组合结构钢管混凝土

外包钢混凝土梁-钢管混凝土柱组合结构技术规程一、概述外包钢混凝土梁-钢管混凝土柱组合结构是一种新型结构形式。

在该结构中，钢管混凝土柱作为主要承载构件，外包的钢混凝土梁则起到加强和承受横向荷载的作用。

该结构形式具有高承载性能、良好的抗震性能和构造简单等优点，因此在近年来得到了广泛应用。

为了规范和推广该结构形式，本规程制定了外包钢混凝土梁-钢管混凝土柱组合结构的设计、材料、构造、验收和使用等方面的技术要求。

二、设计1. 荷载按照工程设计要求确定梁柱系统的荷载，并在计算过程中应考虑所有荷载类型的作用。

2. 材料（1）混凝土混凝土按照设计要求选择，强度等级不低于C30。

（2）钢筋采用轻轨轨枕式电缆索反弓：构造工程钢筋，按照设计要求选择。

（3）钢管采用无缝钢管制作钢管混凝土柱，按照设计要求选择。

（4）钢材3. 结构计算按照现行的钢结构和混凝土结构设计规范进行计算。

4. 构件尺寸（1）钢管混凝土柱的截面应符合设计要求，并按照规范要求的限制进行设计。

（2）梁的截面应符合设计要求，梁宽应适当大于柱宽，其它尺寸应符合规范的要求。

5. 抗震设计6. 拼接方式（2）柱与梁的连接要求柱顶拓宽，以便形成分离面，范围应适当，且非承载内力集中区域。

7. 立柱顶部处理本结构剪力墙常常采用GN、FY型钢构件作为立柱，应为前述型钢设置受托板，以确保连接处的稳定性并减少结构造型的线条性。

三、材料1. 水泥混凝土应采用普通P.O.42.5R硅酸盐水泥，特种砼应使用应采用规定强度等级的水泥。

假如消费厂家改变所用水泥品牌时，应重新修改及报有关单位批准后方可接纳。

骨料应符合JGJ52及JGJ51规范有关规定要求。

3. 砂凡采用砂，平均粒径应为0.5mm-2.0mm，杂质含量及干燥系数应符合JGJ52及JGJ51规范要求。

4. 钢筋按照GB1499《钢筋技术条件》选用。

5. 钢管按照近几年钢管混凝土柱的相关技术规范选用，应符合等级上的要求。

6. 钢材按照GB或JB等标准选用，应符合强度等级的要求。

钢与混凝土组合结构随着我国经济得快速发展,各种新得结构型式不断涌现。

其中刚与混凝土组合结构越来越受到大家得重视,由于组合结构具有许多突出得优点,高层建筑与大型桥梁等建构筑物在我国各地大量兴建,各种型式组合结构逐渐被广泛应用。

组合结构已经与钢结构、木结构、钢筋混凝土结构、砌体结构并称五大结构。

组合结构主要包括压型钢板与混凝土组合板、组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。

一、压型钢板与混凝土组合板。

压型钢板与混凝土组合板就是在压成各种形式得凹凸肋与中形式槽纹得钢板上浇注混凝土而制成得组合板,依靠凹凸肋及不同得槽纹使钢板与混凝土组合在一起。

压型钢板安琪在组合楼板中得作用可分为三类、第一类,以压型钢板作为楼板得主要承重构件,混凝土只就是作为楼板得面层以形成平整得表面及起到分布荷载得作用。

第二类,压型钢板只作为混凝土得永久性模板,并作为施工时得操作平台。

第三类,就是考虑组合作用得压型钢板混凝土组合结构。

其优点在于:１、节省大量木模板及其支撑。

２、压型钢板非常轻便,因此堆放、运输及安装都非常方便。

3、压型钢板在使用阶段,因其与混凝土得组合作用,还可代替受拉钢筋、４、组合楼板具有较大得刚度,省却许多受拉区混凝土,使组合楼板得自重减轻。

5、便于铺设通信、电力、采暖等管线。

6、压型钢板作为浇注混凝土得模板直接支撑于钢梁上,而且为各种作业提供了宽广得工作平台,大大加快了施工得进度,缩短了工期。

7、压型钢板可直接作顶棚、8。

与木模相比,压型钢板组合楼板施工时,减小了发生火灾得可能性。

二、组合梁。

将钢梁与混凝土板组合在一起形成组合梁。

组合梁根据混凝土板与钢梁组合连接程度可分为完全剪切连接组合梁与部分剪切连接组合梁;两大类。

组合梁充分发挥了混凝土与钢材得有利性能,因此具有以下优点:1、混凝土板成为组合梁得一部分,比按非组合梁考虑,承载力显著提高。

2、比非组合梁得竖线刚度侧香刚度都明显提高。

3、混凝土与钢梁两种材料都能充分发挥各自得产出,受力合理,节约材料、４、明显得提高了钢梁得整体与局部得稳定性。

钢管混凝土束组合结构标准
钢管混凝土束组合结构标准主要参考《钢管混凝土结构技术规范》（GB 50936-2014）。

这个规范对钢管混凝土结构的设计、施工和验收提出了详细的要求。

以下是钢管混凝土束组合结构的一些基本规定：
1.钢管混凝土结构可分为实心钢管混凝土构件和空心钢管混凝土构件。

2.钢管混凝土结构可采用框架结构、框-剪结构、部分框支-剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构、框架-支撑结构和杆塔结构等。

3.钢管与混凝土的力比值称为套箍系数，用于衡量钢管对混凝土的约束作用。

套箍系数计算公式为：套箍系数= 钢管屈服强度/ 混凝土轴心抗压强度。

4.在进行钢管混凝土结构设计时，应考虑钢管和混凝土之间的粘结性能，确保二者共同工作。

5.钢管混凝土结构应进行合理的构造和连接，以确保结构的稳定性和安全性。

6.钢管混凝土结构的施工应严格按照规范进行，确保混凝土充分填充钢管，并捣实以确保结构质量。



需要注意的是，这些规定仅作为一般性指导，具体工程应根据实际情况和设计要求进行详细设计。

在实际工程中，还需考虑
地质条件、地震作用、风荷载等因素，以及钢管混凝土结构的抗弯、抗扭、抗剪等性能。

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。

组合结构（Composite Structures）
组合结构一般是指由两种或两种以上结构材料组合而成的结构，通常是不同结构材料在构件层次的组合，如常见的钢-混凝土组合板、组合梁，型钢混凝土（SRC），钢管混凝土（CFST）和FRP（Fiber Reinforced Polymer）（管）约束混凝土结构等。

组合结构的特点在于如何优化地组合不同结构材料，通过组成材料之间的相互作用，充分发挥材料的优点，尽可能避免或减少其弱点所带来的不利效应；而且，通过不同材料的组合，使施工过程比钢筋混凝土结构（广义地说，也是一种组合结构）更为便捷。

此外，组成组合结构不同材料之间的相互贡献、协同互补和共同工作的优势，还使其具有较好的耐火性能及火灾后可修复性。

例如，钢管混凝土就是一种组合结构构件，它利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用，即钢管对其核心混凝土的约束作用，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，延性得到改善。

同时，由于混凝土的存在，可以延缓或避免钢管过早地发生局部屈曲，从而可以保证其材料性能的充分发挥。

此外，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，与钢筋混凝土相比，可节省模板费用，加快施工速度。

总之，通过钢管和混凝土组合而成为钢管混凝土，不仅可以弥补两种材料各自的缺点，而且能够充分发挥二者的优点，这也正是组合结构的优势所在。

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。

钢管混凝土组合构件的发展历程与研究现状摘要：本文主要介绍了钢管混凝土的定义、分类、特点与优点，以及在我国超高层建筑中的应用、有限元分析模拟，发展前景及未来展望；重点介绍了钢管混凝土的节点连接方式。

关键词：钢管混凝土；节点连接；半刚性节点；一、钢管混凝土的定义钢管混凝土是在劲性混凝上结构、螺旋配筋混凝土结构及钢管结构的基础上演变和发展起来的一种新型结构。

钢管混凝土按截面形式不同可以分为方钢管混凝土、圆钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。

这种组合结构在承受轴向压力时，由于钢管和内填混凝土材料横向变形系数的不同，二者之间会产生相互作用的紧箍力，在这种紧箍力作用下核心混凝土处于三向受压状态，因此能延缓了其内部微裂缝的扩展,提高结构的抗压强度。

同时，由于内填混凝土的存在能有效的保证钢管的局部稳定，使两种材料能相互弥补彼此的弱点，而发挥各自的优势。

二、钢管混凝土的特点钢管混凝土结构以其优越的受力性能显示出广阔的发展前景。

其优点有:1)承载力高，重量轻，塑性好，耐疲劳，耐冲击。

2)可以采用高强混凝土，三向压应力避免了核心高强混凝土的脆性破坏。

3)延性好，抗震性能好。

4)钢管本身可作为浇筑混凝土的模板，不需要支模、钢筋制作与安装，简化施工。

5)研究表明，钢管混凝土构件用于高层建筑中时，采用限制长细比的方法可不限制轴压比，具有显著的理论意义和经济效益。

钢管混凝土在我国高层建筑中的应用发展很快，经历了由局部采用、大部分采用到全部采用钢管混凝土柱的过程。

在高强混凝土还不普及的20世纪80年代后期，人们开始应用C30~C40级的钢管混凝土柱以解决钢筋混凝土结构中的“胖柱”问题，如北京的四川大厦的地下车库，福建的泉州邮电大厦,厦门金源大厦等。

进入90年代后，C60高强混凝土柱大量应用，“胖柱”问题有所缓解，但高强混凝土柱的脆性破坏问题突出。

在此情况下,钢管高强混凝土柱应运而生，它既解决了高强混凝土柱的脆性破坏问题，又进一步减小了柱的横截面尺寸。

简述钢管混凝土组合作用产生的机理(泊松比角度)
钢管混凝土组合结构是一种新型的结构形式，它将钢管和混凝土整体组合在一起，形成一种具有较高强度和刚度的结构体系。

钢管混凝土组合结构的主要机理是通过钢管和混凝土之间的互相作用，使得整个结构体系具有较高的承载能力。

从泊松比的角度来看，钢管混凝土组合结构主要产生以下三种机理：
1. 钢管和混凝土的泊松比不同
钢管和混凝土的泊松比不同，因此在受力时会产生相互作用。

当混凝土受到压力时，会向四周扩散，使得钢管受到外力，从而增强了整个结构体系的承载能力。

2. 钢管的强度和刚度能够限制混凝土的变形
在钢管混凝土组合结构中，钢管的强度和刚度要高于混凝土。

因此，当混凝土受力时，钢管能够限制其变形，使得整个结构体系具有更高的刚度和承载能力。

3. 钢管和混凝土之间的粘结力
钢管和混凝土之间的粘结力也是钢管混凝土组合结构产生作用的重要机理之一。

当钢管和混凝土之间的粘结力足够大时，能够使得整个结构体系更加稳定，具有更高的承载能力。

总之，钢管混凝土组合结构是一种独特的结构形式，其产生作用的机理主要包括钢管和混凝土之间的相互作用、钢管的强度和刚度能够限制混凝土的变形以及钢管和混凝土之间的粘结力等。

这些机理相
互作用，使得钢管混凝土组合结构具有较高的强度和刚度，适用于需要承受大荷载的工程结构。