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竖向均布荷载作用下四肢钢管混凝土格构柱力学性能数值分析

20钢管化学成分

表120钢管化学成分元素C Si Mn S P 含量(%)0.22～0.230.21～0.220.50～0.510.028～0.0290.01～0.014 表2 焊材化学成分(%) 牌号C Si Mn S P Cr Ni Cu ER49-1≤0.110.65～ 0.95 1.80～ 2.10 ≤0.030≤0.030≤0.20// H08A0.100.038～ 0.034 0.46 0.024～ 0.035 0.01 0.02～ 0.021 0.029～ 0.043 0.074～ 0.077 H08Mn2Si 0.09～ 0.11 0.79～ 0.88 1.88～ 1.94 0.011～ 0.017 0.014～ 0.016 ≤0.15≤0.20/ TIG-J500.1070.653 1.570.0240.038/// E43030.080.160.430.0100.019/// 表3 20钢管机械性能参量σb(MPa)σs(MPa)δ8(%) 数值412.4～470.4264.6～371.629～37 表4 E4303焊条机械性能参量σb(MPa)σ0.2(MPa)δ5(%)A Kv(J)-20℃ 数值47039028.286.84、76平均82 焊接工艺参数和无损探伤、机械性能试验结果分别见表5、表6、表7。表5 焊接试验工艺参数接头型式和层次分组焊接工艺参数焊道焊接电源焊接直径焊接电流 (A) 焊接电压 (V) 焊接速度 (cm/min) 线能量 (kJ/cm)方法极性材料(mm) 20钢管：D57×5mm水平固定1 1TIG SMAW 正接 H08A E4303 1.6851251 2.2 2 2.58022621.1 2 1TIG SMAW 正接 H08Mn2Si E4303 1.68512 4.81 2.8 2 2.58022621.1 31TIG 正接 TIG-J50 2.59015613.5

镍基合金管的性能化学成分

镍基合金管的性能、化学成分以镍为基体,能在一些介质中耐腐蚀的合金,称为镍基耐蚀合金。此外,含镍大于30％,且含镍加铁大于50％的耐蚀合金,习惯上称为铁－镍基耐蚀合金(见不锈耐酸钢)。1905年美国生产的Ni-Cu合金(Monel合金Ni 70 Cu30)是最早的镍基耐蚀合金。1914年美国开始生产Ni-Cr-Mo-Cu型耐蚀合金(Illium R)，1920年德国开始生产含Cr约15％、Mo约7％的Ni-Cr-Mo型耐蚀合金。70年代各国生产的耐蚀合金牌号已近50种。其中产量较大、使用较广的有Ni-Cu,Ni-Cr,Ni-Mo，Ni-Cr-Mo(W)，Ni-Cr-Mo-Cu和Ni-Fe-Cr，Ni-Fe-Cr-Mo等合金系列,共十多种牌号。中国在50年代开始研制镍基和铁－镍基耐蚀合金，到70年代末，已有十多种牌号。类别镍基耐蚀合金多具有奥氏体组织。在固溶和时效处理状态下，合金的奥氏体基体和晶界上还有金属间相和金属的碳氮化物存在，各种耐蚀合金按成分分类及其特性如下： Ni-Cu合金在还原性介质中耐蚀性优于镍,而在氧化性介质中耐蚀性又优于铜，它在无氧和氧化剂的条件下，是耐高温氟气、氟化氢和氢氟酸的最好的材料（见金属腐蚀）。 Ni-Cr合金主要在氧化性介质条件下使用。抗高温氧化和含硫、钒等气体的腐蚀，其耐蚀性随铬含量的增加而增强。这类合金也具有较好的耐氢氧化物（如NaOH、KOH）腐蚀和耐应力腐蚀的能力。 Ni-Mo合金主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。它是耐盐酸腐蚀的最好的一种合金，但在有氧和氧化剂存在时，耐蚀性会显著下降。 Ni-Cr-Mo(W)合金兼有上述Ni-Cr合金、Ni-Mo合金的性能。主要在氧化－还原混合介质条件下使用。这类合金在高温氟化氢气中、在含氧和氧化剂的盐酸、氢氟酸溶液中以及在室温下的湿氯气中耐蚀性良好。 Ni-Cr-Mo-Cu合金具有既耐硝酸又耐硫酸腐蚀的能力，在一些氧化-还原性混合酸中也有很好的耐蚀性。什么是超级不锈钢？镍基合金？超级不锈钢、镍基合金是一种特种的不锈钢，首先在化学成分上与普通不锈钢304不同，是指含高镍，高铬，高钼的一种高合金不锈钢。其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上，与304相比，具有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能，是304不可取代的。另外，从不锈钢的分类上，特殊不锈钢的金相组织是一种稳定的奥氏体金相组织。由于这种特种不锈钢是一种高合金的材料，所以在制造工艺上相当复杂，一般人们只能依靠传统工艺来制造这种特种不锈钢，如灌注，锻造，压延等等。在许多的领域中，比如 1，海洋：海域环境的海洋构造物，海水淡化，海水养殖，海水热交换等。 2，环保领域：火力发电的烟气脱硫装置，废水处理等。 3，能源领域：原子能发电，煤炭的综合利用，海潮发电等。 4，石油化工领域：炼油，化学化工设备等。 5，食品领域：制盐，酱油酿造等在以上的众多领域中，普通不锈钢304是无法胜任的，在这些特殊的领域中，特种不锈钢是不可缺少的，也是不可被替代的。近几年来，随着经济的快速发达，随着工业领域的层次的不断提高，越来越多的项目需要档次更高的不锈钢。。。。。特种不锈钢（超级不锈钢、镍基合金）。

钢管力学性能

钢管力学性能力学性能钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。 ①抗拉强度（σb）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），出以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为：式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm2。 ②屈服点（σs）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2（MPa）。上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力；下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。屈服点的计算公式为：式中：Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）So--试样原始横截面积，mm2。 ③断后伸长率（σ）在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。以σ表示，单位为%。计算公式为：式中：L1--试样拉断后的标距长度，mm； L0--试样原始标距长度，mm。 ④断面收缩率（ψ）在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。以ψ表示，单位为%。计算公式如下：式中：S0--试样原始横截面积，mm2； S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。 ⑤硬度指标金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。 A、布氏硬度（HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。其计算公式为：式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； D--试验用钢球直径，mm； d--压痕平均直径，mm。测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。举例：120HBS10/1000130：表示用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）试验力作用下，保持3 0s（秒）测得的布氏硬度值为120N/ mm2（MPa）。

方钢管混凝土综述

方钢管混凝土综述【摘要】：介绍了方钢管混凝土的定义和结构特点，以及其理论在国内外的发展。并举出实际工程例子来阐明其在建筑中广阔的应用前景，同时也提出了方钢管混凝土结构存在的问题。【关键词】：方钢管混凝土；承载力；稳定性；应用【Abstract】It Introduces the definition and the features of square steel tube concrete structure,and its theory in the development of both at home and abroad. And gives some practical engineering examples to clarify its broad application prospects in building,and has also put forward the existing problems in square steel tube concrete structure. 0引言伴随着人类的进步，科技的进步。人类建筑史上出现了一种新型的结构形式：钢管混凝土结构。钢管混凝土是在劲性钢筋混凝土及螺旋配筋混凝土基础上演变发展起来的．指在钢管中填充混凝土而成的一种新型组合结构。钢管混凝土按截面形式分为圆钢管混凝土、矩形钢管混凝土、方钢管混凝土、多边形钢管混凝土等；按材料组成分为普通钢管混凝土(核心混凝土强度等级为C50以下的素混凝土，外包普通钢管，简称钢管混凝土)、薄壁钢管混凝土(普通素混凝土外包薄壁钢管)、高强钢管混凝土(高性能混凝土外包钢管)、钢管膨胀混凝土(钢管内填膨胀混凝土)、钢管自应力混凝土、增强钢管混凝土(钢管内填配筋混凝土或含有型钢的混凝土)、离心钢管混凝土(钢管内用离心法填充一层厚度为20 mm～50 mm的C40等级以上的混凝土而成型的空心钢管混凝土)等[1][2]。 1方钢管混凝土结构的特点所谓方钢管混凝土，是指用钢板或角钢拼焊而成的方形空钢管，其内充填混凝土而形成的一类组台构件。它一方面通过钢管内混凝土的支撑作用防止钢管壁发生向内屈曲，提高了钢管壁的屈曲承载力；另一方面通过四壁的钢板对内填混凝土提供侧向约束，能提高混凝土的抗压强度。因此两者的组合承载力大于两者独立承载力之和。方钢管混凝土具有其独特的优势。 [3] 1.1和传统的钢筋混凝土相比承载力高，在保持截面形式相同的情况下，方钢管混凝土柱的承载力明显高于普通钢筋混凝土柱。质量轻，在保持钢材用量相近和承载力相同的情况下，构件的截面面积可以减小约一半，从而使得建筑物的使用面积得以增大，混凝土构件的自重相应减小约50％。抗震性能好，方钢管混凝土在反复荷载作用下，吸能性强，刚度基本不退化，延性性能好。施工方便，可以简化施工工艺，节省脚手架用量、缩短工期，减少施工用地。 1.2和刚结构相比经济效益好，在保持自重相近和承载力相同的条件下，可节约钢材50％，焊接工作量可以大幅减少。耐火性能好，方钢管混凝柱由于管内有混凝土存在，可以吸收热量．因而耐火时间比钢柱长。动力性能优越，在高层建筑中，方钢管混凝土结构具有比钢结构优越的动力性能，能减轻风致摆动，增加居住人员的舒适感。 1.3和圆形钢管混凝土结构相比节点形式简单，方形截面钢管混凝土结构构件之间的交贯线在一个平面内，节点形式简单便于加工，可节约人工费用．降低工程造价。截面惯性矩大，稳定性能好，建筑布局灵活，方钢管混凝土柱承载力高，可以采用大柱网，提供较大的建筑空间，且自由分隔满足各种功能要求；另外，采用方钢管混凝土结构更符合人们传统的审美观。施工更方便，方形钢管混凝土结构由于外形规则，有利于梁柱连接，克服了圆钢管混凝土结构由于截面形式特殊所带来的施工上的不便。

钢管混凝土拱连续梁桥的动力特性分析

钢管混凝土拱连续梁桥的动力特性分析发表时间：2018-11-14T11:03:24.317Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第20期作者：齐勇[导读] 能够更好地了解不同参数对此类桥型动力性能的影响，从而可以合理地指导该类桥型结构的设计，对该类铁路桥梁的提速加固等都有指导意义。基于此，本文主要对钢管混凝土拱连续梁桥的动力特性进行分析探讨。齐勇枣庄市公路管理局应急抢险中心山东省枣庄市 277100 摘要：随着桥梁跨度的不断增大，以及桥梁发展日趋轻薄型，大跨度钢管混凝土拱连续梁桥的抗震、抗风以及车辆荷载的冲击振动等许多动力问题越来越引起人们的关注。桥梁的动力性能主要取决于桥跨结构的组成体系、各构件的刚度、质量分布以及支撑条件等因素，因此对钢管混凝土拱桥进行参数分析，能够更好地了解不同参数对此类桥型动力性能的影响，从而可以合理地指导该类桥型结构的设计，对该类铁路桥梁的提速加固等都有指导意义。基于此，本文主要对钢管混凝土拱连续梁桥的动力特性进行分析探讨。关键词：钢管混凝土；拱连续梁桥的动力特性分析 1、前言在实际的工程条件下，桥梁的动力性能主要是取决于桥跨结构的组成体系以及各个构件的实际刚度，除此之外，桥梁本身的质量分布以及支撑条件也会对其产生一定的影响，正是因为这样，我们才需要切实的对钢管混凝土拱桥进行必要的参数分析，以此来最大程度的认识和了解各种参数对于不同桥型动力性能的实际影响，以此来较好的指导该类型桥梁结构的设计。 2、工程概况本文以某钢管混凝土拱连续梁桥为例进行了分析，该桥主跨跨度180m，边跨梁长90m。拱肋中心距采用11.9m。拱的计算跨径L=180m，设计矢高f=36.0m，矢跨比f/L=1/5，拱轴线为抛物线。主跨拱肋采用等高度哑铃形截面，拱肋高3.10m，弦管外径Φ1.10m。两拱肋间共设9道横撑，横撑采用Φ500×14mm和Φ250×10mm空钢管。主梁采用单箱双室截面，中支点梁高10.0m，主跨跨中及边支点梁高4.5m。全桥共设18组双吊杆，吊杆间距9.0m，吊杆采用PES（FD）7－61型低应力拉索（平形钢丝束），其fpk=1670MPa，Ep=2.0×105MPa。 3、有限元模型及荷载简介桥梁的自振特性是由其结构的组成体系、刚度、质量分布以及约束条件等一系列的因素所共同决定的，正是因为这样，我们在进行其结构计算模型的构建和模拟时就需要切实的注意其刚度、质量以及边界条件的模拟，实际上，也正是这样三种因素的共同作用直接性的决定了结构的特性，下文中将结合具体的内容来对这样三种因素模拟的要点展开说明和分析。结构的刚度模拟主要就是模拟其杆件的轴向刚度、弯曲刚度、剪切刚度以及扭转刚度，有的时候甚至还需要模拟其翘曲刚度或者是杆件之间的连接刚度；而结构的质量模拟则更多强调的是杆件平动质量以及转动质量的模拟；边界模拟则是强调其与支撑条件之间的相符程度以及协调性。钢管混凝土拱桥本身的结构形式较为复杂，因此在本文中就将建立起一种有限元桥梁模式，通过对拱肋、主箱梁、桥墩以及横撑等采用空间梁单元建模。通过动力学势能的驻值原理来建立起桥梁刚度、质量以及阻尼的矩阵从而得到我们所需要的动力平衡方程。 4、动力特性分析在对桥梁结构的刚度以及质量进行分析时，自振频率实际上是一个非常重要的指标，这主要是因为自振频率是桥梁结构进行动力分析的必要基础之一。主振型主要决定的是结构动力相应状态发生的状况，在实际进行模拟操作的时候，可以根据已经建立起来的计算机模型并利用子空间迭代法来对桥梁前阶段中的自振频率以及振型进行分析，并在此过程中进行振型特征的说明和分析。一般来说，桥跨结构面外的横向振动影响要远远大于面内竖向振动影响，这也正是钢管混凝土拱桥结构的共性所在。 5、桥梁动力特性影响因素分析 5.1横撑布置对桥梁动力特性的影响分析不改变横撑的材料特性和截面尺寸，现考虑以下几种模型：方案1：去掉所有横撑，成敞口拱；方案2：仅去掉两拱脚处两根横撑，保留中间5根横撑；方案3：仅保留拱脚处两根横撑与拱顶处横撑，去掉中间4根横撑；方案4：全桥设置9道横撑（原方案）。

钢管化学成分

表120钢管化学成分元素 C Si Mn S P 含量(%)～～～～～表2 焊材化学成分(%) 牌号C Si Mn S P Cr Ni Cu ER49-1≤～～≤≤≤// H08A～～～～～H08Mn2Si～～～～～≤≤/ TIG-J50/// E4303/// 表3 20钢管机械性能参量σb(MPa)σs(MPa)δ8(%) 数值～～29～37 表4 E4303焊条机械性能参量σb(MPa)σ(MPa)δ5(%)A Kv(J)-20℃ 数值470390、76平均82 焊接工艺参数和无损探伤、机械性能试验结果分别见表5、表6、表7。表5 焊接试验工艺参数接头型式和层次分组焊接工艺参数焊道焊接电源焊接直径焊接电流 (A) 焊接电压 (V) 焊接速度 (cm/min) 线能量 (kJ/cm)方法极性材料(mm) 20钢管：D57×5mm水平固定1 1TIG SMAW 正接 H08A E4303 85125 280226 2 1TIG SMAW 正接 H08Mn2Si E4303 8512 280226 3 1TIG SMAW 正接 TIG-J50 E4303 90156 290236 20钢管：4 1 TIG 正H08A 85128

D57×5mm垂直固定2-3 1 2-3 1 2-3SMAW 接 E4303 852211 5 6 TIG SMAW 正接 H08Mn2Si E4303 TIG-J50 E4303 85125 8522 TIG SMAW 正接 90158 802210表6 RT探伤结果分组号缺陷性质判定级别 1多点气孔Ⅰ、Ⅱ 2夹渣Ⅱ 3无Ⅰ 4多点气孔Ⅰ 5无Ⅰ 6夹渣Ⅱ 表7 机械性能试验分组号拉力试验值 δb(MPa) 弯曲试验结果 90°面弯90°背弯 1、无裂纹合格无裂纹合格 2480、480无裂纹合格无裂纹合格 3460、450无裂纹合格无裂纹合格 4、无裂纹合格无裂纹合格 5485、495无裂纹合格无裂纹合格 6430、445无裂纹合格无裂纹合格 2 现场焊接我们在施工现场进行手工钨极氩弧焊打底焊接低碳钢管时，曾采用过H08(或H08A)、H08Mn 2 Si、TIG-J50及ER705-3和瑞典OK焊丝，十多年的应用经验表明，没有发生焊接质量事故，焊缝能够满足设计和使用要求。不同焊丝的差别主要是：使用H08A焊丝TIG打底时，焊缝根部容易产生气孔，焊缝成型差；使用H08Mn 2 Si和TIG-J50焊丝打底时，焊缝成型好，易于手工操作，气孔很少，焊缝质量容易保证。由于H08Mn 2 Si 是国内生产的埋弧焊焊丝，容易采购，H08Mn 2 Si焊丝在手工钨极氩弧焊打底中得到广泛应用。

无缝钢管的力学性能计算公式

无缝钢管的力学性能计算公式钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。 ①抗拉强度（σb）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），出以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为：式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）；So--试样原始横截面积，mm2。 ②②屈服点（σs）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2（MPa）。上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力；下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。屈服点的计算公式为：式中：Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）So--试样原始横截面积，mm2。 ③③断后伸长率（σ）在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。以σ表示，单位为%。计算公式为：式中：L1--试样拉断后的标距长度，mm；L0--试样原始标距长度，mm。

④④断面收缩率（ψ）在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。以ψ表示，单位为%。计算公式如下：式中：S0--试样原始横截面积，mm2； S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。 ⑤⑤硬度指标金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。A、布氏硬度（HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。其计算公式为：式中：F--压入金属试样表面的试验力，N；D--试验用钢球直径，mm；d--压痕平均直径，mm。测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于 450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。举例：120HBS10/1000130：表示用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）试验力作用下，保持30s（秒）测得的布氏硬度值为120N/ mm2（MPa）。无缝钢管

钢管化学成份

20号钢管化学成份：碳 C ：0.17～0.24"硅 Si：0.17～0.37锰 Mn：0.35～0.65硫 S ：≤0.035磷 P ：≤0.035铬 Cr：≤0.25镍 Ni：≤0.25铜 Cu：≤0.25 10#钢管化学成份：碳 C ：0.07~0.14"硅 Si：0.17～0.37锰 Mn：0.35～0.65硫 S ：≤0.04磷 P ：≤0.35铬 Cr：≤0.15镍 Ni：≤0.25铜 Cu：≤0.25 35#钢管化学成份： 35#钢管:平均含碳量为0.32~0.40%,平均含硅量为0.17-0.37%,平均含锰量为 0.50-0.80%,平均含硫量≤0.04%,平均含磷量≤0.25%,平均含铬量≤0.25%,平均含镍量≤0.25 ,含铜量≤0.25%左右. 高压合金管化学成分标准牌号化学成分（％） C Si Mn P S Cr Mo Cu Ni V Al W Ti Nb N GB3087 10 0.07 ～ 0.13 0.17 ～ 0.37 0.38 ～ 0.65 ≤ 0.0 30 ≤ 0.03 0.3 ～ 0.65 / ≤ 0.2 5 ≤ 0.30 / / 20 0.17～ 0.23 0.17 ～ 0.37 0.38 ～ 0.65 ≤ 0.03 ≤ 0.0 30 0.3 ～ 0.65 / ≤ 0.25 ≤ 0.3 / / GB5310 20G 0.17 ～ 0.24 0.17 ～ 0.37 0.35 ～ 0.65 ≤ 0.0 30 ≤ 0.03 ≤ 0.25 ≤ 0.15 ≤ 0.2 ≤ 0.25 ≤ 0.0 8 20MnG 0.17～ 0.24 0.17 ～ 0.37 0.70 ～ 1.00 ≤ 0.03 ≤ 0.0 30 ≤ 0.25 ≤ 0.15 ≤ 0.20 ≤ 0.2 5 ≤ 0.08 25MnG 0.18～ 0.24 0.17 ～ 0.37 0.80 ～ 1.10 ≤ 0.03 ≤ 0.0 30 ≤ 0.25 ≤ 0.15 ≤ 0.20 ≤ 0.2 5 ≤ 0.08 15CrMo 0.12～ 0.18 0.17 ～ 0.37 0.40 ～ 0.70 ≤ 0.03 ≤ 0.0 30 0.80 ～ 1.10 0.40 ～ 0.55 ≤ 0.20 ≤ 0.3

钢管混凝土性能优化

钢管混凝土性能简介摘要：介绍了钢管混凝土结构的特点、性能、研究现状及其工程应用，探讨了钢管混凝土结构研究方向。关键词：钢管混凝土技术性能指标结构的特点研究方向前言钢管混凝土即在薄壁钢管内填充普通混凝土，将两种不同性质的材料组合而形成的复合结构，它是将钢管结构和钢筋混凝土结构的优点结合在一起而发展起来的新型结构。由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点，同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。钢管混凝土作为一种结构构件形式最早在十九世纪八十年代被设计应用做桥墩，然后随着科学技术的提高使它的应用范围得到了很大的扩展。从八十年代末开始，钢管混凝土在我国的土建工程中的应用发展很快。近年来，随着理论研究的深入和新施工工艺的产生，工程应用日益广泛。钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等，其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广泛。 1 钢管混凝土技术性能指标

1．1力学性能钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏，构件的延性性能明显改善，耗能能力大大提高，具有优越的抗震性能。 1．2工作性能钢管混凝土结构施工时，钢管可以做为劲性骨架承担施工阶段的施工荷载和结构重量，施工不受混凝土养护时间的影响；由于钢管混凝土内部没有钢筋，便于混凝土的浇注和捣实；钢管混凝土结构施工时，不需要模板，既节省了支模、拆模的材料和人工费用，也节省了时间。 1．3钢管混凝土柱的零件较少，焊缝少，构造简单，柱脚常采用在混凝土基础上预留杯口的插入式柱脚。 1．4混凝土的和易性、可泵性良好，配合比满足钢管混凝土施工规范的要求。 2 钢管混凝土的强度及工作性能优化设计施工采取从两端拱脚一次顶升到拱顶的泵送施工工艺，要求研制的混凝土不仅具有较高强度，而且还要有良好的工作性能，特别是泵送性能。因此从原材料的选择、配合比设计等方面对混凝土的工作性能和强度性能进行研究。 2．1 技术路线结合工作性能指标，采取如下技术路线： 2．1．1掺配高效减水剂配制高强混凝土，水灰比是控制混凝土强度的重要参数。相同情况下水灰比越低则强度越高，但随之而来的水灰比越低施工越困难。为了达到降低水灰比又满足施工和易性的目的，掺配高效减水剂是一个简便可行的办法，高效减水剂掺量大小与强度增长率有关，掺量越大，减水效果越好。但由于减水剂都是表面活性剂，由表面活性剂的共性可知，当掺量超过某一极限值时，强度增长率会由于减水剂过量而降低，而且高效减水剂用量过大还容易造成混凝

合金钢管力学性能合金管尺寸公差.doc

合金钢管尺寸公差合金钢材质中各元素及符号含义钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的刚号表示方法一般采用汉语拼音字母、化学素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示下面我们具体介绍一下合金钢材质中各元素及符号含义 1、钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40 Cr。 2、钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3 、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 3、钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。 4、高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。 5、专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。 6、对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。

合金钢管力学性能

合金钢管理论重量计算公式（外径-壁厚）×壁厚×0.02486=KG/M

钢管标准

钢管标准中常用术语 1）通用术语 ①交货状态是指交货产品的最终塑性变形或最终热处理的状态。一般不经过热处理交货的称热轧或冷拔（轧）状态或制造状态；经过热处理交货的称热处理状态，或根据热处理的类别称正火（常化）、调质、固溶、退火状态。订货时，交货状态需在合同中注明。 ②按实际重量交货或按理论重量交货实际重量--交货时，其产品重量是按称重（过磅）重量交货；理论重量--交货时，其产品重量是按钢材公称尺寸计算得出的重量。其计算公式如下（要求按理论重量交货者，需在合同中注明）：钢管每米的理论重量（钢的密度为7.85kg/dm3）计算公式： W=0.02466（D-S）S 式中：W--钢管每米理论重量，kg/m； D--钢管的公称外径，mm； S--钢管的公称壁厚，mm。 ③保证条件按现行标准的规定项目进行检验并保证符合标准的规定，称做保证条件。保证条件又分为： A、基本保证条件（又称必保条件）。无论客户是否在合同中注明。均需按标准规定进行该项检验，并保证检验结果符合标准规定。如化学成分、力学性能、尺寸偏差、表面质量以及探伤、水压实验或压扁或扩口等工艺性能实验，均属必保条件。 B、协议保证条件：标准中除基本保证条件外，尚有"根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注?quot;或"当需方要求……时，应在合同中注明"；还有的客户，对标准中基本保证条件提出加严要求（如成分、力学性能、尺寸偏差等）或增检验项目（如钢管椭圆度、壁厚不均等）。上述条款及要求，在订货时，由供需双方协商，签署供货技术协议并在合同中注明。因此，这些条件又称为协议保证条件。有协议保证条件的产品，一般均要加价的。 ④批标准中的"批"是指一个检验单位，即检验批。若以交货单位组批，称交货批。

钢管混凝土的应用与发展

钢管混凝土的应用与发展一、概述随着我国经济水平的不断提高和城市建设的飞速发展，高层建筑如雨后春笋般不断涌现，超高层建筑也不乏其间。传统的钢筋混凝土结构由于受轴压比及抗震性能等不利条件的限制，难以在大荷载、大跨度等条件下实现高层建筑的功能多样化，更达不到建筑产业发展方向所要求的节地、节能等重要指标，已经不适应高层建筑发展的需要。近年来，国内较多地采用了钢管混凝土结构（Concrete Filled Steel Tubular Structure）作为高层建筑的一种主要结构形式。钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件,按截面形式不同,可分为圆钢管混凝土,方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等,其中矩形钢管混凝土和圆钢管混凝土应用较广。钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用,即钢管对核心混凝土的约束作用,使混凝土处于三向受压状态,混凝土的强度得以提高,塑性和韧性得到改善,同时克服了钢管容易发生局部屈曲的缺点。此外,在钢管混凝土的施工过程中,钢管还可以作为浇筑核心混凝土的模板,与钢筋混凝土相比,可节省模板费用,加快施工速度。总之,通过钢管和混凝土组合成为钢管混凝土,不仅可以弥补两种材料各自的缺点,而且能够充分发挥二者的优点。近年来,随着理论研究的深入和新施工工艺的产生,工程应用日益广泛。二、钢管混凝土结构的特点（1）承载力高

钢管混凝土构件受压时,由于产生紧箍效应,核心混凝土三向受压,强度大大提高,钢管延缓和避免了过早发生局部屈曲。两种材料互相弥补了彼此的缺点,充分发挥了彼此的长处,从而使钢管混凝土具有较高的承载力,一般都高于组成钢管混凝土的钢管和核心混凝土单独承载力之和。（2）塑性和韧性好混凝土的脆性较大,但核心混凝土在钢管的约束下,不但在使用阶段改善了其弹性性质,而且在破坏时具有很大的塑性变形。由于钢管混凝土具有良好的塑性和韧性,因而抗震性能好。（3）施工方便与钢筋混凝土相比,采用钢管混凝土构件不用绑扎钢筋、支模、拆模等工序,施工简便。与预制钢筋混凝土相比,钢管混凝土不需要构件预制现场。与钢结构相比,钢管混凝土构造简单,焊缝少,易于制作。与普通钢构件相比,钢管混凝土的柱脚零件少,焊缝短,可以直接插入混凝土基础的预留杯口中,使柱脚的构造更简单。（4）耐火性能好由于钢管内填有混凝土,能吸收大量的热能,因此遭受火灾时管柱截面温度场的分布很不均匀,增加了柱子的耐火时间,减慢钢柱的升温时间,并且一旦钢柱屈服,混凝土可以承受大部分的轴向荷载,防止结构倒塌。（5）经济效益好钢管混凝土可以很好地发挥钢材和混凝土两种材料的特性和潜

各种钢管牌号及化学成分

不锈钢牌号及化学成分 301不锈钢：301不锈钢牌号1Cr17Ni7 。化学成分% C：≤0.15 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：16.0～18.0 ，Ni ：6.0-8.0，S ：≤0.03 ，P ：≤0.045 304不锈钢：304不锈钢牌号：0Cr18Ni9（0Cr19Ni9）；化学成分% C：≤0.07 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17.0～19.0 ，Ni ：8.0～11.0，S ：≤0.03 ，P ：≤0.035 304L不锈钢：304L不锈钢牌号：00Cr19Ni10（0Cr18Ni10），化学成分% C：≤0.07 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17.0～19.0 ，Ni ：8.0～11.0，S ：≤0.03 ，P ：≤0.035 302不锈钢:302不锈钢牌号：1Cr18Ni9.化学成分% C：≤0.15 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17-19 ，Ni ：8.0-10，S ：≤0.03 ，P ：≤0.045 303不锈钢:303不锈钢牌号：Y1Cr18Ni9.化学成分% C：≤0.15 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17-19 ，Ni ：8.0-10，S ：≥0.03 ，P ：≤0.20，Mo≤6.0 316不锈钢：316L不锈钢牌号：00Cr17Ni14Mo2。化学成分% C：≤0.03 Si ：≤1.0 Mn ：≤2.0 Cr ：16.0～18.0 Ni ：12.0～15.0 S ：≤0.03 P ：≤0.045 Mo:2.0～3.0 310不锈钢:化学成分% C：≤0.25 Si ：≤1.5 Mn ：≤2.0 Cr ：24.0～26.0 Ni ：19.0～22.0 S ：≤0.03 P ：≤0.045 310S不锈钢：310S不锈钢牌号：0Cr25Ni20/1Cr25Ni20Si2。化学成分% C：≤0.08 Si ：≤1.0 Mn ：≤2.0 Cr ：24.0～26.0 Ni ：19.0～22.0 S ：≤0.03 P ：≤0.045 317L不锈钢：317L不锈钢牌号:0Cr19Ni13Mo3 。化学成分%：C≤ 0.02N ≤0.14 Cr ≤17.8 Ni ≤12.7 Mo≤ 4.1 309S不锈钢:309S不锈钢牌号0Cr23Ni13 .化学成分：C：≤0.08 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：22-24 ，Ni ：12-15，S ：≤0.03 ，P ：≤0.045 314不锈钢：314不锈钢牌号1Cr25ni20Si2。化学成分% ：C≤0.07，Si≤1.00，Mn≤1.00 ，P ≤0.035，S≤0.030，Ni：3.00-5.00，Cr：15.5-17.5，Cu：3.00-5.00，Nb：0.15-0.45 。 321不锈钢:321不锈钢牌号：1Cr18Ni9Ti.化学成分% C：≤0.08 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17.0～19.0 ，Ni ：9.0-13，S ：≤0.03 ，P ：≤0.045,Ti≤5

钢管混凝土结构抗震性能的比较研究

第35卷　第1期2009年2月四川建筑科学研究Sichuan Building Science 　收稿日期:2007209220 作者简介:胡　潇(1977-),女,四川成都人,讲师,在读博士,主要从事既有结构加固研究。 E -ma il:leafun@https://www.wendangku.net/doc/d311125695.html, 钢管混凝土结构抗震性能的比较研究胡　潇 1,2 ,钱永久1,段敬民 1 (1.西南交通大学土木工程学院,四川成都　610031;2.成都理工大学基础力学教研室,四川成都　610059) 摘　要:分别对钢管混凝土柱及钢筋混凝土柱的高层框架—剪力墙结构进行了抗震性能对比计算,从理论上分析比较了两种结构的动力特性、小震作用下各自的地震反应,综合评定了钢管混凝土结构的抗震性能,为该结构的设计提供了参考数据。关键词:钢管混凝土;框架剪力墙结构;动力特性中图分类号:T U352111 文献标识码:A 文章编号:1008-1933(2009)01-179-05 Co mparati ve study on the earthquake behavi or of concrete filled steel tubul ar structures HU Xiao 1,2 ,Q I A N Yongjiu 1,DUAN J ing m in 1 (1.College of Civil Engeneering,S outh west J iaot ong University,Chengdu 610031,China;2.Sraff Room of Basic Mechanics,Chengdu University of Technol ogy,Chengdu 610059,China ) Abstract:I n this paper,seis m ic behavi or of the fra me 2shear wall structure,which are res pectively composed of the concrete filled steel tubular (CFST )and of reinf orced concrete colu mn,have been studied .ANSYS p r ogra m is used for calculating the seis m ic res ponses of the structures .Dyna m ic behavi ors and earthquake res ponses of the CFST and reinf orced concrete structures are analyzed .Comparing the calculati on results,the earthquake resistant behavi or of the CFST structure has been app raised synthetically,which may be referenced for structure design . Key words:concrete filled steeled tube;fra me 2shear wall structure;dyna m ic p r operty 0　引　言与普通混凝土相比较,钢管混凝土具有优越的抗震性能。因为,钢管既是纵向钢筋,又是横向箍筋,配筋率至少都在416%以上,远超过抗震设计规范对钢筋混凝土柱所要求的最小配筋率限值;至于轴压比问题,由于钢管混凝土的抗压强度和变形能力特佳,即使在高轴压条件下,仍可形成在受压区发展塑性变形的“压铰”,不存在受压先破坏的问题。基于以上两个原因,钢管混凝土的抗震性能比钢筋混凝土柱强。本文通过有限元软件ANSYS,对钢管混凝土结构和钢筋混凝土结构进行了比较研究,综合评定了钢管混凝土结构的抗震性能,为该结构的设计提供了参考数据。 1　结构有限元模型 1.1　工程实例设防烈度为8度,Ⅱ类场地,14层框架—剪力墙结构,总高为6718m ,平、立面如图1,2所示。本工程主体结构采用现浇混凝土,1～5层柱与剪力墙的混凝土强度等级为C35,其余均为C30(包括所有的梁)。混凝土C35的弹性模量为31500MPa;混凝土C30的弹性模量为30000MPa;混凝土的泊松比系数是012。钢材采用Ⅰ,Ⅱ级钢筋。图1　结构平面 F i g .1　I chnography of the structure 1.2　几何模型的建立及参数选取钢筋混凝土框架—剪力墙结构模型主要参数见表1。 9 71

钢材出厂合格证及进场检验报告

钢材出厂合格证及进场检验报告 Ⅰ基本要求和内容（1）凡结构设计施工图所配各种受力钢筋应有钢筋出厂合格证及力学性能现场抽样检验报告单，出厂合格证备注栏中应由施工单位注明单位工程名称、使用部位和进场数量。（2）钢筋在加工过程中，如发现脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常现象，应进行化学成分检验或其它专项检验，并做出鉴定处理结论。（3）使用进口钢筋应有商检证及主要技术性能指标。进场后应严格遵守先检验后使用的原则进行力学性能及化学成分检验，其各项指标符合国产相应级别钢筋的技术标准及有关规定后，方可根据其应用范围用于工程。当进口钢筋的国别及强度级别不明时，可根据检验结果确定钢筋级别，但不应用在主要承重结构的重要部位。（4）冷拉钢筋、冷拔钢筋、冷轧扭钢筋、冷轧带肋钢筋除应有母材的出厂合格证及力学性能检验报告外，还应有冷拉、冷拔、冷轧后的钢筋出厂合格证及力学性能现场抽样检验报告。（5）预应力砼工程所用的热处理钢筋、钢绞线、碳素钢丝、冷拔钢丝等材料应有出厂合格证及力学性能现场抽样检验报告，其技术性能和指标应符合设计要求及有关标准规范的规定。（6）无粘结预应力筋（系指带有专用防腐油脂涂料层和外包层的无粘结预应力筋）现场抽样检验的力学性能技术指标应符合《钢绞线、钢丝束无粘结预应力筋》JG3006的要求。防腐润滑脂应提供合格证，其有关指标必须符合《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》JG3007标准的规定。（7）预应力筋用锚具、夹具和连接器应有出厂合格证，进场后应按批抽样检验并提供检验报告，其指标应符合标准后方可用于工程。无合格证时，应按国家标准进行质量检验。预应力筋用锚具系统的质量检验和合格验收应符合国家现行标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85和《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB／T14370的规定。（8）预应力混凝土用金属螺旋管应有出厂合格证，进场后应按批抽样检验，并提供检验报告，其指标应符合国家现行行业标准《预应力混凝土用金属螺旋管》JG ／T 3013后方可用于工程。（9）钢材检验报告应根据有关规定按质控（建）表4.1.3.1－1～12格式内容填写，检验方法应符合国家有关标准。（10）钢材进场后的抽样检验的批量应符合下列规定： 1）钢筋砼用热轧带肋钢筋、热轧光圆钢筋、余热处理钢筋、低碳钢热轧圆盘条以同一牌号、同一规格不大于60t为一批。 2）钢结构工程用碳素结构钢、低合金高强度结构钢以同一牌号、同一等级、同一品种、同一尺寸、同一交货状态的钢材不大于60t为一批。 3）预应力混凝土用钢丝及预应力混凝土用钢绞线以同一牌号、同一规格、同一生产工艺不大于60t为一批。