目前,组合结构主要指钢一混凝土组合梁(板)、钢骨混凝土和钢管混凝土以及它们延伸形成的其他竖向承重组合构件、钢一混凝土组合结构体系。
钢一混凝土组合梁是指梁的下部采用钢材、上部采用混凝土、通过抗剪连接件形成的一种结构构件。连接件保证了钢材和混凝土能够变形协调、共同工作。组合梁下部的钢材受拉,上部的混凝土受压,从而能够充分发挥钢材受拉性能好和混凝土受压性能好的特点。钢一混凝土组合梁具有截面高度小、自重轻、强度高、刚度大、延性好、跨越能力大、整体稳定性和局部稳定性好、便于施工等特点,是高层建筑和大跨桥梁中的重要结构构件。
钢管混凝土是指在圆形或方形钢管中填充混凝土形成的一种组合结构形式。由于钢管的侧向约束作用,核心混凝土处于三向受压应力状态,极大地改善了混凝土的强度和变形性能;同时,核心混凝土对外围钢管提供骨架支撑作用,避免钢管在受压过程中较早地发生局部屈曲。两种材料组合在一起,通过变形协调和共同工作,达到取长补短的效果,使钢管混凝土结构具有较高的承载力和良好的变形性能及耗能能力。
钢骨混凝土结构又称劲性钢筋混凝土结构,是一种把型钢埋入钢筋混凝土中形成的组合构件。型钢与混凝土之间通过粘结力和抗剪连接件使它们紧密地结合在一起,协调统一地工作。型钢具有高强度和大变形的特点,将其埋入混凝土,可以避免型钢局部失稳和直接受火;而型钢不仅可以承担较多的荷载,提供大变形的能力,同时它对处于构件核心的混凝土形成约束,使混凝土处于三向受压状态,极大地改善了混凝土的强度和变形性能。与钢筋混凝土结构相比,钢骨混凝土结构具有承载能力高、刚度大、抗震性能好等优点;与钢结构相比,由于混凝土的外包作用,克服了型钢钢结构易失稳和防火性能差的缺点。
钢一混凝土组合结构是指由钢构件、组合构件、混凝土构件或者它们混合构成的结构体系,它充分利用钢构件、组合构件、混凝土构件各自的优势,通过变形协调使它们共同工作,实现对结构期望的性能目标。
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