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混凝土以其高抗压强度闻名，但抗弯能力较弱。相比之下，型钢的抗弯能力强且具有弹塑性，但受压时易失稳。钢管混凝土的出现，巧妙地结合了这两种材料的优点。混凝土在侧向受压时，能显著提高抗压强度，同时强化了钢管的刚度，二者协同作用，显著提升结构的承载能力。尤其在轴心受压和受力偏心较小的构件中，如厂房和高层框架结构，钢管混凝土被广泛应用。
钢管混凝土结构的优势主要体现在其卓越的性能和施工便利性上。首先，它的承载力高且延性好，抗震性能优秀。钢管对混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态，提升抗压强度；而混凝土又能防止钢管局部屈曲。研究显示，钢管混凝土柱的承载力超过单纯钢管柱和混凝土柱的总和，且其破坏由脆性转为塑性，延性增强，抗震性能优于传统结构。
施工上，钢管混凝土结构表现出明显的便利性。钢管作为临时骨架，可承载施工荷载，不受混凝土养护时间限制。由于无钢筋，浇筑过程更简单，无需模板，节省了成本和时间。此外，对防火性能也有显著提升，钢管内混凝土能吸收热量，减缓结构升温速度，提高耐火性。
在防腐性能上，钢管混凝土由于混凝土填充，防腐费用和腐蚀面积相较于钢结构有明显优势。不同截面形式的钢管混凝土，如圆钢管和方钢管，各有优缺点，但都比钢结构更耐腐蚀。
从施工角度看，钢管混凝土柱结构简单，焊接需求少，柱脚设计易于安装，且自重轻，运输和安装方便。钢管内置混凝土，省去了钢筋处理步骤，简化了施工工艺。现代施工技术如泵送混凝土和高位抛落法，进一步简化了现场施工流程，提高了效率。
钢管混凝土就是把混凝土灌入钢管中并捣实以加大钢管的强度和刚度。一般的，我们把混凝土强度等级在C50以下的钢管混凝土称为普通钢管混凝土；混凝土强度等级在C50以上的钢管混凝土称为钢管高强混凝土；混凝土强度等级在C100以上的钢管混凝土称为钢管超高强混凝土。
钢管混凝土结构在建筑工程中的应用（一）
摘要：本文概述了钢管混凝土的特点、研究现状以及工程应用，探讨了未来的研究方向。
关键词：钢管混凝土，高层建筑，承载力，抗震性
正文：
近年来，随着建筑技术的进步，钢管混凝土结构在高层建筑中得到了广泛应用。这种结构结合了钢材和混凝土的优点，有效提升了结构的承载力和抗震性能。本文将详细介绍钢管混凝土的特点、施工优势及其在建筑工程中的应用。
1.钢管混凝土的定义及分类
钢管混凝土是指混凝土浇筑在钢管内部的结构形式。根据混凝土的强度等级，可将钢管混凝土分为普通、高强和超高强三类。普通钢管混凝土适用于C50以下强度等级，高强钢管混凝土适用于C50以上，而超高强钢管混凝土适用于C100以上。
2.钢管混凝土的特点
钢管混凝土结构结合了钢材和混凝土的各自优势，具有以下特点：
2.1承载力高、延性好
钢管对内部混凝土的约束作用显著提高了混凝土的抗压强度，并通过钢管和混凝土的相互作用，改善了构件的延性，增强了耗能能力，从而在抗震性能方面表现优越。
2.2施工方便、工期短
钢管在施工阶段可作为劲性骨架，承担施工荷载和结构重量。由于无需模板，不仅节省了材料和人工费用，也大幅缩短了工期。
2.3防火、耐火性能提升
钢管内填有混凝土，在火灾发生时能够吸收大量热能，减缓钢柱升温速度，并在钢柱屈服后，混凝土仍可承受大部分轴向荷载，有效防止结构倒塌。
2.4耐腐蚀性能佳
钢管混凝土减少了钢管的外露面积，降低了腐蚀风险，节省了防腐费用。
3.钢管混凝土的应用
钢管混凝土在建筑工程中的应用广泛，尤其在高层建筑中，其优越的受力性能和施工性能使其成为理想的选择。矩形和圆钢管混凝土结构是两种常见的截面形式，各自有不同的应用优势。
结论：
金融界2024年3月30日消息，据国家知识产权局公告，中国中材国际工程股份有限公司申请一项名为“一种窑尾增层加固结构及方法“，公开号CN117781703A，申请日期为2023年12月。
专利摘要显示，本发明公开了一种窑尾增层加固结构及方法，用于水泥厂窑尾钢管混凝土结构增层改造，在框架外围四周设置新基础，通过设置钢支撑结构上部钢管斜撑和第一组预应力拉索及第二组预应力拉索，将新增的荷载转换到新增基础之上，完成增层加固，本发明不需要卸除原有的设备荷载，也不需要对原有的结构基础进行改造加固，并且也不改变框架内部的使用空间，仅需通过预应力拉索将新增荷载转换至新增的基础之上，具有操作便捷，施工周期短、安全性高等优势。
本文源自金融界
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