钢管混凝土的力学性能及工程应用

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钢管混凝土结构的研究

钢管混凝土结构的研究钢管混凝土结构的研究近年来，随着科技和经济的快速发展，建筑领域对于更加安全、经济和环保的建筑材料的需求日益增长。

在这样的背景下，钢管混凝土结构作为一种新兴的建筑材料，备受研究者的关注。

本文将从钢管混凝土结构的基本概念、优点以及应用等方面进行详细的介绍和分析。

钢管混凝土结构是将钢管作为混凝土的模板，同时起到承载和保护混凝土的作用，通过钢管的加固作用，有效地提高了结构的强度和稳定性。

与传统的混凝土结构相比，钢管混凝土结构具有以下优点：首先，钢管混凝土结构可以大大降低施工难度和工期，由于钢管的可拆装性，可以节省大量的人力和物力成本；其次，钢管混凝土结构在抗震性能方面具有很高的优势，在地震等自然灾害中有较好的耐久性；再次，钢管混凝土结构的美观性能优秀，能够满足人们对于建筑美观的追求；最后，钢管混凝土结构的使用寿命长，耐腐蚀性能好，能够降低维护和修复成本。

钢管混凝土结构的应用领域非常广泛。

首先，钢管混凝土结构在住宅建筑方面具有很大的潜力，能够节约使用面积，提高空间利用率；其次，在桥梁和隧道工程中，钢管混凝土结构能够提供更大的承载力和稳定性，满足大跨度工程的需求；再次，在厂房和仓库建设方面，钢管混凝土结构能够实现快速组装和拆卸，灵活适应不同的使用需求；最后，在特殊工程中，如海洋工程和水利工程中，钢管混凝土结构也发挥了巨大的作用。

然而，钢管混凝土结构的研究也面临一些挑战。

首先，钢管混凝土结构的材料成本相对较高，需要更多的资金投入；其次，钢管与混凝土间的粘结力是一个重要的问题，需要进一步的研究；再次，钢管混凝土结构在破坏后的维修还存在困难；最后，钢管混凝土结构在设计和施工方面需要更多的专业知识和技术支持。

为了充分发挥钢管混凝土结构的优势，我们需要在以下几个方面进行深入研究：首先，加强对钢管混凝土结构的材料性能和力学性能的研究，以提高结构的强度和稳定性；其次，加强对钢管与混凝土间粘结力的研究，以提高结构的耐久性和抗震性能；再次，开展对钢管混凝土结构施工工艺和质量控制的研究，提高结构的施工效率和质量；最后，加强对钢管混凝土结构的经济性和环境影响的评估，提高结构的可持续性。

钢管混凝土在建筑工程中的应用（三）

3.3 地铁车站⼯程地铁车站是我国最早采⽤钢管混凝⼟结构的⼯程项⽬。

早期的地铁车站是深埋地下的多跨结构，⽤明挖法施⼯；采⽤钢管混凝⼟柱主要是利⽤其承载⼒⾼的特点，以减⼩柱⼦的截⾯尺⼨，有效地利⽤空间。

近年来，在城市中⼼地区修建的地铁车站多为浅埋式的、具有综合功能的多层地下建筑。

采⽤盖挖逆作法施⼯，以尽量减少对城市正常⽣活的⼲扰以及对地⾯交通和邻近建筑的影响。

盖挖逆作法，是先施⼯地下结构的顶盖，在顶盖的保护下进⾏开挖，按照从顶到底的顺序进⾏施⼯。

为此，必须在⼟⽅开挖前设置好顶盖的中间⽀撑柱，钢管混凝⼟柱将施⼯阶段的临时柱和结构的永久柱合⼆为⼀，因此是的选择。

90年代以来，北京地铁的复⼋线⼯程中，采⽤盖挖逆作法建成了“天安门东站”、“⼤北窑站”和“永安⾥站”；在建中的南京地铁的“三⼭街站”也是采⽤的盖挖逆作法进⾏施⼯。

3.4 单层和多层⼯业⼚房柱单层⼯业⼚房的柱属于偏⼼受压构件，为了充分发挥钢管混凝⼟结构的特点，很多⼯程中的柱⼦设计成格构式组合柱，如双肢柱、三肢柱和四肢柱，把偏⼼弯矩转变为轴⼼⼒。

如1972年建成的本溪钢铁公司⼆炼钢轧辊钢锭模车间采⽤了四肢柱；1980年建成的太原钢铁公司第⼀轧钢⼚第⼆⼩型⼚的下柱采⽤双肢柱；1982年建成的吉林种籽处理车间采⽤了三肢柱；1980年建成的武昌造船⼚船体结构车间采⽤了四肢柱。

与钢筋混凝⼟柱和普通钢柱相⽐，钢管混凝⼟组合柱显得特别轻巧，节约钢材，施⼯简便，同时刚度好。

单层⼯业⼚房中采⽤钢管混凝⼟柱时，钢管中混凝⼟的浇注可以在全部主体结构安装完成后进⾏，所以⼤⼤缩短了⼯期。

如1992年建成的哈尔滨建成机械⼚⼤容器车间，从破⼟动⼯到竣⼯只⽤了15.5个⽉；同年该⼚⼜建成了容罐式汽车车间，主体结构的施⼯仅⽤了半年时间。

80年代初，我国开始在多层⼯业⼚房中采⽤钢管混凝⼟柱。

多层⼯业⼚房柱基本为偏⼼受压单管柱；如1984年建成的上海特种基础科研所的科研楼，1985年建成的柳州⽔泥⼚窑尾加热车间。

桥梁工程中钢管混凝土的应用

点：）工快捷ｊ）１施２承载力大抗震安全系数高）３结构柔细与风景协调
和钢管Ｏ０６；．４ｔ普通钢筋００２；绞．ｔ钢３线００９．ｔ０
钢管混凝土空间桁架下弦是钢管
混凝土杆件靠桥墩两侧第一节问杆件规格分别是中７０Ｘ１ｒ和０４ｍａ
发挥高强混凝土的承载力。
钢管混凝土在桥梁工程中的应用越来越多，简介如下。
宽：７５２．净．ｍ＋ｘ１ｍ。０２．重庆万州大桥．２２重庆万州大桥主桥跨径组合为：
７．３１０７．其上部构造为５４ｍ￣￣２ｍ＋５４ｍ。
因此具有广阔的应用前景。２２１向家坝大桥．．向家坝大桥是湖北省秭归县上一
与混凝土组成的混合结构。腹杆是在
纵横两个方向均倾斜的空间杆件根
据受力需要．两边跨的腹杆全部是钢
管混凝土杆件中跨腹杆有１空钢３根管其余全部是钢管混凝土。腹杆分３种规格：１根中２５Ｘ１ｍｍ．０根４４１中２５２其余全部是中２５４Ｘ１ｍｍ４Ｘ８ｍｍ。上弦横梁是现浇钢筋混凝土杆件主要设计标准为：计荷载：设汽～
座全焊钢管混凝土空间桁架连续刚构桥其跨径组合为：３７．ｍ＋３４ｍ＋２２４ｍ主梁是一个四角椎体的空间桁架结构杆件布置合理，力均匀。桁架中的受压杆受力符合钢管混凝土的材料特性且节点构造简单工方法又充而施

钢管混凝土混合结构设计原理及其在桥梁工程中的应用

钢管混凝土混合结构设计原理及其在桥梁工程中的应用摘要：钢管混凝土是--种轻质.高强的组合材料。

近年来在桥梁工程中的应用已越来越多，是一种有效而经济的结构形式。

钢管混凝土不仅已广泛用于拱式桥梁，在其他桥粱及桥粱的其他部位都已有应用。

文章着重介绍了钢管混凝土在桥墩.连续刚构桥，斜拉桥和拱桥上的应用实例，并建议尽快完善桥梁设计规范中的相关内容，以促进钢管混凝土在桥梁工程中的应用与发展。

关键词：钢管混凝土；应用；实例；桥梁工程1前言钢管混凝土是在圆形钢管内填入混凝土形成的一种轻质，高强的组合材料，是套箍混凝土的一种特殊形式。

其基本原理是借助圆形钢管对核心混凝土的套箍约束，使核心混凝土处于三向受压状态，从而具有更高的抗压强度和压缩变形能力。

钢管混凝土除具有强度高、重量轻，延性好，耐疲劳耐冲击等优越的力学性能外，还具有省工省料﹑架设轻便﹑施工快捷等优越的施工性能。

大量试验表明，钢管混凝土的工作性能比较接近于钢，而塑性和韧性还胜于钢。

钢管混凝土在桥梁中的应用是一种最有效，最经济的结构形式，因为：1)钢管对核心混凝土的套箍作用能有效地克服高强混凝土的脆性；2)钢管内无钢筋骨架，便于浇注；3)钢管外无混凝土保护层，能充分发挥高强混凝土的承载力。

钢管混凝土在桥梁工程中的应用越来越多，现简介如下。

2应用实例2.1桥墩日本秋田新干线某高架桥长约1km，其中 150m长路段为软土地带，采用填充土与水泥混合物的钢管桩并采用钢管混凝土桥墩。

对高架桥桥墩采用填充混凝土的钢管，具有如下优点：1)施工快捷；2)承载力大，抗震安全系数高；3)结构柔细，与风景协调。

其设计方法是将钢管截面积转换成钢筋截面积，并将它当作钢筋混凝土构件来计算。

施工步骤为：1)在钢管桩顶部安装锚固架作为承台；2)使用25t吊机将钢管混凝土桥墩的钢管插人锚固架中；3)在墩身与钢管桩钢管接头处填充无收缩水泥浆，并将它们完全固定；4)浇注承台与地下梁的钢筋混凝土；5)在墩身钢管中填充混凝土。

钢管混凝土的力学特性研究

还可以作为浇筑其核心混凝土的模板。
１２钢管混凝土的基本特点．
混凝土的抗压强度高，弯能力很弱；钢材具有很好的抗而抗弯能力和良好的弹塑性变形性能，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。钢管混凝土的出现将二者的优点结合在
钢管混凝土的力学特性研究
【摘要】管混凝土是铜一混凝土组合结构中的一种组合设计形式，钢兼具铜结构和混凝土结构的一些
特征，以充分地发挥钢材和混凝土两种材料的优点，可弥补彼此的缺点，因而具有优良的力学性能和经济性。管混凝土兼有混凝土的抗压强度高，弯能力很弱，钢材的抗弯能力强和弹塑性变形性能力好等铜抗及
余应力等缺陷的影响较大，其实际承载力远低于强度承载力
且不太稳定。填充混凝土后，由于混凝土的支撑作用，以避可
免或延缓钢管壁的屈曲，保证了钢材材料性能的充分发挥。同
一
起：管的约束使得核心混凝土处于三向受压状态，抗压钢其
强度可成倍提高，时核心混凝土防止了钢管过早的屈曲，同提高了钢管的刚度。（）形ａ圆（方形ｂ）（）形ｃ矩

钢管混凝土结构在高层建筑中的应用

钢管混凝土结构在高层建筑中的应用关键词：钢管混凝土; 应用; 发展一、钢管混凝土结构自代引入我国以来，迄今已有三十多年。

它在我国的应用和发展历经了两个阶段：代至代中期为推广应用阶段，代后期至今为发展提高阶段。

钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土后形成的构件，它是在型钢混凝土及螺旋配筋混凝土的基础上发展起来的．钢管混凝土利用钢管和混凝土在受力过程中的相互作用使混凝土处于复杂应力状态下，从而使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能大为改善；同时由于混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局部屈曲，从而保证材料性能的充分发挥．可见，二者相互贡献，协同互补，共同工作，提高了钢管混凝土构件的整体性，使其具有承载力高、塑性和韧性好、抗震性能好、施工方便、较好的耐火性能和良好的灾后可修复性以及经济指标先进等优点，因而得到了广泛的应用。

钢管混凝土结构的特点钢管混凝土结构利用钢管和混凝土2种材料在受力过程中相互间的组合作用充分发挥2种材料的优点与其他结构形式相比，有其很大的优越性。

1.承载力提高一方面，钢管混凝土构件轴心受压时，混凝土的横向变形受到钢管的约束而处于三向受压状态，从而提高了核心混凝土抗压强度，大大改善了混凝土的力学性能，改善了混凝土的脆性的弱点。

而填于钢管之内的混凝土，又增强了钢管管壁的稳定性，以致其不易屈曲另一方面，承载力高，可使构件截面减小，增加使用空间，且构件自重减轻，从而减小基础负担，降低基础造价。

2.变形能力好钢管混凝土结构中，核心混凝土在钢管的约束下，既使其在使用阶段的变形能力改善了，同时在其破坏时产生很大的塑性变形。

试验表明，钢管混凝土柱被破坏时可以压缩到原长的2/B钢管中的混凝土已经由脆性破坏转变为塑性破坏，使整个构件呈现出弹性工作塑性破坏的特征。

3.防火能力好钢管混凝土柱在吸热后一些热量会传给混凝土，减慢钢管的升温速度，并且一旦钢管部分屈服混凝土可以继续承受轴向荷载，防止结构倒塌。

而且钢管混凝土构件在急骤降温(如消防冲水)时又不像钢筋混凝土那样爆裂，说明其防火性能比钢结构和钢筋混凝土结构更加优越。

钢管混凝土结构在我国的应用和发展

未来展望
随着科技的不断进步和研究的深入，钢管混凝土结构的未来发展将更加广阔。在未来，钢管混凝土结构的设计将更加智能化和精细化，通过引入先进的数值模拟技术和人工智能算法，提高设计的准确性和效率。在施工方面，将探索更加环保和高效的施工工艺，如3D打印技术等，降低施工成本并提高施工速度。
同时，随着绿色建筑和可持续发展理念的普及，钢管混凝土结构将更加注重环保和节能方面的应用，如采用高性能混凝土和绿色建筑材料等。
工程应用
钢管混凝土结构在工程中的应用领域非常广泛，主要包括桥梁、高层建筑和大型场馆等。在桥梁方面，钢管混凝土结构由于其承载能力强、耐久性好，被广泛应用于桥梁的主梁和墩柱等部位。在高层建筑方面，钢管混凝土结构具有优良的抗震性能和较高的承载能力，常被用作框架结构和剪力墙结构的支撑构件。在大型场馆方面，钢管混凝土结构由于其跨度大、自重轻、施工速度快等特点，被广泛应用于场馆的看台、屋顶和立柱等部位。
1、高层建筑：高层建筑需要使用高强度、高韧性的结构材料，以应对地震等自然灾害。钢管混凝土结构具有优异的力学性能，能够满足高层建筑的需求。
2、桥梁工程：钢管混凝土结构在桥梁工程中可以应用于桥梁的支撑和受力结构，具有很好的耐久性和抗疲劳性。
3、公共建筑：公共建筑需要使用高强度、高耐久性的结构材料，以保障建筑的安全和稳定。钢管混凝土结构能够满足公共建筑的需求，得到广泛的应用。
结论
本次演示对钢管混凝土结构在我国的应用和发展进行了全面深入的探讨。目前，钢管混凝土结构在我国得到了广泛应用和发展，并在桥梁、高层建筑和大型场馆等领域发挥了重要作用。随着科技的进步和研究深入，钢管混凝土结构的未来发展将更加广阔，将在设计、施工和应用等方面取得更加卓越的成就。我们相信，在未来的建筑工程领域，钢管混凝土结构将成为越来越重要的组成部分，为我国的现代化建设做出更大的贡献。

钢管混凝土柱

浅谈钢管混凝土柱摘要: 由于钢管混凝土具有承载力高,耐腐蚀,便于施工等一系列优点,它在实际工程中的应用越来越多。

从钢管混凝土柱工作原理、力学性能等方面,来显示钢管混凝土的优势。

关键词: 钢管混凝土柱; 钢筋混凝土柱;中国图书分类号tu74文献标识码： a文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02钢管混凝土即在薄壁圆形钢管内填充混凝土，将两种不同性质的材料组合而形成的结构。

它利用钢管和混凝土两种材料在受力过程相互之间的组合作用，充分发挥这两种材料的优点，弥补彼此的缺点，因而具有良好地力学性能和经济性。

在桥梁，工业厂房，高层建筑中的应用越来越广泛。

1、钢管混凝土的工作机理钢管混凝土的基本原理：在钢管中填充混凝土，在力的作用下，混凝土对钢管有力的作用，但同时钢管约束了混凝土，使管内混凝土处于三向受压的应力状态，延缓其纵向微裂缝的发生和发展，从而提高其抗压强度和压缩变形能力。

借助内填混凝土的支撑作用，增强钢管壁的几何稳定性，避免发生稳定性破坏，从而提高其承载能力。

由于钢管和核心混凝土的相互作用，受力处于复杂状态，从而使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能大为改善。

2、钢管混凝土的特点2.1、承载力高混凝土的抗压强度高，抗弯能力很弱；钢材具有很好的抗弯性能和弹塑性变形能力。

钢管中填充混凝土，钢管对混凝土的约束，使得核心混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度。

钢管混凝土柱的承载力大于同等条件下的钢管柱的承载力和混凝土柱的承载力。

钢管混凝土柱相对于钢筋混凝土柱的承载力提高了很多。

某钢管混凝土结构中，有一钢管混凝土轴心受压短柱，柱长l=1200mm，钢管 600*8,q345钢，f s = 310。

混凝土强度等级为c40， fc = 19.1钢管面积as =(-) = 14871.04混凝土面积ac =*= 267728.96套箍指标 = as f s /(ac fc ) = 14871.04* 310 /(267728.96*19.1) =0.902则该短柱的极限承载力= ac fc (1++ )=267728.96*19.1(1++0.902 =14582.7 kn若为钢筋混凝土柱：=7540*2=15080=550*550-15080=287420= 0.9（fc a+ f y as）= 0.9*(19.1*287420+ 310*15080) = 9148.07kn钢管混凝土柱的承载力为普通混凝土柱的1.6倍，即钢管混凝土柱的承载力提高61%。

钢管混凝土结构理论与实践

钢管混凝土结构理论与实践随着建筑行业的不断发展，各种新型建筑材料和结构形式不断涌现。

钢管混凝土结构作为一种具有较高承载力和优良变形性能的结构形式，在国内外得到了广泛的应用。

本文将介绍钢管混凝土结构的理论和实践方面的相关知识。

钢管混凝土结构是由钢管和混凝土两种材料组合而成的复合结构。

其中，钢管起着约束混凝土的作用，使其在承受压力时能够提高承载力并减小变形；而混凝土则填充钢管，形成共同承受力的整体。

以下是对钢管混凝土结构的基本原理的分析：（1）强度原则：根据结构的重要性、使用要求和具体的施工条件，选择合适的强度等级和壁厚，以保证结构的安全性和稳定性。

（2）刚度原则：在满足强度要求的前提下，尽量提高结构的刚度，以减小变形和裂缝的产生。

（3）稳定性原则：保证结构的整体稳定性和局部稳定性，防止失稳和屈曲现象的发生。

钢管混凝土结构的承载力主要由钢管和混凝土两种材料的共同作用来决定。

在计算过程中，需要考虑以下因素：（3）钢管与混凝土之间的粘结强度和摩擦力。

通过合理的计算分析和实验验证，可以得出钢管混凝土结构的承载力计算公式，用于指导结构设计。

在钢管混凝土结构中，由于材料特性和施工工艺等因素的影响，容易产生变形和裂缝问题。

为避免或减少这些问题的出现，需要采取以下措施：（1）合理选择材料：选用高强度等级的钢材和混凝土，以提高整个结构的承载能力和抗变形能力。

（2）优化结构设计：通过调整结构形式和构件尺寸，改善结构的受力性能，降低变形和裂缝的风险。

（3）控制施工过程：采用合理的施工方法和工艺，保证混凝土的浇注质量，避免出现施工缺陷和裂缝。

钢管混凝土结构在实践中得到了广泛的应用，以下介绍几个典型的应用领域：钢管混凝土结构在桥梁工程中具有广泛的应用前景，尤其是对于大跨度、重载桥梁的设计与施工。

例如，上海卢浦大桥主桥采用了钢管混凝土拱桥结构，具有自重轻、施工方便、景观效果好等优点。

同时，钢管混凝土结构在桥梁支座、桥墩等部位也有着广泛的应用。

钢管混凝土

目前研究和应用最多的几种钢管混凝土构件横截面形式：
二、钢管混凝土的特点
1、构件抗压承载力高一般都高于组成钢管混凝土的钢管和核心混凝土单独的承载力之和，实现了所谓的1+1>2的组合效果
2、塑性与韧性好通常情况下，单纯受压的混凝土常属脆性破坏，对于高强混凝土更是如此，其工作可靠性因而有所降低。若借助钢管对核心混凝土的套箍约束作用，不但改善了核心混凝土在试用阶段的弹性性质，此外，钢管混凝土结构在水平荷载的反复作用下，滞回曲线P-Δ十分饱满，延性好，吸收能量多，且刚度退化现象很小。因而抗震性能好。
国家规范 1965年 ACI318-65 《美国混凝土协会规范》美国 1971年 ACI318-71 《美国混凝土协会规范》
1989年 ACI318-89 《美国混凝土协会规范》
1986年 AISC-LRFD 《美国钢结构协会规范》 1967年 AIJ 《钢管混凝土组合结构设计标格广场大厦是世界上全部采用钢管混凝土柱的最高和超高层建筑，也是我国第一座自己投资、自己设计、全部国产钢材、自行加工制造及自行安装的超高层建筑，地上建筑高度为291.6m，地下4层，地上72层，采用框架-筒结构体系，建筑面积166700 m2，外框柱网为12m×12m，内筒密排柱的柱距为 3m，采用了圆钢管混凝土柱。 2003年建成的台北国际金融中心[51]占地面积30277 m2，地下5层，地上101层，总建筑面积166700 m2，地上建筑高度为 508m，101层塔楼应用了井字型结构体系，中低层柱子采用了矩形钢管混凝土，最大的钢管混凝土柱截面尺寸为2.4m×3m，矩形钢管由四块钢板拼焊而成。 2010年建成的天津市标志性建筑津塔，高336.9m，在中国已建成的摩天大楼中排名第七位，在世界已建成的摩天大楼中排名第25 位，主塔楼地下4层，地上73层，总建筑面积580000 m2，塔楼结构设计采用钢框架-钢板剪力墙结构体系，柱采用钢管混凝土组合柱，钢管柱最大直径1700mm，最小直径600mm，其中混凝土强度等级最高为C60。

钢管混凝土柱

浅谈钢管混凝土柱摘要: 由于钢管混凝土具有承载力高,耐腐蚀,便于施工等一系列优点,它在实际工程中的应用越来越多。

从钢管混凝土柱工作原理、力学性能等方面,来显示钢管混凝土的优势。

它利用钢管和混凝土两种材料在受力过程相互之间的组合作用，充分发挥这两种材料的优点，弥补彼此的缺点，因而具有良好地力学性能和经济性。

在桥梁，工业厂房，高层建筑中的应用越来越广泛。

借助内填混凝土的支撑作用，增强钢管壁的几何稳定性，避免发生稳定性破坏，从而提高其承载能力。

由于钢管和核心混凝土的相互作用，受力处于复杂状态，从而使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能大为改善。

2、钢管混凝土的特点2.1、承载力高混凝土的抗压强度高，抗弯能力很弱；钢材具有很好的抗弯性能和弹塑性变形能力。

钢管中填充混凝土，钢管对混凝土的约束，使得核心混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度。

钢管混凝土柱的承载力大于同等条件下的钢管柱的承载力和混凝土柱的承载力。

钢管混凝土柱相对于钢筋混凝土柱的承载力提高了很多。

某钢管混凝土结构中，有一钢管混凝土轴心受压短柱，柱长l=1200mm，钢管 600*8,q345钢，f s = 310。

混凝土强度等级为c40，fc = 19.1钢管面积as =(-) = 14871.04混凝土面积ac =*= 267728.96套箍指标 = as f s /(ac fc ) = 14871.04* 310 /(267728.96*19.1) =0.902则该短柱的极限承载力= ac fc (1++ )=267728.96*19.1(1++0.902 =14582.7 kn若为钢筋混凝土柱：=7540*2=15080=550*550-15080=287420= 0.9（fc a+ f y as）= 0.9*(19.1*287420+ 310*15080) = 9148.07kn 钢管混凝土柱的承载力为普通混凝土柱的1.6倍，即钢管混凝土柱的承载力提高61%。

钢管混凝土结构的应用

钢管混凝土结构的应用导言近几年来，随着城市高层建筑的日益发展，钢管混凝土结构逐渐被应用于高层建筑结构中，随着建筑物高度的增加，钢管高强混凝土和钢管超高强混凝土结构的应用也将会得到快速的发展。

钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构。

由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点，同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。

近年来，随着理论研究的深入和新施工工艺的产生，工程应用日益广泛。

钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等，其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。

钢管混凝土结构的特点混凝土的抗压强度高，但抗弯能力很弱，而钢材，特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。

而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高.同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。

钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能，具体表现为以下几个方面：1.承载力高、延性好，抗震性能优越钢管混凝土柱中，钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度；钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。

研究表明，钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。

钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏，构件的延性性能明显改善，耗能能力大大提高，具有优越的抗震性能。

2.施工方便，工期大大缩短钢管混凝土结构施工时，钢管可以作为劲性骨架承担施工阶段的施工荷载和结构重量，施工不受混凝土养护时间的影响；由于钢管混凝土内部没有钢筋，便于混凝土的浇注和捣实；钢管混凝土结构施工时，不需要模板，既节省了支模、拆模的材料和人工费用，也节省了时间。

钢管混凝土

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2.施工方便，工期大大缩短
• 钢管混凝土结构施工时，钢管可以做为劲性骨架承担施工阶段的施工荷载和结构重量，施工不受混凝土养护时间的影响；由于钢管混凝土内部没有钢筋，便于混凝土的浇注和捣实；钢管混凝土结构施工时，不需要模板，既节省了支模、拆模的材料和人工费用，也节省了时间。
3.有利于钢管的抗火和防火
• 钢管混凝土的力学性能及工程应用研究：综述国内外对钢管混凝土结构力学性能的研究现状及研究成果，与普通钢筋混凝土相比有哪些优缺点，某工程实际应用的个案研究。
学号：08811033
钢管混凝土
钢管混凝钢管混凝钢管混凝土结构钢管混凝个案研究概念及分类土目前取土优点土缺点举例的工得的成果程应用
5.施工方面
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钢管混凝土柱的零件较少，焊缝少，构造简单，柱脚常采用在棍凝土基础上预留杯口的插人式柱脚，因而工厂制造比较简单，同时构件自重较小，运输和吊装也较易，施工很简便，而且钢管馄凝土柱采用板材卷制，板材厚度都不大，一般在40m以内，无论工厂焊接和现场进行对接，都没有什么困难。同时，与钢筋混凝土柱相比，钢管混凝土柱的外皮钢管具有钢筋的功能，兼有纵向钢筋和横向箍筋的作用，所以管内没钢筋，省了钢筋下料和绑扎钢筋等一系列工艺，又由于柱外皮钢管本身就是耐侧压的模板，同时也省了支模和拆模等工序。近年来，泵送砖相当普遍，现场浇灌并无困难，我国创造并广泛使用的高位抛落不振捣混凝土的施工方法，更简化了现场灌混凝土的工序，简便了施工。也有在管柱下部开临时浇灌孔，用混凝土泵自下而上灌注混凝土的方法，既快，又保证浇灌质量。而且，在浇筑后，钢管内处于相当稳定的湿度条件，水分不易蒸发，省去浇水养护工序，简化了混凝土的养护工艺。
4.耐腐蚀性能优于钢结构

钢管混凝土结构

钢管混凝土结构简介钢管混凝土结构是一种使用钢管和混凝土相结合的建筑结构形式。

它将钢管的高强度和刚度与混凝土的耐久性和阻燃性相结合，具有优异的力学性能和抗震性能。

钢管混凝土结构广泛应用于高层建筑、桥梁、水利工程等场所。

结构形式钢管混凝土结构可以分为钢管混凝土柱、钢管混凝土梁和钢管混凝土框架。

其中，钢管混凝土柱通常由钢管和混凝土填充物组成，钢管作为外壳起到保护混凝土的作用，同时提高了柱的承载能力和刚度。

钢管混凝土梁通常由钢管和混凝土组成，钢管起到承载梁自重和荷载的作用，混凝土起到提高梁的刚度和强度的作用。

钢管混凝土框架由钢管柱和钢管梁组成，通过钢管的连接形成刚性框架，具有良好的抗震性能。

施工工艺钢管制作钢管混凝土结构所用的钢管通常经过以下工艺制作：首先，选择合适的钢材作为原材料；然后，将钢材进行锯割、焊接和表面处理等工艺，形成所需的钢管。

混凝土浇筑板式模板安装首先，钢管混凝土结构的模板是由钢板焊接而成的。

施工前，需要先将模板进行验证，确保模板的准确性和稳定性。

然后，将模板固定在施工位置上，并进行调整，使其完全符合设计要求。

钢筋安装钢筋是钢管混凝土结构中起增强混凝土强度的作用，钢筋的安装需要严格按照设计图纸上的要求进行。

首先，根据设计要求，进行钢筋的裁剪和焊接。

然后，使用安装工具将钢筋精确地安装在模板中，保证钢筋的正确位置和间距。

混凝土浇注在钢筋安装完成后，进行混凝土的浇注工作。

首先，将混凝土材料运输到施工现场，并使用搅拌设备搅拌均匀。

然后，使用泵车或人工的方式进行混凝土的浇筑，确保混凝土充实到每个角落，并使用振动器进行压实。

后期处理混凝土浇筑完成后，需要进行后期处理工作。

首先，使用抹光工具对混凝土表面进行抹光，使其光滑均匀。

然后，根据需要进行涂料、防水层等处理，增加混凝土的耐久性和美观性。

优缺点优点•高强度和刚度：钢管混凝土结构可以获得较高的承载能力和刚度，适用于高层建筑等需要大跨度和高承载能力的场所。

钢管混凝土结构在建筑工程中应用论文

钢管混凝土结构在建筑工程中的应用摘要：钢管混凝土与传统的钢筋混凝土结构相比，钢管混凝土因具有多方面的优点而广泛的应用在工程建设中。

文章对钢管混凝土在建设工程中应用探讨。

关键词：钢管混凝土优点应用abstract: the concrete filled steel tube and the traditional reinforced concrete structure, compared for concrete filled steel tube has many aspects of advantages and a wide range of applications in the engineering construction. this paper in construction of concrete filled steel tube engineering application is discussed.keywords: steel tube concrete application advantages 中图分类号：tv331文献标识码：a 文章编号：引言钢管混凝土，是将混凝土填入薄壁钢管内而形成的组合结构材料。

因其承载力高、塑性和韧性好、制作和施工方便、耐火性能好、经济效果好等优势，被广泛应用于各种建筑物中，取得了良好的经济效益，成为目前结构工程科学的一个重要发展方向，有着广阔的应用前景。

1 钢管混凝土的发展概况钢管混凝土结构的出现和应用已有上百年的历史最早的钢管混凝土出现在上个世纪八十年代，在英国，钢管混凝土首次被用于桥墩的设计，它是在钢管内灌筑混凝土以防止锈蚀并承受压力。

随后又被用作多层、高层建筑物的结构柱。

对钢管混凝土力学性能进行较为深入的研究始于20世纪六七十年代，美国等国家开展了大量的钢管混凝土试验研究和理论分析工作，取得了很大进展。

并在一些工程中加以应用近些年来．对长期荷载作用下的钢管混凝土力学性能的研究取得新进展。

试论钢管混凝土在建筑工程中的应用

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建ｊＪＪ筑工程
试论钢管混凝土在建筑工程中的应用
李长霜
（岗市鹤煤建筑安装（团）限责任公司，龙江岗１４０）鹤集有黑鹤５１０
摘要：介绍了钢管混凝土在建筑工程筑工程；用钢建应
由于钢管混凝土具有承载力高，耐腐蚀，减小了５．３．％、１％。４９％、８８２．５层以下为低层，以下为多层，以上为高９层９层便于施工等一系列优点，它在土木工程中的应１．２钢管混凝土目前主要存在的问题层，０１１ — ２层又称小高层。住宅钢结构，考虑抗用越来越广泛，尤其在桥梁工程中的应用也越尽管钢管混凝土发展很快，是其设计理震要求，但一般不宜超过１２层，同时又由于我国来越引起人们的兴趣与重视。钢管混凝土是指论，计算方法，范制定等方面却比较落后，规具人口众多，土地资源相对不足，城市住宅需求量在钢管中填充混凝土后形成的构件，它是在型体体现在以Ｆ个方面：几迅速增长，所以宜发展多层和小高层钢结构住钢混凝土及螺旋配筋混凝土的基础上发展起来１．．１钢管混凝土的本构关系。２由于钢管混宅，但在人口密度大的城市，仍然是以高层为的。钢管混凝土利用钢管和混凝土在受力过程凝土力学行为的复杂性，迄今尚未建立起比较主。住宅钢结构，具有柱子用量少，内有效使室中的相互作用使混凝土处于复杂应力状态下，完善的本构关系，特别是混凝土的本构关系，现用空间大，房屋空问布置灵活，结构性能好等优从而使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性有的本构关系虽然包括混凝土的弹性、弹塑性点。它所选择的结构体系一般是：－５６层以下，能大为改善；同时由于混凝土的存在可以避免和屈服阶段，大都以回归公式为主。但钢管与混框架体系或框架一支撑体系；层以上，６框架一支混凝土剪力墙（核心筒）系；体多或延缓钢管发生局部屈曲，从而保证材料性能凝土各自的本构关系如何选取，才能使二者的撑体系或框架一的充分发挥。可见，二者相互贡献，协同互补，共结合最优，缺乏研究。层，大多采用双重体系。钢结构住宅采用的框架同工作，提高了钢管混凝土构件的整体性，其使１２２由于核心混凝土的收缩，．．钢管混凝土柱有Ｈ型钢柱，钢管砼柱和钢骨砼柱，后两种具有承载力高、塑性和韧性好、震性能好、抗施拱肋中出现钢管与混凝土不密贴的现象。尤其为组合柱。在小高层建筑中，合柱比Ｈ型钢组工方便、较好的耐火性能和良好的灾后可修复是在拱顶。工程中常采用压浆或微膨胀混凝土柱省钢，而也就可以降低工程造价，是，进但钢性以及经济指标先进等优点，因而得到了广泛来解决混凝土的收缩。但微膨胀混凝土的效果骨砼柱的施工较钢管混凝土柱施工复杂，因此，的应用。也缺乏细致的研究。此外，有人认为在日照下钢在住宅钢结构中推广钢管混凝土势在必行。３结论１钢管混凝土的主要优点及问题管与混凝土会受到温差的影响而出现空隙，以钢管混凝土最初是使用在房建的立柱上。致使套箍力的发挥在工程界存在质疑。对于这钢管混凝土在我国的发展只有几十年的因为其承载能力高特别是抗压强度大的特点可个问题目前还缺乏深入的研究。历史，发展速度非常快，今，但如已广泛地应用以大大地减少结构的尺寸增加房屋的使用空间１，３钢管混凝土的有限元计算理论缺乏到各个工程领域。２尤其是它在住宅中的应用，使以及满足视觉美观的要求。统一性。基于现有的资料，未呈见过各种计算理其由高层建筑中的应用过渡到小高层、多层建论的比较。筑中的应用，为其发展创造了广阔空间。预计在１钢管混凝土的优点．１１，管混凝土桁架节点与柔性吊杆的２．４钢２１世纪前２０年，我国每年需新建住房４８ — ．６１１１核心混凝土处于三轴受压状态大大．．提高了混凝土的抗压强度。因此其承载能力大。疲劳问题，研究不够深入。５４．９亿平方米，后３０年每年需新建住房５７．６１，．５设计规范。２随着钢管混凝土拱桥的不亿平方米。今后５０年住宅建设将成为国民经济钢管混凝土利用内填混凝土增强管壁的稳定性因此，钢结构住宅（一的钢结构形式很容易局部失稳）单，又利用断发展，对其专门规范的制定要求更加迫切。建设新的增长点和消费热点。当钢管对核心混凝土的套箍作用，使钢管混凝土前存在于设计、制作、施工之间的并影响到业的发展有着广阔的空间，钢管混凝土在住宅中的优越性能得到充分发挥，具有很高的抗压强主、监理判断和裁定的一些不协调问题，既需要的应用有着广阔的前景。今后应该做好以下几度和抗变形能力，非常适合以受压为主的立柱理论上的支持，实践中的检验，更需要规范的量个方面的工作：３１防火设计方面，要简化钢管混凝土．在定。和以偏心受压为主的拱桥。防火极限的设计方法，制定钢结构（钢管混凝土１．施工快捷。施工时，．２１钢管充当很好的２钢管混凝土在住宅中的应用２０世纪６～０年代钢管混凝土开始应用结构）０８住宅建筑的防火设计规范。只有这样，才模板，无需额外的脚手架和模板，又起到劲性骨架的作用。另一方面，桥梁基坑开挖、基础与混于工业与民用建筑。随着理论研究的深入、设计能有助于推广钢管混凝土在住宅建筑中的应凝土浇筑、钢管加工、吊杆制作、横梁和桥面板规程的颁布和其自身具有的优点，钢管混凝土用。３２加强钢结构（＿钢管混凝土）住宅建筑在预制可同时进行，模块化程度高，省了施工工被越来越广泛地应用于单层和多层工业厂房节设备构架柱、种构架、各支架、栈桥柱、地铁火灾后的残余力学性能评估与灾后的维修、加期，同等跨径的其它体系桥梁相比，省工柱、与可节站台柱、送变电杆塔、桁架压杆、、桩空间结构，固措施的研究。期３Ｏ％以上。近１Ｏ年又被应用于桥梁结构、高层和超高层建３３钢结构住宅的关键在于外墙板的价、１．经济效益好。有研究统计数据：．３１质量、防水、耐久性及接缝的处理等。目前虽特别是近２３年，～它被越来越多地应用于格、ａ管混凝土柱比相同混凝土强度的钢筋筑中，．钢但价格较高，混凝土柱节约混凝土５％以上，０耗钢量略多或住宅建筑中，并取得了良好的经济效益和建筑然有的墙板各个方面性能比较好，开发商和住户无法接受，所以暂时还无法大力相等。与普通钢柱相比，钢管混凝土柱可节约钢效果。我们应该大力开发价廉物美、轻质方面是因为钢结构自身具有科技含量推广。因此，材５％以上，Ｏ造价也可降低。利且可再生利用等优点，另高强且具有耐久性的外墙板与相应的配套构ｂ．混凝土的强度越高，钢筋混凝土的造价较高，于环境保护，方面是由于我国钢产量大幅度增加，世界钢件。越低，０钢筋混凝土的造价比４６Ｏ钢筋混凝土３．合实际工程，４结进一步完善钢结构（钢产量日趋饱和，材价格随之下降，以近年来钢所的造价降低１．％。５２住不同类型结构鼓励采用钢结构。建管混凝土）宅建筑的设计理论、ｃ．钢管超高强混凝土的造价比Ｃ０钢筋混我国开始大力推广钢结构，６凝土的造价降低２％；比Ｃ０８８４钢筋混凝土的设部等部门也为此制定了加速推广建筑钢结构设计规范和施工规程，尽快编制各类构件的配