钢管混凝土组合结构在工程中的应用
钢管混凝土结构
钢管混凝土结构在现代建筑和桥梁工程中，钢管混凝土结构凭借其独特的优势，正逐渐成为一种备受青睐的结构形式。
那么，什么是钢管混凝土结构？它又有哪些特点和应用呢？钢管混凝土结构，简单来说，就是在钢管中填充混凝土而形成的一种组合结构。
钢管通常采用圆形或方形截面，混凝土则在钢管内部被紧密包裹。
这种结构形式的优点众多。
首先，钢管对混凝土起到了很好的约束作用。
想象一下，混凝土被钢管紧紧“抱住”，使其处于三向受压状态，抗压强度大幅提高。
这就好比一个人在困境中得到了有力的支持，从而能够发挥出更大的潜力。
这种约束作用不仅提高了混凝土的承载能力，还改善了混凝土的塑性和韧性，使其在承受较大荷载时不易发生脆性破坏。
其次，混凝土的存在也增加了钢管的稳定性。
钢管在受压时容易发生局部屈曲，而内部填充的混凝土有效地阻止了这种屈曲的发生，使得钢管能够更好地承受压力。
二者相互配合，相辅相成，大大提高了整个结构的承载能力。
在力学性能方面，钢管混凝土结构具有良好的抗震性能。
地震作用下，结构需要具备一定的变形能力来吸收能量，而钢管混凝土结构恰恰能够满足这一要求。
由于混凝土和钢管之间的协同工作，结构在地震时能够有效地耗散能量，减少破坏程度。
再者，从施工角度来看，钢管混凝土结构也具有显著的优势。
钢管可以作为施工时的模板，减少了支模的工作量和难度。
同时，混凝土在钢管内浇筑，能够保证浇筑质量，提高施工效率。
在实际应用中，钢管混凝土结构广泛应用于高层建筑和大跨度桥梁。
在高层建筑中，柱子往往需要承受巨大的竖向荷载，钢管混凝土柱能够提供足够的承载能力，同时减小柱子的截面尺寸，增加建筑的使用空间。
比如，一些超高层建筑就采用了钢管混凝土柱作为主要的竖向受力构件。
在桥梁工程中，钢管混凝土拱桥以其优美的造型和良好的力学性能而备受关注。
钢管混凝土拱肋具有较高的强度和刚度，能够跨越较大的跨度。
而且，由于钢管的保护，混凝土不易受到外界环境的侵蚀，提高了桥梁的耐久性。
钢与混凝土组合结构施工技术在工程中的应用
刘 爱 军
（ 中国水利水 电建设集 团公 司 水 电八 局有限责任公司 ， 湖南 长沙
摘
４００） １ ０ ７
要： 通过结合某高层 建筑施 工实例 ， 针对该工程 中采用 的钢与 混凝 土组合结 构特点 ， 分别就 型钢混凝土 柱以及压 型钢板的施
一
小值 ） 即需 有一处 侧接 固定 （ 用 接或 扳扣央 ） 采 任何 未 固定 的 压 型 钢 板 可 能 会 被 大， 鞋或 ： 淳 骨 而 造成 事 故 。
４ ５ 压 型钢 板焊 接技 术 ．
每一 片压 型钢 板 两 侧 沟底 均 需： 采 透 ： ： 以 ｌ ：
工作 。所 以， 测量工作必须 按照一定的顺序 贯穿于
整个 钢 结 构 安 装 施 工 过 程 中 ， 能 达 到 质 量 的 预 控 才
目标 。 一
设 计成 四块 。在 竖龙 骨外 侧使用 钢 管柱箍 加 固 。
３ ３ 钢 管柱混 凝 土施工 ． 劲 性 柱 的混 凝 土标号 如下 ： 地下 １ ～地上 ５ 层 层 为 Ｃ ０６ １ 为 Ｃ ０ １～２ ５ ； ～ ７层 Ａ ； ８ ３层 为 Ｃ ０ ３ 。对 于 钢
中， 横梁 上下 部分 主 筋须 穿 钢 柱 腹 板 ， 因此 钢 柱 加 工 时需 按提 供 的加工 图进行 钻 孔 ， 径须 比所穿 钢筋 直 孔
径 大 １ Ｏｍｍ［ 。
钉 ， 上浇 筑 钢筋棍 凝 土板 ， 成 一 个 整 体 的 组 台结 其 形 构楼面。
２ 施 工 准备 技术
确保 每 次核 心混凝 土 的连续 浇筑 。 钢管 内一 次抛 落 的混 凝 土 量 宜在 ０ ７ｍ。 右 ， ． 左 用料 斗装 填 ， 斗 的下 口尺 寸应 比钢 管 内径 小 １０ 料 Ｏ ～ ２ ０ｍｍ， ０ 以便 混 凝 土下 落 时 管 内空 气 能够 排 出。钢
浅谈钢管混凝土结构在建筑工程中的应用与前景
【 关键词 】 组合结构 ； 钢管混凝土 ； 复合应力状 态； 约束效应 系数
０ 引 言
近些年 来 ． 组合结 构在工程 中的应用 ． 当前建筑结构 发展 的重 是 要方 向之一 。 其中 ． 钢管混 凝土就是一种新型的组合结 构形式。 它利用 钢管对 混凝 土变形 的约束 ． 使混凝 土处于复 杂应力状态 ． 而使混凝 从 土强度 、 塑性 以及韧性大为改善 。 同时由于混凝土 的变形 ， 使钢管亦处 于复杂应力状态 通过二者 的结合 ． 使其受力性 能优于两种材料性 能 的简单叠加 。 钢管混凝 土结构正逐渐应用 于高层建筑 、 桥梁工程 、 特种 ３ 钢 管 混 凝 土构 件 计 算 方法 结构等各个 土木工程领域 ． 具有 相当好 的应用前景 ３１ 钢管混凝土统一理论 ． 钟善桐教授首先提出把钢管混凝土视为统 一体 ． 是一种新 的绀台 １ 钢 管混凝土 的发展概况 材料 ． 因而应 研究其组合 在一起 的工作 性能 即“ 管混凝土统 一理 钢 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 论” 该理论指 出： 。 钢管混凝土 的工作性能 ， 随着材料的物理参数 、 构件 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 的几何参数和截面形式 ， 以及应力状态的改变而改变 ， 变化 是连续 的 、 的设计 ． 是在钢 管内灌 筑混凝 土以防止锈蚀 并承受压力 随后 又被 它 相关 的． 计算是统一的 。 具体的研究步骤如下 ： ①导出两种材料在多轴 用作 多层 、 建筑物的结构柱 对钢 管混凝土力学性能进行较 为深 高层 应力状态下 的本构关系的表达式 ： ②用合成法或有 限元法 计算 得到仵 入 的研究始于 ２ 世纪六七十年代 ．美 国等 国家开展 了大量 的钢管混 ０ 各种应力状 态下的荷载一变形 全过程 曲线 ； 根据上述 曲线 ， ③ 确定极 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 限承载力准则 ， 由此定 出组 合设计指标 ： 当构件存 多种筒载共 同作 ④ 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 用下 、 用有 限元 法计算 出几 种内力 的相关 关系全过程 关系曲线 ， 由此 取得新进展 。 对钢 管混凝 土动力性能研究 的也 进一步深入 ． 此外 ． 采 对 导 出相关的统一设计公式 用 高强钢材和 高强 混凝土 的钢 管混凝土构件 力学性 能以及对钢管 局 ３ 采用“ ． ２ 约束效应系数” 来反映截面组 合作州 部屈 曲等问题 也进行 了不 少研究 工作 对于某一特定的钢管混凝土截面， 约束效应系数 ＝ 。‘ ｝Ｊ ・ ｆ以 ｌ 我 国最早 主要 集中研究在钢 管浇灌 素混凝土 的内填 型钢管混凝 Ａ 土结 构 ，Ｏ ６ 年代 中期 ． 管｝ 凝土开始在一些 厂房柱 和地 铁工程 中采 钢 昆 反映 出组 成钢管混凝 土截面 的钢材 和核心混凝土 的几何特性 和物 用。 进入 ７ Ｏ年代后 ， 这类结构在冶金 、 造船、 电力等行业的工业厂房得 特性参数的影响 。 值越大 ， 在受力过程 中， 则钢管可对核心混凝 士提 到广泛的推广应用。１７ ９ ８年 ． 钢管混凝土结构被列入国家科学发展规 供足够 的约束作用 ．昆 凝土强度和延性 的增 加相对较大 也就是 说 ． 划． 使这一结构 在我 国的发展 进入一个新 阶段 ． 无论 是科 学研究还 是 的大小可 以较准确地反映 出两者之间的组合作用 基于此 ． 在对影响 设计 施工都取得较大进展 ． 取得了 良好的经济效益和社会效 益 钢管混凝土工作机理和力学性能 的基本参数进行 了系统分 析 ． 对所得 ２ 钢 管混凝 土的特点 大量计算结果进行统计分析和归纳后 ． 并考虑实际应用 中的一 影响 因素 ． 韩林海教授提 出了钢管｝ 昆凝土构件实用计算方法 ２１ 承 载 力 高 ． ３３ 有关设计规程 ＿ 在钢管中填充混凝土形成钢管混凝 土后 ，钢管约束 了混凝 土 ． 可 当前我 国有关钢管混凝土构件的设计规程 主要有 ： 建设部斟家推 延缓其 受压时的纵向开裂 ． 而混凝土却可以延缓或避免薄壁 钢管过早 荐性标准 《 钢管混 凝土结构设计与施Ｔ规程 》 Ｃ Ｃ ２ ：０ ，砸 形钢 （ Ｅ Ｓ ８ ９ ）《 地发生局部屈 由。两种材料相互弥补了彼此的弱点 ． 却可 经充分发挥 管混凝 土结构技术规程｝ Ｃ Ｃ １ ９ ２ ０ ） （ Ｅ Ｓ ５ ： ４ 等 其中 ， ０ 前者 主要 涉及钢 各 自的长处 ， 而使钢管混凝 土具有很 高的承载 能力 ． 从 高于组成 钢管 管混凝土基本构件设计的一般 内容 ．尚缺乏与抗震设 防要求 相关的 、 混凝 土 的 钢 管 和 核 心 混 凝 土 单 独 承 载 力 之 和 基本设计规定 、 结构变形和节点构造等 内容 而后者 涉及的内容就 比 ２２ 塑 性 和 韧 性好 － 较系统全面 混凝土的脆性相对较大 ． 对于高强度混凝土更是如此 如果将混 凝土灌人钢管 中形 成钢管 混凝 土 ． 心混凝土在 钢管的约束下 ． 但 ４ 钢管混凝土的施工 核 不 在使 用 阶段改 善了它 的弹性 性质 ．而且 在破坏时具 有较大 的塑性 变 ４１ 建 筑 施 工 中的 应 用 ． 形 。此外 ， 这种结 构在承受 冲击荷载 和振 动荷载时 ． 也具有很大 的韧 正是 由于钢管 凝土结构具有优越的力学性能和 省 省料 、 ｌ 昆 施 性． 抗震性 能好 快捷等特点 ． 以在 国内外的高层建筑和大跨度拱桥等结 构中得到ｆ 所 ２ 制作 和施工 方便 － ３ 泛 的应用 。例如 １９ 年 １ ９７ ０月建成 的四川 万县长江 大桥跨度达 到 ｒ 与现浇钢筋混凝土柱相 比．采用钢 管混凝土柱时没有绑扎 钢筋 、 ４ ０米 。据桥梁 工程师们预测 ． ２ 采用钢管混凝土拱桥结构 ， 单孔蹁有望 支模和拆模等工序 ， 简便。 施工 此外混凝土的浇灌更为方便 ， 加快施工 达到 ５ ０至 ６ ０米高 ３４米 采用钢管混凝土柱建成的高层建筑 也起 ０ ０ ８ 速度 ： 与预制钢 筋混凝土构件 相 比． 管混凝土不需 要构件预制作 场 钢 来越 多 ．其 中江西 华龙 国际大 厦位 于江西南 昌市 繁华 的老福 Ｌ 商 贸 Ｉ Ｊ 地： 与钢结 构相 比 ， 钢管混 凝土的构造通 常更为简单 ， 因而焊缝少 ， 更 区． 总建筑 面积为 ４ ０ ０平方米 ． ２０ 建筑总高度为 １ ０米 ． ２ ． 为汀 丽省第 ‘ 易于制作 座高层钢管混凝 土柱钢框架 、 混凝土核心筒混合结构建筑 、 ２４ 耐火性能较好 ． ４２ 施工过程受力分析 ＿ 火灾下 ， 由于核心 混凝 土可吸 收钢管传来 的热量 ． 从而使 其外包 由于在进行钢 管混凝 土构件施工 时 ， 般郁 是先发装好儿层 的。 一 钢管 的升温滞后 ． 这样钢管混凝 土中钢管 的承载力损失要 比纯钢结构 钢管结构 ． 几层楼 面结构施 工完后一次浇 筑其 中的混凝土 ， 待 同时 ， 相对更小 ． 而钢管也可 以保护混凝土不发生崩 裂现象。使这种结构具 许多高层建筑的地下室施工中常采用 逆作法 或半逆作法 ， 这样钢 管往 有 较 好 的耐 火 性 能 往又作为施工阶段的支撑 从而可能引起钢管局部应力集中或局部屈
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。
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。
论钢管混凝土技术在房屋建筑中的应用
建材发展导 向 ２ １ 年 ０ ０１ ７月
论钢管混凝土技术在房屋建筑 中的应用
乔 佳 玉
（ 广东省 河源市）
摘 要 ： 本文阐述了钢管混凝土在建筑住宅 中的应用， 结合工作 实践 ， 分析 了钢管柱制作 、 拼接组装 的要求 以及钢 管柱 的吊装安装程 序， 出了在钢管 内混凝土浇筑时应注意 的工作事项。 提 关键词 ： 房屋建筑； 钢钢管柱 的接接组 装 ．
① 是根 据运输条件 和 吊装条件 确定对 钢管 的和度 进行确 定 ， 以不长于 １ ② 在钢 管对 接时应严格保 持焊后肢 管的 一般 ２ ｍ；
平直 ， 焊接时 ， 除控制几何尺寸外 ， 还应注意焊 接变形对肢 管的 影响， 焊接宜采用分段反向顺序 ， 分段施焊应保持对称 ， 焊接前 ， 对小直径钢管可采用点焊定位 ，对 大直径钢 管可 另用 附加钢筋 焊于钢管外壁作临时固定，固定点的间距可取 ３０ ｍ左右 ， ０ｒ ａ 且 不得小于 ３点，钢管在焊接过程中如发现 点焊定位 处的焊 缝出 现微裂缝， 则该微裂缝部位须全部铲除重焊 ， 为确 保连接 处的焊 接质量 ， 可在 管 内接缝 处设置 附加衬管 ， 宽度为 ２ ｒｍ， 其 ０ ａ 厚度
刖
舌
２ 钢管柱制作 以及与拼接组装要求
２１ 钢管柱 制作 ．
钢管柱要求各部件的制作， 焊接尺寸 、 置、 位 标高必须准确 ， 为减少现场工作量 ， 保证质量 、 管以及衬管 ， 钢 环形封顶板 ， 抗剪 环箍，柱脚 定位环板及螺栓配件等制作，组焊集 中在 工厂 内完
成 ， 检 验 合 格 运 至 现场 安装 。 经
构 自身具有科技含量较高 ，利于环境保护 ，且可再生利 用等 优
点 ， 一方 面 是 由于 我 国钢 产 量 大 幅 度 增 加 ， 界钢 产 量 日趋 饱 另 世 和， 钢材价格随之下 降， 以近年来 我国开始大力推广钢 结构 ， 所
建筑工程中钢管混凝土的应用论文
浅析建筑工程中钢管混凝土的应用摘要：本文结合实际阐述了钢管混凝土的应用范围、设计原则、施工技术、质量控制要点和施工注意事项等方面的内容。
比较全面的介绍了钢管混凝土的应用，揭示了钢管混凝土目前在我国的应用现状及其具有的推广应用价值关键词：钢管混凝土应用施工钢管混凝土（concrete- f illed steel tube，简称cfst）构件是指在钢管中灌注混凝土，从而使钢管与其内部混凝土共同作用，承受外荷载作用的组合构件。
按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。
1 钢管混凝土的应用钢管混凝土构件的内部混凝土与外包钢管形成整体共同受力，其承受荷载的能力不只是两种材料的简单叠加，其轴压承载力高且塑性和韧性有了较好的改善，因而抗震性能好。
此外，钢管混凝土构件还具有：施工方便、施工速度快、耐火性能较好、经济效果好的优点，因此其被广泛地应用于单层和多层工业厂房柱、设备构架柱、桁架结构杆件、空间结构等。
特别是仅十多年来发展迅速，先后应用于桥梁结构、高层和超高层建筑中，具有良好的结构安全性、适用性、经济性。
（1）单层和多层工业厂房柱的应用单层工业厂房的柱属于偏心受压构件，钢管混凝土结构充分发挥了混凝土及钢管两种材料的高抗压性能；其次，其延性好、具有良好的耐腐蚀性；另外，钢管混凝土构件较钢筋混凝土构件施工方便，工期也大大缩短。
因而在大跨度、大柱距的工业厂房和环境恶劣地区的工业厂房，常优先选用钢管混凝土柱。
（2）钢管混凝土在高层建筑中的应用在高层建筑结构中，钢管混凝土承载力高，塑性和韧性良好、耐腐蚀和防火性能也优于传统的钢柱。
其施工过程无需钢筋绑扎、支拆模等工序、施工简便，可大量节约人工、材料。
在国内外已有建成的钢管混凝土结构高层、超高层多栋，而且将成为高层和超高层建筑中大量采用的结构形式。
（3）钢管混凝土在大跨度桥梁工程中的应用：钢管混凝土单位重量的承载力与钢材接近甚至高于钢材，且其钢管可作为安装架设阶段的劲性骨架、灌注混凝土阶段的模板和钢筋、以及运营阶段对核心混凝土的套箍约束等，较全面解决了桥梁结构所要求的用料省、安装重量轻、施工简便、承载能力大等诸多矛盾。
钢-混凝土组合结构在建筑中的应用与发展
钢-混凝土组合结构在建筑中的应用与发展一、钢-混凝土的应用（一）钢与混凝土组合结构依照钢材形式与配钢方式不同有多种类型，比如组合楼盖、组合梁、钢管混凝土柱、钢骨混凝土构件。
（二）混凝土和钢材是建筑工程中广泛应用的材料。
但其都有自身的缺点：混凝土抗压性能较好，而其抗拉性能却很差；钢材虽然抗拉抗压强度高，但其在受压时常取决于稳定承载力，强度不能充分利用。
钢-混凝土组合结构是钢筋和混凝土两种不同性质材料的组合而成的新型结构。
它是钢和混凝土材料的合理组合，充分发挥钢的抗拉强度高，塑性好，和混凝土抗压强度好的优点，弥补各自的缺点，已被广泛应用于高层、超高层，重工业建筑，桥梁结构，高耸建筑中。
并逐渐形成了与传统四大结构（钢结构，混凝土结构，木结构，砌体结构）并列的一种新型结构。
（三）我国系统研究了钢一混凝土组合结构，对其承载力、刚度、滑移效应、纵向抗剪和栓钉连接件的实际承载力、混凝土板纵向抗剪计算方法等进行了深入的试验研究和理论分析，在多层工业厂房、高层建筑、桥梁结构等方面都得到了较好的应用，取得了良好的经济效益和社会效益。
二、钢一混凝土组合结构的优势（一）抗压和抗剪性能好，承载力高经实验证明，钢管混凝土柱抗压承载力为混凝土柱的一倍以上，同时抗剪承载力也比钢筋混凝土柱高许多。
和钢柱相比，抗压承载力虽略低，但却无局部失稳问题。
若将高强混凝土灌入钢管中形成钢管混凝土，在钢管的约束作用下，高强混凝土处于三向受压状态，其延性大大提高，因而能真正发挥高强混凝土的作用。
（二）抗压承载力高，可以减小柱子截面和钢筋混凝土柱相比，钢管混凝土柱由于抗压承载力高，且可以做到不限制轴压比，因而在高层和超高层建筑中采用钢管混凝土柱时，可以减小截面50%甚至更多。
由于钢管混凝土柱的承载力高，柱子截面小，还可采用大柱网、大空间的框架结构体系。
所以在高层建筑中采用钢管混凝土柱比采用钢筋混凝土结构增加使用面积3%～6%。
（三）柱子截面减小对抗震有利和钢筋混凝土柱相比，钢管混凝土柱的自重小，地震作用引起的地震反应也将减小。
钢管混凝土在工程建设中的运用与发展前景
钢管混凝土在工程建设中的运用与发展前景摘要：着重介绍钢管混凝土结构的优势特点、理论研究概况和工程建设运用现状，综合分析了其运用的突出问题，对钢管混凝土的发展前景进行研究展望。
关键词：钢管混凝土运用前景中图分类号：tu37 文献标识码：a 文章编号：1、引言钢管混凝土结构是在钢管内浇筑混凝土形成的一种新型组合结构，它兼有钢管结构和钢筋混凝土结构的优点，具有明显的结构优势。
钢管混凝土结构适应现代工程结构向大跨、高耸、重载发展和承受恶劣条件的需要，符合现代施工技术的工业化要求。
随着“十二五”国家部分基础设施建设的迅猛发展，钢管混凝土结构已广泛用于房柱、构架柱、多层建筑中的墩柱、水工系列的闸门、渡槽以及公路和城市建设拱桥等过程中。
2、钢管混凝土构件分类。
按截面形式分为圆形、方形、矩形和多边形等。
目前大多数工程建设领常用前面三种。
3、钢管混凝土构件特点3.1构件承载力高。
在钢管中填充混凝土形成钢管混凝土后，钢管约束了混凝土延缓其受压时的纵向开裂，而混凝土却延缓或避免薄壁钢管过早地发生屈服。
两种材料相互填补了各自的长处，整个结构的承载力约为钢管的核心混凝土单独承载力之和的1.6～1.9倍。
3.2塑性和韧性好、抗震性能强。
单纯受压的混凝土常属脆性破坏，但管内核心混凝土在钢管的约束下，不但使用阶段工作时提高了弹性性质，扩大了弹性工作阶段，而且破坏时产生很大的塑性变形。
此外，这种构件在承受冲击荷载和震动荷载时，也具有很大的韧性，因而抗震性能强。
3.3制作和施工方便。
与钢管结构相比较，钢管混凝土零部件少、焊缝少，而且柱脚构造简单，可直接插入混凝土基础的预留口杯中，免去了复杂的柱脚结构，由于管壁较薄，重量小，大大减轻交通运输和吊装工作，同时也取消现场配置电焊设备的投入。
与钢筋混凝土相比较，免去了支撑模板、绑扎钢筋和拆模等工序，浇筑混凝土更为简单且不用担心浇筑时发生漏浆现象。
3.4耐火性能好。
就城市建设而言，由于管内存在混凝土，能吸收钢管传来的热量，从而使钢管升温滞后，故耐火极限高于钢结构，为抗火而增加保护材料用量也比钢柱省略。
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。
钢管混凝土结构在建筑工程中应用与前景论文
浅谈钢管混凝土结构在建筑工程中的应用与前景【摘要】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，由于其具有巨大的优越性，现已经被广泛应用。
本文对钢管混凝土结构在结构工程中的应用进行了相关论述及研究，列举并讨论了铜管混凝土结构的结构特点、研究进展和应用现状，最后阐述了其在一些工程建筑方面的应用状况。
【关键词】钢管混凝土建筑工程应用趋势【 abstract 】 steel tube concrete structure is a concrete fill in the steel pipe inside of the formation of a new type composite structure, since it has great superiority, now has been widely used. in this paper, the structure of concrete filled steel tube in structure engineering applications of the relevant discussion and research which, it was enumerated and discussed the structure characteristics of copper tube concrete structure, research progress and application situation, finally expounds its in some engineering application status in the field of architecture.【 key words 】 steel tube concrete building engineering application trend中图分类号： tv331 文献标识码：a 文章编号：前言钢管混凝土作为一种较为年轻的结构形式，因其具有的高承载力、良好的延性和塑性、较好的防火性能、较人的经济效益的优点，受到较多工程师的青睐。
钢管混凝土混合结构设计原理及其在桥梁工程中的应用蓝庆忠
钢管混凝土混合结构设计原理及其在桥梁工程中的应用蓝庆忠发布时间：2021-06-16T11:14:57.337Z 来源：《建筑科技》2021年3月下作者：蓝庆忠[导读] 伴随着我国的社会建设和城市化进程的不断扩大，桥梁工程的建设数量也在不断增加，其质量也相应提出了更高的要求。
RC混合结构是目前国内在强震区进行桥梁设计时的一种优选结构，其构件主要为钢管混凝土和钢或混凝土，经优化混合后，具有较高的性能。
身份证号码：4527311983041****7 蓝庆忠摘要：伴随着我国的社会建设和城市化进程的不断扩大，桥梁工程的建设数量也在不断增加，其质量也相应提出了更高的要求。
RC混合结构是目前国内在强震区进行桥梁设计时的一种优选结构，其构件主要为钢管混凝土和钢或混凝土，经优化混合后，具有较高的性能。
本文以此为基础，对其中极具代表性的两种钢管混凝土混合结构的设计原理及其在使用过程中所涉及的工作机理进行简要的论述，并结合其在桥梁工程中的应用从实际出发，进行相关的阐述。
关键词：钢筋混凝土；混合结构设计原理；桥梁工程应用前言：由于时代的发展，对组合结构和混合结构的研究已成为目前结构工程界研究的热点。
在一般情况下，组合结构是指两种或多种不同的工程材料在构件层次上完成组合后形成的结构；而混合结构则是由不同材料构成的结构构件和部件在结构和结构体系层次上的组合。
下面以桁架式钢管混凝土结构和钢管混凝土加劲混合结构为例，分析它们在桥梁工程中的具体应用。
1.结构组成的概述近几年我国不断加大对深山峡谷桥梁的建设力度，一些地区的地形条件不断地给相关设计和施工人员带来很大的困难，大跨度、高耸、重载等现象对施工人员来说早已见怪不怪。
然而，以我国具有较强代表性的四川省为例，在震区（抗震设防烈度7度及以上）所建桥梁结构中，无论跨径还是墩身高度，都存在一定的设计难度，而且在施工过程中相关材料的运输及设防烈度的建造都是一大难题，对有关负责人和施工人员提出了挑战。
钢-混凝土组合结构在装配式建筑中的应用
钢 -混凝土组合结构在装配式建筑中的应用摘要：钢-混凝土组合结构是由型钢与混凝土组合而成，充分发挥了钢与混凝土两种材料各自的性能优势，在建筑工程已经得到了广泛的应用。
与传统的建筑方法相比，装配式建筑具有明显的优越性，可保证产品的质量，能够满足各种建筑形式的需求，应用前景广阔。
装配式钢-混凝土组合结构体系兼具钢结构和混凝土结构体系的优点，构件工厂制作，现场组装成整体，构件间连接可以采用高强螺栓连接，可提升整体结构的防火及防腐蚀等性能。
关键词：钢-混凝土组合结构;装配式建筑;钢管束;PEC;捷约;目前市场上可用于装配式建筑的组合结构体系有多种，比较典型的组合结构体系有：型钢混凝土结构体系、装配式钢管束组合结构体系、PEC预制装配的组合结构体系以及捷约预制装配框架系统等，型钢混凝土结构体系比较成熟，且应用较为广泛，限于篇幅不做介绍。
本文主要介绍后面三种组合结构体系。
1 钢管束组合结构体系1.1 体系构成(1）钢管混凝土束组合结构剪力墙：钢管束内部结构美观，排列有序，施工方便，标准化、模块化钢管连接在一起，形成钢管束，内部浇筑混凝土。
(2)H型钢梁：高频焊接H型钢，普通焊接H型钢或热轧H型钢。
(3）装配式钢筋桁架楼承板：现场不需要支模，运输方便，易安装及拆卸。
(4）轻质隔墙：轻质条板、加气混凝土块，以及其它轻质墙体。
(5）建筑外装饰面：轻质防火保温板、轻质防火板、防腐层、防火保温隔热层、CCA板外墙装饰面、外墙涂料等功能性绿色环保装饰。
1.2 主要功能(1）优良的抗震性能：钢结构在地震烈度的作用下可以吸收更多的地震能量，具有良好的延性。
目前抗震6级是标准，抗震8级已经在很多工程中应用。
(2）缩短建设周期：有些钢构件如汽车制造一样，在工厂里是标准化和流线型加工的；在施工现场，可以同时建三层。
建高楼层时，不会影响低楼层的施工，可以开始结构维修和装修，可以像积木一样直接组装。
流水作业没有冲突，可以大大缩短工期。
钢管混凝土拱桥的优点
钢管混凝土拱桥的优点文档1：钢管混凝土拱桥的优点1. 引言钢管混凝土拱桥作为一种重要的桥梁结构形式，在现代交通建设中得到了广泛应用。
本文将详细介绍钢管混凝土拱桥的优点及其在桥梁工程中的应用。
2. 结构特点2.1 钢管混凝土拱桥采用了混凝土和钢材的组合结构，使得桥梁具有较高的承载能力和抗震性能。
2.2 拱形结构使钢管混凝土拱桥具有良好的力学性能，能够有效分担荷载并减少桥梁的变形。
2.3 钢管混凝土拱桥的施工相对简单，可靠性较高，能够在短时间内建成并投入使用。
3. 桥梁应用3.1 道路桥梁钢管混凝土拱桥在道路交通中的应用十分广泛。
其优点在于能够承载大量车辆，并且具有较长的使用寿命。
3.2 铁路桥梁钢管混凝土拱桥在铁路交通中也有着广泛的应用。
其承载能力强，且对铁路线路的影响较小，能够保证列车行驶的平稳性。
3.3 水路桥梁在水路交通中，钢管混凝土拱桥可以有效地跨越河流、湖泊等水域，为船只提供便利的通行。
4. 桥梁经济性4.1 投资经济相较于传统的钢桥和混凝土桥，钢管混凝土拱桥的投资成本较低，施工时间较短，可以快速建成，降低了工程的投资风险。
4.2 维护经济钢管混凝土拱桥的维护成本相对较低，使用寿命长，能够有效降低运营成本。
5. 附件本文档涉及的附件包括桥梁的施工图纸、拱桥模型的设计文件等。
6. 法律名词及注释无。
文档2：钢管混凝土拱桥的优点1. 引言钢管混凝土拱桥是一种重要的桥梁结构形式，具有许多优点。
本文将详细介绍钢管混凝土拱桥的特点及其在桥梁工程中的应用价值。
2. 结构特点2.1 承载能力强钢管混凝土拱桥采用混凝土和钢材的组合结构，能够承受大量荷载并保持结构的稳定性。
2.2 抗震性能好拱形结构使钢管混凝土拱桥具有较好的抗震能力，能够在地震中保持相对较好的稳定性。
2.3 施工简单可靠钢管混凝土拱桥的施工相对简单，可靠性高，能够在短时间内建成并投入使用。
3. 桥梁应用3.1 道路桥梁钢管混凝土拱桥在道路交通中应用广泛，能够承载大量车辆，并且使用寿命较长。
钢管混凝土柱
钢管混凝土柱在现代建筑领域中，钢管混凝土柱作为一种新型的组合结构构件，正逐渐展现出其独特的优势和广泛的应用前景。
它不仅在高层建筑、大跨度桥梁等大型工程中发挥着重要作用，也在一些工业厂房和特殊结构中得到了越来越多的青睐。
钢管混凝土柱，顾名思义，是由钢管和混凝土共同组成的一种柱体结构。
其基本构造是将混凝土填充在钢管内部，使钢管和混凝土协同工作，共同承受外部荷载。
这种组合方式充分发挥了钢管和混凝土两种材料的优点，实现了“1 ＋ 1 ＞2”的效果。
先来说说钢管的作用。
钢管为内部的混凝土提供了有效的约束，限制了混凝土在受压时的横向变形，从而大大提高了混凝土的抗压强度。
而且，钢管本身具有较高的抗拉强度和抗弯强度，能够有效地抵抗弯曲和拉伸荷载。
同时，钢管还能作为施工时的模板，方便混凝土的浇筑和振捣，提高施工效率。
再看混凝土。
混凝土填充在钢管内部，避免了混凝土受压时容易出现的局部压碎和纵向开裂等问题。
由于受到钢管的约束，混凝土处于三向受压状态，其抗压强度和变形能力都得到了显著提高。
此外，混凝土的良好耐久性和耐火性能也为钢管混凝土柱的长期使用提供了保障。
在力学性能方面，钢管混凝土柱具有很高的承载能力。
相比传统的钢筋混凝土柱，它能够承受更大的轴向压力和弯矩。
同时，由于钢管和混凝土的协同工作，使得柱子在受力过程中的变形性能得到改善，具有较好的延性，能够有效地吸收地震能量，提高结构的抗震性能。
在一些地震多发地区，采用钢管混凝土柱的建筑往往能够更好地抵御地震的破坏，保障人民生命财产安全。
从施工角度来看，钢管混凝土柱也具有诸多优点。
首先，钢管可以在工厂预制，然后运输到施工现场进行安装，大大缩短了施工周期。
其次，混凝土的浇筑可以在钢管安装完成后进行，施工过程相对简单，质量容易控制。
而且，由于钢管的存在，混凝土在浇筑过程中无需额外的模板支撑，降低了施工成本。
在实际工程应用中，钢管混凝土柱的形式多种多样。
根据钢管的形状，可以分为圆形钢管混凝土柱、方形钢管混凝土柱和矩形钢管混凝土柱等。
钢-混凝土组合结构在高层建筑中的设计及应用探讨
6 结束语 随着我国工程建设行业技术的不断增强，新型材料和新的组
合方式不断涌现，还会出现新的组合结构，在目前的土木工程领 域内，钢-混凝土组合结构在房屋高层建筑得到广泛应用，从经 济与实用的角度来看，组合结构具有非常大的经济性和实用性。 今后在实践过程中，对组合机构要进行深入研究并加以改进， 不断探索新的组合方式，并为城市居民营造安全的生活场所。
钢管混凝土结构构件以它的经济、轻巧、良好的抗震性能 和简单施工方法广泛用于高层建筑中，采用钢管混凝土后，柱 截面尺寸大大减小，扩大了使用空间，柱的抗压和抗剪承载力 较高，且地震反应小，利于抗震，同时还降低了地基基础的造 价。施工简单可行，缩短了工程周期，因为零件少，柱脚构造 简单，焊缝短，加上成功运用的泵送混凝土及高位抛落无振捣 施工工艺，混凝土的施工质量得到很好的保证。
（3）对比组合结构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ钢筋混凝土结构和钢结构之间的经 济指标时，应全面分析比较。既应考虑地区人工费与材料加工 费的关系，还应综合比较使用效益高低。
3 钢-混凝土组合结构的设计过程 组合结构的设计过程基本与钢筋混凝土结构的设计过程相
同，首先对建筑结构合理简化后进行整体结构力学分析，然后根 据力学分析结果，分别对柱、梁和节点等组合构件进行设计，使 其满足承载力和正常使用极限状态的要求。在进行组合结构整体 设计分析时，组合构件的轴向刚度、抗弯刚度和抗剪刚度，可采 用钢截面部分的刚度与钢筋混凝土部分的刚度叠加确定。
2 钢-混凝土组合结构性能的比较 （1）与钢筋混凝土结构相比，组合结构构件尺寸小，占
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。
钢管混凝土的应用
钢管混凝土的应用1、钢管混凝土的出现自1897年美国人johnlally在圆钢管中填充混凝土作为房屋建筑的承重柱（称为lally柱）并获得专利算起，钢管混凝土结构在土木工程中的应用已有百年历史。
钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成、且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件。
众所周知，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。
钢管混凝土按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。
近20年来，钢管混凝土作为一种新兴的组合结构，主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主，被广泛使用于框架结构中（如厂房和高层建筑）。
2、钢管混凝土的特点2.1承载力高，抗震性能优越钢管混凝土构件受压时，由于产生紧箍效应，核心混凝土三向受压，强度大大提高，钢管延缓和避免了过早发生局部屈曲。
两种材料互相弥补了彼此的缺点，充分发挥了彼此的长处，从而使钢管混凝土具有较高的承载力，一般都高于组成钢管混凝土的钢管和核心混凝土单独承载力之和。
试验证明：对于圆钢管混凝土，整个构件的抗压承载力约为钢管和混凝土单独承载力之和的1.7倍～2.0倍；对于方形钢管混凝土，则为1.1倍～1.5倍。
抗震性能是指在动荷载或地震作用下，具有良好的延性和吸能性。
在这方面，钢管混凝土构件要比钢筋混凝土构件强得多。
在压弯反复荷载作用下，弯矩曲率滞回曲线表明，结构的吸能性能特别好，无刚度退化，且无下降段，和不丧失局部稳定性的钢柱相同，但在一些建筑中，钢柱常常要采用很厚的钢板以确保局部稳定性。
但还常发生塑性弯曲后丧失局部稳定。
因此，钢管混凝土柱的抗震性能也优于钢柱。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
常用横 隔来减 少 塔架 的主受 力 杆 的计算 长 度和 增 强塔
架 的整体 刚度 的启发 ， 利 用 相似 原理 ， 同 时根据 设 备定
货条件 的制 约采 用 图 ３所 示刚性 环 。
《 彳『 ：
一
ｒ 每 一 ＇－
图 １ 设 备 支 架 安装 现 场
ｌ
４ ） ２ ４ ５ Ｘ８
加 强环
图 ２ 设 备支 架的计算模型
曲失稳 （ 弯 曲屈 曲） 或扭 转 失稳 （ 扭 转 屈 曲） 。直 杆 由稳
２３
建 筑 工 程 第２ ３卷 第 ３ 期 天 津建 设 科 技
定 平 衡 过渡 到不 稳 定平 衡 的分 界标 志 是 临 界状 态 ， 临 界 状态 下 的轴 心压 力称 为临界 应力 Ⅳ ｃ ｒ ，对 称截 面 的两 种 弯 曲失稳 和扭 转 失稳 是不 相关 的，究 竟发 生 哪种 变 形 形态 的失稳 ， 取决 于截 面绕 ｘ 轴 或 ｙ轴 的抗 弯 刚度 、 抗扭刚度、 构 件 长度 、 构件 支 承 约 束 条件 情 况 ， 每 个 失 稳形态 都 可 以求 出相应 的临界 应力 ，其 中较 小 的将 起 控 制作 用 。 实践表 明，一 般钢 结 构 中常用 截 面 的轴心 受压 构 件， 失稳 时主要 发生弯 曲屈 曲。 由上 面理 论推 导 弹性 弯 曲屈 曲时
件顺 直 ， 构件 处于 稳定平 衡状 态 。当 Ⅳ达 到某一 临界 大 小， 稳 定 平 衡 状 态 不再 保 持 ， 不是 发 生 微 弯 曲变 形 ， 就 是发 生 微扭 转变 形 ， 当 Ⅳ再 稍增 加 ， 则 弯 曲变 形或 扭转 变形 迅速 增 大而 使 其丧 失承 载 能力 。这种 现象 称 为弯
、
设备 载荷 大且 当地 地 震 烈度 为 ８度 ，地 面 加 速度 为０ ． ２ ｇ 。 这 使设 备支 架承 受很 大 的轴 向压力 ， 另外 从 结 构 的受 力特 点分 析 ， 设 备支 架 是 空 间桁架 体 系 ， 所 有杆 件 主 要承 受轴 力 ， 如 果采 用 纯钢 管 柱 ， 为保证 整 体 稳定 和 节 点 处 的局部 稳 定 必须 采 用 比较 厚 的钢 管 ，而钢 管 混凝 土 能充 分 发挥 材料 的抗 压性 能 。减 少 结构 的钢材 用量 ， 所 以采 用钢 管混凝 土 组合 结构 。 设备 支架 是在 １ ２ ｍ直 径 的 圆周上 ， 均 匀分 布 １ ２根 钢 管 混凝 土 柱 ，钢 管混 凝 土 柱之 间 设钢 管 的柱 间支撑
同时减 少钢 管混 凝 土柱 的平 面 外计 算 长度 系数 。这种 方法 也在 模 型计算 和实 际工 程 中得 到检 验 。 ２ ． ２确 定 钢管 混凝 土柱 的平面 外计算 长度
计 算长 度 的 问题其 实 就 是钢 管混 凝土 柱 的整 体稳
支撑
定 问题 ， 对 轴 心 受压 构 件 ， 当轴 力 Ⅳ比较 小 时 ， 保 持 构
第２ ３ 卷
第３ 期
天津建设 科技
建筑工程
钢 管混凝 土组 合 结构在 工程 中的应 用
口 文 ／李 庆 芳 王 久 军
摘
要： 文章主要介 绍某大型设备 支架的设计思路 以及钢管混凝土组合 结构的基本设计
方法， 同时用 多种 软件 进行 结构 受 力分析 。
关键 词 ： 组合 结构 ； 钢管； 混凝 土
２钢 管混凝土柱 平面外计 算长度的确定
２ ． １结构 的特 殊性
设 备支 架 类似 一 个 薄壁 简体 结构 ，这种 结 构 的特 点是平 面 内有 支撑 。根据 现 行 的钢 结构 设计 规 范可 以
确 定 钢 管 混凝 土 柱 有 支 撑 平面 内 的计 算长 度 系数 ， 但 平 面外 ， 由于 设 备要 求支 架 的 圆心 范 围不 能有 结构 构
与 钢筋 混 凝土 结 构 和钢 结 构相 比，钢 管 混凝 土 结 构 是一 种相 对 年轻 的结 构形 式 。 随着其 理 论研 究 的深 入 和 完善 ， 新 型施 工 工艺 的 产生 和 高性 能材 料 的应用 ， 钢 管混 凝土 结 构 的应 用 范 围将 不 断扩 大 。下 面通 过 一 个 工程 实例 了解 一下 钢 管混 凝 土组 合 结构 在 实 际 中 的 应用。
有 结构 构 件 连接 ， 如 果 这 样 的话 ， 按地 面 柱 脚 刚接 ， 上 部 自由考虑 的计 算长度 系 数为 ２ ， 那柱 子 的计算 长度 就
长达 ４ ２ ． ４ ｍ 。显然 这种 方案 是不 可行 的， 必须 想办 法减 少钢 管混 凝土 柱 平面 外 的计 算 长度 。受在 化工 塔 架 中
件 穿过 ， 钢 管混 凝 土柱 平面 外 从 ±０ ． ０ ０ ０ ￣２ １ ． ２ ０ ０ ｍ没
１ 工 程概 况
工程 的主 要 设备 一 水碱 结 晶器 需要 结构 专 业设 计 支架 ， 设备直径 约 １ ２ ｌ Ｉ ｌ ， 高约 ３ ０ ｍ ， 设 备 自质 量 ２ １ ５ ． ６ ｔ ， 物料 质量 １ ５ ６ ０ ． ０ ｔ ， 实验 质 量 １ ６ ９ ５ ． ６ ｔ并支 撑在 标 高２ １ ． ２ ｍ处 ， 见图 １ 。
和 ３层加 强环 ， 见图２ 。
芝 ： ： … 。 ～
单位 ： ｍｍ
图 ３ 刚性 环
刚性 环分 别 布置 在 ５ ． ０ ０ ０ 、 １ ０ ． ２ ０ ０和 １ ５ ． ４ ０ ０ ｍ处 ， 宽 １ ． ５ ｍ ，通 过 刚性 环 大大 增 加设 备支 架 的整 体 刚度 ，
两种 材料组 合结 构构件 通常 的简化方 法是根 据结 构构 件 的受力特 点进行 等 刚度转化 。例如 ， 如 果结构 构件 以承 受弯矩 为主 ， 组合 构件简化 就要采 用相 同的弯 曲 刚度 来代换 。分 析设备 支架 的受力特 点 ， 可 以推 断钢 二 二 ＿ 一 二 ； 一 ¨＝ ＝ 管混 凝土柱 应该 属于轴 心受压 构件 。所 以采用等 受压