[其他]鋼管混凝土結構自應力技術的應用

無效

• 申請號: 87102320
• 申請日: 1987-03-28
• 公開（公告）號: CN87102320A
• 公開（公告）日: 1988-10-19
• 發明（設計）人: 王維奇
• 申請（專利權）人: 王維奇
• 主分類號: E04G23/00
• 分類號: E04G23/00;E02D37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬鋼管混凝土結構自應力技術。

現有鋼管混凝土的技術特征是承認VOnMiSes屈服條件及核心混凝土的后期強化理論;鋼管中的軸向壓應力小于等于屈服強度的百分之五十即бa-1≤0.5fy;核心混凝土為200～400號。詳見建筑結構學報第1卷第1期、第3卷第1期、第5卷第6期所述;CN85104444A說明書中也只應用到0.7R＝1900Kgf/cm²即鋼管的軸向壓應力只達到1520Kgf/cm²;核心混凝土460號。

本發明的目的在于將自應力的觀點、規律以新的技術方案應用到鋼管混凝土結構如柱、框架、桁架、支撐、予應力桿件、樁及柱子的修復加固技術。以求得最大限度地節約鋼材，發揮結構的潛在效能。

本發明的特征在于：

1.證明了鋼管具有自應力效應（荷載效應）鋼管在環向的抗力

6 R = Σ Vax > 0 Vac ≤ 1.0 VacEΔϵa - 1 + fy 2 - 6 1 2 - 6 1 6 2 ]]>

2.核心混凝土具有自應力效應，核心混凝土屬于前期強化，后期衰減的承載工作模式，最佳強化階段νac＝0.3～0.5;νac＜0.5時的彈性模量強化系數Sc＝1.05～1.5。

3.鋼管混凝土結構具有自應力效應，屬于典型的自應力結構。

4.核心混凝土的應力發展，橫向變形及其標號的提高對鋼管的應力發展具有機制作用。提高核心混凝土標號或采用鋼纖維混凝土可以有效地控制核心混凝土的橫向變形、提高鋼管混凝土桿件的軸向承載能力，并取得節約鋼材的經濟效果。

5.自應力效應假設，力平衡場、主力場假設證實了核心混凝土與鋼管在νac≤1.0時嚴格遵守變形協調條件ε′_a-1＝ε′_c-1;鋼管在軸向與環向的應力一應變關系服從廣義虎克定律。

6.提高核心混凝土標號或采用鋼纖維混凝土（在最佳狀態下）在νac≤0.5時鋼管的軸向壓應力可達到屈服應力fy;而其環向應力仍處于低值階段，бa-2＜0.5fy。

7.根據以上特點，對應于1級鋼鋼管（μ＝0.04～0.16）其核心混凝土的標號45MPa＜Rc＜99MPa;對應于16錳鋼管（μ＝0.04～0.12）其核心混凝土的標號為45MPa＜Rc＜150MPa。

8.核心混凝土為鋼纖維混凝土時，對應于1級鋼鋼管其標號為20MPa＜Rac＜75MPa;對應于16錳鋼管其標號為20MPa＜Rac＜118MPa。

9.對于大偏心或小偏心受壓桿件，在主要控制平面方向，在鋼管的內側可以配置予應力與非予應力鋼筋（詳附圖：（1）鋼管、（2）填板、（3）配筋、（4）焊接留孔、（5）焊接孔蓋板）其核心混凝土可以承受小于0.7R28的予壓應力。

10.提出了具有更高承載能力的曲線族范圍，其套箍比指標為φ＝0.12～0.85（1級鋼鋼管），φ＝0.10～1.05（16錳鋼管）;及最佳套箍比指標范圍φ＝0.13～0.29（1級鋼鋼管）;φ＝0.12～0.29（16錳鋼管）。〔注：核心混凝土標號按特征7.8取用〕以本方案方法與近100組試件的實測數據作對比，均優于現行技術方案。

本發明的積極效果在于：

1.可提高承載能力5%～150%，最佳狀態下可確保提高承載能力40%以上。

2.可以大量節約鋼材比現行技術可節約鋼材25%以上。

3.本技術方案可應用于柱、框架、桁架、予制或現制樁、橋墩、海河港碼頭柱、樁基和予應力受拉桿件，一種不可伸縮式的支撐及柱子的修復加固技術。