高性能可持续钢管混凝土结构研究进展

陈志华; 赵茜娅; 杜颜胜; 王小盾

高性能可持续钢管混凝土结构研究进展

天津大学建筑工程学院, 天津 300072

基金项目:

国家自然科学基金项目（52378176）。

详细信息

作者简介:
陈志华，教授，主要从事钢结构及组合结构研究。

通讯作者:
杜颜胜，工学博士，研究员，主要从事组合结构及竹木结构研究，duys@tju.edu.cn。

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出版历程
- 收稿日期: 2026-09-08

Research Progress on High-Performance and Sustainable Concrete-Filled Steel Tubular Structures

School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China

摘要

摘要: 为适应建筑工业化发展与“双碳”战略对结构高性能化和固废资源化利用提出的迫切需求，拓展钢管混凝土在海洋工程等更多领域的应用，近年来课题组围绕高强钢管混凝土及装配式钢管固废混凝土结构体系，针对梁、柱、剪力墙等关键构件开展了多工况性能研究，提出了兼具高性能与固废资源化双重效益的装配式结构新体系。系统梳理了高强钢管混凝土构件的静力、抗震、抗火及火灾后性能，腐蚀机理与防护措施，纤维增强复合材料（FRP）增强与复合约束技术，以及尾矿砂、再生骨料等固废钢管混凝土材料与构件、双钢板组合剪力墙、防屈曲钢板剪力墙、桁架柱框架和抗连续倒塌等可持续结构体系方面的研究进展。结果表明：高强钢管混凝土的承载力计算理论、FRP约束增强机理与固废混凝土本构模型已较为完善，双钢板-固废混凝土组合剪力墙、防屈曲钢板剪力墙与桁架柱框架等体系性能优良。
- 钢管混凝土 /
- 高强钢 /
- 固废混凝土 /
- FRP约束 /
- 装配式结构
Abstract: To meet the demands of industrialized construction and the “dual carbon” strategy， and to promote high-strength structures and resource utilization of solid waste while expanding the application of concrete-filled steel tubes （CFSTs） to more fields such as marine engineering， recent studies have focused on high-strength CFSTs and prefabricated steel-tube solid waste concrete structural systems. Investigations on beams， columns， and shear walls under various loading conditions have led to a novel prefabricated system that integrates high performance with solid waste utilization. This review summarizes progress in the behavior of high-strength CFST components under static， seismic， fire， and post-fire conditions； corrosion mechanisms and protection measures； FRP strengthening and composite confinement techniques； and sustainable materials including tailings sand and recycled aggregates. It also covers structural systems such as double-steel-plate composite shear walls， buckling-restrained steel-plate shear walls， and trussed column frames， as well as collapse resistance. These findings confirm that bearing capacity theories， FRP confinement mechanisms， and constitutive models for solid waste-based concrete are well developed， and that these structural systems demonstrate excellent mechanical performance.
- concrete-filled steel tube （CFST） /
- high-strength steel /
- solid waste-based concrete /
- FRP confinement /
- prefabricated structure

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