钢骨混凝土范文1
关键词：钢骨混凝土结构；高层建筑
0引言
钢骨混凝土结构是指在钢筋混凝土结构的基础上加入钢骨，使两者形成整体而充分发挥各自优势、达到共同工作的组合结构。这种结构在日本称为钢骨钢筋混凝土结构（Steel Reinforced Concrete Structure，简称SRC）[1-2]，在英、美等西方国家称之为混凝土包钢结构（SteelEncasedConcreteStructure）[3-4]，我国过去一直将其称为劲性钢筋混凝土结构。
在钢骨混凝土结构中，钢骨与外包钢筋混凝土形成整体，共同承担荷载的作用，可以充分利用各自优点，其受力性能优于这两种结果的简单叠加。这种结构优点有：（1）配置钢骨使构件的承载力大为提高，尤其是配置实腹式钢骨柱的抗剪承载力有很大提高，有利于减小构件截面尺寸和结构抗震；（2）具有更大的刚度和阻尼，有利于控制结构的变形；（3）外包混凝土提高了结构的耐久性和耐火性。
1钢骨混凝土结构的发展
钢骨混凝土的研究始于20世纪的欧美。1904年在英国，为满足钢结构的防火要求，在钢柱表面包裹一层混凝土，形成包钢结构，是SRC柱的雏形。1908年Burr完成了空腹式钢骨混凝土柱的试验，发现型钢在外包了混凝土后强度和刚度大大提高。
从1960年起，英国开始改进组合柱设计方法的研究，以此为基础形成了英国规范B55400：part5（1979）。1981年德国制定了SRC柱设计草案，1984年形成正式版本。1985年英、德、法、荷四国共同制定了欧洲组合结构设计规范Eurocodes，此规范假定型钢与混凝土完全交互作用，构成截面仅有一个对称轴，将型钢和混凝土均按照矩形应力块理论考虑，采用极限强度设计方法进行设计。
1979年美国由SSLC提出了基于纯型钢的允许应力设计方法；1989年的美国混凝土规范ACI-318中将型钢视为等值的钢筋，然后再以钢筋混凝土结构的设计方法进行SRC构件的设计；1993年，钢结构设计规范AISC-LRFD则采用了极限强度的设计方法来设计SRC结构，将钢筋混凝土部分转换成等值型钢，按照钢结构的设计方法进行设计；1994年NEHRP建筑业抗震设计规则的建议草案中设置了专章讨论组合结构的设计，综合了ACI与AISC-LRFD设计方法，并增加了组合结构的设计内容。
前苏联于1949年建筑科学技术研究所编制了《多层房屋劲性钢筋混凝土暂行设计技术条件》（BTY-03-49），1951年苏联电力工业部出版了《劲性钢筋混凝土设计规范》，1978年制定并颁布了《劲性钢筋混凝土结构设计指南》。
日本由于客观条件原因在建筑中多采用抗震性能较好的钢骨混凝土结构形式。早在1905年，白石直野设计的和田东京仓库的柱就采用了钢骨混凝土柱。1921年东京建成了高30m的日本兴业银行，就是日本典型的全钢骨混凝土结构，在1923年的东京大地震中表现出良好的抗震性能。从此钢骨混凝土结构被大量采用，1951年开始对SRC结构进行系统研究，1958年制定了《钢骨混凝土结构设计标准》。日本标准以“强度叠加法”作为理论基础，没有考虑钢骨与混凝土之间的相互作用，设计偏于保守。
我国在上世纪80年代以后，冶金部建筑研究总院率先进行了钢骨混凝土轴压短柱、偏压短柱、偏压长柱和钢骨混凝土梁的试验研究。另外，中国建筑科学研究院、清华大学、同济大学、东南大学、西南交通大学等单位先后对各种形式的钢骨混凝土构件进行了试验研究。在这些研究成果的基础上，1997年11月冶金工业部建筑研究总院负责编制了《钢骨混凝土结构设计规程》（YB9082-97）。
2钢骨混凝土的工程应用
钢骨混凝土结构具有良好的力学性能，早就得到了广大结构工程师的重视，特别是在一些多震的发达国家和地区。
美国：休斯顿得克斯商业中心大厦，79层，305m高，均采用钢骨混凝土外框架一钢骨混凝土内筒结构；休斯顿海湾大楼，52层，221m高，采用钢骨混凝土柱一钢梁框架结构。
其它地区：香港中银大厦，72层，363m高，下部为钢骨混凝土结构，上部为钢结构；悉尼恺特斯中心，198m高，采用钢筋混凝土内筒、型钢混凝土刚性悬挂内部楼层、型钢混凝土外柱结构；新加坡财政部大楼，55层，242m高，型钢混凝土核心筒结构。
前苏联在二战后的厂房及桥梁设计中采用大量此结构，并出版了“设计指南”。
日本在经历几次大地震后，钢骨混凝土结构经受了考验，更加促进了钢骨混凝土结构在日本的研究和发展。1981-1985年之间日本所建造的六层以上的建筑，钢骨混凝土结构的占了45.2%，占总面积的62.8%，其中10-15层的高层建筑中，钢骨混凝土结构占了90%。
我国从50年代开始主要在工业厂房方面应用钢骨混凝土结构。20世纪80年代以来，我国在北京、上海等地相继建了一批该种结构的高层建筑。如北京香格里拉饭店，地上24层，地下2层，高82.7米，为钢骨混凝土和钢筋混凝土混和结构一钢骨混凝土框架、钢筋混凝土核心筒，底层外柱尺寸为800mm*1000mm，内柱为800mm*800mm；上海瑞金大厦，地上27层，地下1层，总高度107米，1到9层为钢骨混凝土和钢筋混凝土混和结构，9层以上为钢柱一钢筋混凝土内筒结构；北京的国际贸易中心大厦、上海的金茂大厦、深圳的鸿昌大厦等都部分或者全部采用了型钢混凝土结构。随着我国多、高层建筑的迅速发展，钢骨混凝土在我国的应用将越来越广泛。
3结语
随着我国现代化建设的发展，高层、超高层建筑迅速发展，钢骨混凝土结构的应用越来越广泛。目前，国内外对钢骨混凝土结构有诸多方面的研究，也取得了许多科研成果。但在一些设计和计算方法上仍略显落后，应适时引进一些先进的结构设计理念，进一步完善钢骨混凝土结构设计理论，为钢骨混凝土在工程上推广应用提供科学依据。
参考文献
[1]日本建筑学会.钢骨钢筋混凝土结构设计标准及解说.冯乃谦，叶列平等译.北京：能源出版社.
[2]Architectural Institute of Japan. AIJ Standards for Structural Calculation of Steel Reinforced Concrete Structures （1987）.1991
钢骨混凝土范文2
关键词：混凝土结构；抗震性；结构
中图分类号：TV331文献标识码： A
1前沿
随着我国超高层建筑业的迅猛发展，特别是最近10年里，我国兴建了很多带有SRC构件或结构的高层建筑，如北京香格里拉饭店，柱子均为钢骨混凝土柱；北京长富宫饭店，地下部分和地上两层均为SRC结构；上海瑞金大厦，1至9层为钢骨混凝土结构；国内最高的建筑上海金茂大厦采用钢-钢骨混凝土-钢筋混凝土混合结构，核心筒为钢筋混凝土结构，四边几根大柱为钢骨混凝土柱，角柱为钢柱[2]。尽管钢骨混凝土构件和结构在我国高层及超高层建筑中应用得越来越多，到目前为止，国内外对其研究的成果多集中于构件的强度、刚度研究，少量体系研究，并不系统完善，至今未形成一套完整的抗震设计理论和可供设计人员参考使用的抗震规范或规程，因此对这种结构和构件的抗震性能和设计方法的研究是一个急迫而有意义的课题。本文介绍了SRC结构及其特点，着重总结论述了SRC结构在抗震研究方面的发展现状，指出了其抗震研究中存在的主要问题及今后的研究方向。
2 钢骨混凝土结构的特点
(1)与钢筋混凝土结构相比，由于配置了钢骨，使构件的承载力大大提高，从而有效的减小了梁柱截面尺寸，尤其是抗剪承载力提高和延性加大，可显著改善抗震性能。此外，钢骨架本身具有一定承载能力，可以利用它承受施工阶段荷载，将模板悬挂在钢骨架上，省去支撑，有利于流水作业，缩短施工工期。
(2)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，提高构件的整体刚度，显著改善钢构件出平面扭转屈曲性能，使钢材的强度得以充分发挥。采用钢骨混凝土结构，一般可比纯钢结构节约钢材达50%以上。
(3)外包混凝土增加了结构的耐久性和耐火性，钢骨混凝土结构比钢结构具有更大的刚度和阻尼，有利于控制结构的变形和振动。
3 钢骨混凝土结构抗震研究发展现状
3.1 钢骨混凝土构件试验研究
日本是对钢骨混凝土结构研究与应用较多的国家，到1985年，钢骨混凝土结构的建筑面积占建筑总面积的62.8%，10～15层高层建筑中钢骨混凝土结构的建筑物幢数占总数90%左右。钢骨混凝土结构在几次大地震中经受了考验，充分展示了它的优越抗震性能。日本早在上世纪二十年代就展开了针对SRC结构的研究，五十年代以后，促成了以累加强度为基础的SRC规范的产生。随着对SRC构件抗震性能了解的逐步深入，多次修订了SRC结构规范。1968年日本十胜冲近海地震后修改SRC结构规范要求停止使用缺乏配格构式型钢的SRC构件，并建议使用实腹式型钢[3]。
我国自20世纪70年代开始，对钢骨混凝土结构进行了一系列研究，西安建筑科技大学、中国建筑科学研究院、清华大学和东南大学等对钢骨混凝土结构进行了开拓性的研究工作，并取得了较多的研究成果。陆续开展了SRC柱和RC柱在单调及往复荷载试验、高强混凝土(SRHC)短柱抗震性能试验、异形截面钢骨混凝土柱和圆形截面钢骨混凝土柱的抗震性能试验、联肢钢骨剪力墙及钢骨混凝土核心筒的伪静力试验、钢骨混凝土剪力墙的抗震性能试验等。
其它国家针对SRC构件进行的研究主要SRC构件的循环往复荷载试验、SRC柱受弯-扭联合作用下的拟静力试验等。
3.2 钢骨混凝土框架节点试验研究
日本1952年即对SRC框架节点开展试验研究，提出了一种能够反映节点主要受力特征的滞回模型，其假定节点由四个单元模型构成，最后通过叠加每个单元模型的恢复力特征得到节点的滞回特征，理论结果与试验结果吻合较好。
我国西安建筑科技大学最早在1985年和1986年进行SRC节点的试验。随后的研究主要有，SRC节点低周荷载试验，SRHC柱与SHC梁框架边节点试验和SRHC框架节点低周荷载试验研究。在试验研究基础上，考虑了节点配箍率、含钢率和轴压比对节点延性、耗能和强度、刚度退化等影响。
3.3 钢骨混凝土结构试验研究
目前针对钢骨混凝土整体结构的动力试验研究还较少。陆续开展了SRC-RC柱-RC梁混合体系的弹塑性试验、RC柱-钢梁和SRC柱-钢梁低周往复试验、SRC框架振动台试验。
从实测的框架在各级荷载作用下的层间恢复力曲线可知，滞回曲线较为饱满，始终未出现类似RC结构中的捏拢、主筋粘结破坏及滑移等现象，证明了这种框架具有较大的延性和较强的耗能能力。
3.4 钢骨混凝土构件和结构非线性分析
组合梁柱构件的非线性分析模型多采用杆系模型。将杆中间设置为线弹性弹簧，两端采用非线性弹簧来模拟，构件的非线性变形完全集中于末端弹簧，通过合理选取末端弹簧的弯矩-曲率关系，该模型可以描述构件复杂的滞回关系。为了计算混合结构体系的弹塑性性能，非线性弹簧有基于空间屈服面模型，即P-MX-MY的形式、考虑钢骨与混凝土之间的粘结滑移形式、退化三线型模型M-恢复力模型、四折线型M-恢复力模型描述。
纤维模型是近年来流行的方法，直接将模型建立在分布截面的纤维上，直接从材料的本构关系出发得到结构的非线形性能，可以考虑轴力-双向弯矩之间的耦合作用。针对SRC结构而言，由于其由两种材料组成，它的非线性也就直接来源于钢和混凝土这两种材料的非线性和相互之间的粘结滑移。另一种方法是将SRC柱分为钢筋混凝土和钢骨两部分，其中的钢筋混凝土部分采用桁架-拱力学模型，钢骨部分沿其断面和长度进行细分，选取合适的混凝土、钢筋和钢骨的恢复力模型之后，将两部分分别得到的荷载-位移滞回曲线进行叠加用于钢骨混凝土柱的滞回曲线。
目前国内外在钢骨混凝土结构的非线性分析中广泛采用的是杆系模型和方法，包括静力弹塑性分析和动力弹塑性分析。SRC结构弹塑性分析中，梁柱构件多采用集中塑性铰模型、考虑轴力-弯矩耦合的三维空间模型等，铰模型本构多为简化的多线性模型。
4 结论与展望
我国是一个多地震国家，绝大多数为地震区，甚至位于高烈度区，而SRC结构抗震性能好，在强地震区推广使用这种结构体系有着非常重要的现实意义。
(1)随着SRC结构的日益增多，应搞清楚其在地震作用下的工作性能，由于成本以及试验条件等原因，目前针对SRC整体结构的试验研究还很少，且针对该类构件和结构的恢复力模型也多是借鉴了钢筋混凝土结构的恢复力模型。因此有必要研究该类构件和结构的恢复力模型，尤其是双向地震作用下结构和构件的恢复力模型。
(2)在结构体系方面，实际工程中往往要求部分采用SRC构件，部分采用RC土构件或钢构件的混合体系，这就必须了解这种混合体系的工作行为，解决好不同性质构件的连接过渡。目前仅有日本对其进行了报道，而我国对此项工作还没有完全展开，因此，开展SRC-RC以及SRC-钢混合结构过渡层和过渡连接的抗震性能试验和理论研究将具有较强的理论和工程实践意义。
(3)研究表明，SRC构件在承受80%极限荷载之后，钢骨和混凝土之间将产生较大的相对滑移，变形不能协调一致，因此有必要研究该类构件在地震荷载作用下的粘结滑移问题，并建立相应的粘结-滑移分析模型。
(4)在地震荷载作用下，节点的受力状态非常复杂，处于压弯剪扭复合受力状态，但目前对钢骨混凝土梁柱构件节点所进行的试验不够，应加强这一方面的研究。
参考文献：
[1] 刘大海, 杨翠如. 型钢、钢管混凝土高楼计算和构造[M ]. 北京中国建筑工业出版社, 2003.
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摘 要： 钢骨混凝土结构是在钢筋混凝土内部埋置型钢或焊接钢构件而形成的一种组合结构。主要有梁、柱、墙、板等组合构件，截面可以为实腹式和空腹式两种。文章首先阐述了钢骨混凝土结构的特点，对钢骨混凝土结构抗震进行了研究分析，最后论述了钢骨混凝土的工程应用。
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【关键词】高强钢骨混凝土；应用与发展；桥梁工程 三向应力
1. 高强钢骨混凝土综述
HSRC结构是在钢筋混凝土内部埋置型钢或焊接钢构件，并使钢骨与混凝土组合成为一个整体共同工作，而形成的一种组合结构。其特点如下：
图1 高强混凝土箱梁
图2 PCI研究用T梁（1）与钢筋混凝土结构相比，由于配置了钢骨，使构件的承载力大大提高，从而有效的减小了梁柱截面尺寸，尤其是抗剪承载力提高、延性加大，显著改善了抗震性能。
（2）与钢结构相比，钢骨高强混凝土构件的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲，提高构件的整体刚度，显著改善钢构件出平面扭转屈曲性能，使钢材的强度得以充分发挥。同时，外包混凝土增加了结构的耐久性和耐火性。
（3）钢骨高强混凝土结构比钢结构具有更大的刚度和阻尼，有利于控制结构的变形和振动。
钢骨高强混凝土充分发挥了钢与混凝土两种材料的优点，在桥梁工程中得到了广泛的应用，但到目前为止，国内外对其研究的成果多集中于构件的强度、刚度等方面，在施工方面经验不多，可供参考的资料很少。而施工现场的施工质量又严重影响着这种组合结构性能的充分发挥。笔者结合试验过程及具体的工程实践提出确保钢骨高强混凝土桥梁抗震延性的施工质量控制措施。
2. 典型高强钢骨混凝土桥工艺参数分析
苏州建园建设工程顾问有限公司以苏州地区典型桥梁做研究。高新区寒山桥是此研究工程项目之一。此桥的特殊之处是东西两侧分别采用强度为70～100N／平方毫米高强钢骨混凝土梁（图1）和强度为35～40N／平方毫米T梁（图2）。对不同混凝土进行造价比较。经比较，对于常规混凝土跨径37m的梁，当采用高强钢骨混凝土时跨径可达44m。
图3 最优造价曲线 高强钢骨混凝土具有较高的强度，因此可加大跨径或当跨径不变时可采用较小的梁高。同时，高强钢骨混凝土抗渗能力较强，因而氯化物的渗入可减少一半，从而提高结构的耐久性。在桥梁结构中采用高强钢骨混凝土，效果十分明显。苏州建园建设工程顾问有限公司对常用的预应力混凝土梁进行优化设计。进行经费用户效益分析如（图3）， 对于图3所示的曲线分三部分讨论：
2.1 针对跨径小于27.4m的梁。此类梁的控制条件为预加应力阶段的初始预应力。由于预加应力阶段的恒载长久起作用，对于所述跨径采用高胆混凝土无实际意义。
2.2 针对跨径27.4～30.5m，混凝土强度41～55MPa和跨径27.4～33.5m，混凝土强度≥55MPa的情况。由于采用高强钢骨混凝土，梁距可以加大。在此范围存在着梁距加大带来的节约及由此引起单位桥面费用增加的平衡点。
2.3 针对跨径大于30.5m，混凝土强度在41～55MPa和跨径大于33.5m，混凝土强度大于55MPa的情况。这个范围代表了所分析断面高强钢骨混凝土的最优效益。图3还反映出：
（1）随着梁混凝土强度的递增，最优造价曲线右移。这意味着在单位造价不增加的情况下，梁的跨径增大了。
（2）梁混凝土强度超过 69MPa效益减小心高强钢骨混凝土用于较小跨径时无明显效益。
近些年来，苏州市交通局和苏州建园建设工程顾问有限公司对采用高效预应力高强钢骨混凝土在桥梁工程中的应用进行了较为深入的研究。以图4断面为例，由表1可以看出，苏州地区采用高性能混凝土空心板较普通PC空心板可节省混凝土 35％以上，可节省钢铰线15％以上，在16～30m跨径范围内，材料费用节省20％。因此对于公路桥梁工程中大量使用的空心板采用高性能混凝土井进行优化设计，其经济效益十分可观。
图4 L=16m中板优化断面
图5 焊接顺序 3. 提高钢骨高强钢骨混凝土质量的施工措施
施工现场的施工质量严重影响着这种组合结构性能的充分发挥，笔者结合工程的调查分析对组合结构中钢骨柱施工质量的缺陷及原因进行分析， 结果显示钢骨高强钢骨混凝土柱施工质量缺陷主要表现在焊接质量差、H 型钢柱不垂直、纵向产生弯曲、钢牛腿标高出现偏差四个方面。其中焊接质量差、H 型钢柱不垂直，是影响钢骨高强钢骨混凝土柱延性的主要原因。为此我们提出如下改进工艺：
3.1 提高焊接质量的施工工艺措施。
（1）焊接前应先进行工艺试验，以取得最佳工艺系数，达到工艺合格、质量可靠和降低成本的目的。
（2）在焊接时改手工焊为采用ZXGI000R自动埋弧焊机，焊接时在其焊缝的两端配置引入板、引出板，做到引入板、引出板与被焊件的坡口形式相同，其长度大于60 mm ，宽度大于50 mm ，焊缝引入、引出的长度大于25 mm ，焊缝焊接完毕后用气割割除，并修磨平整。
（3）焊接时在专用的焊接胎膜上作全自动埋弧焊，按焊接工艺要求的焊接顺序进行施工，减少焊接变形。焊接顺序见图5 。
（4）施焊时，每条焊缝原则上要连续操作完成，不得不在T 字口和构件边缘停弧或换焊条时，施焊后的焊缝应立即覆盖岩棉材料给予保温，延长焊件降温时间。
（5）配置超声波探伤人员跟班检查焊接质量，不合格者应及时返修。
3.2 减少焊接变形的方法。
（1） 采用拼装模架将H 型、十字型钢板拼装成型，拼装模架如图6所示。
图6 拼装模架（2）拼装后的几何尺寸经检验合格后进行定位点焊，定位点焊的焊缝长度为60 mm ，焊缝的间隔为200 mm ，焊缝高度为6 mm。
（3）对埋弧焊电流、电压、焊接速度参数进行监控，电流：600 A～650 A ，电弧电压：35 V～38 V ，焊接速度： 0. 42 m/ min。
（4）为防止受热不均匀造成过大变形，施焊前应进行预热，预热区域应在焊缝的两侧各100 mm ，使其产生相应的反变形。
（5）划线下料应考虑焊接收缩量，以满足组焊成型后设计尺寸，使吊装就位后保证柱顶、孔眼标高一致。
4. 结论与建议
（1）钢骨高强钢骨混凝土组合结构是钢与混凝土的优点结合，是建造高层与大跨度结构较好的途径，在我国具有广阔的前景， 施工现场的施工质量严重影响着这种组合结构性能的充分发挥，探讨它的施工方法和施工工艺具有深远的意义。
（2）采用高强钢骨混凝土梁板断面高度可以降低，从而较少工程投资，这对于新建和重建桥梁均具有重要意义。
参考文献
［1］ “高强钢骨混凝土的研究及应用” 谢剑学 甘肃工业大学硕士研究生毕业论文，2000.
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关键词：组合脊骨梁 剪力滞效应 桥梁工程
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
本文所成的组合脊骨梁全称为带波形钢腹板悬臂挑梁钢-混凝土组合脊骨梁，它是由小箱梁还有大悬臂这两个主要结构组合而成。钢箱梁的两侧在纵向方向相同间距的对称当中存在一对波形钢腹板大悬臂挑梁，这个正好和混凝土的桥面板有所连接，变成了组合结构的形式。混凝土本身所承受的纵向剪力、横向弯矩都存在有容易开裂的缺陷，为了彻底解决这个问题的发生我们在桥面板当中增加了横向预应力，但是横向预应力也会逐渐的消减，所以利用了波形钢腹板轴向刚度比较低的特性来减小它的损失。因为组合脊骨梁本身宽跨市很大的所以在对称荷载的作用之下绝对不能够忽略截面的剪力滞效应，不然结构在实际当中所出现的应力就会评估不准确，结构也会因此而出现危险。目前我国对于钢-混凝土组合梁的剪力滞效应研究并不多。本文通过实验进行探索。
一、实验概况
1模型
在本次实验当中的模型使用的是两跨结构，而该结构是六千毫米加上一千五毫米，当短跨端部的螺杆在放松的时候，它的结构是一种简支体系，而如果拧紧了就会变成连续的结构。钢箱梁和挑梁顶板上面，有一个剪力连接的部件。钢箱梁顶板还有腹板的厚度均为三毫米，地板的厚度为四毫米，而挑梁腹板还有底板的厚度是三毫米，顶板厚度是两毫米。钢箱里面存在很多挑梁，而每一对挑梁所设置的位置都会有一道横隔板，根据实验模型当中每一对挑梁之间不同的情况还有稳定性要求对纵、横向加劲肋进行分布。在该模型当中的横向预应力筋布置的地方是距离每一对挑梁的两侧各一百七十五毫米的地方所在的混凝土桥面板当中的对称点。
在此次试验当中，混凝土的强度等级是C40，而钢构件都是使用Q235的钢材进行制作，在横向预应力钢筋当中所采用的钢绞线在张拉力上面我们的设计师每一根为110.96KN。
2测点布置以及加载方案
在测试当中，断面是长跨跨中截面，这里我们设该截面为A，以及内支点截面，我们设该截面为B，混凝土板上面设立了十二个测点，而在钢箱梁的四周我们设立了十六个测点。力传感器布置在短跨端部螺杆上面以及长跨端部支点上面，这两处所传来的反力值当中我们能够清楚的知道控制截面在事情情况当中所要承受的弯矩力度。
实验荷载有着两种方式，一种是以千斤顶加载的集中荷载，另外一种则是用砝码进行加载的均布荷载。在简支实验梁的A截面上面我们用集中荷载的方式进行加载，总共有四种程度的加载情况，为39、55、73还有94KN。在长跨上面布满均布荷载，共分为九点三还有12.3KN·m-1这两个级别的情况。对于连续体系的实验梁的加载位置和简支模型保持一致，在实验测试的过程当中应该要特别注意，所施加的力度大小要保证不会让支座位置的负弯矩混凝土板不发生开裂的情况。当中集中的荷载分为37、53、71还有93KN这四个级别，而均布荷载就分为9.3以及12.3KN·m-1这两个级别。加载完成之后可以按照同样的等级力度进行卸载。每一级在加载或者是卸载完成了之后，对其在各种荷载作用之下发生的应变还有变形结果分别进行测试还有记录。
二、理论模型
对于纵向应力沿截面进行横向分布的规律想要直接的得到，可以从组合脊骨梁剪力滞效应中分析。轴向刚度比较小的波形钢腹板挑梁对于组合截面的纵向变形所带来的约束并不大，所以在进行计算的时候可以对波形钢腹板挑梁所带来的影响忽略掉。除此之外，对于钢箱和混凝土板之间的滑移，在弹性的范围之内非常小，可以对此所产生的影响忽略。结合上面所说，我们能够把箱梁顶板范围之内以及钢-混凝土这两种材料设为是一种均质材料。因为对于剪力滞的计算要考虑到板件本身的宽度还有厚度，所以在进行换算的时候要保持箱梁顶板的部分在宽度还有厚度方面不会发生变化，变换的对象只是针对材料的弹性模量以及剪切模量这两个部分。
箱梁顶板的弹性模量以及剪切模量的换算按照下面的公式：Ee=(Ests+Ectc)/te、Ge=(Gsts+Gctc)/te。
在上面的公式当中，E还有G所表示的分布式弹性模型以及剪切模量，而下标出现的s、c、以及e所表示的则是钢、混凝土还有换算的材料，ts以及tc表示的是钢箱梁顶部的钢板与混凝土的翼板厚度，te则是换算箱梁顶板厚度数值，从公式当中我们知道te=ts+tc。
三、分析结果
1有限元模型
为了让分析结果准确，我们要对该结果进行验证，采用的方式就是对脊骨梁实验模型用空间有限元的方式分析。在有限元的模型当中，分别使用Shell63壳单元、Solid65实体单元还有Bsam4梁单元对钢构件、混凝土板还有剪力件进行分析，其中对于混凝土板的分析师沿着板厚而将混凝土板分为三层的，而横向预应力筋的模拟使用的是Link8杆单元。我们通过对Link8单元施加温度载荷来达到我们对横向预应力的施加，而对于螺杆锚固利用弹簧单元进行模拟，而弹簧单元中的刚度可以在模型试验当中的实测反力以及位移来进行换算。
2对比分析
我们对于简支还有连续体系组合的脊骨梁分别在集中载荷以及均布载荷作用之下的纵向正应力分析，经过了实验、理论分析以及空间有限元分析这三个步骤之后，已经初步的得出了结果。
在分析的结果当中我们得出，简支以及连续结构的大悬臂组合脊骨梁在集中荷载还有均布荷载作用之下，正弯矩还有负弯矩截面之上的混凝土板还有钢箱梁地板都出现了相当明显的剪力滞现象。在实验的过程当中，发现了混凝土悬臂翼板所呈现出来的剪力滞现象最为明显，而且还存在有相当严重的纵向正应力分布不均的情况。
在实验当中，我们分析得知大悬臂组合脊骨梁剪力滞效应在正载作用的情况之下十分突出。而且实验的相关数据也说明了组合脊骨梁在均布荷载作用之下所出现的剪力滞效应比集中荷载的情况之下要小很多。悬臂混凝土翼板的纵向应力分布也出现了很大的不平衡现象，当使用初级梁理论进行计算的时候我们可以对箱梁顶板在范围之内的混凝土板取全宽的计算方法，但是对于悬臂部分的混凝土翼板可以按照宽度本身的有效程度而进行折减。
在实验当中我们经过变分法理论、实验还有空间有限元分析这三种方法对纵向正应力的分布规律进行分析，得出来的结果基本是一致的。三种分析结果之间的差距在百分之十之内，而导致三种验证方式有所误差的原因在于试验荷载在局部上面的影响。除此之外，组合脊骨梁在均布荷载的作用之下指点负弯矩截面所呈现的剪力滞系数要比跨中正弯矩截面大百分之十左右，而混凝土悬臂翼板的有效宽度系数却小了接近百分之四十，这个分数的差距在结构的设计方案当中不能够忽略。
参考文献：
[1].程海根、强士中.钢-混凝土组合简支箱梁剪力滞效应分析[J].西南交通大学学报.2007（4）
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1 试验过程
本次试验的型钢轻骨料混凝土梁共2根，我们对试验前、试验中及试验后进行对比，变化参数包括型钢保护层厚度及箍筋间距等。试验研究的重点就是观测裂缝的产生和发展以及裂缝长度和宽度随外荷载发展的变化情况。在荷载作用下，当梁内某一点主拉应力达到并超过混凝土抗拉强度时，混凝土就会开裂，通过观察裂缝出现的荷载、位置、顺序以及开展形态和速度分析构件的受力状况。
(1)试件SRLC－1：
加载至18.0kN(极限荷载的19.8％)时，在梁受拉纵筋处，位于加载点下方出现第一条竖向裂缝，宽度约为0.02mm；当荷载达到33.5kN时，梁中下方出现第1条贯通裂缝，裂缝宽度为0.03mm；荷载达到40.0kN、52.5kN时分别出现第2条贯通裂缝和第3条贯通裂缝；当荷载加至70.3kN(极限荷载的77.3％)时，梁内混凝土出现啪啪的开裂声，跨中竖向裂缝开始向上大幅度延伸，逼近型钢上翼缘，竖向裂缝的最大宽度为0.30mm，斜裂缝的最大宽度为0.25mm；荷载88.3kN(极限荷载的97.1％)时，靠近加载点处的受压区混凝土出现大面积外鼓，并且伴有剥落现象，试件呈现出明显的弯曲破坏状态，竖向裂缝的最大宽度为0.8mm，斜裂缝的最大宽度为0.9mm。当加载到95.3kN时，这时受力最大截面处的型钢上下翼缘已经完全屈服，试件梁的承载力已不能再继续增加，但是挠度在逐渐增加并且裂缝宽度逐渐加大，这时梁已经产生了塑性铰，通过型钢的变形协调把剩余的荷载传递到梁的其余结构部分，通过这种的内力重分配之后，会达到新的平衡，因此可以得知型钢轻骨料混凝土结构具有非常良好的延性，对减小结构的地震作用具有非常好的效果。
(2)试件SRLC－2：
加载至19.0kN(极限荷载的20.7％)时，加载点正下方出现第一条竖向裂缝，宽度约为0.03mm；当荷载达到37.1kN时，梁中下方出现第1条贯通裂缝，裂缝最大宽度约为0.06mm；荷载达到47.8kN、55.8kN时分别出现第2条贯通裂缝和第3条贯通裂缝，当荷载加至64.2kN(极限荷载的69.8％)时，梁内开始出现混凝土开裂及与型钢剥离的声音，已出裂缝发展缓慢，但跨中出现新的竖向裂缝，竖向裂缝的最大宽度为0.2mm，斜裂缝的最大宽度为0.1mm；当荷载加至81.6kN(极限荷载的88.7％)时，靠近加载点处的受压区混凝土出现大面积外鼓，并且伴有剥落现象，试件呈现出明显的弯曲破坏状态，竖向裂缝的最大宽度为0.6mm。斜裂缝的最大宽度为0.9mm；当荷载达到90kN极限荷载的97.8％)时，在荷载保载的时候，在加载点受压区混凝土出现大面积压碎，有大块混凝土掉落下来，裂缝发杂迅速，跨中梁底处及其两侧约300mm左右，有七条大裂缝出现，很快裂缝达到1.3mm；荷载加到92kN(极限荷载)时，裂缝最大处已经达到1.5mm，受压区混凝土大面积剥落，裂缝贯通。当荷载达到96kN时，这时加压已经加不上荷载了，但是挠度在逐渐加大并且裂缝宽度逐渐加大。梁已经完全屈服，呈现出完全的弯曲破坏。
2 荷载－裂缝宽度曲线关系
实测试件梁裂缝宽度ω随荷载P的发展曲线，从试件SRLC－1的荷载－裂缝宽度曲线可知，混凝土开裂后，荷载－裂缝宽度曲线发展比较平缓，裂缝宽度随荷载的增长增幅比较稳定。在荷载接近81.2kN(极限荷载的89.3％)时曲线有突变，其原因主要时因为试件截面荷载逐步增长过程中，截面受拉筋、型钢承受的拉力也逐渐增大并逐渐进入屈服；在荷载达到88.3kN(极限荷载的97.8％)时，曲线出现拐点，表明裂缝宽度增幅加大，试件截面刚度退化，导致裂缝宽度增幅加大，主裂缝宽度逐渐加宽。
试件梁SRLC－2开裂后，裂缝宽度缓慢增到0.1mm。在荷载增大到接近64.2kN(极限荷载的78.8％)时，试件梁的混凝土最大裂缝宽度ωmax达到0.2mm，显示了较好的抗裂性能；在荷载达到72.5kN(极限荷载的78.8％)，曲线出现拐点，裂缝增长趋势变强，可知此时截面受拉筋开始屈服。总的说来，在使用荷载下，试件梁SRLC－2的裂缝宽度随荷载变化的增长趋势比较稳定，抗裂性能较好。
3 结论
