内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压力学性能

1

作者 康澜 陈炫 洪书涛 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期101-113,共13页

钢管混凝土作为一种发展前景广阔的结构形式,具有较好的承载力和塑性变形能力。矩形钢管混凝土柱作为其中常见的一种形式,在实际工程中的应用较为广泛。该研究基于矩形钢管混凝土在实际应用中存在的长短边约束不一致和对核心混凝土约束... 钢管混凝土作为一种发展前景广阔的结构形式,具有较好的承载力和塑性变形能力。矩形钢管混凝土柱作为其中常见的一种形式,在实际工程中的应用较为广泛。该研究基于矩形钢管混凝土在实际应用中存在的长短边约束不一致和对核心混凝土约束不足两个问题,探究一种新型的矩形钢管混凝土构件,即内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱。为此,对11根内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱、2根内置跑道形箍筋的矩形钢管混凝土柱、2根普通矩形钢管混凝土柱开展了轴压力学性能试验,重点分析了并束距、钢管壁厚、混凝土强度等级、箍筋间距、箍筋直径、内置用钢量等重要参数对内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压承载力和延性的影响规律。结果表明:在总用钢量不变的情况下,将矩形钢管的壁厚减薄,并加工成异形箍筋内置于核心混凝土中,能够有效地提高试件的轴压承载力和延性;内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压过程可以分为4个阶段——弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化段、下降段;相比于普通矩形钢管混凝土柱,内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱有更为饱满的塑性强化段。在试验和参数分析结果的基础上,采用已有的约束混凝土本构模型,推导得到内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压承载力计算公式。该研究可为实际工程应用提供科学依据和数据参考。 展开更多

关键词 内置异形箍筋 轴压力学性能 轴压承载力 矩形钢管混凝土柱

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带约束拉杆矩形钢管混凝土柱的偏压性能 被引量：11

2

作者 龙跃凌 蔡健 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期21-27,共7页

通过对7个带约束拉杆和2个不设约束拉杆矩形钢管混凝土短柱的单向偏心受压试验,研究了偏心率、约束拉杆水平间距对矩形钢管混凝土短柱偏压性能的影响.试验结果表明:约束拉杆的设置有助于提高矩形钢管混凝土偏压短柱的延性,延迟钢管的局... 通过对7个带约束拉杆和2个不设约束拉杆矩形钢管混凝土短柱的单向偏心受压试验,研究了偏心率、约束拉杆水平间距对矩形钢管混凝土短柱偏压性能的影响.试验结果表明:约束拉杆的设置有助于提高矩形钢管混凝土偏压短柱的延性,延迟钢管的局部屈曲;带约束拉杆矩形钢管混凝土柱的偏压承载力随偏心率的增大而减小;在偏心率相同的条件下,试件延性随拉杆水平间距的减小而增大.试件承载力的数值计算结果与试验结果吻合良好,而国内现有规程的计算结果总体上低估了带约束拉杆矩形钢管混凝土偏压试件的承载力. 展开更多

关键词 矩形钢管混凝土柱 约束拉杆 偏压性能 延性 承载力 本构关系

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反复荷载作用下矩形钢管混凝土柱的滞回性能研究 被引量：6

3

作者 苏献祥 闫月梅 李超华 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2009年第1期138-142,共5页

文中首先建立了钢管与核心混凝土界面的粘结-滑移滞回模型、考虑包辛格效应的钢材单轴滞回模型和考虑矩形钢管约束效应后内填混凝土的单轴应力-应变滞回模型。在截面纤维模型的基础上,建立了考虑界面粘结-滑移的矩形钢管混凝土柱分析模... 文中首先建立了钢管与核心混凝土界面的粘结-滑移滞回模型、考虑包辛格效应的钢材单轴滞回模型和考虑矩形钢管约束效应后内填混凝土的单轴应力-应变滞回模型。在截面纤维模型的基础上,建立了考虑界面粘结-滑移的矩形钢管混凝土柱分析模型,用Fortran语言编制了相应的全过程分析程序。考虑轴压比和截面高宽比两个因素,对19个矩形钢管混凝土试件进行了数值模拟计算,并对荷载-位移滞回关系进行了初步的理论分析。 展开更多

关键词 本构模型 矩形钢管混凝土柱 滞回性能 轴压比 长宽比

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矩形钢管混凝土柱-H型钢梁边跨节点有限元分析 被引量：1

4

作者 刘殿忠 李红现 陈阳 《低温建筑技术》 2020年第4期54-57,共4页

基于ABAQUS有限元软件,对空鼓下的内隔板式钢管混凝土柱-H型钢梁边跨节点进行数值分析获得试件的荷载-位移滞回曲线,通过与试验结果对比,二者吻合较好,验证了部件之间相互约束、接触作用、材料本构关系等设定的精确性和合理性。且又进... 基于ABAQUS有限元软件,对空鼓下的内隔板式钢管混凝土柱-H型钢梁边跨节点进行数值分析获得试件的荷载-位移滞回曲线,通过与试验结果对比,二者吻合较好,验证了部件之间相互约束、接触作用、材料本构关系等设定的精确性和合理性。且又进一步模拟分析了空鼓占比大小及位置、内隔板厚等参数对存在空鼓的试件节点承载能力与抗震性能的影响规律,结果表明随着空鼓占比大小以及内隔板厚的增加,节点极限承载力会逐渐降低,此外钢管混凝土梁柱节点连接处的焊缝质量,对试件节点的抗震性能有较大的影响,通过上述模拟分析,为今后该类节点在实际工程中的应用提供了理论依据。 展开更多

关键词 内隔板式矩形钢管混凝土柱-H型钢梁 边跨节点 空鼓占比 空鼓位置 内隔板厚

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超大截面矩形钢管混凝土柱钢-混凝土共同工作合理构造措施 被引量：17

5

作者 傅学怡 李元齐 +2 位作者 雷敏 沈祖炎 罗金辉 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期33-42,共10页

为保证超大截面矩形钢管混凝土柱中钢管和混凝土的共同工作性能,提出节点内直接设置分配梁的构造,并对荷载作用于管壁的超大截面矩形钢管混凝土柱1∶5缩尺模型进行轴压承载力试验研究。结果表明:钢管内未设置任何构造措施的矩形钢管混... 为保证超大截面矩形钢管混凝土柱中钢管和混凝土的共同工作性能,提出节点内直接设置分配梁的构造,并对荷载作用于管壁的超大截面矩形钢管混凝土柱1∶5缩尺模型进行轴压承载力试验研究。结果表明:钢管内未设置任何构造措施的矩形钢管混凝土柱,其轴压承载力与空钢管全截面屈服时的轴压承载力接近,核心混凝土承担轴向荷载的比例较小,其主要作用是防止管壁内凹屈曲,钢管与混凝土之间的共同工作性能较差;设置分配梁的矩形钢管混凝土柱中,核心混凝土较好地发挥了自身的轴压承载能力,有效改善了钢管和混凝土之间的共同工作性能;采用分配梁加内环板构造的矩形钢管混凝土柱中,钢管和核心混凝土的轴向变形基本满足平截面假定,二者的共同工作性能得到很大程度的提高。 展开更多

关键词 超大截面矩形钢管混凝土柱 分配梁 轴压承载力 共同工作 缩尺试验

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矩形钢管混凝土柱局部屈曲分析 被引量：6

6

作者 曹远军 黄明奎 +1 位作者 庄家智 羊金花 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第1期30-32,共3页

在矩形钢管混凝土柱中采用薄壁钢板将引起局部屈曲,局部屈曲会降低钢管混凝土柱的强度、延性和抗弯刚度。主要分析在偏心荷载作用下,矩形钢管混凝土柱局部临界屈曲应力σcr的变化情况。因此,通过引入应力梯度系数φ来描述偏心距,并应用... 在矩形钢管混凝土柱中采用薄壁钢板将引起局部屈曲,局部屈曲会降低钢管混凝土柱的强度、延性和抗弯刚度。主要分析在偏心荷载作用下,矩形钢管混凝土柱局部临界屈曲应力σcr的变化情况。因此,通过引入应力梯度系数φ来描述偏心距,并应用伽辽金法推导出了矩形钢管混凝土柱局部屈曲的临界应力公式。从公式可知,随着应力梯度系数φ的增加,矩形钢管混凝土柱中外包钢板的局部屈曲应力会减小。另外,完全的轴心压力对矩形钢管混凝土柱的局部屈曲是不利的。 展开更多

关键词 矩形钢管混凝土柱 局部屈曲 偏心荷载 应力梯度系数 伽辽金法 临界屈曲应力

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矩形钢管混凝土柱应用于交错桁架结构体系的优势

7

作者 宛海沫 《建筑技术开发》 2006年第5期19-21,50,共4页

介绍了交错桁架结构柱子的受力机理及特点，分析讨论了矩形钢管混凝土柱用于交错桁架结构中的优越性。并将其与混凝土柱、型钢柱、圆钢管混凝土柱及方钢管混凝土柱分别进行了对比，经分析对比认为，将矩形钢管混凝土柱应用于交错桁架结... 介绍了交错桁架结构柱子的受力机理及特点，分析讨论了矩形钢管混凝土柱用于交错桁架结构中的优越性。并将其与混凝土柱、型钢柱、圆钢管混凝土柱及方钢管混凝土柱分别进行了对比，经分析对比认为，将矩形钢管混凝土柱应用于交错桁架结构体系中既符合受力性能要求、又经济实用。 展开更多

关键词 矩形钢管混凝土柱 交错桁架 优越性

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设平板加劲肋矩形钢管混凝土柱屈曲性能分析与设置原则研究 被引量：5

8

作者 朱荣军 王双双 张元植 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期42-51,共10页

文中根据能量变分原理,采用瑞利-里兹法对设肋钢管混凝土钢管板件的局部屈曲性能进行研究,推导出设肋板件(刚性基层)屈曲系数,并在此基础上推导得到平板加劲肋的最小刚度要求。然后,对影响加劲肋最小截面刚度的因素进行分析,分析结果表... 文中根据能量变分原理,采用瑞利-里兹法对设肋钢管混凝土钢管板件的局部屈曲性能进行研究,推导出设肋板件(刚性基层)屈曲系数,并在此基础上推导得到平板加劲肋的最小刚度要求。然后,对影响加劲肋最小截面刚度的因素进行分析,分析结果表明,加劲肋最小截面刚度和加劲肋面积与钢管壁板件面积的比值、管壁宽厚比、钢材屈服强度、钢管壁抗弯刚度有关;随着钢管壁宽厚比的增大,所需加劲肋最小抗弯刚度增大;随着加劲肋设置道数的增加,所需加劲肋最小抗弯刚度减小。最后,建立大量经试验验证了的ABAQUS有限元模型进行参数分析,数值计算参数分析结果较好地验证了文中所推导解析解的正确性。数值计算结果表明,当加劲肋的设置满足本文提出的最小刚度要求时,大宽厚比的钢管板件能够达到全截面有效,可按照我国相关规范进行承载力设计。 展开更多

关键词 矩形钢管混凝土柱 加劲肋 屈曲系数 数值分析 设置方法

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超高层矩形钢管混凝土柱施工质量控制及关键技术研究 被引量：2

9

作者 李峰 《科技创新与应用》 2015年第10期245-245,共1页

伴随着我国社会经济的不断发展,促进了我国建筑行业的发展,在如今超高层建筑中,矩形钢管混凝土柱施工技术应用较为广泛,并且实现良好的施工效果。因此,在文章的研究中,主要针对于超高层矩形钢管混凝土柱施工质量控制及关键技术进行了相... 伴随着我国社会经济的不断发展,促进了我国建筑行业的发展,在如今超高层建筑中,矩形钢管混凝土柱施工技术应用较为广泛,并且实现良好的施工效果。因此,在文章的研究中,主要针对于超高层矩形钢管混凝土柱施工质量控制及关键技术进行了相关方面的分析和研究,希望通过文章的探讨,能够进一步提高施工质量,促进超高层建筑施工的顺利开展。 展开更多

关键词 超高层 矩形钢管混凝土柱 施工质量 技术

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矩形钢管混凝土柱-钢梁半刚性节点研究综述

10

作者 王瑞刚 于连齐 《安徽建筑》 2013年第1期145-145,共1页

文章介绍了目前矩形钢管混凝土柱-钢梁半刚性连接节点的形式,概述了近年来国内外关于矩形钢管混凝土柱-钢梁半刚性连接节点研究,提出了矩形钢管混凝土柱-钢梁半刚性连接研究方向的一些看法和建议。

关键词 矩形钢管混凝土柱 钢梁 半刚性连接 节点

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矩形钢管混凝土柱受力性能关键影响参数研究进展 被引量：1

11

作者 孙晓岭 《山西建筑》 2018年第22期36-38,共3页

介绍了国内外矩形钢管混凝土柱受力性能关键影响因素的研究进展,主要包括钢管板件局部屈曲行为、混凝土横向约束效应、加劲肋设置、钢管和混凝土间的界面抗剪强度及混凝土的收缩和徐变五个方面,指出了矩形钢管混凝土柱需进一步研究的方向。

关键词 矩形钢管混凝土柱 局部屈曲 约束效应 加劲肋

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轴压作用下矩形钢管混凝土柱性能研究 被引量：3

12

作者 徐娜 靳旭 +1 位作者 卢成江 傅学怡 《广东土木与建筑》 2019年第9期1-3,共3页

为对比分析设置不同传力构件对矩形钢管混凝土柱在轴压作用下共同工作性能的影响,在钢管壁内侧设环向加劲肋和栓钉,不考虑钢管壁与核心混凝土间的摩擦粘结作用,利用有限元软件ABAQUS,进行轴压作用下矩形钢管混凝土柱共同工作性能研究分... 为对比分析设置不同传力构件对矩形钢管混凝土柱在轴压作用下共同工作性能的影响,在钢管壁内侧设环向加劲肋和栓钉,不考虑钢管壁与核心混凝土间的摩擦粘结作用,利用有限元软件ABAQUS,进行轴压作用下矩形钢管混凝土柱共同工作性能研究分析。结果表明,在矩形钢管混凝土柱楼层节点区钢管壁内设环向加劲肋和栓钉,混凝土浇筑理想施工情况下,可以将作用在钢管壁上的部分外荷载传递于核心混凝土,迫使混凝土参与部分工作,改善了矩形钢管混凝土柱的受力性能,且栓钉作用较小。 展开更多

关键词 环向加劲肋 栓钉 矩形钢管混凝土柱 共同工作 力学性能

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矩形钢管混凝土柱在高层建筑中的应用 被引量：2

13

作者 文花平 赵春亮 《中国建筑金属结构》 2023年第2期49-51,共3页

随着我国钢结构建筑的大力发展,矩形钢管混凝土柱在高层建筑中的应用越来越广泛,为了使结构设计工程师对矩形钢管混凝土设计更安全适用、经济合理,本文通过介绍建设浙江中南绿建科技产业基地项目-检测大楼项目,分析了钢管混凝土柱设计... 随着我国钢结构建筑的大力发展,矩形钢管混凝土柱在高层建筑中的应用越来越广泛,为了使结构设计工程师对矩形钢管混凝土设计更安全适用、经济合理,本文通过介绍建设浙江中南绿建科技产业基地项目-检测大楼项目,分析了钢管混凝土柱设计需要注意的一些细节,地下室柱脚采用外露式柱脚,柱脚处承台采用浅杯口二次浇筑,梁柱节点采用贯通隔板和内隔板结合的节点,次梁采用组合梁设计,并适当控制其挠度和应力比,楼板采用自承式钢筋桁架现浇混凝土板,防火涂料等设计要点,供设计人员参考。 展开更多

关键词 露式柱脚 埋入式柱脚 矩形钢管混凝土柱 贯通隔板 内隔板

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矩形钢管混凝土柱新型节点技术的应用

14

作者 高明德 《铁道建筑》 北大核心 2010年第3期112-113,共2页

传统的钢管混凝土柱和混凝土梁的连接节点处采用的环梁,构造复杂,施工难度大。将柱梁节点优化为无环梁的新型节点,施工起来方便、简洁,既能保证工程质量,又能加快施工速度。

关键词 矩形钢管混凝土柱 新型节点 结构特点 施工技术

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矩形钢管混凝土柱的特点及算例

15

作者 雷润亚 王清 冯艳辉 《山西建筑》 2009年第12期67-68,共2页

概述了钢管混凝土结构的基本力学原理,介绍了矩形钢管混凝土柱相比钢筋混凝土柱和钢柱具备的优点,并以实际工程为例,指出了完整的承载力计算过程,从而为该类结构设计积累了经验。

关键词 矩形钢管混凝土柱 特点 承载力 塑性 稳定性

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矩形钢管混凝土柱贯通隔板弱轴方向传力研究

16

作者 费建伟 李志安 +4 位作者 杨红亮 刘飞东 王群 曹本富 孙忠伟 《浙江建筑》 2020年第5期23-25,30,共4页

为便于混凝土浇筑,提出把矩形钢管混凝土隔板贯通节点隔板孔设置成矩形孔。考虑钢管对节点承载力的贡献,通过对隔板与钢管柱壁板的变形协调分析,得出隔板的受力机理,进而推导相关公式,并采用有限元数值模拟进行对比验算,结果表明两者吻... 为便于混凝土浇筑,提出把矩形钢管混凝土隔板贯通节点隔板孔设置成矩形孔。考虑钢管对节点承载力的贡献,通过对隔板与钢管柱壁板的变形协调分析,得出隔板的受力机理,进而推导相关公式,并采用有限元数值模拟进行对比验算,结果表明两者吻合较好。 展开更多

关键词 矩形钢管混凝土柱 隔板贯通节点 隔板孔 变形协调 有限元

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矩形钢管混凝土柱节点形式及受力机理分析

17

作者 王铁力 唐明星 《吉林水利》 2006年第z1期77-78,81,共3页

本文对矩形钢管混凝土柱与钢梁(钢筋混凝土梁)连接的四种节点形式分析了其构造形式、受力特点、工程应用等,主要对内加强板式节点进行了受力机理及破坏特点的分析,最后提出应加强新型节点形式的设计和试验研究。

关键词 矩形钢管混凝土柱 节点形式 受力机理

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矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱轴压性能研究

18

作者 任庆新 付然 王庆贺 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期212-222,共11页

目的 研究矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压性能,提出轴压稳定承载力实用计算方法。方法 基于ABAQUS有限元分析软件,建立矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱有限元模型,分析其在不同参数下的工作机理;采用叠加原理并结合现行相关规范... 目的 研究矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压性能,提出轴压稳定承载力实用计算方法。方法 基于ABAQUS有限元分析软件,建立矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱有限元模型,分析其在不同参数下的工作机理;采用叠加原理并结合现行相关规范,给出适用于矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压稳定承载力计算公式。结果 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的破坏形态表现为在构件的中间位置产生侧向挠曲,最终因丧失稳定而破坏;长细比λ和外围混凝土强度fcu, out是影响叠合长柱轴压峰值荷载的关键参数;当λ由29增加到42和55时,峰值荷载分别降低7.3%和15.3%;当fcu, out由40 MPa提高到60 MPa和80 MPa时,峰值荷载分别提高21.4%和44.8%;轴压承载力简化计算公式与有限元模拟所得结果之比的均值和变异系数分别为0.927和0.017。结论 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱具有良好的抗压性能和初始刚度,所提出的简化计算公式可为实际工程应用提供计算依据。 展开更多

关键词 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱 轴压性能 稳定承载力 有限元分析

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内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱生命周期内的力学性能 被引量：3

19

作者 史艳莉 张文旭 +1 位作者 贾志路 王文达 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2020年第3期81-90,共10页

为了研究内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱在生命周期内的受力机理,利用有限元软件ABAQUS建立该类短柱的计算模型,并与已有的相关试验结果进行对比。模型中将钢管初应力和长期荷载作为生命周期内的主要因素进行考虑,分析了内配型钢矩形... 为了研究内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱在生命周期内的受力机理,利用有限元软件ABAQUS建立该类短柱的计算模型,并与已有的相关试验结果进行对比。模型中将钢管初应力和长期荷载作为生命周期内的主要因素进行考虑,分析了内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱生命周期内的荷载-变形全过程曲线、跨中截面各部件纵向应力分布和钢材与混凝土之间的相互作用力;考察了初应力系数、长期荷载比和含钢率对构件承载力和变形的影响规律。结果表明:考虑钢管初应力和长期荷载作用的内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱极限承载力与一次加载情况下相比变化不明显,但极限承载力对应的纵向应变增长84.2%;在长期持荷阶段,核心混凝土发生卸载现象,其承担的荷载下降了30%左右,再加载阶段又继续承载;钢管与混凝土之间的接触应力在中截面处最大,沿构件长度方向逐渐向两端减小;随着钢管含钢率增大,构件极限承载力增大,变形减小,而型钢含钢率对构件变形影响较小;随着初应力系数和长期荷载比的增大,构件纵向变形增大。 展开更多

关键词 内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱 生命周期 初应力 长期荷载 力学性能

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超高层结构矩形钢管柱内混凝土浇筑施工技术 被引量：1

20

作者 袁震 徐伟 +2 位作者 张维炎 宋晓军 范嘉寅 《浙江建筑》 2014年第6期36-39,共4页

超高层建筑中采用钢筋混凝土与钢结构相结合的结构设计形式逐渐增多,给施工企业在工程建设中提出了新的课题。在此结合工程实际情况,从工程安全、质量、进度、成本等四方面综合考虑,阐述了超高层结构矩形钢管柱内混凝土有效的浇筑施工... 超高层建筑中采用钢筋混凝土与钢结构相结合的结构设计形式逐渐增多,给施工企业在工程建设中提出了新的课题。在此结合工程实际情况,从工程安全、质量、进度、成本等四方面综合考虑,阐述了超高层结构矩形钢管柱内混凝土有效的浇筑施工技术。 展开更多

关键词 超高层 矩形钢管混凝土柱 排气孔 钢结构施工平台

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