文档介绍：摘要
本文按照《钢管混凝土结构设计与施工规程》《钢结构设计规
范《馄凝土结构设计规范》和《建筑抗震设
计规范》等相关规定,设计制作了一榻比例两跨三层圆钢
管高强混凝土框架结构试验模型,并对模型框架在水平低周反复荷载作用下的抗震
性能进行了试验研究,以验证钢管高强混凝土结构的抗震设计方法。对强柱弱梁型
的钢管混凝土框架的破坏机制、强度、延性、强柱弱梁关系和滞回特性等进行了分
析研究。应用有限元软件,对取不同弹性模量的钢管混凝土框架结构的刚
度进行了计算分析,并提出了钢管混凝土框架柱刚度计算的增大抗弯刚度法。对不
同形式的钢管混凝土框架节点的工作性能进行了比较和分析。最后得出结论,钢管
高强混凝土结构使钢和高强混凝土协同工作,充分发挥了钢和高强混凝土两种材料
分别所具有的强度和刚度特性,其抗震性能明显优于钢筋混凝土结构和钢结构,因而
可在我国高层建筑设计中加以推广和应用。
关键词钢管高强混凝土框架,抗震性能,模型试验,低周反复荷载,破坏机制,
强度,延性,滞回特性,刚度计算,增大抗弯刚度法,节点
”,
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签字日期沁二年月么日签字日期年么月夕者日
第一章绪论
第一章绪论
钢管混凝土结构发展
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。
钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件,按截面和形式不同,分为
圆钢管混凝土、方钢管混凝土和多边形钢管混凝土。
最早采用钢管混凝土的工程是年英国的铁路桥桥墩,在钢管内填
充混凝土以防止锈蚀并承受压力。随后,钢管混凝土又被用做单层或多层的工业厂
房的结构柱。但在早期的应用中一般不考虑由于组成钢管混凝土的钢管及其核心混
凝土间相互作用对承载力的提高。早期钢管混凝土采用的钢管是热轧管,钢管的壁
厚一般均较大。由于钢管混凝土浇注工艺未得到很好解决,因而经济效果不明显,
从而使钢管混凝土的推广应用受到一定的影响。
对钢管混凝土力学性能进行比较深入的研究以及这类结构被大范围推广应用
主要是在年代以后。前苏联在五、六十年代对钢管混凝土结构进行了大量的研
究,并在一些土建工程,如工业厂房和拱桥结构中进行了应用。在西欧的一些国家
如英国、德国和法国等,主要研究圆钢管混凝土、方钢管混凝土和矩形钢管混凝土
结构,核心混凝土为素混凝土,或在核心混凝土中配置钢筋或型钢。目前的设计规
程主要有、德国的等美国的设计规程主要有
和日本在年关西地震和年的阪神地震中,钢管
混凝土显示了比较优越的抗震性能,使其研究得到了发展,目前的设计规程主要有
澳大利亚和加拿大等国学者正在对薄壁钢管混凝土结构进行研究
并编制相应的规程。
我国主要集中研究在钢管中浇筑素混凝土的内填性钢管混凝土结构,年代中
期在一些厂房柱和地铁工程中采用。进入年代后,这些结构在冶金、造船、电
力等行业的单层或多层工业厂房中得到进一步推广和应用。年代以后,我国在这
第一章绪论
一领域的研究工作进一步深入,工程应用也迅速增加,特别是近十几年来取得了令
人注目的成就,目前已先后有国家建材总局、建设部、国家经贸委和中国人民解放
军总后勤部颁布发行了有关钢管混凝土的设计规程,主要有《钢管混凝土结构设计
与施工规程》和钢一混凝土组合结构设计规程。目前,
钢一混凝土组合结构己被列入国家科技成果重点推广项目,为进一步在实际工程中推
广应用钢管混凝土结构创造了条件。
钢管混凝土结构特点与应用
钢管混凝土结构特点
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制约,即钢管对混
凝土的约束作用,使混凝土处于复杂应力状态,从而使混凝土的强度得以提高,脆
性下降,塑性和韧性性能大为改善同时,由于混凝土的变形,使钢管亦处于复杂
应力状态,并增强了钢管壁的稳定性。通过二者的