钢管混凝土综述
空心钢管混凝土综述
钢结构
实心钢筋 混凝土 实心钢管 混凝土
耗钢量大 占地面积大
自重大 基础造价高 自重较大 运输困难
空心钢管混凝土： 在钢管中放入需要量的混凝土，把构件高速旋转，之 后进行蒸汽养生，最后形成管内具有一定厚度的混凝 土，而中心为空心的钢管混凝土构件。
相比空心钢筋混凝土：
减轻重量50%左右 解决纵向裂缝问题
Tubular Columns[J]. Kozo Kogaku Ronbunshu.B.Journal of Structural Engineeting. 1997,43(3) [14]L. Storozhenko, V. Butsky and O. Taranovsky. Stability of Compressed Steel Concrete Composite Tubular Columns with Centrifuged Cores[J] Construct. Steel Res. 1998,46 [15]A.K. Kvedaras, A. Sapalas. Research and practice of concrete-filled steel tubes in Lithuania[J]. Journal of Constructional Steel Research. 1999, (49)
请批评指正！
谢谢
一、研究背景
二、研究目的不意义 三、国内外研究现状 四、存在问题
根据空心钢管混凝土的发展情况，应进一步提高其科技
水平和发展其应用范围，总的方面有以下两个：
(1)如何发挥钢管混凝土抗压性能的特点； (2)如何改变结构体系来扩大空心钢管混凝土的应用范围
参考文献： [1]中国天气网 [2]蔡绍怀, 顾维平. 钢管混凝土空心短柱的基本性能和强度计算[J]. 建筑科学. 1986, 4:45-52 [3]电力部行业标准. 薄壁离心钢管混凝土结构技术规程DL/T 5030-1996. 中国电力出版社. 1996 [4]崔正秀. 空心钢管混凝土构件轴压（长柱）、弯曲、扭转承载力试验研究[J]. 哈尔滨建筑工程学 院硕 士论文. 1987:1-3 [5]张素梅. 空心钢管混凝土的研究及构件计算[J]. 土木工程学报. 1994,27：15-21 [6]黄莎莎,姜纪春. 离心混凝土受弯性能的试验研究[J]. 电力建设. 1990,11(7) [7]周笋. 离心钢管混凝土构件抗拉强度的可靠性分析[J]. 北京建筑工程学院学报. 1994,10(1) [8]程在中. 薄壁钢管混凝土电杆挠度标准值的确定[J]. 华东电力. 1995, (5) [9]李辉. 离心钢管混凝土构件偏心受压强度[J]. 宁波大学学报. 1997,8(2) [10]余绍锋,钟善桐. 220kV离心钢管混凝土送电构架真形试验研究[J]. 上海铁道大学学报. 1997,18(4) [11]金伟良,葛中桂,曲晨. 薄壁离心钢管混凝土构件抗扭试验研究[R]. 中国钢协钢－混凝土组合结 构协 会第八次年会论文集. 2001:69-73 [12]曲晨. 离心钢管混凝土结构扭转性能不组合作用试验不理论研究[D]. 浙江大学博士论文. 2002:4-8 [13]MIYAKI SATOSH. Evaluation Formula of Compressive Strength of Centrifugal Concrete Filled Steel Square
钢管再生混凝土综述
钢管再生混凝土的现状研究摘要：再生混凝土是指利用废弃混凝土破碎加工而成的再生集料，部分或全部代替天然骨料配制而成的新混凝土，再生混凝土技术的研究与应用为建筑垃圾资源化提供了一条有效的途径。
钢管混凝土结构将钢管和混凝土有机结合起来，因承载力高、抗震性能好等优点而被广泛应用与单层和多层工业厂房等承重结构中。
而将再生混凝土浇筑在钢管内形成的钢管再生混凝土，既能提高钢管的承载能力，又能弥补再生混凝土的不足。
近年来，许多专家和学着对这种新型的组合结构展开了研究。
关键词：钢管再生混凝土；力学性能；抗震性能；黏结滑移；研究展望0引言随着我国经济的不断发展和城市化的进程不断加快，大量的建筑垃圾不断排出，其中废弃混凝土占了很大一部分，而废弃混凝土的处理需要大量的费用而且还严重污染环境，再生混凝土技术的应用为这些废弃混凝土的处理提供了有效的途径，减少了环境污染，并能带来经济效益[1]。
钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件，将钢管和混凝土有机的结合起来，充分发挥钢管和混凝土各自的优越性。
钢管混凝土结构凭借其承载力高、抗震性能好等优势,在高层和超高层建筑中得到迅速发展和广泛应用,并且较好地解决了施工速度与混凝土硬化时间较长的矛盾。
伴随着钢管混凝土技术的发展，科研工作者提出了将再生混凝土灌入钢管中从而形成钢管再生混凝土这一种新型的组合结构，对再生混凝土的利用提供了一种新的方式[2]。
这种组合结构日益引起许多专家和学者的关注与研究，并取得了一定成果。
1钢管再生混凝土的力学性能分析国内外的研究者和学者对钢管再生混凝土的力学性能进行了大量的研究工作。
许多学者集中在钢管再生混凝土柱的受压性能方面的研究[3-5]。
王玉银[6]等采用分级单调加载，对12个钢管再生混凝土和12个配置螺旋箍筋的钢筋再生混凝土进行了轴压短柱试验，保证用钢量相同的情况下，对比分析了钢管再生混凝土短柱与钢筋再生混凝土短柱二者轴压力学性能的差异，研究了再生混凝土强度及再生粗骨料取代率等主要试验参数对钢管再生混凝土与钢筋再生混凝土轴压短柱力学性能的影响。
钢管混凝土连接装置及性能研究综述
２ 国内外研 究现状
韩瑞龙 ， 施卫 星 等 介 绍 了灌 浆 套 筒连 接 技 术 作 为 一 种 新 型 钢 管 结 构 连 接 方 式
凝土 这 两种 不 同 两种 材 料 的优 点 ， 钢管 混 凝
土 中 的 钢 管 的 约 束 作 用 使 钢 管 内 部 的 混 凝
关键 词 ： 钢 管 混 凝 土 连 接 装 置 性 能 分 析 中 图分 类号 ： Ｔ ｕ３ ９ ８． ９ 文献标识码 ： Ａ
文 章编 号 ： １ ６ ７ ２ —３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ （ ｂ ） 一０ ０ ６ ７ —０ ２
钢 管 混 凝 土 结 构 是 一 种 新 型 的 组 合 结 是 一 种 将 杆 件 直 接 焊 接 到 闭合 的 球 形 壳 体 构， 其 原 理 是 将 混 凝 土 填 入 钢 管 内而 形 成 的。 钢 管混 凝 土 结构 有 效 地发 挥 了钢材 和 混 上所形成 的节点 。 焊 接 空 心 球 节 点 连 接 方 式具 有 极 为 明 显 的 优 点 ： 由于 这 种 节 点 连 接 方式 只要 将 钢管 垂 直 切 割 就 能 与 球 形 壳 对正 ， 节 点 的 传 力 只 有 焊 缝 一道 连 接 ， 因此 受 力 比较 可 靠 ； 这种连接方式的缺点： 连 接
论 和试 验 的 研究 。 但 是 钢 管混 凝 土 结构 中 由 于 自身 的 特 性 不 可 避 免 的 存 在 大 量 节 点 的 连接， 而 这些 连 接 节 点的 受 力性 能直 接 决 定 了整个 钢 管混 凝 土 结构 的 整 体性 能 ， 因此 连 接 节 点 的 设 计 在 钢 管 混 凝 土 结 构 设 计 中是
１ 钢管及钢管混凝土现有 连接方式简介
异形钢管混凝土柱研究综述(全文)
异形钢管混凝土柱研究综述异形柱框架结构和传统框架结构相比能有效地改善建筑内部的使用空间，但其抗震性能的严格要求限制了在高设防烈度地区的推广和应用。
近年来异形钢管混凝土柱由于改善了抗震性能，逐渐得到重视。
文章总结了异形钢管混凝土结构的研究和应用现状，分析了异形钢管混凝土柱构件、节点、体系的静力性能和抗震性能的优势，揭示了异形钢管混凝土柱力学性能主要因素的影响规律，对其力学性能进行了评价。
最后对异形钢管混凝土柱在今后的研究方向和进展趋势进行了总结。
1、引言随着国内高层建筑如雨后春笋般拔地而起，异形柱由于其在建筑功能方面的优越性而被广泛采纳。
异形柱结构体系提高了房屋的有用性和美观性，室内分隔灵活多样，幸免了一般矩形框架结构存在柱角外露的缺陷，便于家具布置，改善室内观瞻。
随着经济的进展，人们生活水平的改善，具有广阔的进展前景。
然而，钢筋混凝土异形柱在研究、推广以及实际工程应用中暴露出一些问题：对水平荷载的方向性非常敏感，荷载作用方向不同，构件及体系的承载力存在较大差异，设计时需取最不利的荷载作用方向；为保证柱子延性要求，需较多的配置箍筋并严格限制轴压比；异形柱现场浇筑复杂，梁柱节点配筋较多，混凝土浇筑质量难以保证；节点截面较小，抗剪承载力有时难以满足要求，在高层建筑及高烈度地震区的应用受限，存在很大的局限性。
（《混凝土异形柱结构技术规程JGJ149-20XX》对异形柱结构房屋使用最大高度给出了严格的限制，（见表1）明显小于方、矩形柱的适用高度（见表2），比如7度（0.15g）情况下，异形柱框架结构适用的房屋高度为18m，框架剪力墙结构为35m，而方、矩形柱框架结构的适用高度为50m，框架剪力墙结构为120m，远远大于异形柱结构的房屋适用高度）因此要使异形柱结构得到更为广泛的应用，在层数更多的建筑以及抗震烈度更高的地区得到推广，必须研究如何在不显著增大柱截面的情况下提高柱子承载力、刚度及抗震性能。
由于钢管混凝土柱抗震性能优越，于是异形钢管混凝土柱便应运而生。
矩形钢管混凝土结构研究综述
4、推进矩形钢管混凝土边框组合剪力墙及筒体结构在实际工程中的应用， 提高结构的抗震能力和安全性。
参考内容三
引言
钢管混凝土结构是一种具有高承载能力和优良塑性的组合结构，广泛应用于 各种工程结构中。本次演示旨在探讨钢管混凝土结构的研究现状、存在的问题以 及未来的研究方向。
背景
钢管混凝土结构是指在钢管中填充混凝土，通过二者共同作用来提高结构性 能的一种组合结构。这种结构最早可追溯到20世纪初，但在当时并未得到广泛应 用。直到20世纪中叶，随着建筑工程对结构性能要求的不断提高，钢管混凝土结 构才开始被重视并逐步推广。
矩形钢管混凝土结构研究综述
基本内容
本次演示旨在系统梳理矩形钢管混凝土结构的研究现状及未来发展趋势。通 过综述相关文献，总结其研究成果和不足，以期为未来研究提供参考。
矩形钢管混凝土结构是一种由混凝土填入矩形钢管内而形成的复合结构，具 有优异的承载能力、施工性能和经济效益。近年来，随着对该结构研究的深入， 其在建筑工程、桥梁工程等领域的应用逐渐广泛。
2、实践应用经验不足
虽然钢管混凝土结构在工程应用中已经取得了一定的成果，但实践应用经验 不足的问题仍然存在。例如，对于一些新建的钢管混凝土结构，缺乏长期性能的 监测和评估数据，难以判断其耐久性和安全性。
1、理论分析
理论分析是钢管混凝土结构研究的重要手段，包括有限元分析、有限差分分 析、解析解法等。通过理论分析，可以深入了解结构的力学性能和破坏机理，为 实验研究和工程应用提供指导。
3、工程应用
随着理论研究和实验研究的深入，钢管混凝土结构在工程中的应用也日益广 泛。例如，钢管混凝土桥梁、高层建筑、核反应堆结构等，都是钢管混凝土结构 在工程应用中的典型代表。
1、设计理论不完善
钢管混凝土柱的概况及优缺点
钢管混凝土柱的概况及优缺点钢管混凝土柱的概况及优缺点钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。
钢管混凝土研究最多的是圆钢管，在特殊情况下也采用方钢管或异型钢管，除了在一些特殊构造当中有采用钢筋混凝土的情况之外，混凝土一般为素混凝土。
早在十九世纪八十年代就出现了钢管混凝土构造，最初用作桥墩，然后渐渐地用作建筑物中的柱子。
在我国，六十年代开始了这种构造的研究，并首先用于首都地铁工程中。
##站至苹果园的地铁线路上，在##站和前门站的站台工程中首次试用，经济效果很好；和传统采用的钢筋混凝土柱相比，不但施工简捷得多，而且体积小，增加了地下有效使用空间，因此，在随后建造的地铁环线工程中，所有的站台柱，全部采用了钢管混凝土柱。
从七十年代开始，在工业厂房、高炉和锅炉构架及变电和输电塔架等工程中，钢管混凝土得到了推广应用。
工业厂房中采用钢管混凝土柱的有本钢、**、首钢及近几年**工程中的大量重工业厂房，还有各地的造船厂和火力发电厂等，厂房跨度最大的L=54m，柱高达60—70m，，桥式吊车最大的为Q=l00t 重级工作制吊车。
钢管混凝土在我国的应用范围很广，发展很快。
从应用范围和发展速度两个方面都能列于世界前列。
自八十年代后期开始，钢管混凝土由于本身具有的优点.开拓了两个新的应用领域。
一个是公路和城市桥梁，另一个是高层和超高层建筑。
钢管混凝土具有以下基本特点：1. 承载力大大提高：试验和理论分析证明，钢管混凝土受压构件的强度承载力可以到达钢管和混凝土单独承载力之和的1.7~2.0倍。
2. 具有良好的塑性和抗震性能：在钢管混凝土构件轴压试验中，试件压缩到原长的2/3，构件表面已褶曲，但仍有一定的承载力，可见塑性非常好。
钢管混凝土构件在压弯剪循环荷载作用下，水平力P与位移；之间的滞回曲线十分饱满，说明有很好的吸能能力，基本无刚度退化，它的抗震性能大大优于钢筋混凝土。
3. 经济效果显著：和钢柱相比，可节约钢材50%，降低造价45%；和钢筋混凝土柱相比，可节约混凝土约70%，减少自重约70%，节省模板100%，而用钢量约略相等或略多。
国内常用钢管混凝土梁柱节点连接形式综述
引言
随着钢结构住宅在国内的热度持续上升，钢结构体系在 实际工程和研究领域成为热门，相较于纯钢结构，钢管混凝土 框架结构在住宅工程实际中得到应用与推广。钢管混凝土结构 同时具备钢材与混凝土两种材料的优点：承载力高，施工方便 等，同时也具备了以往实际工程中采用的钢筋混凝土结构所不 具备的优点：无须支混凝土模板。国内学者对钢管混凝土结构 做了大量研究工作，制定了相应的技术规程，使得钢管混凝土 结构在工程应用中得到发展与进步，其中钢管混凝土柱与H型 钢梁节点形式是运用最为广泛的节点，同时也是构造和受力比 较复杂的节点。
1 国内常用钢管混凝土柱-H型钢梁框架刚接节点形式
H型钢梁与钢管混凝土柱翼缘连接节点常采用栓焊链接或 是全焊连接，其中栓焊连接是将梁腹板和钢管柱壁通过连接 板、高强螺栓连接，梁翼缘和柱壁通过全熔透坡口焊连接。由 于栓焊连接施工方便并且能保证节点连接的刚度，是工程中常 用连接方式。
1.1 内隔板式节点 内隔板式节点是钢管混凝土柱-H型钢梁连接中运用较为广 泛的节点形式，一般做法是将梁柱连接位置的中部进行截断，将 内隔板焊接在H型钢梁翼缘对应位置，再将钢管柱通过全熔透坡 口焊连接起来。国内规范[1]规定，内隔板厚度应满足规定的宽厚 比限值，且不应小于梁翼缘厚度。 内隔板式节点的优势在于梁翼缘上的拉力由钢管壁和内隔 板传递，传力明确。不足之处在于加工难度大，焊缝位置比较 集中，节点区焊缝易出现裂纹，同时这种节点形式适用于柱截 面尺寸较大的构件，有局限性且焊缝都集中在节点区，焊接热 效应导致的残余应力大，钢梁翼缘连接处内外都是通过焊缝连 接，容易诱发裂纹，在实际受力过程中不利。同时由于混凝土 的浇灌在内隔板焊接完成后进行，内隔板上需设置灌注孔和排 气孔，给加工过程制造了麻烦。 1.2 隔板贯通式节点 隔板贯通式节点中钢梁翼缘的拉力通过贯穿整个柱截面的 隔板传递，这种连接方式需要将钢管柱在节点连接部位进行截 断，并将分段柱节与贯通隔板焊接。梁翼缘通过全熔透焊缝与 隔板连接，若是采用栓焊连接，梁腹板通过高强螺栓、剪切板 与柱壁相连；若是采用全焊连接，则将梁腹板直接焊接在柱壁 上。具体的构造方式和设计要求在《矩形钢管混凝土结构技术 规程》[1]中有具体规定。这种连接方式也是国内建筑抗震规范[2] 与高层民用建筑钢结构技术规程[3]推荐连接形式。 1.3 外隔板式节点 外隔板式节点是将隔板设置在柱外与梁上下翼缘对齐， 采用带衬板的全熔透坡口焊连接。这种节点形式施工简单， 传力明确，不受柱截面尺寸限制，同时不需要设置灌注孔和排 气孔，避免了在柱壁同一位置处内外施焊，焊接热效应影响较 大，给加工和施工提供了便利。但是需要加大外隔板尺寸来保 证节点的刚度，与其他节点形式比较用钢量超出许多，且水平 环板不利于墙板的安装，凸角也会影响室内住户的观感体验。
北京南站钢管混凝土柱网施工综述
前 进行复检 ， 高强螺 栓 连接 副 和摩 擦 面应 在 安 装前 进
行检验 和复验 。 钢结 构安装施 工前 ， 根据 土建 施 工 提供 的预埋 件 或基础 验收记 录对土建施 工 的预 埋件进 行复验 。如预
钢柱 吊装时 ， 两 台经纬仪分 别架设 在钢柱 上 、 将 下
关键词 ： 管混凝 土柱 钢 安装 施 工技 术 北京 南站
中 图分 类 号 ：Ｕ ５ ．１Ｔ ２８ １ 文 献 标 识 码 ： Ｔ ７８１；Ｕ４ 。 Ｂ
其 他补 救方法 。
１ 工 程 概 况
３ 钢 管 柱 安 装方 法
北京南 站 地下 室 柱 网 Ⅱ区 部分 采 用 钢 管混 凝 土 柱 ， 层站房 位置采 用 十 字劲 性柱 。钢 结 构 屋 面平 面 一
工期质量要 求 ， 编制 钢结构施 工方案 。 针对本 工程施工 的实 际特 点 ， 照图纸 、 按 规范标 准
和本企业标 准的要求 ， 编制各 工序 的施工作 业指 导书 。 按照 国家 有关验 收 规 范对 钢 材 、 焊接 材 料 在进 场
根据 理论计算 的钢 柱两端 的 中心投 影 的东 西 向轴 线位
本 文仅对地 下室部分 钢管混凝 土柱 的安装 及质量 控制做 简单叙 述。
２ 钢 管 柱 安装 施 工 准 备
结 合施 工现 场 的实 际情 况 ， 根据 图纸 、 范 、 规 甲方
３ １２ 倾 斜 钢 柱 的 测 量 与放 线 （ １ 图 ２ ．． 图 、 ）
钢 柱进场 后复 核钢 柱 长度 ， 柱 两端 东南 西 北 轴 钢 线 的红三角标 志准 确鲜 明。安装前 对测量 仪器进 行校 正 ， 保仪器 精度要 求 。 确 对钢柱 的两端 中心点 水 平投 影 数据 复 验无 误 后 ，
实务：钢管混凝土综述
近20年来，钢管混凝⼟结构逐渐被应⽤于建筑结构尤其是在⾼层建筑结构中，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。
⼀般的，我们把混凝⼟强度等级在C50以下的钢管混凝⼟称为普通钢管混凝⼟；混凝⼟强度等级在C50以上的钢管混凝⼟称为钢管⾼强混凝⼟；混凝⼟强度等级在C100以上的钢管混凝⼟称为钢管超⾼强混凝⼟。
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。
1.钢管混凝⼟结构的特点众所周知，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）。
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：1.1 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。
钢管混凝土综述
钢管混凝土综述引言钢管混凝土是一种结构材料，由钢管和混凝土组成。
该材料具有高强度、高刚度和耐久性，广泛应用于桥梁、大型建筑物和高层结构等领域。
本文将从钢管混凝土的原理、分类、应用和优缺点等方面进行综述。
原理钢管混凝土的原理是将钢管作为混凝土的模板，然后在模板中灌入混凝土，并使其固化硬化。
通过这种方式，钢管与混凝土相互配合，形成一个整体化的结构。
分类根据钢管与混凝土之间的关系，钢管混凝土可分为两种类型：1.钢管内配混凝土型：钢管作为混凝土的模板，填满混凝土后，形成一个整体的结构。
2.钢管外包混凝土型：钢管作为外部的包围，混凝土灌入其中，使其形成一个整体的结构。
应用桥梁钢管混凝土在桥梁中的应用非常广泛。
其具有高强度、高稳定性和耐腐败性等特点，可以用于建造各种桥梁，如悬索桥、钢拱桥和斜拉桥等。
建筑物钢管混凝土在建筑物中的应用也非常广泛。
其具有高强度、高稳定性和隔音防火的优点，可以用于建造各种建筑物，如高层建筑、工业厂房、仓库和停车场等。
其它领域此外，钢管混凝土也可以用于水利工程、地下工程和海洋工程等领域。
其具有耐腐败性、高强度和耐久性等特点，可以在恶劣的环境中长期使用。
优缺点优点1.高强度和高刚度：钢管混凝土具有很好的抗震和抗风性能。
2.耐久性：钢管混凝土具有耐腐败性和耐久性，可以长期使用。
3.环保节能：钢管混凝土使用的材料都可以循环利用，对环境污染较少。
4.施工方便：钢管混凝土的施工过程简单，不需要大量的工人和设备。
缺点1.成本较高：钢管混凝土的成本较高，需要大量的钢材和混凝土。
2.维护困难：钢管混凝土在使用过程中出现问题，维护不易，需要专业人士进行修复。
3.受限于结构大小：钢管混凝土受限于其结构大小，无法应用于一些大型结构。
钢管混凝土作为一种结构材料，具有高强度、高刚度、耐久性和环保节能等特点，广泛应用于桥梁、大型建筑物和高层结构等领域。
尽管其成本较高，但其优点仍然受到了广泛的认可和应用。
浅析钢管混凝土原理与发展状况
浅析钢管混凝土原理与发展状况钢管混凝土是一种由钢管和混凝土组成的复合材料，具有优异的力学性能和耐久性，被广泛应用于建筑、桥梁和其他土木工程领域。
本文将从钢管混凝土的原理和发展状况两个方面进行分析，旨在为读者提供对这一材料的深入了解。
一、钢管混凝土的原理1.1 概念钢管混凝土是一种由钢管和混凝土组成的复合材料，钢管起着外部约束和局部增强混凝土的作用，使混凝土构件具有更好的抗弯、抗剪和抗压性能。
1.2 原理钢管混凝土的原理是利用钢管的高强度和刚度来约束混凝土，在外部加载作用下，钢管承担一部分受力，从而提高了混凝土的承载能力。
由于钢管的阻碍作用，混凝土在受力时呈现出良好的变形性能，能够延缓构件的开裂和破坏，提高了整体的耐久性。
1.3 特点钢管混凝土具有受力性能良好、耐久性高、施工简便等特点。
其受力形式为受约束混凝土和钢管协同工作，受力性能比普通混凝土更优越；在不同环境下具有较高的耐腐蚀性和耐久性，能够适应不同工程的使用要求；施工过程中，无需复杂的模板和支撑，能够提高工程的施工效率。
2.1 发展历程钢管混凝土最早起源于美国，20世纪50年代开始被广泛研究和应用。
随着国际土木工程技术的不断发展，钢管混凝土逐渐成为一种备受青睐的工程材料。
目前，在世界上许多国家和地区，钢管混凝土已经成为一种常见的建筑结构形式。
2.2 应用领域钢管混凝土广泛应用于建筑、桥梁、隧道、地下工程等领域。
在建筑结构中，钢管混凝土常用于柱、梁、框架等构件的增强和加固；在桥梁工程中，钢管混凝土常用于桥梁墩、桥台和桥面板的构造；在隧道和地下工程中，钢管混凝土则常用于隧道衬砌、管廊和地下室的结构设计。
建筑钢管混凝土综述
建筑钢管混凝土综述建筑钢管混凝土是一种常用于建筑结构中的材料，它是由高强度钢管与混凝土组成的构件，具有很高的强度和刚度，可用于支撑大型建筑物的重量。
本文将从以下几个方面为大家介绍建筑钢管混凝土的相关知识。
1. 建筑钢管混凝土的优点相比传统的钢筋混凝土结构，建筑钢管混凝土具有以下优点：•较高的强度和刚度：钢管和混凝土之间密切结合，使得整个结构具有很高的强度和刚度。
•良好的耐久性和抗震性：建筑钢管混凝土不容易受到外界环境影响，具有很好的耐久性和抗震性。
•可快速施工：钢管与混凝土的组合结构使施工速度更快，同时可适应大跨度结构。
•对环境友好：在生产、建造、使用和回收过程中不会对环境造成污染，有利于可持续发展。
2. 建筑钢管混凝土的构造要点建筑钢管混凝土结构主要包括钢管、节点和混凝土三部分。
其中，节点是连接钢管和混凝土的部分，也是整个结构的关键。
节点的设计应满足以下要求：•能够与钢管轴线保持一致；•能承受横向和纵向荷载；•能够使钢管和混凝土之间紧密结合。
在节点的设计中，需要注意以下几个方面：•节点采用悬挂装配方式，以便加快施工速度；•需要综合考虑节点的强度和刚度，确保其能够承受荷载；•节点的制作和安装应高度准确，以确保整个结构的稳定性和安全性。
3. 建筑钢管混凝土的应用领域建筑钢管混凝土经常用于大型建筑和桥梁的结构中，尤其是跨度大于100米的桥梁。
建筑钢管混凝土还可应用于以下领域：•变形构件：用于承受大变形的场合，如高压电缆桥架；•悬挂支撑：用于支撑悬索桥和大跨度建筑物；•空间结构：用于大型展馆等空间结构的支撑。
4. 建筑钢管混凝土的制作和施工建筑钢管混凝土的制作和施工需要进行多项工作，包括以下几个方面：•钢管的制作和处理：根据设计要求制作和加工高强度钢管；•混凝土配制和搅拌：按照设计要求配制混凝土，并进行充分搅拌；•钢管与混凝土组合：将钢管和混凝土在节点处连接成整体结构；•检查和调整：在施工完成后进行检查和调整，确保整个结构的稳定性和安全性。
钢-混凝土组合结构综述
钢-混凝土组合结构综述摘要：本文介绍了钢-混凝土组合结构的一般概念和发展概况，对钢-混凝土组合结构的研究和工程应用进行了叙述，总结了组合梁、压型钢板与混凝土组合板、钢管混凝土结构、型钢混凝土组合结构的特点，对钢-混凝土的前景进行展望。
关键词: 钢-混凝土组合结构；应用；发展；未来展望引言钢一混凝土组合结构是由钢材和混凝土两种不同性质的材料经组合而成的一种新型结构。
它是钢和混凝土两种材料的组合,充分发挥了钢材抗拉强度高、塑性好和混凝土抗压性能好的优点,弥补彼此各自的缺点,已被广泛的应用在高层超高层建筑、重工业建筑、桥梁结构、大跨度和高耸结构中,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)并列的第五大结构。
我国自80年代以来开始系统研究钢一混凝土组合结构,对梁、柱、连接节点等进行了深人的试验研究和理论分析,并在实际工程中得到了较好的应用,取得了良好的经济效益和社会效益。
1 概述钢与混凝土组合结构依照钢材形式与配钢方式不同又有多种种类,并且一些新的结构形式仍在不断出现。
目前研究较为成熟与应用较多的主要有下列几种：(1) 组合梁将钢梁与混凝土板组合在一起形成组合梁。
混凝土板可以是现浇混凝土板,也可以是预制混凝土板、压型钢板混凝土组合板或预应力混凝土板。
钢梁可以用轧制或焊接钢梁。
其特点同样是混凝土受压,钢梁主要受拉与受剪,受力合理,强度与刚度显著提高,充分利用混凝土的有利作用。
并且由于侧向刚度大的混凝土板与钢梁组合连接在一起,很大程度上钢结构容易发生整体失稳和局部失稳。
组合梁较非组合梁不仅节约钢材，降低造价，还降低了梁的高度。
这在建筑或工艺限制梁高的情况下，采用组合梁结构特别有利。
在一般的民用建筑中，钢梁截面往往由刚度控制，而组合梁由于钢梁与混凝土板共同工作，大大地增强了梁的刚度。
增加了梁的承载力，降低冲击系数。
抗震性能好，抗疲劳强度高，局部受压稳定性能良好，使用寿命长。
（2）压型钢板与混凝土组合板这是在压成各种形式的凹凸肋与各种形式槽纹的钢板上浇筑混凝土而制成的组合板,依靠凹凸肋及不同槽纹使钢板和混凝土组合在一起。
钢管混凝土综述
摘要：介绍了钢管混凝土结构的特点、研究现状及其工程应用，探讨了钢管混凝土结构研究方向。
关键词：钢管混凝土近20年来，钢管混凝土结构逐渐被应用于建筑结构尤其是在高层建筑结构中，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。
一般的，我们把混凝土强度等级在c50以下的钢管混凝土称为普通钢管混凝土；混凝土强度等级在c50以上的钢管混凝土称为钢管高强混凝土；混凝土强度等级在c100以上的钢管混凝土称为钢管超高强混凝土。
编辑。
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。
1．钢管混凝土结构的特点众所周知，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)。
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：1.1 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。
钢管混凝土粘结滑移力学性能研究综述分析
钢管混凝土粘结滑移力学性能研究综述分析摘要: 钢管混凝土中钢管和混凝土之间的粘结强度和滑移性能是工程界较为关心的问题。
根据国内外对钢管混凝土结构粘结滑移性能的试验研究, 综合概括了国内外对钢管混凝土粘结滑移性能研究的发展及现状，以及钢管凝土界面粘结滑移的机理和钢管与其核心混凝土粘结本构关系的研究，着重分析了钢管混凝土粘结强度的国内外研究现状, 并对粘结强度、粘结滑移本构关系进行了综合分析、比较。
关键词: 钢管混凝土结构；粘结滑移性能；研究现状；综述分析abstract: in the concrete filled steel tube between steel tube and concrete bond strength and slip properties is concerned in engineering problems. according to the experimental study of steel bonded concrete structure slippage performance at home and abroad, summarizes the development and current situation of study on bond-slip performance of concrete filled steel tube at home and abroad, study of the relationship and the interface of steel pipe concrete bond-slip mechanism and steel and core concrete constitutive, focuses on the analysis of the research status of bond strength of concrete filled steel tube in china outside, and the bond strength, bond-slip constitutive relations are analyzed, comparison.key words: concrete filled steel tubular structures; bond-slip behavior; research; review中图分类号：tu375文献标识码：a文章编号：1.引言钢管混凝土结构（cfst）是指在钢管中填充混凝土而形成的复合结构。
浅析钢管混凝土原理与发展状况
浅析钢管混凝土原理与发展状况钢管混凝土是一种结构材料，由钢管和混凝土组成。
它的主要作用是利用钢管的高强度和混凝土的耐久性，使得结构具有更好的抗弯强度和受压性能。
钢管混凝土在现代建筑和工程中广泛应用，具有结构性能好、施工方便、耐久性高等优点。
本文将从钢管混凝土的原理和发展状况两个方面进行分析和阐述。
一、钢管混凝土的原理钢管混凝土是由钢管和混凝土组成的一种新型结构材料，它们的组合作用可以使得整体结构的性能得到很好的提高。
其原理主要包括以下几点：1. 钢管的高强度钢管是钢管混凝土中的主要构件，它具有很高的强度和刚度，可以承受较大的受力。
钢管可以根据不同的受力情况选择不同材质和规格，以适应不同的工程要求。
并且钢管的抗腐蚀性能也很好，能够保证结构的使用寿命。
2. 混凝土的耐久性混凝土是钢管混凝土的填充材料，它具有良好的耐久性和耐磨性，能够很好地保护钢管，延长其使用寿命。
混凝土的配合比和施工工艺对结构的性能有着重要的影响，因此在施工过程中需要严格控制。
3. 组合作用钢管和混凝土的组合作用可以使得结构的受力性能得到提高。
钢管可以起到约束混凝土的作用，增强其受力性能；混凝土可以起到保护钢管的作用，延长其使用寿命。
两者相互作用，使得整体结构具有更好的抗压、抗弯性能。
1. 国内发展状况近年来，随着我国建筑和工程领域的快速发展，钢管混凝土在国内得到了广泛的应用。
它在桥梁、隧道、高层建筑、工业厂房等领域都有着重要的应用，取得了良好的经济和社会效益。
随着我国经济的不断发展，钢管混凝土的应用领域还将进一步扩大，发展潜力巨大。
2. 国外发展状况国外对于钢管混凝土的研究和应用也十分重视。
欧美国家在桥梁和隧道工程中大量采用钢管混凝土，其技术和施工水平都比较成熟。
日本、韩国等亚洲国家也在这方面有着较为丰富的经验和技术。
国外还对钢管混凝土的材料性能、设计方法、施工工艺等方面进行了深入研究，取得了不少创新成果。
钢管混凝土介绍及其发展历程
钢管混凝土一、定义1、广义：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，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。
2、狭义：特指圆钢管混凝土二、原理1、利用横向钢管，对受压混凝土施加侧向约束，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。
2、借助内填混凝土的支撑作用，增强钢管壁的几何稳定性，改变窑钢管的失稳模态，从而提高其承载能力。
钢管混凝士利用钢管和混凝土中材料在受力过程中的相互作用即钢管对混凝土的约束作用使混凝土处于复杂应力状态之下，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。
可以保证其材料性能的充分发挥；另外，在钢管混凝土的施工过程中，钢管还可以作为浇筑其核心混凝土的模板。
总之通过钢管和混凝土组合而成为钢管混凝±，不仅可以弥补两种材料各自材料的缺点，而且能够充分发挥二者的优点，这也正是钢管混凝土组合结构的优势所在。
三、发展历程所谓"钢管混凝土"是"钢管套箍混凝土"（Stel Tube-Confined Concrete）的简称。
它是由混凝土填人薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料，是套箍混凝土（Confined Concrete）的一种特殊形式1a3。
在国外也有称之为"CmncreteFledStel Tbe"（"混凝土填心钢管"）的。
但后一种叫法，似不够确切，因为它只从现象上表述了混凝土对钢管的填充，而没有从本质上突出钢管对核心混凝土的套箍约束。
这种叫法就把用混凝土填心的方钢管也包括进去了，而方钢管对核心混凝土并无多大套箍约束作用，不属套箍混凝土之列。
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、施工快速等优越的施工性能一。
方钢管混凝土综述
方钢管混凝土综述方钢管混凝土是近年来工程技术创新的一个重要成果，它将方钢管和混凝土有机地结合起来，充分发挥了二者优点，成为新型材料的代表之一。
本文将对方钢管混凝土的特点、优点和应用进行综述，以便于更好地了解和应用这一材料。
1. 方钢管混凝土的特点方钢管混凝土是用方形的钢管作为混凝土支模，浇筑混凝土后，形成一种固定的钢筋混凝土结构。
它的特点主要有以下几个方面：1.1 混凝土密实性高方钢管混凝土结构中，混凝土牢牢地包裹在方钢管之内，形成了一个密实的整体结构，其密实性高于常规混凝土结构。
这种结构的密实性，使得其在抗震、抗震功能方面表现更优异。
1.2 提高了混凝土的抗裂性能方钢管混凝土结构中，钢管的约束作用可以使得混凝土的受力均匀，从而提升了混凝土的抗裂性能。
这种优越的抗裂性能，在抗震、抗风和抗水蚀等方面具有显著的表现。
1.3 降低工程成本使用方钢管混凝土结构时，钢模具可重复使用，且钢模具成本相对低廉，可以大幅降低工程成本。
同时，由于其强度和耐久性较高，还可以减少工程维护和修缮费用。
2. 方钢管混凝土的优点方钢管混凝土结构拥有许多独特的优点，包括：2.1 抗震性能突出由于方钢管混凝土结构具有优秀的抗裂性能和密实性，可以有效抵抗因地震而引起的破坏和损伤。
因此，方钢管混凝土结构在地震区的工程建设中得以广泛应用。
2.2 节省施工时间采用方钢管混凝土结构可以大幅节省施工时间，因为钢管形状规整、尺寸统一，因此可以省去模板制作和拆除的时间。
此外，混凝土浇筑也更加快捷、方便，可极大缩短建设时间。
2.3 提升工程美观度方钢管混凝土结构可以使得工程建设更加美观整洁，使得结构表面不需要二次涂装和装饰，因此也能大幅降低建设成本。
3. 方钢管混凝土的应用方钢管混凝土在各类建筑、桥梁、隧道、水利工程和港口码头等领域都有广泛应用。
3.1 建筑领域方钢管混凝土结构在建筑领域应用最为广泛，通常用于高层建筑、大型体育馆和体育场馆等工程建设上。
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钢管混凝土综述袁摘要：简要介绍了钢管混凝土结构的研究现状,具体阐述了钢管混凝土结构的特点,分别论述了钢管混凝土结构在高层建筑、拱桥、地铁车站工程中的应用,并对钢管混凝土结构今后的发展方向进行了分析,以期促进钢管混凝土结构的应用与推广。
关键词：钢管混凝土结构,特点,应用,新型,发展方向1.引言钢管混凝土(Concrete-Filled Steel Tube ,简称CFT)是将混凝土灌入钢管而形成的一种组合材料,是在钢管中填充混凝土后形成的构件。
构件型式包括内填型、外包型和内填外包型三类。
钢管可以是圆钢管, 也可以是方钢管或八角形钢管等,混凝土可以是素混凝土, 也可以配有钢筋。
钢管混凝土是在劲性钢筋混凝土及螺旋配筋混凝土的基础上演变和发展起来的。
钢管混凝土由于其抗压强度高、自重轻、抗震性能突出、施工方便、外型美观和造价经济等优点, 广泛应用于单层或多层工业厂房的结构柱、设备构架柱、各种支架和超高层建筑以及桥梁结构中。
目前,钢管混凝土结构的应用很广泛,国内外学者对钢管混凝土进行了研究, 取得了一些有意义的成果。
柱是建筑物中的主要承重构件, 研究柱的承载能力对建筑物的安全可靠具有重要意义, 一些学者在试验研究的基础上, 提出了一些以计算其极限承载力为目的计算理论和公式, 并反映在各国的有关设计规范和规程中。
在当今工程实践中, 钢管混凝土柱越来越广泛地被应用于高层和超高层建筑, 巨型框架结构中的钢管混凝土柱与其斜撑的交接处存在很大的剪力,以及在钢管棍凝土柱和钢筋混凝土梁节点处,当梁的剪力通过焊接在节点底部的反牛腿传递给柱子时,钢管混凝土的抗剪力能力可能起着主导作用,此时需根据钢管混凝土柱的抗剪承载力来确定钢管尺寸。
现阶段只能从实用出发,对钢管混凝土柱的抗剪承载力做出偏于保守的估算, 这在一定程度上限制了钢管混凝土在工程实践中的应用。
因此,对钢管混凝土的抗剪力学性能进行深入系统的研究, 对钢管混凝土结构的发展, 特别是在超高层建筑中的推广应用也具有积极的促进作用。
2. 钢管混凝土的分类和工作原理2.1 钢管混凝土分类钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件建筑上，按截面形式不同，分为方钢管混凝土圆钢管混凝土和多边形钢管混凝土等实际结构中，根据钢管作用的差异，钢管混凝土柱又可分为两种形式：一是组成钢管混凝土的钢管和混凝土在受荷初期即共同受力；二是外加荷载作用在核心混凝土上，钢管只起对其核心混凝土的约束作用，即所谓的钢管约束混凝土柱本文主要论述实际工程中常用的圆形截面钢管混凝土和正方形截面钢管混凝土结构，及钢管和混凝土在受荷初期就共同承受外荷载的情况。
2.2 工作原理钢管混凝土是借助圆形钢管对核心混凝土的套箍约束作用,使核心混凝土处于三向受压状态, 延缓其纵向微裂缝的发生和发展,从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和压缩变形能力; 同时借助内填混凝土的支撑作用, 增强钢管管壁的几何稳定性,改变钢管的失稳模态,从而提高其承载能力。
此时钢管和核心混凝土都处于三向应力状态, 混凝土的工作性质也起了质的变化,由脆性材料转化成塑性材料。
根据钢管混凝土的受力特点, 圆形钢管对核心混凝土的套箍约束作用和内填混凝土的支撑作用,从而使钢管混凝土构件具有轴心抗压承载力高、抗剪和抗扭性能好的特点; 钢管内的核心混凝土处于三向受压状态, 它的工作性质起了质的变化, 由脆性材料转化成塑性材料, 钢管混凝混凝土构件具有良好的塑性和韧性;钢管内有大量混凝土,能吸收很多的热量,混凝土的导热系数低而比热大,钢管混凝土耐火极限比钢材长;钢管混凝土柱与结构钢和型钢混凝土柱相比, 在保持自重相近和承载力相同的条件下,可节约钢材50% ,与普通钢筋混凝土柱相比,构件的截面面积可减少约1/ 2,混凝土和水泥用量以及构件自重相应减少50%, 钢管混凝土的经济效果显著;另外,钢管混凝土构件具有施工简单易行,缩短工程周期的优点。
3. 几种新型的钢管混凝土3.1 薄壁钢管混凝土薄壁钢管混凝土是指其横截面径厚比D/ t (对于圆钢管混凝土)或宽厚比B/ t (对于方钢管混凝土)大于对应受压构件中空钢管局部稳定限值1. 5 倍的情况。
对于薄壁钢管来说,其承载力是极不稳定的,因为它对于局部缺陷很敏感。
试验证明,其实际轴压力往往只有理论计算值的1/ 3～1/ 5 ,当有残余应力存在时,影响则更大。
相对于厚壁钢管混凝土,采用薄壁钢管混凝土的主要优点是:减少钢材用量,减轻焊接工作量,达到降低工程造价的目的,还可以提高构件的耐火极限。
在小高层以下包括多层、低层建筑工程中推广使用有着广阔的前景和积极的意义。
目前,薄壁钢管混凝土实验室研究的径厚比D/ t 最大达到了150 ,使得柱的含钢率为5 %～7 % ,与钢筋混凝土柱的含钢率接近。
3.2 带纵向加劲肋钢管混凝土对于薄壁钢管和长细比大的钢管较易产生局部屈曲,国内外研究者先后提出了一些抵消这种影响的构造措施,主要包括设置纵向加劲肋、采用约束拉杆和角部隅撑这三种方法,其中设置纵向加劲肋方法制作的板件较少,加劲肋和钢管焊在一起,整体性好,有利于提高钢管和混凝土共同工作的性能,同时还有利于提高构件的抗火性能。
3.3 冷弯型钢钢管混凝土冷弯型钢钢管通常做法是将两个冷弯卷边槽钢的卷边部分相对焊接而成方管。
与普通拼焊的钢管不同:1)其残余应力较拼焊管要小;2)它在冷加工的过程中会发生较大的塑性变形,出现强度提高和塑性下降的现象,正好可以利用其优点。
由于目前冷弯型钢标准中列出的型钢截面尺寸普遍偏小,因而其使用范围通常为网架、网壳和桁架等结构中受力较小的杆件,在实际的钢管混凝土工程中直接采用这些标准产品的情况还不多见。
3.4中空夹层钢管混凝土中空夹层钢管混凝土,是在两个同心放置的钢管之间灌注混凝土而形成的构件,是在传统实心截面钢管混凝土的基础上发展起来的一种新型钢管混凝土结构。
由于常用的钢管截面形式有圆形、方形和矩形,而组成中空夹层钢管混凝土的内、外钢管可采用不同的截面形式,因而可以组合出多种截面类型的中空夹层钢管混凝土构件。
中空夹层钢管混凝土继承了实心钢管混凝土承载力高、塑性和韧性好、耐火性能好等一系列的优点。
此外,由于其特殊的截面形式,和实心钢管混凝土相比,中空夹层钢管混凝土构件具有截面开展、抗弯刚度大、自重轻、抗震性能好和防火性能好等特点适于用作海洋平台支架柱、桥墩以及高层建筑中的大直径柱。
3.5钢管高性能混凝土和千米承压材料这里的高性能混凝土,指具有高强度、高流动性,在自重或少振捣的情况下就能自密实的混凝土。
将其灌注在钢管里,可以减小施工工作量和施工的噪声污染,钢管混凝土还具有承载能力高、塑性和韧性好等诸多优点,在高层、超高层建筑中被广泛的运用。
随着人们对高度在千米以上的超级摩天大楼的设想和规划,首先遇到的就是用什么样的承压材料的问题,所以就有了千米承压材料这一概念。
千米承压材料是指材料在承受压应力的状态下,在承受压力的方向上材料尺度可以延续至1 km 以上。
其主要是由C100 以上高强混凝土和高强度无缝钢管制成的钢管高强混凝土柱,目前还处于试验研究阶段。
3.6空心钢管混凝土空心钢管混凝土是采用离心法浇筑管内混凝土并通过蒸汽养生制成的钢管混凝土构件。
自20 世纪90 年代以来,我国已较广泛地在输电变电工程中采用。
这种构件在工厂中预制,运抵现场组装。
由于构件中心部分的混凝土抽空了,减轻了自重,因此便利了运输和施工。
和传统的钢杆塔相比,节约钢材50 %以上。
与预应力钢筋混凝土杆塔相比,钢材和混凝土的用量基本相同,但不存在混凝土开裂问题,提高了结构的耐久性和安全度。
由此可见,空心钢管混凝土在电力工程建设中有很大的发展前景。
此外,还有蜂窝状钢管约束混凝土、复式钢管混凝土、异形钢管混凝土组合柱等一些新型钢管混凝土结构,由于这些结构在实践中应用得少,在此不一一论述。
4. 钢管混凝土的应用根据钢管混凝土结构本身的特点,目前的主要应用领域有单层和多层工业厂房柱、设备构架柱、各种支架、地铁站长柱、送变电杆塔、桁架压杆、桩、空间结构、高层和超高层建筑以及桥梁结构等。
4.1钢管混凝土在高层建筑中的应用钢管混凝土在高层建筑工程中,主要是作为受压管柱的建筑构件使用,与钢梁和梁柱节点等共同构成建筑物的框架结构体系。
在高层建筑中,钢管混凝土的特征与优势如下:1)钢管混凝土柱的抗压和抗剪承载力高,相当于钢管和混凝土二者之和的2 倍以上;2)钢管混凝土柱截面比钢筋混凝土柱可减少60 %以上,轮廓尺寸也比钢柱小,扩大了建筑物的使用空间和面积;3)柱子截面减小,自重减小,有利于结构抗震,相当于设防烈度下降一级;4)钢管混凝土柱自重减小,减轻了地基承受的荷载,相应降低了地基基础造价;5)钢管壁薄便于选材、制造与现场焊接,是施工最为快捷的建筑结构;6)钢管混凝土柱内的混凝土可大量吸收热能,其耐火性优于钢柱,从而比钢柱可节省耐火涂料50 %以上;7)钢管混凝土具有的核心混凝土三向受压特性,利于刚刚问世的C60～C80 高强度混凝土安全可靠地推广应用钢管混凝土。
我国采用或部分采用钢管混凝土的高层建筑主要有:福建泉州邮电大厦(高87. 5 m) 、福建厦门阜康大厦(高86. 5 m) 、福建厦门金源大厦(高96. 0 m) 、福建福州侨益大厦(高115. 7 m) 、天津今晚报大厦(高137 m)和广州的好世界等。
深圳赛格广场的柱结构及抗侧力体系的内筒全采用了钢管混凝土柱,共70 层,地上部分高为278. 8 m。
在国外,也有很多采用钢管混凝土的高层建筑,例如美国西雅图的Two Union Square和Pacific First Center等。
4.2钢管混凝土在拱桥中的应用将钢管混凝土用于拱桥,符合拱桥建设中要求材料高强和拱圈无支架施工及轻型化的发展方向。
钢管混凝土拱桥一般可分为两种:一种是将钢管混凝土直接用作拱桥结构主要受力部分,同时也作为结构施工时的劲性架,截面设计由前者控制;另一种是先将钢管用于施工时的劲性骨架,然后再内灌混凝土并与外包混凝土共同形成断面,钢管混凝土参与拱桥成型后的受力,截面设计以施工阶段控制。
目前,钢管混凝土用于拱桥结构的工程如雨后春笋般地不断涌现,尤其以我国的应用最为广泛,1991年建成的四川省旺苍县东河大桥是我国采用钢管混凝土的第一座公路拱桥,跨度115 m ,拱肋由上下两根钢管2< 800×10组成哑铃形,内填C30 混凝土,Q235钢材。
1998年建成的广西三岸邕江大桥,跨度达270 m,是迄今我国和世界上跨度最大的钢管混凝土中承式拱桥。
拱肋用两对2< 1 020×16 横向设置的钢管混凝土哑铃形截面组成四边形,管内充填C50混凝土,截面宽 2.4 m ,高5. 6 m ,腹杆用<400 ×12 空钢管,钢材皆采用Q345。