鋼管混凝土柱混凝土澆筑施工階段鋼管受力性能研究.pdf

1、鋼管混凝土不僅力學(xué)性能優(yōu)異，而且鋼管的可充當模板性使得施工非常方便，符合現(xiàn)代施工技術(shù)工業(yè)化的要求，工程應(yīng)用非常廣泛。在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，一般先安裝數(shù)層空鋼管，待樓蓋結(jié)構(gòu)安裝和澆筑完成后再一次性澆筑管內(nèi)混凝土，導(dǎo)致鋼管在與混凝土共同受荷之前，便預(yù)先承受豎向施工荷載和管內(nèi)混凝土水平方向的側(cè)壁壓力而產(chǎn)生初始應(yīng)力和變形，易引發(fā)施工問題，研究管內(nèi)混凝土澆筑階段鋼管的受力性能對施工質(zhì)量和安全性非常重要。
　　鑒于方、矩形鋼管在澆筑施工

2、階段的受力性能較圓形鋼管更為不利，本文取方、矩形鋼管作為研究對象。通過分析鋼管在澆筑階段的受力情況做出合理模型假設(shè)，建立了相應(yīng)力學(xué)分析模型，并對其進行了實例驗證，吻合良好。基于有限元模型，本文主要完成了以下工作：
　?、賹Ρ确治隽宋恢藐P(guān)系對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)框架體系中柱、邊柱及角柱鋼管受力性能的影響，結(jié)果表明，不同管壁寬厚比下，位置關(guān)系除對管壁豎向應(yīng)力影響較大外，其他力學(xué)性能受其影響很小，若取最大應(yīng)力和最大變形進行安全性控制，施工中對

3、此可以不予考慮。
　?、趯匦武摴艿氖芰π阅苓M行了影響因素分析，分析表明，在最大應(yīng)力不超過鋼材比例極限的情況下，管壁最大應(yīng)力和水平變形隨一次性泵送頂升澆筑層數(shù)的增加基本呈線性增長關(guān)系，但隨截面長寬比增大呈非線性增長；管內(nèi)設(shè)置橫隔板可以有效減小管壁應(yīng)力和變形，長寬比越大，效果越顯著，且其距離最大應(yīng)力和變形位置越近，作用越明顯。豎向內(nèi)隔板對應(yīng)力和變形的限制作用也較大。
　?、蹚囊淮涡员盟晚斏龑訑?shù)、鋼管入口泵壓和側(cè)向支撐設(shè)置三個主

4、要方面對方、矩形鋼管混凝土柱混凝土泵送頂升澆筑施工方案進行了分析和探討。研究發(fā)現(xiàn)，在不采取施工支撐或加固措施時，方鋼管一次性所能泵送頂升的最大層數(shù)隨管壁寬厚比和入口泵壓的增大而減小，而矩形鋼管則隨截面長寬比及入口泵壓的增加而減小，二者皆不呈線性變化。按照本文所提出的鋼管側(cè)向支撐模擬加設(shè)方法進行支撐加設(shè)，方鋼管其支撐沿柱高的主要布置間距和截面長寬值近似相等或成一定比例；對于截面尺寸值不大，且長寬比在1.2~1.6范圍內(nèi)變動的矩形鋼管其支撐