钢管混凝土综述

袁

摘要：简要介绍了钢管混凝土结构的研究现状 ,具体阐述了钢管混凝土结构的特点 ,分别论述了钢管混凝土结构在高层建筑、 拱桥、 地铁车站工程中的应用 ,并对钢管混凝土结构今后的发展方向进行了分析 ,以期促进钢管混凝土结构的应用与推广。

关键词：钢管混凝土结构 ,特点 ,应用 ,新型 ,发展方向

1. 引言

钢管混凝土(Concrete-Filled Steel Tube ,简称 CFT)是将混凝土灌入钢管而形成的一种组合材料 ,是在钢管中填充混凝土后形成的构件。构件型式包括内填型、 外包型和内填外包型三类。钢管可以是圆钢管, 也可以是方钢管或八角形钢管等,混凝土可以是素混凝土, 也可以配有钢筋。钢管混凝土是在劲性钢筋混凝土及螺旋配筋混凝土的基础上演变和发展起来的。钢管混凝土由于其抗压强度高、 自重轻、 抗震性能突出、 施工方便、 外型美观和造价经济等优点, 广泛应用于单层或多层工业厂房的结构柱、 设备构架柱、 各种支架和超高层建筑以及桥梁结构中。

目前,钢管混凝土结构的应用很广泛,国内外学者对钢管混凝土进行了研究, 取得了一些有意义的成果。柱是建筑物中的主要承重构件, 研究柱的承载能力对建筑物的安全可靠具有重要意义, 一些学者在试验研究的基础上, 提出了一些以计算其极限承载力为目的计算理论和公式, 并反映在各国的有关设计规范和规程中。在当今工程实践中, 钢管混凝土柱越来越广泛地被应用于高层和超高层建筑, 巨型框架结构中的钢管混凝土柱与其斜撑的交接处存在很大的剪力,以及在钢管棍凝土柱和钢筋混凝土梁节点处,当梁的剪力通过焊接在节点底部的反牛腿传递给柱子时,钢管混凝土的抗剪力能力可能起着主导作用,此时需根据钢管混凝土柱的抗剪承载力来确定钢管尺寸。现阶段只能从实用出发,对钢管混凝土柱的抗剪承载力做出偏于保守的估算, 这在一定程度上限制了钢管混凝土在工程实践中的应用。因此,对钢管混凝土的抗剪力学性能进行深入系统的研究, 对钢管混凝土结构的发展, 特别是在超高层建筑中的推广应用也具有积极的促进作用。

2. 钢管混凝土的分类和工作原理

2.1 钢管混凝土分类

钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件 建筑上，按截面形式不同，分为方钢管混凝土 圆钢管混凝土和多边形钢管混凝土等 实际结构中，根据钢管作用的差异，钢管混凝土柱又可分为两种形式：一是组成钢管混凝土的钢管和混凝土在受荷初期即共同受力；二是外加荷载作用在核心混凝土上，钢管只起对其核心混凝土的约束作用，即所谓的钢管约束混凝土柱 本文主要论述实际工