t形钢管混凝土组合柱抗震性能数值分析

《t形钢管混凝土组合柱抗震性能数值分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学硕士学位论文土结构的有近20个。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。2)大跨度工程和桥梁工程1966年钢管混凝土结构应用于北京地铁站工程，20世纪70年代在单层工业厂房、重型构架中得到了成功的应用。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

2、凝土的模板。自1990年在四川省苍旺县建成跨度为115m的我国第一座钢管混凝土拱桥以来，我国已经建成100多座钢管混凝土拱桥，其中跨度在100m以上的有30多座，尤其是重庆万县长江公路大桥，跨度达420m。经过多年的实践，我国在钢管凝土拱桥建设上已经积累了丰富的经验，形成了一套较完整的拱桥建造技术。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

3、快了施工进度，降低了工程造价。1．2钢管混凝土结构特点钢管混凝土结构是指将混凝土填入钢管内而形成的新型组合结构。它是在劲性钢筋混凝土结构、螺旋配筋混凝土结构以及钢管结构的基础上演变而发展起来的，通常管内不配钢筋，只有当构件承受特别大的压力或小压力而大弯矩时，可以在管内配置纵向钢筋和箍筋。钢管混凝土的基本原理是，它利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中相互间的组合作用，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，塑性和韧性性能得到改善。同时，由于混凝土的存在，尤其是在长细比较大的钢管混凝土构件中，可以很好的延缓或避免钢管过早

4、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，钢管还可以作为浇注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结构，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。第2页武汉理工大学硕士学位论文根据钢管的截面形式，常用钢管混凝土结构的主要有圆形、方形及多边形几种形式，如图1-1所示。图1-1常见的钢管混凝土横截面形式钢管混凝土构件通过利用钢管和核心混凝土两种材料在受力过程中的相互作用和协同互补，使它具有一系列的优越性能，主要表现在以下几点：(1)承载力高。

5、钢管混凝土构件受压时，由于产生紧箍效应，核心混凝土三向受压，强度大大提高，钢管延缓和避免了过早发生局部屈曲。两种材料互相弥补了彼此的缺点，充分发挥了彼此的长处，从而使钢管混凝土具有较高的承载力，一般都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。试验证明：对于圆钢管混凝土，整个构件的抗压承载力约为钢管和混凝土单独承载力之和的1．7倍～2．O倍；对于方形钢管混凝土，则为1．1倍～1．5倍[71。(2)塑性性能好。在钢管混凝土中，混凝土受到钢管的约束，处于三向受力状态，不仅改善了使用阶段的弹性性质，而且破坏时产生了较大的塑性变形，试验表明，钢管混凝土受压构件属于塑

6、性破坏。混凝土的脆性较大，但核心混凝土在钢管的约束下，不但在使用阶段改善了其弹性性质，而且在破坏时具有很大的塑性变形。试验表明，钢管混凝土轴心受压短柱破坏时，往往可以被压缩到原长的2／3，仍没有呈现脆性破坏的特征【8】。(3)施工简单，缩短工期。在钢管混凝土结构中，钢管既是模版，又是纵向受力钢筋和箍筋，与钢筋混凝土相比，采用钢管混凝土构件不用绑扎钢筋、支模、拆模等工序，施工简便。与预制钢筋混凝土相比，钢管混凝土不需要构件预制现场。与钢结构相比，钢管混凝土构造简单，焊缝少，易于制作。与普通钢构件相比，钢管混凝土的柱脚零件少，焊缝短，可以直接插入混凝土基础的预留杯口中，

7、使柱脚的构造更简单。(4)抗震性能良好。钢管混凝土结构自重轻，可以减小地震作用，特别是由于钢管的存在增加了结构延性，从而改善了构件及结构的抗震性能。(5)抗火性能优越。在钢管混凝土结构中，由于管内混凝土能够吸收大量热能，在遭受火灾时，钢管截面温度场分布不均匀，增加构件的耐火时间，减第3页武汉理工大学硕士学位论文慢钢柱的升温时间，并且一旦钢柱屈服，混凝土可以承受大部分的轴向荷载，防止结构突然倒塌。因此，钢管混凝土结构比钢结构具有更好的抗火性能。(6)有利于采用高强混凝土。高强混凝土强度高，故在很多工程中得到应用，但其延性差、脆性大，作为结构特性是不允许忽视的缺点，