一種帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件及其加工方法與流程

本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件領(lǐng)域，尤其涉及一種帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件及其加工方法。

背景技術(shù)：

鋼管混凝土指在鋼管中填充混凝土而形成的組合構(gòu)件。鋼管混凝土構(gòu)件在受力過(guò)程中，鋼管對(duì)混凝土的約束作用使混凝土處于三向受壓的應(yīng)力狀態(tài)，從而使鋼管中核心混凝土的強(qiáng)度得以提高，延性得到顯著改善；同時(shí)，核心混凝土的存在可避免或延緩鋼管發(fā)生局部屈曲，從而保證其材料性能得到充分發(fā)揮。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，在鋼管混凝土施工過(guò)程中，鋼管可以作為澆筑其核心混凝土的模板，可節(jié)省模板費(fèi)用，加快施工進(jìn)度；與鋼結(jié)構(gòu)相比，核心混凝土的存在使構(gòu)件的耐火性能更好，節(jié)約防火涂料，降低工程造價(jià)。將鋼管與混凝土組合為鋼管混凝土，通過(guò)鋼管與核心混凝土的相互作用，不僅可以彌補(bǔ)兩種材料各自的缺點(diǎn)，而且能充分發(fā)揮二者的優(yōu)點(diǎn)，使鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有一系列優(yōu)越的力學(xué)性能。近年來(lái)，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)因其優(yōu)越的力學(xué)性能受到工程界的青睞，在高層建筑和大跨度橋梁中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

但鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中應(yīng)用中也存在著不足之處，具體包括：

（1）鋼管混凝土柱在軸向荷載作用下，鋼管與核心混凝土同時(shí)承擔(dān)縱向荷載，因此鋼管對(duì)核心混凝土的約束效果未能得到充分發(fā)揮，特別是對(duì)于鋼管高強(qiáng)混凝土柱，鋼管對(duì)核心混凝土的約束效果不顯著，核心高強(qiáng)混凝土在受力過(guò)程中易產(chǎn)生剪切壓潰破壞；

（2）鋼管混凝土構(gòu)件在軸向荷載作用下，鋼管一般處于縱向受壓橫向受拉的應(yīng)力狀態(tài)，這使鋼管的縱向屈服強(qiáng)度低于鋼管單向受拉屈服強(qiáng)度；隨著變形的增加，鋼管對(duì)核心混凝土的橫向約束作用逐漸增強(qiáng)，特別是當(dāng)鋼管屈服后，鋼管的縱向應(yīng)力隨其橫向應(yīng)力的增加而逐漸降低，即鋼管對(duì)構(gòu)件縱向承載力的貢獻(xiàn)也隨之減弱；

（3）鋼管混凝土構(gòu)件在遭遇相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)，構(gòu)件可能發(fā)生損壞，其鋼管可能達(dá)到屈服或產(chǎn)生屈曲，構(gòu)件需進(jìn)行修復(fù)加固才可繼續(xù)使用；

（4）鋼管混凝土構(gòu)件在軸向荷載作用下，在加載初期，鋼管與核心混凝土均處于彈性階段，由于鋼管的泊松比大于核心混凝土，鋼管的橫向變形比核心混凝土的橫向變形大，這導(dǎo)致鋼管與核心混凝土之間產(chǎn)生脫開(kāi)現(xiàn)象，特別對(duì)于薄壁鋼管高強(qiáng)混凝土構(gòu)件，高強(qiáng)核心混凝土在加載初期橫向變形小，薄壁鋼管與核心混凝土脫開(kāi)現(xiàn)象更為顯著；此外，實(shí)際工程中由于核心混凝土的澆筑、養(yǎng)護(hù)方式不當(dāng)或核心混凝土產(chǎn)生收縮、徐變和溫度變形可導(dǎo)致鋼管與核心混凝土之間產(chǎn)生脫空現(xiàn)象，以上現(xiàn)象均可影響鋼管與核心混凝土的相互作用，使鋼管在加載初期可產(chǎn)生較大初應(yīng)力，從而影響構(gòu)件的力學(xué)性能；

（5）實(shí)際鋼管混凝土構(gòu)件中，鋼管因其耐腐蝕性能差需定期進(jìn)行嚴(yán)格的防腐處理，否則容易發(fā)生銹蝕，影響構(gòu)件的耐久性和力學(xué)性能，限制了此類(lèi)構(gòu)件在某些特殊環(huán)境中的使用，例如超大跨徑鋼管混凝土拱橋因外層鋼管的耐腐性差導(dǎo)致其在沿海地區(qū)的發(fā)展與應(yīng)用受到限制；

（6）鋼管混凝土構(gòu)件的鋼管處于最外層，且鋼管需承擔(dān)縱向荷載，在火災(zāi)作用下，鋼管的強(qiáng)度和彈性模量急劇減小，從而降低鋼管混凝土構(gòu)件的承載力，因此實(shí)際工程中，為提高鋼管混凝土構(gòu)件的耐火性能，仍需在鋼管外表面噴涂防火保護(hù)層，從而增加工程造價(jià)。

為此，有必要設(shè)計(jì)一種新型的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，能夠增強(qiáng)構(gòu)件鋼管對(duì)核心混凝土的約束作用，提高構(gòu)件的承載力和延性，改善構(gòu)件的破壞模式，增強(qiáng)構(gòu)件的抗震、耐腐蝕和耐火性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件，旨在解決現(xiàn)有鋼管混凝土構(gòu)件技術(shù)的不足，用以增強(qiáng)核心構(gòu)件鋼管與核心混凝土之間的共同工作性能，提高構(gòu)件的承載力和延性，改善構(gòu)件的破壞模式，增強(qiáng)構(gòu)件的抗震、耐腐蝕和耐火性能。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件，由空心柱體結(jié)構(gòu)的核心組件和空心柱體結(jié)構(gòu)的外層組件嵌套組成，所述外層組件與所述核心組件之間填充有夾層材料；所述核心組件內(nèi)部填充有內(nèi)層材料，所述核心組件和所述外層組件的橫截面圖形均為中心對(duì)稱(chēng)圖形；所述核心組件和所述外層組件的橫截面的對(duì)稱(chēng)中心重合；所述外層組件的內(nèi)壁寬度大于所述核心組件的外壁寬度且兩者不相互接觸；所述外層組件的長(zhǎng)度小于所述核心組件；所述夾層材料長(zhǎng)度與所述外層組件相同；所述內(nèi)層材料長(zhǎng)度與所述核心組件相同；所述核心組件為空心圓柱體結(jié)構(gòu)。由于核心組件的長(zhǎng)度要長(zhǎng)于所述外層組件和夾層材料，且實(shí)際工程中外層組件和夾層材料不與核心組件的梁柱節(jié)點(diǎn)連接，所以本方案中外層組件和夾層材料實(shí)質(zhì)上是不受力的，只是對(duì)核心組件與混凝土提供橫向約束的作用。

這與現(xiàn)有技術(shù)中普通的雙層嵌套鋼管具有很大的不同，現(xiàn)有技術(shù)中的雙層鋼管雖然從構(gòu)件中部的橫截面結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)與本方案是一樣的，但是由于其外層結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度于內(nèi)層結(jié)構(gòu)相同，所以受力時(shí)兩者是同時(shí)承受縱向力作用；使外層結(jié)構(gòu)鋼管對(duì)內(nèi)層結(jié)構(gòu)的約束作用不能充分發(fā)揮。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述外層組件為空心圓柱體結(jié)構(gòu)?？招膱A柱結(jié)構(gòu)能夠在各個(gè)方向上提供相同的橫向約束作用，從而增強(qiáng)核心組件對(duì)內(nèi)層材料的約束作用。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述核心組件和所述外層組件的制造材料為碳素鋼、不銹鋼和高強(qiáng)鋼中的一種。這些材料容易獲得，成本低廉。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述內(nèi)層材料的制備材料為高性能混凝土、高強(qiáng)混凝土、普通混凝土和再生混凝土中的一種或多種；所述夾層材料的制備材料為水泥基灌漿材料、纖維增強(qiáng)灌漿材料、結(jié)構(gòu)膠、高性能混凝土、高強(qiáng)混凝土、普通混凝土或再生混凝土中的一種或多種。這些材料容易獲得，成本低廉。

下面介紹本方案的帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件的安裝方法，該方法包括以下步驟：

步驟A：定位步驟，所述定位步驟系按設(shè)計(jì)將核心組件和外層組件進(jìn)行定位，所述核心組件系圓柱體結(jié)構(gòu)；

步驟B：澆筑步驟，所述澆筑步驟系將內(nèi)層材料灌注進(jìn)入所述核心組件、將夾層材料灌注進(jìn)入所述外層組件和核心組件之間；

步驟C：養(yǎng)護(hù)步驟，所述養(yǎng)護(hù)步驟系對(duì)步驟B獲得的產(chǎn)品進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是，所述步驟A包括以下分步驟：

步驟A1：制作組件步驟，所述制作組件步驟系按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度截取矩形核心組件和外層組件，或按設(shè)計(jì)要求選取板材卷曲焊接形成圓形外層組件和核心組件；

步驟A2：組件固定步驟，在所述核心組件和所述外層組件的端部插入固定件，所述固定件系圓環(huán)形鋼板，所述固定件中間設(shè)有圓的鏤空，所述鏤空形狀與所述核心組件的外表面相同，所述固定件的外徑與所述外層組件的外徑相同，所述固定件與所述外層組件點(diǎn)焊相連。通過(guò)固定件保證核心組件和外層組件之間的位置，確保兩者能夠同心。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟B包括以下分步驟：

步驟B1：內(nèi)層材料澆筑步驟，所述內(nèi)層材料澆筑步驟系將混凝土按照設(shè)計(jì)配比制備內(nèi)層材料，對(duì)與夾層材料4接觸的固定件5的表面鋪設(shè)聚乙烯薄膜并涂抹機(jī)油；然后將所述內(nèi)層材料灌注至所述核心組件內(nèi)部，并充分振搗至所述內(nèi)層材料達(dá)到密實(shí)；

步驟B2：夾層材料澆筑步驟，所述夾層材料澆筑步驟系按照設(shè)計(jì)配比制備夾層材料，將所述內(nèi)層材料灌注至所述核心組件和所述外層組件之間，并充分振搗至所述內(nèi)層材料達(dá)到密實(shí)。

所述步驟C包括以下分步驟：

步驟C1：對(duì)澆筑完成的試件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；

步驟C2：取下步驟A2中用到的固定件。

本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）外層圓鋼套管不承擔(dān)縱向荷載，對(duì)核心圓形鋼管混凝土構(gòu)件的鋼管及核心混凝土起約束作用，與傳統(tǒng)鋼管混凝土構(gòu)件相比，核心混凝土受到的約束效果更強(qiáng)，其延性可得到進(jìn)一步改善，減弱了核心混凝土產(chǎn)生剪切破壞的現(xiàn)象，同時(shí)外層圓鋼套管對(duì)核心圓形鋼管混凝土構(gòu)件的鋼管（內(nèi)層圓形鋼管）產(chǎn)生約束作用可有效防止或延緩內(nèi)層鋼管產(chǎn)生局部屈曲，而外層圓鋼套管不承擔(dān)縱向荷載，同樣避免了鋼管的屈曲問(wèn)題，因此本發(fā)明構(gòu)件將有效改善傳統(tǒng)鋼管混凝土構(gòu)件的破壞模式；

（2）外層圓鋼套管對(duì)核心圓形鋼管混凝土柱的鋼管及核心混凝土起約束作用，核心混凝土受到的約束效果增強(qiáng)，其承載力可得到進(jìn)一步提高；內(nèi)層鋼管的橫向受拉作用將得到減弱，其縱向應(yīng)力則相應(yīng)提高，對(duì)構(gòu)件承載力的貢獻(xiàn)更大，與傳統(tǒng)鋼管混凝土構(gòu)件相比，本發(fā)明核心混凝土與鋼管的力學(xué)性能得到更有效的發(fā)揮，受力明確合理，承載力可得到顯著提高；

（3）外層圓鋼套管不承擔(dān)縱向荷載，避免鋼管的屈曲問(wèn)題，同時(shí)可更有效的約束核心混凝土，減輕了核心混凝土破壞的現(xiàn)象；當(dāng)構(gòu)件遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，采用本發(fā)明方式對(duì)構(gòu)件進(jìn)行局部修復(fù)加固，可使構(gòu)件繼續(xù)使用，因此本發(fā)明在提高傳統(tǒng)鋼管混凝土構(gòu)件抗震能力的同時(shí)也為構(gòu)件的震后修復(fù)加固提供了途徑；

（4）外層圓鋼套管不承擔(dān)縱向荷載，可減弱加載初期內(nèi)層鋼管與核心混凝土之間的脫開(kāi)現(xiàn)象，使內(nèi)層鋼管對(duì)核心混凝土在加載初期即產(chǎn)生約束作用，增強(qiáng)構(gòu)件的力學(xué)性能；本發(fā)明還可有效克服核心混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)方式不當(dāng)或核心混凝土產(chǎn)生收縮、徐變、溫度變形引起的內(nèi)層鋼管與核心混凝土粘結(jié)強(qiáng)度不足的問(wèn)題，從而提高內(nèi)層鋼管和混凝土二者之間的工作性能；

（5）當(dāng)構(gòu)件的外層圓鋼套管采用不銹鋼管時(shí)，外層不銹鋼管將大幅度改善構(gòu)件的耐腐蝕性能，減少防腐處理工序，可將傳統(tǒng)鋼管混凝土構(gòu)件擴(kuò)展至潮濕、腐蝕性介質(zhì)強(qiáng)等特殊環(huán)境中使用；

（6）本發(fā)明在原有核心圓形鋼管混凝土構(gòu)件的外側(cè)外包了一層夾層材料，夾層材料的比熱容比內(nèi)層鋼管的比熱容大，能有效延緩火災(zāi)的熱量傳遞，同時(shí)外層圓鋼套管在火災(zāi)作用下不承擔(dān)縱向荷載，以上均可提高核心圓形鋼管混凝土構(gòu)件的耐火極限。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件的橫截面示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件制備過(guò)程中的示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件加工方法中固定件的示意圖。

附圖標(biāo)記：1-內(nèi)層材料；2-核心組件；3-外層組件；4-夾層材料；5-固定件。

具體實(shí)施方式

以下各實(shí)施例的說(shuō)明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明所提到的方向用語(yǔ)，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「?jìng)?cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用以說(shuō)明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖1中可以看出本方案提供的帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件的外觀。一種帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件，由空心柱體結(jié)構(gòu)的核心組件2和空心柱體結(jié)構(gòu)的外層組件3嵌套組成，所述外層組件與所述核心組件之間填充有夾層材料4；所述核心組件內(nèi)部填充有內(nèi)層材料1，所述核心組件和所述外層組件的橫截面圖形均為中心對(duì)稱(chēng)圖形；所述核心組件和所述外層組件的橫截面的對(duì)稱(chēng)中心重合；所述外層組件的內(nèi)壁寬度大于所述核心組件的外壁寬度且兩者不相互接觸；所述外層組件的長(zhǎng)度小于所述核心組件；所述夾層材料長(zhǎng)度與所述外層組件相同；所述內(nèi)層材料長(zhǎng)度與所述核心組件相同。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件的橫截面示意圖。從圖2可以看出，具體到本實(shí)施例中，核心組件采用圓形結(jié)構(gòu)，而外層組件也采用圓形結(jié)構(gòu)。

由于核心組件的長(zhǎng)度要長(zhǎng)于所述外層組件，所以本方案中外層組件實(shí)質(zhì)上是不受力的，只是對(duì)核心組件與混凝土提供橫向約束的作用。相比于傳統(tǒng)的鋼管混凝土構(gòu)件，本發(fā)明可增強(qiáng)鋼管與核心混凝土之間的共同工作性能，提高構(gòu)件的承載力和延性，改善構(gòu)件的破壞模式，增強(qiáng)構(gòu)件的抗震、耐腐蝕和耐火性能。

這與現(xiàn)有技術(shù)中普通的雙層嵌套鋼管具有很大的不同，現(xiàn)有技術(shù)中的雙層鋼管雖然從構(gòu)件中部的橫截面結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)與本方案是一樣的，但是由于其外層結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度于內(nèi)層結(jié)構(gòu)相同，所以受力時(shí)兩者是同時(shí)承受縱向力作用，使外層結(jié)構(gòu)鋼管對(duì)內(nèi)層結(jié)構(gòu)的約束作用不能充分發(fā)揮。

本方案中，當(dāng)核心組件的兩端比外層鋼管和夾層材料兩端各長(zhǎng)一些時(shí)即可實(shí)現(xiàn)外層組件完全不受到縱向荷載，實(shí)際工程中，所述外層組件沿所述核心組件通長(zhǎng)布置，但不以任何形式與所述核心組件的端部及節(jié)點(diǎn)相連接。

進(jìn)一步的，所述核心組件和所述外層組件的制造材料為碳素鋼、不銹鋼和高強(qiáng)鋼中的一種，以適應(yīng)不同的工程需要，特別是當(dāng)外層組件采用不銹鋼管時(shí)，可提高整體構(gòu)件的耐腐蝕性能和美觀效果。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)層材料的制備材料為高性能混凝土、高強(qiáng)混凝土、普通混凝土和再生混凝土中的一種或多種，以適應(yīng)不同工程的需要，當(dāng)構(gòu)件用于高層、超高層建筑或大跨度拱橋結(jié)構(gòu)中，高性能混凝土和高強(qiáng)混凝土可發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)和效益，而當(dāng)核心混凝土采用再生混凝土?xí)r，可解決天然骨料資源緊缺問(wèn)題，保護(hù)骨料產(chǎn)地的生態(tài)環(huán)境，又能解決城市廢棄物的堆放、占地和環(huán)境污染等問(wèn)題，具有顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。

所述夾層材料的制備材料為水泥基灌漿材料、纖維增強(qiáng)灌漿材料、結(jié)構(gòu)膠、高性能混凝土、高強(qiáng)混凝土、普通混凝土或再生混凝土中的一種或多種。這些材料容易獲得，成本低廉。

本方案的另一目的在于提供一種帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件的制備方法，該方法包括以下步驟：

步驟A：定位步驟，所述定位步驟系按設(shè)計(jì)將核心組件和外層組件進(jìn)行定位；所述核心組件系圓柱體結(jié)構(gòu)。

其中，所述步驟A包括以下分步驟：

步驟A1：制作組件步驟，所述制作組件步驟系按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度截取矩形核心組件和外層組件，或按設(shè)計(jì)要求選取板材卷曲焊接形成圓形外層組件和核心組件；

步驟A2：組件固定步驟，在所述核心組件和所述外層組件的端部插入固定件5，圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件制備過(guò)程中的示意圖。從圖3中可以看出所述固定件的安裝位置。所述固定件系圓環(huán)形鋼板，圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的帶夾層的鋼管約束的圓鋼管混凝土構(gòu)件加工方法中固定件的示意圖。從圖4中可以看出所述固定件中間設(shè)有圓形的鏤空，所述鏤空形狀與所述核心組件的外表面相同，所述固定件的外徑與所述外層組件的外徑相同，所述固定件與所述外層組件點(diǎn)焊相連。通過(guò)固定件保證核心組件和外層組件之間的位置，確保兩者能夠同心。

步驟B：澆筑步驟，所述澆筑步驟系將內(nèi)層材料灌注進(jìn)入所述核心組件、將夾層材料灌注進(jìn)入所述外層組件和核心組件之間；

所述步驟B包括以下分步驟：

步驟B1：內(nèi)層材料澆筑步驟，所述內(nèi)層材料澆筑步驟系將混凝土按照設(shè)計(jì)配比制備內(nèi)層材料，對(duì)與夾層材料4接觸的固定件5的表面鋪設(shè)聚乙烯薄膜并涂抹機(jī)油；然后將所述內(nèi)層材料灌注至所述核心組件內(nèi)部，并充分振搗至所述內(nèi)層材料達(dá)到密實(shí)；

步驟B2：夾層材料澆筑步驟，所述夾層材料澆筑步驟系按照設(shè)計(jì)配比制備夾層材料，將所述內(nèi)層材料灌注至所述核心組件和所述外層組件之間，并充分振搗至所述內(nèi)層材料達(dá)到密實(shí)。

步驟C：養(yǎng)護(hù)步驟，所述養(yǎng)護(hù)步驟系對(duì)步驟B獲得的產(chǎn)品進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

具體的，所述步驟C包括以下分步驟：

步驟C1：對(duì)澆筑完成的試件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；

步驟C2：取下步驟A2中用到的固定件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）外層圓鋼套管不承擔(dān)縱向荷載，對(duì)核心圓形鋼管混凝土構(gòu)件的鋼管及核心混凝土起約束作用，與傳統(tǒng)鋼管混凝土構(gòu)件相比，核心混凝土受到的約束效果更強(qiáng)，其延性可得到進(jìn)一步改善，減弱了核心混凝土產(chǎn)生剪切破壞的現(xiàn)象，同時(shí)外層圓鋼套管對(duì)核心圓形鋼管混凝土構(gòu)件的鋼管（內(nèi)層圓形鋼管）產(chǎn)生約束作用可有效防止或延緩內(nèi)層鋼管產(chǎn)生局部屈曲，而外層圓鋼套管不承擔(dān)縱向荷載，同樣避免了鋼管的屈曲問(wèn)題，因此本發(fā)明構(gòu)件將有效改善傳統(tǒng)鋼管混凝土構(gòu)件的破壞模式；

（2）外層圓鋼套管對(duì)核心圓形鋼管混凝土柱的鋼管及核心混凝土起約束作用，核心混凝土受到的約束效果增強(qiáng)，其承載力可得到進(jìn)一步提高；內(nèi)層鋼管的橫向受拉作用將得到減弱，其縱向應(yīng)力則相應(yīng)提高，對(duì)構(gòu)件承載力的貢獻(xiàn)更大，與傳統(tǒng)鋼管混凝土構(gòu)件相比，本發(fā)明核心混凝土與鋼管的力學(xué)性能得到更有效的發(fā)揮，受力明確合理，承載力可得到顯著提高；

（3）外層圓鋼套管不承擔(dān)縱向荷載，避免鋼管的屈曲問(wèn)題，同時(shí)可更有效的約束核心混凝土，減輕了核心混凝土破壞的現(xiàn)象；當(dāng)構(gòu)件遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，采用本發(fā)明方式對(duì)構(gòu)件進(jìn)行局部修復(fù)加固，可使構(gòu)件繼續(xù)使用，因此本發(fā)明在提高傳統(tǒng)鋼管混凝土構(gòu)件抗震能力的同時(shí)也為構(gòu)件的震后修復(fù)加固提供了途徑；

（4）外層圓鋼套管不承擔(dān)縱向荷載，可減弱加載初期內(nèi)層鋼管與核心混凝土之間的脫開(kāi)現(xiàn)象，使內(nèi)層鋼管對(duì)核心混凝土在加載初期即產(chǎn)生約束作用，增強(qiáng)構(gòu)件的力學(xué)性能；本發(fā)明還可有效克服核心混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)方式不當(dāng)或核心混凝土產(chǎn)生收縮、徐變、溫度變形引起的內(nèi)層鋼管與核心混凝土粘結(jié)強(qiáng)度不足的問(wèn)題，從而提高內(nèi)層鋼管和混凝土二者之間的工作性能；

（5）當(dāng)構(gòu)件的外層圓鋼套管采用不銹鋼管時(shí)，外層不銹鋼管將大幅度改善構(gòu)件的耐腐蝕性能，減少防腐處理工序，可將傳統(tǒng)鋼管混凝土構(gòu)件擴(kuò)展至潮濕、腐蝕性介質(zhì)強(qiáng)等特殊環(huán)境中使用；

（6）本發(fā)明在原有核心圓形鋼管混凝土構(gòu)件的外側(cè)外包了一層夾層材料，夾層材料的比熱容比內(nèi)層鋼管的比熱容大，能有效延緩火災(zāi)的熱量傳遞，同時(shí)外層圓鋼套管在火災(zāi)作用下不承擔(dān)縱向荷載，以上均可提高核心圓形鋼管混凝土構(gòu)件的耐火極限。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。