鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)二

鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)第一部分：鋼管混凝土的特點(diǎn)第二部分：鋼管混凝土工程實(shí)踐Part9：鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)第一部分鋼管混凝土結(jié)構(gòu)概述

1鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）

2鋼管和混凝土相互作用

3鋼管混凝土特點(diǎn)1、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）鋼管混凝土是指在鋼管中充填混凝土形成的結(jié)構(gòu)。按照截面形式可以分成圓形鋼管混凝土、方形鋼管混凝土和多邊形鋼管混凝土構(gòu)件。實(shí)際結(jié)構(gòu)中，根據(jù)鋼管作用的差異，鋼管混凝土柱又可分為兩種形式：一是組成鋼管混凝土的鋼管和混凝土在受荷初期即共同受力。二是外加荷載僅作用在核心混凝土上，鋼管只對(duì)核心混凝土起約束作用（鋼管約束混凝土柱）2、鋼管和混凝土的相互作用鋼管混凝土利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過程中的相互作用，即鋼管對(duì)混凝土的約束作用使混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使混凝土的強(qiáng)度得以提高，塑性和韌性性能大為改善。由于混凝土的存在可以避免或延緩鋼管發(fā)生局部屈曲，增加鋼管壁的穩(wěn)定性，保證其材料性能的充分發(fā)揮；此外，在鋼管混凝土施工過程中，鋼管可以作為澆注其核心混凝土的模板。2、鋼管和混凝土的相互作用對(duì)于鋼管混凝土構(gòu)件的研究存在各種不同的方法，其區(qū)別在于如何估算鋼管和核心混凝土之間相互約束而產(chǎn)生的效應(yīng)。對(duì)鋼管和混凝土之間約束效應(yīng)的理解不同，則所得到的計(jì)算方法也不相同。對(duì)于鋼管混凝土構(gòu)件軸向受壓承載力提高的機(jī)理，國內(nèi)外大致有3種觀點(diǎn)，主要為鋼管和核心混凝土能共同工作來承擔(dān)荷載鋼管混凝土的成型條件與受力條件優(yōu)于鋼筋混凝土鋼管對(duì)核心混凝土的箍緊作用的結(jié)果2、鋼管和混凝土的相互作用鋼管和核心混凝土能共同工作來承擔(dān)荷載，但它們之間沒有相互抑制作用,其計(jì)算方法基本與鋼筋混凝土柱一樣。

認(rèn)為鋼管混凝土的成型條件與受力條件優(yōu)于鋼筋混凝土，因而提高了混凝土的承載力。鋼管對(duì)核心混凝土的側(cè)向壓力不是鋼管混凝土承載力提高的主要原因，而認(rèn)為圓柱體本身在制作過程中具有對(duì)混凝土強(qiáng)度提高的有利因素：因鋼管內(nèi)沒有鋼筋，避免了配筋引起的空隙、砂眼、氣孔等內(nèi)部缺陷，使鋼管內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)性得到提高。在鋼管混凝土構(gòu)件中，核心混凝土和鋼管相結(jié)合，使加荷過程中鋼管混凝土柱形成整體，在軸向力作用下，鋼管承擔(dān)了在核心混凝土內(nèi)產(chǎn)生的拉伸和剪切應(yīng)力，能清除在加荷過程中引起素混凝土圓柱體破壞的表面裂縫。因此能相應(yīng)地提高核心混凝土的抗壓強(qiáng)度極限。2、鋼管和混凝土的相互作用認(rèn)為鋼管內(nèi)核心混凝土強(qiáng)度的提高主要是鋼管對(duì)核心混凝土的箍緊作用的結(jié)果，鋼管內(nèi)核心混凝土在鋼管側(cè)向壓力作用下，處在三向受壓的應(yīng)力狀態(tài)，這不但大大提高了混凝土軸向承載力，同時(shí)使其從脆性破壞轉(zhuǎn)變成塑性破壞。2、鋼管和混凝土的相互作用常規(guī)三軸受壓全曲線cu約束混凝土非約束混凝土ccfccfcEsecEc

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cco環(huán)箍斷裂側(cè)向受約束時(shí)混凝土的變形特點(diǎn)混凝土在單軸受壓時(shí)為柱狀破壞形態(tài)，應(yīng)力應(yīng)變?nèi)€有明顯的尖鋒。隨著側(cè)壓應(yīng)力(σ2=σ3)的增大，由于側(cè)向壓應(yīng)力的橫向約束作用，試件的破壞形態(tài)逐漸轉(zhuǎn)為腰鼓形破壞，三軸抗壓強(qiáng)度和峰值應(yīng)變成倍地增長，應(yīng)力應(yīng)變曲線的峰部逐漸抬高，并越趨平緩、豐滿，尖峰已經(jīng)不明顯。2、鋼管和混凝土的相互作用3、鋼管混凝土的特點(diǎn)（1）承載力高對(duì)于薄壁鋼管來說，其臨界承載力極不穩(wěn)定，因?yàn)樗鼘?duì)局部缺陷很敏感。試驗(yàn)證明，薄壁鋼管實(shí)際承載力往往只有理論計(jì)算值的1/3~1/5，當(dāng)有初始?xì)堄鄳?yīng)力時(shí)，影響將更大。方鋼管對(duì)其核心混凝土的約束作用不如圓鋼管顯著，但仍有很好的效果，尤其是可以有效提高構(gòu)件的延性，另外節(jié)點(diǎn)處理也比較容易。試驗(yàn)證明方鋼管混凝土的承載力大大高于空鋼管和混凝土單獨(dú)承受荷載的能力。3、鋼管混凝土的特點(diǎn)3、鋼管混凝土的特點(diǎn)AdvantagesofConcrete-filledsteeltubeCompositecolumnsembodyseveraladvantages:Themostimportantbenefitoftheconcretefilledtypeowingtothecross-sectionisthatthesteeltubealsoservesasform-workforconcreteevenifadequateadditiveshavetobeusedforreducingtheconcreteseparationfromthesteelsectionduetoshrinkage.Intheconcretefilledtype,thesteelprovidesbenefitstoconcrete.Indetail,theconfinementeffectduetosteelishighfortherectangularsectionsandveryhighforcircularsections,resultingintheincreasingofstrengthwithagreatenhancementofductility.第二部分鋼管混凝土結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐

1鋼管混凝土的發(fā)展

2鋼管混凝土工程實(shí)踐1、鋼管混凝土的發(fā)展鋼管混凝土是在型鋼鋼筋混凝土及螺旋配筋混凝土的基礎(chǔ)上演變和發(fā)展起來的。最早采用鋼管混凝土的工程之一是1879年英國的Severn鐵路橋橋墩，在鋼管內(nèi)填充混凝土以防止銹蝕并受壓。隨后鋼管混凝土又被用做單層或多層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)柱。（1897年美國人JohnLally在圓鋼管中填充混凝土作為房屋建筑的承重柱）早期應(yīng)用中一般不考慮鋼管和其核心混凝土相互作用而對(duì)承載力提高的貢獻(xiàn)。1、鋼管混凝土的發(fā)展60年代前后，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)在蘇聯(lián)、西歐、北美和日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家受到重視，開展了大量的試驗(yàn)研究工作，曾在一些廠房建筑、個(gè)別的多層建筑和立交橋以及特種結(jié)構(gòu)工程中加以應(yīng)用。但終因管內(nèi)混凝土的澆灌工藝未得到很好解決，現(xiàn)場(chǎng)的施工操作顯得繁瑣，而使鋼管混凝土在施工性能方面的潛在優(yōu)勢(shì)未能得到應(yīng)有的發(fā)揮。相比之下，人們?nèi)詫幵覆捎貌僮骱唵巍①|(zhì)檢直觀的普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或工廠化程度高、現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)量少、吊裝輕便、施工快速的鋼結(jié)構(gòu)。1、鋼管混凝土的發(fā)展80年代后期，由于現(xiàn)代高強(qiáng)、高性能混凝土技術(shù)和泵送混凝土技術(shù)的迅速發(fā)展，給鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展增添了新的活力，在歐、美、澳的一些橋梁工程和高屋建筑工程中，鋼管高強(qiáng)混凝土技術(shù)悄然興起。這是因?yàn)椋簣A形鋼管的套箍約束作用能最有效地克服核心高強(qiáng)混凝土的脆性；泵送混凝土的發(fā)展，解決了現(xiàn)場(chǎng)鋼管混凝土的澆灌工藝問題，而圓形鋼管本身就是耐側(cè)壓的模板，能最有效地適應(yīng)先進(jìn)的泵送混凝土工藝；1、鋼管混凝土的發(fā)展鋼管兼有縱筋和箍筋的功能，其用鋼量較普通鋼筋骨架為省，而且因有鋼管分隔，管內(nèi)高強(qiáng)混凝土澆灌與管外梁板結(jié)構(gòu)的普通混凝土澆灌互不干擾，無交叉澆灌的麻煩；鋼管外無混凝土保護(hù)層，能充分發(fā)揮高強(qiáng)混凝土的承載能力。采有鋼管高強(qiáng)混凝土技術(shù)是解決鋼筋混凝土高層建筑“胖柱”問題和增大橋梁結(jié)構(gòu)跨越能力的經(jīng)濟(jì)而有效的措施，是高層建筑和橋梁建筑技術(shù)進(jìn)步的重大突破。1、鋼管鍋混凝土亞的發(fā)展規(guī)范磁：歐洲：EC4，德國DIN孫188矛00(粥199逐7)等；美國句：AC眼I3盛19夸-8嚴(yán)9,寸L遙RF塑D（19若94）等日本（AIJ酬,19唱80,善199然7)澳大炕利亞成、加塑拿大……1、鋼濃管混金凝土恰的發(fā)謹(jǐn)展鋼管即混凝秒土結(jié)偷構(gòu)技選術(shù)在表我國松開發(fā)量利用簡已有別近40年的歷江史。196肢6年成功淹地將鋼石管混凝層土柱用濤于北京桐地鐵車香站工程足。70年代劉又在播冶金屋、造芽船、敢電力扛等行渾業(yè)的壺單層制廠房晌和重映型構(gòu)搞架中均得到聯(lián)成功腰的應(yīng)轉(zhuǎn)用。80年代，田根據(jù)建嗚設(shè)部科炸技發(fā)展開計(jì)劃，曾在我國驗(yàn)開展了園較系統(tǒng)挨的科學(xué)泡試驗(yàn)研陷究，使貝鋼管混竭凝土結(jié)漫構(gòu)的計(jì)陪算理論碌和設(shè)計(jì)山方法取賀得了長洗足的進(jìn)裳展，已蘇形成一療套能滿智足設(shè)計(jì)半需要的攜計(jì)算理澤論和設(shè)陵計(jì)方法建設(shè)咐部于19迷90年正哲式頒朋布了庭國家陰推薦叨性標(biāo)傍準(zhǔn)(鋼管混按凝土結(jié)匙構(gòu)設(shè)計(jì)牽與施工稀規(guī)程(CE雪CS2咳8:擔(dān)90)然)，于19摧95年將“鋼管混外凝土結(jié)師構(gòu)技術(shù)”列入辯科技抬成果欄重點(diǎn)殺推廣向項(xiàng)目2、鋼辯管混壓凝土魚工程耗實(shí)踐單層層和多聰層工虛業(yè)廠溫房柱設(shè)備構(gòu)適架柱、霧各種支其架柱和倡棧橋柱地鐵限站臺(tái)冰柱送變餐電桿桁架壓容桿基礎(chǔ)樁空間渣結(jié)構(gòu)高層販和超輩高層迫建筑橋梁結(jié)細(xì)構(gòu)和鋼筋崖混凝土骨柱及普輩通鋼柱弄相比，惹鋼管混帆凝土柱柿顯特別賊輕巧，桶因而廣罰泛地用翼做廠房灰柱，我大國是這憤類結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)應(yīng)用最罷多的國擺家。鋼管混箱凝土宜望用作軸途心受壓撲或小偏聯(lián)心的軸少心受壓紅構(gòu)件。榜當(dāng)軸向戰(zhàn)力偏心墓較大時(shí)孕，可采聞?dòng)眯备範(fàn)迼U格構(gòu)養(yǎng)式構(gòu)件方。單層工擋業(yè)廠房干的柱屬李于偏心宋受壓構(gòu)彼件，為蔽了充分彩發(fā)揮鋼驕管混凝擴(kuò)土結(jié)構(gòu)透的特點(diǎn)橡，很多挎工程中邁的柱子鄰設(shè)計(jì)成箱格構(gòu)式碑組合柱懇，如雙鳴肢柱、唯三肢柱臥和四肢折柱，把靜偏心彎速矩轉(zhuǎn)變膝為軸心歷力。(1)單層和渴多層工堅(jiān)業(yè)廠房瀉柱2、鋼管播混凝土怒工程實(shí)合踐(1)單層和譜多層工乖業(yè)廠房間柱2、鋼凝管混榮凝土旁工程唉實(shí)踐格構(gòu)絕式(2蓮)設(shè)備打構(gòu)架巴柱、揮各種蹲支架艱柱和王棧橋吸柱2、鋼管句混凝土基工程實(shí)鼻踐各種平命臺(tái)和構(gòu)沿筑物中每，下部回支柱常釋屬于軸諷心受壓輝構(gòu)件，方且往往刑荷載較恒大，因牲而采用為鋼管混照凝土柱預(yù)比較合升理。(3近)地鐵站藝臺(tái)柱2、鋼尋管混釋凝土勒工程傅實(shí)踐地鐵站對(duì)臺(tái)柱承烏受的壓嫌力很大反，采用浪鋼管混男凝土柱疼時(shí)，可霜以獲得心較好的刃經(jīng)濟(jì)效差果，不商僅承載泄力高，與而且柱愁截面也暢可減少霜，從而吩擴(kuò)大了普使用空驚間。(4間)送變電選桿塔2、鋼堤管混管凝土笛工程踏實(shí)踐檔距很子大的高錯(cuò)壓輸電凍塔或者步微波塔港，都可瞇采用鋼價(jià)管混凝洞土構(gòu)件音作為立訴柱，從昂而取得進(jìn)良好的并經(jīng)濟(jì)效擇果。鋼屋債架中顯的桁尚架壓爐桿采伶用鋼崖管混碧凝土賀可充芹分利掀用這魚類結(jié)牧構(gòu)的役特點(diǎn)紹，從裂而達(dá)許到節(jié)嚇省鋼湊材、妖減少劈燕投資偷的目亡的。(5獄)桁架壓短桿2、鋼照管混頌?zāi)榴{工程歉實(shí)踐適合于滋重工業(yè)掩廠房、歐大型土眼木工程秀結(jié)構(gòu)的況樁基礎(chǔ)木工程。管缺點(diǎn)是森造價(jià)高吸。(6濁)樁基礎(chǔ)可以充仿分發(fā)揮質(zhì)鋼管混寄凝土結(jié)萍構(gòu)剛性倍大、強(qiáng)柜度高、溝抗變形罩能力好持和耐火臺(tái)特性好嗎的特點(diǎn)愿。(7)空間刺結(jié)構(gòu)2、鋼恨管混鐮凝土晌工程盈實(shí)踐構(gòu)件剝截面茫小，究節(jié)約步材料刻，質(zhì)子量輕鄭；抗震邁性能竄好，有耐火底性能倘優(yōu)于雷鋼結(jié)削構(gòu)；逆作謹(jǐn)法或半逆做共法施工(8)高層和副超高層腔建筑2、鋼明管混飛凝土威工程識(shí)實(shí)踐地上33層地下3層總高度11障6米混凝厭土C60級(jí)廣州好權(quán)世界廣歸場(chǎng)大廈設(shè)防7度如采用C4靠0級(jí)鋼筋辰混凝土茅柱,截面街尺寸瞇將為1.8推m×1柏.8m“胖柱”問題--誓--偏--祥--辭--猾--協(xié)--尖--窄--采用C6歡0級(jí)的鋼替管高強(qiáng)障混凝土嘆柱,裙樓濤柱縮較小為冰直徑700料㎜,主樓柱恢縮小為翅直徑110查0～12掃00帶㎜的鋼管豬高強(qiáng)混缸凝土柱,鋼管騙壁厚厚分別棟為10㎜和20粥㎜,管材茂為Q2顛35鋼,直縫卵焊接艱管2、鋼風(fēng)管混講凝土需工程狡實(shí)踐天津才今晚育報(bào)大是廈地下兩層,地上38層,總高度為137m第二座超高層建設(shè)，按7度地震設(shè)計(jì)

鋼管混凝土柱鋼管為Q235鋼螺旋縫焊接管深圳賽辜格廣場(chǎng)誰大廈我國自行設(shè)計(jì)、制造和施工框筒結(jié)構(gòu)，291.6m高圓鋼管混凝土柱鋼管詞混凝剛土已賄較為駱廣泛祥地應(yīng)蔽用于芒拱橋狀和空院間桁腫架梁聽式橋鏈梁結(jié)僵構(gòu)中走。(9)橋梁窗結(jié)構(gòu)2、鋼管笑混凝土敞工程實(shí)謹(jǐn)踐199四8年井浙江義麗烏80米賓稈王橋--伸--僚--冬--潔--隊(duì)--幕--菜--優(yōu)--事--級(jí)--亞--惹--亡--涌--煌--氧--掃--標(biāo)--輩--享--突--煤-