大尺度矩形鋼管混凝土柱現(xiàn)場澆筑試驗和構(gòu)造

設計了5個截面長寬比不同的矩形鋼管混凝土構(gòu)件,對其進行了擬靜力試驗,分析其在低周反復荷載作用下的破壞形態(tài)、承載能力、變形能力、延性、滯回模型、耗能能力、強度退化、剛度退化等受力特性及抗震性能。研究結(jié)果表明,矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的耗能能力和塑性變形能力。截面長寬比不但影響曲線的數(shù)值,還會影響曲線的形狀,隨著截面長寬比的增大,水平承載力明顯提高,但試件的延性、變形能力和耗能能力有所下降,剛度退化、強度退化和試件受滑移的影響越來越明顯。

文章介紹了目前矩形鋼管混凝土柱-鋼梁半剛性連接節(jié)點的形式,概述了近年來國內(nèi)外關于矩形鋼管混凝土柱-鋼梁半剛性連接節(jié)點研究,提出了矩形鋼管混凝土柱-鋼梁半剛性連接研究方向的一些看法和建議。

矩形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點 作者：魏晨熙 作者單位：天津大學建筑工程學院土木工程系，天津300072 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/conference_7293873.aspx

矩形鋼管混凝土柱抗剪性能研究——對矩形鋼管混凝土柱抗剪性能的研究現(xiàn)狀、目前取得的研究成果和存在的問題進行了介紹與探討，并為其進一步的研究提出了一些建議，以完善我國相關的規(guī)范建設，推動鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的進一步發(fā)展。

矩形鋼管混凝土柱局部屈曲分析——在矩形鋼管混凝土柱中采用薄壁鋼板將引起局部屈曲，局部屈曲會降低鋼管混凝土柱的強度、延性和抗彎剛度。主要分析在偏心荷載作用下，矩形鋼管混凝土柱局部i臨界屈曲應力的變化情況。因此，通過引入應力梯度系數(shù)來描述偏心距...

帶約束拉桿矩形鋼管混凝土柱的偏壓性能——通過對7個帶約束拉桿和2個不設約束拉桿矩形鋼管混凝土短柱的單向偏心受壓試驗，研究了偏心率、約束拉桿水平間距對矩形鋼管混凝土短柱偏壓性能的影響．試驗結(jié)果表明：約束拉桿的設置有助于提高矩形鋼管混凝土偏壓短柱的...

在矩形鋼管混凝土柱中采用薄壁鋼板將引起局部屈曲,局部屈曲會降低鋼管混凝土柱的強度、延性和抗彎剛度。主要分析在偏心荷載作用下,矩形鋼管混凝土柱局部臨界屈曲應力σcr的變化情況。因此,通過引入應力梯度系數(shù)φ來描述偏心距,并應用伽遼金法推導出了矩形鋼管混凝土柱局部屈曲的臨界應力公式。從公式可知,隨著應力梯度系數(shù)φ的增加,矩形鋼管混凝土柱中外包鋼板的局部屈曲應力會減小。另外,完全的軸心壓力對矩形鋼管混凝土柱的局部屈曲是不利的。

采用有限元軟件abaqus,對不考慮鋼管壁與核心混凝土的粘結(jié),只設置傳力構(gòu)件的矩形鋼管混凝土軸壓柱進行研究分析。分析核心混凝土及鋼管壁的軸力-豎向位移曲線,得出設置傳力構(gòu)件的矩形鋼管混凝土柱的軸力-豎向位移曲線及混凝土工作承擔系數(shù)。通過對軸壓作用下設置傳力構(gòu)件的矩形鋼管混凝土柱性能的研究分析,驗證了可采用cecs159∶2004《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的相關規(guī)定對設置傳力構(gòu)件的矩形鋼管混凝土柱的軸壓承載力進行計算。

甘肅會展中心工程采用矩形鋼管混凝土梁柱,由于鋼管混凝土組合截面梁柱節(jié)點位置柱內(nèi)肋板開孔直徑僅為200mm,鋼管柱芯混凝土的灌注及振搗施工難度相當大。針對工程難點提出相應對策,并對頂升澆筑混凝土的配合比進行優(yōu)化及對原材料進行控制,詳細介紹了混凝土頂升施工工藝、關鍵技術(shù)及注意事項。結(jié)果表明,采用的頂升技術(shù)加快了施工進度,降低了安全風險。

帶約束拉桿矩形鋼管混凝土柱的偏壓性能 作者：龍躍凌，蔡健，longyue-ling，caijian 作者單位：華南理工大學土木工程系,廣東廣州,510640 刊名：華南理工大學學報（自然科學版） 英文刊名：journalofsouthchinauniversityoftechnology(naturalscienceedition) 年，卷(期)：2008，36(12) 被引用次數(shù)：0次 參考文獻(13條) 1.forlongrwstrengthofsteel-encasedconcretebeamcolumns1967(st5) 2.knowlesrb.parkrstrengthofconcrete-filledsteeltubularcolumns1969(st12) 3.schne

矩形鋼管混凝土柱施工的質(zhì)量控制 【摘要】本文以某太陽能高科技廠房為例，通過在整個建筑工程實施過程 中由于設計、施工的失誤發(fā)生的質(zhì)量問題，揭示矩形鋼管混凝土柱在設計、施工 中的特點和難點，試做一些探討和總結(jié)。 【關鍵詞】鋼管混凝土；泵送頂升澆注法；柱頂直接拋落法 當前，高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)矩形鋼柱被廣泛應用，在矩形鋼柱內(nèi)填充混凝土的 施工相繼被更多地采用，其主要原因是，采用鋼管混凝土代替鋼筋混凝土和結(jié)構(gòu) 鋼，可大幅度地節(jié)省鋼材、木材、水泥等結(jié)構(gòu)自重，理論分析和實踐表明，鋼管 混凝土與鋼結(jié)構(gòu)相比，在保持自重相近和承載能力相同的條件下，可節(jié)省鋼材約 50%，焊接工作量可大大減少；與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼材用量和承載能 力相當?shù)臈l件下，而鋼結(jié)構(gòu)的在橫截面面會減小約一半左右，從而加大了建筑的 空間面積，空間的有效實用面積也會大大增加，混凝土和水泥用量以及構(gòu)件自重 相應減少50%

矩形鋼管混凝土柱新型節(jié)點技術(shù)的應用——傳統(tǒng)的鋼管混凝土柱和混凝土梁的連接節(jié)點處采用的環(huán)梁，構(gòu)造復雜，施工難度大。將柱梁節(jié)點優(yōu)化為無環(huán)梁的新型節(jié)點，施工起來方便、簡潔，既能保證工程質(zhì)量，又能加快施工速度。

以某工程為例,通過矩形鋼管混凝土柱設計、施工的工程實踐,對泵送頂升澆筑法和柱頂直接拋落法的適用條件、施工特點、質(zhì)量控制要點進行對比分析。結(jié)果表明,矩形鋼管混凝土柱高拋工藝實施過程中鋼柱未產(chǎn)生有害變形,鋼柱焊縫未發(fā)現(xiàn)開裂現(xiàn)象,板壁未屈服變形,柱內(nèi)混凝土的強度也達到了設計要求,具有較好的安全性和可行性。

假設核心混凝土為剛性,矩形鋼管混凝土柱的鋼管板件在非加載邊受到彈性約束而確定出鋼管壁板的局部屈曲模型。為了推導出方鋼管混凝土柱在軸壓下鋼管管壁的局部屈曲臨界應力,我們采用了能量法。通過計算能夠充分表明,核心混凝土能夠有效的提高鋼管管壁抵抗局部屈曲的能力。

本文以某太陽能高科技廠房為例,通過在整個建筑工程實施過程中由于設計、施工的失誤發(fā)生的質(zhì)量問題,揭示矩形鋼管混凝土柱在設計、施工中的特點和難點,試做一些探討和總結(jié)。

矩形鋼管混凝土柱的特點及算例——概述了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的基本力學原理，介紹了矩形鋼管混凝土柱相比鋼筋混凝土柱和鋼柱具備的優(yōu)點，并以實際工程為例，指出了完整的承載力計算過程，從而為該類結(jié)構(gòu)設計積累了經(jīng)驗。

通過對7個帶約束拉桿和2個不設約束拉桿矩形鋼管混凝土短柱的單向偏心受壓試驗,研究了偏心率、約束拉桿水平間距對矩形鋼管混凝土短柱偏壓性能的影響.試驗結(jié)果表明:約束拉桿的設置有助于提高矩形鋼管混凝土偏壓短柱的延性,延遲鋼管的局部屈曲;帶約束拉桿矩形鋼管混凝土柱的偏壓承載力隨偏心率的增大而減小;在偏心率相同的條件下,試件延性隨拉桿水平間距的減小而增大.試件承載力的數(shù)值計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好,而國內(nèi)現(xiàn)有規(guī)程的計算結(jié)果總體上低估了帶約束拉桿矩形鋼管混凝土偏壓試件的承載力.

介紹了國內(nèi)外矩形鋼管混凝土柱受力性能關鍵影響因素的研究進展,主要包括鋼管板件局部屈曲行為、混凝土橫向約束效應、加勁肋設置、鋼管和混凝土間的界面抗剪強度及混凝土的收縮和徐變五個方面,指出了矩形鋼管混凝土柱需進一步研究的方向。

開展了2個構(gòu)造不同的矩形鋼管混凝土柱—h型鋼梁隔板貫通式節(jié)點試驗,重點研究了低周反復荷載下節(jié)點的滯回曲線、破壞形態(tài)、位移延性等指標.結(jié)果表明2個節(jié)點的破壞形態(tài)均為梁端形成塑性鉸;實現(xiàn)了"強柱弱梁"、"強節(jié)點弱構(gòu)件"的設計目標;2個節(jié)點的滯回曲線均呈梭形,表現(xiàn)出較好的耗能性能;節(jié)點構(gòu)造對其位移延性影響顯著.

通過9個節(jié)點模型的低周反復荷載試驗,研究了方鋼管混凝土柱與鋼梁相接節(jié)點的抗震性能。試驗結(jié)果表明,試件有很好的彈塑性變形能力和較好的耗能能力,滯回曲線比較飽滿;達到最大承載力時,大部分試件的鋼管柱轉(zhuǎn)角即層間位移角超過1/100;承載力下降時,滯回曲線的捏攏不明顯;含鋼率對內(nèi)隔板式節(jié)點承載力影響很大,尤其是柱壁厚度;內(nèi)隔板節(jié)點比錨定式節(jié)點具有更好的承載能力,但延性比后者要小;t字形節(jié)點壓彎性能比拉彎性能更好。用ansys程序?qū)υ囼炦M行了計算機模擬對比。

通過改變端彎矩比、荷載偏心率等參數(shù),對矩形鋼管混凝土不等端彎矩偏壓柱的力學性能進行了試驗研究,并在此基礎上對其受力全過程進行了有限元模擬計算。結(jié)果表明,由于構(gòu)件細長比較小,其最終破壞形態(tài)為端部鼓曲破壞;剛度和極限荷載隨構(gòu)件荷載偏心率增大而減小,延展性增加;有限元計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合。

?？貒H廣場工程為帶有伸臂桁架的矩形鋼管混凝土框架-鋼梁-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)體系。其外框筒為矩形鋼管混凝土柱,柱截面大、鋼板較厚,拼裝精度和焊接質(zhì)量控制難度大。介紹了大截面矩形鋼管混凝土柱工廠制作、現(xiàn)場吊裝、安裝、混凝土澆筑及檢測等施工技術(shù),并通過施工過程中的工藝優(yōu)化,有效解決了施工技術(shù)難題,保證了鋼管混凝土柱的施工進度和質(zhì)量。