运输经理世界隧道与桥梁工程0引言钢管混凝土柱(Concrete-FilledSteelTubeCol-umn,简称CFSTC)是指在钢管柱中填充混凝土而成的结构构件,在外荷载作用下,钢管及其核心混凝土能够共同受力。相较传统的现浇钢筋混凝土柱,一方面,钢管混凝土柱在外荷载相同的情况下减小了构件的截面尺寸,降低了构件自重。另一方面,钢管混凝土柱无需混凝土外模,提高了施工效率,减少了环境污染。近些年来该技术在桥梁工程实践应用中越来越普及,受到国内外诸多学者和工程技术人员广泛关注。1钢管混凝土桥柱特点钢管混凝土桥柱在轴向荷载过程中,钢管管壁的泊松比由初始的0.3增加至0.5,其后就基本保持不变;但是,核心区混凝土的泊松比由初始的0.2增加至0.5,且随后仍将继续增大,那么,在持载过程或在正常工况下,当钢管的泊松比小于核心区混凝土时,钢管横向变形小而混凝土横向变形大,钢管管壁将“约束”核心混凝土的横向变形,此现象即“套箍作用”,从而使核心混凝土处于三向受压状态。所以,钢管混凝土桥柱能够提高混凝土的抗压能力,管壁延缓了混凝土内部纵向微裂缝产生和发展的时间,增强了核心混凝土抵抗变形的能力。此外,由于管内混凝土限制钢管向内压屈变形,起到一定的支撑作用,延迟或者限制管壁局部屈曲的发展,增强了钢管管壁在轴向压力作用下的稳定性。钢管管壁和核心混凝土既能充分发挥各自的优点,又将各自的缺点彼此弥补,在现有的桥梁工程中逐步取代了传统的钢筋混凝土柱。1.1钢管混凝土桥柱的优点1.1.1承载力高大量桥梁工程实践表明,普通混凝土柱在竖向荷载作用下,混凝土保护层易脱落,箍筋外鼓,承载力明显弱于钢管混凝土柱。诸多学者证实[1],在混凝土用量和钢材用量恒定条件下,钢管混凝土柱的承载力是普通钢筋混凝土柱的1.2~1.5倍。尤其当使用高性能混凝土或UHPC时,钢管混凝土柱在承载力方面相较普通混凝土柱优势甚为明显。1.1.2塑性韧性好已有研究资料表明,钢管混凝土柱在轴向力作用下,其应力应变曲线达到最大承载力后会进入平台期,这就意味着在此阶段,钢管混凝土柱在保证其承载力的前提下能够发生较大的塑性变形,表现出良好的变形能力。同时,在低周反复加载作用下,钢管混凝土桥柱的滞回曲线饱满,耗能能力强;在冲击力作用下,钢管混凝土柱发生较大变形后,依然具有一定的承载能力。1.1.3制作和施工方便首先,混凝土的浇筑更为方便,特别是采用泵送混凝土、高位抛落免振捣混凝土和自密实混凝土等施工工艺,可加速混凝土的...