钢管混凝土结构是在钢管中填充素混凝土而形成的一种组合结构

■级结构工程师考试辅导：钢管混凝匕结构知识近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。

工程技术关于钢管混凝土柱钢梁节点形式的探讨王振字(天津市建工工程总承包有限公司第三分公司，天津市300000)n。

脯要】近年来钢管混凝￡柱在工程中得到广泛的应用，本文主要介绍了钢管混凝土柱钢粱节点的构造形式和相关的一些受力特点，希望与大家分享。

，．饫蒿黔初钢管混凝主柱；钢粱节点；形式钢管混凝土结构是在钢管柱内填充素混凝土，实现在受力过程中充分发挥钢管和混凝土两种材料互补作用的一种钢管混凝土组合结构。

该结构可使构件截面减小，承载能力提高，整体重量减轻：由于钢管壁板不需太厚，可大量使用国产钢材并实现工厂化生产：能够大幅度节约钢材和基础费用，降低结构造价；因施工中可省去大量支模板的工作，．--_r使T期缩短1／4—1／3，环境污染小；由于柱子截面的减小，可使使用面积增加5％～80／0。

由于节点是诸多构件的力流交汇之处，节点的受力模式较之于—般构件更为复杂，特暑U是在她震作用下的节点受力尤为复杂，而且节点联系着多个构件，其失效的后果比起—般的构件更为严重，因此，在工程实践中，对节点的性能应格外重视。

1钢管混凝土柱—钢粱框架节点形式1．1铰接节点钢管混凝土柱一钢梁的铰接连接是指节点在外力作用下，梁与柱轴线夹角的改变量将达到理想铰接(指能自由转动的连接)转角的80％以上。

这种节点—般只将梁的腹板通过焊接在柱上的连接件用高强螺栓与柱连接，如果梁端剪力较大，也可在柱E增设牛腿，以传递过大的梁端剪力。

铰接节点构造简单，施工方便，但只能传递较小的弯矩，主要是用于传递粱端剪力。

12半刚接节点钢梁与钢管混凝土柱的半刚性连接是指节点在外力作用下。

梁与柱轴线夹角的改变量介于铰接连接和刚接连接之间的连接。

半刚性节点不仅能够传递剪力，还能传递部分弯矩。

对于半刚接节点，由于受力过程中梁和钢管混凝土柱轴线的夹角发生改变，会引起结构内力重分布。

结构受力比较复杂，且变形较大，因此在设计中采用时须慎重对待。

13刚搪节点刚接连接是指节点在外力作用下，对转动约束能达到理想刚接C指梁与柱轴线夹角保持不变的连接)的900／o以上。

浅谈钢管混凝土在土木工程中应用摘要:随着我国经济的快速发展，建设事业的迅速发展，现代建筑工程对其材料和结构的要求越来越高。

钢管混凝土施工技术符合现代施工技术工业化要求，被广泛的应用到土木工程中，已经取得良好的经济效益和建筑效果，是结构工程科学的重要发展方向，有广阔的应用前景。

本文重点评述钢管混凝土结构的特点和在高层建筑中的应用现状，指出高层钢管钢管混凝土结构的发展方向。

关键词:钢管混凝土；土木工程；应用一、钢管混凝土的定义钢管混凝土是混凝土的一种特殊形式，钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内形成的一种新型组合结构。

将混凝土强度等级在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。

钢管混凝土结构可以更有效地发挥钢材和混凝土材料的优点，并克服钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。

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。

二、钢管混凝土在建筑施工中优点?1.承载力高?在建筑工程中对于薄壁钢管来说，其临界承载力极不稳定，因为它对局部缺陷很敏感。

在钢管中填充形成混凝土后，钢管约束了混凝土，在轴心受压荷载作用下，混凝土三向受压，延缓了受压时的纵向开裂。

而混凝土的存在却可以避免或延缓薄壁钢管过早地局部屈曲，两种材料相互弥补了彼此的弱点，却可以充分发挥彼此的长处，从而使钢管混凝土具有很高的承载力，大大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。

?2.塑性和韧性好?混凝土脆性较大，对于高强度混凝土（各国对高强混凝土的定义有所不同，我国目前一般指立方试块强度fc>60MPa的混凝土为高强混凝土）更是如此，其工作的可靠性因此大为降低。

如果将混凝土灌入钢管中形成钢管混凝土，核心混凝土在钢管的约束下，不但在使用阶段改善了它的弹性性质，而且在破坏时具有很大的塑性变形。

《》课程形成性考核册学校名称: _______________________ 姓名: _______________________ 学号: _______________________ 班级: _______________________江苏广播电视大学作业1一、单项选择题（每小题3分，共15分）1．钢骨混凝土梁中，剪跨比对梁斜截面抗剪的影响是（ A ）。

A、剪跨比减少，梁的抗剪强度增加B、剪跨比较小时，一般产生弯剪破坏C、剪跨比增加时，一般产生斜压破坏D、梁的斜截面承载力计算公式中的剪跨比没有范围限制2、采用栓钉作为组合梁的剪力连接件时（ C ）。

A、栓钉相对较弱时，极限承载力随栓钉直径和砼强度等级增加而增加B、栓钉相对较弱时，极限承载力随栓钉直径和抗拉强度增加而降低C、混凝土板相对较弱时，极限承载力随栓钉直径的增大和砼强度等级的提高而增大D、混凝土板相对较弱时，极限承载力随栓钉直径的增大和混凝土抗拉强度的增加而增大3、推出试验的结果一般要（ B ）梁式试验的结果A、高于B、低于C、相等D、无法确定4、含钢率增加时，钢管混凝土受压构件的承载力（ B ）。

A、降低B、增加C、先降低后增加D、先增加后降低5、混凝土的轴心抗压强度f c，立方体抗压强度f cu和抗拉强度f t三者之间的大小关系是（ B ）。

A、f c＞f cu＞f tB、f cu＞f c＞f tC、f t＞f cu＞f cD、f c＞f t＞f cu二、填空题（每空2分，共26分）1、连续组合梁的内力分析，可以采用弹性内力计算方法和塑性内力计算方法。

2、对连续组合梁的计算可进行简化，可用塑性理论为基础采用承载力极限状态设计方法，截面特性计算简单，对静载荷和活载荷处理，不需考虑承载力极限状态下的混凝土徐变效应和施工方法。

3、按抗剪连接程度的高低组合梁可以分为完全剪力连接组合梁和部分连接剪力组合梁。

4、组合梁的变形均按弹性理论进行分析。

[推荐]钢-混凝土组合结构这是华南理工大学土木工程系蔡健老师 2004年的一份讲义截选一、钢—混凝土组合结构概况（一）钢—混凝土组合结构的一般概念组合结构定义：组合结构的种类繁多，从广义上讲，组合结构是指两种或多种不同材料组成一个结构或构件而共同工作的结构（Composite Structure）。

钢—混凝土组合结构是继木结构、砌体结构、钢筋混凝土结构和钢结构之后发展兴起的第五大类结构。

从广义概念上看，钢筋混凝土结构就是具有代表性的组合结构的一种。

组合结构分类：组合结构通常是指钢—混凝土组合结构，其中钢又分为钢筋和型钢，混凝土可以是素混凝土也可以是钢筋混凝土。

国内外常用的钢—混凝土组合结构主要包括以下五大类：（1）压型钢板混凝土组合板；（2）钢—混凝土组合梁；（3）钢骨混凝土结构（也称为型钢混凝土结构或劲性混凝土结构）；（4）钢管混凝土结构；（5）外包钢混凝土结构。

（二）钢—混凝土组合结构的发展概况钢—混凝土组合结构这门学科起源于本世纪初期。

于本世纪二十年代进行了一些基础性的研究。

到了五十年代已基本形成独立的学科体系。

至今组合结构在基础理论，应用技术等方面都有很大的发展。

目前钢—混凝土组合结构在高层建筑、桥梁工程等许多土木工程中得到广泛的应用，并取得了较好的经济效益。

在国外，钢—混凝土组合结构最初大量应用于土木工程旨在二次世界大战结束后，当时的欧洲急需恢复战争破坏的房屋和桥梁，工程师们采用了大量的钢—混凝土组合结构，加快了重建的速度，完成了大量的道路桥梁和房屋的重建工程。

1968年日本十胜冲地震以后，发现采用钢—混凝土组合结构修建的房屋，其抗震性能良好，于是钢—混凝土组合结构在日本的高层与超高层中得到迅速发展。

60年代以后世界上许多国家（包括英、美、日、苏、法、德）根据本国的试验研究成果及施工技术条件制定了相应的设计与施工技术规范。

1971年成立了由欧洲国际混凝土委员会（CES）、欧洲钢结构协会（ECCS）、国际预应力联合会（FIP）和国际桥梁及结构工程协会（IABSE）组成的组合结构委员会，多次组织了国际性的组合结构学术讨论会，并于1981年正式颁布了《组合结构》规范。

浅谈钢管混凝土结构的特点摘要：钢管混凝土结构是介于钢结构和混凝土结构之间的一种新型结构。

它利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用，弥补了两种材料各自的缺点，且可充分发挥二者的优点，使钢管混凝土具有承载力高、塑性和韧性好、旋工方便和耐火性能好等诸多优点而得到了较为广泛的应用。

关键词：承载力；耐火性；混凝土结构一、钢管混凝土结构特点钢管混凝土结构是近年来发展起来的一种新型结构，相比钢筋混凝土、钢结构有很多力学上和经济上的优点，被广泛运用于高层建筑、工业厂房、拱桥结构中。

钢管混凝土结构是指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成的复合结构，结构中一般都不再配钢筋，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。

和钢筋混凝土、钢结构相比较，钢管混凝土结构有以下优点：（一）结构承载力高对于薄壁钢管来说，其抗弯性能强，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；对于混凝土来说，其抗压强度高，但抗弯能力很弱。

在钢管中灌入混凝土形成钢管混凝土构件，钢管保护了混凝土，混凝土受到钢管的约束而处于三向受力状态，使得核心混凝土具有更高的抗压强度和变形性能，而混凝土的存在可以避免或延缓薄壁钢管过早出现局部屈曲，从而使钢管混凝土柱具有很高的承载力。

（二）具有良好的塑性和韧性单向受压的混凝土常属脆性破坏；钢管混凝土结构中，核心混凝土在钢管的约束下，不但使用阶段工作时弹性性质得到改善，而且被破坏时产生很大的塑性变坏的特征。

在反复荷载作用下，p一△滞回曲线表明，钢管混凝土结构的吸能性能特别好，延性好，无刚度退化现象，弯矩和曲率的关系曲线无下降段。

（三）结构耐火性能好与钢结构相比，钢管混凝土由于钢管内填灌了混凝土，能吸收大量的热能，因此遭受火灾时柱子截面温度场的分布很不均匀，增加了柱子的耐火时间，耐火极限高于钢结构，为抗火而增加的保护材料比钢柱少。

（四）施工过程便捷与钢结构相比，钢管混凝土结构零部件少，焊缝少，而且柱脚构造简单，可直接插入混凝土基础的预留杯口中，不需要复杂的柱脚构造。

钢管混凝土结构的设计及其应用技术规程一、引言钢管混凝土结构作为一种新型的结构体系，在建筑领域具有广泛的应用前景。

它具有高强度、高稳定性、高耐久性、易于施工等优点，可以满足不同建筑在结构上的要求。

本文将详细介绍钢管混凝土结构的设计及其应用技术规程。

二、钢管混凝土结构的概述1. 钢管混凝土结构的定义钢管混凝土结构是由钢管和混凝土组成的一种新型结构体系。

其主要特点是钢管为骨架，混凝土为填充材料，二者相互协作，共同承担结构荷载。

2. 钢管混凝土结构的优点（1）钢管和混凝土的优点相互补充，结构体系具有高强度、高刚度、高稳定性等优点。

（2）钢管混凝土结构具有较好的耐久性，可适应不同环境下的使用要求。

（3）由于钢管混凝土结构采用工厂化生产和现场拼装，因此可以大大缩短施工周期，提高施工效率。

3. 钢管混凝土结构的应用领域钢管混凝土结构可应用于各种建筑形式，如高层建筑、桥梁、地下车库、工业厂房等。

三、钢管混凝土结构的设计1. 钢管混凝土结构的设计原则（1）结构的安全性和可靠性是设计的首要原则。

（2）应根据建筑使用要求和功能要求确定结构的荷载。

（3）应根据结构的荷载和受力特性确定结构的材料、型号和规格。

（4）应根据结构的受力特点确定结构的形式和构造。

2. 钢管混凝土结构的设计步骤（1）确定结构的荷载根据建筑使用要求和功能要求，确定结构的荷载。

（2）确定结构的材料根据结构的荷载和受力特性，确定结构的材料、型号和规格。

（3）确定结构的形式和构造根据结构的受力特点，确定结构的形式和构造。

（4）进行结构的计算根据结构的形式、构造和材料，进行结构的计算，确定结构的尺寸和数量。

（5）绘制结构图纸根据结构的计算结果，绘制结构图纸，明确结构的构造和尺寸。

四、钢管混凝土结构的应用技术规程1. 钢管混凝土结构的施工（1）钢管混凝土结构的施工应按照设计图纸和施工方案进行。

（2）钢管混凝土结构的钢管应采用规格统一、质量可靠的产品。

（3）钢管混凝土结构的混凝土应采用符合国家标准的材料，并按照规定的配合比进行调配。

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。

钢管混凝土结构的特点作者：胡志杰来源：《装饰装修天地》2015年第11期摘要：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。

目前工程中最常用的钢管混凝土柱按截面形式不同可分为圆钢管混凝土柱、钢管混凝土柱和矩形钢管混凝土柱。

本文阐述了钢管混凝土结构的特点及应用状况。

关键词：钢管混凝土;住宅结构;钢结构前 ;言许多大跨度空间建筑结构大量涌现在世界各地，而传统的钢筋混凝土结构、木结构、砌体结构已经很难满足这些空间形式，由于钢管混凝土结构具有比以往传统结构更好的力学性能，因此，钢管混凝土结构得到了很好的发展。

钢管混凝土中的钢管和混凝土是两种力学性能截然不同的材料，钢管混凝土受到两种材料组合作用的影响：一方面，由于核心混凝土的存在，延缓了管壁局部屈曲现象的产生，一定程度上提高了薄壁受压构件由稳定控制承载力的缺点;另一方面，由于钢管外壁的存在，核心混凝土纵向受压时，其横向变形受到限制，处于三向受压状态，从而使混凝土的抗压强度提高。

一、钢管混凝土柱的特点1.截面小，承载力高随着建筑物高度和跨度的增加，柱的轴向压力值越来越大，为了满足轴压比限值的要求，在钢筋混凝土柱中必然加大柱的截面尺寸。

而采用钢管混凝土柱后，由于两种材料协同作用，可以提高柱的承载力，进而减小柱的截面尺寸。

2.塑性和韧性好，抗震性能好混凝土在单轴应力状态下属于脆性材料，钢材的塑性较好，混凝土阻止了钢管的局部屈曲，钢管限制了混凝土开裂变形，整体表现出较好的塑性和稳定性，增加柱的含钢率，必然提高整个柱的延性，延性好的结构吸收地震能量的能力也就好。

3.耐火性能好钢管混凝土具有良好的耐火性能，总体上说主要表现在两个方面：一是火灾作用下构件具有优越的抗火性能;钢管混凝土由于核心混凝土的热容量较高，火灾发生时，可以吸收部分热量，降低钢材的温度，因而表现出较好的耐火性能。

而且火灾后，随着外界温度的降低，钢管混凝土结构已经屈服截面处钢管的强度可以得到不同程度的恢复，为结构的加固补强提供了一个较安全的工作环境，也减少了补强工作量。

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。

钢管混凝土结构1、 前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,它就是将钢管结构与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。

由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材与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。

钢管混凝土作为一种结构构件形式最早在十九世纪八十年代被设计应用做桥墩,然后随着科学技术的提高使它的应用范围得到了很大的扩展。

从八十年代末开始,钢管混凝土在我国的土建工程中的应用发展很快。

近年来,随着理论研究的深入与新施工工艺的产生,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、圆钢管混凝土结构与多边形钢管混凝土结构等,其中矩形钢管混凝土结构与圆钢管混凝土结构应用较广泛。

2、 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,特别就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。

钢管混凝土柱在荷载作用下的应力状态与应力路径就是十分复杂的,仅以常用的一种加载方式为例,对其受力、变形特点进行简单剖析。

据有关大量实验表明,如图l 的一根钢管混凝土短试件在轴向力N 作用下钢管与核心混凝土随着纵向压力的增加两者均产生较大的纵向应力与纵向应变,同时将产生横向变形。

横向应变与纵向应变的关系为S S IS 3εμε=,C C C 31εμε=(式中的13,εε分别为纵向、环向应变,μ为材料的泊松比,下标s,c 分别代表钢管与核心混凝土)。

在轴向力N 作用下钢管与核心砼的变形就是协调的,即C S 33εε=。

钢材的泊松S μ在弹性阶段为一常数(O 、283),进入塑性阶段(应力达屈服点y f 时)增大至0、5而保持不变。

钢管混凝土结构的计算与应用一、钢管混凝土结构的简介钢管混凝土结构呢，就是把混凝土灌入钢管中形成的一种组合结构。

这种结构可厉害啦，它把钢管和混凝土的优点都结合起来了。

钢管就像一个坚强的外壳，能承受很大的压力，还能给混凝土提供一定的约束。

而混凝土呢，在钢管的约束下，抗压能力也变得更强了。

这就好比两个人合作，各自发挥自己的长处，产生的效果那可是1 + 1 > 2的。

二、钢管混凝土结构的计算1. 强度计算对于钢管混凝土柱的轴向抗压强度计算，这可不能马虎。

要考虑钢管和混凝土的协同工作，它们之间的应力分配是个关键。

就像是分蛋糕一样，要根据各自的“胃口”（承载能力）来合理分配压力。

我们得考虑钢管的屈服强度、混凝土的抗压强度等因素。

在计算的时候，还得注意一些修正系数呢。

比如说考虑长细比的影响，长细比大的柱子，它的稳定性就会差一些，就像一根很长很细的筷子，容易弯，所以在计算强度的时候就得打个“折扣”。

2. 刚度计算刚度就是结构抵抗变形的能力。

钢管混凝土结构的刚度计算也有它的一套方法。

要考虑钢管和混凝土的弹性模量，这就像是两种不同的弹簧，它们的弹性不一样，组合在一起的整体弹性（刚度）就得好好算一算。

而且在不同的受力状态下，刚度的计算也会有所不同。

比如在受弯的时候，和受压的时候，结构内部的应力分布变了，刚度的计算方式也要跟着调整。

三、钢管混凝土结构的应用1. 在建筑工程中的应用在高楼大厦里，钢管混凝土结构可算是大功臣。

像那些超高层的建筑，底部的柱子要承受巨大的重量。

钢管混凝土柱就能够胜任这个工作，它既能够节省空间，又能提供足够的承载能力。

比如说上海的金茂大厦，就有部分柱子采用了钢管混凝土结构。

在大跨度的建筑结构中，比如一些大型的展览馆、体育馆等，钢管混凝土结构也能发挥很好的作用。

它可以做成拱形或者其他形状的结构构件，承受屋面传来的荷载，同时还能满足建筑造型的要求。

2. 在桥梁工程中的应用在一些跨海大桥或者大跨度的内河桥梁中，钢管混凝土结构被用来做桥墩或者桥塔。

钢管混凝土摘要：钢管混凝土作为一种介于钢结构和钢筋混凝土结构之间的钢—混凝土组合结构，近些年来得到了广泛的关注与应用。

本文回顾了钢管混凝土的发展研究现状及目前存在的问题，提出了若干改进意见，以推广钢管混凝土的应用发展。

关键词：钢管混凝土，局部屈曲，三向受压0前言钢管混凝土作为一种介于钢结构和钢筋混凝土结构之间的钢—混凝土组合结构，近些年来得到了广泛的关注与应用。

钢管混凝土是钢管套箍混凝土的简称。

它是由混凝土填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料，是套箍混凝土的一种特殊形式[1][2][3]。

1 钢管混凝土的发展研究现状国外有关学者最早对钢管混凝土进行了研究。

英国早在1879年在钢管内填充混凝土作为赛文铁路桥桥墩。

美国在1897年在圆钢管中填充混凝土作为房屋建筑的承重柱。

1916年塞列格尔、1932年恩百格尔对长细比小的轴心受压短柱进行了研究，指出钢管混凝土的承载力是钢截面的承载力与混凝土有效截面的承载力的和。

1969年聶基等人基于对钢管混凝土三向受压时强度提高的研究，提出了考虑钢管对混凝土约束效应钢管混凝土柱承载力的计算方法。

1998年Brain Uy对10个方钢管混凝土试件进行了实验，研究轴心受压时钢管的局部屈曲问题，指出钢管混凝土钢管局部屈曲大大滞后于空钢管。

1999年，J.Brauns研究分析了钢管混凝土柱在轴压下的应力状态，确定了各部分材料的应力-应变关系。

2002年 Bradford等对轴心受压圆钢管混凝土构件局部屈曲和后屈曲进行了研究，指出在钢管中填充混凝土不仅可提高构件截面的强度，而且可延缓钢管屈曲的发生。

2002年Shanmugam有效宽度法对已做试验进行分析，并对比了试验结果，指出有效宽度法能准确预测出钢管混凝土极限承载力。

在这方面最早开展工作的是原中国科学院哈尔滨土建研究所。

2007年韩林海、杨有福对钢管内表面焊接纵向刚性元件的薄壁钢管混凝土柱进行了试验，指出刚性元件能有效的推迟钢管的局部屈曲[8]。