蜂窝状钢骨混凝土异形柱初探

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发布时间：2021-09-12

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蜂窝状钢骨混凝土异形柱初探
林沂祥，郑廷银
(1．江苏华源建筑设计研究院股份有限公司．江苏常州213022； 2．南京工业大学土木工程学院。南京210009)
【摘要】对不同材料组成的异形柱的研究成果作了简单介绍，总结了新型异形柱一一蜂窝状钢骨混凝土
异形柱的受力特性，并提出了若干需要研究解决的问题，最后，对其研究及应用前景进行了展望。
【关键词】钢骨混凝土；蜂窝状钢骨；异形柱
【中图分类号】TU375．3 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2015)05—0076—03
随着国家的经济发展，人们对住宅的空间及面积
使用的要求也越来越高，使得钢筋混凝土异形柱结构
在实际工程中得到了非常广泛的应用。但是，由于承
载力有限，它的应用范围受到了很大的限制，很多高
校及科研机构为了推广异形柱的发展，将型钢置于钢
筋混凝土异形柱中，形成桁架式钢骨混凝土异形柱或
实腹式钢骨混凝土异形柱，大大提高了异形柱的承载
能力和延性。桁架式钢骨混凝土异形柱虽然可以
提高型钢与混凝土两者的协同工作能力，但受其钢骨
自身性能的影响，梁柱节点处理比较麻烦且施工复
杂，其抗剪能力及抗震性能受到了约束；而实腹式钢
骨混凝土异形柱用钢量较大，型钢与混凝土之间缺乏
足够的粘结力，影响钢骨与混凝土协同工作，进而影
响异形柱的承载力等受力性能。因此，为了改善钢骨
混凝土异形柱的受力性能，并让异形柱框架在中高层
住宅建筑中得到更广泛的应用，我们在实腹式钢骨的
基础上进行改进，提出蜂窝状钢骨混凝土异形柱结
构，即在钢骨的腹板上开一定形状及数量的孔洞，钢
骨与混凝土之间可以有效紧密地粘结为一个整体，并
且可以省去栓钉，节约了成本，其截面形状如图1所
示。目前，蜂窝状钢骨混凝土异形柱的研究还处于起
加固后提高了试验梁在正常使用荷载下的刚度。
(2) 在相同荷载下，碳纤维布可有小的减小混
凝土跨中截面上下缘的应力，且随着碳纤维布用量的
增加进一步的减小混凝土跨中截面上下缘应力。
(3) 从B1，J2和J1的钢筋跨中应力对比可以得
出，碳纤维布对提高了混凝土梁的承载力，减小了钢
筋的应变，从而减小了钢筋应力，在增大碳纤维布用
量之后，会更进一步的增大承载能力，减小钢筋应力。
参考文献
[1] 吴刚，安琳，吕志涛．碳纤维布用于钢筋混凝梁抗弯加固的试
步阶段，很多受力性能及计算方法还有待试验和研
究。在分析此异形柱受力机理和理论时，借鉴已经成
熟的钢筋混凝土异形柱、型钢混凝土柱及钢骨混凝土
异形柱已有的研究成果，对指导蜂窝状钢骨混凝土异
形柱的研究工作是比较可行的思路之一。
1 钢筋混凝土异形柱结构
国外对于钢筋混凝土异形柱的研究不是太多，主
要集中在计算机程序的理论分析方面，对异形柱构件
试验研究较少。对异形柱结构的理论分析与试验研
究主要在我国。随着国家对钢筋混凝土异形柱的推
广，从八十年代开始，华南理工大学、天津大学和大连
理工大学等单位相继对异形柱进行了一系列研究，国
内对于异形柱结构的研究(包括平面框架、构件、节点
和空间结构的整体性能等)取得了很多可喜的成绩，
异形柱框架结构理论体系已比较完善。并结合实际
工程应用，已相继出台地方标准和国家标准供设计人
员采用。钢筋混凝土异形柱结构是目前国内研究和
应用最为广泛的异形柱类型。
2 钢骨混凝土结构
对于钢骨混凝土结构(SRC)的研究，目前世界上
主要有三种类型的计算理论，即分别基于钢结构方
验研究[J]．建筑结构，2000，3O(7)：3—6．
[2] 赵彤，谢剑，戴自强．碳纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯承载
力试验研究[J]．建筑结构，2000，30(7)：11—15．
[3] 陈小兵，颜子涵，岳清瑞，等．碳纤维材料加固钢筋混凝土梁
的试验研究[J]．工业建筑，1998，8(11)：6—10．
[4] 朱伯龙．混凝土结构设计原理[M]．上海：同济大学出版社，
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