钢-混凝土组合结构（以下简称“钢-混组合结构”）是指通过剪力连接件将钢板梁、钢箱梁、钢桁梁等钢结构与钢筋混凝土构件结合成组合截面共同工作的一种复合式结构，是一种在钢筋混凝土结构和钢结构的基础上发展起来的结构形式，兼具二者的优点。一方面，同钢筋混凝土结构相比，钢-混组合结构截面尺寸小，自重轻，抗震性能良好，且施工工期短、效率高；另一方面，同钢结构相比，钢-混组合结构整体刚度大，稳定性和整体性良好，抗火性能和耐久性能均有所改善。如今，钢-混组合结构桥梁已经成为桥梁结构形式的一个重要分支，常见的种类包括钢-混叠合梁桥、钢桁架-混凝土组合梁桥、钢管混凝土拱桥等。
钢-混组合结构大约诞生于20世纪20年代，其最初的形式为钢梁外包裹混凝土，目的在于提高钢结构的防火性能，但未考虑两种材料间的组合效应。1922年，加拿大多蒙尼桥梁公司（The Dominion Bridge Company）的H.M.MacKay，P.Ginespie等对“外包混凝土的T 字形钢梁”进行了试验研究，发现在钢梁和混凝土之间存在一定的黏结力，能够使混凝土与钢梁协同工作，从而首次提出了组合梁的概念。
20世纪40年代初，钢-混组合结构梁开始进入发展阶段，世界各国相继针对这一结构形式开展了更全面的研究，尤其是对抗剪连接件开展了系统研究。有关连接件的研究成果促进了钢-混组合结构在各个工程领域的发展与应用，这其中包括钢-混组合结构桥梁。各国从实际工程需要出发，相继制定了有关组合结构桥梁的设计规范或规程。美国是最早制定组合桥梁设计规范的国家，美国钢结构协会（AISC）在1936年修订《钢结构设计、支座和安装规范》的过程中，增加了关于外包混凝土组合梁的设计、施工等相关内容的规定；1944年，美国州际公路协会（ASSHTO）制定的《公路桥涵设计规范》中纳入了组合结构桥梁的相关规定。在第二次世界大战结束后，德国为解决战后重建过程中钢材短缺的问题而使用了大量的组合结构，并于1954年基于实践经验制定了《桥梁组合梁标准》（DIN 1078）。苏联第一座公路组合梁桥建于1944年，在1962年的《苏联铁路、公路、城市道路桥涵设计技术规范》（CH 200—62）中专门列出了一章内容，系统介绍了“钢-混凝土组合结构”的设计和有关构造。日本建设省土木研究所于1952年开始进行组合梁的研究，并于1959年制定了《道路钢桥组合梁设计施工指南》，此后日本修建了大量的组合结构桥梁。
但是，钢-混组合结构桥梁的发展也经历了一些坎坷。20世纪60年代前建造的钢-混组合结构桥梁多受限于设计理论、施工方法等方面的不足，出现了诸如混凝土桥面板开裂、剪力键疲劳破坏等问题，一度影响了钢-混组合结构桥梁的应用。20世纪20年代，E.S.Andress首先提出了钢-混组合结构梁计算的换算截面理论，其主要思想是基于弹性理论方法，将混凝土和钢材两种不同材料组成的截面等效成为同一种均质材料组成的截面，但是这种方法没有考虑两种材料结合面处相对滑移产生的影响，从而导致理论分析结果与实际受力情况之间存在一定的差异。20世纪50年代，N.M.Newmark对这种换算截面理论进行了改进，提出了考虑两种材料结合面处相对滑移的“不完全相互作用”理论，但他在推导过程中使用了非常复杂的微分方程，不适用于实际工程的计算需要。20世纪60年代，Tharliman对极限强度理论在钢-混叠合梁中应用的可行性进行了试验研究，结果表明，当叠合梁达到极限承载力时，中和轴通常位于混凝土翼缘板内，可认为钢梁的全截面均达到了抗拉屈服强度。目前在国内外相关规范中，普遍采用了这种极限强度理论。(www.xing528.com)
与其他国家相比，我国对钢-混组合结构的研究与应用起步并不算太晚。从20世纪50年代起，钢-混组合结构在我国的交通、冶金、电力及煤矿等行业中都有所应用。1957年，建成的武汉长江大桥（图1－1）上层公路桥就采用了钢-混组合结构（跨径18m），但当时未考虑钢材与混凝土之间的组合效应，而仅仅将其作为强度储备以提高结构的安全性或方便施工；1953年，交通部公路总局还编制了《钢筋混凝土板与钢梁联合梁桥》的通用图，桥梁跨径达到44m。
1974年，钢-混凝土组合梁的理念出现在交通部颁布的《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》中。20世纪80年代，哈尔滨建筑工程学院、郑州工学院、建筑科学研究院等高校、科研单位结合我国的实际情况对组合梁的性能进行了较为系统的研究，并在此基础上重新修订和编制了《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025—1986）等规范中的相关部分，为钢-混组合结构桥梁在我国的推广应用提供了理论依据。
图1-1 武汉长江大桥
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