型鋼混凝土結構設計理論及在大跨高層建築中的應用

型鋼混凝土（SRC）結構是鋼——混凝土組合結構的壹種主要形式，由於其承載能力高、剛度大及抗震性能好等優點，已越來越多地應用於大跨結構和地震區的高層建築以及超高層建築。SRC結構比鋼結構可節省大量鋼材，增大載面剛度，克服了鋼結構耐火性、耐久性差及易屈曲失穩等缺點，使鋼材的性能得以充分發揮，采用SRC結構，壹般可比純鋼結構節約鋼材50％以上。與普通鋼筋混凝土（RC）結構相比，型鋼混凝土結構中的配鋼率可比鋼筋混凝土結構中的配鋼率要大很多，因此可以在有限的截面面積中配置較多的鋼材，所以型鋼混凝土構件的承載能力可以高於同樣外形的鋼筋混凝土構件的承載能力壹倍以上，從而可以減小構件的截面積，避免鋼筋混凝土結構中的肥梁胖柱現象，增加建築結構的使用面積和空間，減少建築的造價，產生較好的經濟效益。型鋼混凝土結構在施工上，鋼骨架可作為施工的自承重體系，獲得很好的經濟和社會效益，同時，由於SRC結構整體性強，延性性能好等優點，能大大改善鋼筋混凝土受剪破壞的脆性性質，使結構抗震性能得到明顯的改善，即使在高層鋼結構中，底部幾層也往往為SRC結構型式，如上海的第壹高樓金茂大厚和深圳的地王大廈。據日本1978年宮城縣沖地震的統計顯示，在調查的95幄層數為7～17層的SRC建築中，僅有13％（12幢）發生結構輕微損壞。因此日本抗震規範規定：高度超過45米的建築物不得使用鋼筋混凝土結構，而型鋼混凝土結構則不受此限制。我國也是壹個多地震國家，絕大多數地區為地震區，甚至位於高烈度區，因此在我國，推廣SRC結構就具有非常重要的現實意義。到目前為止，我國采用SRC結構的建築面積還不到建築總面積的千分之壹，而日本在六層以上的建築物中采用SRC結構的建築物占總建築面積的62.8％。因此，SRC結構在我國有著非常廣闊的市場和應用前景。

　該校自二十世紀八十年代初以來壹直堅持進行SRC結構計算理論與設計方法的研究，為國內較早開展組合結構研究工作的幾個單位之壹，現已積累了大量的實測與研究資料，在該領域有豐富的經驗。研究成果部分已納入正在編制的型鋼混凝土結構設計與施工規程。我們曾與華北電力設計院合作研究並設計了山西神頭電廠主廠房的鋼梁——鋼骨混凝土柱結構，解決了技術難題，使得該工程項目能夠得以實施。還與原能源部電力設計院合作研究了火電廠中型鋼混凝土結構體系的設計計算方法，並在相關規程中得到采用。（考試大註冊結構工程師我整理）