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篇1
2.1准备工作
完成体系转换。当拱轴线线型调整检查合格后，即可对各个钢管拱肋拼装节段进行体系转换施工。各个钢管拱肋拼装节段体系转换主要包括：
（1）完成各个接头的焊接（从拱顶往拱脚方向对称进行焊接）；
（2）完成拱肋接头焊接后，将拱脚弦管与拱脚预埋管焊接，将上、下弦管与预埋管焊牢，使铰接初步固结。
2.2施工阶段
2.2.1下层系杆张拉。钢管拱节段体系转换完成后，完成下层系杆第一次张拉，张拉力由监控单位提供。张拉系杆前，三角区所有横梁预应力和三角区纵向预应力均必须张拉压浆完成。
2.2.2配合比设计。本桥设计要求管内顶升灌注混凝土C50微膨胀混凝土。根据现场实际施工条件，如法兰处管径变小、顶升高度较高，距离较长等诸多因素，致使顶升灌注混凝土施工难度大，因此，对顶升灌注泵送混凝土配合比必须达到如下要求：
（1）具有良好的可泵性，即塌落度大（入泵22～26cm）、和易性好、流动性高（扩展度55～65cm）、不泌水、不离析、自密性好；
（2）具有补偿收缩性，微膨胀，水中养护14天的最小限制膨胀率≥2.5×10-4；
（3）初凝时间大于16小时，终凝时间大于18小时；
（4）胶凝材料最少用量不得小于350kg/m3，水胶比不宜大于0.5。
2.2.3出浆孔、出气孔、灌注孔以及出渣孔的布置：
（1）出浆孔：在每根钢管拱拱顶处开一个Φ125mm的孔，孔周铁板加强处理，并外函一节内径为125mm钢管（壁厚6mm，长150cm），钢管竖直向上，用于排气出浆孔；
（2）出气孔：为了确保压注混凝土流动顺利，方便观察管内混凝土流动进展情况，沿钢管轴线方向的上方每隔15～20m设置一个Φ50mm钢管出气孔。当出气孔冒混凝土时，马上用钢板焊接盖住封闭出气孔，防止出气孔外流混凝土泄压；
（3）灌注孔：下弦管灌注孔设在离拱脚约1.5m处的钢管侧面，以方便接泵管。灌注孔外接一节混凝土输送泵管，输送泵管与钢管焊接固定，同时保证钢管轴线呈30°～50°夹角。上弦管灌注孔设在离拱脚约2.5m处的钢管顶部，同样外接一节混凝土输送泵管，与钢管轴线的焊接固定角度同下弦管。灌注孔与输送泵管管路之间设置安装一个M125截止阀；
（4）临时出渣孔：在拱肋底部设置临时出渣孔，尺寸和结构同排气孔，便于清水和渣物流出。以上开孔，均必须在合拢前开好。
2.2.4焊接质量和钢管拱线形监测。钢管拱钢管混凝土灌注前，必须对钢管拱肋各个拼装节段的焊接接头进行细致检查、检测，确保焊缝满足设计规范要求。同时对钢管拱高程、轴线进行测量，并记录好数据，作为对拱肋在混凝土灌注过程中线形变化的基础数据。
2.3混凝土供应和混凝土输送泵选用
首先，混凝土输送泵的额定泵送能力应不小于灌注速率或实际混凝土供应量的2倍；输送泵的额定压力须满足最大泵送压力，即静压力和泵送压力叠加之和。其次，混凝土输送泵的泵送高度应大于1.5倍的灌注高度（即拱脚至拱顶的高度）。秋湖里大桥要求输送泵的额定扬程大于60m。根据以上要求，选择HBT60-16-90S（最大理论垂直输送距离270m，最大理论水平输送距离1200）拖式混凝土高压输送泵，分配阀为S形摆管阀，最大理论输出量60m3/h，出口处最大压力为16MPa，电机功率为90kW，4#和5#墩上、下游附近各布置1台HBT60-16-90S输送泵。在钢管拱混凝土灌注前，混凝土搅拌站和混凝土输送泵进行联动试车，确保所有拌和输送设备正常运行。
2.4钢管混凝土灌注
2.4.1湿润输送泵管。混凝土输送泵管接通后，先全程泵送通清水，一方面利用清水湿润所有的输送泵管，另一方面检查输送泵管工作是否正常、泵管接头处是否有渗漏的情况。
2.4.2泵送水泥砂浆。混凝土从进料管出来后，在重力作用下填充管口以下的空腔直至淹没进料管口，以后混凝土在泵送压力下向上流动，此时粗骨料先下落，所以泵送混凝土前首先泵送1m3高强度水泥砂浆（即将混凝土配合比中石子扣除），以免粗骨料反弹以及接头处混凝土质量差，同时砂浆还可在泵送过程中起到管壁的作用。混凝土填充灌注接近完成时，利用混凝土将砂浆排除钢管之外。
2.4.3填充灌注混凝土。在开始压注前，将截止阀挡板抽出，在挡板两侧涂满黄油，再将挡板插入阀中但不穿入泵管内，以便压注后挡板能顺利插入混凝土中起到止浆作用。待焊缝冷却后压注少量混凝土通过压注口，继续压注混凝土直至拱顶。水泥砂浆的目的是减小混凝土与管壁之间的摩擦力。压注过程中，根据排气孔观察到的情况随时补浆。压注过程中通过调整控制两岸混凝土输送泵的泵送速度，确保压注均匀、对称，并通过锤击钢管管壁辨别管内是否空心的方法了解混凝土压注的高度，以此凭据调整混凝土的压注速度，控制两岸混凝土压注进度对称。当混凝土压注至接近拱顶面时，严格控制压注速度，以防止混凝土超过拱顶截面引起钢管拱振动。混凝土到达拱顶时，通过交替泵送两岸混凝土将砂浆从拱顶出浆孔排除，待出浆孔有混凝土溢出后，利用钢筋出浆管内的混凝土，将气体和浮浆排出，直至良好的正常混凝土从出浆管溢出，两岸输送泵停止泵送，稳压2分钟，并关闭压注管处的阀门且不得漏浆，防止混凝土回流。拆除输送泵接头，接通下一根钢管填充灌注的泵管路，开始填充灌注下一根钢管。如此循环。每次一个循环灌注完成时，钢管内混凝土均不得初凝。进行下一次钢管混凝土填充灌注前，对前一次灌注混凝土强度进行检测，确保前一次混凝土达到设计要求。
2.5出浆孔、灌注孔填充灌注后的处理
待钢管混凝土填充灌注完成并混凝土终凝后，割掉灌注用的泵管和出浆管，并用原开孔保留的钢板进行封闭焊接，并在表面进行防腐涂装处理，以防雨水进入。
篇2
方钢管混凝土的研究开展的较晚，各方面的理论还不够成熟和完善，以往的研究主要集中在试验研究上，本文采用有限元分析对方钢管混凝土柱的设计和施工提出合理建议，克服试验的不足。考虑到钢管混凝土是由钢管和混凝土两种不同材料所组成，混凝土和钢管之间有相对滑移，引入一种能反映钢管和混凝土两者间界面性能的单元----粘结单元，它能比较真实地反映方钢管混凝土柱的受力性能。
2 有限元模型的建立
本文模拟框架结构中间层的中柱，截取了方钢管混凝土柱从梁顶面到柱反弯点处的部分为研究对象。为了深入分析钢管混凝土柱的受力性能，充分考虑我国有关规范的规定，依据常见的工程实例设计了4个试件，采用大型商用有限元软件ANSYS对其受力性能进行了非线性有限元模拟。
2.1模型的几何尺寸
为了研究长细比对方钢管混凝土柱的受力性能影响，以BASE试件为基础，设计了ZG系列试件，详细尺寸见表1。
表1 试件尺寸明细表
试件名称
柱宽度
（mm）
柱高度
（mm）
管壁厚度（mm）
混凝土强
度等级
轴压比
钢 材
牌 号
ZG-1
500
1650
16
C50
0.5
Q345
BASE
500
1800
16
C50
0.5
Q345
ZG-2
500
1950
16
C50
0.5
Q345
ZG-3
500
2100
16
篇3
课题来源：
研究人从事炼钢厂房，连铸厂房以及与钢铁行业相关的工艺平台，管道支架等的结构设计。在设计过程中经常遇见采用格构式钢管混凝土柱的工程；而一方面行业内对钢结构组合结构有防火要求，另一方面钢铁厂相比其他工业厂房更容易发生火灾，因此本研究拟以格构式钢管混凝土柱升温与降温受火性能研究为方向，考察破坏形态及其受火极限状态。
选题依据和背景情况：
钢管混凝土作为一种新型的组合结构，是在钢管内部填加混凝土材料而构成一种新型的构件。钢管混凝土一般简写为 CFST（concrete filled steel tubular），其横截面的布置各有不同，按照形状可以分为圆钢管、矩形钢管、和多边形钢管混凝土。 钢管混凝土构件中的两种组成材料在外荷载作用下发生相互作用，其中最主要的作用为钢管内部核心的混凝土受到来自外围钢管的套箍作用，而处于三向应力状态，使混凝土的强度、塑性等力学性能得到了提高。同时，混凝土的存在，又可避免或延缓钢管容易发生局部屈曲的特性，从而能够发挥钢材的材料强度。钢管混凝土构件具有比钢管和混凝土简单叠加后更高的抗压能力以及良好的塑性、韧性和抗震性能。 此外，钢管混凝土还有延性好，抗压强度高，比钢结构具有更好的抗火性能和更好的抗震性能。在施工中，外套钢管可起到模板的作用，便于直接浇筑混凝土，加快施工进度。综上所述，钢管混凝土构件中钢管和混凝土取长补短，使钢管混凝土构件具有强度高、耐疲劳、抗冲击、延性好、抗震、抗火和便于施工等良好性能
二、文献综述
参考文献：
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三、研究内容
四、研究基础
1．所需工程技术、研究条件
本科硕士阶段所学习的课程：钢结构基本原理与设计、组合结构设计、结构抗火设计、
篇4
Fire resistance behavior sandwich concrete filled steel tubular column to one-side fire
WANG Yu―de，ZHU Meng―long
（College of Engineering，Hebei University of Engineering，Hebei Handan 056038，China）
Abstract： Considering different performance steel coagulation material， using the finite element software modeling analysis of concrete filled double skin steel； temperature field using the heating curve indoor fire model ISO-834 standard fire model. Steel and concrete under high temperature due to the contact section separated， with or without considering slip little effect on the performance of components， it is not considering slip between steel and concrete. The results show that hollowness， slenderness ratio， load ratio， member of the side length and thickness of the protective layer is the main factor affecting steel concrete.
Keywords： one-sided by the fire； finite element method； influencing factors； thermal performance；
钢管混凝土柱是指在混凝土外包钢管而形成的构件，按截面形式可分为圆钢管混凝土、方钢管混凝土、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等（见图 1），本文的研究对象为方截面钢管混凝土柱。
图1钢管混凝土构件横截面示意图
作者简介：王育德，男，河北邯郸人，研究生学历，河北工程大学教授，从事计算智能理论技术及应用方向，主要研究内容包括建筑工程技术、建筑工程项目管理。
由于钢管和核心混凝土之间各自的优点，在其相互作用、共同工作下，使得其有如下优点：承载能力高、制作施工方便、经济性能好、耐火性能较好、抗震性能好。
1模型建立
1.1温度场的选择
火灾发生时一个升温降温的过程，现实生活中，火灾时常发生，对人类生命财产造成很大损失，甚至付出生命。本文主要对钢结构构件进行抗火分析。目前，结构的耐火极限是跟据ISO―834（1980）火灾曲线确定的，取用的是无降温段的曲线，如图所示
各阶段的数表达式如下。
（1）升温段ABB′
（2）降温段（BC）
（3）常温段（CD）
式中T为温度；t为火灾作用时间th为升降温临界时间；Th为升降温临界温度，；T0为室温，常温取20；文中所使用单位温度均为摄氏度；时间单位均是分钟。
1.2本构模型的建立
1.2.1砼的应力-应变关系模型
参考李华东和时旭东给出的高温线混凝土棱柱体抗压强度和对应应变的计算公式结合韩林海的实验结果最终确定高温下混凝土的应力-应变关系公式如下：
其中 ：
；
为常温下混凝土圆柱体轴心抗压强度。
1.2.2钢材的应力-应变关系模型
钢材的应力-应变模型子高温作用下没有统一公式，版本各不相同，本文根据Lie提出的模型作为依据进行理论研究；具体形式表示如下：
当时
当时，
其中
；
1.2.3确定砼和钢材的接触
从理论上看，高温下钢材与砼滑移比常温下显著，钢管与砼粘结比较弱，导致钢与混凝土整体工作性能降低。但在高温后钢管与砼之间的滑移和常温下有不同之处，目前对这方面的研究参考文献较少。
在建立节点热分析模型中，钢管混凝土柱与梁、板之间的连接采用束缚约束，不考虑它们之间的相对滑移。原因是在对构件热分析过程中，钢管和混凝土之间滑移很小，对温度的影响可以忽略不计，因此不用考虑他们之间的影响。在计算构件的温度场时，认为温度只沿截面径向发生变化，沿长度方向不发生变化。
1.3建立有限元模型
1.3.1选择单元类型
钢材采用四节点完全积分壳单元 S4，核心混凝土采用八节点缩减积分的三维实体单元 C3D8R。此单元精度不高，但符合计算要求，从计算经济性角度出发，采用此线性单元。模型如下
图2建立模型
1.3.2实例模型
用ANSYS12.0进行实例分析，对运行的可靠结果进行分析得出钢管混凝土柱抗火性能的主要影响因素。具体实例数据如下：柱截面边长 B=500mm，含钢率α =0.15，升温时间为 t=100min.，钢管与混凝土间的界面热阻 R=0.01℃ /w，保护层为厚涂型钢结构防火涂料，厚度分别为 a=0mm 和 a=10mm。
运行结果如下图
图3软件运行结果
2结果分析
1）影响构件抗火因素主要有以下几个方面：一是保护层厚度，保护层厚度越大，构件耐火时间越长；二是长细比，刚度会随着长细比的增大而逐渐减小。三是轴压比，轴压比越大，框架的水平承载力越小，强化阶段的刚度也越小。
2）对软件运行结果进行分析，可得出如下结论，在其他条件相同时，由于受火面的不均匀随着受火面的增加，钢管混凝土截面温度也会升高。钢管混凝土柱温度场的主要因素有截面边长、保护层的厚度以及升温时间，这些影响因素与受火方式无关。受火作用下造成双轴对称作用的截面，即相对两面或者四面，它们的最低温度出现在截面中心；受火作用下单轴对称截面，即单面或者三面，其温度最低点出现在背离受火的区域。
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篇5
Keywords: concrete-filled steel tube column node; Wear the heart; Construction technology
中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：
钢管混凝土构件具有优越的力学性能[1-2]，在工程中有广泛的应用。钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的节点设计，直接影响到结构的整体刚度、受力性能和安全性，也影响到施工的难易和工程进度，因而成为钢管混凝土结构设计中的关键环节。本文提出带环筋的穿心暗牛腿钢管混凝土柱节点不带环梁，能很好地满足建筑及装饰设计要求，而且经过试验与有限元分析，发现此节点具有传力直接、强度高、延性好等特点[3-4]，有很好的工程应用前景。
0. 节点做法
钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的节点结构包括暗穿心牛腿、环筋、板放射筋、梁主筋螺纹套筒，如图1所示。所述暗穿心牛腿穿过钢管在钢管内部焊接，与钢管相交部分亦双面焊接，环筋焊接在钢管外侧钢牛腿上，板放射筋端部弯折钩在环筋上，并伸至板底（图2），梁主筋螺纹套筒焊接在钢牛腿端部与主筋位置重合（图3）。为了更好地实现本实用新型，暗穿心牛腿的焊接全部采用双面角焊缝。环筋焊接在钢管外侧20毫米处，钢牛腿上侧。板放射筋端部弯折成90度钩在环筋上，并用钢丝绑定，伸至板底。所述梁主筋螺纹套筒全长角焊缝焊接在钢牛腿上，与主筋位置严格平行，螺纹套筒内径与主筋直径相同。
图1
图2
1．设计建议
1.1 工字型钢牛腿的截面设计
钢牛腿的高度和宽度根据所连接的钢筋混凝土梁的尺寸来确定，如图4所示各项参数：
1.1.1工字型钢牛腿的宽度
钢牛腿在钢管外的部分，其宽度等于钢筋混凝土梁的宽度减去左右保护层的厚度：
――保护层厚度，一般可取25mm。
图4 横截面 图5 图3 梁筋与牛腿连接
在钢管内部，由于混凝土的作用，其应力逐渐减小，相应钢牛腿的宽度也可以减小至一半，以节省材料。如图5所示。
1.1.2 工字型钢牛腿的高度
（5-2）
、――钢板翼缘上焊接的螺纹套筒外直径。
当相连的钢筋混凝土梁的主筋有两排时，可在翼缘内部再焊接一排。
1.1.3钢牛腿伸出钢管的长度
根据环筋的焊接位置和螺纹套筒的长度来确定。
1.1.4钢牛腿钢板厚度的确定
根据构件设计承载力、焊缝高度等选择钢板的厚度。
1.1.4.1 抗弯强度验算[5]
――截面塑性发展系数；
――翼缘对轴心的惯性矩，
――腹板对轴心的惯性矩，
――钢材的抗弯强度设计值。
同时尚应满足钢板的受拉承载力大于所连接所有钢筋的最大承载力[5]：
――钢筋混凝土梁受拉钢筋的总截面积；
――受拉钢筋的抗拉强度设计值。
1.1.4.2 抗剪强度验算[5]
――钢筋混凝土梁承受的最大剪力设计值；
――截面面积矩，此处为钢牛腿轴以上截面对中和轴的面积矩， ；
――腹板厚度；
――钢材的抗剪强度设计值。
1.2 放射筋和环筋的设计
放射筋按构造配置，其直径可与板负筋相同，数量根据钢管的直径确定，一般直径1米的钢管可布置7根，酌情增减。环筋的选择根据放射筋的数量确定，基本按构造选取，为了控制裂缝的发展，钢筋的直径不宜太大。
1.3 焊缝设计
1.3.1工字钢翼缘与腹板连接
工字钢翼缘与腹板连接的焊缝应满足[5]：
式中：――焊缝高度；
――计算位置的剪力；
――计算翼缘毛截面对梁中和轴的面积矩；
――角焊缝的强度设计值。
1.3.2 钢牛腿与钢管的焊接
钢牛腿与钢管之间的连接采用满焊，其强度验算尚需满足[5]：
式中： ，――焊缝处的弯矩值；
――焊缝抵抗矩；
，――焊缝位置的剪力；
――焊缝的有效截面面积。
――正面角焊缝的强度设计值增大系数。对于承受静力荷载和间接动力荷载直角角焊缝取，其他情况取1.0。
1.3.3 螺纹套筒与钢牛腿的焊接
因为市面上的螺纹套筒普遍较短，故采用满焊，其焊脚高度尚应满足[5]：
即
――与螺纹套筒相连的钢筋截面面积；
――与螺纹套筒相连的钢筋的抗拉强度设计值。
――焊缝计算长度总和。
1.3.4 焊缝的构造要求
如果角焊缝的焊脚尺寸太大，则焊缝收缩时将产生较大的焊接变形[6]，且在热影响区扩大的情况下，容易产生脆裂，较薄焊件可能会烧穿。所以要求[5]：
且 （）
――较薄焊件的厚度（钢牛腿钢板厚度一般不会小于6mm）。
2 节点的施工工艺
本节点的加工包括下述步骤与工艺条件：
（1）根据混凝土梁截面高度减去保护层厚度及钢筋直径确定钢牛腿高度，根据混凝土梁截面宽度减去保护层厚度确定钢牛腿翼缘宽度，根据螺纹套筒与牛腿的焊接长度确定钢牛腿伸出钢管的长度；
（2）根据钢管直径大小选择板面放射筋的数量，直径1米的钢管选择均匀放置7根板面放射筋；
（3）分别进行钢牛腿与钢管的焊接、在钢管内钢牛腿之间的焊接、环筋与钢牛腿的焊接以及螺纹套筒与钢牛腿的焊接；
（4）在施工前进行梁主筋端部墩粗以及开螺纹丝，施工时，梁主筋与螺纹套筒拧紧；板面放射筋钩在环筋上并均匀布置，用钢丝绑扎。
上述步骤完成后，按照普通施工步骤绑扎板筋和梁筋，质量检验后浇筑混凝土即可。
3 小结
本节点与现有钢管混凝土节点相比，具有如下有益效果：
（1）不带环梁，本节点采用穿心暗牛腿，从外形上看与普通钢筋混凝土梁一样，能很好地满足建筑及装饰设计要求。
（2）能很好地控制板柱交接处裂缝的开展，板放射筋均匀布置在梁之间控制裂缝的开展，其传递的拉力由焊接在钢牛腿上翼缘的环筋来承受。
（3）施工方便，钢管、环筋、梁主筋螺纹套筒与钢牛腿的焊接都可在工厂完成，现场只需完成梁主筋的螺纹连接和一般的钢筋绑扎工作，大大减少了现场的焊接工作量，能更好地保证焊缝质量。
参考文献：
[1] 韩林海.钢管混凝土结构――理论与实践[M].北京：科学出版社，2004：1-4
[2]钟善桐.钢管混凝土结构[M].第三版.北京：清华大学出版社，2003
[3] 季 静 吴爱明 王燕 韩小雷．新型穿心暗牛腿钢管混凝土柱节点试验及分析．华南理工大学学报（自然科学版），Vol.36 No.3，2008
[4] 王燕．带环筋的穿心暗牛腿钢管混凝土柱节点试验研究及有限元分析. 广州:华南理工大学硕士学位论文.2007
篇6
1.引言
钢筋混凝土是在19世纪中叶开始得到应用的，由于水泥和混凝土刚刚问世，同时设计计算理论尚未建立,所以发展比较缓慢。19世纪末,随着生产的发展,以及试验工作的开展、计算理论的研究、材料及施工技术的改进，钢筋混凝土在以后的两百年得到了飞速发展，各种形式的约束混凝土结构随之出现。人们对约束混凝土的研究始于20世纪30年代，并逐渐形成了钢管混凝土、碳纤维约束混凝土、钢筋约束混凝土三大体系。其中，钢筋约束混凝土的应用和研究最为广泛。曹新明教授提出了区域约束的概念[1]，以往的研究均是将构件截面作为整体进行约束，而且强调横向箍筋对混凝土的约束作用，其实约束混凝土中纵向钢筋与横向箍筋有着同等重要的作用；再者，尽管约束可以提高混凝土的强度和延性，但是构件在受力时并非所有的地方都需要有强约束，有效而经济的做法应该是在需要的地方施加有效约束。区域约束混凝土概念的提出，突破了传统思维模式，以一个全新的视角考察钢筋混凝土结构中各个组成成分的功能，通过调整纵向钢筋及横向箍筋的布置方式，改变了混凝土、纵向钢筋及箍筋的受力机理，并将区域约束与整体约束有机地结合，使钢筋与混凝土的结合更为紧密，充分发挥了各个组成部分的性能。
2.关于约束混凝土
（1）约束混凝土结构约束机理[1]
对于约束混凝土构件，在混凝土受压时,由于侧向压力的约束，限制内部微裂缝的发展，能极大地提高混凝土的抗压强度。工程上运用这一现象，把以受轴心压力为主的柱子做成钢管混凝土柱（钢板焊接成为筒状或直接用大直径钢管，内浇注混凝土）、侧向密排配置螺旋形或者环形箍筋柱。在混凝土构件受到轴心压力过程中，混凝土发生与轴压力相互垂直的横向变形，内部产生裂缝，此时的钢管或者密排环状箍筋就发生作用，向混凝土提供径向反作用力，紧紧地约束了混凝土的横向变形，从而限制内部微裂缝的发展，以达到提高混凝土的抗压强度和延性（发挥混凝土的塑性性能，得到良好的变形效果），我们通常称钢筋对混凝土的这种约束效果为有效约束：如矩形截面柱，普通配筋情况下的钢筋对混凝土的约束机理如图1所示。把箍筋与纵筋的连接点视为不动点，则虚线范围内为有效约束区域（拱作用）
图1矩形截面柱约束机理示意图
纵筋则可视为同时受轴向压力及弯矩的连续梁，共同为核心混凝土提供约束。当钢筋（纵筋及箍筋）配置达到一定水平后，可以有效提高核芯混凝土的强度及延性。
（2）区域约束混凝土结构特点
传统约束与区域约束：
传统矩形截面钢筋约束混凝土柱的箍筋形式主要有螺旋箍、井字箍、复合箍（图2）等，它们都是将整个截面进行约束，并在截面中心形成约束最强的约束核心。其纵筋主要分布在柱截面四边，当然这对柱体抗弯是很有效的。
图2 传统箍筋形式
区域约束混凝土旨在在最需要的地方设置约束钢筋。将约束钢筋集中布置在受压或剪压区，以便更有效提高该区域混凝土的强度及延性；并且以合理的方式布置约束钢筋。有效的约束是由混凝土、纵向钢筋及横向箍筋共同实现的，纵向钢筋的配置、横向箍筋的形态及配箍率、钢筋的强度与混凝土强度的比值都影响到约束的效果，因此，需要有合理的配置（图3）。
图3 区域约束箍筋形式
区域约束混凝土受力特点：
a.区域约束混凝土结构承载能力、强度比普通混凝土均有所提高，提高的幅度根据约束程度而定（图4）；
b.同等强度下，可以减小构件截面尺寸，减轻结构自重，从而获得更多的使用空间；由于截面减小，结构耗能略有降低，但是延性性能大幅度提高，更有利于结构抗震；
图4混凝土抗压强度与应变关系图
c.随着轴压比的提高，区域约束混凝土试件的刚度的提高略低于普通约束混凝土试件，这就使得区域约束混凝土构件在地震中耗能有所降低，安全储备相应提高；
d.在工程设计中，区域约束轴压比限值在满足配箍率的前提下，对于矩形截面柱可以比规范取值提高1.1倍，对于圆形截面柱可以比规范取值提高1.2倍[2] [3]。
3.区域约束混凝土结构的应用
区域约束混凝土定性描述了混凝土结构中各个组成成分的工作性能，箍筋的强度、混凝土的延性都得到了充分发挥，钢筋与混凝土的粘滞性及混凝土间的咬合力得到了实质改善，提高结构的承载力的同时不降低安全度。区域约束混凝土有了很强的耗能能力，可以大幅度地提高结构的抗震性能。因此当它用作多层及高层建筑中的柱子时，不仅可以减小柱子的截面尺寸，还可以扩大建筑的使用空间。并且在建筑上一改“肥梁、肥柱”的旧结构形式，使建筑更加美观，由于柱子截面的减小，必然会增加建筑的使用空间，减轻柱子自重，减少混凝土用量。这样将带来很大的经济效益与综合效益。此外，区域约束混凝土结构构造简单、施工方便，与传统混凝土结构相比，区域约束混凝土有着同样简单的构造形式，采用同样的施工方法，因此极易为施工单位所接受，便于推广使用。
当前建筑业已成为国民经济的支柱产业，约束混凝土结构在我国的发展十分迅速。合理地利用约束混凝土结构，可明显提高混凝土的承载能力，充分发挥材料的使用效率，在技术和经济上都具有很大的优越性。基于上述优势，区域约束混凝土构件可以应用于桥梁工程、高层与超高层建筑，工程中应用于受拉、受压、受弯、受扭等梁柱构件，以及一些大体积钢筋混凝土构件，如大坝、桥墩、承台等，可以充分减轻结构自重，增加使用空间。
约束混凝土结构是现代建筑最重要的结构形式之一，具有节约材料和劳动力，提高施工工效，加快施工进度，提高建筑工程的产品质量等优势。从环保和节能的角度讲，应用区域约束混凝土技术，可以减少环境污染，取得较大的经济效益。在当前狠抓工程质量，加强设计施工管理的情况下，应用区域约束混凝土技术，不仅改善了构件的受力性能，降低结构的总体造价，能够满足现代工程施工质量和效率的要求。相信在本世纪的初，我国工程建设必将出现崭新的气象。
4.结语
区域约束混凝土结构是针对工程结构设计高层、超高层钢筋混凝土以及大跨结构中遇到的轴压比超限问题，在约束混凝土基础上发展起来的，能有效实现满足建筑、结构、经济、安全之间合理协调的新型结构。
钢筋混凝土抗震设计中，经济而有效的方法是提高结构及构件吸收地震能量的能力，利用结构或构件的变形能力来耗散地震能量。对区域约束混凝土结构抗震性能和设计方法的研究还有待于进一步深入。
参考文献
【1】曹新明，杨力列，陈宗强，曹鹏程，朱国良.约束混凝土与区域约束混凝土[D].2005-09
【2】庞新宾，区域约束混凝土柱往复荷载作用下轴压比限值研究[D]. 硕士学位论文, 2011-06
篇7
The Study on BFRP confined Concrete Square Column Strength and Stress-Strain Relation
Wang Yuefa
（zhongshan City，Guangdong Central Environmental Engineering Co，Ltd，Zhongshan Guangdong，528400，China）
Abstract：Stress analysis of BFRP confined concrete square columns， on the basis of the experiment， data analysis， elaborated the influence parameters of concrete mechanical properties of BFRP constraints， analysis of BFRP confined reinforced concrete columns with fiber strength and characteristic values， with the relationship between the fiber characteristic value and peak strain， with the relationship between the fiber characteristics value and the ultimate strain， it has great influence on the stress and strain.
Key Words：BFRP；Square Concrete Column；
FRP（fiber reinforced polymer or plastics纤维增强复合材料）在土木工程中的结构加固、修复上的应用日益广泛，主要因其具备高的比强度、好的抗疲劳性能、好的减震性能以及抗腐耐久等优良性能。但是FRP组合混凝土构件的理论研究远滞后于其实践应用，目前关于FRP加固、修复结构构件的设计大多停留在依据相关试验数据、类似钢管约束混凝土机理以及经验基础上，这是一种不科学甚至不安全的措施[1]。故有必要对FRP组合混凝土构件的破坏机理、本构模型等最基本的理论问题加以探讨。在混凝土柱的加固中应用FRP的约束作用来提高其抗力和改善其变形性能受到了工程界的广泛重视，为此，许多学者对FRP约束混凝土进行了研究，得到了很多有用的结论和有价值的试验数据。
1 BFRP约束混凝土方柱轴心受压力学性能
1.1 BFRP约束方柱混凝土工作机理
约束混凝土方柱轴心受压力学性能分析纤维约束混凝土方柱轴心受压力学性能根据己有的试验研究可知，纤维约束混凝土与箍筋约束混凝土机理相似，都是通过其环向约束力对核心混凝土进行约束。当试件受压时，混凝土产生横向膨胀变形，导致纤维布片材受拉，在试件截面四边的直线段，由于纤维布片材的刚度极小而产生水平弯曲，因此对试件混凝土的约束很小；但在截面转角处相对刚度大，不易产生水平弯曲，由于对称性使两个互相垂直方向上的片拉力形成沿对角线（45”）上的合力，该合力对混凝土柱对角线形成强有力的约束。因此，纤维约束矩形截面构件时，柱混凝土所受的侧向约束力是沿对角线方向上的集中挤压和沿截面水平分布的很小的横向约束力。由此可见，纤维对混凝土的约束作用沿混凝土柱侧面不是均匀分布的，在截面拐角处最大，在截面的中间最小。
1.2 BFRP约束方柱混凝土的研究现状
影响BFRP约束混凝土力学性能的参数主要有以下几个：BFRP的包裹量、混凝土强度、纤维类型、纤维包裹方式。虽然BFRP加固技术应用非常广泛，但由于起步较晚，到目前为止，无论是国内还是国外，都存在着理论落后于实际应用的状况，并且尚缺乏一套完整的、较为完善的理论分析方法。
1.3 BFRP纤维约束方柱混凝土的强度和变形
1.3.1 试验数据概况
随着纤维加固技术的不断发展，碳纤维加固技术已经在工程实际中大量使用，并取得很好的效果。近年来国内在碳纤维约束混凝土方面的研究已有较多的研究并取得了很多成果。
随着纤维加固技术的不断发展，碳纤维加固技术已经在工程实际中大量使用，并取得很好的效果。
主要参数有：混凝土立方体强度fcu、包裹层数n、碳纤维抗拉强度、碳纤维布加固率、含纤特征值、未约束混凝土轴心抗压强度和峰值应变、碳纤维约束混凝土峰值应力、峰值应变：’以及极限应变’。含纤特征值，即，经过计算变化范围为0.052-1.038。试验数据见表1。
1.3.2 试验数据分析
试验中，大部分试件都是因为角部纤维布的拉断而破坏，说明虽然对混凝土试件做了倒角处理，但角部依然存在不同程度的应力集中；不同层数包裹玄武岩纤维布的混凝土方柱的极限强度都有明显的提高，以往的试验研究也表明，BFRP布加固混凝土柱体可以大幅度提高混凝土的极限抗压强度（见图1～图3）。
1.3.3 试验结果分析
（1）研究表明，采用碳纤维条带约束混凝土方柱时，其破坏过程及曲线特征与螺旋箍筋约束混凝土类似。当纤维特征值较大时，其强度的变形可以得到显著提高。
（2）研究表明碳纤维约束可以提高混凝土变形能力改变其延性。
（3）随着的增大，峰值应变呈非线性提高，碳纤维布的横向约束可以有效的提高混凝土的变形能力，并且峰值应变随着含纤特征值的增加较峰值应力增加更为明显。
（4）碳纤维约束可以有效的提高混凝土的强度，并且碳纤维约束混凝土强度随着含纤特征值的增加而增大。所收集试验数据峰值应力最高提幅（即混凝土强度相对增大值）可达120%。
2 结论
碳纤维约束混凝土方柱的受力机理及影响约束效果的因素，其中以纤维加固量影响较大。收集了较为典型的碳纤维约束混凝土试件近20个试件。通过对试验数据的回归分析，建立了以含纤特征值为参数的碳纤维约束混凝土方柱强度、峰值应力及极限应力的经验公式。分析可知，碳纤维可以很好的提高混凝土的强度和变形能力；增大含纤特征值，混凝土峰值应力和峰值应变和延性均显著提高。
参考文献
[1] 赵彤，谢剑，等.碳纤维布改善高强混凝土性能的研究[J]工业建筑，2001，31（3）：42-44.
篇8
1 前言
圆钢管混凝土由于钢管和内部核心混凝土“相互作用、优势互补”使得钢管混凝土具有承载力高、抗震性能好、施工方便等诸多优点，越来越受到工程师的青睐，在桥梁结构和高层建筑结构中的应用较为广泛[1]。随着钢管混凝土工程实践的不断深入，发现在某些情况下，例如钢管混凝土柱之间设有斜撑的节点处，大跨重载梁的梁柱节点区域等，横向抗剪问题变得突出，因此深入研究钢管混凝土抗剪强度有非常重要的工程意义。
以往对钢管混凝土抗剪性能研究有：文献[2-5]进行了圆钢管混凝土抗剪性能的实验研究和理论分析；文献[6-7]进行了圆钢管混凝土抗剪试件的实验研究，并基于实验结果建议了圆钢管混凝土柱的抗剪承载力的计算公式。文献[8]根据纯扭试件的计算结果来确定钢管混凝土的抗剪力学特性，即受扭时的剪切屈服点为钢管混凝土的组合强度标准值，采用有限元法对纯扭构件进行了大量的计算分析，最后提出了组合剪切模量、剪切刚度和抗剪强度的简化计算公式，简化计算公式与实验结果吻合较好。文献[9] 采用有限元软件ABAQUS对钢管混凝土基本剪切性能进行了研究，提出了钢管混凝土抗剪强度的简化计算公式，简化计算结果与试验结果吻合较好。
圆钢管混凝土抗剪强度计算相关研究成果被国内有关规程采纳，主要有福建省工程建设标准《钢管混凝土结构技术规程》（DBJ/T13-51-2010）[10]、中国工程建设协会标准《钢管混凝土结构技术规程》CECS28：2012[11]和中国工程建设协会标准《实心与空心钢管混凝土结构技术规程》CECS254：2012[12]，为了为了帮助有关工程技术人员具体地了解上述各设计规程在进行圆钢管混凝土构件抗剪承载力计算时的特点，本文简要介绍了DBJ/T13-51-2010、CECS28：2012和CECS254：2012这三种设计规程中关于圆钢管混凝土抗剪承载力的设计计算方法，同时，基于典型的计算算例，将不同规程的计算结果进行了对比和分析，以期帮助有关工程技术人员实际应用时参考。
2 各规程抗剪承载力计算公式介绍
2.1 DBJ/T13-51-2010规程[10]
文献[1]采用有限元法对圆钢管混凝土构件在受剪作用的下的工作性能进行了分析研究，并在大量参数分析结果的基础上，提出了圆钢管混凝土构件抗剪承载力计算方法，计算公式考虑了钢管和核心混凝土的组合作用。DBJ/T13-51-2010规程采用文献[1]的研究成果。DBJ/T13-51-2010规程给出的圆钢管混凝土构件抗剪强度计算公式如下：
（1）
式（1）中： 为钢管混凝土纯剪构件抗剪承载力设计值； 为钢管混凝土构件的组合截面面积； 为钢管混凝土的组合剪切强度设计值，其计算公式表达式如下：
（2）
（3）
―钢管混凝土抗剪承载力计算系数，按下式计算：
（4）
以上各式中， 为截面含钢率（钢管横截面面积与核心混凝土截面面积之比）， 为钢管混凝土的约束效应系数， 为钢管混凝土轴压强度设计值， 为混凝土轴心抗压强度设计值。
2.2 CECS28：2012规程[11]
CECS28：2012规程中有关圆钢管混凝土构件抗剪承载力是在文献[6-7]系列实验结果的基础上，没有考虑钢管和混凝土的组合作用，偏安全的提出了钢管混凝土构件的抗剪强度计算公式。CECS28：2012规程给出的圆钢管混凝土构件抗剪强度计算公式如下：
（5）
式（5）中， 为钢管内的核心混凝土横截面面积； 为混凝土轴心抗压强度设计值， 为钢管混凝土的约束效应系数，按下式计算：
（6）
式（6）中， 为钢管的横截面面积； 为钢材抗拉强度设计值。
2.3 CECS254：2012规程[12]
CECS254：2012规程是基于极限平衡理论和相关试验结果基础上推导的，计算公式中没有考虑混凝土强度参数的影响。CECS254：2012规程给出的圆钢管混凝土构件抗剪强度计算公式如下：
（7）
式（7）中， 为钢管混凝土构件的组合截面面积； 为钢管混凝土的受剪强度设计值，其计算公式表达式如下：
（8）
上式中， 为截面含钢率（钢管横截面面积与核心混凝土截面面积之比）， 为钢材抗拉强度设计值。
3 各规程抗剪承载力计算公式计算结果比较
为了比较以上各规程在计算圆钢管混凝土构件抗剪强度计算结果的差异，以下采用典型计算算例的计算结果进行比较。算例的计算条件为：Q235钢和Q420钢，混凝土强度为C30、C50和C80，截面含钢率 从0.04-0.2，选用了两种截面尺寸，钢管外径D=400mm和D=800mm。
图1给出了钢管外径D=400mm时不同参数情况下各规程计算得到的圆钢管混凝土构件抗剪强度 ～ 关系曲线。从图1可见，各规程抗剪强度计算值随含钢率变化规律类似，表现为抗剪承载力随含钢率 的增大而增大。从图1还可以看出，在截面含钢率较小时，各规程的计算结果差异相对较小，在截面含钢率较大时，各规程的计算结果差异增大。计算结果总体呈现规律为：在其他条件一定的情况下，CECS254：2012规程计算获得的抗剪承载力最大，DBJ/T13-51-2010规程居中，CECS28：2012规程最小。
（1） C30混凝土 （1） C30混凝土
（2） C50混凝土 （2） C50混凝土
（3） C80混凝土 （3） C80混凝土
（a） Q235钢材 （b）Q420钢材
图1 圆钢管混凝土抗剪承载力计算结果比较（D=400mm）
图2给出了钢管外径D=800mm时不同参数情况下各规程计算得到的圆钢管混凝土构件抗剪强度 ～ 关系曲线，各规程计算结果的差异规律与图1类似，不再重复。
（1） C30混凝土 （1） C30混凝土
（2） C50混凝土 （2） C50混凝土
（3） C80混凝土 （3） C80混凝土
（a） Q235钢材 （b）Q420钢材
图2 圆钢管混凝土抗剪承载力计算结果比较（D=800mm）
4 结语
本文简要介绍了DBJ/T13-51-2010规程、CECS28：2012规程和CECS254：2012规程在圆钢管混凝土构件抗剪承载力计算方法和特点，结合典型计算算例比较了以上各规程在计算圆钢管混凝土构件抗剪承载力结果的差异，研究结果表明，在其他条件一定的情况下，各规程计算值比较的基本规律为：CECS254：2012规程计算获得的抗剪承载力最大，DBJ/T13-51-2010规程居中，CECS28：2012规程最小。
参考文献
[1]. 韩林海.钢管混凝土结构-理论与实践[M]. 北京：科学出版社，2007.
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[10]. 福建省工程建设地方标准DBJ/T13-51-2010，钢管混凝土结构技术规程[S]， 福州，2010.
篇9
所谓清水混凝土系一次成型混凝土，通常在桥梁工程中的应用比较广泛，但直接应用于房屋民用建筑工程的比较少。
清水混凝土结构有着诸多优点，如：省去了装饰阶段的二次抹灰工序，避免了大面积抹灰空鼓、天棚脱落(经常有这样相关报道)等通病，材料节约、经济环保．施工质量效果好，符合提倡建立资源节约型社会理念，成为建筑节能市场上的亮点。
1 工程实例概况
某大厦为两座现代化高层办公建筑，总建筑面积42276.2m2，地下2层，地上19层，总高度79.8m，主体为框架一剪力墙结构，筏板基础。
整体质量达到优质工程标准。要求所有结构成型为清水混凝土，对模板设计和混凝土施工要求高。
2 清水混凝土质量标准
目前国内尚无统一的清水混凝土质量验收规范，在普通结构混凝土验收标准的基础上，形成如下质量标准：
轴线通直、尺寸准确；棱角方正、线条顺直；表面平整、清洁、色泽一致；表面无明显气泡，无砂带和黑斑；表面无蜂窝、麻面、裂纹和露筋现象；模板接缝、对拉螺栓和施工缝留设有规律性；模板接缝与施工缝处无挂浆、漏浆。
3 混凝土常见质量缺陷
为做好施工预控工作，必须认真分析清水混凝土面层可能出现的质量缺陷和产生的原因．从而采取有效措施避免发生上述缺陷。
清水混凝土表面缺陷主要为表面平整度、轴线位置不满设计要求、表面蜂窝、麻面、有气泡密集区，表面缺损，非受力钢筋露筋。小孔洞、单个气泡等；混凝土内部缺陷主要指混凝土浇筑过程中，混凝土振捣质量差，造成混凝土内部架空和孔隙率偏大的缺陷，内部缺陷应在混凝土浇筑过程中及时发现，及时清除。
4 模板工程控制
4.1方案审查要点
(1)清水混凝土施工用的模板必须具有足够的刚度。在混凝土侧压力作用下不允许有一点变形，以保证结构物的几何尺寸均匀、断面的一致，防止浆体流失；
(2)选用的模板材料要有很高要求，表面平整光洁，强度高、耐腐蚀，并具有一定的吸水性；
(3)对模板的接缝和固定模板的螺栓等，则要求接缝严密，不允许漏浆；
(4)模板设计要充分考虑在拼装和拆除方面的方便性．支撑的牢固性和简便性，并保持较好的强度、刚度、稳定性及整体拼装后的平整度；
(5)根据构件的规格和形状，建议配制定型模板，以便周转施工所需；
(6)模板制作时应保证几何尺寸精确，拼缝严密，材质一致，模板面板拼缝高差、宽度应≤1mm，模板间接缝高差、宽度≤2mm；模板接缝处理要严密，建议模板内板缝用油膏批嵌外侧用硅胶或发泡剂封闭，以防漏浆，模板脱模剂应采用吸水率适中的无色的轻机油；
(7)严格控制模板周转次数，周转3次后应进行全面检修并抛光打磨。
4.2模板工程方案选择
为实现清水混凝土的目标，初步模板体系确定为钢木组合大模板。
根据本工程的特点及公司的施工经验，地下室及裙房选择竹胶板木楞骨模板体系，采用12mm厚1220mm×2440mm竹胶板作为面板，50mm×100mm方木及48mm钢管为楞骨，48mm钢管、自制蝴蝶夹、14mm对拉螺栓作为加固系统；标准层剪力墙、柱采用钢木组合大模板(12mm厚竹胶板作为面板、6号槽钢为辅龙骨、10号槽钢为主背料)，剪力墙采用16的高强全丝螺杆为加固系统。
梁、板模板同地下室，以48mm钢管搭设的整体扣件式满堂脚手架作为墙柱的水平支撑及梁、板的垂直支撑系统。
4.3柱模板支设要点对±0.00以下混凝土柱模通用性、互换性较差。
采用12mm厚高强度覆膜竹胶板作面板，50mm×100mm方木作楞木兼拼口木，以48mm钢管作为柱箍，柱截面尺寸≥700mm时，增加对拉螺栓拉结加固。±0.00以上混凝土柱模通用性、互换性较好，采用定制可调截面钢大模支设。
①截面尺寸≤650mm的柱采用双管柱箍中间加设坡口木楔紧固，柱高3m以下范围内柱箍的间距≤400mm，柱高3m以上范围内柱箍的间距≤500mm。
②截面尺寸≥700m的柱，采用脚手管作柱箍紧固，柱高3m以下范围内柱箍的间距≤400mm，柱高3m以上范围内柱箍的间距≤500mm，在枝中加设＋14mm(外套＋25mmpvc管)对拉螺栓，柱外侧四角双向均加设保险扣件，对拉螺栓布置间距同柱箍。
5 混凝土施工全过程控制
5.1原材料、配合比控制要点
新拌混凝土必须具有极好的工作性和黏聚性，绝对不允许出现分层离析的现象；原材料产地必须统一，砂、石的色泽和颗粒级配均匀。
在材料和浇筑方法允许的条件下，应采用尽可能低的坍落度和水灰比，本工程采用泵送商品混凝土，控制坍落度为(150±10)mm，尽量减少泌水的可能性。
同时控制混凝土含气量不超过1.7％，初凝时间不超过6h-8h。
重点审核商品混凝土厂家制定清水混凝土原材料、配合比生产方案，生产过程中检查严格按试验确定的配合比投料，不得带任何随意性，并严格控制水灰比和搅拌时间，随气候变化随时抽验砂子、碎石的含水率，及时调整用水量。
5.2清水混凝土浇筑控制要点
检查落实施工技术保证措施、现场组织措施，严格执行有关规定；合理调度搅拌输送车送料时间。逐车测量混凝土的坍落度；严格控制每次下料的高度和厚度，保证分层厚度不30cm；振捣方法要求正确，不得漏振和过振；可采用二次振捣法，以减少表面气泡，即第一次在混凝土浇筑时振捣，第二次待混凝土静置一段时间再振捣，而顶层一般在0.5h后进行第二次振捣；严格控制振捣时间和振捣棒插入下一层混凝土的深度，保证深度在5cm-10em，振捣时间以混凝土翻浆不再下沉和表面无气泡泛起为止，一般为5min-10min左右。
5.3清水混凝土养护控制要点
为避免形成清水混凝土表面色差，减少表面因失水而出现微裂缝，影响外观质量和耐久性，抓好混凝土早期硬化期间的养护十分重要。
现场要求清水混凝土构筑物的侧模在48h后拆除，模板拆除后其表面养护的遮盖物不得直接用草垫或草包铺盖。以免造成永久性黄颜色污染，应采用塑料薄膜严密覆盖养护，养护时间不得少于14d。
6 结语
此大厦清水混凝土主体工程，经过细致周密的方案设计，全过程施工质量控制，清水混凝土结构施工一次成型，阴阳角方正、顺直，棱角挺拔，分格缝宽窄深浅一致、边线顺直，装饰图规整，墙体表面平整光滑，色泽均匀一致，主体工程被评为优质结构，为今后类似的清水混凝土结构施工积累了较成熟的经验。
综上所述，清水混凝土结构施工技术在民用建筑工程中得到了很好的应用，并得到了使用方的认可。
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Key words: concrete-filled steel tube;axial compression columns;slenderness ratio
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)10-0102-02
0引言
由于钢管混凝土应用于结构时,作为受压构件具有承载力高、延性好、抗震性能优越的特性;许多国家的学者和工程技术人员都在对钢管混凝土进行研究。中国和日本在钢管混凝土的研究方面,都有了各自的较为成熟的理论,在工程应用实践中,有了较为完善的设计计算方法。日本对于钢管混凝土的研究和工程应用比中国要早,积累了丰富的理论和实践经验;他们的设计和施工技术领先于中国。本论文是针对中、日钢管混凝土轴心受压长柱的计算方法对比和分析;目的是开阔研究视野,对以后的研究提供可借鉴的更多的结论和方法,另一方面,可以取长补短,互相验证,结合两种计算方法之精华,加以创新,提出新的观点。供涉及钢管混凝土领域的广大技术人员参考,以利于弥补现有设计方法中不足之处,使我们的设计方法和理论更加完善。
1中国规范的设计计算方法及依据
钢管混凝土轴心受压构件随着长径比的增加,其承载力显著降低。轴心受压长柱是由于材料的初始缺陷、荷载作用点的偶然偏心、实际约束条件等多种复杂因素,造成极限承载能力小于轴心受压短柱;由于上述多种因素,无法通过解析的方法,准确计算轴心受压长柱的极限承载能力。只能通过一些实验数据,以长径比为变量,近似推断构件随长径比的增加,而使极限承载能力降低的关系。
1.1长柱的定义范围:4,其中,Le为柱的计算长度,其计算方法见公式(3)。
1.2理论依据:文献[2]中提出了极限平衡理论。极限平衡理论将结构视为由一系列元件所组成的体系,元件的变形方式和相应的极限条件(屈服条件)是已知的,而结构的极限承载能力是待求的。元件在一定的变形方式下的极限条件可以由试验确定或预先由理论计算确定。这里,只有极限条件已知的那些组成的结构的部分,才能叫元件。元件和结构的极限状态都是以作用在它们上面的力的大小为量度的标准。当作用力达到某种大小,使结构发生破坏,丧失承载能力,或者使结构变形加剧成为机构,即定义为结构达到极限状态。
1.3 轴心受压长柱的承载力设计公式:
Nu=φlN0(1)
N0:轴心受压短柱的极限承载力;
φl:与长径比有关的折减系数;
φl=1-0.115(2)
L=μL(3)
L:柱的实际长度;
μ:考虑柱端约束条件的系数;(参考文献[1]附录4)
2日本规范的计算方法和依据
2.1 日本规范将钢管混凝土轴心受压柱划分:短柱、中柱、长柱。中柱的定义范围是4LD12;长柱的定义范围:12,其中,Le为柱的计算长度。
2.2 理论依据:日本学者对于轴心受压长柱的计算方法的推导,依然延续与轴心受压短柱相同的研究思路,采用钢管的承载能力和混凝土的承载能力相叠加的方法。
2.3 轴心受压长柱的承载力计算公式:
承载力公式为:
Nu=sNcr+cNcr(4)
sNcr:钢管的轴心受压临界力;
cNcr:混凝土的轴心受压临界力;
(1)钢管部分的承载力sNcr按如下方法求得:
取相对长细比:λ=λπ(5)
设钢管的名义承载力sNg=AsF
F为钢材的设计强度值,一般情况下取钢材的屈服强度值fy;
当λ0.3时,sNcr=sNg(6)
当0.3λ1.3时,sNcr={1-0.545(λ-0.3)}sNg(7)
当1.3λ时,sNcr=sNg (1.3λ2)(8)
实际应用设计时,还需将钢管混凝土柱划分为长期应力状态和短期应力状态。
当,sNcr=As sfc(9)
下式(10)和(11)是长期应力状态的钢材应力取值,对于短期应力状态乘以系数1.5。
取用长径比λ=。
根据设计条件Le=rL;当轴心受压时,取r=1;
当λΛ时:sfc={1-0.4(λ(Λ)2}F/v(10)
当Λ:sfc=0.227F(λ/Λ)2(11)
这里v=3/2+(2/3)(λ/Λ)2(12)
Λ:界限长径比:Λ=π(13)
(2)混凝土部分的承载力cNcr按如下算式求得:
cNcr=cAcσcr(14)
cA:为混凝土部分的截面面积;cσcr按下式求得:
cσcr={1-[1-(cεcr/εu)]a}(cγufc)(15)
式中:
εu=0.52(cγufc)0.25×10-3(16)
cEi=[0.1069(rγufc)0.5+0.703]×105(17)
a=cEiεu /(cγufc)(18)
cεcr=xεu(19)
x满足方程:
(1-x)a+aK(1-x)(a-1)=0(20)
式中:K=(π16)(LD)ε(21)
cD=D-2t
3两种设计计算方法的试验数据比较与分析
3.1 两种计算方法的数据比较摘取了蔡绍怀等人以往的钢管混凝土轴心受压长柱的部分试验数据。分别用中、日两种计算方法进行计算,得出的计算结果与实验结果进行比较。 比较方法是用极限承载力实验值除以计算值,所得出的参数进行数理统计。结果是中国的计算方法平均值为1.131,均方差为0.023;日本的计算方法平均值为1.174;均方差为0.034。计算值和实验值总体吻合,且偏于安全。
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国务院文件明确提出:发展钢结构住宅,扩大钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。为推动我国钢结构住宅的快速发展，满足人民群众对钢结构住房的需求,推进住宅产业现代化,中国钢结构协会住宅钢结构分会成立,并陆续召开了多次住宅钢结构研讨会,各地投入大量人力探索我国钢结构住宅的发展途径,并试验性的建造了钢结构住宅。新型的钢结构住宅逐渐展现在人们面前。就我们国家的情况，钢结构住宅必将有一个快速发展。
1.钢结构的特点
钢结构的特点与钢材的特点相联系，那就是强度高,因此,钢结构自重轻,承载力高，钢材的塑性和韧性好,因而钢结构对动荷载的适应性强,使钢结构住宅具有大空间和布置灵活的特点。钢结构和传统的混凝土结构相比较钢材的强度为235N/mm2(A3),是混凝土强度的11倍;钢材材质均匀,而混凝土的材质不均匀;尤其是混凝土的抗拉强度非常低,所以普通混凝土适筋梁的承载力设计阶段均为带裂缝工作阶段;钢材的容重为7850kg/m3,是混凝土容重的3.28倍;钢材的弹性模量为206×103N/mm2,而混凝土,比如C30的混凝土变形模量为29.5×103N/mm2。因此,钢结构住宅自重比传统住宅结构要轻30%,构件小,便于工业化制作、运输、安装和现场装配,大大降低了基础施工的强度,施工场地也大为缩小,工期相对比传统住宅缩短约40%左右,开发商更容易降低市场风险。从建造市场、客户终端市场和外围市场来看,都利于钢结构住宅的未来发展。
2.钢结构的设计原理
住宅建筑中的钢结构一般指的是轻钢结构,大致可分为两类,即:以冷弯薄壁型钢为承重构件的轻钢龙骨建筑体系和以轻型钢梁、钢柱为承重体系的轻钢框架建筑体系。如:取代格构式截面的H型钢和用于楼盖层中可代替模板和抗拉钢筋作用的亚型钢板的应用;结合跨度、高度和结构形式,选用网架、悬索、预应力钢结构的应用;组合梁的应用,混凝土板和钢梁在构造上形成整体,共同抗弯,充分发挥混凝土板的受压和钢梁的受拉作用;钢管混凝土柱,受纵向压力作用时,钢管的应力状态为异号应力场(纵向、径向受压,环向受拉),纵向应力比单向受力时屈服强度低,塑性好;混凝土处于三向受压状态,承载力比单向受压棱柱体强度高,且极限变形大大增加,塑性提高,同时由于钢管的约束又大大提高了混凝土的承载力。相对于其它材料结构,钢结构的实际受力状态符合力学计算的假设状态,计算结果可靠,使用更安全,而且抗震性能好。
3.钢结构在我国的应用
钢结构在我国的应用最早见于上世纪九十年代初，1994年11月建于上海北蔡的8层钢结构住宅,采用的就是冷弯成型矩形钢管砼和U形冷弯薄壁组合梁组成框架,外墙采用稻草板。建造该试验住宅的上海现代房地产公司,1999年还在新疆和上海分别建造了8层和5层钢结构住宅,并试用错列桁架体系的结构形式,使小开间取得了大开间的效果,引起了各界的重视。免费论文。期间较为引人注目的有长沙远大公司,他们在1999年建成了8层H型钢框架、压型钢板组合结构、配合整体浴室、中央空调等先进设备的集成住宅,全部工期为3个月结构,2个月装修,充分体现了预制、集成、装配的特色,展现了钢结构住宅的良好前景。
20世纪80年代中期,随着我国改革开放的深入,工业化的轻钢别墅也进入我国,先后从日本引进几百栋轻钢结构低层别墅。之后几年又从澳洲、加拿大引进了轻钢龙骨住宅体系构件在国内组装。免费论文。随着国家《建设领域推广应用新技术管理规定》和《钢结构住宅建筑产业化技术导则》的出台,鼓励新技术、新体系的应用, 在理论上疏通了对钢结构住宅的发展限制。相关规范和标准的出台,为钢结构住宅在我国的发展奠定了基础。现在中国的钢产量已跃居世界第一位,钢结构在住宅中的应用必将有一个大的发展。
4.钢结构住宅在我国快速发展应解决的问题
钢结构住宅的快速发展，抛弃了原来难以逆转的混凝土,采用可重复利用的建材,减少了对自然的破坏，而且施工场地小,对环境的破坏也少，如果大规模采用钢结构,将很大程度上减少灰尘污染，符合可持续发展战略。但是,我们也要看到到当前存在着几个制约我国钢结构住宅发展的问题。一是价格高的问题。我国的钢产量虽有较大提高,但人均产量仍然较少,钢材在我国国民经济中仍属较贵重材料,相比较而言,混凝土价格要比钢材价格低。二是设计力量薄弱。设计中采用钢结构时,应注意结构的功能要求是否属于钢结构的合理应用范围。较高的承载力使钢结构设计时,要考虑以不适合继续承载的巨大变形为结构设计的极限状态准则。钢结构存在着许多节点,每个垫板、螺丝、焊缝都需要精确计算,各专业必须一次到位。因此,钢结构的设计比混凝土结构设计要复杂,钢结构的图纸量也远多于钢筋混凝土结构。三是钢结构生产体系还未形成,市场比较混乱，只有进行大规模生产,才能体现出钢结构的优越性。免费论文。同时,钢结构住宅采用的复合材料在国内还没有大规模生产,复合材料的选择余地很小。此外,目前进入国内的钢结构生产商很多,产品的标准、价格和质量都不统一,而国家尚没有统一的标准来制约,使得开发商、设计师还很茫然。四是钢结构的使用年限。砖石混凝土号称永不损坏,钢结构不行,一般使用寿命只有50年。一想到自己要买的房子不能住一辈子,这会阻止一部分客户的购买欲望。其实,砖石结构房屋的使用也很少超过50年,而且,随着保险业的发展,房屋寿命问题应该很容易解决。
5.结束语 钢结构住宅与钢筋混泥土等住宅相比具有抗震、环保等诸多优点，是世界各国倡导，我们国家提倡和人们所迫切需要的，这些年经过实际应用也得到了人们的认同，随着现代科学技术的高速发展以及人们对住宅的功能齐全、使用方便、居住舒适、安全节能、有益健康等方面的要求,钢结构住宅在我国必将有一个飞跃式的发展。
参考文献：
[1]建筑科学.
[2]建筑材料研究.
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一．引言。
我国是世界上河流资源众多的国家之一，有着较为丰富的内河、内江资源。随着经济的快速发展，在河流和江河上开展的水利工程建设也越来越多。水利工程中的水电站建设一直是工程施工的重点控制内容，由于水电站主厂房需要放置发电机、水轮机等发电相关设备，同时，主厂房结构又多为单层建筑结构，在进行结构设计时多采用排架结构。排架结构在自身的平面内具有较强的承载能力和较好的钢度，但由于各排架间的承载能力较为软弱，在水利工程中，无论是在设计阶段还是施工阶段，都要引起高度重视。
二．水电站主厂房的结构布置设计。
1.水电站厂房的结构组成以及相关用途。
（1）水电站主厂房的上部结构：屋顶、排架柱、吊车梁、发电机层和安装间楼板、围护结构等，通常为钢筋混凝土结构。
屋顶部分有层面板和屋架或是屋面大梁组成，屋面板的作用为遮风避雨，隔热隔阳，屋面层部分包括隔热层、防水层、保护层以及预制钢筋混凝土大型屋面板。
排架柱是用来承受屋架、吊车梁、屋面大梁和外墙所传递的荷载，以及排架柱本身的重量，同时这些荷载通过排架柱传给房下部结构中的大体积混凝土。
吊车梁是起吊部件在制动过程中操作的移动集中垂直荷载，或者是承载吊车荷载，在吊车起重部件的时候，将启动和制动过程中产生的横向和纵向水平荷载，传给排架柱。
发电机层楼板需要承载自重、人的活荷载、机电设备静荷载；安装间的楼板承受安装机组或机组检修时的荷载和自重。
由外墙、抗风柱、圈梁以及联系梁等组成的围护结构，能承受风荷载，同时承载梁上砖墙传下的自重和荷载，将荷载传给壁柱或排架柱。
（2）水电厂主厂房的下部结构。
水电站主厂房的下部结构包括：发电机机墩、蜗壳及固定导叶、尾水管等，下部结构一般为大体积水工钢筋混凝土结构。
发电机机墩承载着发电机的自重、水轮机轴向水压力和机墩自身重量，并将自重力量传递给蜗壳混凝土和座环。
蜗壳和固定导叶是将机墩传递下来的荷载传到尾水管上。尾水管将水轮机座环传递过来的荷载，通过尾水管的框架结构传到基础上。
三.水电站的主厂房架构设计。
1.选择立柱截面形式。
在水电站的主厂房中，其结构立柱一般都是采用矩形截面，尤其是在吊车的起重能力超过10吨以上时，下柱的截面高度不应小于下柱高度的1/12，截面的宽度应不小于下柱高度的1/25。立柱高度根据厂房顶梁定的高程与发电机层地面的高程差来确定。在一般情况下，水电站的主厂房排架柱的截面尺寸基本上都比较大，这是为了满足强度和稳定的要求。柱截面的选择要能满足顶端的横向位移的控制要求。
2.厂房屋面板荷载计算以及型号选择。
发电站的主厂房一般选择安全等级为二级以上的大型屋面板，屋面板无悬挂荷载，其抗震设计的强度为6度。由于屋面的活荷载与雪荷载部同时都存在，屋面具有较大的活荷载，因此要根据实际屋面的荷载设计，布置屋架的上、下弦支撑。
3.吊车梁设计。
设计吊车梁的截面时，由于T形截面具有较大的钢度，同时具有较好的抗扭性能，在固定轨道时较为方便，在进行检查时拥有较宽的走道，比较适合大、中型的吊车梁，因此一般在选择吊车梁的截面时多采用T形截面。
4.确定控制截面和荷载作用中的内力组合。
根据排架柱受力的特点，分别取牛腿处截面、上柱底面和下柱底面（采用室内厂房地面的下0.5米处为下柱的柱底），为排架柱配筋计算的控制截面。在厂房横向跨度较小、吊车的荷载受力不大时，也可以将柱底截面作为控制下柱的配筋，并且把柱底面的截面内力值作为柱基设计的依据。如果水电站处于地震带上，要在内力计算和组合中，包含地震作用下的控制截面内力。
5.排架内力计算。
排架的内力计算和内力的组合采用手算极为复杂，因此在条件允许的情况下，尽量多采用电算方法。采用电算方法时，可使用由我国建筑科学研究院研发的CAD系统PMCBC平面结构或PKPM结构设计软件，根据水电站的实际情况，结合在施工地区的地震作用的内力计算和组合，编制计算程序。同时，依据各个截面的内力，通过系统计算，确定柱的配筋。设置配筋时，为避免其他不确定因素造成影响，设计中尽量采用对称配筋设计。
进行排架设计时，要根据下部柱子的高度和牛腿的尺寸作为参考，来计算柱截面的尺寸。根据屋面的防水层、砂浆找平层、加气混凝土、预应力混凝土屋面板以及风荷载、雪荷载等因素的标准值计算屋面的恒荷载，了解屋面结构承载能力。由于排架承载的荷载包括屋盖的自重、屋面的雪荷载、活荷载、吊车的荷载、横向风荷载等，在进行计算时要采用各项荷载的标准值，在此基础之上，才能进行内力组合。
6.排架结构注意事项。
（1）水电站采用钢筋混凝土的单层排架结构，一般不适合采用砖山墙承重，而应该在厂房的两端位置设置端排架。要在屋架和山墙顶部相对应的高度位置上设置钢筋混凝土卧梁，并要和屋架端头上部高度处的圈梁保持连续的封闭。
（2）水电站的主厂房中设置有吊车时，排架柱的预埋件通常都较多，因此在进行排架结构设计时，要将各个位置、尺寸、数目进行仔细核对，避免在施工中由于位置错误或尺寸偏差，造成屋面梁构件、吊车梁等无法准确安装。
（3）在排架结构设计时，为了提高结构的抗震能力，加强结构的整体性，要在柱外侧沿着竖向位置每隔500mm的位置上留出2∮6钢筋和外墙体的拉结。同时在外墙的圈梁上的对应位置上，设置不超过∮12的拉结筋。在主厂房的电气设计中，为保证生产照明，在柱上要设置照明灯具，灯具设置高度要以具体情况而定，以符合安全生产要求为度。在进行柱的预制时，要做好电线管的预埋，以便于后期的电线施工。
（4）水电站的主厂房设计时，考虑在地震的作用下，厂房的角柱柱头处于双向地震的作用，同时抗震强度为角柱较强，而中间排架较弱，同时受到侧向的变形约束和纵向压弯作用，为了避免施工后由于地震作用，发生角柱顶部的开裂，造成端屋架塌落和柱头折断，在进行结构设计时，要提高主厂房中的角柱柱头密箍筋的直径。
（5）为了提高水电站单层厂房的抗震验算，要进行横向和纵向两个方面的验算。一般来讲，在设计结构能满足规范和要求的条件下，七度时的一类、二类场地，在柱的高度低于10米，而且排架结构的两端具有墙支撑的单跨度厂房中，可以不进行横向和纵向截面的抗震验算。但为了提高水电站在施工完成后的服务年限，保障水电站的正常生产，进行结构设计时，尽可能要考虑抗震作用，有条件的尽量进行横向和纵向的抗震验算。
四．结束语
水电站的排架柱承载着结构中的荷载，其控制截面的内力和组合较难控制。本文就排架结构的设计进行了简单分析，提出了一定的解决方法。由于水电站主厂房的排架结构设计、施工、管理和控制都需要严谨的科学态度和专业的操作技能，因此，加强水电站施工建设，完善厂房的排架柱设计，有待大家的共同努力。
参考文献：
[1] 刘少红 水电站工程主厂房排架结构设计 [期刊论文] 《科技资讯》2009年12期
[2] 巴哈尔古丽·里瓦依丁Bahaerguli · Liwayiding吉林台一级水电站工程主厂房排架结构设计 [期刊论文] 《西北水力发电》2007年2期
[3] 刘益民 宝鸡峡林家村水电站主厂房排架柱加固设计与施工 [期刊论文] 《陕西水利》2009年6期
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1.工程概况
某市一新建高层建筑，占地面积为约9600m2，建筑面积约66800m2，地上部分30 层，高约96m，为框架- 剪力筒组合结构构成。地下2 层，建筑面积约12000m2，层高分别为3.5m 和4.6m。本工程采用直径为450mm的预制管桩桩基，桩长约32m，单桩承载力不低于2500kN。
2.施工方案研究
根据建筑所处地理区位，西向相邻距离6.5m 远某建筑物是80年代施工的砖混结构小高层，基础形式为设在填土层上的条形基础，北向约6m 处有市政管线和煤气管道等设施，故对本基坑开挖工程围护结构体系变形位移限制要求很高。该基坑工程地下开挖最大深度9.5m，根据场地地质勘察报告和相关设计文件，本基坑开挖范围内的场地土体分层变化情况大致如下：（1）杂填土，主要为耕土，结构松散，层厚1.5～4.6m；（2）淤泥质粘土，可塑性状态，中高压缩性，层厚1.3～2.9m；（3）淤泥质软土，流塑状态，高压缩性，层厚7.5～10.6m。为最大程度地降低基坑开挖施工过程中对周围设施的不利影响，拟采用φ650 静压沉管桩作围护桩，靠西向砖混结构一侧采用φ700mm 钻孔灌注桩，有效桩长不短于15m，桩间距均为900mm，并设置350×700mm 压顶梁连接各桩顶顶部。只在标高-3.65m 处设置一道水平撑支撑体系，并充分利用地下负一层周边梁板结构和部分支撑梁结构作为基坑水平支撑，在局部需加强处加设角支撑。通过在工程桩上接钢构柱作为地下负一层周边结构梁板的竖向支撑。
同时，为减少土体地下水流失过多引起地表不均匀沉降，在靠砖混结构建筑和市政管网两侧围护外增设水泥搅拌桩止水帷幕。
3.基坑支护体系特点
（1）充分利用结构的地下负一层周边梁板结构作为基坑内部水平支撑体系，其平面刚度相对大，可大幅减少基坑土方开挖过程中围护体系的变形位移量，有效控制基坑施工对周边建筑和市政设施的影响。（2）采用地下负一层周边梁板结构这一水平支护体系，基坑施工完成后仅有极少量的支撑梁构件需要拆除，极大降低了工程投资的费用，有效缩短了施工工期，也极大减少了施工过程中建筑垃圾的排放量。
4.半逆作法施工
4.1施工工序
围护桩施工，排水沟及护坡、围护桩压顶梁现浇施工，地下一层土方开挖，土胎模施工，地下负一层周边梁板结构及少量外加水平支撑梁施工，养护，地下负二层土方开挖，封底，地下负二层底板混凝土现浇，地下负二层墙柱现浇，拆除地下负一层少量外加水平支撑梁，地下负一层剩余梁板结构现浇，地下负一层墙柱现浇，地下室顶板现浇，养护。
4.2土方开挖
（1）根据设计方案，本基坑土方开挖分两次施工，第一次开挖至标高-3.90m 处，第二次土方开挖时，地下负一层周边梁板下的二层土方，沿基坑周边5m 范围内土体采用人工开挖，其余区域则均采用机械开挖。论文格式。（2）根据基坑平面分布及内部水平支撑布置情况，采取沿基坑东西方向分层开挖的施工顺序，并且沿东西向中轴线附近开挖进度相对较快，两侧进度相对放慢，这种进度安排有利于基坑围护结构的体系整体稳定性。同时，也有利于地下负二层部分土方人工挖取时，可将土方临时堆御在土坡上，及时利用机械接驳外运。
4.3地下负二层墙柱施工
4.3.1墙柱插筋施工
因采用“半逆作法”工艺进行施工，地下负二层墙柱插筋定位的准确性在很大程度上决定着上下结构的连接施工质量。该建筑地下结构墙柱插筋数量多，规格种类也多，为保证整个地下结构体系的施工质量，采取了以下措施：（1）先进行地下负一层底板钢筋工程绑扎，待钢筋施工全部完成后，严格按设计尺寸进行放样，确定地下负二层墙柱插筋位置再开始插筋施工。（2）为防止插筋过程中出现偏位现象，在进行柱插筋施工前设置好井字形钢筋网，按预设位置进行插装插筋施工，插装完成后并将每根插筋与钢筋网焊接，再套入箍筋，再将每个钢筋节点焊接。（3）在进行墙柱混凝土现浇施工过程中，安排专人看护，纠正柱筋的偏位现象。论文格式。
4.3.2 混凝土施工
采用“半逆作法”工艺进行施工，大部分墙柱仍是按正常的从下至上顺序进行施工，仅有少量劲性柱和内墙需“逆作”施工。对于“半逆作法”进行混凝土柱和墙的浇筑施工而言，其顶部混凝土的浇筑方式和密实程度都相对较困难，在施工过程中采取的措施如下：（1）劲性柱施工措施。论文格式。作为地下负一层梁板结构的直接承重结构，该劲性柱是由4 根L110×10 角钢作为骨架，组成450×450mm 的实心钢- 混凝土组合柱。待地下负二层基坑土方开挖完成后，应在该劲性柱外围加浇厚度为180～300mm 的钢筋混凝土保护层，对该钢骨料进行截面加强和防火保护；在地下负一层梁板结构混凝土浇筑施工时，在钢- 混凝土组合柱周边预留200×200mm的浇筑洞口，待地下负二层该柱外围混凝土浇筑及振捣施工时使用；并采用高流动性细石混凝土进行浇注施工，通过泵送导管从预留洞送入，采用振动棒进行充分振捣，并同时在外侧敲打，保证混凝土浇注具有较高的密实度。（2）内墙混凝土施工。1）在地下负二层内墙顶梁现浇施工时，每隔1000mm 预留一直径100mm 的洞口，待地下负二层内墙混凝土浇筑施工时，可由此预留洞口插入振动棒进行充分振捣，保证墙体混凝土的充分密实性。2）内墙模板应一次性安装到位，混凝土从负二层顶梁预留洞往下导入进行浇筑，每隔3m 设置一个尺寸为150×150mm 的混凝土预留导入洞口，由于内墙厚度相对较薄，因此，内墙混凝土浇筑施工应采用高流动性细石骨料混凝土进行，从预留洞口处向下泵送导入浇筑，同时并从预留洞口插入振动棒进行充分的振捣，保证内墙混凝土在顶梁处具有较好的密实性。3）为使得内墙该部分新浇筑的混凝土能与顶梁处之前浇筑的混凝土能够充分连接成整体结构体系，在内墙混凝土浇筑施工开始前，应将顶梁底面混凝土表面充分打麻，同时并冲水将其进行充分的湿润，以利于两者的连接。
4.4支护体系换撑处理
当基坑地下外墙施工至-3.5m 位置后，需对增设的非结构体系临时角撑、水平撑梁进行更换和拆除。为方便换撑施工的进行和保证换撑过程中整个基坑支护体系的稳定性，采用长550mm、直径50mm、壁厚4.5m 的钢管作为换撑梁，并在钢管内预埋φ20 钢筋并浇筑C30 细石混凝土进行加强处理，按间距900mm（即每根桩与四周梁板都设一道）布置该支撑梁。该钢管混凝土支撑梁能有效地将水平力传给内部梁板结构，待新的水平支撑结构体系形成后，再将原来增设的非结构体系支撑进行拆除。
5.支护体系及周边建筑监测
基坑施工监测是真实了解和掌握基坑施工期间场地及周边道路、建筑变形情况的有效手段，是一种最常用的现代化信息化的基坑施工方法，对保证基坑开挖施工的安全具有不可替代的作用。根据现场监测结果可知，基坑周围测点最大水平位移25mm，西侧砖混结构建筑最大沉降量35mm，但其水平位移较小，该基坑施工期间没有对周边产生破坏性影响。
参考文献：
[1] 建筑施工手册(第四版缩印本)[S].北京:中国建筑工业出版社,2003.
