钢管混凝土结构综述.doc

◆钢-混凝土组合结构课程论文 钢管混凝土结构 胡 利 平 华南理工大学 South China University of technology 2003年12月 目 录 1 钢管混凝土结构简介………………………………………………………………………1 1.1 概述 …………………………………………………………………………………1 1.2 钢管混凝土结构的主要类型 ………………………………………………………1 1.3 钢管混凝土发展概况 ………………………………………………………………2 1.4 钢管混凝土理论研究的新进展 ……………………………………………………3 1.5 钢管混凝土工程应用的新进展 ……………………………………………………4 1.6 下一步的研究方向 …………………………………………………………………5 1.7 本文的工作 …………………………………………………………………………6 2 钢管混凝土基本计算理论及相关规程比较………………………………………………7 2.1 概述 …………………………………………………………………………………7 2.2 轴心受压构件的基本工作性能 ……………………………………………………7 2.3 轴心受压构件的强度计算 …………………………………………………………8 2.4 轴心受压构件的稳定计算 …………………………………………………………11 2.5 偏心受压构件承载力的计算 ………………………………………………………13 2.6 弹性变形模量 ………………………………………………………………………15 3 钢管混凝土拱桥相关问题研究……………………………………………………………17 3.1 概述 …………………………………………………………………………………17 3.2 使用阶段工作性能 …………………………………………………………………17 3.3 钢管初应力问题 ……………………………………………………………………18 3.4 温度效应问题 ………………………………………………………………………19 3.5 混凝土收缩、徐变问题 ……………………………………………………………20 3.6 钢管混凝土内部缺陷检测 …………………………………………………………24 3.7 目前存在的问题 ……………………………………………………………………25 ◆参考文献……………………………………………………………………………………27 1 钢管混凝土简介 1.1 概述 钢管混凝土结构（Concrete-filled steel tube） 1.3 钢管混凝土发展概况[3][8~10] 钢管在土建工程中应用不久，钢管混凝土结构就得到应用。1879年英国赛文(severn)铁路桥桥墩采用厂钢管混凝土桥墩，但当时空钢管内灌注混凝土的目的主要是为了防锈。1901年，Sewell.J.S.第一个发表文章报导了方形钢管混凝土柱的应用情况，认为钢管内填充混凝土，不仅能防锈，还能提高其刚度和承载力。1907年美国的Lally公司首次给出了圆管混凝土柱的安全承载能力公式，此后这种被称为Lally Column的圆形钢管混凝土柱在一些单层和多层房屋建筑中得以应用。20世纪初，许多学者对这种结构进行了一系列研究。 前苏联在30年代建成了跨越列宁格勒涅瓦河的101m钢管混凝土拱梁组合体系桥和位于西伯利亚跨径达140m的钢管混凝土桁拱。前苏联一批学者对钢管混凝土结构进行了深入的研究，出版了一批专著，其中，斯托鲁托科1978年著的《钢管混凝土结构》已有中译本。 60年代，英国聂基(Neogi P K)等人对管内混凝土三向受力时强度的提高及考虑钢管对混凝土约束效应时钢管混凝土承载力的计算方法作了研究，是钢管混凝土理论探讨上的一大突破。美国在60和70年代对钢管混凝土组合柱的研究获得大量研究成果。这一时期，在西欧、北美、日本、前苏联等工业发达国家，钢管混凝土结构在厂房建筑、多层和高层、立交桥以及特种工程结构中得到较多应用，收到了良好的效果。 在设计规范方面，美国的《ACI 318-65》中列入了轴心受压钢管混凝土柱的计算公式，《ACI 318-71》则把钢管混凝土结构作为组合构件而单独分列，包括轴心受压和受弯的计算。日本建筑学会在1967年年会上制订了《钢管混凝土构件设计规范》，并在1980年作了修订。欧共体12国制订的《EURO CODE》是欧共体国家共同采用的土建与施工标准。它由8个部分组成，其中《EURO CODE》No.4是组合结构部分，包含有钢管混凝土结构的内容。该规范于1985年颁布，最近又在修改之中。此外，欧洲《BS 5400