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第十届全国现代结构T程学术研讨会 高层钢管混凝土结构研究及应用 曲秀姝，陈志华 (天津大学建筑工程学院，天津，300072) 摘要：近年来，钢管混凝土在国内外的高层建筑中已逐渐推广应用。矩形钢管混凝土结构以其抗弯刚度大、节点连接方便 等优点在工程应用中具有良好的前景。本文已有研究成果，对高层建筑结构形式的发展、钢管混凝土结构的抗震性 能以及矩形钢管混凝土柱与H型钢梁的节点连接形式做了简要介绍。 关键词：钢管混凝土结构；抗震性能；矩形钢管混凝土；节点 一、高层建筑结构形式及发展 随着现代社会向商业化、工业化和城市化的发展，房屋建筑逐渐由单层、多层向高层发展，原有的砖 混结构房屋结构形式已不能满足实际工程需求，越来越多的结构形式如框架、剪力墙、框一剪、框一筒、 简体等开始出现，并已变成当前建筑设计中的主要结构形式。严格来说目前应用于高层及超高层建筑结构 的体系主要有：混合框架结构体系、双重抗侧力体系和非双重抗侧力体系。其中混合框架结构体系包括： 钢梁—铜骨(钢管)混凝土柱和钢骨混凝土梁—钢骨混凝土柱，该结构形式应用的最大高度不应超过60m； 双重抗侧力体系包括钢框架—钢筋(骨)混凝土剪力墙、混合框架—钢筋(骨)混凝土建立墙、钢框架一 钢筋(骨)混凝土核心筒、混合框架一钢筋(骨)混凝土核心筒、筒中筒结构(钢框筒—钢筋(骨)混凝 土内筒、混合框筒—钢筋(骨)混凝土内筒)；非双重抗侧力体系包括钢框架—钢筋(骨)混凝土核心简和 混合框架—钢筋(骨)混凝土核心筒…。 所谓的混合框架或框筒主要是指由多种不同材料构件组成的结构，常见的构成构件是钢管混凝土构件 和型钢混凝土构件。由于钢材和混凝土具有不同的材料特征，并且具有各自的优点，可以通过对各种材料 及构件的优化组合充分发挥其优越性能。在我国，20世纪80年代后期开始，钢管混凝土因具有承载力高、 塑性和韧性好、抗震性能好、经济效益显著和施工简便等许多优点，能够适应现代结构工程向大跨、高耸、 重载发展和承受恶劣条件的需要，符合现代施工技术的工业化要求，被越来越广泛的应用于工业厂房、高 层和超高层建筑、拱桥和地下结构，并已取得良好的经济效益和建筑效果。 钢管混凝土结构按截面形式可分为圆形钢管混凝土、方形钢管混凝土、矩形截面钢管混凝土和多边形 钢管混凝土。其中：方形或矩形钢管混凝土结构既有钢结构的塑性变形能力强、延性好、抗震性能优良等 特性，又克服了圆钢管混凝土结构由于截面形状特殊带来的设计、施工及使用上的不便，具有抗弯刚度大、 节点连接方便的优点。因此，方形或矩形钢管混凝土结构在高层及超高层建筑中具有很好的应用前景，现 已受到国内外工程领域的普遍重视。国内典型的方钢管混凝土结构工程见表l。 表1钢管混凝土结构建筑 序号 名称 地点 结构体系 l 百花小区 济南 钢框架．混凝土内筒结构体系 2 咸阳丽彩．天玺广场 咸阳 钢框架偏心支撑结构体系 3 艾菲尔花园 济南 钢框架．中心支撑结构体系 1416 工业建筑2010增刊 第十届全嘲现代结构工程学术研讨会 序号 名称 地点 结构体系 4 伟东新都合作小区 济南 钢框架．混凝土剪力墙结构体系 5 武汉世纪家园 武汉 钢框架一钢筋混凝士简体体系 6 黄金时代 济南 钢框架体系 7 天津彩呵同I号楼 天津 框架．支撑结构体系 8 天