钢—混凝土组合柱的发展与应用

　　1985年，张正国和左明生通过试验研究得到方钢管混凝土轴压短柱达到承载极限状态的刚度条件，然后利用大挠度理论分析管壁的挠曲规律，由刚度条件得出侧向约束力，并进一步导出了方钢管混凝土轴压短柱承载力计算公式:
　　
　　式中，—混凝土抗压强度；
　　，—钢管和混凝土的截面面积；
　　—钢管的屈服强度；
　　—宽厚比。
　　2001年，韩林海等人采用统一理论对方钢管混凝土柱的强度承载力进行分析。根据800多个试件的计算结果，（=200-500Mpa，=20-60Mpa）的分析，建议轴向应力-应变关系曲线上应变为3000对应的名义应力为钢管混凝土轴压强度名义承载力指标，从而导出方钢管混凝土强度承载力计算公式：
　　
　　式中，，，
　　，
　　其中，—混凝土抗压强度和钢管的屈服强度。
　　该研究成果被国家军用标准《战时军港抢修早强型组合结构技术规程》采用。
　　在试验与理论研究的基础上，一些国家相继编制了钢管混凝土结构设计规范。美国制定的ACI318-65规范中，列入了轴心受压钢管混凝上柱的计算公式。1971年修订的ACI318-71则把钢管混凝土作为组合构件而单独分列，包括轴心受压和受弯工作的计算，该规范在1989年再一次被修订。此外，美国钢结构推荐的AISC-LRFD1986规范也规定了组合柱的设计方法。日本建筑学会AIJ于1967年制定了“钢管混凝土组合结构设计标准”，内容包括内填型、外包型以及内填外包型等三种截面，并先后在1980年和1997年进行了修订。在欧洲，关于钢管混凝土结构的设计规范，主要有欧洲标准化委员会编制的EC4，英国的BS5400，德国的D1N18806等。除日本AIJ规范对钢管混凝土柱还采用容许应力设计方法外，其他各国设计规范都采用了极限状态设计方法。与研究方面的热潮形成对比，20世纪六七十年代钢管混凝土结构的工程应用在欧美等国曾一度陷入低谷。究其原因，主要是管内混凝土的浇灌工艺未得到很好解决，人工现场向管内浇灌混凝土劳动强度大、造价高，因而影响了在工程应用中的竞争力，阻碍了它的应用与发展。
　　钢管混凝土结构技术在我国开发利用已有近半个世纪的历史。它在我国的应用和发展经历了两个阶段:从60年代中期到80年代中期为应用推广阶段，从80年代中期迄今为提高发展阶段[10]60年代中期，我国成功地将钢管混凝土柱应用到北京地铁车站工程和辽宁鞍山市三冶工业公司的制管车间。70年代又在冶金、造船、电力等行业的单层厂房和重型构架中得到成功的应用。1978年，钢管混凝土结构第一次被列入国家科学发展规划。80年代，根据建设部科技发展计划，在我国开展了较系统的科学试验研究，使钢管混凝土结构的计算理论和设计方法取得了长足的进展，己在圆形钢管混凝土柱的研究中领先于国际水平，并大致形成了三套计算理论和设计方法，集中体现在国家建材工业局编制的《钢管混凝土结构设计与施工规程》(JCJ01-89)[11]、中国工程建设标准化协会编制的《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS28:90)[12]和电力行业编制的《钢一混凝土组合结构设计规程》(DL/T5085-1999)[13]这三本行业规程中。1995年建设部将钢管混凝土结构技术列入科技成果重点推广项目。10年来，时逢盛世，国家经济迅猛发展，钢管混凝土技术在我国的高层建筑工程和大跨度桥梁工程中得到卓有成效的应用，已先后建起了世界最高的钢管混凝土超高层建筑(深圳赛格广场大厦，高291.6米，1999年建成)和跨度最大的钢管混凝土拱桥(广州丫髻沙桥，中跨360米，2000年建成)。2004年，《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS59:2004)颁布实施，国家标准《钢管混凝土结构技术规范》正在编制之中。可以预见，随着我国国民经济的迅速发展，在现代化的建设事业中，钢管混凝土必将会有更加广阔的发展前景。
　　参考文献
　　[1]中国工程建设标准化协会标准.矩形钢管混凝土结构技术规程(CECS159:2004).北中国计划出版社，2004.
　　[4]钟善桐.钢管混凝土结构(第三版).北京:清华大学出版社，2003.
　　[10]钟善桐.钢管混凝土结构在我国的应用和发展.建筑技术，2001,(02):2-4.
　　[11]国家建筑材料工业局标准.钢管混凝土结构设计与施工规程(JCJ01-89).上海:同济大学出版社，1989.
　　[12]中国工程建设标准化协会标准.钢管混凝土结构设计与施工规程(CECS28:90).北京:中国计划出版社，1992.
　　[13]中国电力行业标准.钢一混凝土组合结构设计规程(DL/T5085-1999).北京:中国电力出版社，1999.

 2/2   首页 上一页 1 2