[其他]钢管混凝土结构自应力技术的应用

摘要

本发明属钢管混凝土结构自应力技术。现有技术采用核心混凝土后期强化理论。本技术方案属自应力技术、采用核心混凝土前期强化理论；核心混凝土采用高标号混凝土、钢纤维混凝土，或配筋钢管混凝土方案，并在此基础之上提出了工作曲线族范围。本方案适用于框架、柱、桥墩、桩、水工构筑物、桁架结构及柱子的修复技术等。本技术方案可确保提高承载能力40～100％以上。

主权项

1、钢管混凝土结构的现有技术承认VonMises屈服条件及核心混凝土的后期强化理论；钢管中的轴向压应力小于、等于屈服应力的百分之五十，即σa-1≤0.5fy；核心混凝土为200～400号。本发明的特征在于：①证明了钢管与核心混凝土具有自应力效应，属自应力结构；②核心混凝土属于前期强化、后期衰减的承载工作模式；③核心混凝土的应力发展、横向变形的发展及标号的提高对钢管的应力发展具有机制作用；④钢管与核心混凝土在νac≤1.0时严格遵守变形协调条件ε′a-1=ε′c-1；⑤钢管在轴向与环向的应力--应变关系服从广义虎克定律；⑥提出了具有更高承载能力的曲线族范围，其套箍比指标Φ=0.12～0.85(1级钢钢管)；Φ=0.10～1.05(16锰钢管)，及最佳曲线族范围Φ=0.13～0.29(1级钢钢管)；Φ=0.12～0.29(16锰钢管)；⑦钢管内可灌注高标号混凝土；高标号水泥砂浆；及钢纤维混凝土。⑧钢管混凝土杆件内可按设计需要配置予应力与非予应力钢筋。本技术方案可提高钢管混凝土杆件受压承载能力5～150%(含1级钢钢管及16锰钢管)。本技术方案可应用于各种不同结构的轴向受压杆件、小偏心及大偏心受压杆件，与受拉杆件及予应力杆件。本发明为提高现有钢管混凝土结构的承载能力提供了可行的技术方案、并获得减小杆件截面、减轻结构自重、节约钢材的经济效果。如一种三向框架结构：20层以上的民用及公用框架建筑以及五层以上的工业厂房框架结构。其特征在于各层框架的柱子均采用钢管混凝土杆件，水平向的主梁和次梁、可采用钢梁或钢筋混凝土梁。整个框架可以全部为地上结构，也可为部分地上部分地下或全部是地下的框架结构。钢管混凝土框架柱也可以按建筑要求在其外部再浇注一层混凝土，以使其呈设计所要求的断面。