矩形钢管混凝土在高层建筑中的应用

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1、⑧申请同济大学工学硕士学位论文矩形钢管混凝土在高层建筑中的应用培养单位：土木工程学院专业：土木工程研究生：屠桦指导教师：陈世鸣教授校外指导教师：管克俭高工二oO五年十二月摘要钢管混凝土构件由于钢管与混凝土之间的相互约束作用，使得钢管混凝土具有承载力高，抗震性能好，耐火性能好等优点：钢管同时可以作为施工时浇注混凝土的模板，由此带来施工方便：从经济效益的角度出发，钢管混凝土是一种合理的结构形式，可以很好地发挥钢材和混凝士两种材料的特性和潜力，做到减轻结构自重，节约钢材，节约防火涂料。矩形钢管混凝土由于核心混凝

2、土受到的约束作用主要集中在截面的角部，其受压构件的受压性能不如圆钢管混凝土构件的受压性能，但矩形钢管混凝土具有节点形式简单，稳定性能好，外形规则，便于配合建筑设计等一系列优点，在工程建设中有大量的应用。本文在已有的研究成果的基础上，结合华瑞广场A#楼结构设计，从结构体系及节点设计两方面分析矩形钢管混凝土在高层建筑中的应用。目前，国内外具有代表性的关于矩形钢管混凝土基本构件设计方法的规程共计五种，本文简要地概述了这五种规程中轴压构件、纯弯构件及压弯构件的设计方法。根据已有的文献中的试验数据与理论计算结果的对

3、比，得出结论：利用这些规程对矩形钢管混凝土基本构件进行承载力计算，均能取得较为准确的计算结果。●对于结构设计师来说，选择合理的结构体系是结构设计的关键。华瑞广场A#楼结构设计时，采用的是矩形钢管混凝土一剪力墙结构体系，利用振型分解反应谱法进行结构有限元分析，计算结构在风荷载和地震作用下的位移值，计算结果均在规范要求的范围内。节点设计是结构设计的重点。文章简要地介绍了矩形钢管混凝土柱与钢梁连接的四种型式及节点强度设计方法，并介绍了华瑞广场A#楼中选用的内隔板式刚性连接方式。随着矩形钢管混凝土构件应用范围的扩

4、大，有关矩形钢管混凝土构件的力学性能、结构体系的动力性能等方面的研究还需进一步深入，使其成为一种新的应用前景广阔的结构构件。关键词：钢管混凝土矩形钢管混凝土设计规程构件结构体系位移节点刚性连接AbstractConcrete—FilledSteelTubemembersmakeadvantagesforsteeltubeconcretebeingabletoprovidewithhighloadcapacity,goodseism·-resistanceanddurablefire--fightingpr

5、operty,etcduetomutualrestrictionactionsbetweensteeltubeandconcrete．Steeltubecallalsobeusedasaformworkinconstructionofcastingin．situconcrete．whichbringsconveniencesforconstruction．Onthepointofvieweconomybenefits，concrete—filiedsteeltubeiSareasonablestructu

6、retype．itcanexertcharacteristicandpotentialfullyofmesetwotypesofmaterial(concreteandsteel)to1iveuptoreducestructuredeadweight，economizesteelandfire—proofcoating．Theloadcarryingcapabilityofcompressedstructuremembersofconcrete．filledrectangularsteeltubeiSno

7、tasgoodastheconcrete．filledroundsteeltubefcompressedcapability)．becauseoftherestrictionactionstocentralconcretearefoCUSonsectionangle．Butrectanglesteeltubehasaseriesofadvantages，suchas：simplejointsform，goodstability,regulationappearanceandeasytocooperatew

8、itharchitecturedesign，whichhasbeenappliedinprojectconstructionformassusage．ThistextiSfrombotllsideofstructuresystemand；ointsdesignbaseonthecurrentstudyresultsandincombinationwithdesignforA拌buildingofHuaruiSquare．toa