钢管混凝土结构在高层建筑中的应用现状及发展
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钢筋混凝土结构发展现状
钢筋混凝土结构是目前世界上使用最广泛的建筑结构形式之一,其发展现状主要体现在以下几个方面:
1. 施工技术:随着施工技术的不断创新和发展,钢筋混凝土结构的施工效率和质量有了大幅提升。
现代的施工技术包括模板支撑系统、自动化混凝土搅拌和运输设备、精密激光测量等,大大缩短了施工周期,提高了安全性能。
2. 材料技术:随着材料科学的不断进步,钢筋混凝土结构所使用的混凝土和钢筋等材料也逐渐得到优化和改进。
新型混凝土材料如高性能混凝土和自密实混凝土通过改变混凝土的配方和生产工艺,提高了材料的强度、耐久性和抗裂性能。
同时,高强度钢筋和预应力钢筋的使用也进一步提高了结构的承载能力。
3. 结构设计:随着结构分析软件的普及和发展,结构设计的计算和优化越来越精确和高效。
同时,新的设计理念如BIM技
术(建筑信息模型)的应用也使得钢筋混凝土结构的设计更加全面和可靠。
4. 结构形式:在结构形式方面,钢筋混凝土结构也在不断创新和优化。
传统的框架结构、梁柱结构逐渐发展为组合结构、剪力墙结构、筒体结构等,以适应不同的建筑需求和设计要求。
总体来说,钢筋混凝土结构在施工技术、材料技术、结构设计和结构形式等方面都取得了较大的进步和突破,能够有效满足不同类型建筑的需求,并具有较好的经济性、安全性和可持续
性。
不过,也需要不断关注和研究新的技术和材料,推动钢筋混凝土结构的进一步发展和创新。
钢管混凝土结构在国内应用现状及设计施工注意问题钢管商品混凝土结构在国内应用现状及设计施工注意问题钢管商品混凝土,是指在钢管内填以普通商品混凝土组成的新型构件。
各类工程已超过一百个, 包括单层和多层工业厂房、锅炉和高炉构件, 地铁工程柱, 各种支架、送变电构架和屋架上弦压杆等。
一些钢管商品混凝土结构的设计规程相继颁布实行, 其中包括国家建材局颁布的《钢管商品混凝土结构设计与施工规程》一中国工程建设标准化协会颁布的《钢管商品混凝土结构设计与施工规程》一能源部电力规划设计管理局颁布的《火力发电厂主厂房钢一商品混凝土组合结构设计暂行规定》,这些规程为钢管砼的实际应用提供了一定的计算设计依据.1.钢管商品混凝土柱有以下优点:(1) 承载力高。
钢管商品混凝土在轴心压力的作用下,产生纵向压应变,由此将引起钢管和其内核心商品混凝土的环向变形;随着压力的持续增大,钢管内核心商品混凝土向外扩张的变形大于钢管的直径扩张变形,这就使钢管箍住了商品混凝土,阻碍了核心商品混凝土的直径扩张。
由此而产生了钢管与核心商品混凝土之间的相互作用力,此力称为紧箍力。
这样就使钢管和核心商品混凝土都处于三向应力状态,从而使商品混凝土的抗压强度大大提高。
(2) 塑性和韧性好,使材料性能得到充分发挥。
钢管商品混凝土利用钢管和商品混凝土两种材料在受力过程中的相互作用,即钢管对其核心商品混凝土的约束作用,使商品混凝土处于复杂应力状态,从而使商品混凝土的强度提高,塑性和韧性性能改善。
根据对钢材和商品混凝土在三向应力状态下的应力应变关系的分析研究,可以得出用作受压构件的钢管商品混凝土,由于钢管对商品混凝土的紧箍作用,使核心商品混凝土处于三向受压状态,从而使商品混凝土的抗压强度大大提高,而且还由脆性材料转变为塑性材料,基本性能起了质的变化。
同时,薄壁钢管的承载力由于薄壁的局部稳定,屈服强度常得不到充分利用。
用作钢管商品混凝土时,内部存在商品混凝土,提高了薄壁钢管的局部稳定性,其屈服强度可以得到充分利用。
浅谈钢管混凝土结构工程使用现状摘要:在本文中主要讨论了钢管混凝土(CFST) 方向上的科研和工程应用等方面的发展概况, 也阐述了未来对于钢管混凝土研究的重点。
关键词:钢管混凝土; 高强度混凝土; 抗震性能; 尺寸效应; 耐火性能;钢管混凝土是一种将钢管和混凝土两种材料结合的一种组合结构, 使将混凝土填充在钢管内形成的一种组合形式, 钢管混凝土一般依据方形横截面, 圆形横截面以及多边形横截面分为方, 圆及多边形混凝土, 钢管混凝土构件是通过将两种工程中常用的材料组合后而产生共同作用, 即组合效应, 其主要表现为外部钢管对核心混凝土产生的约束效应, 充分发挥两者各自的优点, 不仅能大大改善混凝土的塑性和韧性, 并且还对钢管发生局部屈曲的现象产生限制, 所以钢管混凝土具有承载力高, 韧性好, 塑性好, 施工相较于钢筋混凝土更加方便, 也更节省材料。
在过去的几十年里, 世界各国研究者们对采用低强度等级钢材和混凝土的钢管混凝土构件进行了大量的研究, 主要是钢管混凝土构件在轴心受压, 偏心受压, 抗扭, 抗剪以及动载作用下的力学性能的分析, 取得了丰富的结果。
最近几年, 对钢管混凝土的研究不管是在科研方面还是工程应用方面均取得了重大的进展。
在科研方面, 各国研究员们对钢管眼混凝土构件的力学性能以及钢管混凝土的尺寸效应进行了大量的研究, 并取得了许多有实际意义的研究成果, 在工程运用方面, 钢管混凝土已经在高层以及超高层建筑, 桥梁结构以及部分大跨度结构当中被广泛的应用。
1 钢管混凝土新研究进度1.1 填充高强度混凝土的钢管混凝土性能的研究高强混凝土, 即强度等级为C60及以上的混凝土, 在过去这几年来一直都是世界各国科研工作者工作的重点, 该混凝土的优点为强度很高, 可以节约水泥材料, 降低构件的尺寸, 减轻自重, 所以非常适用于承受荷载很大的结构, 例如各种高, 超高层建筑, 地下建筑以及大跨度结构。
同时, 高强混凝土的缺点也明显, 延性较差, 脆性较大, 在安全要求较高的建筑中, 通常由脆性进行破坏控制, 以致其可靠性大大降低, 如果利用钢管优异的延性与柔性, 将高强度混凝土灌入钢管中, 通过两种材料的组合, 利用钢管优异的延性, 混凝土卓越的承载性能以及外钢管对混凝土的套箍作用, 提高了整体的延性以及承载性能, 不仅如此, 由于钢管同时也具有优异的抗剪, 抗扭性能, 将钢管和混凝土相组合, 就可以有效的克服高强混凝土脆性大延性差的弱点。
浅析钢管混凝土原理与发展状况随着工业化和城市化程度的提高,建筑物的设计要求越来越高,对材料的性能也越来越苛刻,传统的建筑材料已经不能满足需求。
钢管混凝土因其较高的强度、刚度和耐久性等优点,已经逐渐成为新型建筑结构材料的重要形式之一。
本文将对其原理及发展状况进行浅析。
1. 原理钢管混凝土是一种由钢管和混凝土组成的结构体系。
其原理是在钢管内部灌注混凝土,利用钢管的外壳作为混凝土的保护层,从而形成一种高强度、高刚度、耐久性好的新型建筑结构材料。
钢管混凝土相较于传统钢筋混凝土,在抗震、耐火、耐腐蚀等方面具有更高的性能。
2. 发展状况(1)早期阶段20世纪50年代左右,钢管混凝土开始被广泛研究和应用。
当时以德国为代表的欧洲国家,主要探索混凝土灌注钢管彻底消除钢管的锈蚀问题,以及钢管与混凝土之间相互作用的问题。
此外,还有以美国为主的研究,主要集中在如何加强钢管和混凝土之间的粘结以及如何确保结构的稳定性等问题。
(2)发展阶段到了20世纪60年代,钢管混凝土已经开始被广泛应用于各类建筑结构中。
这个时期,除了继续深入研究结构的力学性能和施工技术,还开始了一些新的研究方向,比如薄壁钢管混凝土、预应力钢管混凝土等。
(3)成熟阶段到了21世纪,钢管混凝土已经得到了广泛应用,并且不断推陈出新。
如采用H型钢管、水泥压浆填充钢管和高性能混凝土等均是近年来的新技术和新材料,使该结构体系更加完善和成熟。
总的来说,钢管混凝土正逐渐被广泛使用。
与此同时,新的材料和技术的应用也在不断地推进。
我们相信,在未来的发展中,钢管混凝土将会更好地满足建筑行业对于安全、稳定、高效的需求。
钢管混凝土的发展趋势钢管混凝土是一种复合材料,由钢筋与混凝土相结合而成。
它结合了钢筋的高强度和韧性以及混凝土的耐久性和耐热性能,具有很高的抗弯、抗压、抗震和抗剪切能力,广泛应用于建筑、桥梁、船舶、石油化工等领域。
随着科技的不断进步,钢管混凝土在设计、制造和施工等方面也不断发展创新,下面将详细讨论钢管混凝土的发展趋势。
首先,材料技术的创新将推动钢管混凝土的发展。
随着新材料的不断涌现,如高性能混凝土、高强度钢材等,钢管混凝土的性能和耐久性将得到进一步提高。
新型材料的应用可以增加钢管混凝土的抗弯能力和抗压能力,同时提高其耐久性和耐热性能,延长其使用寿命。
此外,新型材料的应用也可以减少钢管混凝土的自重,提高其施工效率和经济性。
其次,施工技术的改进将推动钢管混凝土的发展。
近年来,施工技术在钢管混凝土领域取得了巨大的进展。
例如,采用高压喷射混凝土技术可以提高钢管混凝土的施工质量和效率;采用预制钢管混凝土构件可以减少现场施工,降低施工工期。
此外,自动化施工技术的应用可以提高施工精度和一致性,减少人力成本和人为差错,进一步提高钢管混凝土的质量和经济性。
第三,结构设计的创新将推动钢管混凝土的发展。
随着设计理论和计算方法的不断完善,钢管混凝土结构的设计越来越科学和精确。
例如,采用有限元分析方法可以更准确地计算钢管混凝土结构的应力和变形,提高结构的安全性和可靠性;采用优化设计方法可以降低结构的材料消耗,提高结构的经济性和可持续性。
此外,钢管混凝土的结构形式也在不断创新,如采用空心钢管和钢管混凝土组合结构等,提高结构的刚度和稳定性。
第四,工程应用的拓展将推动钢管混凝土的发展。
随着城市化进程的加快和人们对建筑和基础设施性能的要求不断提高,钢管混凝土在各个领域的应用也在不断拓展。
例如,在住宅建筑领域,钢管混凝土可以用于建造高层建筑和地下工程;在桥梁领域,钢管混凝土可以用于建造大跨度桥梁和特殊形状桥梁;在船舶和石油化工领域,钢管混凝土可以用于建造船体和防火隔热结构。
钢筋混凝土结构在高层建筑中的应用现状探析摘要:因为我国的社会以及经济都得到了快速发展,进而使得我国的高层建筑也得到了十分迅速的发展。
再加上高层建筑的设计思路得到了不断更新和变化,高层建筑的结构和体系正在向着多样化好实用化来发展,在我国的高层建筑中,钢筋混凝土结构已经成为了最为常用的高层建筑结构,尤其是钢筋混凝土结构中的框架剪力墙结构,这一结构的应用最广泛,原因就在于这一个结构体系在对功能空间进行灵活布置的同时,具有的侧向刚度很大。
人们已经将这一个结构进行广泛使用以及推广,本文中,笔者就对钢筋混凝土结构在高层建筑中的应用现状进行分析。
关键词:钢筋混凝土;高层建筑;应用;对策;现状近些年来,因为我国的社会以及经济得到了双重发展,而且发展速度很快,使得我国的高层建筑也得到了迅速发展,这些导致人们生活水平得到了进一步提升,人们对于住宅建筑的要求也更加严格,其建筑住宅的设计思路也得到了不断更新和变化。
如果高层建筑高度都控制在五十米之内,人们就可以结合当时施工的实际情况和现场条件,能够从多种施工体系中选择多种。
但是,如果高层建筑超过了五十米,通常情况下人们都会采取简体结构体系或者剪力墙结构体系。
这些体系都已经被人们广泛使用以及广泛推广,人们可以根据自身的需求和实际情况来进行选择,但是,人们必须要熟悉其规范以及要求,并且具有很好的结构设计的理念,只有这样,才能够保证钢筋混凝土结构能够在高层建筑中很好应用。
下面,笔者就探讨钢筋混凝土结构在高层建筑中的应用现状。
1钢筋混凝土结构在高层建筑中应用的特征1.1高层建筑中应用钢筋混凝土的抗震性能因为钢筋混凝土结构不仅仅采用了钢结构,还采用了钢筋混凝土结构这两种,所以,人们可以通过将钢筋混凝土结构以及钢结构这二者的不同特征进行结合,进而达到取长补短这一个重要的目标。
从抗震性能这个角度出发,钢筋混凝土的外框架和内筒形成了很多抗震防线,进而达到了延性结构这一个重要的要求,这样能够从本质上提升钢筋混凝土结构自身的抗震性能。
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。
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。
钢管混凝土在结构工程中的应用分析摘要:近年来,钢管混凝土结构在我国的发展进入一个新阶段,无论是科学研究还是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。
本文首先分析了钢管混凝土的发展概况,然后对钢管混凝土在结构工程中的特点以及应用进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:钢管混凝土优点应用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。
对钢管混凝土动力性能研究的也进一步深入,此外,对采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部屈曲等问题也进行了不少研究工作。
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结构,60年代中期,钢管混凝土开始在一些厂房柱和地铁工程中采用。
进入70年代后,这类结构在冶金、造船、电力等行业的工业厂房得到广泛的推广应用。
1978年,钢管混凝土结构被列入国家科学发展规划,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。
2 钢管混凝土的特点2.1 承载力高钢管和混凝土之间的相互作用使该组合结构的承载力显著提高。
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.7~2.0 倍。
2.2 塑性和韧性好钢管的套箍作用,使核心混凝土的物理性能发生了质的变化,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。
钢管混凝土的应用和发展摘要由于钢管混凝土具有承载力高,耐腐蚀,便于施工等一系列优点,它在土木工程中的应用越来越广泛,尤其在桥梁工程中的应用也越来越引起人们的兴趣与重视。
本文就钢管混凝土的工作原理、计算理论、钢管混凝土的主要优缺点以及一些新型钢管混凝土结构做了简要的论述。
关键词钢管混凝土;新型钢管混凝土结构;应用;发展近1 个多世纪以来,钢管混凝土这种组合材料的研究不断深入,施工工艺大幅度改进,钢管混凝土在全世界范围内在房建、桥梁等工程中得到了大量的应用。
据不完全统计,从1990 年到1994 年间已建和再建的钢管混凝土拱桥达20 多座[1 ] ,到1997年已达40 多座[2 ] ,到1998 年则已达60 多座,到目前为止,跨度不等的钢管混凝土拱桥已有200 多座。
1 钢管混凝土的工作原理钢管混凝土,英文简称CFST。
它是约束混凝土的一种特例,是将高强混凝土灌入薄壁圆钢管内而形成的组合结构材料,利用在一般的工作状态下,2 种不同力学性能的材料产生相互作用,即紧箍力来协调工作。
这里以工程中使用最多的也是最最典型的圆形钢管混凝土短柱为例来介绍钢管混凝土的工作原理,如图1 (b) 所示。
据有关文献介绍[3 ] ,钢材在弹性工作阶段,泊松比μs 变化很小,在0. 25 ~ 0. 3 之间, 可以认为是常数。
取μs =0. 283 ;而混凝土的泊松比μc 在受力过程中是不断变化的。
由低应力状态下的0. 167 左右逐渐增大到0.5 ,当接近破坏阶段时,由于混凝土内部纵向微裂缝的发展,将超过0. 5。
对于钢管混凝土而言,在轴压力的作用下,μc 逐渐增大,并且迅速地超过钢材的泊松比μs 。
当μs =μc 时,钢管和混凝土的径向变形一致,相互间没有紧箍力存在;当μs <μc ,钢管限制了混凝土的径向变形,根据变形协调关系,相互间产生紧箍力;当μs >μc 时,此时钢管已进入塑性屈服阶段,相互间作用力只剩下粘结力。
浅析钢管混凝土原理与发展状况
钢管混凝土是一种受到钢管加固的混凝土结构形式。
它的原理在于利用钢管的强度和混凝土的抗压性能,将二者结合在一起,以提高整体结构的承载能力和抗震性能。
钢管混凝土的基本原理包括以下几点:
1. 钢管的加固作用:钢管具有高强度、高刚度的特点,可以承受较大的外荷载。
在钢管混凝土结构中,钢管起到了加固和支撑的作用,使混凝土结构具有更高的承载能力。
2. 混凝土的抗压性能:混凝土具有较好的抗压性能,可以承受较大的压力。
在钢管混凝土结构中,混凝土主要承受压力,而钢管承受拉力,二者互为补充,提高了整体结构的抗压能力。
3. 协同作用:钢管和混凝土之间形成了协同作用,提高了整体结构的稳定性和抗震性能。
钢管可以分散和承担外荷载,减少混凝土的应力集中,使结构更加均匀,增强了抗震能力。
钢管混凝土的发展状况主要表现在以下几个方面:
1. 应用范围扩大:钢管混凝土最初主要应用于桥梁和塔式结构中,随着技术的不断进步,其应用范围逐渐扩大,包括建筑、地下工程、隧道等领域。
2. 技术不断创新:随着材料科学和结构设计的发展,钢管混凝土的制作工艺和施工技术得到了不断改进和创新,使其在工程实践中得到更广泛的应用。
3. 结构性能优化:通过对钢管混凝土结构进行优化设计,可以提高其承载能力、抗震性能和耐久性。
近年来,钢管混凝土结构在超高层建筑中的应用,如上海中心大厦、广州东塔等,体现了其较好的结构性能。
4. 理论研究深入:钢管混凝土的结构性能和设计方法得到了越来越多的理论研究和实验验证。
研究者们通过数值模拟、试验研究等手段,深入探讨了钢管混凝土的力学特性和改进措施,并取得了一些重要的研究成果。
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。
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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,具有良好的结构性能和耐久性能,已广泛应用于钢结构建筑、桥梁、隧道等工程领域。
本文将从原理和发展状况两个方面对
钢管混凝土进行浅析。
钢管混凝土的原理是将钢管嵌入混凝土中,形成一体化的结构。
钢管在混凝土中起到
增强强度和刚度的作用,通过钢与混凝土的良好耦合,充分发挥两者的优势。
钢材的高强
度和刚度能够提高整体结构的承载能力和抗震性能,而混凝土的良好的防火性能和耐久性
能能够延长结构的使用寿命。
钢管混凝土的发展状况主要体现在以下几个方面:
一是材料的选择和配合比的研究。
钢管混凝土中的钢管和混凝土需要进行合理的配合,以充分发挥两种材料的优势。
在钢管的选择上,需要考虑钢管的规格、材质和强度等因素,以满足结构的要求。
在混凝土的配合比上,需要考虑到混凝土的强度、流动性和耐久性等
因素,以保证结构的性能。
二是结构的设计和构造的研究。
钢管混凝土的结构设计需要考虑到钢管和混凝土的相
互作用,以保证结构的整体稳定性和安全性。
在结构的施工中,需要注意钢管和混凝土之
间的协调性,以确保施工质量和施工效率。
三是工程应用和推广的研究。
钢管混凝土已被广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程领域,但还存在一些问题,如施工难度大、成本较高等,需要进一步研究和改进。
需要推广
钢管混凝土的应用,提高工程师和施工人员对钢管混凝土的认识和理解。
钢管混凝土结构的适用范围与存在问题讨论摘要:钢管混凝土构件是指在钢管中填充混凝土而形成的组合构件。
它是在型钢混凝土及螺旋配筋混凝土的基础上发展起来的。
由于它具备两种结构各自的材料特性和受力特性,所以具备很多优良特性,如承载力高、延性好,抗震性能优越;施工方便,工期大大缩短;有利于钢管的抗火和防火;耐腐蚀性能优于钢结构等。
钢管混凝土正广泛应用于高层建筑及大跨度结构等。
但是由于钢管混凝土是近几十年来才开始研究和发展起来,对于它的很多方面的理论和实践应用尚不清楚,所以存在诸多的问题。
本文是主要针对他的特点论述钢管混凝土的应用和使用范围,同时指出钢管混凝土目前存在及需要研究的一些问题。
关键词: 钢管混凝土 结构 特点 性能 应用 研究Abstract: Concrete-filled steel tubular member is composite member which formed form concrete filled in the tube. It was developed on the basis of steel reinforced concrete and spiral reinforced concrete. For it has each kind of the struture ’s own material property and mechanical behavior, it has many advanced characteristics, such as the high bearing capacity, good ductility, convenient construction, good antiseismicity, great shorten construction period. It is also highly favorable for fire resistance and fireproofing. So the concrete-filled steel tube is applied extensively in high rise building and long-span structure. However, the concrete-filled steel tube was developed in recent years, it is not clear in many theories and practical applications of concrete-filled steel tube and it remains many problems to be solved. The thesis mainly states the applicable scope and application of concrete-filled steel tube, meanwhile pointing out the existing problems and the problems required to be researched on it nowadays.Key words: concrete-filled steel tube , structure, characteristic, property, application, research 1引言 “钢管混凝土”是“钢管套箍混凝土”的简称]1[。
摘要:钢管混凝土结构由于具有一系列优越性能,目前在高层和超高层建筑中越来越多地被
应用。本文着重评述了钢管混凝土结构的特点和在高层建筑中的应用现状,指出了高层钢管
混凝土结构的 发展 方向。 关键词:高层建筑结构;钢管混凝土;特点;应用现状;发
展方向 1前言 钢管混凝土结构是由混凝土填充薄壁圆形钢管而形成的
组合结构。钢管混凝土结构中的钢管和混凝土两者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,使混凝土处于三向受压状态,从而使混凝土的强度得以提高,塑性和
韧性性能得以提高;反过来,由于混凝土的存在,可以延缓或避免钢管过早发生局部屈曲或
整体失稳,从而保证了两种材料性能的充分发挥,弥补了两种材料各自的缺点,正是由于钢
管和混凝土的完美结合,使钢管混凝土成为性能优良的结构材料。钢管混凝土结构具有承载
力、高塑性和韧性好、施工方便、耐火性能好及 经济 效益显著等显著的优点。 2
钢管混凝土在高层建筑中的应用现状 自1897年美国人john lally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 。钢管混凝土优越的力学性能和施工性能,一开始就受到美欧各
国土木工程界的重视,竟相开发利用。尤其是在80年代后期,由于 现代 高强、高性能混凝
土技术和泵灌混凝土技术的迅速发展,给钢管混凝土结构技术的发展增添了新的活力,在欧
美的一些桥梁工程和高层建筑工程中钢管混凝土技术悄然兴起。 钢管混凝土结构技术在
我国研发利用已有近40年的历史。1966年将之用于北京地铁车站工程,上世纪70年代在一
批重 工业 单层工业厂房和重型构架中成功应用。80年代以来,随着高度超过100m的超高
层建筑的大量兴建,人们开始应用钢管混凝土柱以解决“胖柱”问题的探索,它既解决了高
强混凝土柱的脆性问题,又进一步减少了柱的截面尺寸。近10年来国内已建成的100m以上
的超高层建筑已有20多栋。 深圳赛格广场是由我国自行设计、投资、制造和施工的以
高科技 电子 配套市场为主,集办公、会展、商贸、 金融 、证券和娱乐为一体的现代化超
高层建筑,于1999年建成。该工程占地面积9653m,地下4层,地上72层,总建筑面积166700m,
地上建筑高度291.6m。 为赛格广场结构平面图,采用框筒结构体系,其框架柱及抗侧
力体系内筒的28根密排柱均采用了钢管混凝土,框架柱柱1共16根,内筒由四角4根柱2
和密排24根柱3组成21m的方形筒,密排柱的柱距3m,两柱间浇筑两片200mm厚的钢筋混
凝土墙,内筒内加设纵横成井字形的整浇钢筋混凝土剪力墙,厚140mm。楼盖采用了钢梁(梁
1、梁2截面相同,均为700×260×12×10)和压型钢板组成的组合楼盖体系。为加强外框架
与核心筒的协同工作,共设置了5道刚伸臂。 为赛格广场大厦照片,该建筑是目前世界
上已建成的最高的钢管混凝土结构超高层建筑,它的建成标志着我国钢管混凝土结构技术处
于世界领先地位。