锅炉钢结构主柱采用高强钢管混凝土的可行性研究陈驹1，陈勇军2，邱建2.docxVIP

PAGE 1 锅炉钢结构主柱采用高强钢管混凝土的可行性研究 陈驹1，陈勇军2，邱建2 (1浙江大学建筑工程学院，杭州，浙江，310058； 2．东方电气东方锅炉股份有限公司，成都，四川，611731) 摘要：针对锅炉钢结构主柱采用钢管混凝土构件的可行性进行了研究。比较具有相同承载力钢箱形截面和箱形钢管混凝土截面构件，结果表明采用钢管混凝土构件可明显减少用钢量。 关键词：锅炉钢结构；主柱；钢管混凝土 Possibility of using concrete-filled steel tubes as the main columns in the boiler steel structures Chen Ju, Chen Yong Jun, Qiu Jian 1 Department of Civil Engineering, Zhejiang Univeristy 2. Dongfang Boiler Group Co., LTD Abstract: The possibility of using concrete-filled steel tubes as the main columns in the boiler steel structures was investigated in this study. Comparison was made between the rectangular section steel columns and concrete-filled steel columns. It is shown that the amount of steel could be effectively reduced with the using of concrete-filled steel tubes. Keywords: Boiler steel structures; main columns; concrete-filled steel tubes 第一作者：陈驹（1978－），男，浙江杭州人，副教授，从事结构工程研究． E-mail: cecj@zju.edu.cn 一．介绍 钢以其强度高、重量轻、抗震性能好和可靠性高等众多突出的优点而在工程实际中得到了广泛应用。锅炉结构中基本都采用钢结构，目前我国建筑钢结构领域正处在一个重要的发展机遇时期。建设部《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》明确提出，要积极采用新型建筑体系，推广应用高性能、低材（能）耗、可再生循环利用的建筑材料，要大力推广应用高强钢。近年来。随着我国钢结构应用技术的发展，高强度钢材发展很快，用量在逐年增加，加工成本在降低，加上其自身的优良性能，经济效益更为显著。使用高强度钢材，具有节约能耗，减小建筑占地面积等一系列优点，因此，优化钢材产品结构，推广高强度建筑钢材的使用对于建设节约型社会，提高建筑钢结构企业的竞争能力是势在必行的。 随着技术进步,目前高强度钢已经可以达到400MPa的以上屈服强度。高强度钢材的使用使得构件的壁厚可以减少，2-3mm厚度的薄壁构件就具有很好的承载能力(面积*强度)。但是宽厚比大的受压薄板不可避免的具有平板失稳问题，从而使得高强薄壁受压构件的在达到最大承载能力之前就发生腹板或者翼缘的局部屈曲，局部屈曲的产生使得构件的高强度不能被充分利用[1]，为提高构件的抵抗局部屈曲能力，带有加劲肋的薄壁型钢构件被越来越多的使用。然而加劲肋的使用增加了用钢量和施工工作量。 钢管混凝土是在钢管中充填混凝土形成的构件，通过利用钢管和混凝土在受力中的相互作用，不仅弥补两种材料各自的缺点，而且能充分发挥二者的优点，从而具有承载力高、塑性和韧性好等诸多优点，在工程实践中已经得到越来越广泛的应用[2]。我国关于钢管混凝土结构的研究正日趋深入，特别是近二十年来取得了令人瞩目的成就，构件性能和理论研究已达到国际先进水平。建设部已将钢管混凝土结构技术列入科技成果重点推广项目。钢管混凝土结构在发展中也遇到一些问题。例如：钢管混凝土的管内浇混凝土的工艺繁琐；现场作业多，工人劳动强度大；造价高等一系列问题。施工和材料科学的进步，可以免除振捣的自密实高性能混凝土解决了填入钢管中的困难。自密实混凝土是近十几年来由日本首先研究开发并付诸应用的一项混凝土现代技术。自密实混凝土在浇注时无须振捣，仅靠自身重力便可自密实成形，对方便管内混凝土的施工，减轻噪声污染，确保工程质量具有重要意义钢管混凝土具有承载力高、塑性和韧性好等诸多优点，在工程实践中已经得到越来越广泛的应用。如果将自密实高性能混凝土灌入钢管，形成钢管自密实高性能混凝土，则更能充分发挥两种材料的优点。在钢管填充混凝土形成钢管混凝土后，钢管约束了混凝土，在轴心受压荷载作用