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1、4. 钢管混凝土结构,4.1 概 述 4.2 钢管混凝土的约束作用分析 4.3 复杂应力下钢材和混凝土的性能 4.4 钢管混凝土受压构件:轴压；偏压；格构式 4.5 钢管混凝土受弯构件 4.6 钢管混凝土一般构造 4.7 钢管混凝土动力性能,（1）发展简介,4.1 概 述,最初目的：,桥墩钢管的防锈蚀 英国的 Seven 1879年； 高层柱的防火问题欧洲、美国19世纪末期,理论基础：,螺旋配筋套箍混凝土 法国的 Conidere 1902年,发展历程：,不考虑混凝土作用简单叠加考虑组合作用,发展现状：,理论方面：约束混凝土；统一理论等； 构件、节点、体系：静力、动力、抗火、长期效应； 实践方
2、面：电厂、地铁、塔架、拱桥、高层中大量应用,我国：50年代开始系统的试验研究规程（电力部；建 材部；地方规程：上海、福建等）,（2）钢管混凝土的形式:,多边形钢管混凝土柱；薄壁钢管混凝土柱,按截面分：,按受力特点分：,（3）钢管混凝土的特点,承载力高：钢管无屈曲问题屈曲模式改变； 约束混凝土，三向受压,延性、抗震性能好：,施工迅速、快捷：立体施工；旋转施工；逆作法,防火、防腐性能优越： 玻璃熔窑事故； 深圳赛格广场仅防火涂料一项节约造价280万,大量工程实践表明，受压构件采用钢管混凝土： 比普通钢筋混凝土节约混凝土50%，钢材用量略高或相等，并能减轻自重50%左右； 和钢结构相比，可节约钢材5
3、0%； 总体造价比钢筋混凝土略高，比钢结构低。,经济性好：,解决了胖柱问题,（4）应 用,单、多层厂房：,设备支架柱、栈桥柱：,地铁站台柱：,送变电塔：,桩、桁架压杆：,高度159米,空间结构：,高层结构：,桥梁结构：,4.2 钢管混凝土约束作用分析,（1）受力状态分析,（2）约束作用的产生机理,钢管和混凝土波桑比变化未退火处理,钢管和混凝土波桑比变化退火处理,4.3 复杂应力下钢材和混凝土的性能,（1）钢材性能,一次压缩时的应力和波桑比：,三向受力时的屈服点及应力应变关系：,弹塑性阶段的切线模量：,弹塑性阶段的波桑比：,残余应力 对强度、模量及波桑比的影响可参见有关材料！,（2）三向应力混凝土性能,基本原理：,计算方法：,钟善桐试验公式 1980-1981,4.4 钢管混凝土受压构件,（1）试验研究,试验概况与现象：,荷载应变关系：,含钢率的影响：,偏心受压构件：,（2）受力全过程分析,轴心受压构件：,偏心受压构件：,（3）轴心受压构件承载力影响因素,含钢率的影响：,钢材和混凝土的影响：,套箍系数的综合影响：,构件长系比的影响：,偏心矩的影响：,（4）轴心受压短柱承载力计算,按极限承载力确定：,按进入塑性时的承载力确定：,（5）轴心受压柱承载力计算,
