土木創(chuàng)新思維

鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)

孟永頎18723760和田十二法我國(guó)學(xué)者許立言、張?？趭W斯本稽核問(wèn)題表基礎(chǔ)上，借用其基本原理，加以創(chuàng)造而提出的一種思維技法。對(duì)奧斯本稽核問(wèn)題表法的一種繼承又是一種大膽的創(chuàng)新。加一加混凝土鋼管壁普通鋼筋混凝土柱子的問(wèn)題普通的鋼筋混凝土柱子抗壓性能高，但是受彎性能差。還可能出現(xiàn)“軟頂”現(xiàn)象，柱頂部砂漿多，石子少，表面疏松、裂縫，還可能出現(xiàn)漏筋?；炷翝仓駬v時(shí)，鋼筋的墊塊移位，或墊塊太少，甚至漏放，鋼筋緊貼模板致使拆模后露筋；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)截面較小，鋼筋偏拉過(guò)密，大石子卡在鋼筋上，水泥漿不能充滿鋼筋周圍，產(chǎn)生露筋；因混凝土配合比不準(zhǔn)確，澆筑方法不當(dāng)，混凝土產(chǎn)生離析；本模板濕潤(rùn)不夠，混凝土表面失水過(guò)多，或拆模時(shí)混凝土缺棱掉角，造成露筋。鋼管混凝土結(jié)合的優(yōu)勢(shì)

混凝土的抗壓強(qiáng)度高。但抗彎能力很弱，而鋼材，特別是型鋼的抗彎能力強(qiáng)，具有良好的彈塑性，但在受壓時(shí)容易失穩(wěn)而喪失軸向抗壓能力。

而鋼管混凝土在結(jié)構(gòu)上能夠?qū)⒍叩膬?yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，可使混凝土處于側(cè)向受壓狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度可成倍提高.

同時(shí)由于混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發(fā)揮作用，從而大大地提高了承載能力。鋼管混凝土結(jié)合的優(yōu)勢(shì)承載力高、延性好，抗震性能優(yōu)越施工方便，工期大大縮短有利于鋼管的抗火和防火耐腐蝕性能優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)管柱承載力混凝土柱承載力組合結(jié)構(gòu)混凝土承載力承載力高、延性好，抗震性能優(yōu)越

鋼管混凝土柱的承載力高于相應(yīng)的鋼管柱承載力和混凝土柱承載力之和。鋼管和混凝土之間的相互作用使鋼管內(nèi)部混凝土的破壞由脆性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄云茐?，?gòu)件的延性性能明顯改善，耗能能力大大提高，具有優(yōu)越的抗震性能。施工方便，工期大大縮短鋼管混凝土柱的零件較少，焊縫少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，柱腳常采用在混凝土基礎(chǔ)上預(yù)留杯口的插入式柱腳，因而工廠制造比較簡(jiǎn)單，同時(shí)構(gòu)件自重較小，運(yùn)輸和吊裝也較易，施工很簡(jiǎn)便，而且鋼管混凝土柱采用板材卷制，板材厚度都不大，一般在40mm以內(nèi)，無(wú)論工廠焊接和現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行對(duì)接，都沒(méi)有什么困難。有利于鋼管的抗火和防火由于鋼管內(nèi)填有混凝土，能吸收大量的熱能，因此遭受火災(zāi)時(shí)管柱截面溫度場(chǎng)的分布很不均勻，增加了柱子的耐火時(shí)間，減慢鋼柱的升溫速度，并且一旦鋼柱屈服，混凝土可以承受大部分的軸向荷載，防止結(jié)構(gòu)倒塌。組合梁的耐火能力也會(huì)提高，因?yàn)殇摿旱臏囟葧?huì)從頂部翼緣把熱量傳遞給混凝土而降低。經(jīng)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明:達(dá)到一級(jí)耐火3小時(shí)要求和鋼柱相比可節(jié)約防火涂料1/3一2/3甚至更多，隨著鋼管直徑增大，節(jié)約涂料也越多。耐腐蝕性能優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)鋼管中澆注混凝土使鋼管的外露面積減少，受外界氣體腐蝕面積比鋼結(jié)構(gòu)少得多，抗腐和防腐所需費(fèi)用也比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省。工程應(yīng)用20世紀(jì)50年代前蘇聯(lián)、美國(guó)、日本和歐洲部分先進(jìn)國(guó)家對(duì)其進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，并在一些房屋建筑和橋梁工程中得到應(yīng)用60年代中期我國(guó)鋼管混凝土的研究首例應(yīng)用為北京的地鐵工程80年代初解決了進(jìn)行鋼管柱的混凝土澆灌復(fù)雜工藝問(wèn)題，既保證了工程質(zhì)量，又降低了工程造價(jià)80年代末至90年代我國(guó)的鋼管混凝土工程應(yīng)用也進(jìn)入成熟階段，并居世界前列將其拓展為公路與城市拱橋和高層與超高層建筑的兩大工程應(yīng)用領(lǐng)域20世紀(jì)末鋼管混凝土無(wú)論是理論研究還是工程應(yīng)用，我國(guó)均已處于世界前列。工程應(yīng)用-典型實(shí)例美國(guó)西雅圖的聯(lián)合廣場(chǎng)大廈

這是一座58層、高220米的的建筑物，在核心筒中采用四根φ3050mm鋼管砼管柱，建筑物的用鋼量?jī)H為58公斤/平方米，于80年代末建成?！衩绹?guó)西雅圖的太平第一中心大廈

這是一座44層高的建筑物，在核心筒中采用八根φ2300mm鋼管砼管柱，周邊采用φ760mm鋼管砼管柱，于90年代初建成。與全鋼結(jié)構(gòu)相比，該建筑物大致節(jié)約一半鋼材左右。●日本琦玉縣雄師廣場(chǎng)高層住宅樓

這是日本第一座最高的采用鋼管砼結(jié)構(gòu)的高層建筑，設(shè)計(jì)55層、高185.8米，于1998年建成?！裰袊?guó)福建泉州市郵局大樓等15座高層建筑

中國(guó)福建泉州市的郵局大樓，是我國(guó)第一座采用鋼管砼結(jié)構(gòu)的高層建筑，16層，高87.5米，于1992年建成。廈門阜康大廈，25層，高86.5米，1994年建成;廈門金源大廈，地下水層，30層，高96米，1995建成;廣州好世界廣場(chǎng)，地下3層，地上22層，高116.3米，1995年建成;天津工商銀行辦公大樓，地下2層，地上36層，高125.5米，1996年建成;福州環(huán)球廣場(chǎng)，地下3.5層，地上38層，1997年建成;福州僑益大廈，地下2層，地上32層，高115.7米，1997年建成;天津今晚報(bào)大廈，地下2層，地上38層，高137米，1997年建成;北京世界金融中心大廈，地下3層，地上33層，高156米，1998年建成;深圳郵電信息樞紐中心大廈，地下3層，地上48層，高180米，1998年建成;廣州新中國(guó)大廈，地下5層，地上43層，高200米，1999年建成;重慶環(huán)球廣場(chǎng)大廈，地下2層，地上31層，高110.6米，1998年建成;昆明邦克大廈，地下3層，地上36層，高126.1米，1998年建成;重慶世界貿(mào)易中心，地下5層，地上55層，高210米，1999年建成;深圳賽格廣場(chǎng)大廈，地下4層，地上72層，高291.6米，1999年建成。