1　前言

　　鋼管混凝土結構是由混凝土填充薄壁圓形鋼管而形成的組合結構。鋼管混凝土結構中的鋼管和混凝土兩者在受力過(guò)程中的相互作用，即鋼管對其核心混凝土的約束作用，使混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使混凝土的強度得以提高，塑性和韌性性能得以提高；反過(guò)來(lái)，由于混凝土的存在，可以延緩或避免鋼管過(guò)早發(fā)生局部屈曲或整體失穩，從而保證了兩種材料性能的充分發(fā)揮，彌補了兩種材料各自的缺點(diǎn)，正是由于鋼管和混凝土的完美結合，使鋼管混凝土成為性能優(yōu)良的結構材料。鋼管混凝土結構具有承載力、高塑性和韌性好、施工方便、耐火性能好及經(jīng)濟效益顯著(zhù)等顯著(zhù)的優(yōu)點(diǎn)。

　　2　鋼管混凝土在高層建筑中的應用現狀

　　自1897年美國人JohnLally在圓鋼管中填充混凝土作為房屋建筑的承重柱（稱(chēng)為L(cháng)ally柱）并獲得專(zhuān)利算起，鋼管混凝土結構在土木工程中的應用已有百年歷史。鋼管混凝土優(yōu)越的力學(xué)性能和施工性能，一開(kāi)始就受到美歐各國土木工程界的重視，竟相開(kāi)發(fā)利用。尤其是在80年代后期，由于現代高強、高性能混凝土技術(shù)和泵灌混凝土技術(shù)的迅速發(fā)展，給鋼管混凝土結構技術(shù)的發(fā)展增添了新的活力，在歐美的一些橋梁工程和高層建筑工程中鋼管混凝土技術(shù)悄然興起。

　　鋼管混凝土結構技術(shù)在我國研發(fā)利用已有近40年的歷史。1966年將之用于北京地鐵車(chē)站工程，上世紀70年代在一批重工業(yè)單層工業(yè)廠(chǎng)房和重型構架中成功應用。80年代以來(lái)，隨著(zhù)高度超過(guò)100m的超高層建筑的大量興建，人們開(kāi)始應用鋼管混凝土柱以解決“胖柱”問(wèn)題的探索，它既解決了高強混凝土柱的脆性問(wèn)題，又進(jìn)一步減少了柱的截面尺寸。近10年來(lái)國內已建成的100m以上的超高層建筑已有20多棟。

　　深圳賽格廣場(chǎng)是由我國自行設計、投資、制造和施工的以高科技電子配套市場(chǎng)為主，集辦公、會(huì )展、商貿、金融、證券和娛樂(lè )為一體的現代化超高層建筑，于1999年建成。該工程占地面積9653m，地下4層，地上72層，總建筑面積166700m，地上建筑高度291.6m.為賽格廣場(chǎng)結構平面圖，采用框筒結構體系，其框架柱及抗側力體系內筒的28根密排柱均采用了鋼管混凝土，框架柱柱1共16根，內筒由四角4根柱2和密排24根柱3組成21m的方形筒，密排柱的柱距3m，兩柱間澆筑兩片200mm厚的鋼筋混凝土墻，內筒內加設縱橫成井字形的整澆鋼筋混凝土剪力墻，厚140mm.樓蓋采用了鋼梁（梁1、梁2截面相同，均為700×260×12×10）和壓型鋼板組成的組合樓蓋體系。為加強外框架與核心筒的協(xié)同工作，共設置了5道剛伸臂。

　　為賽格廣場(chǎng)大廈照片，該建筑是目前世界上已建成的最高的鋼管混凝土結構超高層建筑，它的建成標志著(zhù)我國鋼管混凝土結構技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。

　　3　高層鋼管混凝土結構的發(fā)展方向

　　3.1向高強、高-性能、高效施工技術(shù)的鋼管混凝土結構發(fā)展。高強度混凝土（一般認為強度等級為C60及以上的混凝土）是目前國內外研究的熱門(mén)話(huà)題，其特點(diǎn)是強度高、節省材料、減少構件截面，減輕自重，鋼管對高強度混凝土的約束可克服高強混凝土脆性大、延性差的弱點(diǎn)。研究表明，鋼管高強度混凝土的基本力學(xué)性能與鋼管普通強度混凝土有所不同，在進(jìn)行鋼管高強混凝土設計時(shí)不能簡(jiǎn)單地套用鋼管普通強度混凝土的設計方法�，F代高強、高性能混凝土技術(shù)和泵送混凝土技術(shù)結合，將會(huì )對未來(lái)高層建筑的技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生深遠的影響。

　　3.2向薄壁鋼管混凝土結構發(fā)展。以往的研究工作都是針對鋼管管壁較厚的情況（含鋼率一般在0.04-0.2之間），薄壁鋼管混凝土結構是近幾年的事。眾所都知，薄壁鋼管的承載力極不穩定，它對局部缺陷很敏感，因而實(shí)際軸壓力只有理論值的200%，有殘余應力存在時(shí)影響更大，薄壁鋼管混凝土結構的鋼管保護了混凝土，延緩了混凝土受壓時(shí)的縱向開(kāi)裂，同時(shí)，混凝土也大大延緩了薄壁鋼管的局部失穩，大大提高構件的承載力。相對于厚壁鋼管而言，采用薄壁鋼管混凝土節約鋼材，降低造價(jià)，且可以提高構件的耐火極限。

　　3.3向大管徑方向發(fā)展。隨著(zhù)建筑高度的增加，對抗側力體系的要求越來(lái)越高，以往多采用筒中筒結構，但由于外筒的密柱深粱影響了建筑的功能和美觀(guān)，另外，由于建筑功能要求大柱網(wǎng)、大開(kāi)間，鑒于此因，現代高層建筑趨于采用內筒外稀柱的框筒結構體系，且柱網(wǎng)尺寸較大，大直徑鋼管混凝土柱（直徑1.5m以上）在這類(lèi)建筑中的應用優(yōu)勢明顯。在國外有用到3.2m直徑，國內目前最大直徑為1.6m。目前的研究和規范均為普通直徑柱，大直徑柱需要解決約束效應程度、混凝土的水化熱、核心混凝土質(zhì)量等問(wèn)題。

　　4　結論

　　鋼管混凝土結構以其承載力高、抗震性能好、混凝土延性好、耐火性能好、施工簡(jiǎn)便以及造價(jià)經(jīng)濟合理等一系列優(yōu)點(diǎn)而廣泛應用于高層和超高層建筑中。相對于其它結構材料而言，鋼管混凝土結構的研究還很不充分，尤其是結構體系的研究更少，還存在著(zhù)一些需要進(jìn)一步研究和解決的問(wèn)題。同時(shí)鋼管混凝土高層建筑前景非常廣闊，高強、高性能和高效施工技術(shù)的鋼管混凝土結構，薄壁鋼管混凝土結構、大管徑鋼管混凝土結構是將來(lái)高層鋼管混凝土結構的發(fā)展方向。