合柱的粘結(jié)性能，考慮槽鋼截面尺寸、混凝土養(yǎng)護(hù)、混凝土徐變、齡期、溫度等因素做了135個(gè)試件。試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）隨著混凝土齡期的增加，粘結(jié)強(qiáng)度有所降低；（2）隨著鋼混界面接觸面積與橫截面面積比的增加，粘結(jié)強(qiáng)度相應(yīng)增加；（3）混凝土收縮徐變會(huì)導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度的降低；（4）混凝土濕養(yǎng)護(hù)情況下的粘結(jié)強(qiáng)度比干養(yǎng)護(hù)情況的要高；（5）溫度對(duì)粘結(jié)也有影響，粘結(jié)損失隨著溫度升高而增加。與其他研究相比，槽鋼截面的組合柱比方形和圓形的組合柱的粘結(jié)強(qiáng)度要低。

1992年，Wium和Lebet[11]進(jìn)行了短柱試驗(yàn)和推出試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）粘結(jié)應(yīng)力可分為兩個(gè)階段：在型鋼與混凝土的滑移發(fā)生前，粘結(jié)力主要由化學(xué)膠結(jié)力組成，在滑移發(fā)生以后，則主要由兩者間的摩擦力組成；（2）當(dāng)翼緣的混凝土保護(hù)層厚度從50mm增加至150mm時(shí)，化學(xué)膠結(jié)破壞后的粘結(jié)力提高了50%；（3）尺寸相同的型鋼混凝土試件，型鋼的截面越小，最大平均粘結(jié)強(qiáng)度越高，如圖4所示；（4）隨著橫向配箍率的增加，粘結(jié)強(qiáng)度也隨之相應(yīng)增大；（5）混凝土的收縮會(huì)使得型鋼混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度減小。

圖5 型鋼截面尺寸與粘結(jié)強(qiáng)度的關(guān)系

1992年，肖季秋[12]等為了研究型鋼混凝土的粘結(jié)滑移性能，對(duì)9個(gè)試件進(jìn)行了推出試驗(yàn)，并分析了影響型鋼混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的主要因素。試驗(yàn)結(jié)果表明，混凝土強(qiáng)度等級(jí)、型鋼的埋置長度以及橫向配箍率都對(duì)其粘結(jié)性能有直接影響。文章還討論了型鋼與鋼筋兩者在粘結(jié)性能上的差異，擬合了粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，提出了型鋼混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的計(jì)算公式。

1993年，李紅等[13]進(jìn)行了17個(gè)鋼板拉拔擬梁式試件的試驗(yàn)，試驗(yàn)考慮了混凝土強(qiáng)度等級(jí)、混凝土保護(hù)層厚度、配箍率和縱向配筋率四個(gè)因素對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）混凝土強(qiáng)度等級(jí)、橫向配箍率以及混凝土保護(hù)層對(duì)型鋼的粘結(jié)強(qiáng)度有較明顯影響，并且隨之增大，其粘結(jié)強(qiáng)度也增大，而縱向配箍率對(duì)型鋼粘結(jié)強(qiáng)度基本上沒有影響，通?？刹豢紤]；（2）混凝土保護(hù)層、橫向配箍率在一定范圍內(nèi)對(duì)型鋼的粘結(jié)有顯著影響，當(dāng)超過某范圍其影響程度基本上不變；（3）通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)回歸，提出了型鋼混凝土的平均粘結(jié)強(qiáng)度、極限粘結(jié)強(qiáng)度和殘余粘結(jié)強(qiáng)度的計(jì)算公式，得出鋼板與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度較小，相當(dāng)于光圓鋼筋的50％和螺紋鋼筋的30％的結(jié)論。兩年后，李紅和姜維山[20]通過17個(gè)不同類型的型鋼混凝土試件的擬梁式拔試驗(yàn)，得出了試件的粘結(jié)錨固特征強(qiáng)度和特征滑移值，并通過位置函數(shù)、粘結(jié)滑移基本形式建立了粘結(jié)滑移的本構(gòu)關(guān)系。

1993年，Khalil[14]進(jìn)行了56個(gè)鋼管混凝土柱的推出試驗(yàn)，考慮了截面形狀、連接件的形式及個(gè)數(shù)、側(cè)向支撐和試件中部加焊側(cè)板等工況。試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）圓形截面試件的剪力傳遞優(yōu)于方形截面試件的剪力傳遞；（2）設(shè)置剪力連接件能有效地提高型鋼與混凝土間的剪力傳遞，極限荷載與剪力連接件的個(gè)數(shù)基本成正比；（3）試驗(yàn)時(shí)設(shè)置側(cè)向支撐的試件的極限荷載明顯高于沒有設(shè)置支撐的試件，但設(shè)置支撐的位置對(duì)極限荷載沒有大的影響；（4）當(dāng)焊的側(cè)板長度一定時(shí)，側(cè)板的寬度對(duì)方形截面的試件沒有大的影響，但對(duì)圓形截面有較大影響，隨側(cè)板寬度的增加極限承載力也相應(yīng)增加。

1994年，Wium和Lebet[15]的推出試驗(yàn)考察了型鋼混凝土的保護(hù)層厚度、橫向配箍率、型鋼的截面尺寸和混凝土的收縮等四個(gè)因素對(duì)型鋼混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）當(dāng)型鋼與混凝土之間的化學(xué)粘結(jié)破壞后，對(duì)于強(qiáng)度為HEB200的型鋼，混凝土保護(hù)層厚度增大，剪力傳遞能力也相應(yīng)增大。但對(duì)于強(qiáng)度為HEB400的型鋼，當(dāng)混凝土保護(hù)層增大時(shí)，剪力傳遞能力并未增大；（2）橫向配箍率對(duì)化學(xué)膠結(jié)力喪失以后的剪力傳遞有較大影響，但這種情況隨著配箍率的增加，并沒有很明顯的規(guī)律性；（3）在試驗(yàn)中，作者發(fā)現(xiàn)在試件總截面相同的情況下，型鋼截面尺寸越大，混凝土開裂越嚴(yán)重，從而導(dǎo)致剪力傳遞能力下降；（4）混凝土的收縮會(huì)減小型鋼混凝土上下翼緣之間區(qū)域內(nèi)的剪力傳遞，在6個(gè)月內(nèi)減小10%。

1998年，同濟(jì)大學(xué)張譽(yù)等[16]以上海環(huán)球金融中心大廈工程為背景，進(jìn)行推出試驗(yàn)和短柱試驗(yàn)，研究型鋼和高強(qiáng)混凝土之間的粘結(jié)性能。試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）混凝土保護(hù)層厚度能夠?qū)π弯摰臋M向變形起到約束的作用，厚度越大，則橫向約束作用越強(qiáng)，型鋼-混凝土的界面壓力越大，從而粘結(jié)應(yīng)力越高。配有箍筋時(shí)試件裂縫出現(xiàn)較晚，開展比較緩慢，提高了試件的粘結(jié)力。配有箍筋或混凝土保護(hù)層較大的試件其最大粘結(jié)力要明顯高于無箍筋或保護(hù)層較小的試件，配有箍筋試件的下降段較平緩，殘余粘結(jié)力明顯高于無箍筋的試件；（2）型鋼翼緣外表面的粘結(jié)應(yīng)力均高于相應(yīng)翼緣內(nèi)表面和腹板表面的粘結(jié)應(yīng)力值，約高出1倍左右。這說明沿著型鋼橫截面周長粘結(jié)應(yīng)力的分布并不完全相同；（3）隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，最大粘結(jié)應(yīng)力也提高；（4）型鋼受壓時(shí)的橫向膨脹，會(huì)使型鋼外包混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致構(gòu)件粘結(jié)劈裂破壞的主要原因。

1999年，Roeder[7]對(duì)之前進(jìn)行的大約120個(gè)型鋼混凝土粘結(jié)滑移試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，雖然這些試驗(yàn)結(jié)果有很大的離散性，但可以得知的是型鋼截面尺寸、混凝土保護(hù)層厚度以及粘結(jié)錨固長度都是影響粘結(jié)錨固性能的主要因素。（1）在Roeder之前的試驗(yàn)研究中，認(rèn)為型鋼表面狀況會(huì)影響粘結(jié)性能，但是在綜合其他研究者的試驗(yàn)結(jié)果后，這一結(jié)論并不成立；（2）綜合之前的試驗(yàn)結(jié)論，Roeder認(rèn)為型鋼混凝土粘結(jié)強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級(jí)之間的關(guān)系不明顯；（3）橫向配箍率對(duì)型鋼混凝土的最大粘結(jié)強(qiáng)度的影響不顯著，但隨著配箍率的提高，卻能改善型鋼混凝土滑移發(fā)生后的粘結(jié)性能；（4）在反復(fù)荷載作用下，若荷載小于初始粘結(jié)強(qiáng)度（約為極限粘結(jié)強(qiáng)度的40%），則不會(huì)出現(xiàn)粘結(jié)退化；但是在超過初始粘結(jié)強(qiáng)度后，界面粘結(jié)退化現(xiàn)象將會(huì)變得明顯；（5）在型鋼翼緣布置剪力鍵會(huì)對(duì)混凝土造成局部變形和應(yīng)力集中，由此產(chǎn)生的裂縫會(huì)加速粘結(jié)退化。因此，Roeder認(rèn)為荷載傳遞要單方面依靠型鋼混凝土間的粘結(jié)作用或剪力鍵作用，而不考慮兩者共同工作。

2003年，西安建筑科技大學(xué)楊勇[17]通過20個(gè)型鋼混凝土推出試件的試驗(yàn)，對(duì)型鋼混凝土的粘結(jié)滑移性能進(jìn)行了詳細(xì)的理論和試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）由于粘結(jié)力引起的內(nèi)裂、劈裂、擠壓都與混凝土的性能有關(guān)，因此型鋼混凝土的平均粘結(jié)強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度基本上具有線性關(guān)系，粘結(jié)強(qiáng)度隨著混凝土強(qiáng)度增大而相應(yīng)提高；（2）文章給出了平均粘結(jié)強(qiáng)度與相對(duì)保護(hù)層厚度的關(guān)系，隨著保護(hù)層厚度的增加，平均粘結(jié)強(qiáng)度也相應(yīng)線性增加；（3）相同截面的情況下，隨著型鋼配鋼率的增加，粘結(jié)強(qiáng)度降低，因?yàn)榕滗撀实脑黾?，相?dāng)于握裹混凝土減少，引起混凝土對(duì)型鋼的握裹作用降低，繼而導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度降低；（4）橫向配箍率對(duì)初始滑移狀態(tài)的平均粘結(jié)強(qiáng)度作用不明顯，對(duì)極限狀態(tài)的平均粘結(jié)強(qiáng)度的影響相對(duì)前者有提高的趨勢，但也不明顯；而橫向配箍率最明顯的作用是對(duì)水平殘余階段的作用，在發(fā)生劈裂破壞后，橫向配箍率能夠加強(qiáng)混凝土對(duì)型鋼的側(cè)向和橫向約束，從而提高水平殘余階段的殘余粘結(jié)強(qiáng)度。

2007年，西安建筑科技大學(xué)李俊華[18]進(jìn)行了20個(gè)型鋼混凝土柱在反復(fù)荷載作用下的粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）型鋼混凝土柱在軸力和水平荷載共同作用下，滑移沿柱高大致呈指數(shù)分布，柱根處的滑移量最大，由柱根向柱頂逐漸減小。與鋼筋混凝土構(gòu)件相比，型鋼混凝土的荷載-滑移滯回曲線更為豐滿，整個(gè)加載過程呈不明顯的“捏攏”現(xiàn)象；（2）隨著荷載循環(huán)次數(shù)的增加，型鋼與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力不斷減小，滑移不斷增大，表現(xiàn)出明顯的粘結(jié)退化現(xiàn)象；（3）在反復(fù)荷載作用下，型鋼混凝土柱的粘結(jié)退化系數(shù)比普通混凝土構(gòu)件的要小，粘結(jié)退化現(xiàn)象更為顯著。

2.2 型鋼混凝土粘結(jié)滑移分析探討

2.2.1型鋼混凝土粘結(jié)滑移的影響因素

在型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中，可能影響型鋼混凝土粘結(jié)性能的因素包括：型鋼表面狀況、混凝土強(qiáng)度、混凝土保護(hù)層厚度、橫向配箍率等。具體總結(jié)如下：

（1）型鋼表面狀況Bryson和Mathey [4]研究了型鋼表面現(xiàn)場噴砂、噴砂后生赤銹、自然銹蝕情況下對(duì)型鋼混凝土粘結(jié)性能的影響，發(fā)現(xiàn)噴砂處理后的型鋼表面，與混凝土間的粘結(jié)強(qiáng)度有所提高；Hunaiti[19]的試驗(yàn)研究表明，在對(duì)型鋼表面進(jìn)行噴砂處理后可以提高型鋼混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。孫國良[8]經(jīng)研究提出，工程中使用剪力連接件能提高型鋼混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度；而Roeder[7]在研究中觀察到剪力連接件的加設(shè)降低了型鋼混凝土的平均粘結(jié)強(qiáng)度，減弱了試件的延性。尤其在發(fā)生滑移后，設(shè)置了剪力鍵的試件粘結(jié)強(qiáng)度大為減弱。

（2）混凝土強(qiáng)度Bryson和Mathey[4]；Hawkins[5]；Roeder[6]；Hamdan和Hunaiti[9] [10] 李輝等[16]都在試驗(yàn)中進(jìn)行過相關(guān)的研究，并擬合了混凝土抗壓強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度的關(guān)系，也有人認(rèn)為粘結(jié)強(qiáng)度與混凝土抗拉強(qiáng)度成函數(shù)關(guān)系，而Wium和Lebet[11]的研究結(jié)果則表明混凝土強(qiáng)度對(duì)型鋼粘結(jié)強(qiáng)度的影響并不明顯。Roeder[7]的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，關(guān)于型鋼混凝土粘結(jié)強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)較為離散，如圖5所示。

圖5 平均粘結(jié)強(qiáng)度與混凝土抗壓強(qiáng)度的關(guān)系

（3）混凝土保護(hù)層厚度孫國良等[8]在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)混凝土保護(hù)層厚度較小時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度隨保護(hù)層厚度的增加而增加，型鋼混凝土的保護(hù)層對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度有較大的影響；而當(dāng)混凝土保護(hù)層厚度超過某一界限值時(shí)，保護(hù)層厚度對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的影響變得不明顯。李紅[13]也曾得出相似的結(jié)論。但是他們建立的兩個(gè)型鋼混凝土臨界保護(hù)層厚度的計(jì)算方法都未考慮混凝土強(qiáng)度、橫向配箍率等因素的影響，存在一定的缺陷。

（4）橫向配箍率Wium和Lebet[11]；Hamdan和Hunaiti[9]；李輝[16]都通過推出試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)橫向配箍率的增大能提高型鋼混凝土的粘結(jié)性能。而Roeder[7]和楊勇[17]則認(rèn)為橫向配箍率對(duì)型鋼混凝土在滑移前的粘結(jié)強(qiáng)度影響并不顯著，但能改善滑移發(fā)生后的粘結(jié)性能。目前尚沒有得出橫向配箍率與型鋼混凝土滑移發(fā)生后的粘結(jié)強(qiáng)度之間存在的確定性關(guān)系，而且關(guān)于配箍形式對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度影響的研究也很少。

（5）型鋼截面尺寸 Hawkins在認(rèn)為在試驗(yàn)條件相同的情況下，型鋼截面尺寸對(duì)粘結(jié)性能沒有影響。Wium和Lebet的結(jié)論則是相同尺寸的混凝土試件，型鋼界面尺寸小，平均粘結(jié)強(qiáng)度越高；型鋼截面尺寸越大，外包混凝土開裂越嚴(yán)重，造成粘結(jié)強(qiáng)度下降，楊勇在試驗(yàn)中也得到了相同的結(jié)論。

2.2.2 反復(fù)荷載下型鋼混凝土粘結(jié)滑移的研究

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有更高的承載力和剛度。因此常被應(yīng)用于高層建筑中，抵抗地震力和風(fēng)荷載的作用，因此反復(fù)荷載作用下的粘結(jié)滑移性能研究具有重要的意義和價(jià)值。Roeder[7]在1999年的試驗(yàn)研究中，用三個(gè)推出試件研究重復(fù)荷載下型鋼混凝土粘結(jié)滑移性能，他將發(fā)生滑移的試件，卸載后再進(jìn)行加載，以觀察到一些重估加載下的試驗(yàn)現(xiàn)象，給出了重復(fù)加載下推出試件粘結(jié)滑移的一些感性認(rèn)識(shí)，然而因其不是嚴(yán)格意義上的低周往復(fù)加載試驗(yàn)，以及未能給出數(shù)據(jù)化的粘結(jié)滑移滯回曲線及數(shù)學(xué)模型，因此試驗(yàn)成果距實(shí)用有限元分析還有一定的差距。

2.2.3 型鋼混凝土粘結(jié)滑移的本構(gòu)關(guān)系

肖季秋等[12]通過9個(gè)推出試件的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，擬合出四次多項(xiàng)式表示的型鋼混凝土本構(gòu)關(guān)系，即，式中的單位為，的單位為。作者曾將其用于型鋼混凝土梁非線性有限元分析中，并且取得了良好的效果。以往試驗(yàn)和研究中都只得到型鋼混凝土平均粘結(jié)應(yīng)力與型鋼混凝土外部（加載端或自由端）滑移之間的關(guān)系曲線，并以此作為型鋼混凝土有限元分析時(shí)的粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系。而實(shí)際上，這種粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系無法反映出粘結(jié)剛度沿型鋼錨固長度退化這一現(xiàn)象，同時(shí)也不能反映出腹板和翼緣二者粘結(jié)滑移剛度的差別，具有較大的局限性。李紅和楊勇等根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)型鋼混凝土粘結(jié)應(yīng)力沿錨固長度的分布規(guī)律進(jìn)行了分析，建立了粘結(jié)應(yīng)力和滑移量的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)，引入了位置函數(shù)以考慮沿錨固長度粘結(jié)應(yīng)力與滑移關(guān)系的變化。

2.2.4 型鋼混凝土粘結(jié)滑移研究展望

從1962年Bryson至今，型鋼混凝土粘結(jié)滑移性能的研究多采用推出試驗(yàn)的方式。由于試驗(yàn)?zāi)Ｊ焦潭?，給出的是有一定錨固長度的試驗(yàn)?zāi)Ｊ?。而在?shí)際工程應(yīng)用中，常常會(huì)有復(fù)雜多樣的受力情況（如受彎構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)區(qū)等），有待提出更加合理有效的試驗(yàn)方式進(jìn)行研究；在型鋼混凝土構(gòu)件中，會(huì)有預(yù)應(yīng)力筋、箍筋等造成型鋼與混凝土處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)。而由此出現(xiàn)的，如側(cè)向受壓或受拉的狀態(tài)，需要探討；型鋼混凝土正被大量地應(yīng)用于高層和大跨度結(jié)構(gòu)，因此，研究其抵抗地震作用和風(fēng)荷載的能力，反復(fù)荷載下的粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系有實(shí)際應(yīng)用夾著，而這方面的試驗(yàn)還較少，需要進(jìn)一步完善；隨著材料科學(xué)的發(fā)展，有越來越多的新材料應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中，如高強(qiáng)混凝土、輕骨料混凝土、鋼纖維混凝土等等，為拓寬應(yīng)用范圍，滿足實(shí)際工程需要，型鋼與這些新型混凝土的粘結(jié)性能研究也有重要意義。

3 總結(jié)

本文總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于型鋼混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究成果，并在此基礎(chǔ)上，分析探討了型鋼混凝土粘結(jié)滑移性能的主要影響因素；介紹了反復(fù)荷載作用下粘結(jié)滑移性能的研究進(jìn)展及型鋼混凝土粘結(jié)滑移的本構(gòu)關(guān)系。通過綜合文獻(xiàn)可以看到，雖然至今已進(jìn)行了不少試驗(yàn)研究，但仍有許多方面未得出令人信服的結(jié)果，存在較多問題值得繼續(xù)探討，未能形成一套完整的型鋼混凝土粘結(jié)滑移理論。因此，對(duì)于型鋼混凝土粘結(jié)滑移性能的研究還有待進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn):

[1] 薛建陽，趙鴻鐵. 型鋼混凝土粘結(jié)滑移理論及其工程應(yīng)用. 北京: 科學(xué)出版社, 2007.

[2] 坪井善勝，若林實(shí).鐵骨鐵筋.に關(guān)する實(shí)驗(yàn)的研究.日本建筑學(xué)會(huì)論文報(bào)告集第57號(hào),1956(7):549-552.

[3] Roeder, C.W., R. Chmielowski and C.B. Brown, Shear connector requirements for embedded steel sections. journal of structural engineering, 1999. 125(2): p. 142 - 151.

[4] Bryson, J.O., Mathey R.G. Surface condition effect on bond strength of steel beams embedded in concrete. Journal of ACI, 1962, 59(3): 397-406.

[5] Hawkins, N.M. Strength of concrete encased steel beams. Civil Engineering Transaction of the Institution of Australia Engineer.1973, CE15 (1), (2), 39-46.

[6] Roeder, C.W. Bond Stress in embedded steel shapes in concrete. Composite and Mixed Construction, published by ASCE, 1984.

[7] Roeder, C.W., R. Chmielowski and C.B. Brown, Shear connector requirements for embedded steel sections. Journal of Structural Engineering, 1999. 125 (2): 142-151.

[8] 孫國良，王英杰. 勁性砼柱端部軸力傳遞性能的試驗(yàn)研究與計(jì)算. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào), 1989(06): 40-49.

[9] Hamdan, M. and Hunaiti, Y. Factors effecting bond strength in composite columns, Proceedings of the Third Steel-concrete Composite Structures, 1991, 213-218.

[10] Hunaiti, Y., Bond Strength in Battened Composite Columns, Journal of Structural Engineering, ASCE, 1991.

[11] Wium, J.A. and Lebet, J.P., Force transfer in composite columns consisting of embedded HEB 300 and HEB 400 sections, Ecole Polytechnique Federale, Lausanne, Switzerland.

[12] 肖季秋，鐘樹生. 勁性鋼筋混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究. 四川建筑科學(xué)研究, 1992(4): 2-6.

[13] 李紅，安建利與姜維山. 型鋼與混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究. 哈爾濱建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào), 1993(S1): 214-223.

[14] Khalil, H.S. Resistance of concrete-filled steel tubes to push-out forces, Journal of Structural Engineering, 1993, 71(13): 234-243.

[15] Wium, J.A. and Lebet, L.P., Simplified calculation method for force transfer in composite columns. Journal of Structural Engineering, 1994, 120(3): 728-746.

[16] 張譽(yù)，李輝等. 鋼骨高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的粘結(jié)性能研究. 建筑結(jié)構(gòu), 1999(07): 3-5+32.

[17] 楊勇. 型鋼混凝土粘結(jié)滑移基本理論及應(yīng)用研究, 2003, 西安建筑科技大學(xué).

[18] 李俊華，薛建陽與趙鴻鐵. 低周反復(fù)荷載下型鋼混凝土柱滑移性能試驗(yàn)研究. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2008. 40(3): 348-353.

[19] Hunaiti, Y.M., Aging effect on bond strength in composite sections. Journal of materials in civil engineering, 1994. 6(4): 469-473.

型鋼混凝土范文第2篇

關(guān)鍵詞：型鋼混凝土結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)規(guī)程；粘結(jié)滑移

Abstract：The composition of the steel reinforced concrete is introduced in this paper, through the comparison with reinforced concrete structure and steel structure, highlighting the advantages of steel reinforced concrete structure; Then introduce the application and development of steel reinforced concrete structure at home and abroad; Analyzes the similarities and differences of the specification and the former Soviet union, Japan and Europe and the United States ; And the progress of steel reinforced concrete structure in the aspect of calculation theory, Summarized the research trend of the structure form .

Keywords：Steel reinforced concrete structure; Steel structure; Reinforced concrete structure; Design procedures; Bond slip

中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)

0 引言

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)(Steel Reinforced Concrete Structure,簡稱SRC結(jié)構(gòu))又稱鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)或勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，它是指在混凝土中主要配置型鋼、并配有一定縱向鋼筋和箍筋的結(jié)構(gòu)［1］。根據(jù)配鋼形式的不同，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)可以分為實(shí)腹式配鋼和空腹式配鋼兩大類。實(shí)腹式配鋼主要有工字鋼、槽鋼和H型鋼等，空腹式配鋼一般是由角鋼組成的空間桁架。在實(shí)腹式配鋼構(gòu)件中，為防止混凝土的局部剝落，加強(qiáng)對(duì)核心混凝土的約束作用，以及抵抗溫度、收縮等引起的應(yīng)力和變形，在外包混凝土中要配置箍筋和一定數(shù)量的縱向鋼筋。在空腹式配鋼的構(gòu)件中，可以不設(shè)縱向鋼筋與橫向箍筋。目前在抗震結(jié)構(gòu)中多采用實(shí)腹式配鋼型鋼混凝土構(gòu)件，常見的型鋼混凝土柱、梁構(gòu)件形式見圖1。

1 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

以型鋼和鋼筋混凝土組成的型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)來說，鋼筋混凝土為新的組成部分，對(duì)鋼筋混凝土來說，型鋼是新的組成部分。相對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，型鋼與混凝土組成的結(jié)構(gòu)性能，既有量的改變又有質(zhì)的改變，既發(fā)揮了兩種結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)點(diǎn)，有克服了各自的缺點(diǎn)，具有如下的特點(diǎn)：

1.1相對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

外包鋼筋混凝土能夠承受拉、壓、彎、剪能力，并且能夠約束型鋼或鋼板，提高型鋼的抗屈曲能力，因而可以大大地節(jié)約鋼材，降低造價(jià)。

外包鋼筋混凝土部分兼有防火、耐久的作用，省去了鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)層，這對(duì)建筑的安全起到至關(guān)重要的作用。

鋼結(jié)構(gòu)的抗水平力作用（一般為風(fēng)載及地震作用）的剛度較小，水平位移較大，不易滿足建筑物穩(wěn)定性和舒適度等要求，但型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)剛度大、容易滿足水平變位限值的要求。

1.2相對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土是脆性材料，在受力以后容易產(chǎn)生裂縫、破碎、剝落等現(xiàn)象。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受剪、受壓破壞都是脆性破壞，在地震時(shí)經(jīng)常發(fā)生，且震害嚴(yán)重。當(dāng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部加入型鋼以后，型鋼改變了其脆性破壞的性質(zhì)，剛度塑性變形的性質(zhì)在結(jié)構(gòu)中起主導(dǎo)作用，從根本上改善了構(gòu)件的抗震性能。

型鋼的材料強(qiáng)度遠(yuǎn)大于混凝土，在鋼筋混凝土截面中增加了型鋼，既可以滿足高層建筑高壓力高延性要求的前提下，減小構(gòu)件的截面，克服鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的胖柱問題，同時(shí)，由于型鋼沒有像混凝土那樣的受壓徐變問題，因此減少了長期受壓時(shí)的變形問題。

鋼筋混凝土短柱多發(fā)生剪切破壞的震害，而型鋼混凝土中的型鋼腹板有效地承擔(dān)剪力作用，避免剪切破壞。

鋼筋混凝土柱震害常有柱端混凝土被壓碎剝落，鋼筋呈燈籠狀，失去承載力的現(xiàn)象發(fā)生。而在型鋼混凝土柱的柱端，型鋼外部的混凝土破壞，型鋼內(nèi)部混凝土受型鋼的約束，與型鋼共同工作仍能承載，使房屋在大震時(shí)壞而不倒。

在施工時(shí)，可以應(yīng)用型鋼鋼架承擔(dān)施工荷載，采用逆打法澆筑混凝土。

2 國內(nèi)外型鋼混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范比較［3］

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中型鋼與混凝土的粘結(jié)作用遠(yuǎn)小于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用，由于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中的粘結(jié)滑移作用直接影響構(gòu)件的承載能力、破壞形態(tài)、裂縫和變形計(jì)算等受力性能，故各國針對(duì)粘結(jié)滑移的不同考慮，指定的規(guī)范和規(guī)程也有所差異。

日本AIJ的型鋼混凝土規(guī)范中規(guī)定，對(duì)空腹式型鋼混凝土構(gòu)件按鋼筋混凝土的方法計(jì)算，而對(duì)實(shí)腹式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在型鋼不發(fā)生局部屈曲的假定下，承載力計(jì)算采用強(qiáng)度疊加法。強(qiáng)度疊加法有兩種，一種是“簡單疊加法”，即在不考慮構(gòu)件軸向力的作用下將型鋼和鋼筋混凝土所承擔(dān)的彎矩相加；另外一種則是“一般疊加法”，即在考慮軸力的作用下將型鋼和混凝土分別承擔(dān)的彎矩疊加。第一種方法計(jì)算較簡單，但結(jié)果比較保守，后一種則計(jì)算困難，但是設(shè)計(jì)比較經(jīng)濟(jì)。

前蘇聯(lián)規(guī)范CHNJILI-21-75和CN3-78規(guī)定，型鋼與混凝土之間具有可靠的粘結(jié)力，把型鋼與混凝土視作一個(gè)整體，即認(rèn)為它們的變形是一致的，忽略了型鋼與混凝土之間的粘結(jié)滑移，共同承擔(dān)外部作用，將型鋼離散化為鋼筋，完全套用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，計(jì)算結(jié)果偏于不安全。

歐美國家則以鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算方法為基礎(chǔ)，經(jīng)過試驗(yàn)與數(shù)值分析引入?yún)f(xié)調(diào)參數(shù)加以調(diào)整的經(jīng)驗(yàn)公式。例如英國CPI10規(guī)范、美國鋼結(jié)構(gòu)學(xué)會(huì)（AISC）1986年荷載和抗力系數(shù)法（LRFD）設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定一樣就是以鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算方法為基礎(chǔ)，根據(jù)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)大量的試驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)數(shù)值分析計(jì)算，引入一定的參數(shù)加以調(diào)整的經(jīng)驗(yàn)公式。

我國建設(shè)部于2002年1月1日頒發(fā)實(shí)施的《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ138-2001）［4］，對(duì)型鋼混凝土框架梁正截面受彎承載力做了下列基本假定來進(jìn)行計(jì)算：（1）截面應(yīng)變保持平面；(2)不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；（3）受壓邊緣混凝土極限壓應(yīng)變ɛcu取0.003，相應(yīng)的最大壓應(yīng)力取混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc受壓區(qū)應(yīng)力圖形簡化為等效的矩形應(yīng)力圖，其高度取按平截面假定所確定的中和軸高度乘以系數(shù)0.8，矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力取為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；（4）型鋼腹板的應(yīng)力圖形為拉、壓梯形應(yīng)力圖形。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，簡化為等下哦矩形應(yīng)力圖形；（5）鋼筋應(yīng)力取等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但不大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。受拉鋼筋和型鋼受拉翼緣的極限拉應(yīng)變ɛsu取0.01。

通過以上規(guī)程相對(duì)比可以看出，日本規(guī)范中的簡單疊加法由于沒有考慮型鋼和混凝土之間的共同工作，得到的計(jì)算結(jié)果偏于保守；而前蘇聯(lián)規(guī)范則認(rèn)為型鋼與混凝土能夠成為一個(gè)整體且變形一致，共同承擔(dān)外部作用，這樣計(jì)算的承載力結(jié)果是偏大的。我國規(guī)范引入平截面假定后，對(duì)型鋼的承載力計(jì)算加以調(diào)整，計(jì)算的承載力既不保守也不偏大，居于日本和前蘇聯(lián)規(guī)程之間。

3 結(jié)語

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究越來越深，從初步的對(duì)型鋼混凝土梁、柱局部構(gòu)件實(shí)驗(yàn)研究到現(xiàn)在對(duì)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)整體模型、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的試驗(yàn)研究，以及在考慮型鋼與混凝土之間的粘結(jié)或設(shè)置剪切連接件的實(shí)驗(yàn)?zāi)M，做一系列的研究就是為了能建立合理的強(qiáng)度、剛度、變形和裂縫開展的計(jì)算理論和分析方法。例如下面一些研究課題：西安建筑科技大學(xué)的博士研究生楊勇做的SRC粘結(jié)滑移性能的研究［5］；SRC結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞性能；SRC構(gòu)件的梁柱節(jié)點(diǎn)的研究；預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的研究；型鋼混凝土結(jié)構(gòu)可靠性的分析研究；型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的數(shù)值試驗(yàn)?zāi)M與有限元分析等。通過對(duì)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)研究，它在土木工程中的應(yīng)用與發(fā)展優(yōu)大于弊，可以解決工程中遇到的一些問題，像肥梁胖柱現(xiàn)象，它的使用應(yīng)該得到推廣。但在實(shí)際工程中，考慮到縱向鋼筋、箍筋、型鋼、混凝土之間的相互作用以及結(jié)構(gòu)所受的力比實(shí)驗(yàn)?zāi)M的要復(fù)雜的多，所以，關(guān)于型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算理論方面有待完善。同時(shí)，在計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬方面，大多簡化或省略了型鋼混凝土粘結(jié)滑移的影響作用，這和實(shí)際工程是有出入的，需要進(jìn)一步研究完善。

參考文獻(xiàn)

[1]薛建陽.鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)[M]武漢:華中科技大學(xué)出版社,2007

[2]劉維亞.鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)理論與實(shí)踐[M]北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008

[3]彭春華.型鋼混凝土結(jié)構(gòu)研究綜述[J].陜西建筑學(xué)報(bào)，2007（142）：5-7

型鋼混凝土范文第3篇

H形勁性柱翼緣、SRC柱內(nèi)型鋼的連接?；炷亮号c此類鋼柱連接采用套筒連接或是在鋼柱腹板上開孔。在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，勁性柱的外包混凝土厚度通常達(dá)不到梁筋錨固要求，梁筋在鋼柱翼緣板位置多采用套筒連接。套筒在柱翼緣板上的布置要考慮幾個(gè)方面問題：梁筋數(shù)量、箍筋肢數(shù)、鋼梁上栓釘、柱主筋的位置等。（1）梁筋數(shù)量。根據(jù)梁筋數(shù)量和梁寬確定套筒的位置。（2）箍筋肢數(shù)。因在鋼梁位置無法穿過箍筋，在鋼梁以外位置要留有足夠梁主筋放置箍筋。（3）鋼梁上栓釘、柱主筋的位置。需焊接的套筒數(shù)量確定后，套筒的位置要考慮柱主筋穿筋的位置，不能和柱主筋沖突。套筒的位置不能和鋼梁上的栓釘位置沖突，以免梁筋安裝不上。

2圖紙的審核

梁筋與圓管柱少采用套筒連接，多采用焊接環(huán)形連接板連接梁筋。焊接時(shí)，需考慮以下幾個(gè)方面：（1）環(huán)形鋼板的寬度。梁筋焊接多采用雙面焊接，鋼板至少要滿足鋼筋雙面焊接5d長度的要求。（2）多層鋼筋的連接。梁筋通常都有2層，甚至3層。多層鋼筋的焊接采用階梯形式的環(huán)形鋼板，即雙排鋼筋中的上排鋼筋的環(huán)形鋼板寬度小，下排環(huán)形鋼板鋼筋的寬度大，這樣易于焊接。（3）同一個(gè)圓管柱和多個(gè)梁的連接節(jié)點(diǎn)若梁高和標(biāo)高一致，則在梁相交的部位角筋可能重疊，導(dǎo)致無法焊接。這種情況宜修改為相鄰的梁梁底標(biāo)高錯(cuò)開，焊接雙層鋼板，相鄰梁筋不影響。3.1柱主筋和箍筋在鋼梁上的開孔，需考慮以下幾個(gè)方面：（1）柱主筋在鋼梁上開孔。柱主筋孔的大小一般比主筋公稱直徑大8mm，柱主筋孔要避開栓釘?shù)奈恢没蛘邔⑺ㄡ旈L度改短，使之不會(huì)與主筋位置沖突。（2）柱箍筋在鋼梁上開孔。梁箍筋開孔的位置要根據(jù)保護(hù)層的大小，并考慮箍筋在制作過程中的偏差，通常情況下，箍筋尺寸存在±5mm左右偏差。為保證柱箍筋和柱主筋的緊密綁扎，柱主筋孔和柱箍筋孔在水平面上的投影位置可以有2mm的交錯(cuò)。（3）混凝土墻變截面位置柱筋打孔。核心筒墻體會(huì)隨著高度增加遞減，墻體多次變截面。墻體變截面位置需要同時(shí)考慮下層柱筋收頭和上層柱筋下插的打孔。（4）梁上生柱、柱位置改變地方打孔。此時(shí)的墻體內(nèi)有時(shí)會(huì)有雙層鋼梁，在打孔時(shí)需要考慮兩個(gè)鋼梁上都打孔。隨著梁位置的改變，鋼柱的位置也會(huì)發(fā)生改變，如某鋼柱，每隔幾層會(huì)發(fā)生5cm的移動(dòng)，在打孔時(shí)也需要注意到這些變化。（1）在設(shè)計(jì)中有很多的柱子箍筋都穿過鋼柱。若柱子箍筋和鋼柱腹板垂直，則開孔簡單；若柱子箍筋和鋼柱腹板不垂直，就要考慮開成長條孔，盡量避免過大的削弱柱子截面。（2）模板對(duì)拉螺桿在鋼柱上的開孔核心筒墻體采用爬模施工時(shí)，爬模的對(duì)拉螺桿直徑一般為16mm，但爬模施工時(shí)因光線等原因?qū)輻U穿孔比較困難，在不影響鋼柱承載力的情況下，將鋼柱上的爬?？字睆缴罨癁?0mm。墻厚大于等于600mm的短墻肢，可采用16mm厚鋼板設(shè)置“［”形連接鍵和箱型柱連接，“［”形鍵凈寬200mm，高100mm，間距300mm，“［”形連接鍵長度范圍內(nèi)增設(shè)鋼筋。

當(dāng)土建結(jié)構(gòu)的深化部分和鋼結(jié)構(gòu)深化部分結(jié)合，形成鋼構(gòu)件的加工制作圖后，深化部門需要對(duì)最終加工制作圖紙進(jìn)行審核。尤其是地下室的圖紙，因?yàn)闃?gòu)件開始從地下室部分制作，土建結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場的沖突問題會(huì)在地下室構(gòu)件安裝時(shí)暴露出來。其次鋼結(jié)構(gòu)部件在圖紙上的表示方法和土建的表示方法會(huì)有不同，如二者對(duì)于標(biāo)高的表示、套筒的符號(hào)等，這需要深化人員在圖紙完成后并在制作之前進(jìn)行磨合，確保圖紙能反映雙方的意圖并被加工廠理解。

3結(jié)束語

型鋼混凝土范文第4篇

關(guān)鍵詞：型鋼再生混凝土梁；抗彎性能；實(shí)驗(yàn)研究

中圖分類號(hào)：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

通過大量的研究發(fā)現(xiàn)，由于再生混凝土的各項(xiàng)力學(xué)性能、耐久性能等指標(biāo)低于普通混凝土，使得再生混凝土結(jié)構(gòu)性能較之普通混凝土結(jié)構(gòu)性能有不同程度的降低，這嚴(yán)重阻礙了再生混凝土在實(shí)際工程中的應(yīng)用。組合結(jié)構(gòu)可使得鋼材和混凝土兩種不同性質(zhì)的材料避重就輕，最大程度發(fā)揮各自的長處，具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。若將再生混凝土應(yīng)用在組合結(jié)構(gòu)中，即可彌補(bǔ)再生混凝土的不足，又具有組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，這將為再生混凝土在結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用提供更寬廣的道路。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本次試驗(yàn)共澆注了 4 根混凝土梁，梁長2400mm。其中一根為原生混凝土梁，編號(hào)為 L1；2 根為50%再生粗集料取代率的再生混凝土梁，其縱向受拉鋼筋分別為 2Φ12 和 2Φ16，按順序編號(hào)為 L2 和 L3；另一根為 100%再生粗集料取代率的再生梁，其縱向受拉鋼筋為 2Φ12，編號(hào)為 L4。每根梁配置的型鋼均為熱軋普通工字鋼I10，Q235鋼。通過試驗(yàn)，研究型鋼再生混凝土梁的變形性能、混凝土的開裂及裂縫發(fā)展，梁的破壞特征等；計(jì)算分析不同配筋率，不同集料取代率對(duì)型鋼再生混凝土梁正截面受力，極限承載力、開裂彎矩的影響。分析型鋼普通混凝土梁的計(jì)算公式對(duì)型鋼再生混凝土梁的適用性。構(gòu)件的基本參數(shù)見表1。

表1試件梁的設(shè)計(jì)參數(shù)

實(shí)驗(yàn)在西華大學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。加載裝置采用50T級(jí)液壓千斤頂。實(shí)驗(yàn)采取單調(diào)靜力加載，通過分配梁將荷載對(duì)稱施加到實(shí)驗(yàn)梁上，在跨中形成600mm的純彎段。

圖2加載現(xiàn)場

本次實(shí)驗(yàn)主要測試的內(nèi)容有：型鋼的應(yīng)變、受拉鋼筋的拉應(yīng)變、純彎段混凝土的應(yīng)變、裂縫開展情況、跨中位置的撓度。觀察實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的受力性能，破壞過程及破壞特征。

2、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

型鋼再生混凝土梁的破壞形式與型鋼普通混凝土梁的破壞模式基本相同，都具有明顯的彈性、開裂、屈服和極限 4 個(gè)階段。加載初期無明顯現(xiàn)象，荷載和梁撓度接近直線變化，型鋼、鋼筋、混凝土的應(yīng)變也比較小。荷載加到極限荷載的 15%左右時(shí)，在跨中出現(xiàn)與梁縱向垂直，寬度約為 0.05mm的裂縫。隨著荷載的增加，跨中左右兩側(cè)開始出現(xiàn)細(xì)微裂縫，同時(shí)段，梁的彎剪段出現(xiàn)多條斜向的彎剪裂縫，斜向指向加載點(diǎn)。在加載的過程中，純彎段裂縫緩慢向上發(fā)展，延伸到試件中部才基本停止向上發(fā)展，而不是遇到型鋼翼緣就停止向上發(fā)展。

荷載達(dá)到極限荷載90%附近時(shí)，混凝土梁的撓度增大速度加快，同時(shí)梁的純彎段上表面出現(xiàn)混凝土被壓碎的現(xiàn)象，繼續(xù)加載，千斤頂讀數(shù)增加緩慢，但跨中裂縫寬度明顯增加，跨中頂部混凝土破壞越來越顯著，壓碎面積增大，并伴有混凝土碎渣剝落。在停止加載期間，因混凝土梁擾度仍在增加，千斤頂讀數(shù)略有回落，但變化不大。進(jìn)入下一級(jí)加載，此時(shí)千斤頂讀數(shù)不再變大，跨中裂縫已持續(xù)發(fā)展到 5-15mm。此后，荷載已加不上去，并不斷回落，宣告梁達(dá)到受彎承載力而破壞。

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

開裂荷載和極限承載力是受彎構(gòu)件的兩個(gè)重要指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)測得4根梁的特征荷載及極限撓度見表3。

表3 實(shí)驗(yàn)主要結(jié)果

4、結(jié)論

在本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過分析及計(jì)算的結(jié)果，到處一下結(jié)論：

（1）型鋼再生混凝土梁破壞過程與型鋼普通混凝土梁相似，也具有明顯的彈性，開裂、屈服和極限 4 個(gè)階段，型鋼再生混凝土梁受彎機(jī)理與普通型鋼混凝土梁相同，鋼―再生混凝土組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用于實(shí)際工程中是可行的。

（2）在達(dá)到極限承載力之前，梁在受力過程中基本符合平截面假定。

（3）再生集料取代率對(duì)型鋼再生混凝土梁的開裂彎矩、極限承載力并無顯著影響，與型鋼普通混凝土梁一樣，其極限承載力主要受受拉鋼筋配筋率的影響。

（4）型鋼再生混凝土梁從達(dá)到極限荷載到最終破壞，經(jīng)歷了很長的一段過程，構(gòu)件在變形持續(xù)增長的情況下，承載力下降很慢，型鋼的存在使得梁的延性變得非常好。因此，可將型鋼再生混凝土組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用于地震地區(qū)。

（5）現(xiàn)行的組合結(jié)構(gòu)規(guī)程可以應(yīng)用到鋼―再生混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中。因現(xiàn)行的兩種組合規(guī)范計(jì)算所得的結(jié)果相差較大，可根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的重要性和安全等級(jí)，來選取合理的計(jì)算方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 王慶. 建筑垃圾的“涅”[N]. 中國建設(shè)報(bào)，2009，02,24

型鋼混凝土范文第5篇

關(guān)鍵詞：型鋼混凝土；結(jié)構(gòu)施工；流程；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

引言：隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑物的高度、跨度不斷增加，高層、超高層建筑物層出不窮。傳統(tǒng)的鋼筋混凝土柱，由于受軸壓比的限制，導(dǎo)致柱截面尺寸非常大，不僅影響使用功能，而且不利于結(jié)構(gòu)抗震。在這種情況下，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)因其強(qiáng)度大，防銹、防腐、防火等優(yōu)越性能越來越受到人們的重視。

一、型鋼和型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的概述

型鋼是指確定斷面形狀且長度和截面周長之比相當(dāng)大的直條鋼材。傳統(tǒng)鋼材料在一定條件下易生銹，運(yùn)用型鋼作為原材料之后，就具有了更大的強(qiáng)度，就能防止鋼結(jié)構(gòu)局部和整體屈曲；增加結(jié)構(gòu)剛度； 此外，型鋼還具有防銹、防腐、防火等優(yōu)勢。這些特性在建筑物種發(fā)揮著尤為重要的作用，如防止建筑結(jié)構(gòu)磨損變形，長期保證建筑物各方面的質(zhì)量。

型鋼混凝土是指把型鋼埋入鋼筋混凝土中的一種獨(dú)立的結(jié)構(gòu)型式。它主要包括三個(gè)組成部分：型鋼、鋼筋和混凝土，這三種物質(zhì)是組成建筑物的中流砥柱。任何一項(xiàng)新技術(shù)都凝聚著設(shè)計(jì)者的心血，都有一定的科學(xué)原理，也有其自己的技術(shù)性和進(jìn)步性。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，為建筑行業(yè)注入了新鮮血液。相比于傳統(tǒng)的建筑技術(shù)，型鋼混凝土有其獨(dú)特的優(yōu)勢和不足。它比傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有更大的承載力、更強(qiáng)的剛度和更加良好的抗震性能。另外，它的構(gòu)件截面小，可以節(jié)省很多的空間。此外，它的抗剪能力高、延性好；而且型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在施工時(shí)能節(jié)省模板，進(jìn)而節(jié)省建筑原材料和人力，從而加快施工進(jìn)度，提高施工效率。但是，我們也必須看到型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)中存在的不足?？傮w說就是技術(shù)上的要求比較高，與傳統(tǒng)相比，它需要考慮的技術(shù)情況比較復(fù)雜，實(shí)際建筑過程中對(duì)建筑方法的要求也很高，這對(duì)于一些傳統(tǒng)的建筑工人們來說，在技術(shù)方面是一個(gè)挑戰(zhàn)。因此，要想大力發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)，必須重視各方面因素。

二、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的施工流程

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的施工流程主要分為以下幾個(gè)步驟。施工技術(shù)交底綁扎承臺(tái)及筏板鋼筋預(yù)埋地腳埋件澆筑底板、承臺(tái)混凝土裝置榜首節(jié)型鋼柱柱腳灌漿裝置型鋼梁綁扎柱子鋼筋裝置柱模板澆筑柱子混凝土至梁底撤除柱模 裝置水平結(jié)構(gòu)模板綁扎梁、板鋼筋澆筑梁、板混凝土裝置第二節(jié)型鋼柱順次進(jìn)行工作。

三、 型鋼混凝土施工重點(diǎn)及要點(diǎn)

1、型鋼混凝土柱施工重點(diǎn)設(shè)計(jì)。梁柱節(jié)點(diǎn)、模板支護(hù)及混凝土施工是整個(gè)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和整個(gè)工程結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵。

（1）型鋼混凝土柱梁節(jié)點(diǎn)處理。型鋼混凝土柱鋼骨呈雙 H 型， 縱向及橫向的型鋼梁鋼筋需貫穿型鋼柱翼緣及腹板，型鋼柱鋼筋需貫穿型鋼梁翼緣。此外還有諸多的斜向普通混凝土次梁鋼筋。貫穿孔的數(shù)量多，孔型多，所有這些貫穿孔的標(biāo)高和軸線定位要準(zhǔn)確，制孔精度要求高，如何保證轉(zhuǎn)換大梁處梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量是施工重點(diǎn)之一。

（2）型鋼混凝土梁柱模板及支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)。梁柱截面尺寸大， 跨度大，屬大跨度梁，支撐體系設(shè)計(jì)需重視。

（3）型鋼混凝土結(jié)構(gòu)混凝土（ 強(qiáng)度 C50）施工、混凝土澆搗的密實(shí)度及其養(yǎng)護(hù)也是型鋼混凝土設(shè)計(jì)重點(diǎn)。

2、型鋼混凝土模板、鋼筋及砼施工要點(diǎn)。在型鋼混凝土的模板、鋼筋及混凝土施工過程中要注意以下一些施工要點(diǎn)：

（1）型鋼梁安裝就位后，型鋼以及型鋼梁拉筋均需要焊接。因此，模板只需要先鋪底模。

（2）型鋼混凝土鋼筋安裝原則：鋼筋能繞過型鋼的盡量繞過型鋼，盡量避免穿翼緣，穿鋼筋孔必須進(jìn)行塞焊。

（3）采用封閉箍筋，其末端應(yīng)有 135°彎鉤，彎鉤端頭平直段長度不應(yīng)小于10倍箍筋直徑。若箍筋末端不能制作成 135°彎鉤，則進(jìn)行焊接。

（4）垂直于翼緣的梁筋，通過翼緣板上的預(yù)留孔穿入柱內(nèi)，垂直于腹板梁筋遇腹板時(shí)，彎折錨固入柱，錨固長度不小于 40d，彎鉤直段長度不小于 10 d。

（5）板筋按原設(shè)計(jì)要求布置，遇到勁鋼柱的翼緣和腹板而無法穿過時(shí)彎折錨入柱內(nèi) 30 d，并按設(shè)計(jì)圖要求增設(shè)附加鋼筋。

（6）型鋼混凝土框架梁的截面高度不小于 500 mm時(shí)，在梁的兩側(cè)沿高度方向每隔 200 mm，應(yīng)設(shè)置 1根縱向腰筋，且腰筋與型鋼間宜配置拉結(jié)鋼筋。

（7）型鋼混凝土鋼筋接頭必須采用焊接。

（8）在梁柱接頭處和型鋼翼緣下部，要預(yù)留排除空氣的孔洞和混凝土澆筑孔。

（9）混凝土澆筑時(shí)，必須使用小直徑振動(dòng)器。而且型鋼梁下部梁外模，也必須使用振動(dòng)器進(jìn)行體外振動(dòng)縱向腰筋，且腰筋與型鋼間宜配置拉結(jié)鋼筋。

四、建筑型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)及質(zhì)量控制

1、型鋼柱的吊裝。按照施工方案要求，先將裙樓部位300厚抗浮板砼施工完畢，板砼強(qiáng)度達(dá)到80%后開始使用130T汽車吊，在主樓基坑外（裙樓底板上）進(jìn)行型鋼柱的吊裝，這樣對(duì)墊層及原地基毫無影響。第一節(jié)型鋼柱吊裝完成后進(jìn)行主樓筏板砼澆筑，養(yǎng)護(hù)一個(gè)星期后在主樓筏板上行走50T的汽車吊進(jìn)行第二、三、四節(jié)型鋼柱的吊裝，型鋼柱吊裝過程中必須注意以下幾點(diǎn)：按照施工方案的要求，現(xiàn)場考慮好吊車的行走路線和鋼柱的吊裝順序，避免吊裝中發(fā)生碰撞；吊裝中注意鋼柱的臨時(shí)固定和校正。

2、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)模板的加固。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)模板的加固與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理基本相同，對(duì)于轉(zhuǎn)換層部位仍采用三層荷載傳遞，不同的是型鋼柱與型鋼梁必須在型鋼上焊加固螺桿，螺桿的直徑和間距以及加工的質(zhì)量尤為關(guān)鍵，必須通過砼側(cè)壓力計(jì)算后采用?？梢圆捎眉庸搪輻U？12，由現(xiàn)場加工成7字型，一端彎成直角以便與型鋼雙面焊接，雙面焊接長度為5d，另一端根據(jù)柱或梁尺寸現(xiàn)場套絲，型鋼柱和梁加固螺桿間距均為500，施工別注意檢查螺桿的加工質(zhì)量和螺桿與型鋼的焊接質(zhì)量，這是保證砼結(jié)構(gòu)不漲模的關(guān)鍵。

3、建筑型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工塔吊的 選擇與安裝。塔吊是建筑工地上的必要設(shè)備，也是建筑工程型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵設(shè)備之一，塔吊的選擇決定于建筑物的特點(diǎn)、工地的具體條件、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的重量等因素，在塔吊的裝拆過程中，一定要遵循安全第一的原則，并且需要考慮塔吊的方便性以及可靠性。對(duì)于建筑工程型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工來說，最好選擇內(nèi)爬式塔吊，因?yàn)槿绻x擇這種塔吊，可以不用加固樓層，并且在選擇起重機(jī)的問題上，自由性較大。

五、結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)工程越來越多，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用提高了構(gòu)件的強(qiáng)度，增強(qiáng)了構(gòu)件的抗震能力，減少了梁、柱的截面，提高了建筑的平面利用率。因此，針對(duì)建筑型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題分析，我們必須進(jìn)一步明確建筑型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)及質(zhì)量控制的努力方向，為建筑型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化完善奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，努力提高建筑工程的競爭力和效益。

參考文獻(xiàn)

[1]李曉棠.論型鋼混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量管理[J].《科技致富向?qū)А?2008年24期