建筑工程期刊论文发表实用新型结构体系探讨

　　摘要:重点从结构体系的灵活性和适用性角度，探讨了在我国常用的几种新型建筑结构体系，为工程设计人员进行结构体系选型提供了一些参考。

　　关键词:实用,新型结构,灵活

　　任何一种建筑结构的推广和应用必须经得起安全、适用、经济三方面的考验。尤其是随着市场经济的不断发展，人们对建筑结构体系所带来的经济效益越来越重视。以下主要从结构体系的灵活性和实用性角度方面探讨了目前在我国常用的几种建筑结构体系。

　　1型钢混凝土结构

　　型钢混凝土结构是指在型钢周围配置少量钢筋并浇筑混凝土的结构。型钢混凝土结构有诸多优点:1)承载力高，刚度大，延性与抗震性能好，在多地震的我国有很大的使用空间。2)具有较大的抗扭及抗倾覆能力。3)相同截面的构件，SRC结构是RC结构承载能力一倍以上，可以设计出最佳截面尺寸，从而减轻结构自重，增加净空高度和使用面积。4)施工安装时，梁柱型钢骨架本身构成了一个强度、刚度较大的结构体系，可以作为浇注混凝土时挂模、滑模的骨架，大大减少支模的人工与材料，可实现连续化施工，缩短施工工期。5)与钢结构相比，钢骨混凝土构件的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲，明显地减少在钢结构中设置大量支撑的工作量。6)型钢混凝土防火防腐蚀性能好。基于此，型钢混凝土结构已与传统的四大结构并列，共同形成五大建筑结构体系。

　　但是，还有一些问题，诸如型钢与混凝土之间粘结滑移理论，节点构造问题，以及制定适合我国国情、有我国自己特色的型钢混凝土设计规范等多方面还需要做大量工作，使型钢混凝土的设计更加优化和经济。

　　2钢管混凝土结构

　　钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。它可以避免或延缓钢管发生局部屈曲，使混凝土改变为三向受压的应力状态，因而混凝土抗压强度大大提高，使混凝土的抗压性能更为有利地发挥，这是在混凝土技术上的一大突破。

　　钢管混凝土由于其受力性能及结构特点使其具有以下主要优点:1)承载力高、刚度大、延性和抗震性能好。2)抗压、抗扭和抗剪性能好。3)构件截面小，节约了建筑材料，增加了使用空间，且结构自重减轻，从而减小了基础的负担，同时减小了地震反应。4)可有效地防止高强混凝土的脆性破坏，为使用高强、高性能的材料奠定了基础。5)取材容易，施工方便，可为逆作法施工创造条件，可适应先进的泵灌混凝土工艺，是一种具有高效施工技术的结构。6)抗疲劳、耐冲击，耐火性能优于钢结构。7)在相同的条件下，相比其他结构体系，可节省钢材约50%，这就带来相当可观的经济效益。

　　目前对于钢管混凝土结构体系还有一些问题，诸如节点及墙柱的连接、屈服后的性能、在周期反复荷载下混凝土和钢的粘结力表现、钢管局部压屈的可能性、混凝土的水化热等诸多问题都有待进一步的研究。

　　3底部框剪砌体房屋结构

　　底部框剪砌体房屋是指底部一层或两层为空间较大的框架一抗震墙，上部为多层砌体的结构。多层砌体房屋结构，这一传统的结构体系由于构造简单，施工方便，造价较低以及就地取材等优点，一直是我国民用建筑的主要结构形式之一。改革开放以来，底部框剪砌体房屋得到了广泛重视和迅速发展。这是由于市场经济的不断发展，促使沿街建筑的底部或底部两层成为商业和办公用房。另一方面，对小区环境质量要求的提高，多层建筑的底部成为开放式大空间，这不仅改善了房屋之间空气流通条件和居住质量，并且增加了小区的公共活动空间和居民之间的交流条件。这些都促使了框架一剪力墙砌体房屋结构的研究、发展和推广应用。

　　底部框剪砌体房屋中框剪层具有较大的抗震承载能力和良好的变形、耗能、减震作用，但侧向刚度较小，破坏状态一般为延性破坏，而砌体层具有一定的抗震承载能力，侧向刚度较大但变形和耗能能力相对较差，破坏状态属于脆性破坏。为了协调解决这一矛盾，提高这种结构的整体抗震能力，应经过合理设计使房屋的薄弱层既能出现在变形和耗能能力较好的底部框剪层，又可避免框剪层变形过分集中，而过早失去抗震能力，于是要求:底层应设置为框架一抗震墙体系，对房屋的抗震能力要求应更高一些，过渡楼层的抗震能力应适当加强，上部砌体房屋的纵横墙布置应尽量做到规则，以满足“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防三水准设计原则。

　　4密肋壁板轻框结构

　　密肋壁板轻框结构主要由轻型框架(隐形框架)与密肋复合墙板构成。密肋复合墙板是以截面及配筋较小的钢筋混凝土为框格，内嵌以炉渣、粉煤灰等工业废料为主要原料的加气硅酸盐砌块。

　　密肋壁板轻框节能结构体系的特点:1)结构自重轻、抗震性能好、承载力高、整体性好，形成三级地震能量释放体系，即先填充块、再框格、后外框架的破坏机理，从而满足抗震设防的二阶段三水准的设计思想。2)结构适应性强。它打破了传统的建筑模式，以板块装配，组体灵活。针对不同层数，不同使用功能的建筑，通过改变墙板肋梁、肋柱的间距及配筋以调整墙板刚度及承载力，并可通过改变墙体间框架柱的截面及配筋调整结构的刚度和承载力。3)虽然墙体厚度减小，但是保温性能好，且使净使用面积增大。4)施工速度快。结构采用装配现浇式施工，机械化程度高，大大缩短工期。5)填充块体可有效提高结构的抗侧力刚度，拓展框架结构的建造高度。6)复合墙板不仅起围护、分隔空间和保温作用，而且可作为承力构件使用，从而可有效减小框架截面尺寸及配筋量，降低结构经济指标。7)社会与经济效益显著。保护环境，节约土地，大量利用工业废渣，降低造价。

　　为适应国家节能建筑、墙体改革、保护耕地及住宅产业化的需要，西安建筑科技大学历时10年之久，研究开发以密肋复合墙板为主要承力构件的新型建筑结构体系—密肋壁板轻框结构体系。这种结构体系在小高层以下的居住建筑中具有极好的应用前景。目前，密肋壁板轻框结构体系己在陕西省推广应用，同时被列入2002年建设部科技成果推广计划。

　　7结论

　　新型建筑结构体系首先应该采用组合结构的形式，充分发挥了混凝土和钢材的优点，使其承载力高、延性好，与钢结构相比，提高了结构的抗侧刚度，解决了钢结构中存在的耐火性和耐腐蚀性问题，并降低了结构的造价;与混凝土结构相比，可以大大减小构件截面尺寸，减轻了结构的自重，还可以使基础的造价降低，在南方软土地区这个优势尤为明显。考虑到我国钢产量已居世界前列，因而新的多高层建筑结构体系应当是以钢材为骨架，采用组合结构柱，钢或钢一混凝土组合梁，楼(屋)盖则主要由预应力预制混凝土楼板或压型钢板混凝土组合楼板构成，侧向荷载由组合框架、剪力墙承担，拥有多道抗震、抗火防线的结构。由于长期在建筑领域占统治地位的粘土砖将被环保节能建筑材料所取代而逐渐退出历史舞台，这无疑给新型建筑结构体系在我国的大力发展提供了极佳的机遇。

　　参考文献

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