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2.1準備工作

完成體系轉換。當拱軸線線型調整檢查合格后，即可對各個鋼管拱肋拼裝節段進行體系轉換施工。各個鋼管拱肋拼裝節段體系轉換主要包括：

（1）完成各個接頭的焊接（從拱頂往拱腳方向對稱進行焊接）；

（2）完成拱肋接頭焊接后，將拱腳弦管與拱腳預埋管焊接，將上、下弦管與預埋管焊牢，使鉸接初步固結。

2.2施工階段

2.2.1下層系桿張拉。鋼管拱節段體系轉換完成后，完成下層系桿第一次張拉，張拉力由監控單位提供。張拉系桿前，三角區所有橫梁預應力和三角區縱向預應力均必須張拉壓漿完成。

2.2.2配合比設計。本橋設計要求管內頂升灌注混凝土C50微膨脹混凝土。根據現場實際施工條件，如法蘭處管徑變小、頂升高度較高，距離較長等諸多因素，致使頂升灌注混凝土施工難度大，因此，對頂升灌注泵送混凝土配合比必須達到如下要求：

（1）具有良好的可泵性，即塌落度大（入泵22～26cm）、和易性好、流動性高（擴展度55～65cm）、不泌水、不離析、自密性好；

（2）具有補償收縮性，微膨脹，水中養護14天的最小限制膨脹率≥2.5×10-4；

（3）初凝時間大于16小時，終凝時間大于18小時；

（4）膠凝材料最少用量不得小于350kg/m3，水膠比不宜大于0.5。

2.2.3出漿孔、出氣孔、灌注孔以及出渣孔的布置：

（1）出漿孔：在每根鋼管拱拱頂處開一個Φ125mm的孔，孔周鐵板加強處理，并外函一節內徑為125mm鋼管（壁厚6mm，長150cm），鋼管豎直向上，用于排氣出漿孔；

（2）出氣孔：為了確保壓注混凝土流動順利，方便觀察管內混凝土流動進展情況，沿鋼管軸線方向的上方每隔15～20m設置一個Φ50mm鋼管出氣孔。當出氣孔冒混凝土時，馬上用鋼板焊接蓋住封閉出氣孔，防止出氣孔外流混凝土泄壓；

（3）灌注孔：下弦管灌注孔設在離拱腳約1.5m處的鋼管側面，以方便接泵管。灌注孔外接一節混凝土輸送泵管，輸送泵管與鋼管焊接固定，同時保證鋼管軸線呈30°～50°夾角。上弦管灌注孔設在離拱腳約2.5m處的鋼管頂部，同樣外接一節混凝土輸送泵管，與鋼管軸線的焊接固定角度同下弦管。灌注孔與輸送泵管管路之間設置安裝一個M125截止閥；

（4）臨時出渣孔：在拱肋底部設置臨時出渣孔，尺寸和結構同排氣孔，便于清水和渣物流出。以上開孔，均必須在合攏前開好。

2.2.4焊接質量和鋼管拱線形監測。鋼管拱鋼管混凝土灌注前，必須對鋼管拱肋各個拼裝節段的焊接接頭進行細致檢查、檢測，確保焊縫滿足設計規范要求。同時對鋼管拱高程、軸線進行測量，并記錄好數據，作為對拱肋在混凝土灌注過程中線形變化的基礎數據。

2.3混凝土供應和混凝土輸送泵選用

首先，混凝土輸送泵的額定泵送能力應不小于灌注速率或實際混凝土供應量的2倍；輸送泵的額定壓力須滿足最大泵送壓力，即靜壓力和泵送壓力疊加之和。其次，混凝土輸送泵的泵送高度應大于1.5倍的灌注高度（即拱腳至拱頂的高度）。秋湖里大橋要求輸送泵的額定揚程大于60m。根據以上要求，選擇HBT60-16-90S（最大理論垂直輸送距離270m，最大理論水平輸送距離1200）拖式混凝土高壓輸送泵，分配閥為S形擺管閥，最大理論輸出量60m3/h，出口處最大壓力為16MPa，電機功率為90kW，4#和5#墩上、下游附近各布置1臺HBT60-16-90S輸送泵。在鋼管拱混凝土灌注前，混凝土攪拌站和混凝土輸送泵進行聯動試車，確保所有拌和輸送設備正常運行。

2.4鋼管混凝土灌注

2.4.1濕潤輸送泵管。混凝土輸送泵管接通后，先全程泵送通清水，一方面利用清水濕潤所有的輸送泵管，另一方面檢查輸送泵管工作是否正常、泵管接頭處是否有滲漏的情況。

2.4.2泵送水泥砂漿。混凝土從進料管出來后，在重力作用下填充管口以下的空腔直至淹沒進料管口，以后混凝土在泵送壓力下向上流動，此時粗骨料先下落，所以泵送混凝土前首先泵送1m3高強度水泥砂漿（即將混凝土配合比中石子扣除），以免粗骨料反彈以及接頭處混凝土質量差，同時砂漿還可在泵送過程中起到管壁的作用。混凝土填充灌注接近完成時，利用混凝土將砂漿排除鋼管之外。

2.4.3填充灌注混凝土。在開始壓注前，將截止閥擋板抽出，在擋板兩側涂滿黃油，再將擋板插入閥中但不穿入泵管內，以便壓注后擋板能順利插入混凝土中起到止漿作用。待焊縫冷卻后壓注少量混凝土通過壓注口，繼續壓注混凝土直至拱頂。水泥砂漿的目的是減小混凝土與管壁之間的摩擦力。壓注過程中，根據排氣孔觀察到的情況隨時補漿。壓注過程中通過調整控制兩岸混凝土輸送泵的泵送速度，確保壓注均勻、對稱，并通過錘擊鋼管管壁辨別管內是否空心的方法了解混凝土壓注的高度，以此憑據調整混凝土的壓注速度，控制兩岸混凝土壓注進度對稱。當混凝土壓注至接近拱頂面時，嚴格控制壓注速度，以防止混凝土超過拱頂截面引起鋼管拱振動。混凝土到達拱頂時，通過交替泵送兩岸混凝土將砂漿從拱頂出漿孔排除，待出漿孔有混凝土溢出后，利用鋼筋出漿管內的混凝土，將氣體和浮漿排出，直至良好的正常混凝土從出漿管溢出，兩岸輸送泵停止泵送，穩壓2分鐘，并關閉壓注管處的閥門且不得漏漿，防止混凝土回流。拆除輸送泵接頭，接通下一根鋼管填充灌注的泵管路，開始填充灌注下一根鋼管。如此循環。每次一個循環灌注完成時，鋼管內混凝土均不得初凝。進行下一次鋼管混凝土填充灌注前，對前一次灌注混凝土強度進行檢測，確保前一次混凝土達到設計要求。

2.5出漿孔、灌注孔填充灌注后的處理

待鋼管混凝土填充灌注完成并混凝土終凝后，割掉灌注用的泵管和出漿管，并用原開孔保留的鋼板進行封閉焊接，并在表面進行防腐涂裝處理，以防雨水進入。

篇2

方鋼管混凝土的研究開展的較晚，各方面的理論還不夠成熟和完善，以往的研究主要集中在試驗研究上，本文采用有限元分析對方鋼管混凝土柱的設計和施工提出合理建議，克服試驗的不足。考慮到鋼管混凝土是由鋼管和混凝土兩種不同材料所組成，混凝土和鋼管之間有相對滑移，引入一種能反映鋼管和混凝土兩者間界面性能的單元----粘結單元，它能比較真實地反映方鋼管混凝土柱的受力性能。

2 有限元模型的建立

本文模擬框架結構中間層的中柱，截取了方鋼管混凝土柱從梁頂面到柱反彎點處的部分為研究對象。為了深入分析鋼管混凝土柱的受力性能，充分考慮我國有關規范的規定，依據常見的工程實例設計了4個試件，采用大型商用有限元軟件ANSYS對其受力性能進行了非線性有限元模擬。

2.1模型的幾何尺寸

為了研究長細比對方鋼管混凝土柱的受力性能影響，以BASE試件為基礎，設計了ZG系列試件，詳細尺寸見表1。

表1 試件尺寸明細表

 

試件名稱

柱寬度

（mm）

柱高度

（mm）

管壁厚度（mm）

混凝土強

度等級

軸壓比

鋼 材

牌 號

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

課題來源：

研究人從事煉鋼廠房，連鑄廠房以及與鋼鐵行業相關的工藝平臺，管道支架等的結構設計。在設計過程中經常遇見采用格構式鋼管混凝土柱的工程；而一方面行業內對鋼結構組合結構有防火要求，另一方面鋼鐵廠相比其他工業廠房更容易發生火災，因此本研究擬以格構式鋼管混凝土柱升溫與降溫受火性能研究為方向，考察破壞形態及其受火極限狀態。

選題依據和背景情況：

鋼管混凝土作為一種新型的組合結構，是在鋼管內部填加混凝土材料而構成一種新型的構件。鋼管混凝土一般簡寫為 CFST（concrete filled steel tubular），其橫截面的布置各有不同，按照形狀可以分為圓鋼管、矩形鋼管、和多邊形鋼管混凝土。 鋼管混凝土構件中的兩種組成材料在外荷載作用下發生相互作用，其中最主要的作用為鋼管內部核心的混凝土受到來自外圍鋼管的套箍作用，而處于三向應力狀態，使混凝土的強度、塑性等力學性能得到了提高。同時，混凝土的存在，又可避免或延緩鋼管容易發生局部屈曲的特性，從而能夠發揮鋼材的材料強度。鋼管混凝土構件具有比鋼管和混凝土簡單疊加后更高的抗壓能力以及良好的塑性、韌性和抗震性能。 此外，鋼管混凝土還有延性好，抗壓強度高，比鋼結構具有更好的抗火性能和更好的抗震性能。在施工中，外套鋼管可起到模板的作用，便于直接澆筑混凝土，加快施工進度。綜上所述，鋼管混凝土構件中鋼管和混凝土取長補短，使鋼管混凝土構件具有強度高、耐疲勞、抗沖擊、延性好、抗震、抗火和便于施工等良好性能

二、文獻綜述

參考文獻：

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三、研究內容

四、研究基礎

1．所需工程技術、研究條件

本科碩士階段所學習的課程：鋼結構基本原理與設計、組合結構設計、結構抗火設計、

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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；

鋼管混凝土柱是指在混凝土外包鋼管而形成的構件，按截面形式可分為圓鋼管混凝土、方鋼管混凝土、矩形鋼管混凝土和多邊形鋼管混凝土等（見圖 1），本文的研究對象為方截面鋼管混凝土柱。

圖1鋼管混凝土構件橫截面示意圖

作者簡介：王育德，男，河北邯鄲人，研究生學歷，河北工程大學教授，從事計算智能理論技術及應用方向，主要研究內容包括建筑工程技術、建筑工程項目管理。

由于鋼管和核心混凝土之間各自的優點，在其相互作用、共同工作下，使得其有如下優點：承載能力高、制作施工方便、經濟性能好、耐火性能較好、抗震性能好。

1模型建立

1.1溫度場的選擇

火災發生時一個升溫降溫的過程，現實生活中，火災時常發生，對人類生命財產造成很大損失，甚至付出生命。本文主要對鋼結構構件進行抗火分析。目前，結構的耐火極限是跟據ISO―834（1980）火災曲線確定的，取用的是無降溫段的曲線，如圖所示

各階段的數表達式如下。

（1）升溫段ABB′

（2）降溫段（BC）

（3）常溫段（CD）

式中T為溫度；t為火災作用時間th為升降溫臨界時間；Th為升降溫臨界溫度，；T0為室溫，常溫取20；文中所使用單位溫度均為攝氏度；時間單位均是分鐘。

1.2本構模型的建立

1.2.1砼的應力-應變關系模型

參考李華東和時旭東給出的高溫線混凝土棱柱體抗壓強度和對應應變的計算公式結合韓林海的實驗結果最終確定高溫下混凝土的應力-應變關系公式如下：

其中 ：

；

為常溫下混凝土圓柱體軸心抗壓強度。

1.2.2鋼材的應力-應變關系模型

鋼材的應力-應變模型子高溫作用下沒有統一公式，版本各不相同，本文根據Lie提出的模型作為依據進行理論研究；具體形式表示如下：

當時

當時，

其中

；

1.2.3確定砼和鋼材的接觸

從理論上看，高溫下鋼材與砼滑移比常溫下顯著，鋼管與砼粘結比較弱，導致鋼與混凝土整體工作性能降低。但在高溫后鋼管與砼之間的滑移和常溫下有不同之處，目前對這方面的研究參考文獻較少。

在建立節點熱分析模型中，鋼管混凝土柱與梁、板之間的連接采用束縛約束，不考慮它們之間的相對滑移。原因是在對構件熱分析過程中，鋼管和混凝土之間滑移很小，對溫度的影響可以忽略不計，因此不用考慮他們之間的影響。在計算構件的溫度場時，認為溫度只沿截面徑向發生變化，沿長度方向不發生變化。

1.3建立有限元模型

1.3.1選擇單元類型

鋼材采用四節點完全積分殼單元 S4，核心混凝土采用八節點縮減積分的三維實體單元 C3D8R。此單元精度不高，但符合計算要求，從計算經濟性角度出發，采用此線性單元。模型如下

圖2建立模型

1.3.2實例模型

用ANSYS12.0進行實例分析，對運行的可靠結果進行分析得出鋼管混凝土柱抗火性能的主要影響因素。具體實例數據如下：柱截面邊長 B=500mm，含鋼率α =0.15，升溫時間為 t=100min.，鋼管與混凝土間的界面熱阻 R=0.01℃ /w，保護層為厚涂型鋼結構防火涂料，厚度分別為 a=0mm 和 a=10mm。

運行結果如下圖

圖3軟件運行結果

2結果分析

1）影響構件抗火因素主要有以下幾個方面：一是保護層厚度，保護層厚度越大，構件耐火時間越長；二是長細比，剛度會隨著長細比的增大而逐漸減小。三是軸壓比，軸壓比越大，框架的水平承載力越小，強化階段的剛度也越小。

2）對軟件運行結果進行分析，可得出如下結論，在其他條件相同時，由于受火面的不均勻隨著受火面的增加，鋼管混凝土截面溫度也會升高。鋼管混凝土柱溫度場的主要因素有截面邊長、保護層的厚度以及升溫時間，這些影響因素與受火方式無關。受火作用下造成雙軸對稱作用的截面，即相對兩面或者四面，它們的最低溫度出現在截面中心；受火作用下單軸對稱截面，即單面或者三面，其溫度最低點出現在背離受火的區域。

參考文獻：

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篇5

Keywords: concrete-filled steel tube column node; Wear the heart; Construction technology

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A文章編號：

鋼管混凝土構件具有優越的力學性能[1-2]，在工程中有廣泛的應用。鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節點設計，直接影響到結構的整體剛度、受力性能和安全性，也影響到施工的難易和工程進度，因而成為鋼管混凝土結構設計中的關鍵環節。本文提出帶環筋的穿心暗牛腿鋼管混凝土柱節點不帶環梁，能很好地滿足建筑及裝飾設計要求，而且經過試驗與有限元分析，發現此節點具有傳力直接、強度高、延性好等特點[3-4]，有很好的工程應用前景。

0. 節點做法

鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土梁的節點結構包括暗穿心牛腿、環筋、板放射筋、梁主筋螺紋套筒，如圖1所示。所述暗穿心牛腿穿過鋼管在鋼管內部焊接，與鋼管相交部分亦雙面焊接，環筋焊接在鋼管外側鋼牛腿上，板放射筋端部彎折鉤在環筋上，并伸至板底（圖2），梁主筋螺紋套筒焊接在鋼牛腿端部與主筋位置重合（圖3）。為了更好地實現本實用新型，暗穿心牛腿的焊接全部采用雙面角焊縫。環筋焊接在鋼管外側20毫米處，鋼牛腿上側。板放射筋端部彎折成90度鉤在環筋上，并用鋼絲綁定，伸至板底。所述梁主筋螺紋套筒全長角焊縫焊接在鋼牛腿上，與主筋位置嚴格平行，螺紋套筒內徑與主筋直徑相同。

圖1

圖2

1．設計建議

1.1 工字型鋼牛腿的截面設計

鋼牛腿的高度和寬度根據所連接的鋼筋混凝土梁的尺寸來確定，如圖4所示各項參數：

1.1.1工字型鋼牛腿的寬度

鋼牛腿在鋼管外的部分，其寬度等于鋼筋混凝土梁的寬度減去左右保護層的厚度：

――保護層厚度，一般可取25mm。

圖4 橫截面 圖5 圖3 梁筋與牛腿連接

在鋼管內部，由于混凝土的作用，其應力逐漸減小，相應鋼牛腿的寬度也可以減小至一半，以節省材料。如圖5所示。

1.1.2 工字型鋼牛腿的高度

（5-2）

、――鋼板翼緣上焊接的螺紋套筒外直徑。

當相連的鋼筋混凝土梁的主筋有兩排時，可在翼緣內部再焊接一排。

1.1.3鋼牛腿伸出鋼管的長度

根據環筋的焊接位置和螺紋套筒的長度來確定。

1.1.4鋼牛腿鋼板厚度的確定

根據構件設計承載力、焊縫高度等選擇鋼板的厚度。

1.1.4.1 抗彎強度驗算[5]

――截面塑性發展系數；

――翼緣對軸心的慣性矩，

――腹板對軸心的慣性矩，

――鋼材的抗彎強度設計值。

同時尚應滿足鋼板的受拉承載力大于所連接所有鋼筋的最大承載力[5]：

――鋼筋混凝土梁受拉鋼筋的總截面積；

――受拉鋼筋的抗拉強度設計值。

1.1.4.2 抗剪強度驗算[5]

――鋼筋混凝土梁承受的最大剪力設計值；

――截面面積矩，此處為鋼牛腿軸以上截面對中和軸的面積矩， ；

――腹板厚度；

――鋼材的抗剪強度設計值。

1.2 放射筋和環筋的設計

放射筋按構造配置，其直徑可與板負筋相同，數量根據鋼管的直徑確定，一般直徑1米的鋼管可布置7根，酌情增減。環筋的選擇根據放射筋的數量確定，基本按構造選取，為了控制裂縫的發展，鋼筋的直徑不宜太大。

1.3 焊縫設計

1.3.1工字鋼翼緣與腹板連接

工字鋼翼緣與腹板連接的焊縫應滿足[5]：

式中：――焊縫高度；

――計算位置的剪力；

――計算翼緣毛截面對梁中和軸的面積矩；

――角焊縫的強度設計值。

1.3.2 鋼牛腿與鋼管的焊接

鋼牛腿與鋼管之間的連接采用滿焊，其強度驗算尚需滿足[5]：

式中： ，――焊縫處的彎矩值；

――焊縫抵抗矩；

，――焊縫位置的剪力；

――焊縫的有效截面面積。

――正面角焊縫的強度設計值增大系數。對于承受靜力荷載和間接動力荷載直角角焊縫取，其他情況取1.0。

1.3.3 螺紋套筒與鋼牛腿的焊接

因為市面上的螺紋套筒普遍較短，故采用滿焊，其焊腳高度尚應滿足[5]：

即

――與螺紋套筒相連的鋼筋截面面積；

――與螺紋套筒相連的鋼筋的抗拉強度設計值。

――焊縫計算長度總和。

1.3.4 焊縫的構造要求

如果角焊縫的焊腳尺寸太大，則焊縫收縮時將產生較大的焊接變形[6]，且在熱影響區擴大的情況下，容易產生脆裂，較薄焊件可能會燒穿。所以要求[5]：

且 （）

――較薄焊件的厚度（鋼牛腿鋼板厚度一般不會小于6mm）。

2 節點的施工工藝

本節點的加工包括下述步驟與工藝條件：

（1）根據混凝土梁截面高度減去保護層厚度及鋼筋直徑確定鋼牛腿高度，根據混凝土梁截面寬度減去保護層厚度確定鋼牛腿翼緣寬度，根據螺紋套筒與牛腿的焊接長度確定鋼牛腿伸出鋼管的長度；

（2）根據鋼管直徑大小選擇板面放射筋的數量，直徑1米的鋼管選擇均勻放置7根板面放射筋；

（3）分別進行鋼牛腿與鋼管的焊接、在鋼管內鋼牛腿之間的焊接、環筋與鋼牛腿的焊接以及螺紋套筒與鋼牛腿的焊接；

（4）在施工前進行梁主筋端部墩粗以及開螺紋絲，施工時，梁主筋與螺紋套筒擰緊；板面放射筋鉤在環筋上并均勻布置，用鋼絲綁扎。

上述步驟完成后，按照普通施工步驟綁扎板筋和梁筋，質量檢驗后澆筑混凝土即可。

3 小結

本節點與現有鋼管混凝土節點相比，具有如下有益效果：

（1）不帶環梁，本節點采用穿心暗牛腿，從外形上看與普通鋼筋混凝土梁一樣，能很好地滿足建筑及裝飾設計要求。

（2）能很好地控制板柱交接處裂縫的開展，板放射筋均勻布置在梁之間控制裂縫的開展，其傳遞的拉力由焊接在鋼牛腿上翼緣的環筋來承受。

（3）施工方便，鋼管、環筋、梁主筋螺紋套筒與鋼牛腿的焊接都可在工廠完成，現場只需完成梁主筋的螺紋連接和一般的鋼筋綁扎工作，大大減少了現場的焊接工作量，能更好地保證焊縫質量。

參考文獻：

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[2]鐘善桐.鋼管混凝土結構[M].第三版.北京：清華大學出版社，2003

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[4] 王燕．帶環筋的穿心暗牛腿鋼管混凝土柱節點試驗研究及有限元分析. 廣州:華南理工大學碩士學位論文.2007

篇6

1.引言

鋼筋混凝土是在19世紀中葉開始得到應用的，由于水泥和混凝土剛剛問世，同時設計計算理論尚未建立,所以發展比較緩慢。19世紀末,隨著生產的發展,以及試驗工作的開展、計算理論的研究、材料及施工技術的改進，鋼筋混凝土在以后的兩百年得到了飛速發展，各種形式的約束混凝土結構隨之出現。人們對約束混凝土的研究始于20世紀30年代，并逐漸形成了鋼管混凝土、碳纖維約束混凝土、鋼筋約束混凝土三大體系。其中，鋼筋約束混凝土的應用和研究最為廣泛。曹新明教授提出了區域約束的概念[1]，以往的研究均是將構件截面作為整體進行約束，而且強調橫向箍筋對混凝土的約束作用，其實約束混凝土中縱向鋼筋與橫向箍筋有著同等重要的作用；再者，盡管約束可以提高混凝土的強度和延性，但是構件在受力時并非所有的地方都需要有強約束，有效而經濟的做法應該是在需要的地方施加有效約束。區域約束混凝土概念的提出，突破了傳統思維模式，以一個全新的視角考察鋼筋混凝土結構中各個組成成分的功能，通過調整縱向鋼筋及橫向箍筋的布置方式，改變了混凝土、縱向鋼筋及箍筋的受力機理，并將區域約束與整體約束有機地結合，使鋼筋與混凝土的結合更為緊密，充分發揮了各個組成部分的性能。

2.關于約束混凝土

（1）約束混凝土結構約束機理[1]

對于約束混凝土構件，在混凝土受壓時,由于側向壓力的約束，限制內部微裂縫的發展，能極大地提高混凝土的抗壓強度。工程上運用這一現象，把以受軸心壓力為主的柱子做成鋼管混凝土柱（鋼板焊接成為筒狀或直接用大直徑鋼管，內澆注混凝土）、側向密排配置螺旋形或者環形箍筋柱。在混凝土構件受到軸心壓力過程中，混凝土發生與軸壓力相互垂直的橫向變形，內部產生裂縫，此時的鋼管或者密排環狀箍筋就發生作用，向混凝土提供徑向反作用力，緊緊地約束了混凝土的橫向變形，從而限制內部微裂縫的發展，以達到提高混凝土的抗壓強度和延性（發揮混凝土的塑性性能，得到良好的變形效果），我們通常稱鋼筋對混凝土的這種約束效果為有效約束：如矩形截面柱，普通配筋情況下的鋼筋對混凝土的約束機理如圖1所示。把箍筋與縱筋的連接點視為不動點，則虛線范圍內為有效約束區域（拱作用）

圖1矩形截面柱約束機理示意圖

縱筋則可視為同時受軸向壓力及彎矩的連續梁，共同為核心混凝土提供約束。當鋼筋（縱筋及箍筋）配置達到一定水平后，可以有效提高核芯混凝土的強度及延性。

（2）區域約束混凝土結構特點

傳統約束與區域約束：

傳統矩形截面鋼筋約束混凝土柱的箍筋形式主要有螺旋箍、井字箍、復合箍（圖2）等，它們都是將整個截面進行約束，并在截面中心形成約束最強的約束核心。其縱筋主要分布在柱截面四邊，當然這對柱體抗彎是很有效的。

圖2 傳統箍筋形式

區域約束混凝土旨在在最需要的地方設置約束鋼筋。將約束鋼筋集中布置在受壓或剪壓區，以便更有效提高該區域混凝土的強度及延性；并且以合理的方式布置約束鋼筋。有效的約束是由混凝土、縱向鋼筋及橫向箍筋共同實現的，縱向鋼筋的配置、橫向箍筋的形態及配箍率、鋼筋的強度與混凝土強度的比值都影響到約束的效果，因此，需要有合理的配置（圖3）。

圖3 區域約束箍筋形式

區域約束混凝土受力特點：

a.區域約束混凝土結構承載能力、強度比普通混凝土均有所提高，提高的幅度根據約束程度而定（圖4）；

b.同等強度下，可以減小構件截面尺寸，減輕結構自重，從而獲得更多的使用空間；由于截面減小，結構耗能略有降低，但是延性性能大幅度提高，更有利于結構抗震；

圖4混凝土抗壓強度與應變關系圖

c.隨著軸壓比的提高，區域約束混凝土試件的剛度的提高略低于普通約束混凝土試件，這就使得區域約束混凝土構件在地震中耗能有所降低，安全儲備相應提高；

d.在工程設計中，區域約束軸壓比限值在滿足配箍率的前提下，對于矩形截面柱可以比規范取值提高1.1倍，對于圓形截面柱可以比規范取值提高1.2倍[2] [3]。

3.區域約束混凝土結構的應用

區域約束混凝土定性描述了混凝土結構中各個組成成分的工作性能，箍筋的強度、混凝土的延性都得到了充分發揮，鋼筋與混凝土的粘滯性及混凝土間的咬合力得到了實質改善，提高結構的承載力的同時不降低安全度。區域約束混凝土有了很強的耗能能力，可以大幅度地提高結構的抗震性能。因此當它用作多層及高層建筑中的柱子時，不僅可以減小柱子的截面尺寸，還可以擴大建筑的使用空間。并且在建筑上一改“肥梁、肥柱”的舊結構形式，使建筑更加美觀，由于柱子截面的減小，必然會增加建筑的使用空間，減輕柱子自重，減少混凝土用量。這樣將帶來很大的經濟效益與綜合效益。此外，區域約束混凝土結構構造簡單、施工方便，與傳統混凝土結構相比，區域約束混凝土有著同樣簡單的構造形式，采用同樣的施工方法，因此極易為施工單位所接受，便于推廣使用。

當前建筑業已成為國民經濟的支柱產業，約束混凝土結構在我國的發展十分迅速。合理地利用約束混凝土結構，可明顯提高混凝土的承載能力，充分發揮材料的使用效率，在技術和經濟上都具有很大的優越性。基于上述優勢，區域約束混凝土構件可以應用于橋梁工程、高層與超高層建筑，工程中應用于受拉、受壓、受彎、受扭等梁柱構件，以及一些大體積鋼筋混凝土構件，如大壩、橋墩、承臺等，可以充分減輕結構自重，增加使用空間。

約束混凝土結構是現代建筑最重要的結構形式之一，具有節約材料和勞動力，提高施工工效，加快施工進度，提高建筑工程的產品質量等優勢。從環保和節能的角度講，應用區域約束混凝土技術，可以減少環境污染，取得較大的經濟效益。在當前狠抓工程質量，加強設計施工管理的情況下，應用區域約束混凝土技術，不僅改善了構件的受力性能，降低結構的總體造價，能夠滿足現代工程施工質量和效率的要求。相信在本世紀的初，我國工程建設必將出現嶄新的氣象。

4.結語

區域約束混凝土結構是針對工程結構設計高層、超高層鋼筋混凝土以及大跨結構中遇到的軸壓比超限問題，在約束混凝土基礎上發展起來的，能有效實現滿足建筑、結構、經濟、安全之間合理協調的新型結構。

鋼筋混凝土抗震設計中，經濟而有效的方法是提高結構及構件吸收地震能量的能力，利用結構或構件的變形能力來耗散地震能量。對區域約束混凝土結構抗震性能和設計方法的研究還有待于進一步深入。

參考文獻

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【2】龐新賓，區域約束混凝土柱往復荷載作用下軸壓比限值研究[D]. 碩士學位論文, 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纖維增強復合材料）在土木工程中的結構加固、修復上的應用日益廣泛，主要因其具備高的比強度、好的抗疲勞性能、好的減震性能以及抗腐耐久等優良性能。但是FRP組合混凝土構件的理論研究遠滯后于其實踐應用，目前關于FRP加固、修復結構構件的設計大多停留在依據相關試驗數據、類似鋼管約束混凝土機理以及經驗基礎上，這是一種不科學甚至不安全的措施[1]。故有必要對FRP組合混凝土構件的破壞機理、本構模型等最基本的理論問題加以探討。在混凝土柱的加固中應用FRP的約束作用來提高其抗力和改善其變形性能受到了工程界的廣泛重視，為此，許多學者對FRP約束混凝土進行了研究，得到了很多有用的結論和有價值的試驗數據。

1 BFRP約束混凝土方柱軸心受壓力學性能

1.1 BFRP約束方柱混凝土工作機理

約束混凝土方柱軸心受壓力學性能分析纖維約束混凝土方柱軸心受壓力學性能根據己有的試驗研究可知，纖維約束混凝土與箍筋約束混凝土機理相似，都是通過其環向約束力對核心混凝土進行約束。當試件受壓時，混凝土產生橫向膨脹變形，導致纖維布片材受拉，在試件截面四邊的直線段，由于纖維布片材的剛度極小而產生水平彎曲，因此對試件混凝土的約束很小；但在截面轉角處相對剛度大，不易產生水平彎曲，由于對稱性使兩個互相垂直方向上的片拉力形成沿對角線（45”）上的合力，該合力對混凝土柱對角線形成強有力的約束。因此，纖維約束矩形截面構件時，柱混凝土所受的側向約束力是沿對角線方向上的集中擠壓和沿截面水平分布的很小的橫向約束力。由此可見，纖維對混凝土的約束作用沿混凝土柱側面不是均勻分布的，在截面拐角處最大，在截面的中間最小。

1.2 BFRP約束方柱混凝土的研究現狀

影響BFRP約束混凝土力學性能的參數主要有以下幾個：BFRP的包裹量、混凝土強度、纖維類型、纖維包裹方式。雖然BFRP加固技術應用非常廣泛，但由于起步較晚，到目前為止，無論是國內還是國外，都存在著理論落后于實際應用的狀況，并且尚缺乏一套完整的、較為完善的理論分析方法。

1.3 BFRP纖維約束方柱混凝土的強度和變形

1.3.1 試驗數據概況

隨著纖維加固技術的不斷發展，碳纖維加固技術已經在工程實際中大量使用，并取得很好的效果。近年來國內在碳纖維約束混凝土方面的研究已有較多的研究并取得了很多成果。

隨著纖維加固技術的不斷發展，碳纖維加固技術已經在工程實際中大量使用，并取得很好的效果。

主要參數有：混凝土立方體強度fcu、包裹層數n、碳纖維抗拉強度、碳纖維布加固率、含纖特征值、未約束混凝土軸心抗壓強度和峰值應變、碳纖維約束混凝土峰值應力、峰值應變：’以及極限應變’。含纖特征值，即，經過計算變化范圍為0.052-1.038。試驗數據見表1。

1.3.2 試驗數據分析

試驗中，大部分試件都是因為角部纖維布的拉斷而破壞，說明雖然對混凝土試件做了倒角處理，但角部依然存在不同程度的應力集中；不同層數包裹玄武巖纖維布的混凝土方柱的極限強度都有明顯的提高，以往的試驗研究也表明，BFRP布加固混凝土柱體可以大幅度提高混凝土的極限抗壓強度（見圖1～圖3）。

1.3.3 試驗結果分析

（1）研究表明，采用碳纖維條帶約束混凝土方柱時，其破壞過程及曲線特征與螺旋箍筋約束混凝土類似。當纖維特征值較大時，其強度的變形可以得到顯著提高。

（2）研究表明碳纖維約束可以提高混凝土變形能力改變其延性。

（3）隨著的增大，峰值應變呈非線性提高，碳纖維布的橫向約束可以有效的提高混凝土的變形能力，并且峰值應變隨著含纖特征值的增加較峰值應力增加更為明顯。

（4）碳纖維約束可以有效的提高混凝土的強度，并且碳纖維約束混凝土強度隨著含纖特征值的增加而增大。所收集試驗數據峰值應力最高提幅（即混凝土強度相對增大值）可達120%。

2 結論

碳纖維約束混凝土方柱的受力機理及影響約束效果的因素，其中以纖維加固量影響較大。收集了較為典型的碳纖維約束混凝土試件近20個試件。通過對試驗數據的回歸分析，建立了以含纖特征值為參數的碳纖維約束混凝土方柱強度、峰值應力及極限應力的經驗公式。分析可知，碳纖維可以很好的提高混凝土的強度和變形能力；增大含纖特征值，混凝土峰值應力和峰值應變和延性均顯著提高。

參考文獻

[1] 趙彤，謝劍，等.碳纖維布改善高強混凝土性能的研究[J]工業建筑，2001，31（3）：42-44.

篇8

1 前言

圓鋼管混凝土由于鋼管和內部核心混凝土“相互作用、優勢互補”使得鋼管混凝土具有承載力高、抗震性能好、施工方便等諸多優點，越來越受到工程師的青睞，在橋梁結構和高層建筑結構中的應用較為廣泛[1]。隨著鋼管混凝土工程實踐的不斷深入，發現在某些情況下，例如鋼管混凝土柱之間設有斜撐的節點處，大跨重載梁的梁柱節點區域等，橫向抗剪問題變得突出，因此深入研究鋼管混凝土抗剪強度有非常重要的工程意義。

以往對鋼管混凝土抗剪性能研究有：文獻[2-5]進行了圓鋼管混凝土抗剪性能的實驗研究和理論分析；文獻[6-7]進行了圓鋼管混凝土抗剪試件的實驗研究，并基于實驗結果建議了圓鋼管混凝土柱的抗剪承載力的計算公式。文獻[8]根據純扭試件的計算結果來確定鋼管混凝土的抗剪力學特性，即受扭時的剪切屈服點為鋼管混凝土的組合強度標準值，采用有限元法對純扭構件進行了大量的計算分析，最后提出了組合剪切模量、剪切剛度和抗剪強度的簡化計算公式，簡化計算公式與實驗結果吻合較好。文獻[9] 采用有限元軟件ABAQUS對鋼管混凝土基本剪切性能進行了研究，提出了鋼管混凝土抗剪強度的簡化計算公式，簡化計算結果與試驗結果吻合較好。

圓鋼管混凝土抗剪強度計算相關研究成果被國內有關規程采納，主要有福建省工程建設標準《鋼管混凝土結構技術規程》（DBJ/T13-51-2010）[10]、中國工程建設協會標準《鋼管混凝土結構技術規程》CECS28：2012[11]和中國工程建設協會標準《實心與空心鋼管混凝土結構技術規程》CECS254：2012[12]，為了為了幫助有關工程技術人員具體地了解上述各設計規程在進行圓鋼管混凝土構件抗剪承載力計算時的特點，本文簡要介紹了DBJ/T13-51-2010、CECS28：2012和CECS254：2012這三種設計規程中關于圓鋼管混凝土抗剪承載力的設計計算方法，同時，基于典型的計算算例，將不同規程的計算結果進行了對比和分析，以期幫助有關工程技術人員實際應用時參考。

2 各規程抗剪承載力計算公式介紹

2.1 DBJ/T13-51-2010規程[10]

文獻[1]采用有限元法對圓鋼管混凝土構件在受剪作用的下的工作性能進行了分析研究，并在大量參數分析結果的基礎上，提出了圓鋼管混凝土構件抗剪承載力計算方法，計算公式考慮了鋼管和核心混凝土的組合作用。DBJ/T13-51-2010規程采用文獻[1]的研究成果。DBJ/T13-51-2010規程給出的圓鋼管混凝土構件抗剪強度計算公式如下：

（1）

式（1）中： 為鋼管混凝土純剪構件抗剪承載力設計值； 為鋼管混凝土構件的組合截面面積； 為鋼管混凝土的組合剪切強度設計值，其計算公式表達式如下：

（2）

（3）

―鋼管混凝土抗剪承載力計算系數，按下式計算：

（4）

以上各式中， 為截面含鋼率（鋼管橫截面面積與核心混凝土截面面積之比）， 為鋼管混凝土的約束效應系數， 為鋼管混凝土軸壓強度設計值， 為混凝土軸心抗壓強度設計值。

2.2 CECS28：2012規程[11]

CECS28：2012規程中有關圓鋼管混凝土構件抗剪承載力是在文獻[6-7]系列實驗結果的基礎上，沒有考慮鋼管和混凝土的組合作用，偏安全的提出了鋼管混凝土構件的抗剪強度計算公式。CECS28：2012規程給出的圓鋼管混凝土構件抗剪強度計算公式如下：

（5）

式（5）中， 為鋼管內的核心混凝土橫截面面積； 為混凝土軸心抗壓強度設計值， 為鋼管混凝土的約束效應系數，按下式計算：

（6）

式（6）中， 為鋼管的橫截面面積； 為鋼材抗拉強度設計值。

2.3 CECS254：2012規程[12]

CECS254：2012規程是基于極限平衡理論和相關試驗結果基礎上推導的，計算公式中沒有考慮混凝土強度參數的影響。CECS254：2012規程給出的圓鋼管混凝土構件抗剪強度計算公式如下：

（7）

式（7）中， 為鋼管混凝土構件的組合截面面積； 為鋼管混凝土的受剪強度設計值，其計算公式表達式如下：

（8）

上式中， 為截面含鋼率（鋼管橫截面面積與核心混凝土截面面積之比）， 為鋼材抗拉強度設計值。

3 各規程抗剪承載力計算公式計算結果比較

為了比較以上各規程在計算圓鋼管混凝土構件抗剪強度計算結果的差異，以下采用典型計算算例的計算結果進行比較。算例的計算條件為：Q235鋼和Q420鋼，混凝土強度為C30、C50和C80，截面含鋼率 從0.04-0.2，選用了兩種截面尺寸，鋼管外徑D=400mm和D=800mm。

圖1給出了鋼管外徑D=400mm時不同參數情況下各規程計算得到的圓鋼管混凝土構件抗剪強度 ～ 關系曲線。從圖1可見，各規程抗剪強度計算值隨含鋼率變化規律類似，表現為抗剪承載力隨含鋼率 的增大而增大。從圖1還可以看出，在截面含鋼率較小時，各規程的計算結果差異相對較小，在截面含鋼率較大時，各規程的計算結果差異增大。計算結果總體呈現規律為：在其他條件一定的情況下，CECS254：2012規程計算獲得的抗剪承載力最大，DBJ/T13-51-2010規程居中，CECS28：2012規程最小。

（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鋼材 （b）Q420鋼材

圖1 圓鋼管混凝土抗剪承載力計算結果比較（D=400mm）

圖2給出了鋼管外徑D=800mm時不同參數情況下各規程計算得到的圓鋼管混凝土構件抗剪強度 ～ 關系曲線，各規程計算結果的差異規律與圖1類似，不再重復。

（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鋼材 （b）Q420鋼材

圖2 圓鋼管混凝土抗剪承載力計算結果比較（D=800mm）

4 結語

本文簡要介紹了DBJ/T13-51-2010規程、CECS28：2012規程和CECS254：2012規程在圓鋼管混凝土構件抗剪承載力計算方法和特點，結合典型計算算例比較了以上各規程在計算圓鋼管混凝土構件抗剪承載力結果的差異，研究結果表明，在其他條件一定的情況下，各規程計算值比較的基本規律為：CECS254：2012規程計算獲得的抗剪承載力最大，DBJ/T13-51-2010規程居中，CECS28：2012規程最小。

參考文獻

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[10]. 福建省工程建設地方標準DBJ/T13-51-2010，鋼管混凝土結構技術規程[S]， 福州，2010.

篇9

所謂清水混凝土系一次成型混凝土，通常在橋梁工程中的應用比較廣泛，但直接應用于房屋民用建筑工程的比較少。 

清水混凝土結構有著諸多優點，如：省去了裝飾階段的二次抹灰工序，避免了大面積抹灰空鼓、天棚脫落(經常有這樣相關報道)等通病，材料節約、經濟環保．施工質量效果好，符合提倡建立資源節約型社會理念，成為建筑節能市場上的亮點。 

 

1　工程實例概況 

 

某大廈為兩座現代化高層辦公建筑，總建筑面積42276.2m2，地下2層，地上19層，總高度79.8m，主體為框架一剪力墻結構，筏板基礎。 

整體質量達到優質工程標準。要求所有結構成型為清水混凝土，對模板設計和混凝土施工要求高。 

 

2　清水混凝土質量標準 

 

目前國內尚無統一的清水混凝土質量驗收規范，在普通結構混凝土驗收標準的基礎上，形成如下質量標準： 

軸線通直、尺寸準確；棱角方正、線條順直；表面平整、清潔、色澤一致；表面無明顯氣泡，無砂帶和黑斑；表面無蜂窩、麻面、裂紋和露筋現象；模板接縫、對拉螺栓和施工縫留設有規律性；模板接縫與施工縫處無掛漿、漏漿。 

 

3　混凝土常見質量缺陷 

 

為做好施工預控工作，必須認真分析清水混凝土面層可能出現的質量缺陷和產生的原因．從而采取有效措施避免發生上述缺陷。 

清水混凝土表面缺陷主要為表面平整度、軸線位置不滿設計要求、表面蜂窩、麻面、有氣泡密集區，表面缺損，非受力鋼筋露筋。小孔洞、單個氣泡等；混凝土內部缺陷主要指混凝土澆筑過程中，混凝土振搗質量差，造成混凝土內部架空和孔隙率偏大的缺陷，內部缺陷應在混凝土澆筑過程中及時發現，及時清除。 

 

4　模板工程控制 

 

4.1方案審查要點 

(1)清水混凝土施工用的模板必須具有足夠的剛度。在混凝土側壓力作用下不允許有一點變形，以保證結構物的幾何尺寸均勻、斷面的一致，防止漿體流失； 

(2)選用的模板材料要有很高要求，表面平整光潔，強度高、耐腐蝕，并具有一定的吸水性； 

(3)對模板的接縫和固定模板的螺栓等，則要求接縫嚴密，不允許漏漿； 

(4)模板設計要充分考慮在拼裝和拆除方面的方便性．支撐的牢固性和簡便性，并保持較好的強度、剛度、穩定性及整體拼裝后的平整度； 

(5)根據構件的規格和形狀，建議配制定型模板，以便周轉施工所需； 

(6)模板制作時應保證幾何尺寸精確，拼縫嚴密，材質一致，模板面板拼縫高差、寬度應≤1mm，模板間接縫高差、寬度≤2mm；模板接縫處理要嚴密，建議模板內板縫用油膏批嵌外側用硅膠或發泡劑封閉，以防漏漿，模板脫模劑應采用吸水率適中的無色的輕機油； 

(7)嚴格控制模板周轉次數，周轉3次后應進行全面檢修并拋光打磨。 

4.2模板工程方案選擇 

為實現清水混凝土的目標，初步模板體系確定為鋼木組合大模板。 

根據本工程的特點及公司的施工經驗，地下室及裙房選擇竹膠板木楞骨模板體系，采用12mm厚1220mm×2440mm竹膠板作為面板，50mm×100mm方木及48mm鋼管為楞骨，48mm鋼管、自制蝴蝶夾、14mm對拉螺栓作為加固系統；標準層剪力墻、柱采用鋼木組合大模板(12mm厚竹膠板作為面板、6號槽鋼為輔龍骨、10號槽鋼為主背料)，剪力墻采用16的高強全絲螺桿為加固系統。 

梁、板模板同地下室，以48mm鋼管搭設的整體扣件式滿堂腳手架作為墻柱的水平支撐及梁、板的垂直支撐系統。 

4.3柱模板支設要點對±0.00以下混凝土柱模通用性、互換性較差。 

采用12mm厚高強度覆膜竹膠板作面板，50mm×100mm方木作楞木兼拼口木，以48mm鋼管作為柱箍，柱截面尺寸≥700mm時，增加對拉螺栓拉結加固。±0.00以上混凝土柱模通用性、互換性較好，采用定制可調截面鋼大模支設。 

   　①截面尺寸≤650mm的柱采用雙管柱箍中間加設坡口木楔緊固，柱高3m以下范圍內柱箍的間距≤400mm，柱高3m以上范圍內柱箍的間距≤500mm。 

②截面尺寸≥700m的柱，采用腳手管作柱箍緊固，柱高3m以下范圍內柱箍的間距≤400mm，柱高3m以上范圍內柱箍的間距≤500mm，在枝中加設＋14mm(外套＋25mmpvc管)對拉螺栓，柱外側四角雙向均加設保險扣件，對拉螺栓布置間距同柱箍。 

5　混凝土施工全過程控制 

 

5.1原材料、配合比控制要點 

新拌混凝土必須具有極好的工作性和黏聚性，絕對不允許出現分層離析的現象；原材料產地必須統一，砂、石的色澤和顆粒級配均勻。 

在材料和澆筑方法允許的條件下，應采用盡可能低的坍落度和水灰比，本工程采用泵送商品混凝土，控制坍落度為(150±10)mm，盡量減少泌水的可能性。 

同時控制混凝土含氣量不超過1.7％，初凝時間不超過6h-8h。 

重點審核商品混凝土廠家制定清水混凝土原材料、配合比生產方案，生產過程中檢查嚴格按試驗確定的配合比投料，不得帶任何隨意性，并嚴格控制水灰比和攪拌時間，隨氣候變化隨時抽驗砂子、碎石的含水率，及時調整用水量。 

5.2清水混凝土澆筑控制要點 

檢查落實施工技術保證措施、現場組織措施，嚴格執行有關規定；合理調度攪拌輸送車送料時間。逐車測量混凝土的坍落度；嚴格控制每次下料的高度和厚度，保證分層厚度不30cm；振搗方法要求正確，不得漏振和過振；可采用二次振搗法，以減少表面氣泡，即第一次在混凝土澆筑時振搗，第二次待混凝土靜置一段時間再振搗，而頂層一般在0.5h后進行第二次振搗；嚴格控制振搗時間和振搗棒插入下一層混凝土的深度，保證深度在5cm-10em，振搗時間以混凝土翻漿不再下沉和表面無氣泡泛起為止，一般為5min-10min左右。 

5.3清水混凝土養護控制要點 

為避免形成清水混凝土表面色差，減少表面因失水而出現微裂縫，影響外觀質量和耐久性，抓好混凝土早期硬化期間的養護十分重要。 

現場要求清水混凝土構筑物的側模在48h后拆除，模板拆除后其表面養護的遮蓋物不得直接用草墊或草包鋪蓋。以免造成永久性黃顏色污染，應采用塑料薄膜嚴密覆蓋養護，養護時間不得少于14d。 

 

6　結語 

 

此大廈清水混凝土主體工程，經過細致周密的方案設計，全過程施工質量控制，清水混凝土結構施工一次成型，陰陽角方正、順直，棱角挺拔，分格縫寬窄深淺一致、邊線順直，裝飾圖規整，墻體表面平整光滑，色澤均勻一致，主體工程被評為優質結構，為今后類似的清水混凝土結構施工積累了較成熟的經驗。 

綜上所述，清水混凝土結構施工技術在民用建筑工程中得到了很好的應用，并得到了使用方的認可。 

 

篇10

Key words: concrete-filled steel tube;axial compression columns;slenderness ratio

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)10-0102-02

0引言

由于鋼管混凝土應用于結構時,作為受壓構件具有承載力高、延性好、抗震性能優越的特性;許多國家的學者和工程技術人員都在對鋼管混凝土進行研究。中國和日本在鋼管混凝土的研究方面,都有了各自的較為成熟的理論,在工程應用實踐中,有了較為完善的設計計算方法。日本對于鋼管混凝土的研究和工程應用比中國要早,積累了豐富的理論和實踐經驗;他們的設計和施工技術領先于中國。本論文是針對中、日鋼管混凝土軸心受壓長柱的計算方法對比和分析;目的是開闊研究視野,對以后的研究提供可借鑒的更多的結論和方法,另一方面,可以取長補短,互相驗證,結合兩種計算方法之精華,加以創新,提出新的觀點。供涉及鋼管混凝土領域的廣大技術人員參考,以利于彌補現有設計方法中不足之處,使我們的設計方法和理論更加完善。

1中國規范的設計計算方法及依據

鋼管混凝土軸心受壓構件隨著長徑比的增加,其承載力顯著降低。軸心受壓長柱是由于材料的初始缺陷、荷載作用點的偶然偏心、實際約束條件等多種復雜因素,造成極限承載能力小于軸心受壓短柱;由于上述多種因素,無法通過解析的方法,準確計算軸心受壓長柱的極限承載能力。只能通過一些實驗數據,以長徑比為變量,近似推斷構件隨長徑比的增加,而使極限承載能力降低的關系。

1.1長柱的定義范圍:4,其中,Le為柱的計算長度,其計算方法見公式(3)。

1.2理論依據:文獻[2]中提出了極限平衡理論。極限平衡理論將結構視為由一系列元件所組成的體系,元件的變形方式和相應的極限條件(屈服條件)是已知的,而結構的極限承載能力是待求的。元件在一定的變形方式下的極限條件可以由試驗確定或預先由理論計算確定。這里,只有極限條件已知的那些組成的結構的部分,才能叫元件。元件和結構的極限狀態都是以作用在它們上面的力的大小為量度的標準。當作用力達到某種大小,使結構發生破壞,喪失承載能力,或者使結構變形加劇成為機構,即定義為結構達到極限狀態。

1.3 軸心受壓長柱的承載力設計公式:

Nu=φlN0(1)

N0:軸心受壓短柱的極限承載力;

φl:與長徑比有關的折減系數;

φl=1-0.115(2)

L=μL(3)

L:柱的實際長度;

μ:考慮柱端約束條件的系數;(參考文獻[1]附錄4)

2日本規范的計算方法和依據

2.1 日本規范將鋼管混凝土軸心受壓柱劃分:短柱、中柱、長柱。中柱的定義范圍是4LD12;長柱的定義范圍:12,其中,Le為柱的計算長度。

2.2 理論依據:日本學者對于軸心受壓長柱的計算方法的推導,依然延續與軸心受壓短柱相同的研究思路,采用鋼管的承載能力和混凝土的承載能力相疊加的方法。

2.3 軸心受壓長柱的承載力計算公式:

承載力公式為:

Nu=sNcr+cNcr(4)

sNcr:鋼管的軸心受壓臨界力;

cNcr:混凝土的軸心受壓臨界力;

(1)鋼管部分的承載力sNcr按如下方法求得:

取相對長細比:λ=λπ(5)

設鋼管的名義承載力sNg=AsF

F為鋼材的設計強度值,一般情況下取鋼材的屈服強度值fy;

當λ0.3時,sNcr=sNg(6)

當0.3λ1.3時,sNcr={1-0.545(λ-0.3)}sNg(7)

當1.3λ時,sNcr=sNg (1.3λ2)(8)

實際應用設計時,還需將鋼管混凝土柱劃分為長期應力狀態和短期應力狀態。

當,sNcr=As sfc(9)

下式(10)和(11)是長期應力狀態的鋼材應力取值,對于短期應力狀態乘以系數1.5。

取用長徑比λ=。

根據設計條件Le=rL;當軸心受壓時,取r=1;

當λΛ時:sfc={1-0.4(λ(Λ)2}F/v(10)

當Λ:sfc=0.227F(λ/Λ)2(11)

這里v=3/2+(2/3)(λ/Λ)2(12)

Λ:界限長徑比:Λ=π(13)

(2)混凝土部分的承載力cNcr按如下算式求得:

cNcr=cAcσcr(14)

cA:為混凝土部分的截面面積;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滿足方程:

(1-x)a+aK(1-x)(a-1)=0(20)

式中:K=(π16)(LD)ε(21)

cD=D-2t

3兩種設計計算方法的試驗數據比較與分析

3.1 兩種計算方法的數據比較摘取了蔡紹懷等人以往的鋼管混凝土軸心受壓長柱的部分試驗數據。分別用中、日兩種計算方法進行計算,得出的計算結果與實驗結果進行比較。 比較方法是用極限承載力實驗值除以計算值,所得出的參數進行數理統計。結果是中國的計算方法平均值為1.131,均方差為0.023;日本的計算方法平均值為1.174;均方差為0.034。計算值和實驗值總體吻合,且偏于安全。

篇11

國務院文件明確提出:發展鋼結構住宅,擴大鋼結構住宅的市場占有率,將會加速住宅產業化過程,對我國建筑、冶金及相關產業的發展具有重大意義。為推動我國鋼結構住宅的快速發展，滿足人民群眾對鋼結構住房的需求,推進住宅產業現代化,中國鋼結構協會住宅鋼結構分會成立,并陸續召開了多次住宅鋼結構研討會,各地投入大量人力探索我國鋼結構住宅的發展途徑,并試驗性的建造了鋼結構住宅。新型的鋼結構住宅逐漸展現在人們面前。就我們國家的情況，鋼結構住宅必將有一個快速發展。

1.鋼結構的特點

鋼結構的特點與鋼材的特點相聯系，那就是強度高,因此,鋼結構自重輕,承載力高，鋼材的塑性和韌性好,因而鋼結構對動荷載的適應性強,使鋼結構住宅具有大空間和布置靈活的特點。鋼結構和傳統的混凝土結構相比較鋼材的強度為235N/mm2(A3),是混凝土強度的11倍;鋼材材質均勻,而混凝土的材質不均勻;尤其是混凝土的抗拉強度非常低,所以普通混凝土適筋梁的承載力設計階段均為帶裂縫工作階段;鋼材的容重為7850kg/m3,是混凝土容重的3.28倍;鋼材的彈性模量為206×103N/mm2,而混凝土,比如C30的混凝土變形模量為29.5×103N/mm2。因此,鋼結構住宅自重比傳統住宅結構要輕30%,構件小,便于工業化制作、運輸、安裝和現場裝配,大大降低了基礎施工的強度,施工場地也大為縮小,工期相對比傳統住宅縮短約40%左右,開發商更容易降低市場風險。從建造市場、客戶終端市場和外圍市場來看,都利于鋼結構住宅的未來發展。

2.鋼結構的設計原理

住宅建筑中的鋼結構一般指的是輕鋼結構,大致可分為兩類,即:以冷彎薄壁型鋼為承重構件的輕鋼龍骨建筑體系和以輕型鋼梁、鋼柱為承重體系的輕鋼框架建筑體系。如:取代格構式截面的H型鋼和用于樓蓋層中可代替模板和抗拉鋼筋作用的亞型鋼板的應用;結合跨度、高度和結構形式,選用網架、懸索、預應力鋼結構的應用;組合梁的應用,混凝土板和鋼梁在構造上形成整體,共同抗彎,充分發揮混凝土板的受壓和鋼梁的受拉作用;鋼管混凝土柱,受縱向壓力作用時,鋼管的應力狀態為異號應力場(縱向、徑向受壓,環向受拉),縱向應力比單向受力時屈服強度低,塑性好;混凝土處于三向受壓狀態,承載力比單向受壓棱柱體強度高,且極限變形大大增加,塑性提高,同時由于鋼管的約束又大大提高了混凝土的承載力。相對于其它材料結構,鋼結構的實際受力狀態符合力學計算的假設狀態,計算結果可靠,使用更安全,而且抗震性能好。

3.鋼結構在我國的應用

鋼結構在我國的應用最早見于上世紀九十年代初，1994年11月建于上海北蔡的8層鋼結構住宅,采用的就是冷彎成型矩形鋼管砼和U形冷彎薄壁組合梁組成框架,外墻采用稻草板。建造該試驗住宅的上海現代房地產公司,1999年還在新疆和上海分別建造了8層和5層鋼結構住宅,并試用錯列桁架體系的結構形式,使小開間取得了大開間的效果,引起了各界的重視。免費論文。期間較為引人注目的有長沙遠大公司,他們在1999年建成了8層H型鋼框架、壓型鋼板組合結構、配合整體浴室、中央空調等先進設備的集成住宅,全部工期為3個月結構,2個月裝修,充分體現了預制、集成、裝配的特色,展現了鋼結構住宅的良好前景。

20世紀80年代中期,隨著我國改革開放的深入,工業化的輕鋼別墅也進入我國,先后從日本引進幾百棟輕鋼結構低層別墅。之后幾年又從澳洲、加拿大引進了輕鋼龍骨住宅體系構件在國內組裝。免費論文。隨著國家《建設領域推廣應用新技術管理規定》和《鋼結構住宅建筑產業化技術導則》的出臺,鼓勵新技術、新體系的應用, 在理論上疏通了對鋼結構住宅的發展限制。相關規范和標準的出臺,為鋼結構住宅在我國的發展奠定了基礎。現在中國的鋼產量已躍居世界第一位,鋼結構在住宅中的應用必將有一個大的發展。

4.鋼結構住宅在我國快速發展應解決的問題

鋼結構住宅的快速發展，拋棄了原來難以逆轉的混凝土,采用可重復利用的建材,減少了對自然的破壞，而且施工場地小,對環境的破壞也少，如果大規模采用鋼結構,將很大程度上減少灰塵污染，符合可持續發展戰略。但是,我們也要看到到當前存在著幾個制約我國鋼結構住宅發展的問題。一是價格高的問題。我國的鋼產量雖有較大提高,但人均產量仍然較少,鋼材在我國國民經濟中仍屬較貴重材料,相比較而言,混凝土價格要比鋼材價格低。二是設計力量薄弱。設計中采用鋼結構時,應注意結構的功能要求是否屬于鋼結構的合理應用范圍。較高的承載力使鋼結構設計時,要考慮以不適合繼續承載的巨大變形為結構設計的極限狀態準則。鋼結構存在著許多節點,每個墊板、螺絲、焊縫都需要精確計算,各專業必須一次到位。因此,鋼結構的設計比混凝土結構設計要復雜,鋼結構的圖紙量也遠多于鋼筋混凝土結構。三是鋼結構生產體系還未形成,市場比較混亂，只有進行大規模生產,才能體現出鋼結構的優越性。免費論文。同時,鋼結構住宅采用的復合材料在國內還沒有大規模生產,復合材料的選擇余地很小。此外,目前進入國內的鋼結構生產商很多,產品的標準、價格和質量都不統一,而國家尚沒有統一的標準來制約,使得開發商、設計師還很茫然。四是鋼結構的使用年限。磚石混凝土號稱永不損壞,鋼結構不行,一般使用壽命只有50年。一想到自己要買的房子不能住一輩子,這會阻止一部分客戶的購買欲望。其實,磚石結構房屋的使用也很少超過50年,而且,隨著保險業的發展,房屋壽命問題應該很容易解決。

5.結束語 鋼結構住宅與鋼筋混泥土等住宅相比具有抗震、環保等諸多優點，是世界各國倡導，我們國家提倡和人們所迫切需要的，這些年經過實際應用也得到了人們的認同，隨著現代科學技術的高速發展以及人們對住宅的功能齊全、使用方便、居住舒適、安全節能、有益健康等方面的要求,鋼結構住宅在我國必將有一個飛躍式的發展。

參考文獻：

[1]建筑科學.

[2]建筑材料研究.

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一．引言。

我國是世界上河流資源眾多的國家之一，有著較為豐富的內河、內江資源。隨著經濟的快速發展，在河流和江河上開展的水利工程建設也越來越多。水利工程中的水電站建設一直是工程施工的重點控制內容，由于水電站主廠房需要放置發電機、水輪機等發電相關設備，同時，主廠房結構又多為單層建筑結構，在進行結構設計時多采用排架結構。排架結構在自身的平面內具有較強的承載能力和較好的鋼度，但由于各排架間的承載能力較為軟弱，在水利工程中，無論是在設計階段還是施工階段，都要引起高度重視。

二．水電站主廠房的結構布置設計。

1.水電站廠房的結構組成以及相關用途。

（1）水電站主廠房的上部結構：屋頂、排架柱、吊車梁、發電機層和安裝間樓板、圍護結構等，通常為鋼筋混凝土結構。

屋頂部分有層面板和屋架或是屋面大梁組成，屋面板的作用為遮風避雨，隔熱隔陽，屋面層部分包括隔熱層、防水層、保護層以及預制鋼筋混凝土大型屋面板。

排架柱是用來承受屋架、吊車梁、屋面大梁和外墻所傳遞的荷載，以及排架柱本身的重量，同時這些荷載通過排架柱傳給房下部結構中的大體積混凝土。

吊車梁是起吊部件在制動過程中操作的移動集中垂直荷載，或者是承載吊車荷載，在吊車起重部件的時候，將啟動和制動過程中產生的橫向和縱向水平荷載，傳給排架柱。

發電機層樓板需要承載自重、人的活荷載、機電設備靜荷載；安裝間的樓板承受安裝機組或機組檢修時的荷載和自重。

由外墻、抗風柱、圈梁以及聯系梁等組成的圍護結構，能承受風荷載，同時承載梁上磚墻傳下的自重和荷載，將荷載傳給壁柱或排架柱。

（2）水電廠主廠房的下部結構。

水電站主廠房的下部結構包括：發電機機墩、蝸殼及固定導葉、尾水管等，下部結構一般為大體積水工鋼筋混凝土結構。

發電機機墩承載著發電機的自重、水輪機軸向水壓力和機墩自身重量，并將自重力量傳遞給蝸殼混凝土和座環。

蝸殼和固定導葉是將機墩傳遞下來的荷載傳到尾水管上。尾水管將水輪機座環傳遞過來的荷載，通過尾水管的框架結構傳到基礎上。

三.水電站的主廠房架構設計。

1.選擇立柱截面形式。

在水電站的主廠房中，其結構立柱一般都是采用矩形截面，尤其是在吊車的起重能力超過10噸以上時，下柱的截面高度不應小于下柱高度的1/12，截面的寬度應不小于下柱高度的1/25。立柱高度根據廠房頂梁定的高程與發電機層地面的高程差來確定。在一般情況下，水電站的主廠房排架柱的截面尺寸基本上都比較大，這是為了滿足強度和穩定的要求。柱截面的選擇要能滿足頂端的橫向位移的控制要求。

2.廠房屋面板荷載計算以及型號選擇。

發電站的主廠房一般選擇安全等級為二級以上的大型屋面板，屋面板無懸掛荷載，其抗震設計的強度為6度。由于屋面的活荷載與雪荷載部同時都存在，屋面具有較大的活荷載，因此要根據實際屋面的荷載設計，布置屋架的上、下弦支撐。

3.吊車梁設計。

設計吊車梁的截面時，由于T形截面具有較大的鋼度，同時具有較好的抗扭性能，在固定軌道時較為方便，在進行檢查時擁有較寬的走道，比較適合大、中型的吊車梁，因此一般在選擇吊車梁的截面時多采用T形截面。

4.確定控制截面和荷載作用中的內力組合。

根據排架柱受力的特點，分別取牛腿處截面、上柱底面和下柱底面（采用室內廠房地面的下0.5米處為下柱的柱底），為排架柱配筋計算的控制截面。在廠房橫向跨度較小、吊車的荷載受力不大時，也可以將柱底截面作為控制下柱的配筋，并且把柱底面的截面內力值作為柱基設計的依據。如果水電站處于地震帶上，要在內力計算和組合中，包含地震作用下的控制截面內力。

5.排架內力計算。

排架的內力計算和內力的組合采用手算極為復雜，因此在條件允許的情況下，盡量多采用電算方法。采用電算方法時，可使用由我國建筑科學研究院研發的CAD系統PMCBC平面結構或PKPM結構設計軟件，根據水電站的實際情況，結合在施工地區的地震作用的內力計算和組合，編制計算程序。同時，依據各個截面的內力，通過系統計算，確定柱的配筋。設置配筋時，為避免其他不確定因素造成影響，設計中盡量采用對稱配筋設計。

進行排架設計時，要根據下部柱子的高度和牛腿的尺寸作為參考，來計算柱截面的尺寸。根據屋面的防水層、砂漿找平層、加氣混凝土、預應力混凝土屋面板以及風荷載、雪荷載等因素的標準值計算屋面的恒荷載，了解屋面結構承載能力。由于排架承載的荷載包括屋蓋的自重、屋面的雪荷載、活荷載、吊車的荷載、橫向風荷載等，在進行計算時要采用各項荷載的標準值，在此基礎之上，才能進行內力組合。

6.排架結構注意事項。

（1）水電站采用鋼筋混凝土的單層排架結構，一般不適合采用磚山墻承重，而應該在廠房的兩端位置設置端排架。要在屋架和山墻頂部相對應的高度位置上設置鋼筋混凝土臥梁，并要和屋架端頭上部高度處的圈梁保持連續的封閉。

（2）水電站的主廠房中設置有吊車時，排架柱的預埋件通常都較多，因此在進行排架結構設計時，要將各個位置、尺寸、數目進行仔細核對，避免在施工中由于位置錯誤或尺寸偏差，造成屋面梁構件、吊車梁等無法準確安裝。

（3）在排架結構設計時，為了提高結構的抗震能力，加強結構的整體性，要在柱外側沿著豎向位置每隔500mm的位置上留出2∮6鋼筋和外墻體的拉結。同時在外墻的圈梁上的對應位置上，設置不超過∮12的拉結筋。在主廠房的電氣設計中，為保證生產照明，在柱上要設置照明燈具，燈具設置高度要以具體情況而定，以符合安全生產要求為度。在進行柱的預制時，要做好電線管的預埋，以便于后期的電線施工。

（4）水電站的主廠房設計時，考慮在地震的作用下，廠房的角柱柱頭處于雙向地震的作用，同時抗震強度為角柱較強，而中間排架較弱，同時受到側向的變形約束和縱向壓彎作用，為了避免施工后由于地震作用，發生角柱頂部的開裂，造成端屋架塌落和柱頭折斷，在進行結構設計時，要提高主廠房中的角柱柱頭密箍筋的直徑。

（5）為了提高水電站單層廠房的抗震驗算，要進行橫向和縱向兩個方面的驗算。一般來講，在設計結構能滿足規范和要求的條件下，七度時的一類、二類場地，在柱的高度低于10米，而且排架結構的兩端具有墻支撐的單跨度廠房中，可以不進行橫向和縱向截面的抗震驗算。但為了提高水電站在施工完成后的服務年限，保障水電站的正常生產，進行結構設計時，盡可能要考慮抗震作用，有條件的盡量進行橫向和縱向的抗震驗算。

四．結束語

水電站的排架柱承載著結構中的荷載，其控制截面的內力和組合較難控制。本文就排架結構的設計進行了簡單分析，提出了一定的解決方法。由于水電站主廠房的排架結構設計、施工、管理和控制都需要嚴謹的科學態度和專業的操作技能，因此，加強水電站施工建設，完善廠房的排架柱設計，有待大家的共同努力。

參考文獻：

[1] 劉少紅 水電站工程主廠房排架結構設計 [期刊論文] 《科技資訊》2009年12期

[2] 巴哈爾古麗·里瓦依丁Bahaerguli · Liwayiding吉林臺一級水電站工程主廠房排架結構設計 [期刊論文] 《西北水力發電》2007年2期

[3] 劉益民 寶雞峽林家村水電站主廠房排架柱加固設計與施工 [期刊論文] 《陜西水利》2009年6期

篇13

1.工程概況

某市一新建高層建筑，占地面積為約9600m2，建筑面積約66800m2，地上部分30 層，高約96m，為框架- 剪力筒組合結構構成。地下2 層，建筑面積約12000m2，層高分別為3.5m 和4.6m。本工程采用直徑為450mm的預制管樁樁基，樁長約32m，單樁承載力不低于2500kN。

2.施工方案研究

根據建筑所處地理區位，西向相鄰距離6.5m 遠某建筑物是80年代施工的磚混結構小高層，基礎形式為設在填土層上的條形基礎，北向約6m 處有市政管線和煤氣管道等設施，故對本基坑開挖工程圍護結構體系變形位移限制要求很高。該基坑工程地下開挖最大深度9.5m，根據場地地質勘察報告和相關設計文件，本基坑開挖范圍內的場地土體分層變化情況大致如下：（1）雜填土，主要為耕土，結構松散，層厚1.5～4.6m；（2）淤泥質粘土，可塑性狀態，中高壓縮性，層厚1.3～2.9m；（3）淤泥質軟土，流塑狀態，高壓縮性，層厚7.5～10.6m。為最大程度地降低基坑開挖施工過程中對周圍設施的不利影響，擬采用φ650 靜壓沉管樁作圍護樁，靠西向磚混結構一側采用φ700mm 鉆孔灌注樁，有效樁長不短于15m，樁間距均為900mm，并設置350×700mm 壓頂梁連接各樁頂頂部。只在標高-3.65m 處設置一道水平撐支撐體系，并充分利用地下負一層周邊梁板結構和部分支撐梁結構作為基坑水平支撐，在局部需加強處加設角支撐。通過在工程樁上接鋼構柱作為地下負一層周邊結構梁板的豎向支撐。

同時，為減少土體地下水流失過多引起地表不均勻沉降，在靠磚混結構建筑和市政管網兩側圍護外增設水泥攪拌樁止水帷幕。

3.基坑支護體系特點

（1）充分利用結構的地下負一層周邊梁板結構作為基坑內部水平支撐體系，其平面剛度相對大，可大幅減少基坑土方開挖過程中圍護體系的變形位移量，有效控制基坑施工對周邊建筑和市政設施的影響。（2）采用地下負一層周邊梁板結構這一水平支護體系，基坑施工完成后僅有極少量的支撐梁構件需要拆除，極大降低了工程投資的費用，有效縮短了施工工期，也極大減少了施工過程中建筑垃圾的排放量。

4.半逆作法施工

4.1施工工序

圍護樁施工，排水溝及護坡、圍護樁壓頂梁現澆施工，地下一層土方開挖，土胎模施工，地下負一層周邊梁板結構及少量外加水平支撐梁施工，養護，地下負二層土方開挖，封底，地下負二層底板混凝土現澆，地下負二層墻柱現澆，拆除地下負一層少量外加水平支撐梁，地下負一層剩余梁板結構現澆，地下負一層墻柱現澆，地下室頂板現澆，養護。

4.2土方開挖

（1）根據設計方案，本基坑土方開挖分兩次施工，第一次開挖至標高-3.90m 處，第二次土方開挖時，地下負一層周邊梁板下的二層土方，沿基坑周邊5m 范圍內土體采用人工開挖，其余區域則均采用機械開挖。論文格式。（2）根據基坑平面分布及內部水平支撐布置情況，采取沿基坑東西方向分層開挖的施工順序，并且沿東西向中軸線附近開挖進度相對較快，兩側進度相對放慢，這種進度安排有利于基坑圍護結構的體系整體穩定性。同時，也有利于地下負二層部分土方人工挖取時，可將土方臨時堆御在土坡上，及時利用機械接駁外運。

4.3地下負二層墻柱施工

4.3.1墻柱插筋施工

因采用“半逆作法”工藝進行施工，地下負二層墻柱插筋定位的準確性在很大程度上決定著上下結構的連接施工質量。該建筑地下結構墻柱插筋數量多，規格種類也多，為保證整個地下結構體系的施工質量，采取了以下措施：（1）先進行地下負一層底板鋼筋工程綁扎，待鋼筋施工全部完成后，嚴格按設計尺寸進行放樣，確定地下負二層墻柱插筋位置再開始插筋施工。（2）為防止插筋過程中出現偏位現象，在進行柱插筋施工前設置好井字形鋼筋網，按預設位置進行插裝插筋施工，插裝完成后并將每根插筋與鋼筋網焊接，再套入箍筋，再將每個鋼筋節點焊接。（3）在進行墻柱混凝土現澆施工過程中，安排專人看護，糾正柱筋的偏位現象。論文格式。

4.3.2 混凝土施工

采用“半逆作法”工藝進行施工，大部分墻柱仍是按正常的從下至上順序進行施工，僅有少量勁性柱和內墻需“逆作”施工。對于“半逆作法”進行混凝土柱和墻的澆筑施工而言，其頂部混凝土的澆筑方式和密實程度都相對較困難，在施工過程中采取的措施如下：（1）勁性柱施工措施。論文格式。作為地下負一層梁板結構的直接承重結構，該勁性柱是由4 根L110×10 角鋼作為骨架，組成450×450mm 的實心鋼- 混凝土組合柱。待地下負二層基坑土方開挖完成后，應在該勁性柱外圍加澆厚度為180～300mm 的鋼筋混凝土保護層，對該鋼骨料進行截面加強和防火保護；在地下負一層梁板結構混凝土澆筑施工時，在鋼- 混凝土組合柱周邊預留200×200mm的澆筑洞口，待地下負二層該柱外圍混凝土澆筑及振搗施工時使用；并采用高流動性細石混凝土進行澆注施工，通過泵送導管從預留洞送入，采用振動棒進行充分振搗，并同時在外側敲打，保證混凝土澆注具有較高的密實度。（2）內墻混凝土施工。1）在地下負二層內墻頂梁現澆施工時，每隔1000mm 預留一直徑100mm 的洞口，待地下負二層內墻混凝土澆筑施工時，可由此預留洞口插入振動棒進行充分振搗，保證墻體混凝土的充分密實性。2）內墻模板應一次性安裝到位，混凝土從負二層頂梁預留洞往下導入進行澆筑，每隔3m 設置一個尺寸為150×150mm 的混凝土預留導入洞口，由于內墻厚度相對較薄，因此，內墻混凝土澆筑施工應采用高流動性細石骨料混凝土進行，從預留洞口處向下泵送導入澆筑，同時并從預留洞口插入振動棒進行充分的振搗，保證內墻混凝土在頂梁處具有較好的密實性。3）為使得內墻該部分新澆筑的混凝土能與頂梁處之前澆筑的混凝土能夠充分連接成整體結構體系，在內墻混凝土澆筑施工開始前，應將頂梁底面混凝土表面充分打麻，同時并沖水將其進行充分的濕潤，以利于兩者的連接。

4.4支護體系換撐處理

當基坑地下外墻施工至-3.5m 位置后，需對增設的非結構體系臨時角撐、水平撐梁進行更換和拆除。為方便換撐施工的進行和保證換撐過程中整個基坑支護體系的穩定性，采用長550mm、直徑50mm、壁厚4.5m 的鋼管作為換撐梁，并在鋼管內預埋φ20 鋼筋并澆筑C30 細石混凝土進行加強處理，按間距900mm（即每根樁與四周梁板都設一道）布置該支撐梁。該鋼管混凝土支撐梁能有效地將水平力傳給內部梁板結構，待新的水平支撐結構體系形成后，再將原來增設的非結構體系支撐進行拆除。

5.支護體系及周邊建筑監測

基坑施工監測是真實了解和掌握基坑施工期間場地及周邊道路、建筑變形情況的有效手段，是一種最常用的現代化信息化的基坑施工方法，對保證基坑開挖施工的安全具有不可替代的作用。根據現場監測結果可知，基坑周圍測點最大水平位移25mm，西側磚混結構建筑最大沉降量35mm，但其水平位移較小，該基坑施工期間沒有對周邊產生破壞性影響。

參考文獻：

[1] 建筑施工手冊(第四版縮印本)[S].北京:中國建筑工業出版社,2003.