钢混凝土组合梁发展史
第一阶段:创始阶段
(萌芽阶段,20~30年代),防火需要→外包混凝土钢梁
1922年:H.M.Macking在加拿大Domion桥梁公司试验2根外包混凝土钢梁几乎在同时英国国家物理实验室也进行了外包滋凝土钢梁的试验
1923年,R.A.Caughen首次进行6根T型组合梁试验,建议可以根据材料力学方法设计,并取允许粘结应力为0.03fc’。
1933:R.C.Maning等第一次研究机械剪力连接的组合梁。
1933:M.Ros首次设计推出试件研究剪力连接件,该方法行之有效,沿用至今。
1935~1936:Voellmy(瑞士)进行螺旋筋剪力连接件组合梁试验。
第二阶段:(40~50)年代,发展阶段面研究,
成果开始应用,开始制订规范,40年代开始,几乎年有组合梁的研究都采用机械剪力连接件
里海大学:槽钢,角钢,发现槽钢好
1943:里海大学报道槽钢连接件组合梁试验报告
1954年:L.M.Viest首次对栓钉连接件进行研究,并提出以残余滑移滑移为0.07mm时的剪力作为许可搞剪临界值。
第三阶段:60~70年代:全面研究,实用阶段
简支→连续,静→动,完全交互作用→部分连接,允许应力→极限状态
第四阶段:深入研,推广应用,完善规范,(中国加入),
线性→非线性,平面→空间
1.理论研究
1912换算截面法
1965:R.G.Slutter,R.G.Driscoll:极限搞弯强度计算方法
1971:R.P.Johnson:纵向抗剪
1975:R.P.Johnson:部分剪力连接组合梁的强度和变形
1994:折减刚度法(清华大学)
2.规范
AASHO(1944)
AISC(1952)
加拿大建筑试件规范(1953)
DIN1078(1954)
CEB-ECCS-FIP-IABSE(1979)
我国:《公路桥涵设计规范》1975
《钢结构设计规范》1988
《钢-混凝土组合楼盖结构设计与施工规程》YB9328-92
《钢-混凝土组合结构设计规程》DL/T5058-1999
3.应用情况
建筑:伦敦帝国大学:9层楼,60年,外包混凝土钢梁,采用栓钉剪力连接件,进行了5年观测(1883年,芝加歌呆险公司大楼,铁框架,部分用钢梁)
1961:剑桥大学5层工程实验室,跨度14.6m,活载977kg/m2
1964:剑桥大学另一座实验室也采用组合梁
桥梁
1934:澳大利亚:A.Burn,A.W.Knight设计公路桥梁,跨度:26m,板梁结构,连接件用Hooked bar
1954年:日本铁路桥高屋川桥,荒川桥为了减小噪声,由PC改为CB,h/L=1/16
1964年:半太阁高架桥:47.4米
1967年:中央主线道公路高架桥:62m
1974年:东北新干线铁路桥:70m,东北新干线:荒川桥梁:最大跨度86.7m
我国:1957:武汉长江大桥公路全面
衡阳湘江大桥公路桥面
1968年:沈阳煤矿设计院把组合梁用于煤矿井塔结构
1976年:承德钢厂18m跨吊车梁,北京钢铁设计院设计
1986年:北京香格里拉组合楼盖
1987年:太原热电厂第5期工程集中控制楼:钢-混凝土叠合板组合楼盖
1990年:南浦大桥,423m ,预制板组合梁,参考加拿大Annacies(阿拉西斯桥,跨度365m)桥
1993年:北京国贸桥
1998年:深圳北站大桥:预应力钢-混凝土叠合板组合梁
摘自 聂建国 清华大学土木工程系,《钢-混凝土组合梁及应用》2000.5