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我国实用新型建筑结构体系探讨 一、引言 任何一种建筑结构的推广和应用必须经得起安全、适用、经济三方面的考验。尤其是随着市场经济的不断发展，人们对建筑结构体系所带来的经济效益越来越重视。本文主要从结构体系的灵活性和实用性角度探讨了目前在我国常用的几种建筑结构体系，希望能够为工程设计人员在结构体系选型过程中提供一些参考。现将主要的几种建筑结构体系作如下简要介绍。 二、新型建筑结构体系概述 (一)型钢混凝土结构(steel reinforced concrete) 型钢混凝土结构(SRC)是指在型钢周围配置少量钢筋并浇筑混凝土的结构。近三十年来日本是世界上应用型钢混凝土结构最多的国家，也是研究型钢混凝土结构较多、较深入的国家。1905年日本便建造了第一个采用型钢混凝土柱的结构。由于日本是一个多地震国家，因此在日本10-15层建筑约有90%采用型钢混凝土结构。而我国在型钢混凝土结构方面的运用在20世纪50年代，而20世纪80年代最早由西安建筑科技大学和原冶金部建筑研究总院开始研究，由于型钢混凝土结构的突出优点，近二十年来，国内掀起研究型钢混凝土结构的热潮，到目前我国己取得了一系列科研成果，同时参照日本规范颁布了型钢混凝土结构设计规程。 型钢混凝土结构有诸多优点:(1)承载力高，刚度大，延性与抗震性能好，在多地震的我国有很大的使用空间。(2)具有较大的抗扭及抗倾授能力。(3)相同截面的构件，SRC结构是RC结构承载能力一倍以上，可以 设计出最佳截面尺寸，从而减轻结构自重，增加净空高度和使用面积。(4)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，大大减少支模的人工与材料，可实现连续化施工，缩短施工工期。(5)与钢结构相比，钢骨混凝土构件的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲，明显地减少在钢结构中设置大量支撑的工作量o (6)型钢混凝土防火防腐蚀性能好。基于此，型钢混凝上结构己与传统的四大结构并列，共同形成五大建筑结构体系，可见其道理所在。 但是，还有一些问题，诸如型钢与混凝土之间粘结滑移理论，节点构造问题，以及制定适合我国基本国情的有我国自己特色的型钢混凝土设计规范等多方面还需要做大量工作，使型钢混凝土的设计更加优化和经济。 (二)钢管混凝土结构(steel tube-confined concrete) 钢管混凝土(STCC)是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。它可以避免或延缓钢管发生局部屈曲，使混凝土改变为三向受压的应力状态，因而混凝土抗压强度大大提高，使混凝土的抗压性能更为有利的发挥，这是在混凝土技术上的一大突破。 钢管混凝土结构其优越的力学性能，一开始就受到欧美各国土木工程界的重视，竟相开发利用。从1897年美国人 John Lally在钢管中填充混凝土用作承重柱(称为Lally柱)并取得专利算起，钢管混凝土结构在工程界中的应用己有一百余年的历史。英国规范BS-449在1959年才开始真正应用钢管混凝土结构，发现在钢管 中填筑混凝土，不仅可防止钢管内部锈蚀，增强钢管的稳定性，而且抗震强度大大提高。我国对钢管混凝土结构的研究开始于20世纪60年代，最先由原中国科学院土建研究所、哈尔滨建筑大学、中国建筑科学研究院、苏州混凝土与水泥制品研究院等对此研究。由.于钢管混凝土具有承载力高、塑性和韧性好、经济效益显著以及施工快捷等突出的优点，因而在我国应用最广，研究工作也最为深入。我国己建成世界上最大最高的工程用钢管混凝土的建筑是1999年建成的深圳赛格广场大厦(地上72层，高291.6m )，这是我国自行投资、设计、全部采用国产钢材、自行加工和施工的第一个采用钢管混凝土的世界最高建筑物。从侧面反映我国在钢管混凝土结构研究方面，尤其是近二十年来，在构件性能和理论研究方面在国际上达到领先水平。 钢管混凝土由于其受力性能及结构特点使其具有以下主要优点:(1)承载力高、刚度大、延性和抗震性能好。(2)抗压、抗扭和抗剪性能好。(3)构件截面小，节约了建筑材料，增加了使用空间，且结构自重减轻，从而减小了基础的负担，同时减小了地震反应。(4)可有效地防止高强混凝土的脆性破坏，为使用高强、高性能的材料奠定了基础。(5)取材容易，施工方便，可为逆作法施工创造条件，可适应先进的泵灌混凝土工艺，是一种具有高效施工技术的结构。(6)抗疲劳、耐冲击，耐火性能优于钢结构。(7)在相同的条件下，相比其他结构体系，可节省钢材约50%，这就带来相当可观的经济效益。 目前对于钢管混凝土结构体系还有一些问题，诸如节点及墙柱的连接、屈服后的性能、在周期反复荷载下混凝土和钢的粘结力表现、钢管局部压屈的可能性、混凝土的水化热等等诸多问题都有待进一步的研究。 (