鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展論文

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1、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展論文.freel的超高層建筑的大量興建，人們開始應(yīng)用鋼管混凝土柱以解決“胖柱”問題的探索，它既解決了高強(qiáng)混凝土柱的脆性問題，又進(jìn)一步減少了柱的截面尺寸。近10年來國內(nèi)已建成的100m以上的超高層建筑已有20多棟。深圳賽格廣場是由我國自行設(shè)計(jì)、投資、制造和施工的以高科技電子配套市場為主，集辦公、會展、商貿(mào)、金融、證券和娛樂為一體的現(xiàn)代化超高層建筑，于1999年建成。該工程占地面積9653m，地下4層，地上72層，總建筑面積166700m，地上建筑高度291.6m。為賽格廣場結(jié)構(gòu)平面圖，采用框筒結(jié)構(gòu)體系，其框架柱及抗側(cè)力體系內(nèi)筒的28根密

2、排柱均采用了鋼管混凝土，框架柱柱1共16根，內(nèi)筒由四角4根柱2和密排24根柱3組成21m的方形筒，密排柱的柱距3m，兩柱間澆筑兩片200mm厚的鋼筋混凝土墻，內(nèi)筒內(nèi)加設(shè)縱橫成井字形的整澆鋼筋混凝土剪力墻，厚140mm。樓蓋采用了鋼梁(梁1、梁2截面相同，均為700×260×12×10)和壓型鋼板組成的組合樓蓋體系。為加強(qiáng)外框架與核心筒的協(xié)同工作，共設(shè)置了5道剛伸臂。為賽格廣場大廈照片，該建筑是目前世界上已建成的最高的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)超高層建筑，它的建成標(biāo)志著我國鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。3高層鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向3．1向高強(qiáng)、高-性能、高效施工技術(shù)的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)

3、發(fā)展。高強(qiáng)度混凝土(一般認(rèn)為強(qiáng)度等級為C60及以上的混凝土)是目前國內(nèi)外研究的熱門話題，其特點(diǎn)是強(qiáng)度高、節(jié)省材料、減少構(gòu)件截面，減輕自重，鋼管對高強(qiáng)度混凝土的約束可克服高強(qiáng)混凝土脆性大、延性差的弱點(diǎn)。研究表明，鋼管高強(qiáng)度混凝土的基本力學(xué)性能與鋼管普通強(qiáng)度混凝土有所不同，在進(jìn)行鋼管高強(qiáng)混凝土設(shè)計(jì)時(shí)不能簡單地套用鋼管普通強(qiáng)度混凝土的設(shè)計(jì)方法。現(xiàn)代高強(qiáng)、高性能混凝土技術(shù)和泵送混凝土技術(shù)結(jié)合，將會對未來高層建筑的技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。3．2向薄壁鋼管混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展。以往的研究工作都是針對鋼管管壁較厚的情況(含鋼率一般在0.04-0.2之間)，薄壁鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是近幾年的事。眾所都知

4、，薄壁鋼管的承載力極不穩(wěn)定，它對局部缺陷很敏感，因而實(shí)際軸壓力只有理論值的20％30％，有殘余應(yīng)力存在時(shí)影響更大，薄壁鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的鋼管保護(hù)了混凝土，延緩了混凝土受壓時(shí)的縱向開裂，同時(shí)，混凝土也大大延緩了薄壁鋼管的局部失穩(wěn)，大大提高構(gòu)件的承載力。相對于厚壁鋼管而言，采用薄壁鋼管混凝土節(jié)約鋼材，降低造價(jià)，且可以提高構(gòu)件的耐火極限。3．3向大管徑方向發(fā)展。隨著建筑高度的增加，對抗側(cè)力體系的要求越來越高，以往多采用筒中筒結(jié)構(gòu)，但由于外筒的密柱深粱影響了建筑的功能和美觀，另外，由于建筑功能要求大柱網(wǎng)、大開間，鑒于此因，現(xiàn)代高層建筑趨于采用內(nèi)筒外稀柱的框筒結(jié)構(gòu)體系，且柱網(wǎng)尺寸較大，大

5、直徑鋼管混凝土柱(直徑1.5m以上)在這類建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢明顯。在國外有用到3.2m直徑，國內(nèi)目前最大直徑為1.6m。目前的研究和規(guī)范均為普通直徑柱，大直徑柱需要解決約束效應(yīng)程度、混凝土的水化熱、核心混凝土質(zhì)量等問題。4結(jié)論鋼管混凝土結(jié)構(gòu)以其承載力高、抗震性能好、混凝土延性好、耐火性能好、施工簡便以及造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理等一系列優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于高層和超高層建筑中。相對于其它結(jié)構(gòu)材料而言，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究還很不充分，尤其是結(jié)構(gòu)體系的研究更少，還存在著一些需要進(jìn)一步研究和解決的問題。同時(shí)鋼管混凝土高層建筑前景非常廣闊，高強(qiáng)、高性能和高效施工技術(shù)的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，薄壁鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、大

6、管徑鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是將來高層鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。