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从钢-混凝土组合结构的发展论自然辩证法 摘要：本文主要从钢-混凝土组合结构发展概况、趋势跟存在的问题出发论自然辩证法。结构师在进行结构设计时，既要保证建筑的使用功能，又要确保其安全可靠。要做到这些，就需要用全面辩证的思想来指导设计，很好地解决矛盾，做到各方面的和谐统一。钢-混凝土组合结构作为新型结构形式往往需要考虑更多问题。 关键词：自然辩证法 钢-混凝土组合结构 发展概况 发展趋势 研究问题 钢-混凝土组合结构是由钢和混凝土两种材料组合而成的结构，兼具钢结构和钢筋混凝土结构的一些特性。由于钢材的抗拉性能较好但受压稳定性较差，混凝土的抗压性能较好而受拉性能很差，两种结构的组合可以更好地发挥各自的性能，使组合结构的承载能力更高，且具有节约钢材、提高混凝土利用系数、降低造价、承载力高、刚度和延性大、抗震性能好、施工方便等优点 [1]。 自然辩证法则是马克思主义哲学的重要门类，是关于自然界和科学技术发展的一般规律以及人类认识自然和改造自然的一般方法的科学，其研究目的就是为了合理地处理人与自然的矛盾。 1 国内外钢-混凝土组合结构发展概况 现代系统观认为，事物的普遍联系和永恒运动是一个总体过程，要全面地把握和控制对象，综合地探索系统中要素与要素、要素与系统、系统与环境、系统与系统的相互作用和变化规律，把握住对象的内、外环境的关系，以便有效地认识和改造对象。 钢-混凝土组合结构设计作为一项协调人与自然关系的实践活动，必然要遵循自然辩证法。在设计的过程中，无处不体现出钢-混凝土组合结构设计与自然辩证法之间密切的关系。 20世纪20年代初，加拿大首次对钢-混凝土组合结构进行了研究，他们进行了T形简支组合梁的实验研究，同时，美国也进行了相应研究，并故意将工字钢翼缘两边剪成齿条状或将梁上翼缘表面凿得凹凸不平以增加粘结力[2] 。20世纪30年代中期出现了钢梁和混凝土翼板之间的多种抗剪连接构造方法；30年代末，欧洲多国也对其进行了实验研究；50年代压型钢板开始在建筑工程中得到应用；60年代后当钢管结构得到应用后不久，又出现在钢管内填充混凝土的钢管混凝土结构。 这些技术先进的国家都制定了有关钢-混凝土组合梁的设计规范或规程，钢-混凝土组合梁设计理论逐渐得到完善。其中，最具代表性的是在欧洲国际混凝土委员会(CES)、欧洲钢结构协会(ECCS)、国际预应力联合会(FIP)和国际桥梁及结构工程协会(IABSE)组成的组合结构委员会，于1981年正式颁布的《组合结构》规范为基础进行修订和补充，欧洲标准委员会(CEN)于1994年颁布的欧洲规范4(Ec 4)[3]，对组合结构的研究和应用作了相当全面的总结，这些规范的制定为钢-混凝土组合结构的设计与发展提供了科学的依据。 我国在1974年颁布的《公路桥涵设计规范》中首次提到了组合梁的设计概念，1988年我国钢结构设计规范GBJ 17-88首次列入了“钢与混凝土组合梁”的内容，标志着组合结构受到了广泛的重视。随着《钢-混凝土组合结构设计规程》(DL／T 5085-1999)、《钢-混凝土组合楼盖结构设计规范》(YB9328—92)、《钢骨混凝土结构设计规程》(YB 9082—97)和《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28：90)等一系列规程的颁布。 20世纪80年代，我国对压型钢板混凝土组合楼板的基本性能进行了研究。20世纪90年代以来，我国各大高校主要以试验研究和理论分析为主，包括研究简支组合梁的抗弯承载力、刚度、滑移效应等；研究栓钉、槽钢、弯筋及方钢剪力连接件在混凝土中的工作性能，探讨了其破坏形态、极限承载力、荷载与滑移关系等；研究了钢-混凝土连续组合梁的性能，探讨了塑性内力重分布规律、负弯区的承载力和裂缝宽度及钢梁局部稳定性等问题[4-5] 。 此外，钢-混凝土组合结构设计必须充分考虑功能的要求，对于一个建筑来说，结构是功能的内在依据，功能是结构的外在表现，结构决定了功能，但同时，功能对结构又具有反作用，与系统的结构具有相对稳定性相反，系统的功能则表现出多样的可能性，但是由于结构设计的特殊性，结构设计是根据已定的功能需要来合理的安排受力构件的布置，因此一般经过结构设计后的建筑，其功能已经确定。 2 钢-混凝土组合结构发展趋势 现代科技革命对社会发展的推动作用主要表现在以下三个方面：1)对生产方式产生了深刻的影响。2)对生活方式产生了巨大的影响。3)促进了思维方式的变革。在钢-混凝土组合结构设计中，也充分地体现出科学技术的强大威力。 随着科技的发展，新型材料、精密电子加工零件的出现，钢-混凝土组合结构的适用范围越来越广。 清华大学聂建国教授及其团队近些年来开发出许多新型组合结构，如组合转换结构、钢管混凝土格构柱、钢板剪力墙、钢板一混凝土组合梁、双钢板型组合结构、大跨钢-混凝土组合空间结构、槽形组