钢与混凝土组合梁的应用实例
钢-混凝土组合梁在重庆国际会展中心工程中的应用
力筋经 弯折 后须具 有足 够 的延性 ，即预 应 力筋 必须 满
足 一定 的拉 断延 伸率 的要求 。 因此 ， 折线 先张法 预应 力 混 凝 土 梁 中 的钢绞 线 的弯折 角建 议 在 ｌ 。 内较 为合 ０以
适 ， 采用 多折点 弯折 ， 或 但各 弯折 点 的弯折 角度均 应小 于 １ 。 在 弯折一 定角 度范 围 内（ ～ ３ ）钢 绞线 延伸 率 ０。 ０ １。 ，
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｏ ｇ ｔｅ ｐ ｌ ａｉｎ ｆ ｈ Ｃｈ ｎ ｑｎ Ｉｔｒ ａｉｎ ｌ ｓｒ ｃ ： ｒ ｕ ｈ ｈ ａ ｐ ｉ ｔ ｏ ｔｅ ｃ ｏ ｏ ｇ ｉｇ ｎｅ ｎ ｔ ａ Ｃｏ ｖ ｎｉｎ ｎ Ｅｘ ｉ ｉ ｏ Ｃｅ ｔｒ ｎ ｏ ｎ ｅ ｔ ａ ｄ ｏ ｈ ｂｔ ｎ ｉ ｎ ｅ ｉ
第 ４ 卷第 ｔ １ ２期 ２ １ ０ ０年 １ ２月
Ｖ０ ． １ １ Ｎｏ １ ４ ．２ Ｄ ｃ ０１ ｅ ．２ ０
建
筑
技
术
Ａｒ ｈｉｅ ｔ ｅ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｖ ｃ ｔ ｃｕｒ ｃ ｏｏｚ
钢 一 凝 土 组 合 梁在 重庆 国 际会 展 中心 混 工 程 中的应 用
的下降程 度 与弯折 角 呈线性 关系 。 驻 马 店一 桐 柏 高 速公 路 淮 河 桥 工程 中 ，５ ３ ｍ跨折 线 配束 先 张预 应 力钢 筋 混 凝 土箱 梁 的设 计 与施 工 中 ． 应 用了本 文 的试验成 果 ， 已完工并 顺利 通车 ， 果 良 现 效
Ｎ Ｉ ＴＥＲＮＡＴＩ ＯＮＡＬ ＣＯ ＮＶＥＮＴＩ Ｎ ｏ ＡＮＤ ＥＸＨ Ｉ ＴＩ ＢＩ ｏＮ ＣＥＮＴＥＲ
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12钢-混凝土组合梁在大跨人行天桥结构中的应用
图! !种人行天桥方案
（"）大跨人行天桥结构属于受弯构 件，梁 截 面 主 要 受挠度和梁底允许应力控制。提高截面对增大梁的刚
度和降低荷载 应 力 水 平 有 利，是 进 行 截 面 优 化 设 计 的
有效途径。
根据思路（#），（"），将钢梁顶板一 部 分 钢 材 节 省 下 来用到梁腹板 或 底 板 上 会 更 经 济，而 对 于 悬 挑 出 的 混
截面相关量 混凝土板厚 顶板厚 腹板厚 底板厚
优化设计程序初始参数
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步 循 环 递 增 $’%%。 最 终 截 面 方 案 如 图 !（&）所 示 。 ", 其 它 设 计 方 案 的 比 较 图!给出了不同 方 案 的 截 面 情 况。 钢 桥 方 案2采
凝土板翼 缘（ 小 于$%）可 以 通 过 加 大 配 筋 解 决 其 受 力 问 题 。因 此 ，选 择 图#（&）的 叠 合 板 组 合 梁 方 案［$］。
提高梁截面高度 ! 可 以 有 以 下 几 种 方 法：$）增 加 混凝土板厚度；#）增加腹板高度；"）增 加 底 板 厚 度。 方 法$）在提 高 梁 高 的 同 时，也 增 加 了 结 构 自 重，是 不 可 取 的 ；方 法 #），"）较 为 经 济 。
按 照 现 代 桥 梁 美 学 的 观 点［*，(］，桥 梁 本 身 各 部 分 构造的形象 宜 简 洁 纤 细、流 畅 明 快。 采 用 组 合 梁 构 造 能 够 体 现 这 一 思 想 ，使 桥 梁 结 构 与 城 市 美 学 完 美 统 一 。
参考文献 $, 聂建国，袁彦 声8钢9混 凝 土 叠 合 板 组 合 梁 及 其 应 用8建 筑 结 构，
实例分析钢—混凝土组合连续箱梁桥的应用
实例分析钢—混凝土组合连续箱梁桥的应用1、前言钢-混凝土组合结构能充分发挥钢材和混凝土的优势性能，与混凝土结构相比能有效减轻结构自重，与钢结构相比能显著提高结构刚度和稳定性能并节省钢材用量，具有良好的经济特性和技术特性，经过几十年的发展被广泛应用于工程实践[1]。
特别是钢-混凝土组合连续箱梁，具有抗弯抗扭刚度大、整体性强、抗震性能好、跨越能力强和快速施工等优点，在桥梁工程建设中被广泛采用。
欧美及日本等发达国家，钢-混凝土组合连续箱梁桥已发展相对成熟，最大跨度已突破200m[2]。
在我国钢-混凝土组合连续箱梁桥的应用较欧美等国落后，但随着我国交通基础建设步伐加快及桥梁工程技术的发展，钢-混凝土组合连续箱梁桥因其本身结构优势和快速施工的特点，逐步广泛应用于中等跨径的城市高架桥梁，尤其是近年来建成及在建的几座知名跨江、跨海桥梁的非通航桥或引桥，出于降低阻水率及结构耐久性等考虑，采用了较大跨度的钢-混凝土组合连续箱梁桥结构，本文将结合几座具体工程实例对钢-混凝土组合箱梁桥在我国的应用进行介绍。
2、武汉二七长江大桥深水区非通航桥武汉二七长江大桥是武汉市二环线的控制性工程，综合结构受力、排洪、跨径协调、景观及用钢量等因素，该桥非通航深水区桥梁采取了6×90m等高钢-混凝土组合连续箱梁桥结构，上、下游分幅布置，双幅桥宽29.5m[3]。
每幅主梁截面采用单箱单室对称倒梯形截面，顶宽14.7m，底宽6.3m，梁高4m，由钢槽形梁和混凝土桥面板通过剪力栓钉连结构成，通过梁体整体横向旋转实现2%的横向坡度设置，跨中标准横断面如图2-1所示。
图2-1 跨中标准横断面（mm）由于结构为钢-混凝土组合连续箱梁结构，中间支点前后附近存在负弯矩区段，此区段内钢梁处于受压区，混凝土桥面板处于受拉区，钢梁和混凝土桥面板受力均不利。
为防止负弯矩区段混凝土桥面板应拉应力而开裂，常用的方法有压载配重法、张拉纵向预应力、支点升降法及混合法[4]，经分析比选该桥采取了通过主墩和临时墩共同参与的支点升降法，对负弯矩区段混凝土桥面板施加预应力，从而满足抗裂要求。
钢-混凝土组合梁在铁路旅客站房设计中的应用
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近 年来 ， 虽然组 合 梁 在 我 国 的建 筑 和桥 梁 建 筑 领
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域 已得 到越来 越 多 的应用 ， 显示 出很 好 的技 术 经 济 效
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益 。但 与钢筋 混凝 土 结构 和钢 结 构相 比 ， 由于 专 业 技
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混凝 土组合 结构 等 。这几种 结构形 式特 点 比较 如下 。
计 算转 化为 塑性分 析方 法进 行计算 。从 而组合 梁不 断
在交通 、 金 、 冶 电力 、 炭 、 筑 等 领 域 有 了 更 为 广 泛 的 煤 建
应用 。
结 构 布 置 如 图 ２所 示 。
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大 ， 程造 价较 高 。 工 （） ２ 钢筋 混凝 土井 字 梁 ： 高 较 大 （ ／ ＝１２ ） 梁 Ｈ Ｌ ／０ ， 自重 也较 大 ， 的尺寸 相对 也较大 ， 柱 工程 造价较 高 。
（） ３ 预应 力混凝 土 梁 ： 体 高度 较高 （ ／ ＝１２～ 梁 ＨＬ １ １０ ， ２ ） 自重 大 ， 工 所 需 机 具 较 多 ， 工 工 艺 较 复 杂 ， 施 施 需提前 预制 ， 并需 架梁设 备 ， 工程造 价较 高。 （） ４ 钢桁 架 ： 面 外 的刚 度 较 小 ， 需 钢 材 较 多 ， 平 所
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短 时 间 内组 合 梁 的普 及 应 用 还 受 到许 多 的约 束 和 限
制 。随 着 组 合 结 构 不 断 的 深 入 研 究 ， 之 更 多 、 广 泛 加 更 的 工 程 应 用 ， 合 梁 或 组 合 结 构 的 良 好 的 受 力 性 能 和 组
钢-混凝土组合结构设计理论及应用
钢-混凝土组合结构设计理论及应用摘要：本文对钢—混凝土组合结构及其设计基本要求进行阐述,从理论层面具体分析了钢-混凝土组合结构设计中特别需要注重的问题，并以某工程为例从节点设计角度探讨了钢-混凝土组合结构设计的应用。
关键词：钢-混凝土组合结构；设计；应用；节点设计Abstract: in this paper, the steel - concrete composite structure and elaborates the design basic requirements, specific analysis from theoretical aspects in the design of the steel - concrete composite structure special need to pay attention to the problem, taking a project as an example from the node design Angle discusses the application of steel - concrete composite structure design.Keywords: steel - concrete composite structure; Design; Applications; Node design一、钢-混凝土组合结构及其设计的基本要求 由两种或两种以上性质不同的材料组合成整体，共同受力、协调变形的结构，称其为组合结构。
钢-混凝土组合结构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，是专指型钢或用钢板焊接成的钢骨架，与混凝土形成一体的结构，是继传统的木结构、砌体结构、钢结构和钢筋混凝土结构之后的第5大结构体系。
这种组合结构体系，主要有压型钢板组合板、组合梁、型钢混凝土、钢管混凝土和外包钢混凝土等5种类型。
装配式建筑施工中的钢结构与混凝土结构组合
装配式建筑施工中的钢结构与混凝土结构组合随着现代建筑技术的不断发展，装配式建筑在市场中得到了广泛应用。
在装配式建筑施工中，钢结构和混凝土结构是两种常见的建筑材料。
本文将探讨在装配式建筑施工中钢结构与混凝土结构的组合使用，包括其优势、应用案例以及可能出现的挑战。
一、钢结构与混凝土结构组合的优势1.1 综合性能出色钢结构和混凝土结构各有其独特的优点。
钢材具有高强度、轻量化以及可塑性强等特点，适用于大跨度和高层建筑；而混凝土则具有耐腐蚀、耐火性好以及良好的抗震能力等特点。
二者组合使用可以充分发挥各自的优势，提供更为综合、全面的性能。
1.2 灵活性强采用钢结构与混凝土结构相互组合可以灵活调整设计方案，满足不同项目对空间布局和建筑功能的要求。
钢结构可以用于悬挑结构和大空间框架，而混凝土结构可以用于提供更好的隔声和保温性能。
通过合理选择材料与组合方式，可以获得多种设计效果。
1.3 施工速度快由于装配式建筑注重工厂化生产，钢结构与混凝土结构相互组合可有效提高施工速度。
钢结构制品可以在工厂中预制加工，并进行质量控制，这样可以节约现场施工时间；而混凝土则可按需现浇、灌注。
两者相互搭配施工，可实现整体进度的快速推进。
二、钢结构与混凝土结构组合的应用案例2.1 钢框架-混凝土剪力墙组合在高层建筑中采用钢框架作为主体结构，然后在其柱网部分设置混凝土“剪力墙”，可以充分利用钢材轻量化的特点大幅减轻建筑自重，并且提供良好的抗震能力和承载性能。
2.2 钢梁-混凝土板组合在大跨度建筑中，可以采用钢梁作为结构框架，再配以混凝土板进行覆盖。
钢梁可以提供足够的强度和稳定性，而混凝土板则能够有效承载荷载并提供耐久性和隔声效果。
2.3 钢柱-混凝土楼板组合在中高层建筑中，可以采用钢柱结构与混凝土楼板相结合。
钢柱具有较高的抗压和抗弯刚度，在提供稳定支撑的同时也充分利用了钢材轻量化的特点。
混凝土楼板则可作为水平荷载承载体，并提供良好的隔热、隔声等性能。
我国钢·混组合结构桥的应用与发展
①作为受压构件或板件，承载力受 压曲性能控制 ②用于受拉构件时，疲劳问题应慎 重对待 ③涂装维修费用稍高 ④价格较高
①价格便宜 混凝土桥 ②适用于受压构件
③短期内维修量少
①抗拉性能差 ②因盐害、中性化、碱骨料反应、 冻融等病害，物理寿命较短 ③PC结构施工繁杂，施工期较长 ④干燥收缩、水化热反应、温差等 原因，施工时应慎重防止早期裂纹 ⑤脆性大，不利于抗震 ⑥自重大，大跨桥梁受限制 ⑦大量使用砂石材料，不利于环保
钢-混凝土结合梁桥在中等跨度(20~90m)桥梁中已在世界各 地广泛应用。它的主要优点是： 组合结构桥梁可以充分合理地发挥钢与混凝土两种材料的各自 优势，可以最大程度地实现工厂化制造，减少现场操作，因而 具有整体受力的经济性与工程质量的可靠性。 与钢桥相比有：①节省钢材；②降低建筑高度；②减少冲击， 耐疲劳；④减少钢梁腐蚀；⑤减少噪音；⑥维修养护工作量较 少等。 与混凝土桥相比有：①重量较轻；②制造安装较为容易；③施 工速度快，工期短等。
厂内预制钢梁和混凝土板，确保了质量，可快速架设和安装
吊桥和斜拉桥主塔用型钢骨架立模板，可有效控制施工精度；斜拉桥主 塔的刚锚固体直接传力并平衡两侧索的拉力，避免了PC锚固体施工的复 杂性
中小跨度钢梁、组合梁和PC梁的重量之比大约为1：（2~2.5）： （4~4.5），相比减小了恒载内力及地震时的惯性力，大大减少了作用在 下部结构的荷载
组合结构桥梁在国外的发展（4/4）
英国，大多数20～160m及以上跨径的公路桥，组合结构 桥梁竞争力很强；德国及美国组合结构桥梁应用更广泛；
总之，组合结构桥梁由于其整体受力的经济性、发挥钢与 混凝土两种材料各自优势的合理性、以及便于施工的突出 优点，在欧美、日本等国的桥梁建设中占有重要地位，德 国、美国的应用范围更加广泛，取得了世人瞩目的成就。
第五讲 实例演示-钢混组合梁1
第五讲实例演示－钢混组合梁1 第五讲实例演示,钢混组合梁桥的计算一、结构尺寸:某桥为34米简支钢混组合梁桥，如下图所示，横桥向由多片梁组成，梁中到中间距7.3米，取其中一片梁计算。
钢梁裸梁高1.4米,顶板(含翼缘)宽5.5米，底板4.374米，底板厚0.025米，腹板厚0.016~0.02米。
二次浇注混凝土厚0.20米。
图1钢混组合箱梁桥构造图二、设计计算参数:1. 设计荷载:城 - A级。
2. 车道数:2车道。
3. 结构重力:一期恒载:结构自重混凝土γ=25KN/m3;钢γ=100KN/m3二期恒载:桥面铺装(t=100mm)防撞栏杆: 8 KN/m(一侧)5.温度影响力:温度条件考虑按规范取值(JTGD60—2004 4.3.10条)整体均匀温差+15?、-30?。
梯度温度正温差A=400mm,T1=16.4?，T2=6?;负温差A=400mm, T1= -8.2?，T2=-3?。
7.收缩徐变影响力:按新设计规范取用。
三、计算方法选用1本系统包含三种算法 :1. 平面梁单元算法。
2. 梁格法。
3(膜、板、八节点非协调块单元算法。
这里我们选用第三种算法。
模型的建立主要有两大步骤:(1)和建立梁单元计算模型类似，通过输入单元集、材料、截面、积分方法等参数建立网格划分控制信息;(2)执行网格划分。
网格划分控制信息的建立分以下几种情况:1、当桥的内横梁及边横梁垂直于桥中线(对于弯桥横梁沿径向)，开始建模时，可完全按单根梁模型来建，建完后定义一下每个梁单元的积分方法，再执行网格划分，基本的空间块单元模型便可建立。
在建立单根梁模型时，梁可以位于桥的中线，此时需定义梁为中纵梁;梁也可定位于桥的边缘，此时需定义梁为边纵梁。
2、对于其它异型桥，网格划分控制信息建立有两种方式:(1)梁边缘控制法;(2)腹板节点控制法。
具体可参照说明书。
在本例题中，由于桥为直桥且等宽，因此建立起单根梁模型后就可以执行网格划分。
总体建模思路是:(1)不考虑横隔板将主梁模型建立起来;(2)按基本类似的步骤在主梁模型上增加横隔板或先单独建立横隔板模型文件再将该文件合并到主梁模型中。
钢箱-混凝土组合梁施工工法(2)
钢箱-混凝土组合梁施工工法钢箱-混凝土组合梁施工工法一、前言钢箱-混凝土组合梁施工工法是一种常用于桥梁和大型跨度结构的施工工法。
通过将钢箱梁与混凝土组合，可以充分发挥梁的抗弯刚度和混凝土的抗压强度，提高整体结构的承载能力和耐久性。
二、工法特点1. 高强度：混凝土和钢箱的组合能够充分发挥两种材料的优势，使得梁具有更高的强度和刚度，能够承受更大的荷载。
2. 耐久性好：混凝土的抗压强度和钢箱的抗腐蚀性能共同发挥，使得组合梁具有更长的使用寿命。
3. 环境适应性强：组合梁可以适应多种环境条件，如高温、低温、湿润等，具有较好的适应性。
4. 施工周期短：采用预制梁段的方式施工，可以减少现场施工时间，提高施工效率。
三、适应范围钢箱-混凝土组合梁施工工法适用于跨度较大的桥梁和大型结构，如高速公路桥梁、铁路桥梁和城市高架桥等。
四、工艺原理钢箱-混凝土组合梁施工工法的核心是将钢箱与混凝土进行组合，形成整体梁结构。
在施工过程中，首先进行钢箱的预制和安装，然后再进行混凝土浇筑和养护。
钢箱预制可以采用现场预制或工厂预制的方式进行。
在预制阶段，需要严格控制钢箱的尺寸和几何形状，确保其与混凝土的配合良好。
钢箱的安装需要根据设计要求进行，确保梁的位置和轴线的准确度。
混凝土的浇筑可以采用传统的模板浇筑方式，也可以采用无模板浇筑方式。
在浇筑过程中，需要注意混凝土的配合比例和浇筑均匀性，防止出现质量问题。
混凝土浇筑完成后，需要进行养护，以保证混凝土的强度和耐久性。
养护期间，需要采取适当的养护措施，如保温、湿润等，以提高混凝土的强度和耐久性。
五、施工工艺1. 钢箱预制：根据设计要求，进行钢箱的预制和检验，确保尺寸和几何形状的准确度。
2. 钢箱安装：根据设计要求和现场条件，进行钢箱的安装和定位。
3. 模板搭设：根据设计要求，搭设混凝土浇筑的模板。
4. 混凝土浇筑：按照混凝土配合比例，进行混凝土的浇筑和振捣。
5. 养护：完成混凝土浇筑后，进行养护，保持混凝土的湿润和温度适宜。
45m钢板组合梁桥设计范例
45m钢板组合梁桥设计范例45m钢板组合梁桥是一种常见的桥梁类型，通过将钢板和混凝土组合在一起，提供了较高的承重能力和优良的结构刚度。
本文将深入探讨45m钢板组合梁桥的设计范例，并介绍其设计理念、结构特点、荷载分析以及材料选择等方面。
文章结构如下：一、概述1. 混凝土和钢板组合梁桥的基本概念2. 45m钢板组合梁桥的设计意义和应用领域二、设计理念1. 结构可行性分析2. 跨度确定与荷载分析3. 结构类型选择和梁段布置三、结构特点1. 梁段形式与尺寸2. 梁底板和端板设计3. 梁体增强措施四、荷载分析1. 静态荷载和动态荷载分析2. 桥梁荷载标准和设计参数五、材料选择1. 钢板选材与厚度确定2. 混凝土配合比设计3. 防腐措施和耐久性考虑六、施工工艺1. 梁段制造与预应力加固2. 桥墩基础施工3. 桥面铺装和防护层施工七、案例分享1. 一座45m钢板组合梁桥的设计实例2. 实际运用中的挑战与解决方案八、总结与展望1. 对45m钢板组合梁桥设计范例的总结2. 发展趋势与未来可能的改进方向通过以上的文章结构，可以全面深入地介绍45m钢板组合梁桥的设计范例，从概述到具体细节的分析，帮助读者对这一主题有更全面、深刻和灵活的理解。
我将分享我对该主题的观点和理解，以提供更多的价值和参考。
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我将向您提交一篇高质量的、深度的文章，帮助您更好地了解和应用45m钢板组合梁桥的设计范例。
九、选材与厚度确定在设计45m钢板组合梁桥时，选材和确定合适的厚度是非常重要的，直接影响到桥梁的结构和耐久性。
对于钢材的选择，一般会考虑使用高强度钢材，如Q345B等。
高强度钢材具有良好的抗拉强度和延伸性，能够承受更大的荷载，提高桥梁的安全性和稳定性。
钢材还应具有良好的耐候性和耐腐蚀性，以确保桥梁在恶劣的环境下也能长时间使用。
对于混凝土的选择，一般会选用高性能混凝土。
浅谈钢-混组合梁结构在大跨度连续梁桥中的应用
浅谈钢-混组合梁结构在大跨度连续梁桥中的应用摘要：钢-混凝土组合梁是指将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体并考虑共同受力的桥梁结构形式。
组合结构桥梁将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土分别合理地用在构件的受拉区及受压区，极大限度地追求高性能和经济性；由于钢、混凝土两种材料的合理组合，组合结构桥梁的力学性能和经济性均好过钢结构桥梁或者混凝土桥梁。
目前国内钢-混凝土组合连续梁桥多应用在25-60m，更大跨度组合梁桥多采用斜拉桥。
在大跨度连续梁桥中由于负弯矩区桥面板受拉的受力特点，目前还未得到大面积应用。
本文将通过南京市绿都大道跨秦淮新河大桥的工程实例，对钢-混凝土组合梁在大跨度连续梁桥中的应用进行研究和探讨,同时对其施工过程中的质量控制进行描述。
关键词：钢-混凝土组合梁、大跨度连续梁、粗骨料活性粉末混凝土1钢-混凝土组合梁桥结构特点组合结构桥梁将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土分别合理地用在构件的受拉区及受压区，钢梁和混凝土板通过抗剪连接件组合成一个整体而共同工作的梁，在荷载作用下，混凝土板主要承受压力，钢梁主要承受拉力，更好地发挥钢和混凝土各自的材质特点，极大限度地追求高性能和经济性。
2钢-混凝土组合梁桥在国内的应用国内桥梁过去多采用钢筋混凝土和预应力混凝土桥以及圬工拱桥等结构形式，对于等级较高、跨度较大的桥梁则选用钢桁桥，近20年为建设大跨度跨线桥及高架桥，可以降低结构高度的钢混组合结构得到了快速发展。
1991年，上海市南浦大桥建造了首座钢混组合梁斜拉桥；1993年北京市国贸桥是首座采用钢-混凝土叠合板组合梁的桥梁；2000年，芜湖长江大桥是国内首座钢桁混凝土组合结构；2000年，深圳北站大桥是国内首座组合梁悬吊桥面系的钢管混凝土拱桥；2004年，云南祥临澜沧江大桥是国内首座钢混组合梁悬索桥；2005年，河南省泼河大桥是国内第一座波形钢腹板连续箱梁桥。
3绿都大道跨秦淮新河大桥概况3.1大桥概况绿都大道跨秦淮新河大桥位于南京市江宁区，跨越秦淮新河，整幅断面宽38m，采用施工便捷、结构轻盈的预制拼装钢混组合梁桥，跨径组合为83.5m+135m+98.5m=317m，单跨跨度达135m，是国内单跨跨度最大钢混叠合连续梁，是钢混组合梁结构在大跨度连续梁桥施工的一次重大突破。
钢-混凝土组合结构在装配式建筑中的应用
钢 -混凝土组合结构在装配式建筑中的应用摘要：钢-混凝土组合结构是由型钢与混凝土组合而成，充分发挥了钢与混凝土两种材料各自的性能优势，在建筑工程已经得到了广泛的应用。
与传统的建筑方法相比，装配式建筑具有明显的优越性，可保证产品的质量，能够满足各种建筑形式的需求，应用前景广阔。
装配式钢-混凝土组合结构体系兼具钢结构和混凝土结构体系的优点，构件工厂制作，现场组装成整体，构件间连接可以采用高强螺栓连接，可提升整体结构的防火及防腐蚀等性能。
关键词：钢-混凝土组合结构;装配式建筑;钢管束;PEC;捷约;目前市场上可用于装配式建筑的组合结构体系有多种，比较典型的组合结构体系有：型钢混凝土结构体系、装配式钢管束组合结构体系、PEC预制装配的组合结构体系以及捷约预制装配框架系统等，型钢混凝土结构体系比较成熟，且应用较为广泛，限于篇幅不做介绍。
本文主要介绍后面三种组合结构体系。
1 钢管束组合结构体系1.1 体系构成(1）钢管混凝土束组合结构剪力墙：钢管束内部结构美观，排列有序，施工方便，标准化、模块化钢管连接在一起，形成钢管束，内部浇筑混凝土。
(2)H型钢梁：高频焊接H型钢，普通焊接H型钢或热轧H型钢。
(3）装配式钢筋桁架楼承板：现场不需要支模，运输方便，易安装及拆卸。
(4）轻质隔墙：轻质条板、加气混凝土块，以及其它轻质墙体。
(5）建筑外装饰面：轻质防火保温板、轻质防火板、防腐层、防火保温隔热层、CCA板外墙装饰面、外墙涂料等功能性绿色环保装饰。
1.2 主要功能(1）优良的抗震性能：钢结构在地震烈度的作用下可以吸收更多的地震能量，具有良好的延性。
目前抗震6级是标准，抗震8级已经在很多工程中应用。
(2）缩短建设周期：有些钢构件如汽车制造一样，在工厂里是标准化和流线型加工的；在施工现场，可以同时建三层。
建高楼层时，不会影响低楼层的施工，可以开始结构维修和装修，可以像积木一样直接组装。
流水作业没有冲突，可以大大缩短工期。
钢—混凝土组合梁的施工案例
润扬大桥南接线工程丹徒互通主线桥大跨径钢--混凝土组合梁的设计与施工摘要：钢—混凝土组合梁具有良好的受力性能和较好的综合经济效益，应用前景广泛。
纵向主要受力构件为钢箱梁，采用工厂预制现场拼接的施工工艺可以缩短工期，简化工地现场的施工工程量；横向由预应力混凝土构成桥面板及悬臂，有利于桥面沥青混凝土的铺装，为较新颖的桥型。
文中通过润扬大桥南接线工程丹徒互通主线桥钢—混凝土组合梁对设计与施工作一些简要介绍。
关键词：钢-混凝土组合梁设计施工近年来，随着对组合结构的深入研究，组合梁或组合结构良好的受力性能和较好的综合经济效益以及作为一种环保型桥梁，将展示其美好的应用前景，在跨越地物的施工条件受到严格限制的桥梁中更有其独特的生命力。
纵向主要受力构件为钢箱梁，采用工厂预制现场拼接的施工工艺可以缩短工期，简化工地现场的施工工程量；横向由预应力混凝土构成桥面板及悬臂，有利于桥面沥青混凝土的铺装。
1 设计概述1．1润扬大桥南接线工程丹徒互通主线桥跨越沪宁高速公路，设计桥下净空按八车道高速公路预留，采用钢—混凝土组合梁一跨跨越，跨沪宁路一联的跨径布置为左半幅26+56+34m，右半幅30+56+30m，一联全长116m，与沪宁路成103°交角。
每幅桥采用两个宽3m的开口钢箱，并通过横向联系形成整体，中跨跨中梁高 1.5m，墩顶梁高2.7m，箱梁底按二次抛物线布置，桥面板悬臂长 2.5m，板内设置纵向预应力钢束，混凝土桥面板与钢箱梁间设置剪力钉抗剪。
施工工艺采用工厂化预制，现场搭设临时墩进行拼接组装，成桥后在38＃和39＃墩对上部结构向下施加10cm强迫位移。
总体布置见图1。
图11．2技术标准（1）设计荷载：汽车-超20级，挂车-120；（2）地震基本烈度：7度，按8度设防；(3) 桥面净宽：2×（0.5+12.0+1.0）=13.5。
1．3主要材料（1）混凝土桥面板采用50号钢纤维混凝土，墩身采用40号混凝土，承台采用30号混凝土，桩基采用25号混凝土，桥面调平层采用40号聚丙烯纤维网混凝土。
钢-混凝土组合梁
钢-混凝土组合梁的设计和施工需要 综合考虑多种因素，包括材料特性、 结构形式、施工工艺等，以确保其性 能和安全。
钢-混凝土组合梁在桥梁工程中得到 了广泛应用，特别是在大跨度桥梁和 复杂结构形式中，其优势更加明显。
钢-混凝土组合梁在长期使用过程中 可能会面临一些问题，如疲劳、腐蚀 等，因此需要采取相应的维护和加固 措施。
对未来研究的展望
随着科技的不断进步，钢-混凝 土组合梁在未来仍将是一个重 要的研究方向，需要进一步探
索其性能和优化设计方法。
对于钢-混凝土组合梁的耐久性 问题，需要加强研究，提出更 加有效的防腐、防锈和加固措
相关规范。
05 钢-混凝土组合梁的优势 与挑战
钢-混凝土组合梁的优势
高承载能力
结构自重轻
钢-混凝土组合梁能够承受较大的集中荷载 和均布荷载，具有较高的承载能力。
由于钢材料具有轻质高强的特点，因此钢混凝土组合梁的结构自重相对较轻，有利 于减轻整体结构的重量。
施工速度快
节能环保
钢-混凝土组合梁的构件可以预先在工厂制 作，现场安装方便快捷，能够缩短施工周 期。
总结词
施工方便，工期短
详细描述
钢-混凝土组合梁的施工方便，能够缩短工期，降低施 工成本。该大桥的施工过程采用了预制拼装的施工方法 ，大大提高了施工效率。
工程案例二
总结词
抗震性能好
详细描述
某高层建筑采用钢-混凝土组合梁作为主要承重结构，具 有良好的抗性能，能够有效地抵抗地震作用。
总结词
承载能力高
详细描述
钢-混凝土组合梁的承载能力较高，能够满足高层建筑对 承重结构的要求。同时，该组合梁还具有良好的塑性和韧 性，能够吸收地震能量，减少结构损伤。
《钢与混凝土组合梁》课件
研究将组合梁应用于轨道交通中，提高轨道结构的耐久性和稳定性。
轨道交通
03
循环经济
建立循环经济的生产模式，实现资源的有效利用和废弃物的减量化、资源化。
01
环保材料的应用
优先选择可再生、可回收的环保材料，降低生产过程中的环境污染。
02
节能减排技术
推广应用节能减排技术，降低组合梁生产过程中的能耗和排放。
混凝土的抗压性能
钢和混凝土通过组合，可以充分发挥各自的优点，提高梁的整体承载能力和稳定性。
组合效应
根据梁的跨度、荷载等条件，选择合适的截面形式和尺寸，以实现最佳的承载能力和稳定性。
优化截面
在设计中应考虑环境因素对组合梁的影响，如温度变化、腐蚀等。
考虑环境因素
组合梁的施工应满足相关规范和要求，确保施工质量。
环境适应性测试的结果可用于评估组合梁在不同环境下的耐久性和适应性，为工程应用提供依据。
CHAPTER
钢与混凝土组合梁的应用实例
06
钢与混凝土组合梁在桥梁工程中应用广泛，如高速公路、铁路和城市交通中的高架桥、立交桥等。
钢与混凝土组合梁具有较高的承载力和稳定性，能够满足桥梁跨度大、荷载重的要求。
钢与混凝土组合梁的施工周期短，对环境影响小，具有较好的经济效益和社会效益。
对钢梁进行防腐处理，以提高其耐久性。
连接件制造
使用合适的材料和工艺，制造出符合设计要求的连接件。
连接件设计
根据组合梁的结构特点和设计要求，设计合理的连接件。
连接件安装
将连接件安装在钢梁和混凝土之间，确保组合梁的结构稳定性和承载能力。
CHAPTER
钢与混凝土组合梁的性能测试与评估
05
测试方法通常采用循环加载试验，对试件施加一定幅值的荷载，循环一定次数后观察其损伤和疲劳寿命。
4第四章钢与混凝土组合梁
钢与混凝土组合梁
4.1概述
组合梁即在钢梁上铺设混凝土板，可用于楼盖、屋盖、也可用于工业 建筑中的操作平台，在桥梁工程的路面中同样有广泛应用。 组合梁主要用于跨度大、荷载大，或者整体承重结构为钢结构的厂房 、高层建筑或桥梁结构等。 对于一般使用钢梁混凝土板的结构中，混凝土板只是作为楼面、屋面 、平台板或桥面。对钢梁来说混凝土板只是其荷载（图 4.1 ）。如果使 两者结合在一起，混凝土板与钢梁共同工作，则混凝土板可作为梁的翼 缘而成为梁的一部分，发挥比钢梁更大的作用，无论强度和刚度都大大 提高了（图4.2） 。 两者的组合作用是靠焊在钢梁上，浇筑在混凝土板中的剪切连接件来实 现的。剪切连接件的种类与计算如第一章所述。钢梁可以用轧制型钢或 焊接型钢，例如工字钢、槽钢。槽钢经常用作楼盖、平台或阳台的边梁 （见图4.3），可以获得平整的外表面。
（4）组合梁在施工阶段的承载力计算 1）钢梁的受弯承载力 在弯矩 M x 作用下，钢梁的正应力应满足
Mx f xWnx
（4.9）
在弯矩 M x和 M y 共同作用下，钢梁的正应力应满足
My Mx f xWnx yWny
（4.10）
M y —分别为绕x轴和y轴的弯矩（对工字形截 其中 M x 、 面，x轴为强轴，y轴为弱轴）；
（2）荷载短期效应设计时用的截面特征计算：
1）钢梁的截面特征 钢梁截面积
A bt tt bbtb hwtw
（4.2）
钢梁中和轴至钢梁顶面的距离
0.5bt tt2 hwtw (0.5hw tt ) bbtb (tt hw 0.5tb ) yt A
钢梁中和轴至钢梁底面的距离
混凝土翼缘的有效宽度be可按下式计算 ：
实例探讨钢—混组合连续梁桥现状
实例探讨钢—混组合连续梁桥现状由于我国经济的快速发展，带动我国交通工程行业也在飞速的进步，在这其中，进步最快的是桥梁工程行业。
对此，很多人都认为，保证桥梁施工的安全在很大的程度上就是保证整个道路施工工程的安全，本文主要针港珠澳大桥钢—混组合连续梁桥进行探讨，其桥梁的长期运作导致其疲劳性加剧。
一、钢—混组合连续梁桥现状钢-混凝土结构的组合梁，又被称作是结合梁，这种梁结构是一种新型的结构模式，名字也是因为其主要的构建，以及组合方式得来的。
这个结构是将钢与混凝土板通过特殊地方式进行连接，构成一个主体，然后投入使用的一种梁结构。
这两种材料因为其组合方式的不同，所以在应用的过程中，也可以因为其组合方式被称为叠合梁与混合梁两种。
首先叠合梁就是表明，这两种材料在进行组合的过程中，梁横截面上是可以清晰的看见两种材料的。
其次就是混合梁，这种梁在使用的过程中，与叠合梁不同，其材料在使用的过程当中看不见，本文在进行阐述的过程中，所涉及到的梁结构都是以叠合梁为例进行阐述的，如果没有在文中特别的指出，文章所提到的就都是叠合梁。
二、钢—混组合连续梁桥疲劳性现状就现在的状况来看，当对钢-混组桥梁的疲劳问题进行分析时，其主要的研究方向大概可以分为两个方面，首先就是在对其进行研究的过程中，要对桥梁本身所产生的疲劳问题进行研究。
从而能直观的得到影响桥梁疲劳度的众多因素，并且对这些因素绘制一个可以直观反映桥梁疲劳度的曲线。
其次就是在对桥梁的疲劳度进行分析的过程中，应该将分析的一部分注意投入到运营过程中所造成的桥梁损伤。
特别是汽车荷载造成的影响。
通过对这些数据进行统计，制作出桥梁在使用期间所受到的荷载而造成的疲劳系谱。
三、钢—混组合连续梁桥疲劳特性有限元定义有限元计算方法出现的时间为上个世界流失年代左右，因为那时，计算机技术已经出现，并且表现出迅猛发展的态势，这种计算方法就随着计算机技数的快速发展而被广泛的应用。
这种计算方法在运用的过程中，其基本的运算思想就是要将这个结构通过一定的方式，使其发生离散，最后将需要进行计算的部分看做是一种由很多细微部分构成的，这些细微的部分我们可以称之为子域，这些子域尽管已经离散化，但是在某种程度上，也是拥有一定联系的，这些小的单元通过一种有限的节点进行连接。
钢—混凝土组合结构转换层的设计及应用
钢—混凝土组合结构转换层的设计及应用罗赤宇提要：结合实际工程具体情况，本文介绍了钢—混凝土组合构件应用于高层建筑转换层结构这一新技术的设计及应用特点。
关键词：钢—混凝土组合结构，梁式结构转换层，伞形斜柱结构一．概述随着建筑体型及空间复杂的多功能超高层建筑不断增多，相对应的结构形式也随之复杂多样。
其中部分建筑使用上要求上部楼层布置住宅或商务酒店，需要较小的柱距及较多的间隔墙或短肢剪力墙；下部裙楼要求布置大空间作为大堂、商场及餐饮等公共设施的使用空间，要求结构布置大柱距及较少的剪力墙。
这类建筑物由于上部结构的竖向构件不能直接连续贯通到地面，结构设计上通常采用各种形式的结构转换层以满足建筑功能的要求；与此同时，转换层下部建筑使用空间也对结构构件的尺寸提出了较高的要求。
由于钢—混凝土组合结构的应用对于缩小结构构件截面、减轻建筑自重、降低材料消耗、满足建筑功能的需要具有实际的意义，近年来在高层建筑中的应用越来越广泛，其中各种形式（包括方形、圆形及异形）的钢管混凝土柱作为竖向构件的高层建筑更是发展迅速。
随着钢—混凝土组合结构的发展，常规的带转换层的钢筋混凝土框架—剪力墙筒体结构派生出来一种特殊的结构形式，这种结构下部是钢—混凝土组合结构竖向构件形成的大空间外框架，上部则是由钢筋混凝土柱或短肢剪力墙组成的小柱距外框架，而中间的结构转换层可采用钢筋混凝土结构或钢——混凝土组合结构的形式，具体的转换层结构形式的选用则根据建筑使用空间、经济指标及建筑物抗震性能等几方面来综合考虑确定。
目前，常用的结构转换形式有梁式、板式、桁架式和空腹桁架式等几种，其中梁式转换层由于具有传力直接明确、施工较为方便经济及上下层竖向刚度变化较理想等优点得到了最广泛的应用。
考虑上述结构的特点，在转换层中充分利用钢—混凝土组合构件强度高、截面较小及与下部钢—混凝土组合结构竖向结构连接方便等优势，采用钢—混凝土组合结构转换梁的梁式转换结构是最优选择。
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工 程 技 术
中国新技术新产品- 121 -
一、工程概况
某钢结构框架厂房，两层，柱距6m，底层跨度6m，四跨，层高4.2m，二层两跨12m，层高3.9m，二层楼面采用钢梁混凝土板，设计楼面活荷载2t/m 2，无动力荷载，屋面采用轻型彩钢板。
抗震设防烈度6度，0.05g，地震分组第二组，场地类别二类，地基比较均匀，土质良好。
二、工程设计方案
根据工程基本情况，拟定设计方案采用底层钢框架，上层门式刚架，楼面沿纵向设置次梁兼做横向刚架侧向支撑，次梁间距3m。
次梁采用混凝土-钢梁组合结构，主刚架梁采用非组合连续钢梁。
刚架采用PKPM-STS钢结构整体计算。
三、楼板的设计计算
压型钢板-混凝土做组合楼板时，钢板能作为板底受力钢筋，比非组合楼板更省材料，但是，施工中需要采用比较可靠地连接构造传递压型板与混凝土结合面的纵向剪力，并需要在压型板上涂刷防火涂料及后期保护性维护。
因此本工程采用非组合型楼板，压型板仅作为混凝土的永久支撑使用，楼板按照普通楼板设计。
四、组合梁的设计
1 组合梁的设计计算原则
组合梁均按照极限状态设计准则进行，塑性设计法比弹性设计法计算简便，且考虑钢梁的塑性承载力，与实际情况更吻合，安全的同时更加经济，本工程采用塑性设计方法计算组合梁的承载力。
2 简支组合梁的受弯承载力计算
计算组合梁的受弯承载力需首先确定梁属于完全抗剪连接或部分抗剪连接，然后采用相应的公式计算其受弯承载力。
对于简支梁，仅存在正弯矩区，钢梁与混凝土面之间的纵向剪力Vs取Af和behc1fc中的较小值，若抗剪连接件能完全抵抗此纵向剪力，抗剪件不会进入全截面塑性状态，钢梁与混凝土理论上无相对滑移，即完全抗剪连接；若抗剪连接件不能完全抵抗纵向剪力，抗剪连接件全面进入塑性状态后，钢梁与混凝土之间将会产生相对滑动，即部分抗剪连接。
3 组合梁的抗剪承载力计算
组合梁的全部竖向剪力，由钢梁的
腹板承受，按下式计算：V≤hwtwfv，对于连接节点处，梁端剪力还应考虑强剪系数1.3。
4 本工程组合梁截面的选取和计算工程材料：混凝土C30，钢梁钢材Q 345B ，因采用压型钢板，抗剪连接件采用圆柱头栓钉，性能等级4.6级，
f=215N/mm 2
，r=1.67。
（1）梁上荷载计算
恒载：上部楼板自重，及楼板面层gk1=（25×0.2+1.1）×3.0=18.6kN/m gk2=1kN/m（钢梁自重）活荷载：使用荷载20kN/m 2qk=20×3=60kN/m
（2）单个栓钉抗剪承载力
压型钢板组合梁，栓钉的抗剪承载力需要考虑折减系数βv，本工程压型钢板板肋垂直于钢梁布置，
其中，bw——混凝土凸肋的平均宽度，当肋的上部宽度小于下部宽度时，区上部宽度；he——混凝土凸肋的高度；hd ——栓钉的高度；n0——梁截面肋中栓钉数，多于3个时，按3个计算。
本工程中，将压型板较宽凸肋朝下，bw=120，单排按2个栓钉考虑，凸肋高度he=60，栓钉高度hd=130，30≤hd-he=70≤75，满足构造要求。
（3）钢梁截面的初步选择
钢梁的抗剪全部由腹板承担，故可以根据支座剪力及板的高厚比限制估算钢梁的高度
支座剪力V=[（18.6+1）×1.2+60× 1.4]×3=322.56kN
腹板主次梁连接处考虑切肢削弱每侧45mm，节点连接处考虑强剪系数1.3，腹板按弹性高厚比控制，则有：
[V]=（66tw-90）×tw×180≥1.3× 322.56×1000
hw≥6.5，取板厚tw=8mm 反算梁高度h0
（H0-90）×8×180≥1.3×322.56×1000H0≥381mm，初步取H0=400mm进行试算
根据构造要求及试算，满足使用阶段的强度及刚度要求下，钢梁截面H=450，上翼缘宽度160mm，厚度12mm，下翼缘宽度200mm，厚度8mmAs=6960mm 2。
混凝土翼板的有效宽度be=b0+b1+b2
其中，b0=130（压型板上部宽度）b1=b2=min（L/6，6×hc1，S/2） =min（6000/6，6×160，3000/2） =1000
b e =b 0+b 1+b 2=130+1000+1000 =2130mm
A×f=6960×310=2157.6kN·m
b e ×h
c 1×f c =2130×160×14.3 =4873.44kN·m
因此，组合梁的纵向剪力Vs=Af=2157.6kN·m 抗剪连接件的设置：
根据构造，最终设置单排2M16栓钉（As=201mm 2），单个栓钉抗剪承载力βv×Nvc=1.0×251.34×201=50.53kN，按完全抗剪连接，需栓钉排数n=2157.6/（50.53×2）=22排，排间距S=3000/22=136mm，因板肋的间距为200mm，不能保证栓钉均位于板肋上，故不能满足要求，因此改用部分抗剪连接设计，栓钉间距S=200mm，均设于板肋间，经过计算，钢梁强度及刚度满足要求，实际栓钉排数n=3000/200-1=14排，满足完全抗剪连接50%的最小要求，且钢梁翼缘，腹板厚度均满足相应的高厚比及其它构造要求。
（4）组合梁与非组合梁的经济型比较
如果采用非组合梁，按简支梁计算，需采用H600×200×10×10截面钢梁，As=9800mm 2，相对节省钢材率（9800-6960）/9800=28.9%。
参考文献
[1]张作运，陈远椿，周廷坦.钢与混凝土组合梁设计[M].北京：中国建筑工业出版社.
钢与混凝土组合梁的应用实例
李蔚然
（中色科技股份有限公司，河南 洛阳 471039）
摘 要：组合梁是由钢梁、钢筋混凝土板及两者之间的剪切连接件组成整体而共同工作的一种结构形式。
混凝土处于受压区，钢梁主要处于受拉区，两种不同材料都能充分发挥各自的长处，受力合理，节约材料。
本文通过一个工程实例，介绍一些该结构形式的技术特点及设计过程中的一些计算及构造细节。
关键词：压型钢板组合梁；设计计算；设计方案中图分类号：TU375 文献标识码：A
DOI:10.13612/tp.2016.01.111。