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钢管混凝土在住宅建筑中的应用 |
| 2008-1-12 16:13:26 进入评论 |
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摘 要：简要介绍了钢管混凝土的发展史和研究进展及其在实际工程中的应用，阐述了钢管混凝土在钢结构住宅建筑中应用的特点及工程应用，并对今后需要进一步研究的问题进行了展望。
关键词：钢管混凝土 住宅建筑 多高层建筑 工程应用
对钢管混凝土力学性能的研究存在各种不同的研究方法，如实验研究、实验系数回归、极限状态分析法、以及纤维模型法和有限元法等的数值解法[3-4]，它们的区别在于如何估算钢管与核心混凝土之间的相互约束作用，这种约束作用的存在导致了其力学性能的复杂性。由于研究者们从不同角度对上述问题进行研究，对钢管和混凝土之间的紧箍效应理解不同，因此所获计算方法和计算结果就会有所出入。各国研究者分别对钢管混凝土构件在静力、动力、火灾作用下以及钢管混凝土与钢梁或钢筋混凝土梁组成的框架结构的力学性能进行了系统研究[1-4]。世界各国在有关研究成果的基础上分别制订了钢管混凝土结构设计与施工规程，如欧洲的EC4（1996）、DIN18800（1997），美国的ACI-319-89、SSLC（1979）、LRFD（1994），日本的AIJ（1980，1997）。我国是在上世纪60年代开始研究钢管混凝土的，主要集中在钢管中灌素混凝土，虽然起步较晚，特别是近十几年取得了令人瞩目的成就，已颁布了几个设计规程，如JCJ01-89、CECS28：90、DL/T5085-1999和GJB1029-2001。这些规程的制定，拉开了钢管混凝土在我国建筑业中广泛应用的序幕。
近十几年，钢管混凝土被广泛地应用于拱桥和空间桁架梁式桥梁结构中。据不完全统计，截止1999年，我国共建造钢管混凝土拱桥一百多座，钢管混凝土劲性骨架拱桥10余座。与此同时，钢管混凝土在我国高层和超高层建筑中的应用发展很快，经历了由局部柱子采用，到大部分柱子采用，最后发展到全部柱子采用的过程。其中局部采用钢管混凝土柱子的高层建筑有：福建泉州市邮电局大楼（高87。5m）、福建南安邮局大厦、福州环球广场、广州好世界广场（116。3m）、北京四川大厦、福建省政府屏山综合楼二区；大部分柱子采用的有：厦门阜康大厦（86。5m）、北京世界金融中心大厦（120m）、广州新中国大厦（201。8m）、深圳市邮电信息中心大厦、天津工商银行办公大楼；全部柱子采用的有：厦门金源大厦（96。1m）、天津今晚报大厦（137m）、深圳赛格广场大厦（291。6m）、上海陆海工程（84。7m）等。其中深圳赛格广场大厦获得2000年国家科技进步二等奖，这是我国自行设计、自己加工制造自己施工并全部采用国产钢材、自行投资的第一个组合结构高层建筑。钢管混凝土在桥梁及高层建筑中的应用迈出了其在实际工程中应用的第二步。
近十年，钢管混凝土被应用于叠合柱。随着对钢管混凝土理论研究的深入和工程应用的日益广泛，提高钢管混凝土的抗火性能和核心高强混凝土的脆性等问题成为迫切需要解决的问题。目前，解决这一问题主要有两种方法：其一是通过在钢管内填充配筋混凝土或钢纤维混凝土来解决钢管混凝土的脆性问题，通过在钢管外表面喷吐防火涂料来解决钢管混凝土的抗火问题；其二是采用叠合柱。叠合柱是将钢管混凝土布置在柱的核心，外面再包围灌浇一圈钢筋混凝土所形成的钢管、管内素混凝土和管外钢筋混凝土三种材料组合的组合柱[5]。叠合柱由于外包混凝土，所以其防火、耐腐性较好，同时，因总轴力的相当大部分由核心内钢管混凝土承担，外围混凝土分担（按竖向刚度比分配）的轴压力小，因此轴压比也较小，具有良好的延性。目前，辽宁地区采用叠合柱结构的工程有：沈阳日报大厦（105m）、辽宁省邮政枢纽（96。6m）、辽宁物产大厦（100m）、沈阳和泰大厦（75。6m）、沈阳和平区地税局（76。8m）、沈阳电力花园双塔（110m）、沈阳方圆大厦（99。8m）、沈阳富林广场（125m）、大连边业银行大厦（200m）[5]。钢管混凝土在叠合柱中的应用迈出了其在实际工程中应用的第三步。 |
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