预应力钢骨混凝土梁研究与应用进展

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1、预应力钢骨混凝土梁研究与应用进展【摘要】随着现代化技术的不断发展，预应力钢骨混凝土梁作为一种新型的建筑结构形式，既具有钢骨混凝土结构的特点，也具有预应力结构的特点。本文从预应力钢骨混凝土梁的受力性能、设计理论以及在工程中的应用出发，浅要分析了这种结构的应用与发展，以供参考。【关键词】预应力；预应力钢骨混凝土；受力性能预应力钢骨混凝土是当前社会经济发展以及技术水平提高的产物，它不仅具有预应力结构的特点，还具有钢骨混凝土结构的特点。随着城市建设的不断发展，城市中不断涌现出了高层、超高层、大跨度等大型建筑，并由于人们生活水平的提高，对建筑物也提出了更好的要求，在建筑工程

2、施工过程中，为了提高工程的抗震性能以及稳定性，我们将这种新型的结构形式运用在施工中，实践着证明，这种结构形式能够有效的保证建筑工程的质量，具有十分广阔的发展前景。相对于预应力混凝土梁而言，预应力钢骨混凝土梁的抗震性能、抗剪承载力、刚度等性能都优于预应力混凝土梁，并且具有施工简便的优点，但是在该结构施工中，一方面会受到钢筋布置的限制，另一方面会增加钢材的用量，极大的浪费了工程的经济成本。与钢骨混凝土梁相比，预应力钢骨混凝土梁具有以下几种优点：（1）可以避免裂缝的出现或者发展；（2）能够控制建筑的挠度；（3）可以有效的放大建筑的跨高；（4）比钢骨混凝土的钢材用量少。但

3、是预应力钢骨混凝土梁的施工工序比较复杂，需要在施工中采用先进的技术进行。1.受力性能研究1.1静力试验研究在某市的建筑工程中，采用的预应力钢骨混凝土梁结构进行施工，在该结构施工过程中，工程师对其进行了大尺寸模型静力试验，并需要对整个施工过程进行全方位的监测与管理。为了在试验过程中取得建筑结构的真实受力情况，研宄者可以将实验模型设计成一个3层的建筑结构模型，并在该模型的顶部适当加设重力，从而使模型与实际结构受到同等比例的受力。在工程师测试的过程中，其主要内容包括以下几个方面：首先，需要对混凝土与工字型钢材的受力情况进行测试；其次，需要对建筑的负载能力以及挠度曲线进行

4、测试；再次，需要对建筑工程因荷载过大在引起的裂缝以及裂缝的发展趋势进行测试；最后，需要对裂缝施工后的所有情况进行测试。通过长期试验结果证明：（1）如果施工人员对建筑工程的剪力连接件设计合理，那么钢骨与混凝土就可以保持一致的工作，而且在建筑结构梁上发生裂缝之前与之后都能够满足截面梁的假定结果；（2）在施工过程中，施工人员通过钢骨的设计与施工可以保证裂缝之间具有均匀的间隔，并能够控制裂缝的发展趋势，降低裂缝变宽的可能性，当施工人员将预应力钢骨混凝土梁卸载之后，经过一夜的时间之后再对其进行观察，发现这种施工效果佳。为了对预应力钢骨混凝土梁的受力情况进行全方位的监测，需要

5、在该梁中埋设适量的钢筋，并对其进行跟踪检测，从而分析出预应力钢骨混凝土梁内部与建筑上部结构之间的关系。通过对其受力情况的监测，得到以下两点结论：一方面如果建筑结构的上部只有几层时，受到建筑高度的影响，导致整个建筑的整体性不足，此时上部结构会通过转换梁将相应的荷载力传递到柱或者核心筒当中，此时预应力钢骨混凝土中的内力会随着建筑的高度变化而变化。另一方面如果建筑结构的层数达到一定数量，那么建筑结构就会具有整体性，此时上部结构就会通过供机制将荷载力传递到柱或者核心筒，并且预应力钢骨混凝土梁的内力会形成一个恒定的值。1.2低周反复荷载试验研究为了解PSRC梁的抗震性能，我

6、们进行了4根不同参数的梁的低周反复荷载试验，梁跨度均为4.2m，梁宽为200mm，高为300mm，跨高比为14:1。4根梁中的2根为PSRC梁（PSRC—1和PSRC—2），PSRC一1和PSRC—2预应力度分别为0.75和0.85，PSRC一1对称配置8根05的钢丝，PSRC—2对称配置2根审15的钢绞线；另两根则分别为预应力高性能混凝土梁（HPC）和钢骨混凝土梁（SRC）o上述试验数据较为系统地研宄了PSRC梁的破坏形态、恢复力模型、变形恢复能力、延性、刚度退化和耗能能力等重要抗震性能指标。研宄表明：（1）预应力钢骨混凝土梁在低周反复荷载作用下破坏形态为弯曲破

7、坏；（2）PSRC梁的滞回曲线呈梭形，且较丰满，抗震性能优良；（3）PSRC梁的骨架曲线峰值明显高于SRC梁，说明施加预应力能提高钢骨混凝土梁的极限承载力；（4）PSRC梁和SRC梁的屈服后刚度退化较为明显，占总退化刚度的比例也较为可观，配置预应力筋能显著提高PSRC梁开裂刚度，但对屈服后刚度影响不明显；（5）大位移阶段，预应力钢骨混凝土梁的耗能发展非常良好，反映了其优良的抗震性能。1.工程应用2.1某大厦PSRC转换梁大厦主楼32层，地下3层，高133.7m，因功能需要下面6层为大开间，故在第7层设置一转换层并兼作设备层，上部26层250mm厚剪力墙支承于此转换

8、层结构上。