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摘要：在目前的高层建筑工程中，大多数工程都采用了钢筋混凝土结构和钢—混凝土组合结构。可以预计，在今后的很长一段时间内，钢筋混凝土材料仍然是高层建筑结构施工的主要材料，其施工技术也是现代化工程建设中的主流。但是，由于混凝土材料本身存在着自重大、脆性好、抗拉强度低的特点，使得这一问题引起的高层建筑结构耐久性、整体性问题极为突出。而钢纤维混凝土的出现则有效的解决了这一问题。本文就钢纤维混凝土概念入手分析，着重探讨了其对高层建筑结构构件的局部增强优势，以供同行探讨。
关键词：钢纤维混凝土；钢筋混凝土；高层建筑；增强；结构构件
近几年来，由地震带来的房屋倒塌和建筑物损毁是造成国民经济损失和人员伤亡的主要原因。究其原因进行分析发现，这些倒塌的房屋大多都是因为房屋整体性不佳、抗震性能不好、抗拉强度低、脆性大的特点而引起的，这种问题在高层建筑结构中表现得尤为突出，也极为明显。为此，在目前的工作中我们有必要对高层建筑结构存在的脆性大、抗拉强度低、整体性不佳等隐患进行研究，以保证施工质量和结构整体性。经过工程实践研究得出，在工程项目中采用钢纤维混凝土能够有效的改善结构延伸性、提高建筑结构抗震性等优势。
一、钢纤维混凝土概述
高层建筑随着城市化发展速度的加快越来越呈现出多样化态势，同时由此引起的问题也越来越复杂、越来越严峻。高层建筑结构作为目前建筑工程领域最为常见的结构体系之一，其逐渐趋于复杂化、多功能化和個性化发展，这也为结构整体性、抗震性和耐久性提出了新挑战。钢纤维混凝土作为解决当前高层建筑结构整体性、延伸性和抗震性的主要手段，在社会发展的现阶段越来越受到人们的重视。
1、钢纤维混凝土概念
所谓的钢纤维混凝土主要指的是以普通混凝土材料为基础，在其中添加钢纤维作为预应力筋的一种复合混凝土结构。在这种混凝土结构中，其中撒入的凌乱分布的钢纤维，从而阻止混凝土内部裂缝的出现和了扩展，减少宏观裂缝的形成，因而显著的改善了混凝土结构的抗弯、抗拉、抗冲击能力，使得混凝土结构存在着良好的延性。
2、钢纤维混凝土特点
根据工程施工现状进行分析，钢纤维混凝土是将钢纤维掺杂在普通混凝土中的一种复合结构，其中钢纤维在混凝土中的作用主要在于阻止混凝土结构裂缝的产生和增大，改善原来混凝土结构的抗拉、抗弯和抗剪应力，提高混凝土结构的断裂韧性以及抗冲击能力，显著的增强结构的抗疲劳和耐久性能。经过分析总结，钢纤维混凝土结构与普通的混凝土结构相比较存在着力学性质好、极限抗拉强度高、断裂韧性弯曲值大、抗冲击能力强的特点。
二、我国高层建筑工程中常用的钢纤维混凝土品种和特性
1、高层建筑中常见的钢纤维混凝土品种
在现代化建筑工程项目中，钢纤维混凝土的应用越来越广泛，其所引发的混凝土结构品种共、特性也越来越繁杂。在我国国内的高层建筑机构工程中，经常才用到的钢纤维混凝土主要有细钢丝切断圆直型钢纤维、剪切型钢纤维、碳钢熔抽型钢纤维、高强度钢丝切断型钢纤维等。其中在目前最为常见的主要为钢板剪切型钢纤维和钢锭铣削型钢纤维两种。
2、钢纤维混凝土特性分析
钢纤维混凝土是混凝土家族一个性能优良的新型结构，由于钢纤维结构本身具备着裂缝约束的激励，因此其在应用中能够提高复合材料受力前后的裂缝发生问题。对于一般的钢纤维混凝土而言，其在应用中本身具备着强度高、抗冲击能力强，且抗震性能好的优势。经过多年的研究，钢纤维混凝土早已经在多层、高层和超高层建筑结构中普遍的应用，尤其是在节点施工中，更是得到了前所未有的重视。
三、钢纤维混凝土结构在我国高层建筑结构中的应用
由于钢纤维混凝土存在着限制混凝土裂缝扩展、提高结构延性和整体性的优势，其在目前的建筑工程项目中得到广泛的应用，其具体应用情况如下：
1、提高梁柱节点（扁梁柱节点）的抗震性能
国外在20世纪70年代首先对钢纤维混凝土梁柱节点进行了抗震实验，证明钢纤维混凝土梁柱节点与普通混凝土梁柱节点相比，在强度、刚度、耗能能力和梁钢筋粘结锚固方面有较大的改善，采用钢纤维混凝土梁柱节点的框架与普通钢筋混凝土框架相比，结构的延性提高57%，耗能能力提高130%，荷载循环次数提高15%。在框架梁柱节点采用钢纤维混凝土可替代部分箍筋，既改善了节点区的抗震性能，又解决了节点区钢筋过密，施工困难等问题。
我国对钢纤维混凝土梁柱节点的抗震性能也进行了较系统的应用研究，积累了不少经验，钢纤维混凝土结构设计与施工规程给出了设计和施工建议。近年来，扁梁结构在高层建筑中得到广泛应用，扁梁宽度大于其高度，有时也大于柱的宽度。扁梁柱节点传力机理更加复杂，对其抗震性能的研究还有待深入。
2、改善连梁的抗震性能
在高层建筑框架一剪力墙和框架一核心筒结构中，联肢墙洞口连梁既起着调节和保证联肢墙侧向刚度的作用，又是抗震联肢墙的第一道防线，起着消耗地震能量的作用。静力和动力试验结果均证明，连梁变形性能的改善能有效地改善结构的变形性能，有效减轻主体结构构件的损坏，使结构达到抗震设防目标。实际设计中，连梁的跨高比一般都较小（短梁），极易发生脆性的剪切破坏。如何提高联肢墙洞口连梁的延性，是学术界关注的重点问题之一。对连梁与剪力墙连接节点的研究也表明，掺人钢纤维可改善该节点区的抗震性能。
3、改善高强混凝土柱的延性
在高层建筑结构底部柱子中采用高强混凝土能减少柱子的截面，减少短柱的出现。但高强混凝土脆性大，延性较差，在地震区如何既发挥高强混凝土的优势又满足构件的延性要求，是研究的热点问题之一，研究的方向主要有：一是将高强混凝土置于被约束状态之中，如钢管混凝土、套箍混凝土等；二是改性高强混凝土，在高强混凝土中添加某些组分来改善其延性。添加钢纤维是其中的途径之一，乱向分布的短纤维能阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展，从而明显改善混凝土的变形性能。掺加钢纤维提高柱子的延性主要是通过提高柱子的受压区边缘极限压应变来实现的，在高强混凝土中掺入适量钢纤维，能够大幅度提高高强混凝土柱子的延性，对解决高层建筑结构短柱延性差的问题提供了有效的途径。
四、结束语
钢纤维混凝土最早在多高层建筑结构中的应用研究是在梁柱节点方面，随后其应用研究渐渐扩大到其他关键部位，如底层柱子、深（短）梁、扁梁柱节点、桩基承台等，这一技术的应用有效的改善了传统的建筑结构质量和整体性问题。
参考文献
[1]黄承逵，赵国藩.纤维混凝土结构技术规程修订简介[A].第十届全国纤维混凝土学术会议论文集[C]，2004.
[2]赵国藩，彭少民等.钢纤维混凝土结构[M].北京：中国建筑工业出版社.1999.
关键词：钢纤维混凝土；钢筋混凝土；高层建筑；增强；结构构件
近几年来，由地震带来的房屋倒塌和建筑物损毁是造成国民经济损失和人员伤亡的主要原因。究其原因进行分析发现，这些倒塌的房屋大多都是因为房屋整体性不佳、抗震性能不好、抗拉强度低、脆性大的特点而引起的，这种问题在高层建筑结构中表现得尤为突出，也极为明显。为此，在目前的工作中我们有必要对高层建筑结构存在的脆性大、抗拉强度低、整体性不佳等隐患进行研究，以保证施工质量和结构整体性。经过工程实践研究得出，在工程项目中采用钢纤维混凝土能够有效的改善结构延伸性、提高建筑结构抗震性等优势。
一、钢纤维混凝土概述
高层建筑随着城市化发展速度的加快越来越呈现出多样化态势，同时由此引起的问题也越来越复杂、越来越严峻。高层建筑结构作为目前建筑工程领域最为常见的结构体系之一，其逐渐趋于复杂化、多功能化和個性化发展，这也为结构整体性、抗震性和耐久性提出了新挑战。钢纤维混凝土作为解决当前高层建筑结构整体性、延伸性和抗震性的主要手段，在社会发展的现阶段越来越受到人们的重视。
1、钢纤维混凝土概念
所谓的钢纤维混凝土主要指的是以普通混凝土材料为基础，在其中添加钢纤维作为预应力筋的一种复合混凝土结构。在这种混凝土结构中，其中撒入的凌乱分布的钢纤维，从而阻止混凝土内部裂缝的出现和了扩展，减少宏观裂缝的形成，因而显著的改善了混凝土结构的抗弯、抗拉、抗冲击能力，使得混凝土结构存在着良好的延性。
2、钢纤维混凝土特点
根据工程施工现状进行分析，钢纤维混凝土是将钢纤维掺杂在普通混凝土中的一种复合结构，其中钢纤维在混凝土中的作用主要在于阻止混凝土结构裂缝的产生和增大，改善原来混凝土结构的抗拉、抗弯和抗剪应力，提高混凝土结构的断裂韧性以及抗冲击能力，显著的增强结构的抗疲劳和耐久性能。经过分析总结，钢纤维混凝土结构与普通的混凝土结构相比较存在着力学性质好、极限抗拉强度高、断裂韧性弯曲值大、抗冲击能力强的特点。
二、我国高层建筑工程中常用的钢纤维混凝土品种和特性
1、高层建筑中常见的钢纤维混凝土品种
在现代化建筑工程项目中，钢纤维混凝土的应用越来越广泛，其所引发的混凝土结构品种共、特性也越来越繁杂。在我国国内的高层建筑机构工程中，经常才用到的钢纤维混凝土主要有细钢丝切断圆直型钢纤维、剪切型钢纤维、碳钢熔抽型钢纤维、高强度钢丝切断型钢纤维等。其中在目前最为常见的主要为钢板剪切型钢纤维和钢锭铣削型钢纤维两种。
2、钢纤维混凝土特性分析
钢纤维混凝土是混凝土家族一个性能优良的新型结构，由于钢纤维结构本身具备着裂缝约束的激励，因此其在应用中能够提高复合材料受力前后的裂缝发生问题。对于一般的钢纤维混凝土而言，其在应用中本身具备着强度高、抗冲击能力强，且抗震性能好的优势。经过多年的研究，钢纤维混凝土早已经在多层、高层和超高层建筑结构中普遍的应用，尤其是在节点施工中，更是得到了前所未有的重视。
三、钢纤维混凝土结构在我国高层建筑结构中的应用
由于钢纤维混凝土存在着限制混凝土裂缝扩展、提高结构延性和整体性的优势，其在目前的建筑工程项目中得到广泛的应用，其具体应用情况如下：
1、提高梁柱节点（扁梁柱节点）的抗震性能
国外在20世纪70年代首先对钢纤维混凝土梁柱节点进行了抗震实验，证明钢纤维混凝土梁柱节点与普通混凝土梁柱节点相比，在强度、刚度、耗能能力和梁钢筋粘结锚固方面有较大的改善，采用钢纤维混凝土梁柱节点的框架与普通钢筋混凝土框架相比，结构的延性提高57%，耗能能力提高130%，荷载循环次数提高15%。在框架梁柱节点采用钢纤维混凝土可替代部分箍筋，既改善了节点区的抗震性能，又解决了节点区钢筋过密，施工困难等问题。
我国对钢纤维混凝土梁柱节点的抗震性能也进行了较系统的应用研究，积累了不少经验，钢纤维混凝土结构设计与施工规程给出了设计和施工建议。近年来，扁梁结构在高层建筑中得到广泛应用，扁梁宽度大于其高度，有时也大于柱的宽度。扁梁柱节点传力机理更加复杂，对其抗震性能的研究还有待深入。
2、改善连梁的抗震性能
在高层建筑框架一剪力墙和框架一核心筒结构中，联肢墙洞口连梁既起着调节和保证联肢墙侧向刚度的作用，又是抗震联肢墙的第一道防线，起着消耗地震能量的作用。静力和动力试验结果均证明，连梁变形性能的改善能有效地改善结构的变形性能，有效减轻主体结构构件的损坏，使结构达到抗震设防目标。实际设计中，连梁的跨高比一般都较小（短梁），极易发生脆性的剪切破坏。如何提高联肢墙洞口连梁的延性，是学术界关注的重点问题之一。对连梁与剪力墙连接节点的研究也表明，掺人钢纤维可改善该节点区的抗震性能。
3、改善高强混凝土柱的延性
在高层建筑结构底部柱子中采用高强混凝土能减少柱子的截面，减少短柱的出现。但高强混凝土脆性大，延性较差，在地震区如何既发挥高强混凝土的优势又满足构件的延性要求，是研究的热点问题之一，研究的方向主要有：一是将高强混凝土置于被约束状态之中，如钢管混凝土、套箍混凝土等；二是改性高强混凝土，在高强混凝土中添加某些组分来改善其延性。添加钢纤维是其中的途径之一，乱向分布的短纤维能阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展，从而明显改善混凝土的变形性能。掺加钢纤维提高柱子的延性主要是通过提高柱子的受压区边缘极限压应变来实现的，在高强混凝土中掺入适量钢纤维，能够大幅度提高高强混凝土柱子的延性，对解决高层建筑结构短柱延性差的问题提供了有效的途径。
四、结束语
钢纤维混凝土最早在多高层建筑结构中的应用研究是在梁柱节点方面，随后其应用研究渐渐扩大到其他关键部位，如底层柱子、深（短）梁、扁梁柱节点、桩基承台等，这一技术的应用有效的改善了传统的建筑结构质量和整体性问题。
参考文献
[1]黄承逵，赵国藩.纤维混凝土结构技术规程修订简介[A].第十届全国纤维混凝土学术会议论文集[C]，2004.
[2]赵国藩，彭少民等.钢纤维混凝土结构[M].北京：中国建筑工业出版社.1999.