钢管混凝土结构特点应用论文
钢管混凝土结构特点与应用
钢管混凝土结构的特点与应用摘要:钢管混凝土结构由于具有一系列优点，近年来在国内外的研究和应用取得了令人瞩目的成果，本文介绍了钢管混凝土结构的特点，论述了钢管混凝土在国内外的研究现状，并探讨了钢管混凝土结构的发展前景。
关键词：钢管混凝土结构；抗震性能；承载力abstract: concrete filled steel tube structure has a series of advantages, has been made in research and application of the results attract people’s attention in recent years at home and abroad, this paper introduces the characteristics of steel pipe concrete structure, discusses the current research of the concrete filled steel tube at home and abroad, and discusses the steel tube concrete structure development prospect.key words: concrete filled steel tube structure; seismic performance; bearing capacity中图分类号：tu375文献标识码：a引言钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。
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。
其中矩形钢管混凝土和圆钢管混凝土应用较广。
钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用，即钢管对核心混凝土的约束作用，使混凝土处于三向受压状态，混凝土的强度得以提高，塑性和韧性得到改善，同时克服了钢管容易发生局部屈曲的缺点。
钢管混凝土结构特点及应用
钢管混凝土结构特点及应用【摘要】在钢管中充填混凝土的结构称为钢管混凝土结构。
钢管混凝土结构是从型钢混凝土结构及螺旋箍柱发展而来的。
本文对钢管混凝土结构在建筑中广泛应用进行探讨。
【关键词】钢管混凝土结构;建筑;性能0.前言国外最早应用型钢混凝土结构,主要是用混凝土来保护钢结构,使之防火性能及防腐蚀性能得到大大改善,不必要进行经常性的、工作量很大的日常维护。
后来在结构中才主要利用混凝土来提高结构刚度,以减小结构的侧移。
将型钢混凝土用于高层、超高层及高耸钢结构中,以及用于地震区的建筑中,将使建(构)筑物的侧移大大减小。
一般在混凝土中再不配纵向钢筋与钢箍。
所用钢管一般为薄壁圆钢管或方钢管。
方钢管混凝土结构的研究与应用历史较短,尽管其与圆钢管混凝土相比有一定的优点,钢管的制作,节点的构造较为简单,对某些受力构件,大偏心受压构件比圆钢管受力性能要好,不必一定做成双肢或多肢柱。
1.钢管混凝土结构计算模型假设对于实心钢管混凝土的研究，国内有学者提出钢管混凝土统一理论，即将钢和混凝土视为一种组合材料来研究其综合力学性能。
钢管混凝土统一理论有如下基本假设：(1)钢管混凝土可视为一种组合材料。
可以由构件的工作曲线来研究其组合力学性能指标，由整个构件的形常数来计算其承载力。
(2)钢管混凝土构件在不同荷载组合作用下的性能变化是连续、统一的。
(3)钢管混凝土构件的性能随几何参数如长细比、含钢率等的变化是连续、统一的。
(4)钢管混凝土构件的性能变化随其截面形状如圆形、多边形、方形的改变是连续、统一的。
根据这些假设，统一理论研究的基本思路是：首先分别确定钢材和核心混凝土的应力－应变关系模型，再将应力—应变关系模型编入数值计算的程序当中，利用数值分析方法计算出构件受轴压（拉）、纯弯、纯扭或纯剪的荷载－变形关系曲线，进而由荷载－变形关系曲线导出钢管混凝土各项综合力学性能指标（如轴压模量及强度指标，抗弯刚度及抗弯模量等）。
由于计算时采用的核心混凝土的应力－应变关系模型中考虑了钢材对混凝土的约束作用，所以在综合荷载－变形关系中也就包含了这种作用效应，因而在各项综合力学性能指标中也包含了这种效应，比较符合实际应用。
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。
浅谈钢管混凝土结构的应用与优缺点
刘 冬 冬
科
浅谈钢管混凝土结构 的应用与优缺点
（ 尔滨建筑集团股份有限公 司， 哈 黑龙江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５ ０ ８
摘 要： 简单介绍 了 管混强土结构的兴起和发展 ， 钢 列举实例阐述 了该种结构形式的广泛用途 ， 通过分析有关资料及大量的统计数据 阐述 了钢 管混凝土运用在具体工程 中所体现 出的优 、 缺点 。 关键词 ： 钢管混凝土柱 ； 核心混凝土； 塑性 ； 抗震性能 ； 经济效果 ； 承载力 ； 连接构造 １ 钢管混凝土的 发展与应用 降低了基础工程造价。 横隔板和上 、 下柱的连接是比较繁琐的， 尤其是对 钢管混凝土做为一种结构构件形式早在 １ ９ ２ ５钢管混凝土柱的钢管皎薄， ２ 简化了施工 于小直陉 特别不便亏施工。穿心板的制作也很 管， Ｉ 世纪 ８ 年代就已 Ｏ 经被人类设计应用。 起初仅仅是 在高层建筑和超高层建筑中采用钢管混凝土 麻烦， 目 而 还会妨碍管内混凝土的浇注和振捣—般 用做桥墩 ， 然后随着科学技术水平的提高使它的应 柱时 ， 钢管厚度一般不超过 ４ ｍ 而采用钢结构 仅礁 ０ ｍ， 璐 雠 凝 中 鸶 土 Ｉ 位佣 。 用范围得到了很大的扩展。 时， 需要的钢板厚度可达 ８ — Ｏ ｍ Ｏ ｌＯ ｍ甚至更大。 这 ２ ３从钢管构件的制作、 ３ 安蓑要求｛也是具 封 ２ 钢管混凝土结构的优、 缺点 样的厚板， 前 国内的产品质量保证率很低 ， 目 大部 有—定难度和繁锁性 ２ 钢管混凝土在普通结构中应用的优点 １ 分需要国外进口。 ａ 钢管混凝土柱用的钢管 ， 焊接、 制作要求较 Ｚ．承栽力大大提高 １ １ 要求也很高， 特 困 高； —般应优先采用螺旋焊管 ， 无螺旋焊接管时， 也 难， 有时日能成为阻碍现场啦 盼—个 嗄杂工 可以用滚床自 行卷带 旨， 牺 但卷管的方向应与钢板 受压构件强度承载力可 以 达到钢管和混凝土单独 序。 压 疗向 垂童 的内径有— 的要 。 定 求 焊接时 承载力之和的 １ ２ ． ９倍。 ７— Ｚ． ２ ６钢管砼柱的耐火性： 好 自 臣 除—般钢结构的制作要求外要严恪保证管的平、 直 由于钢管内灌有混凝土， 能吸收大量的热能 ， 不得 ２． ． １ ２具有岚好的塑性和抗震性能 有翘曲， 表面锈蚀和冲矗 。特别是它对钢 据有关实验数据表明：钢管混凝土轴向压缩 因此遭受火灾时管柱截面温度场的分布很不均匀 ， 管内 壁的除锈要求，可能会增加钢管的制作周期 。 达 显然在制作难度 Ｅ 到原长的 ２３构件表面已摺曲， ／， 但仍有—定的承载 增加了柱子的耐火时间。经实验统计数据表明： 也较普通钢结构高。 ｈ 在构件制作过程中， 钢管的对接是—个难 能力。 可见塑性之好。 在压弯剪循环荷载作用下， 水 到—级耐火三小时要求和钢柱相比可节约防火涂 平力与位 之间的滞回曲线十分饱满 ， 移 吸能能力很 料 １ ～ ／ 甚至更多， ／ ２ ２ ３ 随着钢管直径增大 ， 节约涂 点。 结构要求焊后的管肢要平直， 这就需要在焊接 好， 基本无刚度退化 抗露幽 于钢筋混 料 也越多 。 时采取相应的措施和特别注意焊接的顺序以及考 ２． ２ ７可安全可靠地采用高强度混凝土 虑到焊接变 形的影响。管肢对 媾 啦甫 。 对于小直 凝土结构。 ２ ２钢管混凝土在高层建筑中 应用的优点 近几年来 ，６ 混凝土 的应用 已较为普遍 ， 径钢管应采 Ｃ０ 用鼠晦 位 ， 大直径钢管应另用附 啶 对于 在高层建筑中，与钢筋混凝土和钢结构相 比 Ｃ ０ Ｃ ０ ７ 和 ８ 甚至更高标号的混凝土也已能生产投 在高层建筑 钢管砼的优越性显得更为突出。 入使用。 据有关专家介绍为了防 止 高强混凝土构件 中常常采用变径的钢管 ， 变径管的对接就又是—个 变径处节点构造较为复杂 ， 无疑会影响 ２－ 钢管混凝士柱的抗压和抗剪承栽力高 ９ １ Ｃ０ ６ 以上的混凝土） 的脆性破坏， 箍筋率高达 施工难点 ， 经实验证明， 抗压承载力为混凝土柱的—倍 ２ ％以上 ， ０ 到施工的进度。 以上， 同时抗剪承载力也比钢筋砼 柱高许多。和钢 构造十分复杂， 增加了施工的难度。 用钢管混凝土 ， ２＿ ３ ４ 这种结构 柱相比， 抗压承载力 虽略低 ， 但却无局部失稳问题。 不但构造简捷 ， 方便 目 施工 能达到防 Ｉ Ｅ 高强混凝土 构件形式也是存在弊端的 而且钢管混凝土的塑性幽 妤， 臣 防止了管内 砼的脆 脆陛破坏的目的；能够真正发挥高强混凝土的作 ａ钢管混凝土柱管内 混凝土的浇注属于隐蔽 性破坏。 在高层建筑中可以 做到不限制轴压比。 这 用， 同时并不多费钢材。 工程， 混凝土的浇灌质量是无法 直 检查的。当 采 是钢筋混凝士 结构无法做到的。 在截面 Ｅ 可以比砼 ２ ． ３钢管 憾疑 占勾 丰 的缺点 用人工浇灌并振捣时， 只能依靠操作 ＾ 、 员的责任心 如果超声 结构构件减小 ５ ％以上。北京国际贸易中 ０ 心塔楼 尽管钢管混凝土结构的优点很多， 但是由于 和严密的施工组织管理来保近沲工质量。 的八根钢管混凝土柱截面为 中１０ × ０ ４ ０ ３ ，而采用 它自 身的特性决定了 它尚存在的—些弊端。 脉｛ 险测发现有不密实部位， 申 就得将钢管钻孔压浆 钢筋混凝土时， 截面尺寸要做到 ２ ０ × ００ ｍ ２ ０ ２０ ｍ ， ２ ．使用范围有限 ３ １ 强， 然后羁鞫 矗 固。所以无论从质量裣 工 的。 截面减少 ２３ ，。 钢管混凝土的 ２２扩大了使用空间 ２ 使用范围还仅限于柱、 桥墩、 拱架等。 前还很少有 目 Ｉ ｘ从混凝土浇灌方面讲。如果采用泵送顶升 由于 钢管混凝土柱的承载力高 ， 不但柱子截 法， 施工就必须有与之配套的泵及输送设备 ， 而且 面 ， 还可以采用大柱网 ， 而目 大空间的框架结构 矩形。 而矩形的钢管混凝土受力比较复杂而且构造 对相骨科 的 粒径、 比、 水灰 坍落度要求比较严格。 采 体系。 要求繁琐 ， 经济效益不佳。 用高位抛落法施工 ， 混凝土的配合比要求亦很严 土柱比采用钢筋混凝土结构增加使用面积 ３ 一 ％ ２ ２从结构构件的连接构造 Ｅ 钢管混凝 格。 ３ 讲， 必须先进ｆ Ａ比实验来确定水灰比， 己 然后才 ６ 。 ％ 土结构也有许多缺点 可以正式浇注。 因此 ， 无论采用哪种方式施工， 都必 ２ ３柱子截面减， 当 ． ２ Ｊ 铀黼 利 于 ａ 当钢管混凝土柱与混凝土梁连接时， 就必须 须有严密的 施工组织管理。 这或许会比普通 钢筋砼 和钢筋混凝土柱相比，钢管混凝土柱的 自 重 借助于柱上的牛腿和加强板。 如果与柱连接的梁较 结构施工更需 要管理。 大幅度减小 ， 地震作鹏 Ｉ 起的地震反应也将减小。 多 目 不在同—标高时 ， 就会有许多的牛腿和加强 ３ 结论 具有关资料分析， 高层建筑中采用钢管混凝土柱和 板。 综 匕 所述， 我们不难发现尽管钢管混凝土结 钢梁等结构体系比采用钢筋混凝土结构自重可以 如果采用 明牛腿可能在美观上会受到影响。 问题， 但 减少 １ — ／ 地震作用可 以 ／ １， ３ ２ 减小一半 ， 相当于设 如果用暗牛腿 ， 又会或多或少地给浇灌混凝土带来 是它的优点大大多于缺点， 确实是其它结构形式所 防烈度下降—度。 搞结构的人都明白 做为 这将意味 不便 ， 影响施工进度。 不及的。随着科技水平的不断提高及新材料 的出 着结构构件截面的再进—步减小。 ｈ 当钢管混凝土柱与无梁盖连接时 ， 尤其是采 现， 我相信钢管混凝土的弊端会被进—步改善， 优 ２． ２ ４柱子截面减小， 降低了 地基基础的造价 用升板法施工时 ， 板与柱的连接构造是相当复杂 点充分体现出 ， 来 成为—种更完善的结构形式。 其白 重—般为 的， 参考文献 １ｆ ￣ ２ｍ 包括基础） ５ｍ一 ｔ： ／ 而采用钢管混凝土柱 。 为了能够充分发挥钢管混凝土的承载力 ， 钢 【用 １ 起敬 ， 】 姜雏山， 潘泰华． 钢与混凝土组合结构设 钢粱结构时 ， 自 刚、 １ｍ ， 一般 重者 于 ｆ ￣ 在国外 ， 有低 管混凝土的连接应尽可能地将连接力可靠地传递 计施工手册 北京： 建筑工业出 中国 版牲 １９ ，． ９ １２ １ 达 ０ ｆ Ｌ ． ｍ 的例子。 ， ．ｍ Ｏｆ Ｓ ６ 显然 和采用钢筋混凝土 到杨 混凝士 Ｅ 。常采用柱顶盖板、 柱脚底板和层 【 善桐． 种 钢管混凝土结构讲座口 】 建筑结构， ９ １８ ９ 结构相比， 采用钢管混凝土柱可以减小地基 匕 单位 间隔板、 穿心板等来实现。当然前提条件 是应 （０：５５ ． １） －９ ５ 面积荷载 ２ ％以上 ， ５ 自然 ， 基础尺寸也相应减少， 保证管内混凝土的密实 ， 做到这一点也是不易的。 责任编辑 ： 才玉萍
钢管混凝土结构的设计与优化
钢管混凝土结构的设计与优化一、引言钢管混凝土结构是一种相对较新的结构形式，钢管与混凝土紧密结合，在工程实践中逐渐得到了广泛的应用。
本文将从概述钢管混凝土结构的特点入手，探讨其设计的技术要点，并围绕着优化设计，提出相应的设计方法及实例。
二、钢管混凝土结构的特点1. 高强度钢管混凝土结构中，钢管的强度远高于混凝土，能够承受大的外荷载。
使用钢管作为骨架可以有效地增加结构的承载能力和稳定性。
2. 耐久性好混凝土与钢管的结合是经过精心设计的，使其能够相互协调，提高了整体结构的耐久性。
此外，钢管混凝土结构的防火性能较好，不易受火灾影响，可有效避免火源蔓延。
3. 施工方便钢管混凝土结构的施工比较轻便，成本相对较低。
其优点在于当钢管与混凝土充填后，不需要拆除模板，且不容易出现施工质量受到影响的情况。
三、钢管混凝土结构的设计技术要点1. 钢管的选取选取恰当的钢管是实现钢管混凝土结构优化设计的前提。
常用的钢管有无缝钢管和焊接钢管，选用焊接钢管时需要注意钢管的内部焊接质量情况，以避免结构在使用中因钢管焊接连接部位的松动而产生变形。
2. 混凝土的选材混凝土的强度、塑性和耐久性直接影响着整个结构的性能，因此，在设计中必须选择适宜的混凝土强度等级，并控制混凝土的质量以保证其性能。
3. 钢管与混凝土的结合形式钢消混结构的性能受结合方式的影响较大，结合强度一般应高于混凝土抗拉强度。
常见的结合方式有钢筋与钢管的粘贴结合、筋盖板式和筋顶式结合等。
其中，筋盖板式结合方式易于施工，但存在结合强度与钢板松动的风险；钢筋与钢管粘贴结合方式相对而言更合理，但需要注意混凝土的浇筑过程和粘接体的抗拉性能。
四、优化设计的方法1. 减小结构的重量在结构设计中，突出考虑结构的重量可以提高结构整体的稳定性和耐久性，同时也能减轻整个结构的荷载，降低钢材的使用量。
2. 提高结构的刚度与抗震性能合理地增强结构的刚度和抗震性能，可以在地震等自然灾害的情况下保证结构不受到严重损坏。
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。
钢管混凝土结构的特点及其应用研究
钢管混凝土结构的特点及其应用研究摘要：介绍了钢管混凝土的定义、特点及工程应用，阐述了钢管混凝土在国内外的研究情况和研究发展方向，说明钢管混凝土在工程建设领域有着广泛的发展前景。
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、高塑性和韧性好钢管混凝土构件在受力过程中，钢管可有效地约束核心混凝土，从而延缓其受压时的纵向开裂；核心混凝土的存在可有效地延缓或避免薄壁钢管过早地发生局部屈曲。
两种材料相互弥补了彼此的弱点，可充分发挥各自的长处。
研究表明，整个钢管混凝土构件的承载力约为钢管和核心混凝土单独承载力之和的1.7 倍~2.0 倍。
混凝土的脆性相对较大。
试验表明，钢管混凝土柱被破坏时可以压缩到原长的2/3，完全没有脆性破坏的特征，混凝土的塑性性能得到改善，耗能能力得到提高，抗震性能良好。
据有关资料分析，高层建筑中采用钢管混凝土柱结构体系比采用钢筋混凝土结构自重可以减少1/3~1/2，地震作用可减小一半。
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的应用论文.
钢管混凝土结构在建筑工程中的应用论文2019-06-02摘要：在我国当下的建筑工程项目施工中，钢管混凝土技术在其中有着较为广泛地应用，并已成为建筑工程项目的关键性技术之一，文章就钢管混凝土机构在建筑工程项目中的应用进行相关研究，希望能以此推动我国建筑业的相关发展。
关键词：钢管混凝土；结构；建筑工程随着我国钢产量的不断增长，钢筋建材越来越受到我国建筑业的青睐，其在建筑工程项目建设中所运用的频率也日渐增加，钢管混凝土技术就是其中应用较为广泛的一种施工技术。
钢管混凝土技术本身拥有承载力高、塑性与韧性好的特点，所以对其进行相关研究有着很强的现实意义。
1 钢管混凝土结构的施工特点顾名思义，钢管混凝土结构技术是由钢管与混凝土合作进行的一种建筑工程项目施工技术，因此其在具体应用中往往有着一定方面与钢结构与混凝土结构类似，这种类似性使得钢管混凝土结构技术在具体建筑工程项目的施工中必须严格按照《钢结构工程项目施工规范》与《混凝土结构工程项目施工规范》进行具体施工的进行，只有这样才能保证相关建筑工程项目的顺利施工。
此外，由于钢管混凝土结构技术是一种组合型结构技术，这就使得其在具体施工中有着一定特点，笔者将其总结如下：（1）在钢管混凝土结构技术的具体应用中，有时候需要浇灌的空间极为狭小，因此相关施工人员必须格外注意钢管混凝土结构技术应用中的浇灌质量。
（2）由于钢管混凝土结构技术运用中有时会采用一些较长的钢管肢管，这就使得其在具体运用中往往需要进行多次浇灌。
（3）在钢管混凝土结构技术的具体应用中，由于一些地方的焊接难度较大，这就使得其在具体运用中很容易对混凝土造成烧伤影响，因此相关施工人员在施工中必须对其格外注意。
（4）钢管混凝土结构技术的运用中需要考虑拼装间隙要求、施工精度等问题，这些都是施工人员需要注意的问题。
2 钢管混凝土结构的施工方法上文中我们了解了钢管混凝土结构技术的施工特点，在下文中笔者将对我国现阶段建筑工程项目施工中常采用的钢管混凝土结构的施工方法进行论述，希望能对我国建筑业的相关发展带来一定启发。
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。
钢管混凝土结构优势及应用
钢管混凝土结构优势及应用在钢管中充填商品混凝土的结构称之为钢管商品混凝土结构。
钢管商品混凝土结构是从型钢商品混凝土结构及螺旋箍柱发展而来的。
本文对钢管商品混凝土结构性能特点及应用进行探讨。
随着社会经济的迅速发展和城市化进程的加快, 高层建筑尤其是一些超高层建筑日趋增多。
钢与商品混凝土组合结构之一的钢管商品混凝土，因其承载力高、刚度大且抗震性能好、节约钢材和施工简捷等突出优点，在高层和超高层、公共及大型桥梁等建筑得到了日益广泛的应用。
钢管商品混凝土结构特点及优势钢管商品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。
钢管砼柱因其结构特征，同时具备了钢管和商品混凝土两种材料的性质。
实验和理论分析证明，钢管商品混凝土在轴向压力作用下，钢管的轴向和径向受压而环向受拉，商品混凝土则三向皆受压，钢管和商品混凝土皆处于三向应力状态。
三向受压的商品混凝土抗压强度大大提高，同时塑性增大，其物理性能上发生了质的变化，由原来的脆性材料转变为塑性材料。
正是这种结构力学性质的根本变化，决定了钢管砼的基本性能和特点，并作为新型的第五种建筑组合结构显示出巨大的生命力和发展前景。
钢管砼的特征与优势如下：1、钢管砼柱的抗压和抗剪承载力高，相当于钢管和商品混凝土二者之和的2倍以上，受力合理,能充分发挥商品混凝土与钢材的特长,从而使构件的承载能力大大提高。
从另一方面而言,对于同样的负荷,钢管商品混凝土构件的断面将比钢筋商品混凝土构件显著减小。
对商品混凝土来说,由于钢管约束,改变了受力性能,变单向受压为三向受压,使商品混凝土抗压强度提高了几倍。
对钢管来说,薄壁钢构件对于局部缺陷特别敏感。
薄壁钢管也不例外,局部缺陷特别是不对称缺陷的存在,将使实际的稳定承载力比理论值小得多。
由于商品混凝土充填了钢管,保证了薄壁钢管的局部稳定,使其弱点得到了弥补。
2、柱子截面减小，自重减小，相当于设防烈度下降一级，具有良好的抗震性能。
浅谈钢管混凝土结构特点及其工程应用
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应用 技 术
Ｉ 一 Ｃａｉｅｄｃ ｌ ｉ 科 ｈ ｅ ｈｏＲ ｉｓｎａＴｎｇｅｗ ｎｃｃｎｅｏｙｖ ｅ
（ 大跨度 桥梁 工程 ３ ） 在 拱桥结 构 中， 钢管 混凝土 构件 主要用 来承受 轴 向压 力， 拱桥 的跨度 很大
２钢 管混 凝 土结构 特 点 （较 高 的承载 力。钢 管和混 凝土 之间 的相互 作用使 该组合 结构 的承载 力 １ ） 显著提 高 。经 实验和 理论 分析 证明钢 管混凝 土受 压构件 强度 承载力 可 以达 到 钢 管和 混凝土 单 独承载 力之 和 的 Ｉ ７ ． 倍 。 ． ～２ ０ （较 好的 延性和 塑 性 。钢 管 的套 箍作 用， 核心 混凝 土 的物理性 能 发生 ２ ） 使 了质 的变化， 不但在 使用 阶段 提 高了弹 性性 质， 而且破 坏 时产生 很大 的塑性 变形， 由脆 性破 坏转 变 为塑 性破 坏， 构件 的延 性明显 改 善 。试 验 结果表 明， 钢管混凝 土轴 心受压 短柱 破坏 时可 以压缩到 原长 的三分 之二，完 全没 有脆性 破坏 的特征 这种 新结 构在承 受冲 击和 振动荷 载时， 也具 有很大 的韧 性， 因 而抗 震 性 能 良好 。 （较 好的 防火 性能 。钢 管混凝 土 的核 心 混凝土 能吸 收部 分热 量， 慢钢 ３ ） 减 管的升 温速度 ，并且 在钢 管部分 屈服 后还可 以继 续承受轴 向荷 载， 防止结构 倒塌 。另外钢 管混 凝土 构件 在急骤 降温 （ 消防冲 水） 时不 会发 生钢 筋混凝 如 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 。 （方 便施 工 。与钢筋 混凝 土柱 相 比， ４ ） 省去 了支模 、绑 扎钢筋 和拆 模 等工 序 ， 筑容 易 ， 振 捣密 实 。空钢 管 的重 量 小， 也大 大减 轻 了运输 和 吊装 工 浇 作 。 （显 著 的经 济 效益 。大量 工程 实践表 明， 管混 凝土与 钢 结构相 比， 在 ５ ） 钢 保持 自重相近 和 承载 力相 同的条 件下 ， 可节 省钢材 ５ ％ ， 并节 省大 量的焊 ０
组合结构课程论文-钢管混凝土的工程应用
大学土木建筑工程学院硕士研究生课程作业（论文）课程组合结构任课教师专业年级结构工程研究生成绩钢管混凝土的工程应用0.概述钢-混凝土组合结构之一的钢管混凝土（Concrete Filled Steel Tube，简写为CFST），是在钢管中充填混凝土而制成，并承担受压荷载的建筑构件。
它具有承载力高、抗震性能好、节约钢材和施工简捷等突出优点，在高层(超高层)建筑、城市桥梁、大跨度结构中得到了日益广泛的应用[1; 2]。
钢管混凝土结构有很多种，大致可以按以下分类[3]：(1) 按受力状态分为：(a)钢管混凝土，即钢管和混凝土在受荷初期即共同受力；(b)钢管套箍混凝土，即荷载仅作用在核心混凝土上，钢管对核心混凝土仅起套箍作用。
(2) 按截面形式分为：(a)圆形钢管混凝土；(b)方形钢管混凝土；(c)矩形钢管混凝土；(d)多边形钢管混凝土。
(3) 按混凝土中是否配筋分为：(a)钢管混凝土；(b)钢管配筋混凝土；(c)钢管型钢混凝土；(d)复式钢管混凝土，即大钢管套小钢管。
(4) 按截面是否空心分为：(a)钢管混凝土；(c)离心钢管混凝土；(d)中空夹层钢管混凝土。
(5) 按混凝土是否振捣分为：(a)钢管混凝土；(b)钢管自密实混凝土，即在满足钢管混凝土力学性能的基础上，具有优越的施工性能。
(6) 按含钢率分为：(a)钢管混凝土(20≤D/t≤100)；(b)薄壁钢管混凝土(D/t ≥100)。
以上众多类型钢管混凝土中，其中圆形钢管混凝土受力性能和经济性等优点最为突出，本文所论述的钢管混凝土是在我国应用最广泛的、不配筋的圆钢管混凝土，包括薄壁钢管混凝土和钢管自密实混凝土，为论述方便，简称为钢管混凝土。
1.钢管混凝土特点钢管混凝土在高层建筑工程中，主要是作为受压柱使用，与钢梁（或钢-混凝土组合梁、钢筋混凝土梁）和梁柱节点等共同构成建筑物的框架结构体系。
钢管混凝土因其结构特征，同时具备了钢管和混凝土两种材料的性质，且充分发挥了钢材和混凝土各自材料的优点。
工业建筑中钢管混凝土结构的应用
工业建筑中钢管混凝土结构的应用摘要：阐述了钢管混凝土的性能特点和技术原理，指出了工业建筑的结构特点，进而对钢管混凝土在工业建筑中的应用进行了探讨。
关键词：钢管混凝土；工业建筑；应用钢管混凝土结构在是指在钢管中充填混凝土而形成的结构构件。
所用钢管一般为薄壁圆钢管或方钢管。
现所指的钢管混凝土均指圆钢管混凝土。
1 钢管混凝土的性能原理在钢管混凝土受压构件中，钢管与混凝土共同承受压力，但这种共同承担远非简单的作为单独受力构件承载力的简单迭加。
这首先在于对于薄壁钢管结构受压构件而言，钢材有着很高的抗压强度，但构件在压力作用下容易发生局部屈曲而使其强度优点无法发挥，这是薄壁钢管的致命缺陷。
在钢管中充填混凝土后，大大提高了管壁的侧向刚度，使其整体强度得以发挥。
然而，钢管混凝土结构受力性能的优越性更集中地体现在合理的利用钢管对混凝土的紧箍力。
这种紧箍力改变了混凝土柱的受力状态，将单向受压改变为三向受压，因而使混凝土的抗压强度大大提高，这对于发挥混凝土柱抗压承载力高的特点十分有利，这是混凝土结构技术上的一大突破。
其原理是，钢材在弹性阶段的泊松比变化不大，约在0.25~0.30之间，而混凝土的泊松比随应力的增加而明显提高。
低应力时混凝土的泊松比在1/6左右，而高应力时可达0.5，接近破坏时可超过0.5。
所以在低应力阶段，其基本与普通钢筋混凝土受压构件相似，即钢管与混凝土共同分担压力。
随着纵向压应力的增加，混凝土的横向变形大于钢管的横向变形。
因此，混凝土对钢管产生径向压力，钢管在此径向压力的作用下，产生环向拉力。
故在钢管混凝土受压构件的使用阶段，尤其是在接近承载力的受力后期阶段，钢管作为承受环拉力为主的构件，使得薄壁钢管的抗拉强度得以充分发挥。
与此同时，在较大环拉力作用下，钢管对混凝土产生了很大的紧箍力，即径向压力。
构件所受的纵向压力越大，混凝土所受的径向压力也越大，这是被动压力。
达到承载力极限状态时，混凝土抗压强度大大提高。
钢管混凝土结构的特点优势及发展应用
钢管混凝土结构的特点优势及发展应用钢管混凝土结构的特点优势及发展应用摘要：钢管混凝土结构作为一种新型组合结构，由于其能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料的优点，且施工方便，降低工程造价，近年越来越广泛地应用于工程实践中。
本文概括了钢管混凝土结构的特点及优势，并对其发展应用进行了分析。
关键词：钢管混凝土；组合结构；承载力0.引言钢管混凝土（concrete filled steel tubular structure）是指在薄壁钢管内填充普通混凝土，将两种不同性质材料组合而形成的复合结构，根据截面形式的不同分为圆钢管混凝土、方钢管混凝土和多边形钢管混凝土等[1]。
钢管混凝土结构是混凝土与钢材的最佳组合方式，两种材料取长补短，充分发挥了混凝土抗压性能和钢材的抗拉性能，达到优化组合的作用效果[2]。
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。
目前在国内高层、超高层建筑中，大部分的柱都采用了钢管混凝土结构，因为钢管混凝土柱在同等荷载作用下截面积小，同时具有较好的延性、施工工期短、施工方便的优点，具有良好的经济效益和建筑效益。
1.钢管混凝土结构的特点及优势1.1 承载力高、延性好，抗震性能优越同样截面的钢管混凝土柱比钢筋混凝土柱承载力约高50%，强度明显提高。
最根本的原因是钢管和混凝土的泊桑系数不同。
在普通钢管混凝土柱中，其中混凝土是处于轴心受压状态的[3]，而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；同时钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。
两者共同作用，大大地提高了承载能力[4]。
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[5]。
钢管和混凝土都处于三向应力状态，钢管和混凝土之间的相互作用使其物理性质发生了质的变化，由原来的脆性材料转变为塑性材料，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。
钢管混凝土结构施工技术的应用分析
钢管混凝土结构施工技术的应用分析摘要：混凝土有着较高的抗压强度，但其抗弯性能较差。
钢材有着良好的弹塑性和抗弯能力，但在受压情况下容易出现轴向失稳问题。
因而，施工期间可以将两者结合起来使用，确保二者的优势能够得到充分的发挥。
本文首先对钢管混凝土的结构特点做出分析，并进一步研究钢管混凝土结构施工技术的应用要点。
关键词：钢管混凝土；结构特点；施工技术1引言作为一种新型的组合结构，钢管混凝土结构应用期间需要将混凝土填入到钢管内部，确保钢材、混凝土的优势得以发挥。
钢管混凝土的承载能力强、抗震性能好、施工环节相对便利。
目前，该结构在工程施工过程中得到了广泛的应用。
2钢管混凝土的结构特点2.1承载能力高钢管混凝土结构受压期间，因为混凝土与钢管的泊松系数存在一定的差异。
随着荷载强度的不断增大，外部包裹着的钢管将会由原来的弹性状态逐步变为塑性状态，这一期间，泊松系数将会从原来的0.283增长到0.5，并保持泊松系数不变；对于混凝土而言，泊松系数将会从原来的0.2左右增长到0.5并持续增大。
荷载增加期间，外部的钢管将会对内部的混凝土起到紧箍作用，使得混凝土与钢管都处于三向应力的状态，这就使得钢管混凝土结构的变形能力与抗压性能大大提升。
因而，在承载能力方面，钢管混凝土结构要明显优于混凝土结构。
2.2延性好一方面，试验数据表明，即便在轴向方向将钢管混凝土结构压缩为原长的2/3，结构依旧能够保持相应的承载能力，但此时结构表面已经出现了褶曲问题，这也说明了该结构有着良好的塑性。
另一方面，试验表明在受到压、弯、剪循环荷载的作用下，该结构的水平力和位移之间的滞回曲线仍然可以保持饱满的状态，因而结构有着良好的吸能效果，施加荷载期间基本不会发生刚度退化的问题。
此外，由于钢管与混凝土之间存在着相互作用，因而破坏状态主要以塑性破坏为主。
2.3抗震性能良好在受到动荷载的作用下，由于钢筋混凝土结构的延性、吸能性良好，使得结构的抗震性能大大提升。
钢管混凝土结构的研究应用及最新进展3篇
钢管混凝土结构的研究应用及最新进展3篇钢管混凝土结构的研究应用及最新进展1钢管混凝土结构是指混凝土中钢筋被圆形钢管所替代，使其提高了承载能力和抗震性能。
该结构由于其优越的性能，在建筑、桥梁、塔楼等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍钢管混凝土结构的研究应用及最新进展。
一、发展历程早在20世纪初，欧洲就开始研究钢管混凝土结构，但当时由于技术不成熟，无法实现应用。
20世纪50年代初期，美国开始研究这种结构，1958年美国首次成功地将钢管混凝土结构用于建筑，1962年应用于桥梁建设。
到了20世纪70年代，我国开始研究钢管混凝土结构，至今取得了不错的进展。
二、优点1.抗震性能好：钢管混凝土结构由于钢管具有较高的刚度和强度，能够充分吸收震动能量，从而有很好的抗震性能。
2.承载能力好：钢管混凝土结构的受力方式是混凝土上层均匀分布的压力，可以充分发挥混凝土的承载能力，从而提高结构的承载能力。
3.施工简便：钢管混凝土结构的制作较为简便，一般可以在工厂预制，运输到现场后即可进行安装，能够很好地节省施工时间和费用。
三、应用领域1.建筑：钢管混凝土结构在建筑领域的应用主要包括高层建筑、大跨度结构、工业建筑等。
2.桥梁：钢管混凝土结构在桥梁领域的应用主要包括公路桥梁、铁路桥梁、人行桥梁等。
3.水利工程：钢管混凝土结构在水利工程领域的应用主要包括堤坝、防洪闸、水库闸门等。
四、最新进展1.钢管混凝土结构的设计理论逐渐成熟，能够更好地满足不同领域的设计要求。
2.钢管混凝土结构在工业建筑领域得到了广泛应用，适用于大跨度半球体结构、大型炼油装置等建筑。
3.新型钢管混凝土结构研究逐渐加强，如UHPC(超高强混凝土)、FRC(纤维增强混凝土)等，能够进一步提高结构的性能。
综上所述，钢管混凝土结构在建筑、桥梁、水利工程等领域具有广泛的应用前景。
未来随着新型材料的研究和结构设计的不断改进，钢管混凝土结构将会不断地得到优化和提升，为人类创造更加安全、美观、舒适的生活环境综上所述，钢管混凝土结构具有许多优点，例如较高的强度、承载能力和施工简便等。
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。
浅议钢管混凝土结构在建筑工程中的应用
浅议钢管混凝土结构在建筑工程中的应用摘要：本文介绍了钢管混凝土结构的优势，对钢管混凝土结构的研究状况进行了分析，并阐述了钢管混凝土结构在几种建筑工程中的具体应用。
关键词：钢管混凝土；结构；工程应用前言钢管混凝土是一种新型的建筑结构，这种结构主要利用钢管和混凝土两种材料，将混凝土注到钢管中使钢管对混凝土形成制约作用，从而利用两种不同材料各自的优点将两种材料混合的优点发挥到最大化。
两者互相挤压的强大受力作用以及钢管对混凝土的约束，使得混凝土一直处于高度复杂的应力状态下，由此极大程度上优化了混凝土原本的性能，大大加强了其可塑性和承压能力。
1钢管混凝土结构的优点1.1具有较高的承载力与延性对于建筑工程中钢管混凝土柱，钢管可约束内部混凝土，使混凝土保持三向受压状态，混凝土抗压强度得以提高。
钢管混凝土柱和混凝土柱及钢管柱相比，前者在承载力方面有着后者无法比拟的巨大优势，其值远远高于二者之和。
钢管与混凝土二者的相互作用，可改变钢管中混凝土破坏性质，由塑性破坏将脆性破坏替代，由此可见，这对于构件延性性能的改善有着积极的促进作用，其耗能水平得以提高。
1.2缩短工期且施工便利施工中，钢管混凝土结构中的钢管能发挥劲性骨架作用，混凝土浇筑、混凝土捣实更为方便；在施工过程中，模板这一环节在钢管混凝土中也被省去，不仅能够使材料与人工费用得以节约，同时相关施工时间也得到有效控制，使工期得以大大缩短。
1.3钢管的抗火性与防火性增强对于钢管混凝土而言，由于将混凝土添加到了钢管内部，使得其抗火性得以增强，大量的热能可以被吸收，当火灾发生后，不均匀的管柱截面温度场分布，使柱子的耐火性更强，但凡钢柱屈服，大部分轴向荷载可由混凝土承受，结构倒塌情况就可以得到控制。
除此以外，钢管混凝土结构还有很强的耐火性，其原因就在于钢梁会把热量由顶部翼缘传递给混凝土，使钢梁温度不断下降。
研究可知，和钢柱相比，达到一级3h耐火要求材料，可节省大约50%的防火涂料，其节约涂料的量与钢管直径成正比例关系。
小议钢管混凝土结构的特点与应用
小议钢管混凝土结构的特点与应用发表时间：2009-02-25T13:45:58.560Z 来源：《中小企业管理与科技》供稿作者：李关喜[导读] 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。
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。
本文结合钢管混凝土结构的特点，对钢管混凝土在现代建筑工程中的应用情况进行了简要地分析，并指出了钢管混凝土结构的未来发展趋势。
关键词：钢管混凝土特点结构应用发展0 引言钢管混凝土即在薄壁钢管内填充普通混凝土，将两种不同性质的材料组合而形成的复合结构，它是将钢管结构和钢筋混凝土结构的优点结合在一起而发展起来的新型结构。
钢管混凝土是在钢管中填入混凝土后形成的建筑构件，按截面形状可分为方钢管混凝土、圆钢管混凝土和多边形钢管混凝土。
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，充分地发挥了这两种材料的优点，使混凝土的塑性和韧性大为改善，且可以避免或延缓钢管发生局部屈曲，使钢管混凝土整体具有承载力高、塑性和韧性好、经济效益优良和施工方便等优点。
1 钢管混凝土结构的特点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。
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钢管混凝土结构特点及应用
【摘要】在钢管中充填混凝土的结构称为钢管混凝土结构。
钢管混凝土结构是从型钢混凝土结构及螺旋箍柱发展而来的。
本文对钢管混凝土结构在建筑中广泛应用进行探讨。
【关键词】钢管混凝土结构;建筑;性能
0.前言
国外最早应用型钢混凝土结构,主要是用混凝土来保护钢结构,使之防火性能及防腐蚀性能得到大大改善,不必要进行经常性的、工作量很大的日常维护。
后来在结构中才主要利用混凝土来提高结构刚度,以减小结构的侧移。
将型钢混凝土用于高层、超高层及高耸钢结构中,以及用于地震区的建筑中,将使建(构)筑物的侧移大大减小。
一般在混凝土中再不配纵向钢筋与钢箍。
所用钢管一般为薄壁圆钢管或方钢管。
方钢管混凝土结构的研究与应用历史较短,尽管其与圆钢管混凝土相比有一定的优点,钢管的制作,节点的构造较为简单,对某些受力构件,大偏心受压构件比圆钢管受力性能要好,不必一定做成双肢或多肢柱。
1.钢管混凝土结构计算模型假设
对于实心钢管混凝土的研究，国内有学者提出钢管混凝土统一理论，即将钢和混凝土视为一种组合材料来研究其综合力学性能。
钢管混凝土统一理论有如下基本假设：
(1)钢管混凝土可视为一种组合材料。
可以由构件的工作曲线来研究其组合力学性能指标，由整个构件的形常数来计算其承载力。
(2)钢管混凝土构件在不同荷载组合作用下的性能变化是连续、统一的。
(3)钢管混凝土构件的性能随几何参数如长细比、含钢率等的变化是连续、统一的。
(4)钢管混凝土构件的性能变化随其截面形状如圆形、多边形、方形的改变是连续、统一的。
根据这些假设，统一理论研究的基本思路是：首先分别确定钢材和核心混凝土的应力－应变关系模型，再将应力—应变关系模型编入数值计算的程序当中，利用数值分析方法计算出构件受轴压（拉）、纯弯、纯扭或纯剪的荷载－变形关系曲线，进而由荷载－变形关系曲线导出钢管混凝土各项综合力学性能指标（如轴压模量及强度指标，抗弯刚度及抗弯模量等）。
由于计算时采用的核心混凝土的应力－应变关系模型中考虑了钢材对混凝土的约束作用，所以在综合荷载－变形关系中也就包含了这种作用效应，因而在各项综合力学性能指标中也包含了这种效应，比较符合实际应用。
2.钢管混凝土结构的优点
2.1受力合理
能充分发挥混凝土与钢材的特长,从而使构件的承载能力大大提高。
从另一方面而言,对于同样的负荷,钢管混凝土构件的断面将比钢筋混凝土构件显著减小。
对混凝土来说,由于钢管约束,改变了受力性能,变单向受压为三向受压,使混凝土抗压强度提高了几倍。
对钢管来说,薄壁钢构件对于局部缺陷特别敏感。
薄壁钢管也不例
外,局部缺陷特别是不对称缺陷的存在,将使实际的稳定承载力比理论值小得多。
由于混凝土充填了钢管,保证了薄壁钢管的局部稳定,使其弱点得到了弥补。
2.2具有良好的塑性性能
混凝土是脆性材料,混凝土的破坏具有明显的脆性性质,即使是钢筋混凝土受压构件,尤其是轴心受压及小偏心受压构件的破坏,也是脆性破坏。
而且在实际工程中轴心受压、小偏心受压的情况往往实际上是不可避免的,甚至是大量的。
而钢管混凝土结构中,由于核心混凝土是处于三向约束状态,约束混凝土与普通混凝土不同,不仅改善了使用阶段的弹性性质,而且在破坏时产生很大的塑性变形,钢管混凝土柱的破坏,完全没有脆性特征,属于塑性破坏。
此外,这种结构具有良好的抗疲劳、耐冲击的性能。
2.3施工简单,缩短工期
钢管本身就是模板,因此比钢筋混凝土构件省去了模板。
钢管本身既是纵筋又是箍筋,这样便省去了模板的制作安装工作。
钢管的制作比钢筋骨架的制作安装也简单,并且钢管本身在施工阶段即可作为承重骨架,可以节省脚手架。
这些方面对施工都大为有利,不仅节省了大量施工中的材料,减少了施工工作量,而且大大减少了现场露天工作,改善了工作条件,同时也加快了施工、缩短工期。
2.4显著的经济效果
与钢结构相比,节约了大量钢材。
根据多项工程统计,钢管混凝土大约能节省钢材50%,因而相应地也降低了造价。
与钢筋混凝土结
构相比,大约可减少混凝土量的一半,而用钢量大致相当。
这样随之带来的优越性是构件自身大大减轻、构件断面大大减小,减少了结构占地面积。
由于省去了大量的模板,节省了大量木材,降低了费用,因此其取得了显著的经济效果。
2.5良好的抗震性能
由于结构自重大大减轻,这对减小地震作用大为有利。
结构具有良好的延性,这在抗震设计中是极为重要的。
而对于一般钢筋混凝土柱,尤其是轴压和小偏心受压柱是难以克服的缺点。
2.6具有美好的造型与最小的受风面积
圆形柱不仅以其美好的造型而且因其无棱角,所以特别适用于
公共建筑的门厅、大厅、车站\车库、城市立交桥以及露天塔架等高耸结构。
由于钢管混凝土结构具有一系列的优点,因此被广泛采用于多
高层建筑、桥梁结构、地铁车站及各种重型、大跨的工业厂房以及高耸塔架等建筑物。
钢管混凝土结构在国外应用已有近百年历
史,20世纪初,美国就在一些单层和多层房屋中采用钢管混凝土柱。
3.钢管混凝土结构在多层建筑中的应用
例如1984年在上海建成的基础公司特种基础研究所科研楼,地下2层,地上5层均为双跨钢管混凝土框架结构。
边柱与中柱分别为299与35l根钢管混凝土柱,可见柱断面及结构占地面积均比钢筋混凝土框架柱为小。
1992年泉州市邮电局大厦,高87.5m,采用框架剪力墙结构,底部三层的框架柱采用的钢管混凝土柱。
厦门信源
大厦高96m,地下2层\地上28层。
地下至20层的全部框架柱及20～23层的四角柱采用了钢管混凝土。
厦门埠康大厦,高86.5m,地上25层,其中12层采用了钢管混凝土柱。
惠州嘉骏大厦28层,全部柱子采用钢管混凝土柱。
惠州富绅商住楼28层,地下2层、地上3层全部柱子采用了钢管混凝土柱。
这些高层建筑中采用钢管混凝土柱不仅节约材料、减轻自重、缩短工期,并且如果采用钢筋混凝土,柱断面尤其是底下数层柱的断面将会很大,结构占据了很大的使用面积,也给使用带来诸多不便。
4.钢管混凝土结构在公共建筑中的应用
在北京地铁车站站台中广泛采用了钢管混凝土柱,不仅充分发
挥了其优良的受力性能,也获得美好的景观,缩短了工期。
首钢陶楼展览馆,全部柱子也采用了钢管混凝土柱。
江西省体育馆的屋盖由跨度为88m的拱悬挂。
拱采用箱形截面,分别用四根钢管置于箱形截面的四角,用角钢做腹杆组成了箱形截面拱。
四角钢管中浇筑混凝土,以此箱形拱为依托,挂上模板,浇灌混凝土以形成钢筋混凝土箱形截面拱。
这样解决了如此高大拱体现场浇筑混凝土的困难。
充分体现了前述钢管可作为施工时承重骨架的优越性。
这一结构,实际上是钢管混凝土与空腹桁架配钢的型钢混凝土结构的巧妙结合
与新的发展。
5.钢管混凝土结构在工业构筑物中的应用
钢管混凝土结构经常用于各种设备支架、塔架、通廊与仓库支柱等各种工业构筑物中。
工业构筑物支架柱常为轴心受压或接近轴心受压,塔架等构架的杆件常常以轴力为主,因此用钢管混凝土柱受力合理,尤其对于室外的高度较高的塔架或仓库等,用圆形柱减小了受风面积,对承受风力是理想的断面形式。
这些构筑物中比较典型的有江西德兴铜矿矿石贮仓柱。
圆筒贮仓高达42m,包括矿石在内总重达16000t,采用了16根钢管混凝土柱支承。
荆门热电厂锅炉构架1982年建成,锅炉及附属结构总重为4220t,构架高50m,由六根钢管混凝土平腹杆双肢柱支承。
构架跨度22.4m,柱距12m,柱顶标高47.93m。
柱肢采用令800mmxl2mm的钢管,显得非常轻巧。
另外笔者在莱钢2x60万吨水渣微粉项目中，立磨机框架高度52m，框架顶部工艺安置一台50吨行车，框架柱采用了钢管混凝土框架柱结构，较好解决整体框架结构顶部受力过大的问题。
华北电管局的微波塔于1988年建成,塔顶标高117m,塔身由20根令273mmx8mm无缝钢管内注c15混凝土的钢管辊凝土柱构成空心圆柱形结构。
华东电力设计院1979年设计的500kv门式变电构架采用钢管混凝土a形柱,构架高27.5m,采用420mmx6mm的钢管,取得较好的经济效果。
6.结论
由于钢管混凝土的合理受力性能,施工简便,可加速工期并取得一定经济效果,因此已广泛用于各种建构筑物及桥梁工程。
当然,根据其受力特点,主要用于以轴力为主尤其是以轴压为主的构件更显其优越性。
由于工程中各种类型构件均有,受力复杂,因此使用时应
根据构件受力特点,可与钢结构/钢筋混凝土结构及其他组合结构结合使用,使各自发挥本身的特长而构成合理受力结构,而不可勉强地一定采用某种单一的结构体系。
【参考文献】
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［２］国静，张亦静.钢管混凝土结构的特点及其工程应用.株洲工学院学报,2002,7(16).
［３］王世伟.钢管混凝土结构的特点及其研究应用现状.四川建筑,2003,10(23).。