钢管混凝土范文10篇

时间:2024-01-27 11:17:14

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钢管混凝土

钢管混凝土拱桥设计研究论文

摘要:介绍了上海城市轨道交通明珠线特殊大桥-苏州河桥(25m+64m+25m)的三跨中承式钢管混凝土梁-拱组合体系桥的设计特点,施工阶段划分及结构分析过程和施工难点处理措施。

关键词:钢管混凝土结构;拱桥;设计与施工;徐变控制;

1概述

苏州河桥位于上海城市轨道交通明珠线跨越既有沪杭铁路苏州河桥桥位,与苏州河正交。桥梁需跨越苏州河及两岸的万航渡路和光复西路。河道通航标准为通航水位3.5m,Ⅵ级航道,净宽20m,净高>=4.5m;两岸滨河路规划全宽20m(机非混行),其中机动车道宽8m;两侧非机动车道宽各3m;人行步道宽各3m;两岸滨河路机动车道净高>=4.50m,非机动车道净高>=3.50m,人行道净高>=2.5m。桥式采用25+64+25m三跨中承式钢管混凝土梁-拱组合体系桥,桥梁全长114m,宽12.5m。外部结构体系为连续梁,即拱脚与桥墩处以支座连接,内部为由主纵梁、小纵梁和横梁及钢管混凝土拱肋的组合结构体系。

2钢管混凝土拱桥设计

2.1桥型选择

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钢管混凝土结构特点及应用诠释

一般在混凝土中再不配纵向钢筋与钢箍。所用钢管一般为薄壁圆钢管或方钢管。方钢管混凝土结构的研究与应用历史较短,尽管其与圆钢管混凝土相比有一定的优点,钢管的制作,节点的构造较为简单,对某些受力构件,大偏心受压构件比圆钢管受力性能要好,不必一定做成双肢或多肢柱。

一、钢管混凝土结构具有以下的优点:

(1)受力合理,能充分发挥混凝土与钢材的特长,从而使构件的承载能力大大提高。从另一方面而言,对于同样的负荷,钢管混凝土构件的断面将比钢筋混凝土构件显著减小。对混凝土来说,由于钢管约束,改变了受力性能,变单向受压为三向受压,使混凝土抗压强度提高了几倍。对钢管来说,薄壁钢构件对于局部缺陷特别敏感。薄壁钢管也不例外,局部缺陷特别是不对称缺陷的存在,将使实际的稳定承载力比理论值小得多。由于混凝土充填了钢管,保证了薄壁钢管的局部稳定,使其弱点得到了弥补。

(2)具有良好的塑性性能。混凝土是脆性材料,混凝土的破坏具有明显的脆性性质,即使是钢筋混凝土受压构件,尤其是轴心受压及小偏心受压构件的破坏,也是脆性破坏。而且在实际工程中轴心受压、小偏心受压的情况往往实际上是不可避免的,甚至是大量的。而钢管混凝土结构中,由于核心混凝土是处于三向约束状态,约束混凝土与普通混凝土不同,不仅改善了使用阶段的弹性性质,而且在破坏时产生很大的塑性变形,钢管混凝土柱的破坏,完全没有脆性特征,属于塑性破坏。

此外,这种结构具有良好的抗疲劳、耐冲击的性能。

(3)施工简单,缩短工期。钢管本身就是模板,因此比钢筋混凝土构件省去了模板。钢管本身既是纵筋又是箍筋,这样便省去了模板的制作安装工作。钢管的制作比钢筋骨架的制作安装也简单,并且钢管本身在施工阶段即可作为承重骨架,可以节省脚手架。这些方面对施工都大为有利,不仅节省了大量施工中的材料,减少了施工工作量,而且大大减少了现场露天工作,改善了工作条件,同时也加快了施工、缩短工期。

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住宅建筑钢管混凝土管理论文

摘要:简要介绍了钢管混凝土的发展史和研究进展及其在实际工程中的应用,阐述了钢管混凝土在钢结构住宅建筑中应用的特点及工程应用,并对今后需要进一步研究的问题进行了展望。

关键词:钢管混凝土住宅建筑多高层建筑工程应用

钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土后形成的构件,它是在型钢混凝土及螺旋配筋混凝土的基础上发展起来的。钢管混凝土利用钢管和混凝土在受力过程中的相互作用使混凝土处于复杂应力状态下,从而使混凝土的强度得以提高,塑性和韧性性能大为改善;同时由于混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局部屈曲,从而保证材料性能的充分发挥。可见,二者相互贡献,协同互补,共同工作,提高了钢管混凝土构件的整体性,使其具有承载力高、塑性和韧性好、抗震性能好、施工方便、较好的耐火性能和良好的灾后可修复性以及经济指标先进等优点,因而得到了广泛的应用[1-2]。

1钢管混凝土的研究进展

按照截面的形式,钢管混凝土可分为圆钢管混凝土(习惯称为钢管混凝土)、方钢管混凝土、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。最早采用钢管混凝土结构的工程之一是1879年英国的Severn铁路桥的桥墩,当时在钢管内填充混凝土在承受压力的同时也用来防止钢管锈蚀。早期的研究不考虑钢管及其核心混凝土之间的相互作用对构件承载力的提高,只是对两者进行简单地迭加。随着研究的深入,人们发现在受力过程中,由于钢管对混凝土的约束作用使混凝土处于复杂应力状态下,从而使混凝土的强度得以提高,塑性和韧性性能大为改善;同时由于混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局部屈曲,二者相互作用协同互补,提高了钢管混凝土的整体性,使其具有一系列优越的力学性能和先进的经济指标。

对钢管混凝土力学性能的研究存在各种不同的研究方法,如实验研究、实验系数回归、极限状态分析法、以及纤维模型法和有限元法等的数值解法[3-4],它们的区别在于如何估算钢管与核心混凝土之间的相互约束作用,这种约束作用的存在导致了其力学性能的复杂性。由于研究者们从不同角度对上述问题进行研究,对钢管和混凝土之间的紧箍效应理解不同,因此所获计算方法和计算结果就会有所出入。各国研究者分别对钢管混凝土构件在静力、动力、火灾作用下以及钢管混凝土与钢梁或钢筋混凝土梁组成的框架结构的力学性能进行了系统研究[1-4]。世界各国在有关研究成果的基础上分别制订了钢管混凝土结构设计与施工规程,如欧洲的EC4(1996)、DIN18800(1997),美国的ACI-319-89、SSLC(1979)、LRFD(1994),日本的AIJ(1980,1997)。我国是在上世纪60年代开始研究钢管混凝土的,主要集中在钢管中灌素混凝土,虽然起步较晚,特别是近十几年取得了令人瞩目的成就,已颁布了几个设计规程,如JCJ01-89、CECS28:90、DL/T5085-1999和GJB1029-2001。这些规程的制定,拉开了钢管混凝土在我国建筑业中广泛应用的序幕。

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钢管混凝土施工技术管理论文

摘要

对钢管混凝土系杆拱桥施工中经常出现的技术问题进行了剖析,并结合工程实践,汲取经验教训,详细地阐述了科学、实际、有效的防治对策。

关键词

钢管混凝土系杆拱施工难题对策

1引言

近年来,钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造型美、省建材等优点,被广泛应用于公路工程。但该桥型技术复杂,施工难度大,已经暴露和潜在的问题还很多,亟待广大工程技术人员在实践中不断探讨和完善,本文将结合工程实践就有关问题做简要阐述。

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钢管混凝土性质管理论文

摘要:过去的研究已经总结了建筑中钢管混凝土(CFT)的应用,交互面的粘结应力状态的重要性,同时分析了其组合效应。试验研究表明,收缩对粘结应力非常有害,而收缩的程度是由混凝土的特性、钢管直径以及钢管的内表面的状态而决定的。钢管直径以及d/t值越大,则粘结应力越小,粘结应力与钢与混凝土表面的滑动密切相关。

关键词:钢管混凝土粘结应力收缩交互面

1概述

CFT柱的应用日本先于美国,而且多数研究成果来自日本,实践中,交互面性能的需求已经做了分析,对于美国在这方面的不足也有证实报告,但其也评估了一些试验结果,进行了对于CFT粘结应力以及剪力连接的不同层次的研究,其中的实验数据可供我们参考。

美国多数CFT柱为支撑构件,在竖直荷载作用下的轴向应力,要求粘结应力的持续发挥作用,其直径往往超过1000mm,甚至高达3000mm。而且d/t比率达到了100,有些结构甚至达到200。由于轴向刚度太弱会影响CFT的整体作用,因此常使用高强混凝土。

日本抗震结构中CFT柱的应用更为广泛。不管是圆形管,还是矩形管,都得以推广。圆管直径通常不超过700mm,而d/t比率小于50。构件的抗剪连接方式见图1,图中防震隔板嵌入钢管中,然后用混凝土进行填充,这种固接形式的连接减轻了粘结应力的负荷。同时还在进行加强粘结能力的创新,如在钢管中设置肋。我国CFT研究开发始于60年代中期,首例应用在北京的地铁工程,并成功地用于"北京站"和"前门站"站台柱的建造,之后环线地铁工程的站台柱全部采用了钢管混凝土结构。70年代以后,逐渐应用于单层和多层工业厂房、高炉和锅炉构架、送变电构架及各种支架结构中,建成的建设工程超过百项,所采用的钢管直径也越来越大。

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钢管混凝土支护工艺特征浅析论文

摘要:根据开滦钱家营矿业分公司井下失修巷道的实际情况,探讨了钢管混凝土支护的施工工艺,同时在实践中采用了钢管混凝土支护对失修巷道进行了维修治理,取得了较好地技术经济效益,为失修巷道的修复提供了一条行之有效的施工方法。

关键词:失修;钢管混凝土;支护

开滦钱家营矿业分公司岩石巷道一般布置在12-1煤层的底板岩层内内,距12-1煤层10-15m,可采煤层有5个,煤层间距较小,属于近距离可采煤层。从而,煤层间的开采应力相互影响,使采区内的巷道受重复应力的影响,造成巷道重复修复率提高,这不仅给行人带来不安全隐患,而且给煤矿企业提高了经营成本。这公司原来治理失修巷道一般采用架设U25或U29型钢加工的三心拱支架,由于U型钢拱形支架是可塑性的,所以受矿压影响,拱形支架易变形,而且易发生折断,反复修复率较高。2008年这公司修复八采轨道山利用钢管混凝土支护,取得了较好地经济效益。

一、八采轨道山的地质反水文情况

(一)地质情况:八采轨道下山巷道开口位于600西轨道大巷,测点W71前90m,其方位为313°,倾角17°,巷中与六采下部运煤石门间距20m。巷道位于12-l煤层以下2-16m,岩性为中砂岩、细沙岩、粉砂岩、煤线。

(二)地质构造情况:根据实际揭露的构造情况,在F3测点前8m左右遇到fl’断层,该断层倾角40°,落差2.0m。变坡点前32m遇到f2’断层,该断层倾角55°,落差2.0m。

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钢管混凝土填充灌注施工技术论文

1填充顺序

钢管混凝土填充灌注利用混凝土输送泵压注的方式进行,填充灌注过程中遵循对称、均衡的原则,即以跨中为对称线,两岸同时对称进行填充灌注。上、下游两岸各设置一台HBT60-16-90S混凝土泵,两岸同时往一根弦管内进行泵送灌注C50微膨胀混凝土施工。全桥顶升灌注整体分三次进行:第一次灌注下弦管,第二次灌注上弦管,第三次灌注缀板。每次顶升灌注均连续进行,且上、下游,左、右侧对称泵送顶升。详细泵送顺序如图3所示。考虑本桥矢高较大,顶升高度达26m,每根主弦管备用二级泵送的灌注孔。图3灌注顺序图

2填充工艺

2.1准备工作

完成体系转换。当拱轴线线型调整检查合格后,即可对各个钢管拱肋拼装节段进行体系转换施工。各个钢管拱肋拼装节段体系转换主要包括:

(1)完成各个接头的焊接(从拱顶往拱脚方向对称进行焊接);

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钢管混凝土拱桥稳定性论文

论文关键词:钢管混凝土拱桥稳定性非线性

论文摘要:钢管混凝土拱桥作为一种承受压力的空间曲杆体系,不可避免的涉及到稳定问题。随着钢管混凝土跨径不断的增大,对于其稳定性计算必须考虑非线性的影响,本文主要是介绍当拱桥稳定性计算理论及非线性分析理论。

随着钢管混凝土组合材料研究不断深入,施工工艺的大幅度改进,钢管混凝土拱桥在全世界范围内,特别是在我国得到了广泛的应用。据不完全统计,自从1990年我国第一座钢管混凝土拱桥建成以来到目前为止,我国已建或在建钢管混凝土拱桥有200多座。钢管混凝土拱桥之所以发展如此迅速,主要具有如下特点:(1)施工方便,节省费用;(2)有较成熟的施工技术作支撑;(3)跨越能力大,适应能力强;(4)造型优美,体现了民族特色;(5)大直径钢管卷制工业化,有力地促进了我国钢管混凝土拱桥的发展。

随着钢管混凝土拱桥的跨径的增大,刚度越来越柔,作为以受压为主的结构,稳定成为制约其发展的关键因素之一。不少学者根据不同的拱桥形式在不同的参数下,提出了不同的假设,推导出了很多简化的稳定公式。这些稳定公式将为有限元发展提供了理论基础。本文主要是对拱桥稳定计算理论进行简单的阐述。

1稳定计算理论

1.1概述

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自密实钢管混凝土结构施工管理论文

1工程概况

根据此前的勘察资料了解到此施工范围具有良好的地质条件,且结构较为稳定。以钢管混凝土(剪力墙筒体结构)作为选择当其竖向结构。在设计标准中,按7×102mm的标准做简体壁厚度,将钢管混凝土柱设置在内部,共巧根,并以2×102mm为作为外直径标准,对钢管内的填充原料需使用强度等级为C100的混凝土原料。

2施工管理

2.1原材料质量控制

第一步,当水泥原料等相关材料还没抵达施工现场前时,其相关负责专人一定要仔细查看并核对的材质证明及具体数据等,尤其在收货时,一定要注意是否有铅封方,若无可拒收拒用;然后,现场管理人员必须遵循严格的检查标准,并全面整体的复检原材料,在进行对主要原料检验时,可以通过预先,批量、抽样三种检验方式相结合可以提高其检验频率。可以坚决保证不让不符合质量标准的材料进入到现场施工的每一个环节里:第三,对于相关材料减水剂进行基本的检验之后,随着现场施工进度的推进情况,依然要定时定期通过对混凝土对比试验这种方式来对减水剂挥发情况做具体评估,与此同时对水泥适应性波动进行跟进性计算,有必要时还要合理调整优化混凝土和减水剂的配合比。

2.2模拟试验

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拱桥施工技术要点论文

摘要:本文着重介绍公路桥梁建设中钢管混凝土拱桥的施工技术、施工工艺及施工要点,阐述了自己的观念,供同行参考!

关键词:拱桥施工技术要点桥梁

引言

随着我国桥梁事业的快速发展,钢管拱正如火如荼的进行中,许多大跨度的桥梁设计采用了钢管拱技术。因其具有以下优点:形态优美,跨度大,施工简便,抗震、抗压、抗裂性能显著提高。钢管拱混凝土充分利用了钢管的套箍作用,采用了微应力混凝土,其抗压、抗裂性能显著提高。三向应力混凝土的主要特性是强度高,变形性好,在外荷载作用下,由于钢管约束其内部核心混凝土的横向变形,使在三向应力作用下的核心混凝土的强度比普通浇注的混凝土提高了2~3倍。普通混凝土受压的压缩应变≥0.002时,出现纵向裂缝而破坏。三向应力作用下的混凝土可看作弹塑性材料,当压缩应变达0.002时,不但仍有承载能力,而且表面不发生裂缝,它是一种很好的抗震材料。

一、工程概况

本桥设计桥宽28.5m,桥梁总长585.56m。主桥部分由五孔无风撑、双承载面下承式的钢管混凝土系杆拱组成(64m十64m+72m+64m+64m)。拱的矢跨比为1/5,拱轴线为二次抛物线,拱肋采用圆端形扁钢管结构。拱肋高度72m跨为0.9m,64m跨为0.8m,宽均为1.8m,钢管内填充C40微膨胀砼。拱肋钢管材质Q345D,厚度为16mm。

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