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螺旋管混凝土的发展进程

文章来源:天津海诚钢联 作者:无缝钢管厂家 发布时间:2021-07-21 15:21
一般土木建筑工程广泛使用混凝土结构,这种结构具有较高的抗压强度,而抗拉强度却很低。为了充分发挥混凝土的性能,在混凝土内配置钢筋组成钢筋混凝土结构,从而使得:(1)形成强度较高、刚度较大的结构构件;(2)构件的耐久性和耐火性较好;(3)构件可模性好,结构造型灵活,可以根据使用需要浇注成各种形状的结构;(4)整体性好,具备必要的延性,适于用作抗震结构。同时,它也具有好的防振性和防辐射性,适于用作防护结构。由于钢筋混凝土构件中占比例较大的是沙、石材料,所以便于就地取材。然而,在一些场合,除了利用钢筋混凝土结构外,还可以采用钢管混凝土结构。钢管混凝土结构桩适合于用在高层建筑,抗弯、抗剪能力要求较高的场合。
  使用螺旋管具有明显的优点(1)强度高、重量轻、韧性好、耐疲劳、耐冲击;(2)螺旋管本身就是耐侧压的模板,因而,浇灌混凝土时,可省去支模、拆模的工时和用料,并可适应先进的泵灌混凝土工艺;(3)钢管本身就可替代钢筋,它兼有纵向钢筋(受压和受拉)和横向箍筋的作用使用钢管远比制作钢筋骨架省工,而且便于浇灌混凝土;(4)缩短施工工时,且施工不受季节的限制。钢管混凝土桩(柱)就是将普通混凝土填入圆形钢管内而形成的组合结构,螺旋管混凝土构件是由两种性能各异的材料组成的,因而工作性能极为复杂,尤其是偏心受压构件。螺旋管混凝土从它的问世到使用,时间不长,但其发展是相当快的。螺旋管混凝土的发展进程
  目前,不仅已基本解决了钢管混凝土结构在工程上的使用问题,而且在理论上也有了较大的进展,基本掌握了螺旋管混凝土结构的基本原理:(1)借助内填混凝土增强钢管的稳定性;(2)借助螺旋管对核心混凝土的套箍约束作用,使核心混凝土处于三向受压状卷,从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和抗变形能力通过对圆形钢管混凝土轴向艦柱的大量试验,螺旋管和核心混凝土皆呈单向受压状态,这时两者间不产生紧箍力,工作性能接近钢筋混凝土柱。(2)当a≈0.05~0.07时,构件由弹性变形阶段ab达到b时,钢管纵向应力达到屈服,进入塑性状态;此时核心混凝土的横向变形,随压力增大而增大,紧箍力随之提高,承载能力增长,同时又促进钢管的环向应力也不断增加,使已经进入塑性状态的钢管纵向应力,服从米赛斯屈服条件而下降。在此过程中,核心混凝土承载力的提高,正好弥补钢管纵向应力的下降,构件出现水平b段,直至钢管发生局部鼓曲,核心混凝土剪切破坏,最后曲线下降。(2)当a>0.06~0.07时,构件进入b点后的塑性阶段,由于核心混凝土纵向承载力的提高,超过了钢管纵向内力的下降,曲线微微上升。随后钢材进入强化阶段,构件承载力也继续上升,这时钢管分段形成鼓形。但bc段的上升斜率不大,据实验所见,约为弹性线段斜率的3%~5%根据采用声发射和超声波等方法测定结果,发现只在构件进入塑性阶段b点以后,核心混凝土才能进入到裂缝发展的不稳定阶段。综合可知,当螺旋管混凝土构件含钢率>0.04时,它的工作特性就是钢管与混凝土之间存在紧箍力的作用,使二者处于三向压应力状态,从而改善了整个构件的工作性能。
此文关键词:螺旋管


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