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1鋼管混凝土的發(fā)展

在中國其實20世紀(jì)60年代就開始有了鋼管混凝土，而且那時也開始應(yīng)用于土木中，在1963年，北京地鐵車站的建設(shè)中的柱就是采用的鋼管混凝土。在1972年，本鋼軋鋼車間的剛架柱、首鋼二號爐的構(gòu)架柱的設(shè)計者使用的就是鋼管混凝土柱。進(jìn)入80年代，高層的迅速發(fā)展也離不開鋼管混凝土的發(fā)展，最著名的是深圳的88層地王大廈以及深圳的68層賽格廣場和廈門的28層金源大廈。拱橋?qū)τ谥袊藖碚f并不陌生，可以說是拱橋的家鄉(xiāng)。蘇聯(lián)是第一個使用鋼管混凝土建造橋梁的國家，但是之后的發(fā)展是由中國帶動的，也就是說中國才是促進(jìn)它發(fā)展的國家。第一座鋼管混凝土拱橋在1990年的四川旺蒼落成建成。該拱橋的具體結(jié)構(gòu)為:拱的跨度為115m，采用鋼架系桿為下承體系以及啞鈴型拱肋斷面，這座大橋可以說是我國橋梁史上的一座里程碑，對公路拱橋的發(fā)展起到了巨大的推動作用。目前為止，各種關(guān)于鋼管混凝土的拱橋在我國已達(dá)100多座，而且拱橋的跨度也在不斷的增大，廣州的丫髻沙大橋主跨跨徑達(dá)360m，而現(xiàn)在正在設(shè)計和建造的巫峽長江大橋跨度將會使鋼管混凝土的跨徑大幅度的提高，具體數(shù)值為460m。

2鋼管混凝土的特點(diǎn)

混凝土的抗壓強(qiáng)度很高，但是有一個缺點(diǎn)就是抗彎性能卻很弱，而鋼材正好填補(bǔ)了這個缺陷，也就是鋼管混凝土之所以被用在土建和橋梁中，而且現(xiàn)在的發(fā)展非常的迅速，主要是基于他的一些特性，具體如下:

1)承載力比較高，抗彎性能增加以及抗震性能良好。在鋼管混凝土中，混凝土和鋼管互相結(jié)合形成一個統(tǒng)一的整體，在鋼管內(nèi)部的混凝土?xí)捎阡摴艿募s束作用，而承受三向受壓，從而提高混凝土的承載能力，而且混凝土是一種脆性的材料，特別高強(qiáng)的混凝土，鋼管的存在則會增加它的塑性，提高了抗彎能力，不僅體現(xiàn)在正常的使用中，而且在混凝土破壞的時候不至于沒有預(yù)發(fā)性，可以使原本是脆性破壞的混凝土?xí)捎阡摴芏a(chǎn)生塑性變形，同時提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2)耐腐蝕性能增加。一般鋼材的耐腐蝕性能差，這也是為什么混凝土的發(fā)展先于鋼材的發(fā)展，學(xué)者們通過對鋼管混凝土的研究，認(rèn)為鋼材的耐腐蝕性能的改善可以通過加入混凝土來解決，鋼管中的混凝土使得鋼管的暴露面積減少，與空氣可以隔絕，降低了外界氣體對鋼管的腐蝕，提高了鋼管混凝土的耐腐蝕性能。

3)耐火性能好。鋼管混凝土內(nèi)既有鋼管又有混凝土，其中的混凝土可以吸收大量的熱量，可以減少熱量的傳遞，特別適用于高層建筑中，可以有效的減少火災(zāi)的發(fā)生，而且還可以增加結(jié)構(gòu)的承載力。

4)施工方便。在混凝土的制作中，一般需要模具來維持初期試塊的形成，而鋼管混凝土由于自身存在的鋼管有一定的剛度和強(qiáng)度，可以替代制作過程中的模板，不需要支模和拆?！，F(xiàn)在的混凝土需要配筋，然而在鋼管混凝土中鋼管的作用跟鋼筋的作用一樣，因此不需要額外的鋼筋，節(jié)省了時間和人力，使得在現(xiàn)場的施工尤為簡單，用在拱橋中更是方便，因此不需要架設(shè)體系，鋼管本身可以承受，便于現(xiàn)場的施工。

5)經(jīng)濟(jì)效益高。這種效益的提高，體現(xiàn)在了鋼管混凝土的使用，既發(fā)揮了混凝土的作用，又發(fā)揮了鋼管的作用，并且是兩種材料的疊加，都秉承了各自的優(yōu)點(diǎn)，而對不足的地方還可以進(jìn)行填補(bǔ)，使得材料的各種性能可以充分的發(fā)揮。工程實踐表明:跟鋼筋混凝土承壓構(gòu)件相比，鋼管混凝土承壓構(gòu)件可以減輕自重50%左右，這樣就可以節(jié)省混凝土的使用量，大約可以節(jié)省50%，但是鋼管混凝土承壓構(gòu)件的用鋼量略微高一些;鋼管混凝土構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)相比，同樣可以節(jié)省鋼材的使用量。鋼管混凝土構(gòu)件的以上特點(diǎn)深得人們在日常土建中的偏愛，同樣使得自己有了廣闊的發(fā)展空間，而且隨著建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，鋼管混凝土的發(fā)展會有更加廣闊的空間和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3對鋼管混凝土的展望

雖然鋼管混凝土一直在發(fā)展，但是還是屬一種新型的建筑材料和橋梁材料，缺少必要的理論分析，還需要投入大量的人力和物力對其進(jìn)行深層次的研究和分析，得出精確的理論數(shù)據(jù)，進(jìn)而有相關(guān)的計算公式。近年來，很多國家在大力支持鋼管混凝土的發(fā)展使其成為建筑行業(yè)的主要材料，減輕混凝土和鋼材的使用，而且現(xiàn)在靜力方面性能研究方面發(fā)展比較快，但是實際工程應(yīng)用當(dāng)中卻還是很少，應(yīng)該加強(qiáng)這方面的應(yīng)用。

作者：葉靜麗單位：山西省第三建筑工程公司第二分公司