套筒灌浆搭接及对接接头高应力反复拉压试验

为比较套筒灌浆搭接及对接接头间力学性能差异,进行了41个搭接接头和20个对接接头的单拉及高应力反复拉压试验。结果表明:单拉及高应力反复拉压时,两种接头均能实现最大力下总伸长率大于6%、延性系数大于4,强度基本满足规范要求;高应力反复拉压后单拉时,两种接头承载力均有所提高,但接头初始刚度和延性下降;防偏转措施可减少搭接接头残余变形,但其约束刚度有限,搭接接头残余变形略大于对接接头,防偏转搭接接头及对接接头残余变形基本满足规范要求;高应力反复拉压后单拉时,搭接接头套筒中部截面在加载前期纵向受拉、环向受压,加载后期纵向受压、环向受拉,对接接头套筒加载过程中均为纵向受拉、环向受压;高应力反复拉压结束后单拉时,防偏转、不防偏转搭接接头套筒中部截面近钢筋侧最大纵向拉应变分别为对接接头的0.10~0.39倍、0.13~0.18倍,最大环向压应变分别为对接接头的0.09~0.49倍、0.02~0.32倍,搭接接头对套筒材性要求较低;钢筋直径相同时搭接接头材料成本较对接接头降低约35%。

套筒灌浆搭接连接的开洞剪力墙抗震试验

剪力墙是高层建筑结构重要的抗侧力构件.为研究纵筋套筒灌浆搭接接头(简称APC接头)连接的全预制开洞墙可靠性,进行了1片现浇墙和2片竖向钢筋采用Ⅰ型、Ⅱ型APC接头连接的预制不等肢开洞墙拟静力试验,研究了试件的破坏形式、滞回性能、特征荷载、变形、钢筋和套筒应变及结合面抗剪性能等.结果表明:各试件的裂缝发展情况基本相同,墙肢和连梁发生弯剪破坏;现浇墙破坏起始于两墙肢根部,而预制墙套筒上方混凝土先被压碎,各试件墙肢外侧破坏情况较内侧严重;套筒顶部截面为破坏时薄弱面,套筒上方钢筋易压屈,构件设计时箍筋应加强;预制墙的开裂荷载、墙肢屈服荷载和刚度略高于现浇墙,峰值荷载和强度退化系数与现浇墙相当,预制墙延性略差;同一加载级下,各试件耗能能力相当;预制墙灌浆结合面表现出较好的抗剪性能,两种接头在预制墙中均能有效传递钢筋应力.采用APC接头连接的预制开洞剪力墙基本实现“等同现浇”.

钢筋套筒灌浆对接与搭接接头力学性能对比

为研究套筒灌浆对接和搭接接头力学性能差异,进行了24个对接和12个搭接接头单向拉伸试验,对比研究了接头的破坏形态、承载力、延性、力-位移曲线、套筒应变等.对接接头在加载过程中套筒中部灌浆料出现全截面开裂现象,加载结束发生了灌浆料从套筒中拔出破坏,搭接接头无以上现象.试验结果表明在套筒长度相同时,搭接接头承载力、总伸长率、刚度分别是对接接头的5~7倍、3~5倍、2~3倍,位移延性系数大于对接接头;在锚固长度相同时,搭接接头承载力、位移延性略大于对接接头,两者初始刚度差别不大,而搭接接头中后期刚度高于对接接头.对接接头套筒中部截面纵向受拉,而搭接接头加载前期受拉,后期受压,反映搭接接头对套筒抗拉强度要求较低;对接接头套筒中部截面环向受压,而搭接接头加载前期受压,后期受拉,说明搭接接头套筒中部对灌浆料约束作用大于对接接头.搭接接头力学性能优于对接接头,可运用于预制装配式结构钢筋连接.

套筒灌浆搭接接头拉伸试验及受力机理分析

为研究钢筋套筒灌浆搭接接头的受力机理,进行了36个该接头拉伸试验,考察了其破坏形态、承载力、延性、套筒纵向及环向应变等。试验结果表明,当相对搭接长度相同时,试件的屈服、极限荷载随钢筋直径增大而提高;搭接长度越长,试件初始刚度、延性越好;加载前期套筒为纵向受拉、加载后期套筒纵向受压;随着搭接长度的增大,套筒纵向由拉变压的转换荷载逐渐增大;加载过程中近钢筋侧套筒纵向拉应变随着搭接长度增大而增大,极限荷载时远钢筋侧套筒纵向压应变随着搭接长度增大而变小;加载前期,套筒中部环向应变值大于边缘截面环向应变值;极限荷载时,由于端部灌浆料脱落,套筒边缘截面环向应变值小于中部截面环向应变值;细观分析了搭接接头的传力路径、力学机理,基于钢筋-混凝土黏结应力分布曲线,分析套筒纵向应力分布及发展过程,得出套筒加载前期为纵向受拉、加载后期为纵向受压,与试验结果吻合;基于试验数据,拟合出了接头极限黏结强度公式,提出套筒临界搭接长度公式。研究成果可为接头应用奠定理论基础。

搭接长度对套筒灌浆搭接接头反复拉压力学性能影响试验

为研究高应力反复拉压时搭接长度对套筒灌浆搭接接头(APC接头)力学性能的影响,进行了32个APC接头的单拉及高应力反复拉压试验。结果表明:经过高应力反复拉压,试件承载力有所提高,而钢筋与灌浆料间的裂缝进一步发展,试件延性变小;随着搭接长度的增加,试件残余变形u0(单拉)和u20(高应力反复拉压)均减小;在单拉及高应力反复拉压结束后再单拉时,极限荷载下套筒中部截面近钢筋侧纵向压应变、环向拉应变随着搭接长度的增大而减小;基于灰色关联理论得出接头含钢率与极限黏结强度相关性最大。最后,引入灌浆缺陷系数ω,提出极限黏结强度、临界搭接长度计算式。

套筒截面尺寸对套筒灌浆搭接接头拉伸性能影响试验

为研究套筒截面尺寸对套筒灌浆搭接接头受力性能的影响,进行了39个套筒厚度、内径不同试件的单向拉伸试验,研究了其破坏形态、极限承载力、延性、钢筋和套筒应变等性能.结果表明:试件的破坏形式有钢筋拉断破坏和钢筋拔出破坏;由于加载偏心影响,试件的有效搭接长度约为设计搭接长度的81%;套筒内径相同时,在一定厚度范围内,随壁厚增加,套筒约束增强,试件承载力增大;套筒壁厚相同时,壁厚较小(1.5 mm)时,约束较弱,内径(类似保护层厚度)越大,试件承载力越大,壁厚大于等于2.0 mm时,约束增强,试件发生拉断破坏,内径的增加对承载能力影响小;在弹性阶段,套筒壁厚比套筒内径对钢筋-灌浆料黏结力的影响更明显;套筒中部截面的纵向应变在加载前期为拉应变,随荷载增大逐渐向压应变转化;套筒中部截面的环向应变在加载前期为压应变,随荷载增大逐渐转变为拉应变.提出的接头极限黏结应力和钢筋临界搭接长度计算公式,适用性较好,可供实际工程参考.

后插钢筋位置等对APC接头拉伸性能的影响

为研究后插钢筋位置等对套筒灌浆搭接接头(简称APC接头)力学性能的影响,进行了45个该接头拉伸试验,研究了其破坏形态、延性、极限承载力和套筒应变等,并利用ABAQUS进行数值模拟和参数分析。试验结果表明:接头的初始刚度和延性随两钢筋距离的增大而降低;钢筋与套筒接触和钢筋间距离减小均使接头承载力降低,前者对黏结强度降低起控制作用;极限荷载时偏转(两钢筋圆心连线)方向套筒中部截面纵向受压,钢筋拉断破坏试件,其套筒中部截面压应变随钢筋直径增大而增大;极限荷载时套筒中部截面环向应变以拉应变为主,且环向平均拉应力随钢筋直径增大而增大。基于ABAQUS进行了接头精细化数值模拟,与试验结果吻合较好。模拟参数分析表明:偏转降低试件的极限承载力,偏转对发生钢筋拔出破坏试件的极限承载力影响较大,对发生钢筋拉断破坏试件的影响较小;随搭接长度增加,黏结应力曲线峰值先增大后减小,曲线饱满程度先减小后增大。根据前期及本次试验拟合得到的极限黏结强度计算公式适用性较好,可作为实际工程参考。

套筒灌浆搭接连接的L型预制剪力墙抗震试验

为研究套筒灌浆搭接连接的L型预制剪力墙的抗震性能,进行了1片现浇墙和2片竖向钢筋采用Ⅰ型、Ⅱ型套筒灌浆搭接接头(简称APC接头)连接的预制墙拟静力试验,研究了试件的破坏形式、滞回性能、特征荷载、变形、钢筋和套筒应变等。结果表明:预制墙裂缝开展情况与现浇墙基本一致,破坏形式为弯剪破坏;现浇墙破坏出现在边缘墙脚处,而预制墙底部由于套筒约束,薄弱截面上移,破坏时套筒上方混凝土压碎,钢筋压屈;当现浇和预制试件墙体底部箍筋、水平分布钢筋加密时,采用Ⅰ型接头连接的预制墙的开裂、屈服、峰值荷载,刚度,延性和耗能能力与现浇墙相当,采用Ⅱ型接头连接的预制墙的各项指标均优于现浇墙;两种接头在预制墙中均能有效传递钢筋应力,套筒在加载过程中基本处于弹性状态;由于APC接头刚度大,预制墙最大平面外位移绝对值小于现浇墙,但预制试件由于水平接缝影响,平面外扭转出现损伤变形累积。

钢网架结构拔杆群整体提升技术

对比钢网架常规施工技术,提出拔杆群整体提升技术。总结拔杆群吊装技术适用的各类工程类型,详细介绍大面积钢网架地面错位拼装、空中平移,重型钢网架外扩累积接力,异形曲面钢网架非同步提升空中转动等多种提升技术,包括技术实施重难点、关键技术研究、技术创新、典型代表性工程应用等,并提出施工过程中的注意事项。

浮筑楼地面施工技术在山西大剧院的改进应用

结合山西大剧院改进施工实践,对浮筑楼地面施工技术的原理、特点及施工工艺进行了详细论述,并对其发展前景和在国内外的应用情况进行了阐述,实践证明:采用该技术满足了特殊声学要求,确保了工程质量。

密胺海绵在建筑业声学系统中的应用研究

对山西大剧院音乐厅内所选用的密胺海绵降噪材料的特性进行了介绍,阐述了该材料的施工特点及工艺流程,并对其应用效果进行了分析,指出密胺海绵材料降噪消音效果明显,值得推广应用。

管廊变形缝橡胶止水带的变形能力及尺寸优化分析

管廊变形缝是渗漏的薄弱点,常见的变形缝止水措施是采用中埋式橡胶止水带。本文通过ABAQUS有限元分析软件,对常见橡胶止水带在变形作用下的应力水平进行分析,研究其适应变形的能力。研究结果表明,常见的300*8尺寸的橡胶止水带可以适应管廊变形缝两侧上下错位21 mm、或左右拉伸11 mm、或左右压缩13 mm以内的变形情况。同时,对止水带伸缩环的中孔尺寸进行优化分析,研究中孔大小对止水带应力水平的影响,并对实际工程的应用给出建议。

北京大兴国际机场机库大跨度复杂空间组合结构施工技术

北京大兴国际机场南航基地1号机库大厅采用斜桁架、大门桁架和一字桁架组合结构体系,结构形式复杂,工程难度大,工期紧。现场采用地面拼装+局部吊装+整体提升的施工方法顺利完成结构安装。

倾斜柱及悬挑梁板结构模板施工技术

山西大剧院工程大剧场结构柱、梁板逐层分别向建筑物外侧倾斜挑出,倾斜度18o,在此特殊结构部位搭设倾斜柱及悬挑梁板施工的扣件式钢管承重支撑架体,施工工序简易,操作工艺简便,现场施工速度快捷、工程质量安全保证,应用效果良好,在外观独特、造型各异工程的施工领域具有广阔的应用前景。

有内衬现浇钢筋混凝土板墙支模施工技术

熄焦塔有内衬现浇钢筋混凝土板墙支模施工技术是在"先施工现浇混凝土结构后贴内衬"的传统基础技术上创新而来的新技术。该技术"先砌内衬,利用内衬加支撑体系作内模浇筑板墙混凝土",既可分段循环施工、提高工效,又能借助混凝土的特性,保证内衬与混凝土板墙的牢固拉接,确保施工质量。

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针对封顶柱柱头弯锚时钢筋密度大的特点,进行了钢筋锚固板技术的研究,主要介绍了钢筋锚固板的施工工艺流程和操作要点,并对其质量控制措施进行了论述,同时指出在山西大剧院采用该技术,获得了较好的经济和社会效益。

不均匀上覆荷载下的叠合装配式管廊承载性能研究

在不均匀上覆荷载作用下,叠合装配式管廊薄弱部位极易发生开裂、错动等破坏,进而导致管廊出现渗水渗泥现象,影响管廊日常运行。针对此问题,基于山西某叠合装配式管廊工程建立数值模型,分析不均匀上覆荷载作用下叠合装配式管廊的承载性能和破坏特征。计算出叠合装配式管廊工程的容许上覆荷载并确定了最不利荷载形式。通过对比3种典型荷载工况下管廊顶板的裂缝和钢筋应力分布发现,管廊顶板支座的拼缝和变形缝附近混凝土开裂明显,容易导致变形缝产生较大变形,进而形成渗漏通道。

某大型机场航站楼不规则自由曲面指廊屋面钢结构工程拔杆群整体提升技术

某大型国际机场航站楼整体平面呈放射性的五指廊造型,屋顶及竖向支撑结构均为钢结构。各指廊沿中央大厅中心区周圈布置。屋顶为不规则自由曲面的钢桁架(网架)结构,结构杆件为圆钢管和方钢管。其中之一的指廊屋盖投影51221m^2,长391m,宽131m,结构最高25m,总重约2071t。工程造型复杂,质量标准高,工序交叉多,施工工期紧,安全要求严,钢结构分区组装、整体拼装、拔杆群提升、高空合拢及同步卸载等技术对本工程建造具有重要意义。