文档介绍：}二而形成的组合结构。钢管混凝土结构充分利用了钢管和混凝土两种材料在共同受力过程中的相互作用,使钢管混凝土结构具有如下特点:(1)承载力高钢管内加入了混凝土之后,在轴心受压荷载的作用下,钢管对混凝土起到了明显的约束作用,使混凝土三向受压,能有效的减缓一般钢筋混凝土、素混凝土受到压力时出现的纵向开裂;而钢管内混凝土的存在也有效避免或减缓了钢管在加载初期的局部屈曲。正是因为如此,钢材与混凝土的组合刁‘可以在弥补了两种材料劣势的同时充分发挥其各自的优势,从而使钢管和混凝土的组合结构具有较高的承载力,承载力上显著高于单独钢管结构和单独的混凝土结构的承载力数值之和。(2)塑性和韧性好棍凝土是一种脆性材料,高强度棍凝土(_立方体抗压强度fcu>60MPa易脆性破坏的表现更为明显,其_工作的可靠程度也因此有所降低。但是处于钢管内部的混凝土由于是在钢管的紧密约束下工作,使混凝土不但改善了其在弹性阶段的使用性质,而比使混凝土破坏时仍具有较好的抵抗塑性变形能力。鉴于钢管混凝土具有较高的塑性和韧性,其抗震性能也十分优越。(3)施工方便与传统的钢筋混凝土结构相比,采用钢管混凝土结构时,不需要绑扎钢筋、支模和拆模等复杂而又繁币的工序,使得工期大为缩短。而且钢管内一般也不再需要配置受力钢筋,这样浇筑混凝土时的难度降低,与此同时混凝土的密实度也史容易保证。尤其在采用免振自密实混凝土和泵送混凝土等施工工艺时,施工的优越性更加明显。此外,与钢筋混凝土预制构件相比,钢管混凝土结构可以有效的节约预制构件制作场地。与钢结构构件相比,钢管混凝土的构造史为简一单。(4)抗火性能较好钢竹混凝土结构具有较高的抗火能力,表现在结构抗火能力出众以及在火灾对其作用后的可修义性较高。火灾发生时,火灾高温对棍凝土的作用不明显,:虽然外包钢管在火灾的作用其承载力会明显下降,并在应力垂分配后,将其卸卜的荷载传递给核心混凝土承担。正是存在着这种混凝土与钢管之间组合协同工作并相互互补作用,使钢管混凝土结构的抗火性能和火灾作用后的可修复性较为优越。(5)经济效果好作为一种新型组合结构,钢管和混凝土的组合结构可以较好地同时发挥钢材和混凝土两种材料的优点和潜力,能够使两种材料的力学性能得到较为合理和充分的利用。因此,多数情况下,采用钢管混凝土结构能取得较好的经济效果。,国内外有关普通圆形钢管混凝土的研究己经进行了很多,技术相对比较成熟,方形钢管混凝土是矩形钢管混凝土的一种特殊截面形式。本文将针对方形、矩形钢管混凝土的研究现状进行分析。国外主要在20世纪60年代以后开始对方钢管混凝土进行研究。1967年Furlong进行5根轴压短柱和17根偏压短柱的试验研究,研究结果表明方钢管混凝土的承载力仅为钢材和混凝土承载力的简单叠加[1]。1977年Tomii和Sakino进行268根圆形、方形和八边形钢管混凝土的试验研究,其中方钢管混凝土构件60根,试验变化的主要参数为混凝土强度、截面宽厚比和高宽比,研究结果表明:方钢管混凝土的纵向应力一应变关线有明显下降段,对于截面宽厚比为70的构件,大部分试件的极限承载力低于钢材和混凝土承载力的简单叠加。1988年Liu和Goel对循环荷载作用下的矩形钢管混凝土支撑构件进行了研究,主要研究了钢管中有无混凝土,混凝土强度、宽厚比和长细比等因素对构件力学性能的影响,详细阐述了空钢管和内部填充混凝土后钢管作为支撑受力构件的屈曲模式,钢管内部填充混凝土后改变了钢管的屈曲模式,在循环荷载作用下能够延缓钢管上裂缝的出现,混凝土的存在能够减少空钢管中截面模量迅速降低的趋势,使这种支撑结构具有更好的耗能能力[[2]。1989-1990年Shakir-Khalil等人分别进行了7根矩形钢管混凝土的试验研究和9根矩形钢管混凝土压弯构件的试验研究,研究结果表明:破坏模式为整个构件挠度过大而发生屈曲破坏,试验中钢管没有发生屈曲现象[[3-4]。,试验结果表明:荷载一位移曲线有两个明显的关键点,一个是受拉区的钢材达到屈服强度,另一个是受压区的钢材达到屈服强度。试件的承载力主要是由钢材屈服强度来决定;钢管对混凝土的约束效应使得钢管混凝土构件具有较好的延性;混凝土强度越高,试件的延性越差[5]。,改变的主要变化参数为长细比和荷载偏心,研究结果表明:钢管混凝土构件的破坏分为三种模式,一是柱子较短、长细比较小发生压溃破坏;二是比较高的柱子且偏心较大的柱子,柱子达到极限承载力时跨