傅昶彬課件系列-組合結(jié)構(gòu)第六章鋼管混凝土結(jié)構(gòu)1

四川大學(xué)建環(huán)學(xué)院

2015.9傅昶彬課件系列—組合結(jié)構(gòu)第六章鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（1）主要內(nèi)容◆基本原理及特點(diǎn)◆鋼管混凝土的發(fā)展與應(yīng)用6.1概述鋼管混凝土構(gòu)件常用形式6.1概述空心鋼管混凝土復(fù)式鋼管混凝土不銹鋼管混凝土FRP約束鋼管混凝土6.1概述FRP-混凝土-鋼管組合柱截面形式6.1概述卷制鋼管6.1概述螺旋縫焊管6.1概述鋼管運(yùn)輸與吊裝6.1概述泵送高拋無振搗混凝土◆澆筑前除盡鋼管內(nèi)雜物和積水，先澆筑一層100mm～200mm厚與混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同的水泥砂漿，以防止自由下落的混凝土粗骨料產(chǎn)生彈跳。

◆將泵管出料口伸入鋼管內(nèi)，利用混凝土下落產(chǎn)生的動(dòng)能來達(dá)到混凝土的自密實(shí)。

◆當(dāng)拋落的高度不足4m

時(shí)，用插入式振搗棒密插短振，逐層振搗。6.1概述鋼梁-鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)6.1概述鋼筋混凝土梁-鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)施工6.1概述鋼筋混凝土梁梁-鋼管混凝土柱柱節(jié)點(diǎn)施工6.1.1鋼管混凝土的的基本原理◆受壓時(shí)的應(yīng)力力與應(yīng)變彈性階段0.283塑性階段0.5低應(yīng)力時(shí)0.17較高應(yīng)力時(shí)0.5極限狀態(tài)時(shí)≥≥1.0環(huán)向應(yīng)變縱向應(yīng)變兩種受力模式式的鋼管混凝土柱柱6.1.1鋼管混凝土的的基本原理◆受壓時(shí)的應(yīng)力力與應(yīng)變鋼管混凝土的的荷載-應(yīng)變曲線鋼管與混凝土土錯(cuò)位弓弦效應(yīng)6.1.1鋼管混凝土的的基本原理◆受壓時(shí)的應(yīng)力力與應(yīng)變混凝土單向受受壓的變形過過程鋼管混凝土受力初期鋼管管和混凝土的的受力狀態(tài)6.1.1鋼管混凝土的的基本原理◆圓管受力分析析6.1.1鋼管混凝土的的基本原理中后期相互作作用受力狀態(tài)態(tài)相互作用混凝土三向約束鋼管局穩(wěn)增強(qiáng)◆圓管受力分析析6.1.1鋼管混凝土的的基本原理◆方管受力分析析未填充混凝土土6.1.1鋼管混凝土的的基本原理◆方管受力分析析6.1.2鋼管混凝土的的基本特點(diǎn)◆承載力高◆塑性韌性好◆施工方便◆耐火性較好◆經(jīng)濟(jì)性好6.1.2鋼管混凝土的的基本特點(diǎn)圓鋼管混凝土土壓彎構(gòu)件滯滯回試驗(yàn)P-△曲線6.1.2鋼管混凝土的的基本特點(diǎn)圓形鋼管混凝凝土軸心受壓壓構(gòu)件與鋼結(jié)構(gòu)相比比，在保持自自重相近和承承載力相同的的條件下，可可以節(jié)省鋼材材約50%，焊接工作量量可大幅度減減少；與型鋼混凝土土相比，在保保持橫截面面面積相近和承承載力相同的的條件下，可可以節(jié)省鋼材材約50%，且施工更為為便捷；與普通鋼筋混混凝土柱相比比，在保持鋼鋼材用量相近近和承載力相相同的條件下下，構(gòu)件的橫橫截面面積可可減小約一半半，從而建筑筑的有效面積積得以加大，，混凝土和構(gòu)構(gòu)件自重相應(yīng)應(yīng)減少50%。理論分析和工工程實(shí)踐表明明：6.1.3鋼管混凝土的的發(fā)展與應(yīng)用用1879年英國賽文鐵鐵路橋采用鋼鋼管混凝土橋橋墩，目的是是防止鋼管內(nèi)內(nèi)部銹蝕，其其后發(fā)現(xiàn)除了了防銹外還能能增強(qiáng)鋼管穩(wěn)穩(wěn)定性。1897年美國人JohnLally用鋼管混凝土土作房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)的承重柱（稱為Lally柱），并申請(qǐng)獲獲得專利。由于鋼管混凝凝土優(yōu)越的力力學(xué)性能，一一經(jīng)出現(xiàn)便受受到美歐蘇各各國土木工程程界的重視，，并競相開發(fā)發(fā)利用。20世紀(jì)20年代前后，美美國的波士頓頓、紐約和芝芝加哥等地曾曾將其用于單單層和多層廠廠房的承重柱柱；1930年法國巴黎郊郊區(qū)的Ibis地方用鋼管混混凝土建造了了一座9m跨的上承式拱拱橋；1937年蘇聯(lián)列寧格格勒用集束的的小直徑鋼管管混凝土作拱拱肋，建造了了橫跨涅瓦河河101m跨度的下承式式拱橋，1939年又在西伯利利亞建成了跨度140m的上承式鋼管管混凝土鐵路路拱橋。蘇聯(lián)格沃茲杰杰夫（Gvozdev）教授深刻地闡闡明了鋼管套套箍混凝土的的工作機(jī)理，，并成功地用用極限平衡法法求解了鋼管管混凝土軸壓壓短柱的極限限承載力。6.1.3鋼管混凝土的的發(fā)展與應(yīng)用用在20世紀(jì)80年代以前，由于管內(nèi)混混凝土的澆灌灌工藝未得到到很好解決，，現(xiàn)場施工操操作繁瑣，使使施工方面潛潛在的優(yōu)勢未未能得到很好好發(fā)揮，致使使人們更愿意意采用操作簡簡單、質(zhì)檢直直觀的普通鋼鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)或工廠化化程度高、現(xiàn)現(xiàn)場勞動(dòng)量少少、吊裝輕便便、施工速度度快的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)。到了20世紀(jì)80年代后期，由于先先進(jìn)的泵灌混混凝土工藝的的發(fā)展，解決決了現(xiàn)場管內(nèi)內(nèi)混凝土的澆澆灌問題，加加以現(xiàn)代高強(qiáng)強(qiáng)混凝土需要要用鋼管套箍箍克服其脆性性，因此在美美國和澳大利利亞等國的若若干高層建筑筑工程中，鋼鋼管混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)技術(shù)又悄悄然興起，傳傳統(tǒng)的鋼柱被被鋼管高強(qiáng)混混凝土柱取代代，并被認(rèn)為為是高層建筑筑營造技術(shù)的的一次重大突突破。6.1.3鋼管混凝土土的發(fā)展與與應(yīng)用我國的鋼管管混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)起步于于20世紀(jì)50年代蘇聯(lián)的的援建項(xiàng)目目，中科院院哈爾濱土土建研究所所最早開展展研究，其其后哈爾濱濱工業(yè)大學(xué)學(xué)鐘善桐教教授、中國國建科院蔡蔡紹懷研究究員等國內(nèi)內(nèi)專家對(duì)鋼鋼管混凝土土進(jìn)行了大大量系統(tǒng)的的研究，并并據(jù)此編制制了設(shè)計(jì)與與施工規(guī)程程，有力地地推動(dòng)了鋼鋼管混凝土土在我國工工程界的應(yīng)應(yīng)用，從而而使我國在在世界上成成為鋼管混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)大國和強(qiáng)強(qiáng)國。2005年建成的世世界最大跨跨度460m的鋼管混凝凝土重慶奉奉節(jié)巫山長長江大橋2000年建成的世世界