自密实钢管混凝土研究与工程应用.doc

自密实钢管混凝土研究与工程应用 在介绍自密实钢管混凝土特点及应用基础上，综述Y国内外 在自密实钢管混凝土性能方面的数值计算及试验研究进展，并以工程 实例对自密实钢管混凝土进行了现场模拟试验和分析，采取的高抛自 密实混凝土技术方案，较好的满足了设计和施工要求，可为类似采用 该技术的工程做参考。 和著作权归原 所右，如存不 愿意被转载的情况， 己 关键词：钢管；自密实混凝土；研究；工程应用 Abstract： Based on the Characteristics and application of Self-Compacting Concrete (SCC) and steel tubular filled with concrete , the development of numerical calculation and experimental research home and abroad arc expounded. Taking Xiamen Xinglin operations center as an example, Simulation test and analysis of Self-Compacting Concrete (SCC) and steel tubular are finished. The technical scheme of high dropping selfcompacting concrete (SCC) is met the requirements of design and construction. Key word： steel tubular； Self-Compacting Concrete ( SCC )； research； Engineering application 自密实混凝土可以依靠自重及流动性填充试模，并且保持混合料 的均匀性，尤其适用于薄壁、结构形状复杂、振捣困难以及对施工噪 声右特殊要求的工程［2］。因此，在钢管内填充自密实混凝土形成的组 合结构材料，具有很好的工程应用前景。近年来，钢管自密实混凝土 在工程中的应用范围日益广泛，我国的北京南站改扩建工程［3］、国家 体育馆“鸟巢” ［4］、厦门财富中心［5］等工程中均使用了钢管自密实 混凝土，取得Y很好的技术与经济效益。本文先介绍自密实混凝土研 宄进展情况，再就具体的工程实例进行自密实混凝土配合比优化，以 及施工模拟试验与分析，并在工程中幵展应用。 自密实钢管混凝土研究进展 由于自密??混凝土的特点，自90年代以来，自密实混凝土得到了 迅速的发展和推广应用。近年来在国内外陆续展开了对钢管自密实混 凝土的研究，研究包括其与普通钢管混凝土在承载力方面的差别，钢 管自密实混凝土受力性能、材料本构关系等方面的研究等。 在承载力试验研究方面，中南大学蒋丽忠、余志武教授等通过钢 管自密实混凝土短柱轴压试验［6］,研究了不同混凝土强度等级、钢管 中部是否开小孔或不同高度的横槽以及不同加载方式对钢管自密实混 凝土极限承载力的影响。 尧国皇、韩林海教授在自密实钢管混凝土力学性能方面做了较多 研究。通过18个轴压构件和20个压弯构件，进行了试验研究和理论 分析。考虑了核心混凝土的振捣方式、截面形式、径厚比和荷载偏心 率等参数［7］。 大连理工大学黄承逵等人对15根钢管自应力自密实混凝土柱和3 根普通钢管自密实混凝土柱进行Y偏心受压试验研究。结果表明：与 普通钢管自密实混凝土相比，钢管自应力自密实混凝土具存较长的弹 性工作段，初始自应力对结构的破坏形态几乎没有影响［8］。 王庆利等［9］研究钢管自密实混凝土轴压构件的静力性能，为辽宁 省相关地方标准的编制提供参考依据。方法通过18个钢管自密实混凝 土轴压构件（内填混凝土的立方试块抗压强度达96 MPa）的静力试验， 时轴压构件的破坏模态、轴力一中截面挠度曲线、轴力一应变曲线和 侧向挠曲线形状等进行了分析。从试验研究的整体情况来看，浇筑强 度达96 MPa的混凝土的钢管自密实混凝土与普通钢管混凝土在静力性 能方面没有本质区别。对钢管自密实混凝土轴压构件的静力性能进行 有限元模拟，进一步了解其工作机理分析。在试验研究的基础上，采 用右限元法建立分析模型并模拟试件的轴力一中截面挠度曲线和破坏 模态，验证有限元分析模型可靠，以此模型深入研宄了钢管自密实混 凝土轴压构件中钢管和混凝土应力和应变等的分布规律［10］。 朱国平等借助有限元分析软件ANSYS,考虑了钢管与混凝土两种 材料本构关系的非线性，对轴心受压钢管自密实混凝土短柱进行了大 量的非线性存限元分析，建立了钢管自密实混凝土短柱在轴心压力作 用下的非线性有限元计算模型［11］。 国外的一些学者也对