钢桁架-混凝土组合桥梁发展展望
- 格式:doc
- 大小:28.00 KB
- 文档页数:4
钢混凝土组合结构桥梁研究新进展一、本文概述随着科技的不断进步和工程需求的日益增长,钢混凝土组合结构桥梁作为一种高效、经济且具备优良性能的结构形式,在桥梁工程中得到了广泛应用。
本文旨在综述钢混凝土组合结构桥梁的最新研究进展,包括其设计理论、施工技术、性能评估以及在实际工程中的应用案例。
文章首先介绍了钢混凝土组合结构桥梁的基本概念和特点,然后重点分析了近年来国内外在该领域的研究成果和创新点,最后展望了未来的发展趋势和挑战。
通过本文的阐述,希望能够为相关领域的学者和工程师提供有价值的参考,推动钢混凝土组合结构桥梁技术的进一步发展和优化。
二、钢混凝土组合结构桥梁的设计理论与方法钢混凝土组合结构桥梁的设计理论与方法是近年来研究的热点领域。
随着材料科学、计算力学和设计理念的进步,这种结构形式的桥梁设计理论得到了极大的丰富和发展。
在设计理论方面,钢混凝土组合结构桥梁的设计需要综合考虑钢材和混凝土的受力特性,以及两者之间的相互作用。
目前,研究者们已经建立了一套相对完善的设计理论体系,包括组合梁、组合板、组合柱等多种组合构件的设计方法。
这些理论方法综合考虑了材料的非线性、构件的截面形状、荷载类型等因素,使得设计更加精细化、准确化。
在设计方法上,钢混凝土组合结构桥梁的设计通常采用极限状态设计法,即根据结构在极限状态下的受力性能和变形要求,确定结构的截面尺寸和配筋。
随着计算机技术的快速发展,有限元分析、参数优化等数值方法也被广泛应用于钢混凝土组合结构桥梁的设计中,为设计师提供了更加便捷、高效的设计工具。
随着对结构性能要求的提高,钢混凝土组合结构桥梁的设计也开始注重全寿命设计、耐久性设计等方面。
这些新的设计理念要求在设计阶段就充分考虑结构在使用过程中的性能退化、维修加固等因素,从而确保结构在整个生命周期内都能满足性能要求。
钢混凝土组合结构桥梁的设计理论与方法在不断发展和完善中。
随着新材料、新工艺、新技术的不断涌现,未来这种结构形式的桥梁设计将更加精细化、智能化、环保化。
轻钢混凝土组合结构的发展趋势近年来,轻钢混凝土组合结构在建筑领域中得到了广泛的应用和发展。
作为一种新型的建筑结构体系,它结合了轻钢结构和混凝土结构的优势,具有较高的刚度和承载能力,同时也具备轻质、耐久等特点。
本文将探讨轻钢混凝土组合结构的发展趋势,以及在建筑工程中的应用前景。
首先,轻钢混凝土组合结构的发展受到了行业政策的支持。
随着城市化进程的推进,建筑产业也不断发展壮大。
为了适应新时代的建筑需求,我国加大了对新型建筑结构的研发与推广力度。
轻钢混凝土组合结构作为一种环保、高效且经济的建筑形式,得到了相关政策的支持与倡导。
政策的指导和扶持将进一步推动轻钢混凝土组合结构的发展,促进其在建筑领域中的广泛应用。
其次,轻钢混凝土组合结构具有较高的适应性,能够满足不同建筑类型的需求。
无论是住宅建筑、商业建筑还是工业厂房,轻钢混凝土组合结构都能够灵活应用,并且具备结构可塑性强的特点。
它可以根据建筑设计需求进行自由组合,满足不同场所的载荷要求和使用功能。
此外,轻钢混凝土组合结构还能够与其他材料进行有效的组合,如玻璃幕墙、石材等,以增加建筑的美观性和功能性。
这种适应性的特点将为轻钢混凝土组合结构在未来的发展中带来更多应用的可能性。
第三,轻钢混凝土组合结构具有较高的耐久性和抗震性能。
由于混凝土的使用,轻钢混凝土组合结构具备了较好的耐久性能,能够抵御外界因素的侵蚀。
同时,钢材的高强度和良好的延性使得轻钢混凝土组合结构具备较好的抗震性能,能够在地震等极端条件下保持结构的完整性和稳定性。
这些优势使得轻钢混凝土组合结构能够广泛应用于地震频繁地区,提高建筑物的安全性。
第四,轻钢混凝土组合结构的发展还受益于科技进步和工艺改进。
随着科技的不断进步,新型材料和工艺不断涌现,为轻钢混凝土组合结构的应用和发展提供了新的可能性。
例如,使用高性能混凝土、纤维增强材料等新材料可以进一步提升结构的性能,保证其在长期使用过程中的稳定性和可靠性。
同时,借助于先进的计算机仿真技术和建筑信息模型(BIM)等,轻钢混凝土结构的设计、施工和维护也更加精确和高效。
钢-混凝土组合结构的发展现状钢-混凝土组合结构是指利用钢材和混凝土两种材料相互配合,合理分工,充分发挥各自优势的一种建筑结构形式。
它是综合利用两种材料的力学特性,通过无缝衔接、紧密协作实现结构的整体协同工作。
钢-混凝土组合结构具有较好的抗震、刚度、耐火性、耐久性和施工性能等特点,在工程实践中得到了广泛应用。
目前,在我国建筑领域,钢-混凝土组合结构已经广泛应用于桥梁、高层建筑、厂房和特殊结构等领域。
桥梁是钢-混凝土组合结构应用最为成熟、最为广泛的领域之一。
钢-混凝土组合桥梁的优点是结构自重轻、强度高、刚度大、抗震性好、施工周期短等,可以满足大跨度、高强度要求,是大型桥梁建设的重要选择。
在高层建筑领域,钢-混凝土组合结构也得到了广泛应用。
相比传统的钢结构和混凝土结构,钢-混凝土组合结构能够充分发挥两种材料的优势,既能满足高层建筑对刚度和抗震性的要求,又能满足建筑外观和空间形态的设计要求。
钢-混凝土组合结构还具有优良的消防性能,能够提高建筑的耐火性能,降低火灾风险。
在厂房建设领域,钢-混凝土组合结构广泛应用于大型厂房、仓库、体育馆等建筑。
由于钢-混凝土组合结构的轻型化特点,相比传统的砖混结构和钢结构,具有自重轻、抗震性好、安全可靠、使用寿命长等优势。
钢-混凝土组合结构还具有较好的空间利用率和灵活性,可以满足不同厂房功能和使用要求。
除了桥梁、高层建筑和厂房等传统应用领域,钢-混凝土组合结构还在特殊结构领域得到了广泛应用。
核电站、地铁隧道、高速铁路桥梁等工程,由于对结构强度和耐久性要求较高,特别需要混凝土的抗压性能和钢材的抗拉性能,钢-混凝土组合结构成为了首选的结构形式。
目前,国内钢-混凝土组合结构的设计规范和施工技术已经相对成熟,并形成了一整套完善的理论体系和实践经验。
随着建筑领域对于高性能、高效益、可持续发展的要求越来越高,在未来,钢-混凝土组合结构将会进一步推广和应用。
还需要进一步研发和掌握新的设计方法和施工技术,提高结构的安全性、经济性和施工效率。
2018.02Doors &Windows吉林建筑大学土木工程学院摘随着社会的不断进步钢筋桁架叠合板是将楼板中的上下层钢筋在工厂加工成板的整体刚度大3Nakashima 我国对钢筋桁架叠合板的研究起步较晚分析研究与探讨189Doors&Windows载试验与线性数值模拟来研究其受弯性能和受力机理因为钢筋桁架叠合板具有施工快捷钢筋桁架叠合板在我国研究还刚刚起步:(。
(。
([]Masayoshi Nakashima,Tomohiro Matsumiya,Keiichiro Suita.Full-Scale Test of Composite Frame under Large Cyclic Loading [J].Journal of structural engineering,]Jieyun Cheng,Lei Zhao,Jianjun Yang.Study on short-term rigidity of precast composite slab with steel truss and concrete vanced Materials Research,]Qinghe Wang,Gianluca Ranzi,Yuyin Wang,Yue Geng. term behaviour of simply-supported steel-bars truss slabs with recy cled coarse aggregate[J].Construction and Building Materials, ]Zbigniew Perkowski Mariusz Czabak Karolina Gozarska. perimental and Numerical Study of Composite Steel-concrete Truss Element Under Cyclic and Static Load[J].Procedia Engineering,]CECS分析研究与探讨1902018.02。
钢-混凝土组合结构的发展现状
钢-混凝土组合结构是一种综合利用钢和混凝土的新型结构形式,具有较高的承载能力、良好的耐久性和施工性能,因此在工程领域得到广泛应用。
钢-混凝土组合结构的发
展现状可以从结构形式、设计理论和工程应用三个方面进行探讨。
钢-混凝土组合结构的结构形式丰富多样。
在柱、梁、墙板等构件上,一般采用钢骨
架与混凝土核心组成,以形成刚性连接,提高整体的受力性能。
在大跨度建筑中,常采用
钢桁架与混凝土构件组合,以实现较大跨度的结构设计。
还有一些特殊结构形式,如钢管
混凝土柱、钢筋混凝土墙、钢筋混凝土梁等,这些形式都能提升结构的整体性能。
钢-混凝土组合结构的设计理论日趋完善。
近年来,随着国内外研究的深入,钢-混凝
土组合结构的设计理论也不断改进和完善。
在设计方法上,有力学模型的建立、受力性能
的分析、构件连接方式和剪力传递机制的探讨等,使得设计工程师能够更加准确地预测结
构的受力性能,提高结构的安全性和经济性。
相关设计规范也得到了修订和完善,为钢-
混凝土组合结构的设计提供了指导和规范。
钢-混凝土组合结构在工程应用上取得了显著进展。
在桥梁、高层建筑、厂房等项目中,钢-混凝土组合结构得到了广泛应用。
在大跨度桥梁方面,采用钢箱梁加混凝土板组
合形成的钢-混凝土组合梁,既能满足大跨度的需求,又能充分利用钢的高强度和混凝土
的抗裂性能。
在高层建筑中,采用钢骨架加混凝土核心筒组合形成的钢-混凝土组合结构,既能满足建筑的刚度和稳定性要求,又能充分利用钢的抗弯承载能力和混凝土的抗压承载
能力。
2024年管桁架市场规模分析1. 引言管桁架是一种结构稳定、轻量、耐腐蚀的建筑元素,具有广泛的应用前景。
随着建筑行业的快速发展,管桁架市场也呈现出快速增长的趋势。
本文将对管桁架市场的规模进行分析,以揭示其发展潜力。
2. 管桁架市场现状目前,管桁架市场呈现出快速增长的态势。
随着城市化进程的加速,建筑行业对节能环保、高效施工的需求不断增加,而管桁架作为一种轻型结构材料能够满足这些需求,因此市场需求不断扩大。
3. 2024年管桁架市场规模分析3.1 市场规模增长趋势根据市场调研数据显示,管桁架市场规模呈现出逐年增长的趋势。
例如,2017年管桁架市场规模达到X亿元,而到2022年预计将达到X亿元,年复合增长率达到X%。
3.2 国内市场规模分析在国内市场中,管桁架的应用主要集中在建筑、制造业和电力行业等领域。
随着经济的快速发展,这些领域对于管桁架的需求不断增加,推动了市场规模的扩大。
3.3 国际市场规模分析在国际市场中,管桁架的应用也逐渐增多。
发达国家如美国、德国等对于管桁架的需求较大,而新兴市场如中国、印度等也开始大规模应用管桁架。
因此,国际市场对于管桁架的需求也在不断增加。
4. 管桁架市场发展潜力展望随着建筑行业的快速发展以及管桁架市场的不断扩大,管桁架的应用前景也非常广阔。
未来,随着技术的进步和市场需求的增加,管桁架市场有望保持快速增长的态势。
5. 结论综上所述,管桁架市场规模呈现出快速增长的趋势,并具有广阔的发展前景。
随着经济的发展以及对于节能环保、高效施工的需求增加,管桁架作为一种轻型结构材料将在建筑行业中发挥越来越重要的作用。
注意:该文档为模拟生成的Markdown文本,仅供参考。
实际应用时,请根据具体内容进行修改和完善。
钢结构桁架桥梁科研课题【实用版】目录1.钢结构桁架桥梁科研课题的背景和意义2.钢结构桁架桥梁的特点和优势3.钢结构桁架桥梁的研究现状和趋势4.我国在钢结构桁架桥梁领域的发展历程和成果5.钢结构桁架桥梁科研课题的挑战和未来展望正文1.钢结构桁架桥梁科研课题的背景和意义随着我国基础设施建设的快速发展,桥梁工程在交通运输领域扮演着越来越重要的角色。
其中,钢结构桁架桥梁凭借其轻便、高强、抗震等优点,逐渐成为桥梁建设的热门研究课题。
钢结构桁架桥梁科研课题的背景和意义在于不断提高桥梁工程的技术水平,推动我国桥梁建设事业的持续发展。
2.钢结构桁架桥梁的特点和优势钢结构桁架桥梁是以桁架结构为基本受力体系的桥梁,它的主要特点和优势包括以下几点:(1) 轻便:相较于传统的混凝土桥梁,钢结构桁架桥梁的质量轻,减轻了地基的负担,降低了基础工程的投资。
(2) 高强:钢结构具有较高的抗弯、抗压、抗拉强度,使得桁架桥梁在保证轻便的同时,具有足够的承载能力。
(3) 抗震:钢结构桁架桥梁的自振频率较高,抗震性能好,能有效减轻地震对桥梁结构的影响。
(4) 施工便捷:钢结构桁架桥梁的构件可以在工厂预制,现场安装,大大提高了施工效率。
3.钢结构桁架桥梁的研究现状和趋势目前,钢结构桁架桥梁已在国内外得到了广泛应用,研究现状主要集中在以下几个方面:(1) 桁架结构的优化设计:如何在满足桥梁承载能力的前提下,实现桁架结构的最优化设计,提高经济效益。
(2) 新型钢结构材料的研究:研发高性能、轻质、耐腐蚀的新型钢结构材料,以满足桁架桥梁在不同环境下的应用需求。
(3) 钢结构桁架桥梁的施工技术:探讨施工过程中的吊装、焊接、监测等技术问题,以提高施工质量和安全。
4.我国在钢结构桁架桥梁领域的发展历程和成果我国钢结构桁架桥梁领域的发展经历了从引进到自主研发的过程。
近年来,我国已成功建设了许多具有代表性的钢结构桁架桥梁,如长江大桥、南京长江二桥等。
这些成果充分展示了我国在钢结构桁架桥梁领域的技术实力。
混凝土梁桥的现状和发展趋势交通部公路科学研究院楼庄鸿[内容提要] 本文介绍了混凝土梁桥的几种主要结构体系,包括简支梁、T形刚构、连续梁和连续刚构,展示了大跨径梁桥中采用连续刚构是必然的发展趋势。
文中对连续刚构作了较详细的论述,包括它要解决的特殊问题,主要参数以及其发展趋势,还介绍了国内外几座具代表性的实桥。
文中还列出了国内外大跨径连续梁和连续刚构桥的特点及其参数。
关键词:简支梁,T形刚构,连续梁,连续刚构,桁架梁,合龙方式,轻型化梁桥是我国采用最广泛的桥型。
一、简支梁中小跨径时,一般都采用简支梁。
近年来,随着车速的提高和行车舒适的要求,简支梁逐步发展为由每孔设伸缩缝到采用桥面连续。
我国最大的简支梁,是1997年建成的昆明南过境干道高架桥,跨径63m,这是一座桥上的桥,纵向跨越原3孔16m梁桥及桥台,形成63m 跨径。
已超过跨径62m的浙江飞云江大桥而列中国首位。
截面为单室箱,梁高2.5m,为跨径的1/25.2,顶底板厚25cm,腹板30~45cm,比较轻型,纵向束平弯,多数锚固在肋腋范围。
在梁的两端设弯起束[1]。
河南省的洛阳、郑州、开封黄河大桥上均采用50m简支梁,其中开封黄河大桥设计成部分预应力混凝土梁。
在河南省伊洛河桥上曾采用跨径50m的鱼腹式梁,支点处梁高较跨中梁高小。
国外简支梁的最大跨径为76m的奥Alm桥。
该桥采用双预应力,即除设预应力筋外,在截面的另一端设预压力筋,为防止钢筋在受预压力时的压屈,把预压筋的预留孔道作成椭圆形,相邻椭圆形相位差90°。
由于双预应力,截面高度小,仅为2.5m,为梁跨径的1/30。
双预应力梁端部的局部应力较大,后来日本曾将预压力筋设在离端部一定距离的上翼缘预留槽中,而不设于端部,使局部应力问题趋于缓和。
但至今仍用得不多。
我国河北滦平县修建了大屯试验桥,3×40m,由5片顶宽2.1m箱梁组成,箱高1.35m。
高跨比接近1/30[9]。
目前我国的简支梁,跨径在16m及以上者,都采用预应力结构,有的在13m空心板中,也施加了预应力。
钢桁架-混凝土组合桥梁发展展望摘要:钢桁架-混凝土组合桥梁是组合结构桥梁的一个重要分支。
虽然我国的组合结构桥梁起步较晚,钢桁架-混凝土组合桥梁更是少之又少,但与传统的钢箱梁和混凝土梁相比,采用钢桁架结构能够显著降低结构自重,提高跨越能力,抗风性能更好,经济效益更佳,并且能够兼具美学功能。
因此,组合结构桥梁,特别是钢桁架-混凝土组合桥梁在国内具有广阔的发展空间。
关键词:组合结构,钢桁架,布置形式,受力特点伴随着我国经济社会的迅猛发展,人们对于便捷交通的需求更加强烈,从而促使交通运输事业也进入了一个全新的历史发展阶段。
特别是由于有限的土地资源越来越紧张,桥梁在整个交通工程中所占的比例越来越高。
仅以我国新建的几条高速铁路为例,90%以上的线路都是采取了高架桥的形式。
而在跨越河流、山谷或其他线路时,桥梁的作用依然无法替代。
但是由于桥梁工程耗资巨大而我国目前的经济实力有限,我们在建设桥梁工程时必须综合考虑建设的需求和目前的经济实力、技术水平等诸多因素。
对于目前中国的城市桥梁而言,节省空间、降低建设周期、造型美观是我们在设计建设时需要考虑的最主要三大因素。
城市空间有限,无论是桥梁本身还是建造过程中所占的空间资源都是相对较小的。
而且在建设过程中断交施工对城市交通的影响极大,极容易造成交通拥堵。
同时在我们不断改造城市面貌的过程中,桥梁对于城市的装饰作用日趋明显,许多造型优美的桥梁成为了城市的地标性建筑。
所以城市桥梁既要节约空间施工简便,又要造型优美。
自从1824年波特兰水泥发明以来,混凝土结构以及钢筋混凝土结构长期占据着桥梁建设材料的主要地位。
而随着桥梁跨径的不断扩展,钢材以其优越的力学性能逐步成为大跨径桥梁的主要材料。
然而混凝土造价低廉的特点一直是钢材无法替代的。
如何充分发挥混凝土和钢材各自的材料优势,进一步满足桥梁的功能需求,降低工程造价,正在成为摆在桥梁工程师面前的一个重要课题。
组合结构桥梁概念的提出正是基于对工程实际需求的考虑,解决单一结构形式存在的弊病而衍生出来的新的桥梁结构形式。
钢—混凝土组合梁在我国的发展趋势钢-混凝土组合梁是基于钢结构、钢筋混凝土结构及施工技术而新兴的一种建筑结构,目前已与砌体结构、木结构、钢筋混凝土结构以及钢结构一同列为五大组合结构,其主要是利用连接件将钢粱与混凝土板有机地连接成一个整体,从而实现共同负荷的受弯构件。
本文将对钢-混凝土组合梁特点、钢-混凝土组合梁问题以及钢-混凝土组合梁的发展问题进行分析,并在此基础上就钢-混凝土组合粱发展过程中仍需深入研究的问题进行探析,以期为我国建筑及桥梁建设事业的发展做出一点贡献。
标签钢-混凝土组合梁;结构;特点;发展趋势;研究从实践来看,钢-混凝土组合梁采用了一种相对比较简单的方式将混凝土梁与钢梁自身的优势有效地结合在了一起,组合梁保留了受压区混凝土翼板,而受拉区只是对钢梁进行了配置,两者通过抗剪连接构件有效地组合成一个整体。
在外界荷载下,混凝土板会受到一定的压力,钢粱也因此会受到一定的拉力,这样就可以充分地发挥出钢材、混凝土材料自身的优势和特性。
基于此,钢-混凝土组合梁有效地兼顾了钢结构与混凝土结构二者的优势,技术经济效益与社会效益非常的明显,因此必将成为未来结构体系的主流发展方向,应用前景也非常的广阔。
1、钢-混凝土组合梁特点分析对于钢-混凝土组合梁而言,它首先是从截面组成上有效地发挥了型钢材料与混凝土各自的优势和特性,较之于普通的钢筋混凝土梁,该结构表现出如下特点:混凝土重点受压,钢梁受拉,这就充分发挥了各种的自身特性和优势,而且还可以将钢筋混凝土板和钢梁有机地组合成一个统一的整体,从而使钢筋混凝土板变成组合梁结构中的一部分。
因此,这种结构比传统的非组合梁承载能力要有显著的提高,其中混凝土板参与梁的作业,而且钢筋混凝土板也将成为梁结构的一部分。
在同样的钢梁结构条件下,组合梁的刚度要远远超过非组合梁竖向上的刚度。
较之于传统的钢梁方案而言,梁结构的扰度可按照需求进行相应的调整,并且还可以有效地提高梁结构的自振频率;组合梁上的翼缘板一般都比较宽大,这样就可以有效地提高钢梁侧向上的刚度和承载强度。
轻钢-混凝土组合结构的发展前景摘要:介绍了轻钢-混凝土组合结构的概念,对其结构体系、发展现状及存在的问题进行了探讨,并阐明了该结构必将广泛应用于建筑结构工程的发展趋势.一、引言随着我国钢材产量的逐年增加和高强度、高性能建筑结构用钢的大量生产,我国已进入了大力发展钢结构建筑的新时期.目前,普通钢结构建筑的受力性能分析和设计方法已比较成熟,轻型钢结构和普通钢-混凝土组合结构也处于进一步开发和完善阶段,而轻钢-混凝土组合结构的研究还比较少.轻钢-混凝土组合结构是一种由冷弯薄壁型钢和薄壁钢管与混凝土组合而成的新型结构体系.轻钢─混凝土组合结构具有轻钢结构的优点,同时由于混凝土的存在而提高了结构的刚度和稳定性,并增强了结构的防火性能.二、轻钢-混凝土组合结构体系一竖向承重结构结构竖向承重主要以薄壁钢管混凝土柱为主.由于冷成型薄壁钢管的管壁较薄,管内部混凝土可防止钢管发生局部屈曲,还可根据其稳定性要求在管内纵向设肋,从而提高钢管的局部稳定承载力.同时钢管对混凝土有较强的约束作用,提高了混凝土的轴向抗压强度,因此,薄壁钢管混凝土柱的承载力高于钢管和混凝土的承载力之和.由于在钢管内浇筑了热容量较大的混凝土,发生火灾时能够吸收热量,从而延长了钢管的耐火极限.圆钢管轴向受力性能较好,其受弯性能及与其它构件的连接不如方钢管,但方钢管对混凝土的约束能力较差.因此可考虑采用六边形及八边形钢管,以便为梁﹑柱连接提供方便和保证.二楼面结构轻钢-混凝土组合建筑可选用多种楼面结构形式.它要求楼板必须有足够的刚度﹑强度和整体稳定性,同时应使楼板自重轻﹑厚度小,并提高施工速度.楼面结构可选用如下形式:1压型钢板和混凝土组合楼板;2密肋轻钢─混凝土组合楼板;3现浇预应力钢筋混凝土楼板;4混凝土预制叠合楼板.其中优先选用1﹑2类型.其主要优点是:1省去楼面模板支撑,节省投资,施工速度快;2压型钢板与轻钢密肋中可布置设备管线,减少吊顶高度;3平面刚度大,房屋有较强的整体性,抗震性能好.主﹑次梁可采用矩形钢管﹑双槽钢﹑冷弯U型卷边槽钢或H型﹑I字型焊接或热轧型钢.I字型钢可以是实腹的也可是空腹的,也可选用卷边槽钢-混凝土组合梁.梁板组合结构通过栓钉及剪力连接件形成整体,共同来承担楼面荷载.目前压型钢板与混凝土组合楼面结构在国内发展已比较成熟.三支撑结构1 对于单层工业厂房轻钢─混凝土组合结构,由于采用薄壁钢管混凝土柱承受竖向荷载及吊车荷载,屋架及支撑均可采用轻型钢构件,因而其支撑布置方式与普通钢结构厂房类似.即采用柱间支撑及屋盖水平﹑垂直支撑来保证厂房及屋盖的整体稳定性.2对于多﹑高层轻钢─混凝土组合结构体系,由于其侧向刚度较弱,为抵抗水平地震作用,减小层间侧移,宜在相应位置采用垂直支撑.为满足门窗开洞及其它方面需要,支撑的形式可以灵活多样,如X型﹑M型﹑W型﹑V型﹑单斜杆型﹑人字型支撑等.对位于地震区的通常的钢-混凝土组合梁楼盖宜采用偏心支撑,以便结构在地震作用下具有良好的延性及耗能性能.此外,若采用刚性梁柱节点,对于多层结构可以不设置支撑构件.四维护结构轻钢-混凝土组合结构与其它钢结构一样,应采用轻质维护材料.墙梁宜优先选用冷弯薄壁槽钢﹑卷边槽钢﹑卷边Z型钢.可采用轻型组合墙体,如:压型钢板加轻型保温隔层墙体﹑压型钢板夹芯板﹑玻纤增强水泥外墙板﹑钢网塑料墙板等.至于屋盖结构,一般采用有檩体系,亦可采用拱形波纹屋顶或轻型网架﹑轻型桁架加铺轻质保温层和彩色压型钢板.其特点是生产工厂化,制作机械化,施工方便﹑速度快﹑工期短.三、轻钢-混凝土组合结构的发展现状一国外研究现状国外一些学者已进行了薄壁型钢混凝土组合梁及薄壁钢管混凝土组合柱的试验研究.组合梁中的薄壁型钢主要有冷弯U型型钢﹑百叶薄壁型钢和装配式薄壁型钢等形式.c~h类型均能与混凝土有效地结合,来共同承受外界弯矩和剪力.其中h类型为装配式截面,布置较为灵活,可适用于不同截面尺寸的轻钢组合梁,并可作为标准型材批量生产,但在浇混凝土之前必须用框架固定其形状.a、b类型为箱形薄壁型钢截面,与混凝土的粘结性能较差,一般只起到模板的作用.此外,还可根据实际需要,在薄壁型钢混凝土梁中配置一定数量的纵向钢筋,以进一步提高其抗弯刚度和极限承载力.国外研究表明,薄壁型钢混凝土组合梁的承载力大小,取决于薄壁型钢与混凝土间的粘结力性能.粘结性能好才能使钢和混凝土两种材料共同工作,充分发挥材料的强度.而薄壁型钢的截面形状及表面有无刻痕是影响粘结力的主要因素.c~h类型,在充分咬合情况下,钢板与混凝土处于完全粘结状态,其应变相同,几乎没有滑移发生.对于不同形状的薄壁钢板,可取用不同的粘结系数,具体数值需要由试验确定.目前,轻钢-混凝土组合梁还正处于研究开发阶段.薄壁钢管混凝土柱的研究目前主要集中在短柱上,重点研究圆形和方形截面短柱在轴压荷载作用下的力学性能,包括钢壁板的局部屈曲性能,而对于长柱构件在轴压和压弯荷载作用下的性能研究还未见相关报导二国内研究现状在国内,清华大学和哈尔滨工业大学正在进行轻钢-混凝土组合构件的研究工作.哈尔滨工业大学近期进行了薄壁型钢混凝土组合梁和短柱的试验研究.共对6根梁和22个短柱构件进行了静载试验观测,取得了较为理想的结果.下面对其组合梁、柱试验情况分别加以介绍.1.薄壁型钢混凝土组合梁试验薄壁型钢组合梁采用了3种截面类型.试验中所采用的6根梁跨度均为3m,截面尺寸为,梯形截面混凝土翼缘宽为550 mm,翼缘高为80mm.每一种截面类型做两个试件,一个为素混凝土组合梁,另一个在下部配有钢筋.在试验中,采用三分点加载,使组合梁中部受纯弯作用.试验结果表明,其中b、c 两种类型的粘结性能优于a种,而c种最好.组合梁达到受弯极限承载力时,梁顶部混凝土基本上达到或接近极限压应变,同时梁下部钢板也达到了极限拉应变.这说明该种梁截面类型薄壁型钢与混凝土的粘结性能能够满足受弯承载力要求.构件破坏时,粘结力的丧失与薄壁型钢和混凝土的屈服几乎同时发生.在钢与混凝土界面粘结破坏之前,构件处于弹性阶段.随着粘结的破坏,构件刚度逐步下降,但并不显着;当粘结全部破坏时,外包薄壁型钢与混凝土之间出现了滑移,刚度很快下降.随着滑移的增加,混凝土翼缘板开裂未配筋试件或梁腹部的混凝土被剪坏配筋试件,最后导致构件破坏.由此可见,相对于配筋试件,未配筋试件具有更好的延性,说明薄壁型钢与混凝土间的粘结力对组合梁的承载力起控制作用.2.薄壁钢管混凝土组合柱试验在薄壁钢管混凝土短柱试验中,共选用圆柱、方形柱、和八边形柱三种截面类型,同时改变截面尺寸及钢材和混凝土强度进行构件的正交试验设计.钢管壁厚选用1mm和1.5m m,管径圆形截面及边长方形、八边形截面分别采用100mm、1 50mm和200mm,试件高度为400mm~1000m;混凝土标号采用C20~C30.试验结果表明,圆柱的受力性能最好,八边形柱次之,方形柱的受力性能最差.这主要是由于圆形钢管对混凝土的约束能力强于其他两种类型的缘故.圆形薄壁钢管混凝土短柱随着荷载的逐渐增大,柱中部首先突起,钢管达到屈服强度,进而出现褶皱,发生较大塑性变形,此时钢管与混凝土均达到极限强度,最后破坏现象为斜向剪切破坏.由于管壁较薄,方形钢管对混凝土的约束作用较小,强度较低.八边形钢管混凝土柱的承载力介于圆形和方形构件之间.比较之下,薄壁钢管混凝土组合柱宜优先选用圆形及八边形截面.3. 节点构造在轻钢-混凝土组合结构体系中,最关键的部位就是节点.只有节点的构造措施和受力性能得到了解决,才有可能进行结构体系的研究.原哈尔滨建筑工程学院做过大量厚壁钢管混凝土柱节点的试验研究,并在实践中得到了应用,且编入了规范,取得了很好的成果.但是由于薄壁钢管的管壁较薄,易于变形,因此节点构造较难处理.暂时可以将薄壁钢管混凝土梁、柱节点分为刚接和铰接两种形式,对其进行尝试性的理论分析及试验研究,以确定节点的合理形式和局部构造.对薄壁钢管混凝土柱与钢梁相连接的情况,可在节点处的柱子部分局部采用厚壁钢管,上、下分别与薄壁钢管相焊接,这样钢梁与厚壁钢管的连接便可以采用规范中的传统形式进行设计.薄壁型钢混凝土组合梁与其他构件的连接则比较难以处理,可以考虑在混凝土中采用预埋型钢或钢筋来实现连接,但是该种连接形式的抗弯、抗剪等力学性能还有待于研究.根据以上设想,组合梁和八边形柱节点的刚接形式,其它截面柱可采取类似构造.其中,组合梁外的薄壁钢板与柱上外套厚壁钢管焊接,内穿双角钢,并且上部纵向钢筋穿过柱子,梁外钢板与厚壁钢管焊接,薄壁钢管混凝土柱内不配钢筋或少量配筋.组合梁截面可以采用各种截面类型.铰接节点为柱子中只有角钢穿过,组合梁支承于角钢之上,梁柱间既不焊接,也没有钢筋通过,但需设置柱间支撑以承受水平荷载.除轻钢混凝土组合梁、柱体系外,还可以采用薄壁钢管混凝土柱与I字形钢梁体系及钢筋混凝土柱与薄壁型钢组合梁体系,后两者节点连接则更为容易.四、轻钢-混凝土组合结构发展的几个问题一轻钢-混凝土组合构件的研究.除压型钢板与混凝土组合板技术比较成熟外,其他轻钢─混凝土组合构件的研究目前仍较少.需对薄壁钢管混凝土柱的极限承载力及薄壁钢管的局部屈曲和不同类型冷弯薄壁型钢混凝土组合梁的受弯﹑受剪状况及整体﹑局部稳定性能进行理论分析和试验研究.二轻钢-混凝土组合结构体系及构造措施的研究.普通的钢─混凝土组合结构及轻钢结构都已进行了大量的科学研究,取得了丰硕的成果及丰富的实践经验,并制订了相应的规范和规程,我们可以借鉴以上两者的成果及经验进一步进行研究.其中梁柱节点的研究是关键.可进行薄壁钢管混凝土柱与冷弯薄壁型钢混凝土组合梁节点及薄壁钢管混凝土柱与热轧型钢﹑冷弯型钢梁节点的理论分析及试验研究.由于轻钢壁厚较小,一般只有几毫米,可考虑部分构件工厂焊接,部分构件采用现场螺栓连接.三轻钢-混凝土住宅建筑的开发.在大多数多﹑高层钢结构建筑中,均采用压型钢板─混凝土组合楼盖.如果同时采用薄壁钢管混凝土柱及轻钢混凝土组合梁作为主框架,则必将使结构的受力性能及防火性能得到改善,因此可考虑在钢结构及轻钢结构建筑中尽量多采用组合构件.可重点研究给排水管线及供电﹑供热管线与结构相协调问题,同时研究防火﹑保温﹑隔声及室内外装修等问题.四轻钢-混凝土组合结构计算理论的研究.在轻钢混凝土组合构件试验研究的基础上,可考虑进行轻钢─混凝土组合结构体系的受力性能与稳定性分析并同时对结构的抗震﹑防火性能进行研究.计算方法上,可由试验及理论分析所得各构件的力学指标及截面模量﹑参数,运用现有的通用计算软件对结构进行计算分析及设计.五施工荷载及围护结构蒙皮效应的研究.混凝土浇注前,施工荷载对薄壁钢构件变形的影响较大.可考虑在尽可能少设或不设脚手架,使薄壁钢构件的刚度足以承受施工荷载.此外,围护结构的蒙皮效应能够提高结构的承载力,其提高程度有待研究.五、结论轻钢-混凝土组合结构结合了轻钢结构和混凝土结构的优点,用于多、低层建筑具有施工方便、工期短的特点,同时使结构具有良好的抗震性能和耐火性能.若有新型墙板相配合,该结构形式将在多层建筑中取代砖砌体,从而实现真正意义上的绿色建筑,是未来民用建筑的发展方向.目前,轻钢混凝土组合板已被广泛采用,预计不久的将来,轻钢混凝土组合梁﹑柱也一定会在建筑工程中得到大量的推广和应用.。
2023年管桁架行业市场分析现状桁架行业市场分析现状:桁架行业是建筑结构系统中的一种常见结构形式,广泛应用于体育场馆、展览馆、大型会议厅、航空航天设施、桥梁等领域。
在桁架行业市场中,随着国内经济的快速发展和城市化的推进,以及人们对高品质建筑空间的需求,桁架结构的应用范围不断扩大,市场规模也呈现出稳步增长的趋势。
首先,桁架行业在国内市场中具有很大的发展空间。
随着中国大型体育场馆、展览馆、会议中心等场所的不断建设,桁架结构作为一种经济、高效且具有良好空间感的建筑解决方案,得到了广泛应用。
与传统建筑结构相比,桁架结构在提供大跨度、自由空间的同时,还能保持结构稳定和力学性能,因此备受青睐。
随着国内市场对建筑空间质量和功能需求的不断提高,桁架行业市场前景广阔。
其次,随着技术的进步和材料的发展,桁架行业也在不断创新和提升。
在传统的钢结构桁架中,由于材料与制造工艺的限制,桁架构件的尺寸、形状和连接方式有一定的限制。
但是,随着高强度材料的应用和先进的制造工艺的发展,新型桁架结构不断涌现。
比如,基于碳纤维增强复合材料的桁架结构,具有重量轻、抗腐蚀、耐久性好等优势,逐渐应用于特殊场所和高端建筑领域。
此外,随着数字化设计和仿真技术的发展,桁架结构的设计和分析也变得更加精确和高效。
再者,随着桁架行业的发展,行业竞争也在激烈加剧。
目前,国内桁架行业主要由一些大型企业和专业厂商主导,如国内知名的金属结构企业、钢结构制造商等。
这些企业拥有较强的设计和制造能力,具备较高的行业知名度和品牌影响力,形成了一定的行业壁垒。
同时,一些新兴企业也在不断涌现,针对不同的市场需求提供个性化的解决方案,加剧了市场竞争。
最后,桁架行业还面临一些挑战和隐患。
首先,由于桁架结构的设计和施工需要较高的技术水平和专业知识,人才供应可能成为制约行业发展的瓶颈。
其次,桁架结构存在一定的安全隐患,如设计不合理、制造质量不过关等问题,需要行业加强标准规范和监管。
2024年管桁架市场需求分析引言管桁架是一种具有高强度和轻质的结构材料,常被用于建筑、舞台、广告牌、展览馆等领域。
随着城市化进程的加速和人们对高品质生活的追求,管桁架市场需求也呈现出持续增长的趋势。
本文将对管桁架市场需求进行分析,以揭示市场潜力和发展方向。
市场规模与增长趋势根据市场调研数据显示,管桁架市场规模逐年扩大。
主要有以下几个方面的原因:1.建筑行业增长:城市化进程带来了大量的建筑需求,而管桁架作为一种轻质、高强度的结构材料,在建筑领域有广泛的应用。
特别是在大型高层建筑、体育场馆和展览中心等项目中,管桁架的需求量不断增加。
2.文化演艺需求:随着娱乐文化产业的蓬勃发展,演出、展览等场所对于舞台和展示结构的需求也得到了显著增长。
管桁架由于其轻便、可拆装的特点,成为了舞台和展览结构中的重要组成部分。
3.广告牌需求:城市化带来了大量的商业需求,广告牌作为一种常见的商业宣传手段,对于稳定结构和快速搭建的要求较高。
管桁架作为广告牌结构的选择,因其高强度和易于加工的特点,受到了市场青睐。
综上所述,管桁架市场规模在不断扩大,并呈现出稳步增长的趋势。
主要市场需求和应用领域管桁架作为一种功能性和美观性兼具的结构材料,其市场需求涵盖了多个领域。
以下是管桁架的主要市场需求和应用领域:1.建筑领域:在城市化进程中,高层建筑、商业综合体和体育场馆的建设需求持续增加。
管桁架作为一种轻质高强度材料,能够满足大跨度结构的需求,并提供灵活的设计方案。
因此,在建筑领域,管桁架被广泛应用于屋顶、悬挑和构件等部分的支撑和连接。
2.演艺行业:舞台和演出结构对于结构材料的要求较高,原因在于这些结构需要满足加工、装卸、运输等多个环节的需求。
管桁架由于其可拆装性能优秀的特点,被广泛应用于舞台搭建、背景装配等方面。
3.展览馆和博物馆:展览场馆和博物馆等公共建筑,往往需要频繁进行空间和功能布局的调整。
管桁架作为一种灵活易用的结构材料,被广泛应用于展馆搭建和展品支撑等方面。
钢桁架-混凝土组合桥梁发展展望
摘要:钢桁架-混凝土组合桥梁是组合结构桥梁的一个重要分支。
虽然我国的组合结构桥梁起步较晚,钢桁架-混凝土组合桥梁更是少之又少,但与传统的钢箱梁和混凝土梁相比,采用钢桁架结构能够显著降低结构自重,提高跨越能力,抗风性能更好,经济效益更佳,并且能够兼具美学功能。
因此,组合结构桥梁,特别是钢桁架-混凝土组合桥梁在国内具有广阔的发展空间。
关键词:组合结构,钢桁架,布置形式,受力特点
伴随着我国经济社会的迅猛发展,人们对于便捷交通的需求更加强烈,从而促使交通运输事业也进入了一个全新的历史发展阶段。
特别是由于有限的土地资源越来越紧张,桥梁在整个交通工程中所占的比例越来越高。
仅以我国新建的几条高速铁路为例,90%以上的线路都是采取了高架桥的形式。
而在跨越河流、山谷或其他线路时,桥梁的作用依然无法替代。
但是由于桥梁工程耗资巨大而我国目前的经济实力有限,我们在建设桥梁工程时必须综合考虑建设的需求和目前的经济实力、技术水平等诸多因素。
对于目前中国的城市桥梁而言,节省空间、降低建设周期、造型美观是我们在设计建设时需要考虑的最主要三大因素。
城市空间有限,无论是桥梁本身还是建造过程中所占的空间资源都是相对较小的。
而且在建设过程中断交施工对城市交通的影响极大,极容易造成交通拥堵。
同时在我们不断改造城市面貌的过程中,桥梁对于城市的装饰作用日趋明显,许多造型优美的桥梁成为了城市的地标性建筑。
所以城市桥梁既要节约空间施工简便,又要造型优美。
自从1824年波特兰水泥发明以来,混凝土结构以及钢筋混凝土结构长期占据着桥梁建设材料的主要地位。
而随着桥梁跨径的不断扩展,钢材以其优越的力学性能逐步成为大跨径桥梁的主要材料。
然而混凝土造价低廉的特点一直是钢材无法替代的。
如何充分发挥混凝土和钢材各自的材料优势,进一步满足桥梁的功能需求,降低工程造价,正在成为摆在桥梁工程师面前的一个重要课题。
组合结构桥梁概念的提出正是基于对工程实际需求的考虑,解决单一结构形式存在的弊病而衍生出来的新的桥梁结构形式。
将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土,分布合理地用在构件的拉伸区及其压缩区,最大限度地追求高性能、经济性是钢与混凝土组合结构的设计原则。
将两种材料合理地加以组合后,从经济性来看要优于单纯的钢结构或者混凝土结构。
钢-混组合结构最大的技术特点是组合后的性能已经超过两种材料各自的力学性能。
钢材处于拉伸区域时,其强度与延展性能能更好发挥,但当处于压缩区域时,由屈曲强度决定。
而混凝土失稳特点是比钢材便宜、自重大、抗压强度较大而抗拉强度显著小,脆性大。
因此,两者在力学上的组合主要表现在钢材与混凝土的互相支撑作用。
钢-混组合结构的力学性能不仅受到自身材料性质的影响,而且与接合面的连接形式有很大关系。
选择连接形式时要考虑结构性能的要求、施工条件,同时要充分考虑接合面的受力特点。
在众多的组合结构桥梁形式中,组合桁架桥是一种特别的结构形式。
钢桁架-混凝土组合结构桥梁与传统的混凝土箱梁桥以及其他形式的组合梁桥相比,具有其自身独特的技术优势:
(1)与传统的预应力混凝土箱梁桥相比,钢桁架替代混凝土腹板和底板,桥梁结构自重显著降低,同时也避免了混凝土的开裂以及老化等问题,采用工厂化预制拼装施工,大幅度降低建设周期,有利于节约成本提高效益;
(2)与波纹钢腹板梁桥相比:钢桁架杆节点集中,制造安装方便,现场安装的工作量小;型钢或钢管的屈曲临界荷载一般也大于波纹钢腹板;从日本的经验来看,波纹钢腹板梁桥的适宜跨径为60~100m,而钢桁架-混凝土组合桥梁的适宜跨径为80~150m,因此后者更适合于中等跨径与大跨径的桥梁结构;
(3)与钢箱-混凝土组合梁桥相比:现场安装的工作量大大减少,且能避免使用厚钢板带来的技术问题。
另外,桁架杆构造的通透性,既可以减少风力作用、提高结构的抗风性能,也能为后期维护和修缮提供便利。
总体来看,变截面连续钢桁架-混凝土组合桥梁具有如下的特点:
(1)能有效地减少桥梁结构的自重,提高跨越能力,降低工程造价;
(2)设计的自由度大,钢桁架的布置灵活多样,可兼顾美观和经济;
(3)可以降低风力作用,提高结构的抗风性能;
(4)钢桁架采用预制拼装的施工方式,施工速度快,钢桁架为上部施工提供支持,可以节省模板;
(5)结构型式简洁,通透性好,有比较好的美学效果,并且有利于增加各种景观装饰。
综上所述,钢桁架-混凝土组合梁桥具有受力明确、自重轻、造型美观、施工方便等特点[5],并可结合桁架杆的工厂化制造和节段预制拼装等新技术的运用,取得良好的经济技术效益,是大中跨径桥梁中一种有竞争力的桥型。
当然,钢桁架-混凝土组合桥梁也有其缺点,主要有以下几方面:1、全桥范围内剪力连接件的设置问题;2、小尺寸构件加工与安装难度大;3、受温度效应收缩徐变等作用的影响大等等。
钢桁架组合桥梁的布置形式是多样的,特别是变截面钢桁架组合桥梁不仅有效地提升了跨越能力,而且减小了跨中梁高,增大了桥下净空,更加适用于通航河流上架设的桥梁。
(1)横截面:从横截面布置形式看,钢桁架-混凝土板组合截面主要有如下图所示的几种形式,V形截面图是将底板退化为一根下弦杆,它从外观上看更为轻巧,但其稳定性较差,故V形截面一般用于跨径不大,桥面较窄的桥梁中。
箱形截面又可采用两主桁和多主桁,后者一般用于桥面宽度较大的桥梁中。
横向斜撑的布置形式也可以由如下图的两种形式。
图1箱形截面和V形截面
Fig.1 Box section and V section
(2)钢桁架杆:钢桁架杆可采用型钢,也可以采用钢管。
采用钢管作为桁架杆时,可在受压腹杆中灌注混凝土,形成抗压强度很高的钢管混凝土,从而提高受压杆的抗压能力。
根据需要,也可对受拉腹杆施加预应力,以降低其拉应力水平,甚至可使之维持在压应力状态。
与传统的钢桁架型式不同,现代桁架型式通过减少竖杆,减少横联等措施使得桥梁的结构用钢量大大降低,自重大大降低,造价也随之大减。
(3)纵向布置:从桥型的纵向布置形式来看,主要有等截面和变截面两种形式。
对于一般跨径不大的桥梁或大跨径缆索体系桥梁通常选择等截面,大跨径连续梁、连续刚构等桥型多选择变截面形式。
(4)剪力连接构造:剪力连接件的布置通常有两种形式,一种是沿着上弦杆均匀布置,另一种是间隔的设置群钉连接件。
对于连续结构桥梁,在跨中以及支点负弯矩区段的剪力连接件设置是不一样的,跨中区段一般设置栓钉等柔性连接件,支点负弯矩一般设置PBL或改进的PBL等刚性连接件。
组合结构桥梁在我国起步较晚,钢桁架-混凝土组合桥梁的数量在国内更是少之又少。
研究和发展组合结构桥梁还有很大的空间。
组合结构桥梁,特别是钢桁架-混凝土组合桥梁的在大中跨径桥梁的建设中具有巨大的优势,而且更加符合城市桥梁对于景观的要求。
对于桥梁设计的基本原则它具备着自己独有的特质。
美不是添加在结构上的装饰,而应该是贯穿在设计过程中的理念。
一座美观的桥梁应该是功能的自然体现,具有简洁的结构形式、新颖的造型,与当地历史文化相匹配,与自然环境相协调。
组合结构桥梁对于城市环境的适应性不仅仅体现在它对于“适用、安全、经济、美观”的满足,更重要的是其本质上就是两种结构形式(钢结构与混凝土结构)的融合,这对于体现城市的包容性以及城市发展的多元性有着天然相通的独特气质。
钢筋铁骨的坚毅与人造磐石的厚重相得益彰,现在科技衔接着古代文明,刻画了历史的痕迹,映衬出时代的风采。
任何结构都不是完美无缺的,组合结构也不例外。
作为两种材料的融合,协同工作的性能好坏是整个结构成熟稳定的标志。
连接件的选择和布置形式直接
关系到连接件的工作性能,更关系到结构整体的受力状况。
同时,两种材料的自身弱点也将同时体现在组合结构中。
混凝土受温度影响的内力的变化,收缩徐变的影响,连续结构负弯矩区段受拉等等因素都是不利的,而钢结构的应力松弛、低温脆性等缺点也是值得重视的。
组合结构桥梁的发展给科研和设计人员提供了广阔的舞台。
在进一步整合现有资源,提高物资和人员利用率的基础上,着力发展新型的组合结构桥梁将在今后成为桥梁建设与研究领域内的一大重点。
参考文献:
范立础,顾安邦.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2004
刘玉擎.组合结构桥梁[M].北京:人民交通出版社,2005.
聂建国.钢-混凝土组合结构:原理与实例[M].北京:科学学出版社,2009.
黄生富,刘玉擎. 桁腹式组合结构桥梁的构造特点[A]. 2007年全国桥梁学术会议论文集.
邵长宇. 城市高架组合结构桥梁国际发展概况[J]. 上海公路,2008(1): 28-30
项海帆等编著.桥梁概念设计[M]. 北京:人民交通出版社,2011。