钢管混凝土结构ppt课件.pptx

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1、钢管混凝土结构by，少钢管混凝土结构钢管混凝土结构 钢管混凝土也称作为钢管套箍混凝土（钢管混凝土也称作为钢管套箍混凝土（Steel Tube-Confined Concrete，或，或Concrete-Filled Steel Tube ）,它它是在是在而形成的一种组合结构。而形成的一种组合结构。 钢管混凝土结构按截面形式的不同可以分为钢管混凝土结构按截面形式的不同可以分为、和和，其中圆形截面和矩形截面钢，其中圆形截面和矩形截面钢管混凝土结构应用最为广泛；实心和空心钢管混凝土。管混凝土结构应用最为广泛；实心和空心钢管混凝土。圆形截面圆形截面发展历程1优缺点234典型建筑5钢管混凝土结构No.0

2、1发展历程1879英国英国塞文铁路桥塞文铁路桥钢管混凝土桥墩钢管混凝土桥墩至今20世纪20年代美国出现单层和多层钢筋混凝土承重柱20世纪60年代因管内浇灌混凝土强度大，应用变得缓慢20世纪80年代泵送混凝土的出现，是其步入新的发展时期80年代-90年代日本在多层、高层建筑采用，并具有良好的抗震性能；美国，西雅图58层联合广场、44层太平洋第一中心大厦澳大利亚，墨尔本的46层联邦中心大厦 钢管混凝土结构，利用钢管钢管和混凝土混凝土两种材料在受力过程受力过程中相互间的组合作用中相互间的组合作用，充分发发挥两种材料的优点挥两种材料的优点。 不仅使混凝土的塑性和韧塑性和韧性性能性性能大为改善改善，而且

3、可以避免或延缓钢管发生局部屈曲，从而使钢管混凝土具有承载力高、塑性和韧性好、经济效果好和施工方便等优点。2.钢管混凝土结构的优缺点1 承载力高2 具有良好的塑性和抗震性能5 施工简单，可大大缩短工期4 高层建筑中的优越性突出3 经济效果显著优点优点1.适用范围有限2.结构构件连接构造上施工难度大3.构件制作安装繁琐4.施工方法和施工质量检查存在弊端3.钢管混凝土的应用现状钢管混凝土的应用现状12钢管混凝土在 拱桥 中的应用由于钢管混凝土结构本身的特点，该类由于钢管混凝土结构本身的特点，该类结构宜用作轴心受压或偏心较小的受压柱，结构宜用作轴心受压或偏心较小的受压柱，偏心较大时可改用二、三或四肢组

4、成的格偏心较大时可改用二、三或四肢组成的格构式柱。构式柱。近年来，在工程应用方面，钢管混凝土近年来，在工程应用方面，钢管混凝土在拱桥结构和高层建筑中得到愈来愈广泛在拱桥结构和高层建筑中得到愈来愈广泛的应用。的应用。在我国，采用钢管混凝土的大工程已有在我国，采用钢管混凝土的大工程已有200200项左右项左右 在拱桥结构中,钢管混凝土构件主要用来承受轴向压力。拱桥的跨度很大时,拱肋承受很大的轴向压力,采用钢管混凝土构件非常合理;钢管还可以作为桥梁安装架设阶段的劲性骨架和灌注混凝土的模板。 近年来,在斜拉桥和梁式桥中也开始采用钢管混凝土结构,同样取得了良好的经济效益。例如,广东南海市紫洞大桥、湖北秭

5、归县向家坝大桥等都采用了钢管混凝土空间桁架组合梁式结构,减轻了结构横载,提高了结构承载力利用系数,同时采用与之相适应的施工工艺,简化了施工程序,减少了施工设备,加快了施工进度,降低了工程造价。 钢管混凝土可用于高层和超高层的柱结构和抗侧力体系,其主要优点有:(1)构件截面小,节约了建筑材料,增加了使用空间,且构件自重减轻,从而减小了基础的负担,可降低基础的造价;(2)抗震性能好;(3)耐火性能优于钢结构,相对于钢结构可降低防火造价;(4)可采用逆作法或半逆作法的施工方法,从而可大大加快施工速度等。 福建泉州邮电大楼是我国第一个局部采用钢管混凝土柱的高层建筑。此外局部采用钢管混凝土柱的建筑还有北

6、京四川大厦、北京世界金融中心大厦、厦门阜康大厦等。全部柱子采用钢管混凝土的高层建筑有深圳赛格广场大厦、天津今晚报大厦、厦门金源大厦等。3.钢管混凝土的应用现状钢管混凝土的应用现状3其他结构 钢管混凝土在其他工程中应用最多的是单层和多层工业厂房柱、高炉构架柱、锅炉构架柱、送变电构架柱、地铁站台柱、桁架压杆等,工程实例有:首钢、鞍钢和包钢的大型厂房和高炉构架,北京地铁,北京广安门华北电管局微波塔,湖北荆门热电厂的50m锅炉构架,华东、华北和辽宁等地的送变电构 架等。1国家建筑材料工业局标准钢管混凝土结构设计与施工规程23中国工程建设标准化协会标准钢管混凝土结构设计与施工规程中华人民共和国电力行业标

7、准钢混凝土组合结构设计规程4.4.相关规范相关规范我国计算圆钢管混凝土圆钢管混凝土的行业规程计算计算矩形钢管混凝土矩形钢管混凝土的行业规程：的行业规程：中国标准化协会标准中国标准化协会标准矩形钢管混凝土柱结构技术规程矩形钢管混凝土柱结构技术规程5.典型建筑世界最长钢管混凝土拱桥巫山长江大桥主跨跨径492米，居同类型桥梁世界第一深圳赛格广场中国自行设计和总承包施工的高智能超高层钢管混凝土结构建筑。建筑物高度291.6m，含塔尖总高度345.8m，天津津塔 属超高层建筑,且采用“钢管混凝土柱框架+核心钢板剪力墙体系+外伸刚臂抗侧力体系”的结构体系标准层,房屋高度为336.9m03刚度计算：刚度计算

8、： 刚度是钢管混凝土柱和节点力学性刚度是钢管混凝土柱和节点力学性能的重要指能的重要指 标标, ,目前由于对钢管混凝土目前由于对钢管混凝土变形测试存在不同理解变形测试存在不同理解, ,对刚度仍然存对刚度仍然存在不同的认识在不同的认识, ,缺乏统一的理论计算公缺乏统一的理论计算公式。确定合理的刚度计算方法是进行钢式。确定合理的刚度计算方法是进行钢管混凝土构架、框架等受力分析的重要管混凝土构架、框架等受力分析的重要基础基础02构造要求构造要求： 为满足构造的合理性、工程的为满足构造的合理性、工程的实践性实践性, ,避免截面配置不合理避免截面配置不合理, ,材材料强度匹配出现问题料强度匹配出现问题,

9、,防止局部防止局部失稳失稳, ,设计矩形钢管混凝土构件设计矩形钢管混凝土构件必须满足截面尺寸及高宽比钢管必须满足截面尺寸及高宽比钢管壁宽厚比、管内混凝土受压的工壁宽厚比、管内混凝土受压的工作承担系数等方面的构造要求作承担系数等方面的构造要求, ,以达到优化设计目的。以达到优化设计目的。01动力性能研究：动力性能研究： 对结构进入弹塑性后的动力特性对结构进入弹塑性后的动力特性( (如阻如阻尼比等的变化规律尼比等的变化规律) )、结构的耐疲劳性能、结构的耐疲劳性能、钢管混凝土组合柱的动力特性及基于性能钢管混凝土组合柱的动力特性及基于性能的钢管混凝土抗震设计方法等的研究几乎的钢管混凝土抗震设计方法等

10、的研究几乎没有。为了合理且安全地在地震区推广这没有。为了合理且安全地在地震区推广这类结构类结构, ,必须深入进行其动力特性的研究必须深入进行其动力特性的研究, ,尤其对于高层结构。尤其对于高层结构。混凝土结构的展望： 钢管混凝土能够适应特殊、难度高、落差大的构造物以及承受重载和极端条件等现代化要求结构工艺的要求已然成为结构工程学科的一个重要的发展方向并取得良好的经济效益和建筑效果。 钢筋混凝土和钢结构相比,钢管混凝土是一种相对年轻的结构,但它却以其特殊的优点,正愈来愈受到工程界的重视和青睐。相信随着人们对钢管混凝土这类结构的不断认识和了解,这类结构的科学研究必将更趋深入和完善,工程应用必将更趋广泛。结束语：谢谢 李梁福 徐春英 陈焕标 韩进 董航 赵坤鹏 袁俊杰