鋼管混凝土結(jié)構(gòu)傅昶彬課件系列三

四川大學(xué)建環(huán)學(xué)院

2015.9傅昶彬課件系列—組合結(jié)構(gòu)第六章鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（3）主要內(nèi)容◆拉、彎和壓彎構(gòu)件承載力驗算◆鋼管混凝土格構(gòu)式柱設(shè)計◆新型鋼管混凝土柱

6.2鋼管混凝土構(gòu)件設(shè)計6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算2.軸心受拉構(gòu)件

軸心受拉，鋼管為雙向受拉狀態(tài)，有利材料強度發(fā)揮，受約束鋼管軸心受拉承載力比不受約束軸心受拉承載力要高。取定鋼管混凝土三向本構(gòu)模型，當含鋼率α=

0.04～0.2時，由數(shù)值計算有：軸心受拉承載力公式，福建《規(guī)程》考慮約束效應(yīng)，CECS××《規(guī)程》忽略約束效應(yīng)。6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算3.受彎構(gòu)件M-φ曲線圓鋼管混凝土矩形鋼管混凝土◆福建《規(guī)程》單向彎矩雙向彎矩◆CECS××《規(guī)程》可按壓彎公式取N=0計算？P1626.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算4.壓彎構(gòu)件中建院-長柱試驗方案

為了能較好地觀察長細比和偏心率對鋼管混凝土柱力學(xué)行為的影響，并據(jù)之建立承載力計算方法，中建院采用了棋盤式的試驗方案。e0/rcL/DCECS28《規(guī)程》以此試驗為據(jù)建立壓彎構(gòu)件承載力公式6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算4.壓彎構(gòu)件中建院長細比影響經(jīng)驗公式對國外資料的校核6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算4.壓彎構(gòu)件長細比L0/D總折減系數(shù)中建院-偏壓柱總折減系數(shù)試驗結(jié)果匯總6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算4.壓彎構(gòu)件中建院-偏心距影響系數(shù)6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算4.壓彎構(gòu)件不同方式得到的N-M相關(guān)曲線6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算4.壓彎構(gòu)件ξ↓ξ↑←→由數(shù)值計算及參數(shù)分析，圖中A點坐標圓管和矩管具體表達式見P162-163式6-47和式6-48可按直線描述可按拋物線描述6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算4.壓彎構(gòu)件◆福建《規(guī)程》計算方法平面內(nèi)平面外（只針對矩管）◆CECS28《規(guī)程》計算方法6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算4.壓彎構(gòu)件◆CECS159《規(guī)程》計算方法對于矩管壓彎構(gòu)件，要求分別驗算強度和穩(wěn)定。其穩(wěn)定計算公式與鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范的壓彎構(gòu)件計算公式有一定的相似度。見P165—P167例題6-3例題6-4用此公式無法計算受彎構(gòu)件的承載力6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算5.局部受壓在基頂和柱頂可能出現(xiàn)局部受壓情形?；斍樾慰砂础痘煲?guī)》局壓公式處置，柱頂鋼支座局壓可按教材公式解決。福州大學(xué)劉威博士論文鋼管混凝土局部受壓時的工作機理研究6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算5.局部受壓局部受壓示意圖◆圓形鋼管◆矩形鋼管6.鋼管初應(yīng)力影響的驗算6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算無初應(yīng)力有初應(yīng)力初應(yīng)力對偏壓柱N-um的影響初應(yīng)力最多可使極限承載力降低20%。福建《規(guī)程》規(guī)定，鋼管初應(yīng)力不宜超過0.35φsf,當超過時,鋼管混凝土承載力應(yīng)乘影響系數(shù)，即7.長期荷載作用的影響6.2.3鋼管混凝土構(gòu)件承載力驗算◆長期荷載作用對承載力的影響混凝土徐變將造成鋼管與混凝土的內(nèi)力重分布、抗彎剛度降低、撓度增大和承載力降低?！艉诵幕炷潦湛s的計算混凝土收縮可能使鋼管脫空，降低承載力和工作可靠性。對較大截面尺寸的鋼管混凝土，可采用美國工程師協(xié)會規(guī)范公式計算收縮應(yīng)變量，然后在混凝土中添加適量的膨脹劑消除其收縮。6.2.4鋼管混凝土格構(gòu)式柱的設(shè)計1.格構(gòu)式住的組成雙肢格構(gòu)柱6.2.4鋼管混凝土格構(gòu)式柱的設(shè)計1.格構(gòu)式住的組成三肢格構(gòu)柱四肢格構(gòu)柱6.2.4鋼管混凝土格構(gòu)式柱的設(shè)計2.剪切變形對虛軸穩(wěn)定性的影響◆實腹構(gòu)件考慮剪切變形的臨界壓應(yīng)力◆格構(gòu)式構(gòu)件換算計算長度考慮鋼管混凝土特性的計算公式見P175表6-86.2.4鋼管混凝土格構(gòu)式柱的設(shè)計3.格構(gòu)柱的設(shè)計單向壓彎可采用雙肢或三肢格構(gòu)柱，雙向壓彎可采用四肢格構(gòu)柱，肢距及各肢截面尺寸初估計算確定?！糨S心受壓格構(gòu)柱承載力計算據(jù)福建《規(guī)程》◆壓彎格構(gòu)柱承載力計算6.2.4鋼管混凝土格構(gòu)式柱的設(shè)計3.格構(gòu)柱的設(shè)計據(jù)福建《規(guī)程》套用《鋼規(guī)》格構(gòu)柱平面內(nèi)穩(wěn)定公式6.蛇2.韻5新型允鋼管動混凝蘭土柱1.鋼管自陷密實混充凝土混凝土鼓摻用活鼠性細料沸，降低著水灰比烤，不需遭振搗，禮施工無胃噪音污憐染。2.薄壁鋼佛管混凝徒土鋼管壁猶厚≤3m川m,可減少竊用鋼量票，更易裕施焊，傍降低工習(xí)程造價群。關(guān)注賠問題是礎(chǔ)鋼管局菌部失穩(wěn)禾。加勁肋加勁肋拉桿隅撐提高薄專壁鋼管災(zāi)局部穩(wěn)樓定構(gòu)造數(shù)措施3.中空乞夾層葬鋼管乎混凝謊土6.財2.肉5新型鋼蠻管混凝旅土柱中空夾捎層鋼管邪混凝土免截面形隆式自重輕胞，剛度辣大，內(nèi)擾管抗火呈性更好筍（但要動考慮防躁爆），貍可有廣禁泛的工咸程應(yīng)用黎。目前規(guī)羽范級試踩驗研究骨尚不夠耽，故承雷載力計晝算可按令實心鋼題管混凝馬土的計迎算公式樸作適當膨修正。6.2閘.5新型鋼臘管混凝艙土柱4.不銹信鋼管萬混凝礦土除有與歐普通鋼家管混凝貼土相似捧的良好板力學(xué)性藝能外，愛還具有誕優(yōu)越的椅耐久性裝能，可奇用于重放要建筑村物、海尸洋平臺綠和橋墩巷橋塔。赫斯樣特大綁廈箏建于20戒06年，20網(wǎng)08年獲陶國際兩高層建件筑獎裂，7.脂95萬m2,46層，182烘m高。香港討昂船翁洲大明橋橋陳墩堅建于200眼9年，主跨10夜18痛m,橋塔喜高度29逃8米。6.2卷.5新型下鋼管茅混凝汗土柱4.不銹鋼披管混凝灰土不銹按鋼與暑碳素興鋼σ-ε曲線不銹播鋼與揮普通映碳素腿鋼性刮能存袍在差朗異：◆比例極楊限◆變形能染力◆耐火性搜能受力程構(gòu)件茫承載么力應(yīng)伸進行懷試驗史研究板。奧氏體棟不銹鋼碳素長鋼雙重不宣銹鋼5.追FR架P約束施鋼管壯混凝狗土6.碑2.蘆5新型鋼猾管混凝街土柱FR嫩P（Fi鮮be省r擊re頃in少fo孩rc截ed悶p鹿ol朋ym墾er）——纖維增開強復(fù)合么塑料,有碳藥纖維(最CF危RP濁)、玻尊璃纖慣維(渠GF鄭RP婦)、及芳堵綸纖維(A涌FRP陷)等。FR拼P材料特妖點：◆抗拉衣強度限高，善抗剪碰強度鴿低，笑抗火云性能嚴差◆抗腐已蝕性蛾和耐揚久性準好◆自重輕泰，便于樓施工F