近20年來(lái)，鋼管混凝土結構逐漸被應用于建筑結構尤其是在高層建筑結構中，隨著(zhù)建筑物高度的增加，鋼管高強混凝土和鋼管超高強混凝土結構的應用也將會(huì )得到快速的發(fā)展。一般的，我們把混凝土強度等級在C50以下的鋼管混凝土稱(chēng)為普通鋼管混凝土；混凝土強度等級在C50以上的鋼管混凝土稱(chēng)為鋼管高強混凝土；混凝土強度等級在C100以上的鋼管混凝土稱(chēng)為鋼管超高強混凝土。

　　鋼管混凝土結構是由混凝土填入鋼管內而形成的一種新型組合結構。由于鋼管混凝土結構能夠更有效地發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了鋼管結構容易發(fā)生局部屈曲的缺點(diǎn)。近年來(lái)，隨著(zhù)理論研究的深入和新施工工藝的產(chǎn)生，工程應用日益廣泛。鋼管混凝土結構按照截面形式的不同可以分為矩形鋼管混凝土結構、圓鋼管混凝土結構和多邊形鋼管混凝土結構等，其中矩形鋼管混凝土結構和圓鋼管混凝土結構應用較廣。

　　1.鋼管混凝土結構的特點(diǎn)

　　眾所周知，混凝土的抗壓強度高。但抗彎能力很弱，而鋼材，特別是型鋼的抗彎能力強，具有良好的彈塑性，但在受壓時(shí)容易失穩而喪失軸向抗壓能力。而鋼管混凝土在結構上能夠將二者的優(yōu)點(diǎn)結合在一起，可使混凝土處于側向受壓狀態(tài)，其抗壓強度可成倍提高。同時(shí)由于混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發(fā)揮作用，從而大大地提高了承載能力。鋼管混凝土作為一種新興的組合結構，主要以軸心受壓和作用力偏心較小的受壓構件為主，被廣泛使用于框架結構中（如廠(chǎng)房和高層）。鋼管混凝土結構的迅速發(fā)展是由于它具有良好的受力性能和施工性能，具體表現為以下幾個(gè)方面：

　　1.1承載力高、延性好，抗震性能優(yōu)越

　　鋼管混凝土柱中，鋼管對其內部混凝土的約束作用使混凝土處于三向受壓狀態(tài)，提高了混凝土的抗壓強度；鋼管內部的混凝土又可以有效地防止鋼管發(fā)生局部屈曲。研究表明，鋼管混凝土柱的承載力高于相應的鋼管柱承載力和混凝土柱承載力之和。鋼管和混凝土之間的相互作用使鋼管內部混凝土的破壞由脆性破壞轉變?yōu)樗苄云茐�，構件的延性性能明顯改善，耗能能力大大提高，具有優(yōu)越的抗震性能。

　　塑性是指在靜載作用下的塑性變形能力。鋼管混凝土短柱軸心受壓試臉表明，試件壓縮到原長(cháng)的2/3，縱向應變達30%以上時(shí)，試件仍有承載力。剝去鋼管后，內部混凝土雖已有很大的鼓凸褶皺，但仍保持完整，并未松散，且仍有約5%的承載力，用錘敲擊后才粉碎脫落�？拐鹦阅苁侵冈趧�(dòng)荷載或地震作用下，具有良好的延性和吸能性。在這方面，鋼管混凝土構件要比鋼筋混凝土構件強得多。在壓彎反復荷載作用下，彎矩曲率滯回曲線(xiàn)表明，結構的吸能性能特別好，無(wú)剛度退化，且無(wú)下降段，和不喪失局部穩定性的鋼柱相同，但在一些建筑中，鋼柱常常要采用很厚的鋼板以確保局部穩定性。但還常發(fā)生塑性彎曲后喪失局部穩定。因此，鋼管混凝土柱的抗震性能也優(yōu)于鋼柱。

　　1.2施工方便，工期大大縮短

　　鋼管混凝土結構施工時(shí)，鋼管可以做為勁性骨架承擔施工階段的施工荷載和結構重量，施工不受混凝土養護時(shí)間的影響；由于鋼管混凝土內部沒(méi)有鋼筋，便于混凝土的澆注和搗實(shí)；鋼管混凝土結構施工時(shí)，不需要模板，既節省了支模、拆模的材料和人工費用，也節省了時(shí)間。

　　1.3有利于鋼管的抗火和防火

　　由于鋼管內填有混凝土，能吸收大量的熱能，因此遭受火災時(shí)管柱截面溫度場(chǎng)的分布很不均勻，增加了柱子的耐火時(shí)間，減慢鋼柱的升溫速度，并且一旦鋼柱屈服，混凝土可以承受大部分的軸向荷載，防止結構倒塌。組合梁的耐火能力也會(huì )提高，因為鋼梁的溫度會(huì )從頂部翼緣把熱量傳遞給混凝土而降低。經(jīng)實(shí)驗統計數據表明：達到一級耐火3小時(shí)要求和鋼柱相比可節約防火涂料1/3一2/3甚至更多，隨著(zhù)鋼管直徑增大，節約涂料也越多。

　　1.4耐腐蝕性能優(yōu)于鋼結構

　　鋼管中澆注混凝土使鋼管的外露面積減少，受外界氣體腐蝕面積比鋼結構少得多，抗腐和防腐所需費用也比鋼結構節省。鋼管混凝土構件的截面形式對鋼管混凝土結構的受力性能、施工難易程度、施工工期和工程造價(jià)都有很大的影響。圓鋼管混凝土受壓構件借助于圓鋼管對其內部混凝土有效的約束作用，使鋼管內部的混凝土處于三向受壓狀態(tài)，使混凝土具有更高的抗壓強度。但是圓鋼管混凝土結構的施工難度大，施工成本較高。相比之下，方鋼管混凝土結構的施工較為方便，但鋼管混凝土受到的約束作用較小，結構的承載力較低。

　　1.5施工方面

　　鋼管混凝土柱的零件較少，焊縫少，構造簡(jiǎn)單，柱腳常采用在棍凝土基礎上預留杯口的插人式柱腳，因而工廠(chǎng)制造比較簡(jiǎn)單，同時(shí)構件自重較小，運輸和吊裝也較易，施工很簡(jiǎn)便，而且鋼管餛凝土柱采用板材卷制，板材厚度都不大，一般在40m以?xún)�，無(wú)論工廠(chǎng)焊接和現場(chǎng)進(jìn)行對接，都沒(méi)有什么困難。同時(shí)，與鑰筋混凝土柱相比，鋼管混凝土柱的外皮鋼管具有鋼筋的功能，兼有縱向鋼筋和橫向箍筋的作用，所以管內沒(méi)鋼筋，省了鋼筋下料和綁扎鋼筋等一系列工藝，又由于柱外皮鋼管本身就是耐側壓的模板，同時(shí)也省了支模和拆模等工序。近年來(lái)，泵送磚相當普遍，現場(chǎng)澆灌并無(wú)困難，我國創(chuàng )造并廣泛使用的高位拋落不振搗混凝土的施工方法，更簡(jiǎn)化了現場(chǎng)灌混凝土的工序，簡(jiǎn)便了施工。也有在管柱下部開(kāi)臨時(shí)澆灌孔，用混凝土泵自下而上灌注混凝土的方法，既快，又保證澆灌質(zhì)量。而且，在澆筑后，鋼管內處于相當穩定的濕度條件，水分不易蒸發(fā)，省去澆水養護工序，簡(jiǎn)化了混凝土的養護工藝。

　　在鋼管構件的制作、安裝要求方面：①鋼管混凝土柱用的鋼管，焊接、制作要求較高。一般應優(yōu)先采用螺旋焊管，無(wú)螺旋焊接管時(shí)，也可以用滾床自行卷制鋼管，但卷管的方向應與鋼板壓延方向垂直且對管的內徑有一定的要求。焊接時(shí)除一般鋼結構的制作要求外要嚴格保證管的平、直，不得有翹曲、表面銹蝕和沖擊痕跡。特別是它對鋼管內壁的除銹要求�？赡軙�(huì )增加鋼管的制作周期；②在構件制作過(guò)程中，鋼管的對接是一個(gè)難點(diǎn)。結構要求焊后的管肢要平直，這就需要在焊接時(shí)采取相應的措施和特別注意焊接的順序以及考慮到焊接變形的影響。管肢對接焊接前，對于小直徑鋼管應采用點(diǎn)焊定位。對于大直徑鋼管應另用附加鋼筋焊于鋼管外壁作臨時(shí)固定聯(lián)焊。在鋼管對接焊過(guò)程中，如發(fā)現點(diǎn)焊定位處的焊縫出現微裂縫，則該微裂縫部位必須全部鏟除重焊。為了確保聯(lián)接處的焊縫質(zhì)量，在現場(chǎng)拼接時(shí)，在管內接縫處必須設置附加襯管。對于格構式柱要求往的肢管和各種腹桿的組裝連接尺寸和角度必須準確。特別是腹桿與肢管聯(lián)接處的間隙，應采用自動(dòng)切管機按照相接面管的直徑和角度切割成空間相交曲線(xiàn)的管端。如無(wú)自動(dòng)切割機時(shí)應按板金展開(kāi)圖進(jìn)行放樣切割。在高層建筑中常常采用變徑的鋼管，變徑管的對接就又是一個(gè)施工難點(diǎn)，變徑處節點(diǎn)構造較為復雜，無(wú)疑會(huì )影響到施工的進(jìn)度。