新型钢－混凝土组合结构体系研究

钢－混凝土组合结构体系能够充分发挥钢材与混凝土的性能，应用于超高层建筑结构具有显著的经济技术效益和社会效益。目前，国内外对组合构件已开展了大量的研究工作，但在结构体系层次上的研究还不成熟。本项目通过对超高层结构的优化分析，提出组合筒体－组合框架结构、巨型组合框架结构、钢－混凝土组合转换层和组合加强层结构等新型结构体系。通过对这些新型结构体系及其关键部位的试验，并结合数值计算和参数分析，将重点研究新型组合结构体系考虑滑移效应的空间计算理论，建立考虑二阶效应的局部与整体稳定分析理论，并提出系统的抗震设计理论。在总结上述研究成果的基础上，将建立新型钢－混凝土组合结构体系及其关键部位的设计方法，并提出相应的构造措施。项目的研究成果将有利于进一步提升我国超高层建筑结构的科技含量，对促进我国建筑行业的创新与发展有所贡献。 2100433B

核心型钢混凝土组合结构体系指在钢筋混凝土框架柱或剪力墙、短肢剪力墙和异形柱的暗柱(或端柱)核心设置

较小截面尺寸型钢或钢管而形成的新型钢—混凝土组合结构形式。核心型钢混凝土(CSRC)组合结构体系包括以核心型钢混凝土柱、核心型钢混凝土剪力墙、核心型钢混凝土短肢剪力墙和核心型钢混凝土异形柱等典型构件所组成的各种结构类型。核心型钢混凝土组合结构体系能有效实现高层住宅的建筑功能和抗震性能的协调统一,具有良好性能优势,在高层住宅建筑结构中具有广泛的应用前景。2100433B

主要研究由薄壁多边形钢管和冷弯薄壁型钢与混凝土组合而成的梁、柱等轻钢组合构件的静力工作性能；研究由上述组合构件组成的单层、中低层房屋建筑的高效结构体系；研究新型结构体系的节点构造方法和静、动力工作性能；探索薄钢组合构件的抗火性能。薄钢组合结构是近年来才发展起来的新型结构。外包薄壁型钢可兼做梁、柱的模板，还可起到部分受力钢筋或约束箍筋的作用；混凝土的存在提高了薄壁钢构件的局部屈曲强度和结构的抗火及防腐性能。由于它兼具了薄钢和混凝土结构的优点，在国外受到了较为广泛的关注。但国内外的研究主要集中在薄钢组合构件的构造形式和工作性能上。本课题的重点是结合我国国情，研究开发具有自主知识产权的低成本新型高效薄钢组合结构体系和相应的节点构造形式，使其综合经济指标接近于相应的砖混结构体系，为发展国民经济特别是中西部和广大农村经济,改善人居环境，实现城镇建设的结构现代化做贡献。