鋼管混凝土結(jié)構(gòu)

1、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)1、 前言鋼管混凝土即在薄壁鋼管內(nèi)填充普通混凝土，將兩種不同性質(zhì)的材料組合而形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，它是將鋼管結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點結(jié)合在一起而發(fā)展起來的新型結(jié)構(gòu)。由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)能夠更有效地發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自的優(yōu)點，同時克服了鋼管結(jié)構(gòu)容易發(fā)生局部屈曲的缺點。鋼管混凝土作為一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式最早在十九世紀(jì)八十年代被設(shè)計應(yīng)用做橋墩，然后隨著科學(xué)技術(shù)的提高使它的應(yīng)用范圍得到了很大的擴展。從八十年代末開始，鋼管混凝土在我國的土建工程中的應(yīng)用發(fā)展很快。近年來，隨著理論研究的深入和新施工工藝的產(chǎn)生，工程應(yīng)用日益廣泛。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)按照截面形式的不同可以分為矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、圓鋼管混

2、凝土結(jié)構(gòu)和多邊形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等，其中矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用較廣泛。2、 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的特點， 混凝土的抗壓強度高，但抗彎能力很弱，而鋼材，特別是型鋼的抗彎能力強，具有良好的彈塑性，但在受壓時容易失穩(wěn)而喪失軸向抗壓能力。而鋼管混凝土在結(jié)構(gòu)上能夠?qū)⒍叩膬?yōu)點結(jié)合在一起，可使混凝土處于側(cè)向受壓狀態(tài)，其抗壓強度可成倍提高。同時由于混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發(fā)揮作用，從而大大地提高了承載能力。鋼管混凝土柱在荷載作用下的應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力路徑是十分復(fù)雜的，僅以常用的一種加載方式為例，對其受力、變形特點進行簡單剖析。據(jù)有關(guān)大量實驗表明，如圖l的一根鋼管混凝土短試件在軸向力N作

3、用下鋼管和核心混凝土隨著縱向壓力的增加兩者均產(chǎn)生較大的縱向應(yīng)力和縱向應(yīng)變，同時將產(chǎn)生橫向變形。橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的關(guān)系為，（式中的分別為縱向、環(huán)向應(yīng)變，為材料的泊松比，下標(biāo)s，c分別代表鋼管和核心混凝土)。在軸向力N作用下鋼管和核心砼的變形是協(xié)調(diào)的，即。鋼材的泊松在彈性階段為一常數(shù)(O.283)，進入塑性階段(應(yīng)力達屈服點時)增大至0.5而保持不變。而混凝土的橫向變形系數(shù)則為變數(shù)，可以從低應(yīng)力時的017增加到05至10甚至大于1.0。由上式可見，鋼管混凝土在軸心壓力N作用下，開始時， N 鋼管 P混凝土 N 圖1 試件軸壓時的內(nèi)力狀態(tài)故,但在很快趕上,則=,而,隨后>，。這說明鋼管混凝土

4、在壓力N作用下混凝土向外的橫向變形大于鋼管向外的橫向變形。鋼管約束了砼，在鋼管與混凝土之間產(chǎn)生了相互作用力P，稱為緊箍力。從而使鋼管縱向和徑向受壓而環(huán)向受拉，混凝土則處于三向受壓狀態(tài)。這樣一來就大大提高了混凝土的抗壓強度，同時塑性性能得到了很大的改善。在工作性質(zhì)上起了質(zhì)的變化。由原來的脆性材料轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄圆牧?，這一轉(zhuǎn)變決定了鋼管混凝土這種結(jié)構(gòu)形式的基本性質(zhì)和特點。2、1優(yōu)點2.1.1 承載力高鋼管混凝土強度提高的原因，主要是構(gòu)件受壓時，由于鋼管和混凝土的泊松系數(shù)不同，隨著荷載的增加，鋼管由彈性工作狀態(tài)進入塑性工作狀態(tài)，其泊松系數(shù)由0.283增大到0.5后就保持不變；而混凝土的泊松系數(shù)大約由0.2

5、增大到0.5以后仍繼續(xù)增大。這時鋼管始終對填入的混凝土產(chǎn)生緊箍力，這樣鋼管和混凝土都處在三向應(yīng)力狀態(tài)下工作，因而抗壓強度和變形能力都得到極大的提高。鋼管內(nèi)部的混凝土又可以有效地防止鋼管發(fā)生局部屈曲。研究表明，鋼管混凝土柱的承載力高于相應(yīng)的鋼管柱承載力和混凝土柱承載力之和。經(jīng)有關(guān)專家實驗和理論分析證明鋼管混凝土受壓構(gòu)件強度承載力可以達到鋼管和混凝土單獨承載力之和1.72.0倍。2.1.2 延性好據(jù)有關(guān)實驗數(shù)據(jù)表明：鋼管混凝土軸向壓縮到原長的23，構(gòu)件表面已褶曲，但仍有一定的承載能力，可見塑性之好。在壓彎剪循環(huán)荷載作用下，水平力與位移之間的滯回曲線十分飽滿，吸能能力很好，基本無剛度退化。鋼管和混凝

6、土之間的相互作用使鋼管內(nèi)部混凝土的破壞由脆性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄云茐?，?gòu)件的延性性能明顯改善。2.1.3 抗震性能優(yōu)越抗震性能是指在動荷載或地震作用下，具有良好的延性和吸能性。在這方面，鋼管混凝土構(gòu)件要比鋼筋混凝土構(gòu)件強得多。在壓彎反復(fù)荷載作用下，彎矩曲率滯回曲線表明，結(jié)構(gòu)的吸能性能特別好，無剛度退化，且無下降段，不喪失局部穩(wěn)定性的鋼柱相同。但在一些建筑中，鋼柱常常要采用很厚的鋼板以確保局部穩(wěn)定性，但還常發(fā)生塑性彎曲后喪失局部穩(wěn)定。因此，鋼管混凝土柱的抗震性能也優(yōu)于鋼柱。此外，高層建筑中和鋼筋混凝土柱相比，鋼管混凝土柱的自重大幅度減小，地震作用引起的地震反應(yīng)也將減小。據(jù)有關(guān)資料分析，高層建筑中采用鋼

7、管混凝土柱和鋼梁等結(jié)構(gòu)體系比采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自重可以減少1312。地震作用可以減小一半，相當(dāng)于設(shè)防烈度下降一度。這將意味著結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的進一步減小。同時基礎(chǔ)的負(fù)荷也相應(yīng)減少，由此降低了基礎(chǔ)造價。2.1.4 施工方便鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工時，鋼管可以作為勁性骨架承擔(dān)施工階段的施工荷載和結(jié)構(gòu)重量，施工不受混凝土養(yǎng)護時間的影響。該種結(jié)構(gòu)形式和鋼結(jié)構(gòu)相比零件少，焊縫短，可以采用構(gòu)造簡單的插入式柱腳，免去了復(fù)雜的柱腳構(gòu)造。和鋼筋混凝土柱相比，由于鋼管本身就是耐側(cè)壓的模板，因此在澆灌混凝土?xí)r可以免去支模、拆模等工和料。鋼管還是“鋼筋”，它兼有混凝土柱中縱向受拉、受壓鋼筋和橫向箍筋之作用。從施工過程看制作

8、鋼管遠(yuǎn)比制作鋼筋骨架省工得多，而且便于澆灌。鋼管本身就是勁性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在施工階段可以起勁性鋼骨架的作用，節(jié)省了許多支撐構(gòu)件和腳手架，簡化了施工安裝工藝。2.1.5 防火耐火性能好鋼管混凝土的耐火性比鋼結(jié)構(gòu)好，由于鋼管內(nèi)填有混凝土，能吸收大量的熱能，混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)低而比熱大，因此遭受火災(zāi)時管柱截面溫度場的分布很不均勻，越到中心，溫度越滯后，增加了柱子的耐火時間。經(jīng)實驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明：達到一級耐火3小時要求和鋼柱相比可節(jié)約防火涂料1323甚至更多，隨著鋼管直徑增大，節(jié)約涂料也越多。2.1.6 耐腐蝕性強鋼管中澆注混凝土使鋼管的外露面積減少，受外界氣體腐蝕面積比鋼結(jié)構(gòu)少得多，抗腐和防腐所需費用比鋼結(jié)

9、構(gòu)節(jié)省。2、2缺點盡管鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點很多，但是由于它自身的特性決定了它尚存在的一些弊端。2.2.1 使用范圍有限從現(xiàn)已建成的眾多建筑來看，鋼管混凝土的使用范圍還僅限于柱、橋墩、拱架等。目前還很少有使用鋼管混凝土梁的先例。這是因為梁一般都做成矩形。而矩形的鋼管混凝土受力比較復(fù)雜而且構(gòu)造要求繁瑣，經(jīng)濟效益不佳。2.2.2 鋼管混凝土構(gòu)件連接構(gòu)造的缺點(1)當(dāng)鋼管混凝土柱與混凝土梁連接時，就必須借助于柱上的牛腿和加強板。如果與柱連接的梁較多且不在同一標(biāo)高時，就會有許多的牛腿和加強板。如果采用明牛腿可能在美觀上會受到影響。如果用暗牛腿，又會給澆灌混凝土帶來不便，影響施工進度。(2)當(dāng)鋼管混凝土柱

10、與無梁蓋連接時，尤其是采用升板法施工時，板與柱的連接構(gòu)造是相當(dāng)復(fù)雜的，會直接影響到施工的進度。(3)為了能夠充分發(fā)揮鋼管混凝土的承載力，鋼管混凝土的連接應(yīng)盡可能地將連接力可靠地傳遞到核心混凝土上。常采用柱頂蓋板、柱腳底板和層間隔板、穿心板等來實現(xiàn)。當(dāng)然前提條件必須是應(yīng)保證管內(nèi)混凝土的密實，做到這一點也是不易的。橫隔板和上、下柱的連接是比較繁瑣的，尤其是對于小直徑管，特別不便于施工。穿心板的制作也很麻煩，而且還會妨礙管內(nèi)混凝土的澆注和振搗,一般僅在大直徑鋼管混凝土中使用。2.2.3 鋼管構(gòu)件的制作、安裝具有一定難度和繁鎖性(1)鋼管混凝土柱用的鋼管，焊接、制作要求較高,一般應(yīng)優(yōu)先采用螺旋焊管，無

11、螺旋焊接管時。焊接時除一般鋼結(jié)構(gòu)的制作要求外要嚴(yán)格保證管的平、直,不得有翹曲，表面銹蝕和沖擊痕跡。特別是它對鋼管內(nèi)壁的除銹要求，可能會增加鋼管的制作周期。顯然在制作難度上也較普通鋼結(jié)構(gòu)高。(2)在構(gòu)件制作過程中，鋼管的對接是一個難點。結(jié)構(gòu)要求焊后的管肢要平直，這就需要在焊接時采取相應(yīng)的措施和特別注意焊接的順序以及考慮到焊接變形的影響。管肢對接焊接前，對于小直徑鋼管應(yīng)采用點焊定位，對于大直徑鋼管應(yīng)另用附加鋼筋焊于鋼管外壁作臨時固定聯(lián)焊。在鋼管對接焊接過程中，如發(fā)現(xiàn)點焊定位處的焊縫出現(xiàn)微裂縫，則該微裂縫部位必須全部鏟除重焊。為了確保聯(lián)接處的焊縫質(zhì)量，在現(xiàn)場拼按時，在管內(nèi)接縫處必須設(shè)置附加襯管。對于

12、格構(gòu)式柱要求柱的肢管和各種腹桿的組裝連接尺寸和角度必須準(zhǔn)確。特別是腹桿與肢管聯(lián)接處的間隙應(yīng)采用自動切管機按照相接面管的直徑和角度切割成空間相交曲線的管端。在高層建筑中常常采用變徑的鋼管，變徑管的對接就又是一個施工難點，變徑處節(jié)點構(gòu)造較為復(fù)雜，無疑會影響到施工的進度。2.2.4 從質(zhì)量檢查及施工方法上看，這種結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式也是存在弊端的(1)鋼管混凝土柱管內(nèi)混凝土的澆注屬于隱蔽工程，混凝土的澆灌質(zhì)量是無法直觀檢查的。當(dāng)采用人工澆灌并振搗時，只能依靠操作人員的責(zé)任心和嚴(yán)密的施工組織管理來保證施工質(zhì)量。如果超聲脈沖檢測發(fā)現(xiàn)有不密實部位，就得將鋼管鉆孔壓漿補強，然后再將鉆孔補焊封固。所以無論從質(zhì)量檢測還

13、是完善施工質(zhì)量都是較為費工的。(2)從混凝土澆灌方面看，如果采用泵送頂升法，施工就必須有與之配套的泵及輸送設(shè)備，而且對粗骨料的粒徑、水灰比、坍落度要求比較嚴(yán)格。采用高位拋落法施工，混凝土的配合比要求亦很嚴(yán)格。必須先進行配合比實驗來確定水灰比，然后才可以正式澆注。因此，無論采用哪種方式施工，都必須有嚴(yán)密的施工組織管理。3、 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)經(jīng)濟評價鋼管混凝土結(jié)構(gòu)由于自身的特點，使其在技術(shù)經(jīng)濟上優(yōu)于其他結(jié)構(gòu)。深圳賽格廣場大廈，柱子最大軸壓達90000kN，截面為1600×28，采用Q345鋼材和C60混凝土。若要設(shè)計成鋼筋混凝土柱時，則為2200×2400，C60混凝土。由

14、此可見，用鋼管混凝土柱代替鋼筋混凝土柱時，柱子截面減少一半以上。事實上，該工程由于采用了鋼管混凝土柱，和采用鋼筋混凝土柱時相比，節(jié)約了3000m的使用面積。此外，在此工程中，與鋼筋混凝土柱相比，省去了大量混凝土并減輕自重60以上，這除了增加有效使用面積，還對減輕基礎(chǔ)負(fù)擔(dān)十分有利。和鋼柱相比，雖然增加了一些自重，但柱子所占空間一般相差不大，而且耗鋼量卻可節(jié)約50以上。又如上海市人民廣場大型地下停車場(二層)的400根柱子，用鋼管混凝土柱比用鋼筋混凝土柱每層節(jié)省有效面積160m，兩層共節(jié)省320m。隨著高強混凝土的發(fā)展，C60在國內(nèi)城市中以被較普遍使用，有些甚至已采用C70或C80，從而提高了鋼管

15、混凝土柱的承載力，節(jié)約混凝土。但是高強混凝土的強度雖得到提高，卻增加了脆性，降低了結(jié)構(gòu)的安全可靠性。鋼管混凝土中的核心混凝土處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)下，極大地改善了性能，防止發(fā)生脆性破壞，即高強混凝土只有用于鋼管混凝土柱，才能發(fā)揮高強混凝土的強度。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行經(jīng)濟對比分析，在造價、耗材、施工等各方面的綜合經(jīng)濟效益顯著。特別是鋼管高強和超高強混凝土結(jié)構(gòu)：同等承載力條件下，鋼管混凝土柱比普通混凝土柱節(jié)約混凝土在50以上；幾乎省去全部的模板，耗鋼量略多或約略相等。與普通鋼柱相比可節(jié)約鋼材約在50以上，造價也可降低。4、 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工作原理鋼材和混凝土在三向應(yīng)力作用下的應(yīng)力強度與應(yīng)變強

16、度問的關(guān)系，如下圖所示：ii為鋼材，cc為混凝土。 鋼材曲線圖中最上一條為單向受壓時的關(guān)系曲線，下邊的是三向應(yīng)力狀態(tài)異號應(yīng)力場時應(yīng)力強度與應(yīng)變強度的關(guān)系，可見在三向應(yīng)力狀態(tài)下，鋼材的屈服強度f降低，而極限應(yīng)變卻增大，即強度下降，塑性變形能力增大?；炷陵P(guān)系曲線中，最下一根是單向受壓時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，上部是有緊箍力時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，可以看出，隨著緊箍力的增大，混凝土的抗壓強度提高，彈性模量也隨之提高，而且塑性變形能力也大大加強，當(dāng)緊箍力大到一定程度，混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線甚至可能出現(xiàn)無下降段的現(xiàn)象，塑性變形能力將達到相當(dāng)大的程度。綜上所述，用作受壓構(gòu)件的鋼管混凝土由于鋼管對混凝土的緊固作用使砼的抗

17、壓強度大大提高，而且還使混凝土的脆性向塑性轉(zhuǎn)化，基本性能起了較大的變化；同時薄壁鋼管的承載力取決于薄壁的局部穩(wěn)定，屈服強度常得不到充分的利用，用作鋼管混凝土?xí)r，內(nèi)部存在混凝土，提高了薄壁鋼管的局部穩(wěn)定性，其屈服強度可得到充分的利用。在鋼管砼桿件中，兩種材料能相互彌補對方的弱點，又能各自發(fā)揮長處，因而是鋼材與混凝土組合使用的理想方式。5、 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能5.1 鋼管混凝土梁柱節(jié)點抗震性能研究“節(jié)點” 是鋼管混凝土結(jié)構(gòu)體系的核心部位，國內(nèi)外專家學(xué)者提出了一些有代表性的節(jié)點型式，并從構(gòu)造型式、力學(xué)性能、工作機理方面進行了試驗研究。但真正對節(jié)點進行抗震性能方面的研究從2O世紀(jì)90年代才開始。

18、主要通過節(jié)點核心區(qū)的工作性能、節(jié)點梁端的P滯回曲線、節(jié)點區(qū)的剪力-剪切角智慧曲線來分析節(jié)點的抗震性能。國外專家Yoshimura等1991年進行了方鋼管套箍鋼筋混凝土短柱與鋼梁組成的梁柱節(jié)點的擬靜力試驗，鋼管只起約束作用不直接承受縱向荷載，由于鋼管的存在，鋼管混凝土短柱未發(fā)生剪切破壞，但由于縱筋的存在，鋼管與混凝土之間的約束效應(yīng)變小，導(dǎo)致滯回曲線出現(xiàn)捏縮；1991年Yokoyama等進行了內(nèi)加強環(huán)式方鋼管混凝土柱和鋼梁節(jié)點的擬靜力試驗，節(jié)點在轉(zhuǎn)角很大時的承載力降低不大，滯回曲線呈紡錘形，延性和耗能能力很好；1998年Oh YS等對帶有穿過鋼管的T形加勁構(gòu)件的方鋼管混凝土梁柱節(jié)點進行了擬靜力試驗

19、，試驗結(jié)果表明：由于T形加勁構(gòu)件的存在，此種節(jié)點的延性很好，水平力與平水平位移的滯回曲線飽滿、穩(wěn)定，具有良好的吸能能力。國內(nèi)專家李至鈞等1994年對5個鋼管混凝土框架梁柱剛性抗震節(jié)點進行試驗研究，試驗結(jié)果表明此種節(jié)點抗震性能較好；2001年向黎明等對鋼管混凝土-鋼筋混凝土梁節(jié)點的抗震性能進行試驗研究，試驗結(jié)果表明：該節(jié)點有較好的抗震性能，軸力使節(jié)點的抗震性能降低。5.2鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)體系抗震性能研究鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的承載力和抗震性能，推廣使用范圍越來越大。但對于鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)體系的研究，尤其是對其抗震性能的研究還處于初始階段。主要研究了框架體系的側(cè)向力-位移滯回性能和框架恢復(fù)力特

20、性。國外專家Matsui等1985年對鋼管混凝土單層框架進行了擬靜力試驗，試驗結(jié)果表明框架的滯回曲線飽滿，沒有明顯的剛度退化現(xiàn)象，是非常好的抗震結(jié)構(gòu)形式；1993年Kawaguchi等對方鋼管混凝土單層門式框架進行了擬靜力試驗，根據(jù)試驗曲線計算得到結(jié)構(gòu)特征系數(shù)D值只是鋼結(jié)構(gòu)的一半左右，表明其抗震性能優(yōu)于鋼框架。我國學(xué)者馬萬福、張文福等1998年對鋼管混凝土單層單跨框架動力性能進行了研究，試驗設(shè)計了8榀框架，試驗以柱長細(xì)比和軸壓比為主要參數(shù)，試驗表明鋼管混凝土單層框架破壞時梁端和柱腳均出現(xiàn)塑性鉸，柱子屬于壓彎型破壞，試件的側(cè)向力和位移的滯回環(huán)很飽滿，剛度退化緩慢，其耗能比隨柱軸壓比、長細(xì)比的增大

21、而增大，軸壓比較大時，對耗能比的影響更顯著；2000年房貞政對一雙層、單跨的鋼管混凝土框架模型進行了擬動力抗震試驗研究，試驗表明結(jié)構(gòu)在不同地震波作用下反應(yīng)差異較大，鋼-混凝土組合樓蓋的鋼管混凝土框架剛度大、耗能大，整體抗震性能好；2001年黃襄云等對兩層單跨鋼管混凝土組合框架結(jié)構(gòu)抗震性能進行了一維擬動力、擬靜力試驗和靜載全過程試驗，試驗研究表明框架模型經(jīng)歷了不同地震波、不同加速度峰值的反復(fù)試驗，發(fā)生一定程度的損傷，就同一種激勵波形而言,隨著輸入波加速度的提高，頂層位移反應(yīng)、加速度反應(yīng)均不斷加大，但是加速度反應(yīng)、位移反應(yīng)并非同時達到最大值，擬靜力試驗剪力-水平位移滯回曲線表明，隨著鋼管進入屈服階

22、段，結(jié)構(gòu)的正向剛度有所降低，而反向剛度變化不大，滯回環(huán)面積不斷增大，卸載至零時逐漸有殘余變形出現(xiàn)，且變形值增加,靜載破壞試驗時，水平荷載-位移曲線進入屈服后，比較平坦，位移曲線沒有下降段，有效位移延性系數(shù)大于4，表明這種結(jié)構(gòu)具有良好的變形延性和承載力。2002年李斌等對2榀具有同一外形尺寸和用料的鋼管混凝土單層單跨框架進行了試驗測試，研究了該類型結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)、變形特點、荷載-位移滯回模型和結(jié)構(gòu)耗能比，分析了鋼管混凝上框架的受力性能及抗震性能，試驗結(jié)果表明2榀框架均為彎曲型破壞，體現(xiàn)了強柱弱梁的設(shè)計思想，其荷載-位移曲線呈紡錘形，沒有捏縮現(xiàn)象，耗能比明顯高丁RC框架，增加2030 ，結(jié)構(gòu)體系的

23、骨架曲線無下降段，呈現(xiàn)出較好的變形和耗能能力。6、 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀從l9世紀(jì)80年代開始，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)就已經(jīng)出現(xiàn)。例如，1879年英國賽文鐵路橋的建筑中采用了鋼管橋墩；前蘇聯(lián)烏拉爾的伊謝特鐵路橋采用鋼管混凝土構(gòu)件做拱形桁架的上弦和上部建筑的柱子；1961年比利時建造船塢時，采用鋼管混凝土構(gòu)件做桁架的壓桿和立柱；法國巴黎居民區(qū)的第一座摩天大樓采用了鋼管混凝土框架柱；前蘇聯(lián)在一些吊車棧橋(跨度達48m)中采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)；日本、瑞士等國在輸電跨越塔中采用了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，都取得了顯著的經(jīng)濟效益。在20世紀(jì)60年代后，由于泵送混凝土技術(shù)的發(fā)展，解決了現(xiàn)場鋼管內(nèi)部澆灌混凝土的技術(shù)問題，加

24、上現(xiàn)代高強混凝土需要用鋼管約束來克服其脆性，因此，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在美國和澳大利亞等國的高層建筑中得到了廣泛應(yīng)用，被認(rèn)為是高層建造技術(shù)的一次重大突破。我國鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用已有近40年的歷史。1966年鋼管混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用于北京地鐵車站工程，70年代又在單層工業(yè)廠房、重型構(gòu)架中得到了成功的應(yīng)用。近l0年來，隨著國家經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國的高層建筑工程、地鐵車站工程和大跨度橋梁工程中得到了卓有成效地應(yīng)用，推動了建造技術(shù)的發(fā)展。在我國，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于以下的領(lǐng)域中：6.1 大跨度橋梁工程在我國，鋼管混凝土已被廣泛應(yīng)用于拱橋結(jié)構(gòu)中，也開始應(yīng)用于斜拉橋結(jié)構(gòu)中。在拱橋結(jié)構(gòu)中，鋼管混凝土主要用來承受軸向壓力。拱橋的跨度很大時，拱肋將承受很大的壓力，采用鋼管混凝土構(gòu)件是非常合理的。因此，鋼管混凝土被認(rèn)為是建造大跨度橋梁的一種比較理想的復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。6.2 地鐵車站工程地鐵車站是我國最早采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工程項目。早期的地鐵車站是深埋地下的