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《鋼管高強混凝土框架抗震性能的試驗-研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、第一章緒論采用了圓鋼管混凝土柱。由于承載力高，柱截面比鋼筋混凝土柱小很多，增加了有效使用空間，取得了良好的經(jīng)濟效果。隨后北京地鐵2號線(環(huán)線)工程中的全部站臺柱均采用了鋼管混凝土柱。在這一階段，國內(nèi)各有關(guān)部門開始應用和推廣這種結(jié)構(gòu)，包括單層和多層工業(yè)廠房、鍋爐和高爐構(gòu)架以及送變電構(gòu)架等。應用較多的是冶金工業(yè)、電力工業(yè)、造船工業(yè)及一些機械制造工業(yè)。例如首鋼、鞍鋼、本鋼、包鋼、寶鋼和天鋼等，許多重型工業(yè)廠房柱和高爐構(gòu)架柱都采用了鋼管混凝土柱，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼柱。很多造船工業(yè)中的船體裝配車間也采用了鋼管混凝土柱，如大連造船廠、武昌造船廠、極陽造船廠、蕪湖造船廠和滬東造船廠等。在電力工業(yè)
2、中，主要是在鍋爐構(gòu)架和送變電構(gòu)架中采用鋼管混凝土替代常用的鋼結(jié)構(gòu)。此外，在各地水泥廠的窯尾多層框架以及鋁廠的多層框架中也都采用了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。據(jù)不完全統(tǒng)計，這一階段在全國采用鋼管混凝土的已建工程總數(shù)超過200個，都取得了明顯的經(jīng)濟效益。1.2.2.2發(fā)展提高階段(80年代中期至今)在前一階段推廣應用的基礎上，從80年代中期開始，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國的應用和研究進入了發(fā)展和提高階段。在科學研究方面取得了一些創(chuàng)新的成果，而在工程應用方面步入了高層建筑和公路與城市拱橋領域，而且發(fā)展十分迅速，建成了一些世界最大最高的采用鋼管餛凝土結(jié)構(gòu)的工程。采用鋼管混凝土的高層建筑己超出30座，采用鋼
3、管混凝土的拱橋則有二、三百座之多，成績顯著，目前還在繼續(xù)發(fā)展中。.高層和超高層建筑鋼管混凝土在高層建筑中的應用，由開始時的局部柱子采用到大部分柱子采用，再到全部柱子采用，這一發(fā)展過程僅十幾年的時間。這種工程主要集中在福建省、廣州、深圳和天津。其他如北京、重慶等地也有一些工程。采用鋼管混凝土的最高建筑是1999年建成的深圳賽格廣場大廈(地上72層，高291.6m)。這是我國自行投資、設計、全部采用國產(chǎn)鋼材、自行加工和施工的第一個采用鋼管混凝土的世界最高建筑物。其裙房部分采用框剪結(jié)構(gòu)體系，塔樓部分采用框筒結(jié)構(gòu)體系。框架4第一章緒論采用鋼管混凝土柱、鋼梁和壓型鋼板組合樓蓋，內(nèi)筒由28根
4、鋼管混凝土密排柱組成21.3mX21.3m的方形抗側(cè)力筒，因而為采用全逆作法施工創(chuàng)造了條件。受力最大柱的軸心壓力達9000kN以上，采用鋼管混凝土柱，截面為。1600X28,Q345鋼材，內(nèi)填C60混凝土。若將其設計成鋼筋混凝土柱，則截面將達2.4mX2.2m.2.公路和城市拱橋鋼管混凝土在拱橋中的應用發(fā)展十分迅速。1991年建成的四川省旺蒼縣東河大橋是我國采用鋼管混凝土的第一座公路拱橋，跨度115m，拱肋由上下兩根鋼管小280OX10組成啞鈴形，內(nèi)填C30凝土，Q235鋼材。此后，在不到10年時間內(nèi)，全國各地大量地建成了采用鋼管混凝土的大跨拱橋。如廣東省南?？h三山西橋(1995
5、)、浙江省新安江望江大橋(1993)長江三峽工程三座公路拱橋—黃柏河大橋、下牢溪大橋和蓮沱大橋(1998)、廣西三岸O,江大橋‘1998)。1.3鋼管混凝土結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀與成果1.3.1鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的靜力性能研究以往學者對鋼管混凝土構(gòu)件的靜力性能進行了大量研究，并提出了計算公式。這類研究按照構(gòu)件受力狀態(tài)可分為軸壓構(gòu)件、純彎曲構(gòu)件和壓彎(包括偏壓)構(gòu)件，限于本文的篇幅，下面以軸壓構(gòu)件為例介紹一下目前的研究狀況。對鋼管混凝土軸心受壓短試件強度承載力的計算方法可歸納為兩類:一類是確定極限承載力;另一類是確定進入塑性工作階段的承載力。確定極限荷載的基本概念是:鋼管對核心混凝土提供了約束，
6、使混凝土三向受壓，從而提高了承載力，達到極限承載力時，鋼管縱向應力為零，環(huán)向應力達到屈服點，因而約束效應最大。然而，不少研究者通過試驗觀察到試件在達到極限狀態(tài)時，鋼管縱向應力并未降為零，環(huán)向應力也未達到單向受拉時的屈服點。近年來，國內(nèi)外很多研究者放棄了求極限荷載的方法，轉(zhuǎn)而采用以鋼管發(fā)展塑J勝，混凝土達極限為鋼管混凝土軸心受壓時的極限狀態(tài)。該類方法又分為考慮鋼管約束效應和不考慮，當然前者較為合理。該方法的關(guān)鍵是如何確定進入塑性階段時第一章緒論鋼管的縱向應力。不同的研究者采用了不同的理論，如塑性理論、八面體理論，最大剪應力理論，莫爾強度理論，所得結(jié)果大體相同。還有以限制縱向變形來確
7、定軸壓承載力，如對于圓鋼管混凝土，美國規(guī)范AC1319-89定義混凝土縱向應變?yōu)?000協(xié)￡時相應的承載力為強度承載力。對于并無明顯屈服階段的構(gòu)件，以變形達某一值為極限狀態(tài)時合理可行的。對鋼管混凝土軸心受壓時臨界力的計算方法可歸納為如下幾種:1.應用歐拉公式確定承載力。認為構(gòu)件的臨界力是鋼管和混凝土的歐拉臨界力之和，表達式為:Nc，=;r2(E,I,+E
