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鋼管混凝土結(jié)構(gòu)
1、/.、.
、刖a
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I的一根鋼管混凝土短試件在軸向力N作用下鋼管和核心混凝土隨著縱向壓
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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ISs3S>1CC3C(式中的311分別為縱向、環(huán)
向應(yīng)變,u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
作用下鋼管和核心性的變形是協(xié)調(diào)的,即3S3C。鋼材的泊松S在彈性階段
為一常數(shù)(0.283),進入塑性階段(應(yīng)力達屈服點fy時)增大至0.5而保持不變。而混
凝土的橫向變形系數(shù)c則為變數(shù),可以從低應(yīng)力時的0.17增加到0.5至1.0
甚
圖1試件軸壓時的內(nèi)力狀態(tài)
故1S1C,但C在很快趕上S,則S=C,而1S1C,隨后C>S>1C1S。
這說明鋼管混凝土在壓力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。鋼管約束了碎,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)
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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
1.7?2.0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2/3,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
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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1/3?1/2。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。從施工過程看制作鋼管遠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
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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1/3?2/3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)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,
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影響施工進度。
(2)當(dāng)鋼管混凝土柱與無梁蓋連接時,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)
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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①1600X28,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2200X2400,C60混凝土。由此可見,
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3000m2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
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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160m2,兩層共節(jié)省320m2。
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)變強度e問的關(guān)系,如
下圖
所示:
oi—ei為鋼材,0C—eC為混凝土。
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輛材的oiY關(guān)系1線il*土的acre關(guān)基*線
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fy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位的抗壓強度大
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。在鋼管碎桿件中,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
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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20世紀(jì)90年代才開始。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OhY.S.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,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
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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)Ds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幅框架,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)塑性銀,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,水平荷載一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
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和承載力。2002年李斌等對2根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根框架均為彎曲型破壞,體現(xiàn)了強柱弱梁的設(shè)計思想,其荷載一位移曲線呈
紡錘形,沒有捏縮現(xiàn)象,耗能比明顯高丁RC框架,增加20%?30%,結(jié)構(gòu)體系
的骨架曲線無下降段,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19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I0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
精選文檔
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
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