组合结构论文

1、组合结构论文摘 要：本文对组合结构的特点和结构类型作了简要介绍，与钢结构和混 凝土结构对比阐明了各种类型的优点与缺点。组合结构就是利用钢结构和混凝土 结构的优点，使两种材料组合后的整体工作性能要明显优于二者性能的简单叠加, 极大地提升了其综合性能。缺点是结构的节点连接较为复杂。其优点远远大于缺 点，值得推广和应用。文章最后给出了组合结构的发展趋势。关键词：组合结构 优点缺点 发展趋势组合结构概述由两种或两种以上不同物理力学性质的材料结合而形成整体的构件，在荷载 作用下，构件中不同力学性质的材料能共同工作，这种构件称为组合构件。由组 合构件组成的结构即为组合结构，通常组合结构指钢与混凝土结合而成

2、的结构， 也称为钢与混凝土组合结构。钢与混凝土组合构件又可分为非外露式与外露式两 种。非外露式构件包括型钢混凝土梁、柱及型钢混凝土剪力墙和钢管混凝土柱及 内藏钢板剪力墙等；外露式构件包括钢与混凝土组合梁、压型钢板与混凝土组合 楼板等等。组合结构的优点与缺点钢-混凝土组合结构，它是一种优于钢结构和钢筋混凝土结构的新型结构， 它分别继承了钢结构和钢筋混凝土结构各自的优点，也克服了两者的缺点而产生 的一种新型体系结构，可充分利用钢和混凝土的特点，按照最佳几何尺寸，组成 最优的组合构件，使它具有构件刚度大，防火，防腐性能好，具有较大的抗扭及 抗倾覆能力（与钢结构相比），而且具有重量轻，构件延性好，增加

3、净空高度和 使用面积，同时缩短施工周期，节约模板（以上与钢筋混凝土结构相比），特别 在高层和超高层建筑用桥梁结构中，更加体现了它的承载能力和克服结构在施工 技术难题的优点。其缺点是结构需要特定的剪力连接件和专门焊接设备和专门焊接技术人员， 与钢结构相比，还有一定量的二次抗火设计（指组合构件，而不是劲性构件）， 还有压型钢板混凝土组合析在施工期间，在混凝土初凝期，当混凝土厚度不够厚 时（一般混凝土板厚应大于100mm），易使混凝土出现临时裂缝，特别指高标号 混凝土（由于压型钢板阻止混凝土收缩所致）。组合结构的类型组合结构主要包括压型钢板与混凝土组合板、组合梁、型钢混凝土结构、钢 管混凝土结构等。

4、a、压型钢板与混凝土组合板。压型钢板与混凝土组合板是在压成各种形式 的凹凸肋与中形式槽纹的钢板上浇注混凝土而制成的组合板，依靠凹凸肋及不同 的槽纹使钢板与混凝土组合在一起。压型钢板安琪在组合楼板中的作用可分为三 类。第一类，以压型钢板作为楼板的主要承重构件，混凝土只是作为楼板的面层 以形成平整的表面及起到分布荷载的作用。第二类，压型钢板只作为混凝土的永 久性模板，并作为施工时的操作平台。第三类，是考虑组合作用的压型钢板混凝 土组合结构。其优点在于：1、节省大量木模板及其支撑。2、压型钢板非常轻便， 因此堆放、运输及安装都非常方便。3、压型钢板在使用阶段，因其和混凝土的 组合作用，还可代替受拉钢

5、筋。4、组合楼板具有较大的刚度，省却许多受拉区 混凝土，使组合楼板的自重减轻。5、便于铺设通信、电力、采暖等管线。6、压 型钢板作为浇注混凝土的模板直接支撑于钢梁上，而且为各种作业提供了宽广的 工作平台，大大加快了施工的进度，缩短了工期。7.压型钢板可直接作顶棚。8. 与木模相比，压型钢板组合楼板施工时，减小了发生火灾的可能性。b、组合梁。将钢梁与混凝土板组合在一起形成组合梁。组合梁根据混凝土 板与钢梁组合连接程度可分为完全剪切连接组合梁和部分剪切连接组合梁；两大 类。组合梁充分发挥了混凝土和钢材的有利性能，因此具有以下优点：1、混凝 土板成为组合梁的一部分，比按非组合梁考虑，承载力显著提高。

6、2、比非组合 梁的竖线刚度侧香刚度都明显提高。3、混凝土与钢梁两种材料都能充分发挥各 自的产出，受力合理，节约材料。4、明显的提高了钢梁的整体与局部的稳定性。 5、降低梁高和房屋高度。6、大量节约钢材及降低整个工程造价。c、型钢混凝土结构。型钢混凝土结构是在混凝土中主要配置型钢，也有构 造钢筋及少量受力钢筋。配钢的形式可分为实腹式型钢和空腹式型型钢两大类。 实腹式配钢主要工字钢、槽钢、H型钢等。空腹式配钢是由角钢构成的空间桁架 式的骨架。其优点在于：1、由于截面中配置了型钢，使构件承载力、刚度大大 提高，因而大大减小了构件的断面尺寸，明显增加了房间的使用面积，也使房间 中的设备、家具更好布置。

7、2、由于梁截面高度的减小，增加房间净空，或降低 了房屋的层高与总高。强度、刚度的显著提高，使其可以运用于大跨、重荷、高 层、超高层建筑中。3、型钢混凝土结构不仅强度、刚度明显增加，而且延性获 得很大的提高，从而成为一种抗震性能很好的结构，所以尤其适用于地震区。4、 比起钢结构建筑，采用型钢混凝土不仅节省了大量的钢材，降低了造价，而且避 免了钢结构建筑防锈、防腐蚀、防火性能较差，需要经常性维护等弱点。5、型 钢混凝他侧向刚度较大，侧向变形较小，因此也往往将型钢混凝土结构用于高层 建筑的下面数层。6、施工安装时梁柱型钢骨架本身构成了一个强度刚度较大的 结构体系，可以作为浇注混凝土时挂模、滑模的骨架

8、，不仅大量节省了模板支撑， 也可以承担施工荷载。d、钢管混凝土结构。钢管混凝土结构，指的是圆钢管混凝土结构。 钢管混凝土结构的优点有：1、承载力高。经有关专家实验和理论分析证明钢管 混凝土受压构件强度承载力可以达到钢管和混凝土单独承载力之和 1.72.0 倍。2、延性好。据有关实验数据表明：钢管混凝土轴向压缩到原长的2/3，构 件表面已褶曲，但仍有一定的承载能力，可见塑性之好。在压弯剪循环荷载作用 下，水平力与位移之间的滞回曲线十分饱满，吸能能力很好，基本无刚度退化。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性 破坏，构件的延性性能明显改善。3、抗震性能优越。抗震性能是

9、指在动荷载或 地震作用下，具有良好的延性和吸能性。在这方面，钢管混凝土构件要比钢筋混 凝土构件强得多。4、施工方便。钢管混凝土结构施工时，钢管可以作为劲性骨 架承担施工阶段的施工荷载和结构重量，施工不受混凝土养护时间的影响。5、 防火耐火性能好。钢管混凝土的耐火性比钢结构好，由于钢管内填有混凝土，能 吸收大量的热能，混凝土的导热系数低而比热大，因此遭受火灾时管柱截面温度 场的分布很不均匀，越到中心，温度越滞后，增加了柱子的耐火时间。6、耐腐 蚀性强。钢管中浇注混凝土使钢管的外露面积减少，受外界气体腐蚀面积比钢结 构少得多，抗腐和防腐所需费用比钢结构节省。尽管钢管混凝土结构的优点很多， 但是由于它自身的特性决定了它尚存在的一些弊端。四.组合结构的发展趋势经过几十年的研究和工程实践，钢-混凝土组合结构在大跨结构、高层和超 高层建筑以及大型桥梁结构等很多领域内得到了推广应用。组合结构正由构件层 次向体系层次发展。组合结构体系是由组合承重构件和组合抗侧力构件所共同组 成的结构体系，可以充分发挥不同材料的特性，并克服传统结构体系的