陈学锋

(四川公路桥梁建设集团有限公司大桥分公司，四川 成都 610072 )

随着现代科研技术的不断发展，组合梁能够结合多种材料应用增强梁耐久性、拉力和压力。通过活性粉末混凝土和普通混凝土的形成的组合梁，能够减轻梁的自重，加强物理性能。

1 混凝土和组合梁相关定义和实用性分析

1.1 活性粉末混凝土

活性粉末混凝土具有很强的耐久性、抗压性。是一种高强、高性能的新型建筑材料。就其工程应用而言，它有着耐久性和抗压性的特点。除此之外，因为活性粉末混凝土的骨料本身径长就短，因此它能够填满物质之间的空隙，减小界面过渡区的厚度和范围，增强组合梁的抗腐蚀性能和力学性。

1.2 普通混凝土

普通混凝土的原料有水、沙石、矿物掺和物、化学添加剂(视工程建设情况添加)。经过原料的配比，在水泥的黏合搅拌和振捣和养护后，能够形成密实、硬化的混凝土。

1.3 混凝土组合梁

混凝土组合梁又称联合梁，它是由两种或以上的建筑材料经过不同工序结合而成的梁。在建筑施工中，组合梁在布置上有不同，如预应力钢筋混凝土和现浇梁的结合。

2 组合梁的界面应力分析

2.1 特殊组合梁构件分析

如下图所示，由活性粉末混凝土预制成“U”型槽，通过内填入普通混凝土后，能够合成特殊的组合梁。这种结构的组合梁在施工时，不需要进行钢筋捆扎和支模，仅将普通混凝土倒入“U”型模型就能完成搭接。这种方法减少了绑扎工序和布筋，施工操作简单、安全性更高。利用这种结构，在减少钢材、混凝土的用量的同时，也将工程成本进行了控制。可见，利用这种特殊的组合梁，满足了施工经济性和适用性的统一。

2.2 增强组合梁界面应力的方法

2.2.1 物理搭接

为了加强活性粉末混凝土和普通混凝土的黏合程度，可以采用物理搭接的方式。在浇筑前，首先将活性粉末混凝土外观进行打磨、除锈、将疏松层磨损，从而得到坚实的基层；之后，通过对U 型槽凿毛、磨平，可以形成坚实的结合面剪力键，能够加强和普通混凝土的黏合程度。除此之外，在预制U 型槽梁时，还可以间隔设置一些小型的钢筋垫块，帮助结合面剪力键的形成。通过物理打磨、垫块的方式能有效辅助结合面的合成，不过这种方法耗时耗力，施工效率低。

2.2.2 化学黏合

利用化学黏合的方式能够最大程度地提升施工效率，满足结合面形成的各项需要。采取粘结的原理，将预制的活性粉末混凝土制件内部表面清洗干净、晾干，依据结合梁的生成强度涂刷适量的化学粘结剂，在适当的温度和湿度下将普通混凝土进行粘结，经过养护后，形成高强度、耐久性的组合梁。这种组合梁方式节约时间、见效快，适合大型施工预制组合梁。

3 组合梁的界面应力实践分析

3.1 有限元模型下对材料特性分析

在有限元实体模型建立时，钢筋、混凝土的使用环境都为理想环境，均采用双线性随动强化屈服准则；在进行应力附加时候，对材料都是执行的多线性、同性硬化破坏，在模拟时，组合梁内部结合性较好，没有发生滑动和偏移。

3.2 组合梁在受到破坏时的静力特征

为了分析组合梁在收到破坏时界面应力的变化，现进行静力特征分析。在组合梁下端施加15*1458.6KN 的破坏力下，相关性能分析如下图1 所示：

(表1 静力特征分析)

随着荷载加重，挠度和组合梁的外观状态如下图2。

由上图可知，组合梁刚开始处于弹性阶段，应变力成正比。当加载荷载于4500KN 时，顶板、腹板交界处出现裂隙，在负载加到5500KN 左右时，构件产生大规模劈裂，组合梁中钢纤维开始承担拉应力。随着荷载的继续增加，组合梁发生破坏，由此可见，组合梁对比普通的混凝土梁有着更好的抗压、抗拉、抗破坏性能。

4 结语

本文通过对活性粉末混凝土、普通混凝土及形成的组合梁的定义进行简述，将其形成原理、使用优点、适用范围、界面应力进行了分析。结合耐久性、抗腐蚀、抗压、抗拉的性质，组合梁也有着低成本、易操作、高效率的性价比。相信在建筑行业的发展下，组合梁的未来的应用范围会更加广泛。