钢管混凝土

摘要： 钢管混凝土(CFST)构件因其具有良好的抗压、抗弯、抗剪能力,近年来被广泛用于各类型工程结构之中。鉴于CFST施工过程中,钢管与内部混凝土之间可能出现离析、剥离等缺陷,会降低或破坏钢管与混凝土的协同作用,导致承载力降低等问题。在受到极端荷载下,严重时会导致较大安全隐患和失效可能。因此,开展CFST剥离损伤检测十分必要。该文试制了采用超声能量扩散进行构件损伤检测的测试平台;对一批预设界面剥离损伤的方形截面CFST柱进行了不同频率超声波、考虑不同剥离尺寸影响的实测研究,得到归一化扩散及耗散系数,并以此作为管壁与内部混凝土剥离的检测指标;基于最佳激发频率提出CFST界面损伤判定依据,并采用COMSOL软件进行数值模拟验证。结果表明:归一化扩散及耗散系数对剥离损伤尺寸较敏感,可作为探明损伤规律性的重要参数。提出的CFST界面损伤判定模型与仿真试验吻合良好,最小误差为3.03%,平均误差小于10%,表明损伤判定模型能准确、有效定量识别钢管与核心混凝土间的界面剥离损伤,可拓展应用于同类型构件的损伤诊断和预判。

摘要： 为了进一步提高方钢管混凝土柱的轴压承载力,改善其局部屈曲,提出一种新的穿孔肋-拉杆约束方钢管混凝土柱.在试验基础上,数值模拟穿孔肋-拉杆约束方钢管混凝土柱的轴压破坏形态、极限承载力和延性.对比分析仅设加劲肋方钢管混凝土短柱和加劲肋宽厚比不同的穿孔肋-拉杆约束方钢管混凝土短柱在相同条件下的轴压性能,结果表明,穿孔肋-拉杆约束方钢管混凝土柱破坏时,沿高度和横截面方向的变形分布比仅设加劲肋短柱更加均匀,且有更高的承载力和延性.随着穿孔肋宽厚比增加,穿孔肋与拉杆的协同作用逐渐增强,轴压承载力、延性都呈现出递增趋势.与试验结果对比可知,模拟与试验结果的荷载-位移曲线在弹性上升段和弹塑性上升段吻合最好,极限承载力差值在2％以内.穿孔肋-拉杆约束方钢管混凝土柱的数值模拟分析对其在工程实际中的应用有重要的参考价值.

摘要： 钢管混凝土系杆拱桥是一种结构受力合理、线性美观的结构体系,解决了拱桥高强度材料的应用和少支架施工的两大难题,能最大限度地保证桥下的净空,在桥梁工程中的应用发展迅速。引江济淮工程(安徽段)引起既有宁西铁路改建及交叉河道工程中,宁西铁路上行线跨江淮运河大桥,主桥为跨径128 m的单跨下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥。文章介绍了该桥的总体布置、施工方法,对于技术要点和施工监测要点进行了分析,为今后同类型的项目施工积累了经验,提供了技术参考。

摘要： 在经济发展的过程中,道路桥梁的建设规模也越来越大。与此同时,随着钢管混凝土技术的发展,系杆拱桥建设数量也越来越多,为了提高系杆拱桥施工质量,施工单位应对其施工技术进行分析,达到控制其施工质量的目的。该文以某桥梁为例,对其钢管混凝土系杆拱桥各环节施工技术要点进行分析,旨在为今后钢管混凝土系杆拱桥施工提供借鉴。

摘要： 为研究脱空对钢管混凝土拱肋偏压性能的影响,以某上承式钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱肋脱空检测结果为依托,采用Abaqus有限元软件建立模型,分析不同脱空率下圆钢管混凝土偏心受压短柱的破坏模式、累积塑性应变、钢管环向应力、极限承载力等,并提出在钢管内侧焊接PBL加劲肋的构造优化方案以降低脱空影响。结果表明:核心混凝土脱空导致钢管中部出现大面积凹曲,凹曲程度和累积塑性应变随脱空率的增大而增大;在轴向平均应变小于800με时,钢管对混凝土基本无约束力,后期随着脱空高度增加套箍效应逐渐减弱;极限承载力随脱空率的增大而降低,降低幅度逐渐减缓;PBL加劲肋可改善脱空构件的破坏模式,在增加一定含钢率的情况下,显著提高极限承载力,降低脱空带来的影响。

摘要： 为研究拱脚在施工过程中的应力分布变化规律,以一座大跨度铁路连续梁-钢管混凝土拱组合桥为对象,采用MIDAS Civil和Ansys软件分别建立桥梁的整体模型和拱脚实体模型,对拱脚在各施工阶段的受力特性进行分析,并通过现场实测验证了可靠性。结果表明,拱脚在施工过程中基本处于受压状态;拱脚受力最不利位置为拱肋与拱座交汇处,且该处拱肋下弦管拉应力与拱肋竖向荷载大小呈正相关,为防止拱脚开裂,在施工时应注意控制吊杆张拉力和桥面系荷载大小。

摘要： 为了实现窄截面钢管混凝土柱与竖向穿心板式连接构造合理布置,以及快速施工装配、便于混凝土浇筑、直接有效传力等功能,提出一种水平穿心板式钢管混凝土柱-钢梁栓接节点,并在该节点单调加载试验基础上,对其加载过程、破坏模式及力学性能进行试验及有限元模拟对比分析.结果表明:有限元模拟分析与试验加载过程吻合较好,受力过程均可分为弹性阶段、滑移阶段、强化阶段、破坏阶段;节点可能出现的破坏模式主要有梁受压翼缘屈曲、腹板鼓曲及受拉翼缘连接中螺孔削弱截面的塑性变形破坏3种;该节点按刚度分类属于半刚性连接,节点具有较高承载力,延性系数均大于6,塑性转角均大于0.035,满足相关规范的要求.

摘要： 运用有限元软件ANSYS建立钢管混凝土桁架焊接T型管节点模型,进行支管轴向拉力作用下管节点热点应力集中系数(Stress Concentration Factor,SCF)研究。结果表明:T型管节点的主管冠点处SCF与管径比、径厚比和壁厚比均成正相关,而主管鞍点处SCF虽与径厚比和壁厚比成正相关,但与管径比呈负相关;相比于主管,支管SCF整体水平较低,且随几何参数变化幅度较小;主管SCF沿管节点相贯线的分布模式与管径比、径厚比相关,但受壁厚比的影响很小;管节点SCF最大值与径厚比、壁厚比成正相关,随管径比的变化规律与径厚比的取值有关;基于有限元计算结果,可推导出钢管混凝土桁架焊接T型管节点SCF最大值计算式。

摘要： 内置FRP管的钢管混凝土边框剪力墙由钢筋混凝土、钢管混凝土和FRP约束混凝土组合而成,具有优良的力学性能和抗震性能。结合拟静力试验结果,对该组合剪力墙的受力机理进行研究,并对钢管混凝土和内置FRP约束混凝土的应力状态进行分析和简化,从而建立内置FRP管的钢管混凝土边框剪力墙的极限承载力计算公式。通过与试验结果的对比分析,验证该承载力公式的正确性和适用性,为进一步的研究以及推广应用提供可靠的理论依据。

摘要： 在钢管混凝土组合结构的质量检测中,超声波扫描成像技术具有较高的应用优势。本文介绍了超声波在钢管混凝土中的4种传播形式,以及其在钢管混凝土中的检测机理;阐述了超声波检测的平面法、预埋声测管法与混合法;依托某公路桥钢管混凝土检测案例,探讨了检测效果。

摘要： 基于对传统预应力混凝土连续刚构桥的优化,提出了钢管混凝土组合桁梁桥结构形式,即上部结构采用矩形钢管混凝土组合桁梁,下部结构采用圆形钢管混凝土格构式桥墩.采用数值分析手段对比研究了传统预应力混凝土连续刚构桥、连续刚构优化桥型及新型钢管混凝土组合桁梁桥在近、远场地震作用下的抗震性能.结果表明:钢管混凝土组合桁梁桥、连续刚构优化桥型抗震性能要明显优于传统混凝土连续刚构桥,且钢管混凝土组合桁梁桥抗震性能更佳,近场地震作用下桥墩弯矩下降达41.9％,剪力下降达66.1％,远场地震作用下桥墩弯矩下降达37.5％,剪力下降达76.4％;相较远场地震,近场地震作用致使结构输入的地震能量大幅增加,相同桥型桥墩位移最大增幅达5.7倍,桥墩弯矩最大增幅达3.5倍;钢管混凝土组合桁梁桥是一种抗震性能优越的桥梁结构形式,可为西部地区装配式钢混组合桥梁的设计选型提供参考.

摘要： 对波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁进行了多点约束界面连接及多尺度有限元建模,通过计算分析和理论公式对比,验证了疲劳寿命预测精度和计算分析效率.采用多尺度模型对波形钢腹板-钢管翼缘连接部位应力特性进行了分析,比较了波形角以及波形转角曲率半径与波形高度比值对连接部位应力特性的影响.结果表明:采用多尺度模型可在不影响疲劳寿命预测精度的前提下,较为有效地提高波形钢腹板-钢管组合梁疲劳分析的计算效率,其计算分析时间比精细化模型可节约28.9％,而寿命预测相对误差可控制在2％以内;对于梁结构建模,采用多尺度模型计算分析时间比精细化模型可节约40.7％,而寿命预测相对误差可控制在5％以内;多尺度模型模拟连接部位主应力分布规律与精细化模型一致,最大主应力值相对误差在5％以内;该方法可较好地实现对波形钢腹板与钢管混凝土翼缘连接部位不利应力状态的模拟,可为波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁的相关疲劳损伤分析提供参考.

摘要： 研究高温冷却后钢管混凝土叠合短柱的强度和刚度变化,采用有限元软件ABAQUS对方形截面钢管混凝土叠合短柱进行三维建模,模拟高温冷却后轴心受压荷载作用下方形截面钢管混凝土叠合短柱的强度和刚度变化.采用试验验证的有限元模型完成了高温冷却后轴心受压方形截面钢管混凝土叠合短柱的参数分析.提出了高温冷却后钢管混凝土叠合短柱剩余强度和刚度的计算公式.研究结果表明:高温冷却后,轴心受压方形截面钢管混凝土叠合短柱的强度和刚度均明显下降,轴向刚度的降幅比轴压强度的降幅更大;高温冷却后,轴心受压方形截面钢管混凝土叠合短柱的强度和刚度降幅受标准升温曲线加热时间和截面核心面积比的影响相对较大;提出的计算公式可以预测高温冷却后轴心受压钢管混凝土叠合短柱的剩余强度和刚度.

摘要： 目前，我国超高层建筑正在大量兴建。具有强度高、塑性变形大、抗震性能好、施工快等优点的钢管混凝土作为超高层建筑的主要承重体系而得到广泛应用。对于钢管混凝土施工质量的检测与评价没有一种快速简便、经济高效的方法,而国内已有许多学者对红外无损检测技术在建筑物的饰面砖剥离、公路路面浅层缺陷和脱空检测、玻璃幕墙、门窗保温隔热性的检测等领域的应用开展了大量的研究工作.拟将红外热像技术引入钢管混凝土密实度缺陷检测识别的工作中.研究通过试验获取了4个不同壁厚、形状试件的空鼓缺陷热像图.通过对热像图的分析,表明这种新型检测方法是可行的.

摘要： 利用ABAQUS有限元软件建立了内配型钢钢管混凝土轴压短柱构件有限元模型,验证了有限元模型的可靠性.以保证钢材总含钢率不变为前提,对钢管和内配型钢进行分配,研究和分析该构件的受力机理和力学性能,计算了各组件的承载力分配曲线、轴压应力-应变全过程曲线以及接触应力,并与钢管混凝土构件进行了对比.对不同总含钢量下钢管含钢率分配对承载力的影响规律进行了计算,通过定义承载力提高因子IdexN和承载力提高指数IdexNs等评价指标,对内配型钢钢管混凝土构件的承载力进行了定量分析.结果表明,将钢材进行分配得到的内配型钢钢管混凝土构件的承载力略低于钢管混凝土,钢管含钢率是影响构件承载力的主要因素,且为了使该构件的承载力发挥最优,钢管含钢率不应低于总含钢率的60％.

摘要： 文章针对正交异性钢桥面板、波形钢腹板和钢管混凝土组成的复杂截面组合曲线梁桥,为快速有效地掌握其全桥结构受力性能,在分析构造特点的基础上,提出了一种基于Midas Civil的简化有限元模拟方法:通过修改梁单元的截面特性的方式,模拟正交异性钢桥面板横肋对结构刚度的影响;采用以直代曲的方式简化波形钢腹板,并将其顺桥向对桥梁受力的影响通过修改梁单元的截面特性的方式计入;采用建立钢结构-混凝土双单元的方法,实现钢管混凝土施工过程受力状态的模拟.并利用该方法建立了某人行天桥的有限元简化分析模型,分析了从施工到成桥的力学行为,计算结果表明:该简化模拟方法能较真实模拟结构的截面特性,可分析得到考虑施工过程后更为准确的结构受力性能,综合多个薄弱构件的力学响应,获得更为可靠的设计依据,适用于此类桥梁的简化计算,可为同类桥梁提供相关参考.

摘要： 本文提出一种新型剪力墙,在试件两侧约束边缘构件位置用螺旋方箍替代普通方箍,并且保持截面总配钢率与相应的钢管混凝土剪力墙相同,研究采用新的箍筋形式代替钢管,用以增强箍筋对边缘构件的约束效果,以此提高剪力墙试件的承载力和延性的可能.为了验证其可行性,完成了2个螺旋箍筋约束混凝土剪力墙、2个钢管混凝土剪力墙以及1个起比较作用的RC剪力墙的拟静力试验.试验结果表明:新型剪力墙的最终破坏形态为典型的压弯破坏,底部受压混凝土保护层大面积压碎、脱落,竖向钢筋压屈、鼓出,水平分布筋和边缘螺旋箍筋膨胀变形,墙体下沉破坏.螺旋箍筋约束混凝土剪力墙的峰值承载力与变形能力与钢管混凝土剪力墙相似,但耗能能力要比钢管混凝土剪力墙弱.

摘要： 顶升自密实混凝土是指钢结构-混凝土结构中的一种浇筑方式.这种方法近几年才开始在建筑工程中应用,在桥梁施工中应用较早,是目前比较先进的施工工艺,也是目前浇筑钢管填芯混凝土,尤其是具有复杂内部结构的钢管混凝土最行之有效的施工方法.根据工程应用角度,本文通过对C60自密实混凝土进行配合比设计、试拌,并在工程中使用,最后取得良好的施工效果,获得混凝土最佳性能,同时提出一些施工中应注意的问题.

摘要： 钢-混凝土组合结构是一种高性能的结构,然而,其节点连接通常构造复杂、施工难度大.为简化节点连接构造、降低施工难度,课题组主要基于结构试验研究方法,开展了型钢混凝土柱-梁连接、钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁连接、钢板混凝土组合剪力墙连接、型钢混凝土梁柱节点三维仿真等绿色施工关键技术研究,本文对这些技术进行了介绍.示范应用表明,和以往项目相比,这些技术可以提高节点钢筋施工安装速度20％,部分节点提高型钢截面的利用率不少于10％,可节省大量的能源和建筑材料.

摘要： 天津周大福金融中心项目工程位于天津市经济技术开发区内，北靠广达街，南倚第一大街，东临广场路，西邻新城西路，整个用地为L形。总用地面积27772.35m2，南北长约185m，东西宽近171m;工程总建筑面积39万m2(地下98370m2)，由香港周大福集团投资开发，涵盖甲级办公、豪华公寓、超五星级酒店等众多业态，由4层地下室、5层裙楼和100层塔楼组成本文主要以周大福金融中心CFT+SRC复杂组合构件为例,总结出一套可供推广的实用性施工技术.CFT+SRC复杂截面组合柱包含内部SRC柱及外围钢板，构成复杂，制造过程中内部SRC柱焊接作业空间狭小，易形成焊接盲区。施工前利用BIM模拟分析各零部件相对关系，制定构件加工制作单元并合理安排拼装、焊接顺序，保证各焊缝可焊并防止焊接变形。

摘要： 本发明提供钢管混凝土组合桩及其制造方法、以及用于钢管混凝土组合桩的钢管。在钢管内侧内衬或填充有混凝土的钢管混凝土组合桩，当将钢管的设计屈服强度设为σyd(N/mm

摘要： 本发明公开了一种逆作工程钢管混凝土柱安装施工方法和逆作工程钢管混凝土柱施工结构，属于建筑施工技术领域，将钢管柱和钢筋笼连接并下放后，将钢管柱调整定位，然后进行混凝土浇注，所述钢管柱与钢筋笼通过软连接固定；桩基孔口安装有固定钢座，钢管柱的顶部通过固定钢座调整定位，所述调整定位包括标高调整、轴线位置调整和垂直度调整；调整定位完成后，桩与钢管柱内混凝土一次浇灌完成。逆作工程钢管混凝土柱施工结构包括固定钢座、钢筋笼和钢管柱，钢管柱与钢筋笼为软连接。本发明施工简单快捷，便于操作，可有效缩短钢管柱安装时间，防止桩基础坍塌，可操作性强，成本低。

摘要： 本发明公开一种外套钢管混凝土加固钢管混凝土柱的方法及设备，包括如下步骤：步骤一，利用辅助装置待加固钢管混凝土柱外壁进行打磨除锈；步骤二，将提前预制的两半矩形钢板焊接，使两个所述半矩形钢板形成一个完整的矩形钢管并套设在所述待加固钢管混凝土柱外部；步骤三，向所述待加固钢管混凝土柱外壁与所述矩形钢管内壁之间填充自密实混凝土，完成加固。本发明解决了原有圆形钢管混凝土柱无法满足使用功能要求，需在构件截面形状不变条件下，大幅度提高构件承载力和刚度的问题，可以在不改变截面形状的前提下，大幅度提高原有圆形钢管混凝土柱的承载力和刚度，施工便捷，经济效益显著。

摘要： 本发明提供钢管混凝土组合桩及其制造方法、以及用于钢管混凝土组合桩的钢管。在钢管内侧内衬或填充有混凝土的钢管混凝土组合桩，当将钢管的设计屈服强度设为σyd(N/mm

摘要： 本发明公开一种外套钢管混凝土加固钢管混凝土柱的方法及设备，包括如下步骤：步骤一，利用辅助装置待加固钢管混凝土柱外壁进行打磨除锈；步骤二，将提前预制的两半矩形钢板焊接，使两个所述半矩形钢板形成一个完整的矩形钢管并套设在所述待加固钢管混凝土柱外部；步骤三，向所述待加固钢管混凝土柱外壁与所述矩形钢管内壁之间填充自密实混凝土，完成加固。本发明解决了原有圆形钢管混凝土柱无法满足使用功能要求，需在构件截面形状不变条件下，大幅度提高构件承载力和刚度的问题，可以在不改变截面形状的前提下，大幅度提高原有圆形钢管混凝土柱的承载力和刚度，施工便捷，经济效益显著。

摘要： 本发明涉及一种钢管混凝土桩基的施工方法及钢管混凝土桩基，其包括：在河床面的预设位置放置钢管桩，并于所述钢管桩的顶部向下插打所述钢管桩至无法下沉；在所述钢管桩的内部冲击造孔；继续插打所述钢管桩至无法下沉；冲击造孔与插打所述钢管桩交替进行，直至所述钢管桩底端到达设计深度；在所述钢管桩内灌注混凝土。本发明涉及的一种钢管混凝土桩基的施工方法及钢管混凝土桩基，在复杂地质的情况，钢管桩也能顺利入土沉桩，且钢管混凝土桩基的承载力较好，能够达到摩擦桩受力要求和端承桩受力条件。

摘要： 本发明公布了避免钢管混凝土拱桥拱脚钢管外包混凝土开裂的结构；外露拱肋段(D)由常规外露拱肋段(B)、弦杆剪力钉(15)、承压板(16)、弦杆内侧加劲环(17)、承压板加劲肋板(18)、环装密封钢带(19)和橡胶止水条(20)组成；所述的外露拱肋段(D)中的拱肋上弦杆(1)和拱肋下弦杆(2)的最下端与承压板(16)、预埋段上弦杆(3)和预埋段下弦杆(4)的外表面均焊接有剪力钉(15)；本发明克服了现有技术中由于拱肋钢管外管壁与混凝土之间的侧阻力过大引起拱脚钢管外包混凝土开裂的缺点，具有能保证钢管混凝土这一类拱桥拱脚处具有足够的耐久性、安全性和使用寿命的优点。

摘要： 本实用新型给出了一种中空夹层钢管混凝土构件及中空夹层钢管混凝土柱，包括内钢管和外钢管，内钢管和外钢管之间填充有混凝土，混凝土的上端面预制有沿内钢管的周向等角度设置的多个上连接板安装槽，且上连接板安装槽连通内钢管的内部和外钢管的外部，混凝土的下端面预制有与上连接板安装槽对应的下连接板安装槽，且下连接板安装槽也连通内钢管的内部和外钢管的外部，通过连接板连接两段中空夹层钢管混凝土构件，避免了使用法兰连接上段、下段中空夹层钢管混凝土构件，减少了螺栓的使用数量，节省了施工成本；同时也避免了法兰盘直径过大影响结构的整体美观，解决了现有技术中采用法兰连接中空夹层钢管混凝土构件时安装与拆卸工艺复杂繁琐的技术问题。

摘要： 本实用新型公布了避免钢管混凝土拱桥拱脚钢管外包混凝土开裂的结构；外露拱肋段(D)由常规外露拱肋段(B)、弦杆剪力钉(15)、承压板(16)、弦杆内侧加劲环(17)、承压板加劲肋板(18)、环装密封钢带(19)和橡胶止水条(20)组成；所述的外露拱肋段(D)中的拱肋上弦杆(1)和拱肋下弦杆(2)的最下端与承压板(16)、预埋段上弦杆(3)和预埋段下弦杆(4)的外表面均焊接有剪力钉(15)；本实用新型克服了现有技术中由于拱肋钢管外管壁与混凝土之间的侧阻力过大引起拱脚钢管外包混凝土开裂的缺点，具有能保证钢管混凝土这一类拱桥拱脚处具有足够的耐久性、安全性和使用寿命的优点。

摘要： 本实用新型公开了一种钢管混凝土柱与钢管混凝土梁的连接节点结构，其包括钢管、L型连接板、箱梁、螺栓杆、固定螺母、螺栓帽头和加强肋板；在钢管的侧壁上固定有L型连接板；在L型连接板的水平板上表面固定有箱梁，在L型连接板的水平板面和竖直板面上分别开设有若干个通孔，在每个通孔内分别贯穿设置有螺栓杆；L型连接板水平板面上的螺栓杆贯穿钢管；L型连接板竖直板面上的螺栓杆贯穿箱梁；在L型连接板上设置有至少一个加强肋板。有益效果：本实用新型结构简单，易实现，施工速率高，并且降低了成本；同时螺栓杆位于钢管和箱梁内的部分起到加固轻集料混凝土的作用，进而增强钢管混凝土柱和钢管混凝土梁的力学性能。