钢管混凝土边框组合剪力墙性能研究综述

钢管混凝土边框组合剪力墙性能研究综述
钢管混凝土边框组合剪力墙性能研究综述

钢管混凝土边框组合剪力墙性能研究综述

【摘要】对国内外的钢管混凝土边框的组合剪力墙进行了初步的总结,包括组合剪力墙的整体抗震性能和墙板与边框柱的连接,并提出了研究中存在的一些问题

【关键词】剪力墙组合结构钢管混凝土边框

剪力墙作为一种抵抗侧向力的结构单元,抗侧刚度大,是抗震体系中的重要环节,被广泛应用于各类建筑结构。高层中的纯剪力墙结构,可以和框架组合成框架—剪力墙结构,以及框架—核心筒结构中的核心筒也是由剪力墙组成,因此剪力墙的抗震性能对多层和高层结构的安全具有十分重要的意义。

对于钢管混凝土边框的钢筋混凝土组合剪力墙,以往对钢筋混凝土剪力墙的研究发现,若在墙板边缘设置边框,边框将承担相当一部分的剪力,同时边框对墙板的约束也可提高墙板的抗剪能力;此外边框的存在还可以改善剪力墙的延性.而采用带边框的组合剪力墙,将不同形式的边框和墙板结合起来可以发挥组合效应,进一步提高剪力墙的抗震能力。

1 国内外研究现状

文献[1]对进行了2 个普通钢筋混凝土剪力墙和7个矩形钢管混凝土边框组合剪力墙的低周反复荷载试验,以及2个设置不同形式抗剪连接键的剪力墙节点的低周反复荷载试验。并对不同混凝土强度等级,不同轴压比,不同剪跨比,不同强弱抗剪连接键等设计参数的矩形钢管混凝土边框组合剪力墙的抗震性能进行了研究。在试验基础上,对比分析了剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减过程、滞回特性、耗能能力及破坏特征。建立了组合剪力墙的承载力计算模型。研究结果表明:钢管混凝土边框组合剪力墙及筒体具有良好的抗震性能。

文献[2]对1个普通钢筋混凝土剪力墙和3个矩形钢管混凝土边框剪力墙,模型按1/4缩尺进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究,在试验基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减过程、滞回特性、耗能能力和破坏特征建立了该新型剪力墙的承载力计算模型。研究表明这种剪力墙可有效地组合混凝土剪力墙与钢管混凝土边框柱的优势,抗震效果良好。

文献[3]进行了6片高宽比在2-2.17的圆钢管混凝土剪力墙和1片对照钢筋混凝土剪力墙在高轴压比和往复水平力作用下的试验。研究了钢管混凝土剪力墙试件的破坏过程和破坏形态、滞回特性、承载力以及变形耗能能力。试验结果表明:由于圆钢管混凝土的存在,剪力墙试件承载力显著提高;在较高轴压比下,仍然具有较好的变形与耗能能力,亦即在变形能力相同情况下,钢管混凝土剪力墙可承受更高轴压力。

文献[4]对6个1/2缩尺的带不同型式连接键连接的钢管混凝土边框与剪力墙

钢管混凝土组合柱施工方案

目录 一、主要编制依据 (2) 二、钢管混凝土组合柱工程概况 (2) 1、工程概况 (2) 2、施工重点与难点 (3) 三、施工准备 (3) 1、材料准备 (3) 2、技术准备 (3) 3、机械准备 (3) 四、施工部署 (3) 1、施工工期 (3) 2、人员组织 (4) 3、施工流水段的划分 (6) 五、组合柱的施工方法 (7) 1、主要施工工艺流程 (7) 2、柱脚施工 (7) 3、钢结构工程 (9) 4、钢筋工程 (13) 5、模板工程 (15) 6、混凝土工程 (16) 六、质量验收要求 (17) 1、验收依据 (17) 2、钢管混凝土组合柱工程验收资料主要内容 (18) 3、钢构件质量控制 (18) 4、钢管安装 (18) 七、施工安全、文明要求 (19)

一、主要编制依据 1、《东北传媒文化广场工程施工组织设计》 2、《钢管砼叠合柱结构技术规程》(CECS 188:2005) 3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002) 二、钢管混凝土组合柱工程概况 1、工程概况 本工程主楼为筒中筒结构,裙房为框架结构,其中主楼内外框筒设计采用现浇钢管混凝土组合柱;柱截面采用矩形截面和异形截面;框架柱内设置钢管,形成组合柱,柱内钢管采用无缝钢管,钢管接高采取两层或三层一接。外框筒钢管混凝土组合柱共70根;70根直径325×20mm的管从-5.45m-31.15m,70根直径299×16mm的管从31.15-66.25;钢管混凝土柱脚采用端承式,柱脚标高从-5.45处起(KZ-6从1.65处起);-1层~10层采用C60混凝土,11层~16层采用C50混凝土,管内高强混凝土要求低收缩,低徐变,早强、后期强度有一定的增长、可泵送、不沁水不离析。

轻钢-混凝土组合结构的发展趋势 ()

轻钢-混凝土组合结构的发展趋势 提要:介绍了轻钢-混凝土组合结构的概念,对其结构体系、发展现状及存在的问题进行了探讨,并阐明了该结构必将广泛应用于建筑结构工程的发展趋势。 关键词:轻钢-混凝土组合结构;结构体系;发展趋势 一、引言 随着我国钢材产量的逐年增加和高强度、高性能建筑结构用钢的大量生产,我国已进入了大力发展钢结构建筑的新时期。目前,普通钢结构建筑的受力性能分析和设计方法已比较成熟,轻型钢结构和普通钢-混凝土组合结构也处于进一步开发和完善阶段,而轻钢-混凝土组合结构的研究还比较少[1,2,3]。轻钢-混凝土组合结构是一种由冷弯薄壁型钢和薄壁钢管与混凝土组合而成的新型结构体系。轻钢─混凝土组合结构具有轻钢结构的优点,同时由于混凝土的存在而提高了结构的刚度和稳定性,并增强了结构的防火性能。 二、轻钢-混凝土组合结构体系 (一)竖向承重结构 结构竖向承重主要以薄壁钢管混凝土柱为主。由于冷成型薄壁钢管的管壁较薄,管内部混凝土可防止钢管发生局部屈曲,还可根据其稳定性要求在管内纵向设肋[4],从而提高钢管的局部稳定承载力。同时钢管对混凝土有较强的约束作用,提高了混凝土的轴向抗压强度,因此,薄壁钢管混凝土柱

的承载力高于钢管和混凝土的承载力之和。由于在钢管内浇筑了热容量较大的混凝土,发生火灾时能够吸收热量,从而延长了钢管的耐火极限[5,6]。圆钢管轴向受力性能较好,其受弯性能及与其它构件的连接不如方钢管,但方钢管对混凝土的约束能力较差[7]。因此可考虑采用六边形及八边形钢管[8,4],以便为梁﹑柱连接提供方便和保证(如图1所)。 (二)楼面结构 轻钢-混凝土组合建筑可选用多种楼面结构形式。它要求楼板必须有足够的刚度﹑强度和整体稳定性,同时应使楼板自重轻﹑厚度小,并提高施工速度。楼面结构可选用如下形式: (1)压型钢板和混凝土组合楼板; (2)密肋轻钢─混凝土组合楼板; (3)现浇预应力钢筋混凝土楼板; (4)混凝土预制叠合楼板。 其中优先选用1﹑2类型。其主要优点是: (1)省去楼面模板支撑,节省投资,施工速度快; (2)压型钢板与轻钢密肋中可布置设备管线,减少吊顶高度; (3)平面刚度大,房屋有较强的整体性,抗震性能好。主﹑次梁可采用矩形钢管﹑双槽钢﹑冷弯U型卷边槽钢或H型﹑I字型焊接或热轧型钢。I字型钢可以是实腹的也可是空腹的,也可选用卷边槽钢-混凝土组合梁。梁板组合结构通过栓钉及剪力连接件形成整体,共同来承担楼面荷载。目前压型钢板与混凝土组合楼面结构在国内发展已比较成熟。

不锈钢管混凝土的发展综述

综 述 不锈钢管混凝土的发展综述 廖飞宇 1,2  陶 忠 3 (11清华大学土木工程系,北京 100084;21福建农林大学交通学院,福州 350002; 31福州大学土木工程学院,福州 350108) 摘 要:新型不锈钢管混凝土结构兼有不锈钢和普通钢管混凝土的优点,具有良好的力学性能和优越的耐久性能,在海洋环境的建筑和桥梁以及一些对耐久性和美观要求较高的重要建筑结构中具有较好的应用前景。在阐述不锈钢管混凝土结构的应用和研究现状的基础上,分析其与普通钢管混凝土结构力学性能存在的差异,并对需要进一步开展的研究工作进行探讨。 关键词:不锈钢;钢管混凝土;力学性能;耐火性能 THE STATE 2OF 2THE 2ART OF CONCRETE 2FI LLE D STAIN LESS STEE L TUBU LAR STRUCTURES Liao Feiyu 1,2  T ao Zhong 3 (11Department of Civil Engineering ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China ;21C ollege of T ransportation ,Fujian Agriculture and F orestry University ,Fuzhou 350002,China ; 31C ollege of Civil Engineering ,Fuzhou University ,Fuzhou 350108,China ) Abstract :The innovative concrete 2filled stainless steel tubular (CFSST )structures combine the advantages of both stainless steel and conventional concrete 2filled steel tubular (CFST )structures.Therefore ,excellent structural properties and corrosion resistant can be expected ,and this construction has a g ood potential to be used in offshore buildings and bridges ,as well as other specific buildings.I t is briefly reviewed the present application and research on CFSST structures.The differences of structural and fire 2resistant behaviour between CFSST structures and conventional CFST structures are summarized.T o better use stainless steel ,further research w ork on CFSST structures is discussed.K eyw ords :stainless steel ;concrete filled stainless steel tube ;behaviour ;fire 2resistance 3福建省青年科技人才创新项目(2008F3007)。第一作者:廖飞宇,男,1978年7月出生,讲师,博士后。 E -mail :liaofy @https://www.360docs.net/doc/512443440.html, 收稿日期:2008-12-20 不锈钢是指至少含有1015%铬的防腐蚀合金钢。不锈钢的种类有很多,适合在土木工程中应用的主要为奥氏体型钢(Austenitic )和奥氏体-铁素体型钢(Duplex )[1]。由于添加了合金元素,不锈钢具有外表美观、耐久性好、维护费用低及耐火性能好等优点,因此已经有不少作为结构构件应用于土木工程的实例。 虽然不锈钢具有优越的性能,但制约其在结构工程中广泛使用的主要因素是其造价昂贵[1]。如若在不锈钢管中填充混凝土形成不锈钢管混凝土结构则可大大减少不锈钢用量,从而达到降低工程造价的目的。目前,普通钢管混凝土已经在结构工程中得到了广泛应用,其综合了钢和混凝土两种材料的优点,不仅具有较高的承载力且具有施工方便、使用经济等优点[2]。新型不锈钢管混凝土结构可望兼有普通钢管混凝土良好的力学性能和不锈钢优越的耐久性能,综合具有外表美观、耐久性好、维护费用低、承载力高、抗震性能好、耐火性能好以及相对经济等优点。因此,这种新型组合结构在海洋平台、海边建筑和桥梁以及一些对耐久性要求较高的重要建筑中具有较好的应用前景。目前,不锈钢管混凝土结构(如图1所示)已应用于一些工程实践[3-4],同时国外也对其力学性能开展了一些研究工作[5-12]。本文将对不锈钢管混凝土结构的应用和研究现状进行总结,并将其与普通钢管混凝土结构的性能进行对比分析,在此基础上对这种新型组合结构需要开展的进一步研究工作进行探讨。 1 不锈钢和不锈钢管混凝土结构的应用概述111 不锈钢的应用 由于添加了合金元素,与普通钢材相比,不锈钢具有抗腐蚀性能强、耐久性好、外表美观、延性好、耐火性能好以及抗冲击和疲劳性能好等优点,但其力学性能与普通钢材相比 411 Industrial C onstruction V ol 139,N o 14,2009 工业建筑 2009年第39卷第4期

方钢管混凝土暗柱内嵌钢板_混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

文章编号:1000-6869(2013)01-0052-09 方钢管混凝土暗柱内嵌钢板-混凝土组合剪力墙 抗震性能试验研究 聂建国1,胡红松1,李盛勇2,刘付钧2,樊健生3,陶慕轩3,邵大成4,喻德明4 (1.清华大学土木工程系,北京100084;2.广州容柏生建筑结构设计事务所,广东广州510170; 3.清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室,北京100084;4.广州市新御房地产开发有限公司,广东广州510000)摘要:以某超高层建筑核心筒剪力墙结构为原型,对两端为方钢管混凝土暗柱的内嵌钢板-高强混凝土组合剪力墙进行了拟静力试验研究。试验设计了3个剪跨比为2.0、设计轴压比为0.5的1?7模型试件,主要变化参数为混凝土强度等级和含钢率。试验结果表明:试件的破坏形态主要为暗柱钢板竖向焊缝开裂、暗柱内混凝土压溃和底部外包钢板局部屈曲,墙中部混凝土的弯剪斜裂缝发展不明显;3个试件的滞回曲线都较为饱满,具有较高的耗能能力,承载力极限状态时的等效黏滞阻尼系数约为0.22;3个试件的屈服位移角平均值为1/214,极限位移角平均值为1/58,延性系数平均值为3.77;在整个加载过程中,弯曲变形和剪切变形对顶点位移的贡献比例基本保持不变,由剪切变形产生的顶点位移约占总顶点位移的20%。关键词:内嵌钢板-混凝土组合剪力墙;高强混凝土;方钢管混凝土暗柱;拟静力试验;抗震性能 中图分类号:TU398.2TU317.1文献标志码:A Experimental study on seismic behavior of steel plate reinforced concrete composite shear walls with square CFST concealed columns NIE Jianguo1,HU Hongsong1,LI Shengyong2,LIU Fujun2,FAN Jiansheng3,TAO Muxuan3,SHAO Dacheng4,YU Deming4(1.Department of Civil Engineering,Tsinghua University,Beijing100084,China; 2.RBS Architecture Engineer Design Associates,Guangzhou510170,China; 3.Key Laboratory of Civil Engineering Safety and Durability of China Education Ministry,Tsinghua University,Beijing100084,China;4.Xinyu Real Estate Development Company,Guangzhou510000,China) Abstract:This paper presents experimental study on the seismic behavior of steel plate reinforced high-strength concrete composite shear walls with square concrete filled steel tube concealed columns.Three specimens with shear-span ratio of2.0and designed axial compression ratio of0.5were tested under cyclic loading.The variable parameters were concrete strength and steel ratio.The results indicate that the failure patterns of the tested walls includ fracture of the vertical weld between adjacent steel plates,crushing of the concrete in the concealed columns,local buckling of the outside steel plates.The exposed concrete in the middle of the tested walls don’t crack seriously.All the three tested walls exhibite good hysteretic behavior and high energy dissipation capacity.The equivalent viscous damping coefficient at the ultimate state is about0.22for all the specimens.The average values of the yield drift angle,ultimate drift angle and ductility factor for the three tested walls are1/214,1/58and3.77,respectively.The ratio of the top displacement due to flexure deformation and shear deformation kept nearly constant during the whole loading process,and the top displacement due to shear deformation is about20%of the total top displacement.Keywords:steel plate reinforced concrete shear wall;high-strength concrete;square concrete filled steel tube concealed columns;quasi-static test;seismic behavior 基金项目:国家科技支撑计划项目(2011BAJ09B01),国家自然科学基金项目(51178246),清华大学自主科研计划项目(2010Z03078)。 作者简介:聂建国(1958—),男,湖南衡阳人,工学博士,长江学者特聘教授。E-mail:niejg@https://www.360docs.net/doc/512443440.html, 收稿日期:2012年2月 25

钢管再生混凝土综述

钢管再生混凝土的现状研究 摘要:再生混凝土是指利用废弃混凝土破碎加工而成的再生集料,部分或全部代替天然骨料配制而成的新混凝土,再生混凝土技术的研究与应用为建筑垃圾资源化提供了一条有效的途径。钢管混凝土结构将钢管和混凝土有机结合起来,因承载力高、抗震性能好等优点而被广泛应用与单层和多层工业厂房等承重结构中。而将再生混凝土浇筑在钢管内形成的钢管再生混凝土,既能提高钢管的承载能力,又能弥补再生混凝土的不足。近年来,许多专家和学着对这种新型的组合结构展开了研究。 关键词:钢管再生混凝土;力学性能;抗震性能;黏结滑移;研究展望 0引言 随着我国经济的不断发展和城市化的进程不断加快,大量的建筑垃圾不断排出,其中废弃混凝土占了很大一部分,而废弃混凝土的处理需要大量的费用而且还严重污染环境,再生混凝土技术的应用为这些废弃混凝土的处理提供了有效的途径,减少了环境污染,并能带来经济效益[1]。 钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件,将钢管和混凝土有机的结合起来,充分发挥钢管和混凝土各自的优越性。钢管混凝土结构凭借其承载力高、抗震性能好等优势,在高层和超高层建筑中得到迅速发展和广泛应用,并且较好地解决了施工速度与混凝土硬化时间较长的矛盾。 伴随着钢管混凝土技术的发展,科研工作者提出了将再生混凝土灌入钢管中从而形成钢管再生混凝土这一种新型的组合结构,对再生混凝土的利用提供了一种新的方式[2]。这种组合结构日益引起许多专家和学者的关注与研究,并取得了一定成果。 1钢管再生混凝土的力学性能分析 国内外的研究者和学者对钢管再生混凝土的力学性能进行了大量的研究工作。 许多学者集中在钢管再生混凝土柱的受压性能方面的研究[3-5]。王玉银[6]等采用分级单调加载,对12个钢管再生混凝土和12个配置螺旋箍筋的钢筋再生混凝

钢管混凝土抗震

四、组合框架一剪力墙体系 4.1钢管混凝土框架结构抗震性能分析 钢管混凝土柱是在钢管中填充混凝土后形成的一种受力构件,这种构件是在劲性钢筋混凝土、螺旋配筋混凝土以及钢结构的基础上演变和发展起来的框架的承载能力、变形特征、耗能能力进行了分析,并与钢筋混凝土框架结构进行对比,以期使钢管混凝土框架结构在工程实践中得到较为广泛的应用一种新型结构构件。钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用,即钢管对其核心混凝土的约束作用和核心混凝土增强管壁的稳定作用,使混凝土的强度得以提高,塑性和韧性性能大为改善。同时,避免或延缓了钢管发生局部屈曲,从而可以保证两种材料性能的充分发挥。另外,在钢管混凝土的施工过程中,钢管还可以作为浇筑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。到目前为止,对钢管混凝土的研究大都局限于对构件的受力性能研究,而对钢管混框架的承载能力、变形特征、耗能能力进行了分析,并与钢筋混凝土框架结构进行对比,以期使钢管混凝土框架结构在工程实践中得到较为广泛的应用。 闫洋、王震霞从结构整体工作性能的角度出发,在试验的基础上对单层钢管混凝土框架模型进行了低周往复加载试验,通过对试验结果和破坏形态的分析得出钢管混凝土框架的骨架曲线,并对变形和耗能进行了理论分析,理论和试验结果基本上是吻合的。

图一 其试验的两榀框架( 图 1) 均为弯曲型破坏。试件的破坏过程为:加载一侧的框架柱脚外边缘纤维首先达到屈服,然后在柱根内外侧及梁端的上下边缘几乎同时出现屈服点,此时框架已达到整体屈服,但整个框架并未出现普通钢筋混凝土框架易产生的刚度退化现象,试件承载力随着变形的增加而继续增加。 从加载开始至试件破坏有明显的特点:钢管混凝土框架达到整体屈服后,承载能力还可以进一步提高,表明在结构屈服后截面应力及结构内力发生重新分布,结构仍有承载能力。结构的破坏以梁的破坏为标志,虽然柱脚个别点的材料屈服早于梁的屈框架结构的钢管柱。但在这些点出现之后,结构的变形仍为小变形。 通过分析计算得出当钢管混凝土框架结构与钢筋混凝土框架结构当柱的直径相等、长细比相同时,钢管混凝土框架结构的各控制位移值大于钢筋混凝土框架结构的对应位移; 钢管混凝土结构的位移延性系数和弹性抗侧刚度均比钢筋 混凝土结构的大。由此可得出,钢管混凝土框架结构的抗震能力与抗震性能明显优于钢筋混凝土框架结构。 ( 1) 试验得出的钢管混凝土 p- s 滞回曲线均较饱满,这充分说明钢管混凝土框架结构有很好的耗能能力。在破坏阶段,虽然钢梁出现屈服甚至屈曲,但由于钢管混凝土柱有较强的抗侧刚度和良好变形。 ( 2)整个结构的 p- $曲线无下降段,具有较强构的屈服荷载大于钢筋混凝土结构的屈荷载。说明钢管混凝土框架结构较钢筋混凝土框架结构的抗震性能好、抗震能力强。

钢管混凝土剪力墙抗震性能研究综述

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/512443440.html, 钢管混凝土剪力墙抗震性能研究综述 作者:齐红甲 来源:《中国科技纵横》2013年第03期 【摘要】本文对钢管混凝土边框剪力墙的抗震性能进行了研究,阐述了国内外对该类型剪力墙的研究方法和研究成果,并提出当前钢管混凝土剪力墙研究中存在的一些问题。 【关键词】钢管混凝土剪力墙抗震刚度延性 随着国民经济的高速增长,我国高层建筑和超高层建筑也越来越多,其结构形式也越来越复杂。研制抗震性能好的剪力墙是高层建筑抗震设计的关键技术。 1 综述背景 为克服钢筋混凝土剪力墙在工作中的缺点,提高其抗震能力,国内外学者针对钢筋混凝土剪力墙进行了许多研究。其中,开缝剪力墙主要包括:同济大学吕西林提出的填充氯丁橡胶带的带缝剪力墙[1];东南大学李爱群提出的采用摩阻式控制装置的带缝剪力墙[2];清华大学叶列平提出的双功能带缝剪力墙[3]。研究资料表明带缝剪力墙在一定程度上影响了墙的整体性 和受力性能。 1905年日本建造了第一个采用型钢混凝土柱的结构,1950年后,日本主要研究了型钢混凝土(SRC)梁的抗弯性能、SRC柱的偏压性能、SRC梁和柱的剪切性能、SRC梁柱节点抗 剪性能及钢管与混凝土的黏结性能等[4]。我国从20世纪50年代开始应用SRC结构,近年来日渐增多[5][6]。90年代初清华大学对SRC剪力墙进行了抗弯性能试验研究[7],随后国内外进行了许多研究[8],研究表明:采用钢-混凝土组合剪力墙能够控制剪力墙中裂缝的发展,形成较完备的耗能机制,起到了良好的二道设防作用,使结构的抗震能力明显提高。 2 国内外研究现状 文献[9]对不同混凝土强度等级,不同轴压比,不同剪跨比,不同强弱抗剪连接键等设计 参数的矩形钢管混凝土边框组合剪力墙的抗震性能进行了研究。研究表明:组合剪力墙及筒体可有效地将混凝土剪力墙侧向刚度和承载力大的优势与钢管混凝土柱抗震延性好的优势组合,钢管混凝土边框柱与混凝土剪力墙之间的抗剪连接键能可靠工作,工程应用效果良好。 文献[10]研究了钢管混凝土边框剪力墙抗震性能,对不同轴压比、不同强弱抗剪连接键的矩形钢管混凝土边框剪力墙进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究。研究表明这种剪力墙可有效地组合混凝土剪力墙与钢管混凝土边框柱的优势,抗震效果良好。 文献[11]对矩形钢管混凝土柱带框剪力墙用SAP2000软件做了有限元的弹性分析。该研究认为《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS159)[12]中将作用于带框混凝土剪力墙的整体

方钢管混凝土综述

方钢管混凝土综述

方钢管混凝土综述 【摘要】:介绍了方钢管混凝土的定义和结构特点,以及其理论在国内外的发展。并举出实际工程例子来阐明其在建筑中广阔的应用前景,同时也提出了方钢管混凝土结构存在的问题。【关键词】:方钢管混凝土;承载力;稳定性;应用 【Abstract】It Introduces the definition and the features of square steel tube concrete structure,and its theory in the development of both at home and abroad. And gives some practical engineering examples to clarify its broad application prospects in building,and has also put forward the existing problems in square steel tube concrete structure. 0引言 伴随着人类的进步,科技的进步。人类建筑史上出现了一种新型的结构形式:钢管混凝土结构。钢管混凝土是在劲性钢筋混凝土及螺旋配筋混凝土基础上演变发展起来的.指在钢管中填充

应用。在对钢管混凝土力学性能研究时,他们大多集中于承载力,并且大多集中于普通混凝土的研究,对应力一应变关系研究不多。 80年代后期由于先进的泵灌混凝土工艺的发展,解决了现场混凝土浇灌工艺问题,加之现代高强混凝土迅速发展,因此被认为是高层建筑营造技术的一次突破。国外对于钢管混凝土构件承载力计算编制了多种规范,如美国的混凝土协会编制的ACI(1999年),美国颁布的《钢与混凝土组合柱设计规范》AIJ(1997年)[4][5],JCI 319—89,LRFD(1994年),英国的标准规范BS 5400,欧洲钢结构协会(ECCS)出版了《组合结构规程及其说明》,欧洲出版的EC4(1996年),德国指定的《桥梁标准》,日本建筑学会颁发的《型钢混凝土结构计算标准》,还有德国的NI 88009(1997年)等。 2.2方钢管混凝土理论在国内的发展 钢管混凝土结构技术在我国开发利用已有40多年历史。我国最早开展对钢管混凝土基本理论研究的是中国科学院哈尔滨土木建筑研究所。此后,国内的哈尔滨建筑大学、中国科学研究院、

钢管混凝土边框组合剪力墙性能研究综述

钢管混凝土边框组合剪力墙性能研究综述 【摘要】对国内外的钢管混凝土边框的组合剪力墙进行了初步的总结,包括组合剪力墙的整体抗震性能和墙板与边框柱的连接,并提出了研究中存在的一些问题 【关键词】剪力墙组合结构钢管混凝土边框 剪力墙作为一种抵抗侧向力的结构单元,抗侧刚度大,是抗震体系中的重要环节,被广泛应用于各类建筑结构。高层中的纯剪力墙结构,可以和框架组合成框架—剪力墙结构,以及框架—核心筒结构中的核心筒也是由剪力墙组成,因此剪力墙的抗震性能对多层和高层结构的安全具有十分重要的意义。 对于钢管混凝土边框的钢筋混凝土组合剪力墙,以往对钢筋混凝土剪力墙的研究发现,若在墙板边缘设置边框,边框将承担相当一部分的剪力,同时边框对墙板的约束也可提高墙板的抗剪能力;此外边框的存在还可以改善剪力墙的延性.而采用带边框的组合剪力墙,将不同形式的边框和墙板结合起来可以发挥组合效应,进一步提高剪力墙的抗震能力。 1 国内外研究现状 文献[1]对进行了2 个普通钢筋混凝土剪力墙和7个矩形钢管混凝土边框组合剪力墙的低周反复荷载试验,以及2个设置不同形式抗剪连接键的剪力墙节点的低周反复荷载试验。并对不同混凝土强度等级,不同轴压比,不同剪跨比,不同强弱抗剪连接键等设计参数的矩形钢管混凝土边框组合剪力墙的抗震性能进行了研究。在试验基础上,对比分析了剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减过程、滞回特性、耗能能力及破坏特征。建立了组合剪力墙的承载力计算模型。研究结果表明:钢管混凝土边框组合剪力墙及筒体具有良好的抗震性能。 文献[2]对1个普通钢筋混凝土剪力墙和3个矩形钢管混凝土边框剪力墙,模型按1/4缩尺进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究,在试验基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减过程、滞回特性、耗能能力和破坏特征建立了该新型剪力墙的承载力计算模型。研究表明这种剪力墙可有效地组合混凝土剪力墙与钢管混凝土边框柱的优势,抗震效果良好。 文献[3]进行了6片高宽比在2-2.17的圆钢管混凝土剪力墙和1片对照钢筋混凝土剪力墙在高轴压比和往复水平力作用下的试验。研究了钢管混凝土剪力墙试件的破坏过程和破坏形态、滞回特性、承载力以及变形耗能能力。试验结果表明:由于圆钢管混凝土的存在,剪力墙试件承载力显著提高;在较高轴压比下,仍然具有较好的变形与耗能能力,亦即在变形能力相同情况下,钢管混凝土剪力墙可承受更高轴压力。 文献[4]对6个1/2缩尺的带不同型式连接键连接的钢管混凝土边框与剪力墙

方钢管混凝土综述

方钢管混凝土综述 【摘要】:介绍了方钢管混凝土的定义和结构特点,以及其理论在国内外的发展。并举出实际工程例子来阐明其在建筑中广阔的应用前景,同时也提出了方钢管混凝土结构存在的问题。【关键词】:方钢管混凝土;承载力;稳定性;应用 【Abstract】It Introduces the definition and the features of square steel tube concrete structure,and its theory in the development of both at home and abroad. And gives some practical engineering examples to clarify its broad application prospects in building,and has also put forward the existing problems in square steel tube concrete structure. 0引言 伴随着人类的进步,科技的进步。人类建筑史上出现了一种新型的结构形式:钢管混凝土结构。钢管混凝土是在劲性钢筋混凝土及螺旋配筋混凝土基础上演变发展起来的.指在钢管中填充混凝土而成的一种新型组合结构。钢管混凝土按截面形式分为圆钢管混凝土、矩 形钢管混凝土、方钢管混凝土、多边形钢管混凝土等;按材料组成分为普通钢管混凝土(核心混凝土强度等级为C50以下的素混凝土,外包普通钢管,简称钢管混凝土)、薄壁钢管混凝土(普通素混凝土外包薄壁钢管)、高强钢管混凝土(高性能混凝土外包钢管)、钢管膨胀混凝土(钢管内填膨胀混凝土)、钢管自应力混凝土、增强钢管混凝土(钢管内填配筋混凝土或含有型钢的混凝土)、离心钢管混凝土(钢管内用离心法填充一层厚度为20 mm~50 mm的C40等级以上的混凝土而成型的空心钢管混凝土)等[1][2]。 1方钢管混凝土结构的特点 所谓方钢管混凝土,是指用钢板或角钢拼焊而成的方形空钢管,其内充填混凝土而形成的一类组台构件。它一方面通过钢管内混凝土的支撑作用防止钢管壁发生向内屈曲,提高了钢管壁的屈曲承载力;另一方面通过四壁的钢板对内填混凝土提供侧向约束,能提高混凝土的抗压强度。因此两者的组合承载力大于两者独立承载力之和。方钢管混凝土具有其独特的优势。 [3] 1.1和传统的钢筋混凝土相比 承载力高,在保持截面形式相同的情况下,方钢管混凝土柱的承载力明显高于普通钢筋混凝土柱。质量轻,在保持钢材用量相近和承载力相同的情况下,构件的截面面积可以减小约一半,从而使得建筑物的使用面积得以增大,混凝土构件的自重相应减小约50%。抗震性能好,方钢管混凝土在反复荷载作用下,吸能性强,刚度基本不退化,延性性能好。施工方便,可以简化施工工艺,节省脚手架用量、缩短工期,减少施工用地。 1.2和刚结构相比 经济效益好,在保持自重相近和承载力相同的条件下,可节约钢材50%,焊接工作量可以大幅减少。耐火性能好,方钢管混凝柱由于管内有混凝土存在,可以吸收热量.因而耐火时间比钢柱长。动力性能优越,在高层建筑中,方钢管混凝土结构具有比钢结构优越的动力性能,能减轻风致摆动,增加居住人员的舒适感。 1.3和圆形钢管混凝土结构相比 节点形式简单,方形截面钢管混凝土结构构件之间的交贯线在一个平面内,节点形式简单便于加工,可节约人工费用.降低工程造价。截面惯性矩大,稳定性能好,建筑布局灵活,方钢管混凝土柱承载力高,可以采用大柱网,提供较大的建筑空间,且自由分隔满足各种功能要求;另外,采用方钢管混凝土结构更符合人们传统的审美观。施工更方便,方形钢管混凝土结构由于外形规则,有利于梁柱连接,克服了圆钢管混凝土结构由于截面形式特殊所带来的施工上的不便。

型钢混凝土组合结构

组合结构设计原理学院:土木工程学院 姓名:刘辉 专业:土木工程 班级:建工101 学号:1008070283 指导教师:周老师

2013年10月 28 型钢混凝土组合结构 土木工程学院建工101班姓名:刘辉学号:1008070283 摘要:介绍了型钢混凝土组合结构的概念,对其结构体系、发展现状及存在的问题进行了探讨,介绍这种组合结构的优缺点、工作性能及应用范围。说明该种组合结构形式在设计及施工中需注意的问题。 关键词:型钢混凝土组合结构、结构体系的优缺点、设计及施工。 前言:随着我国钢材产量的逐年增加和高强度、高性能建筑结构用钢的大量生产,我国已进入了大力发展钢结构建筑的新时期。在混凝土中以配置型钢为主的结构称为型钢混凝土结构。目前,由于混凝土中配置的主要是型钢,因此克服了钢筋混凝土结构的许多弱点,使结构性能得到进一步改善。也具有型钢结构的优点。 由于在混凝土中配置了整体的型钢骨架,因此其强度、刚度、延性大大提高,显著改善了构件与结构的抗震性能。采用型钢混凝土构件可以明显减小构件的截面面积,这样可以使结构所占面积减小,增大了建筑的使用面积,为使用用户提供更大的生活空间,并且可以减少粱的高度,使结构层高也大大有所增加,进而可以减小建筑物的相对高度。同时,在地震地区,采用型钢混凝土结构可以避免结构发生过大的侧翼与振动。由于型钢混凝土结构具有很高的强度、刚度以及良好的抗震性能,因此在一些大跨、重载的结构中采用型钢混凝土结构式合适的。 在型钢混凝土结构中,混凝土包裹住型钢,避免了钢结构的防火、防腐蚀性能的缺点。克服了钢结构中容易发生整体或者局部失稳的弱点。并且型钢混凝土受力合理,与钢筋混凝土结构相比,因其结构体积与重量减少,结构的抗震性能有明显的提高。在钢骨架

钢管混凝土结构抗震性能

南昌大学研究生2015~2016学年第二学期期末 读书报告 课程名称:混凝结构理论与应用专业:建筑与土木工程 学生姓名:李海学号:4160146150 学院:建筑工程学院得分: 任课教师:熊进刚时间:2016年6月

钢管混凝土结构抗震性能研究 摘要: 介绍了钢管混凝土组合结构的特点,综述了国内外钢管混凝土结构的抗震性能的研究现状; 分析了其存在的问题和实用价值,展望了钢管混凝土结构发展趋势和应用前景; 指出了进一步研究的方向。 关键词: 组合结构; 钢管混凝土结构; 抗震性能; 工程应用 Abstract:This paper presents the characteristics of steel concrete composite structures, review the status of research on seismic behavior of domestic and foreign steel concrete structure; analyzes the problems and practical value, the prospect of the development trend of steel and concrete structures prospects; points out further research direction. Keywords:composite structure; steel concrete structure; seismic performance; engineering applications 钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成、且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件,按截面形式不同,可分为圆钢管混凝土,方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。钢管混凝土是在劲性钢筋混凝土、螺旋配筋混凝土和钢管结构的基础上演变和发展起来的,利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用,即钢管对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,塑性和韧性性能大为改善。同时,由于混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局部屈曲,保证其材料性能的充分发挥。钢管混凝土组合结构的优势主要表现在: 承载力高、塑性和韧性好、经济效果好、施工方便、耐火性能较好。 钢管混凝土结构早在19 世纪80 年代就出现了,到目前为止,钢管混凝土结构在土木工程中的应用已经有百年历史。由于钢管混凝土具有优越的力学性能和良好的经济效益,一开始便受到世界各国土木工程界的重视,并争先恐后开发利用。1879年,英国最早将钢管混凝土杆件用于Severn 铁路桥的桥墩,在钢管内填混凝土以承受轴向压力,并防止钢管内部锈蚀。1897 年,美国人JOHN LALLY 提出在钢管中填充混凝土作为房屋建筑的承重柱,并获得专利【1】。我国从1959 年开始研究钢管混凝土的基本性能和应用,1963 年成功地将钢管混凝土柱用于北京地铁车站工程。改革开放后,随着国家经济的迅猛发展,钢管混凝土结构技术在我国的高层建筑、地铁车站和大跨度桥梁等工程中得到了广泛应用,有力地推动了上述领域营造技术的发展,取得了令人瞩目的成就【2】。2008 年汶川地震中,钢管混凝土建筑显示了优越的抗震性能,钢管混凝土的研究成为热门课题之一。 1 钢管混凝土的特点 混凝土的抗压强度高,但抗弯能力差,而钢材,特别是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高,同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构,主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主,被广泛使用于框架结构中( 如厂房和高层) 。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能,具体表现为以下几个方面: 1)承载力高、延性好,抗震性能优越。钢管混凝土柱中,钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度; 钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。研究表明,钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏,构件的延性性能明显改善,耗能能力大大提高,具有优越的抗震性能。

钢管混凝土柱

摘要:介绍了钢管混凝土结构的特点、研究现状及其工程应用,探讨了钢管混凝土结构研究方向。 关键词:钢管混凝土 近20年来,钢管混凝土结构逐渐被应用于建筑结构尤其是在高层建筑结构中,随着建筑物高度的增加,钢管高强混凝土和钢管超高强混凝土结构的应用也将会得到快速的发展。一般的,我们把混凝土强度等级在C50以下的钢管混凝土称为普通钢管混凝土;混凝土强度等级在C50以上的钢管混凝土称为钢管高强混凝土;混凝土强度等级在C100以上的钢管混凝土称为钢管超高强混凝土。 钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构。由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点,同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。近年来,随着理论研究的深入和新施工工艺的产生,工程应用日益广泛。钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等,其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。 1.钢管混凝土结构的特点 众所周知,混凝土的抗压强度高。但抗弯能力很弱,而钢材,特别是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高.同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构,主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主,被广泛使用于框架结构中(如厂房和高层)。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能,具体表现为以下几个方面: 1.1 承载力高、延性好,抗震性能优越 钢管混凝土柱中,钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度;钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。研究表明,钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏,构件的延性性能明显改善,耗能能力大大提高,具有优越的抗震性能。

钢管混凝土综述

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

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