装配式预应力梁柱中节点抗震性能影响因素分析

采用数值模拟软件对新型梁柱节点进行拟静力模拟分析,基于现有试验结果构建有限元模型,研究有效预应力大小、轴压、混凝土强度、纵向钢筋配筋率、配箍率、预应力筋黏结类型等参数对节点抗震性能的影响,并分析相关因素对骨架曲线的影响规律,定量评价其影响程度,旨在为类似节点的研究提供参考。

既有建筑大跨度结构转换托梁抽柱施工技术

为满足厂家对于空间的使用要求,对现有建筑物进行加固改造,此次改造使空间局部空间跨度由8 m变为16 m,在满足结构整体性和安全性的基础上,采用了先加固梁后拆除柱子的施工方式,满足建筑物的使用空间和使用功能的荷载要求。

装配式预应力高强箍筋混凝土框架结构强柱弱梁设计

为设计满足“强柱弱梁”标准的装配式预应力高强箍筋混凝土框架结构,以5层装配式预应力高强箍筋混凝土框架结构为例,设计此结构梁跨度,依次是3 m、5 m、7 m,轴压比依次是0.7、0.8、0.9,极限弯矩比依次是0.9、1.1、1.3.在OpenSees平台上通过Push-over分析方法,绘制多种条件下结构的荷载-顶点位移变化、塑性铰变化,以此分析所设计装配式预应力高强箍筋混凝土框架结构,是否符合强柱弱梁的设计标准.分析结果显示:梁跨度是3 m、轴压比与极限弯矩比是0.7、0.9时,装配式预应力高强箍筋混凝土框架结构的荷载-顶点位移变化最为稳定,此时塑性铰主要分布于梁端而非柱端,满足强柱弱梁设计标准.

自复位预应力装配式混凝土框架节点抗震性能数值模拟分析

外置耗能钢棒的自复位预制混凝土框架节点具有自复位、耗能良好等特点。为研究该类型节点的抗震性能,以边柱节点为例,利用ABAQUS有限元软件对该装配式节点进行详细建模,并施加往复荷载进行数值分析,对比现浇框架节点、仅布置预应力筋框架节点、内置耗能钢筋框架节点和外置耗能钢棒框架节点的抗震性能。研究表明:自复位预制节点较现浇节点具有更好的自复位功能、承载力和刚度,且节点布置耗能钢棒后,其耗能能力提升明显。

基于施工力学的大跨度预应力混凝土框架结构张拉变形研究

针对施工过程中荷载与结构响应的时变问题,基于施工力学原理,以某活动中心的大跨度预应力混凝土空心楼盖结构为研究对象,采用数值模拟方法对比分析“整体浇筑、顺向张拉”和“整体浇筑、逆向张拉”2种施工方案,探讨施工方案对大跨度预应力混凝土空心楼盖结构的影响。结果表明,不同张拉方案对缓粘结预应力空心楼板框架梁的内力影响显著;“整体浇筑、逆向张拉”施工方案下缓粘结预应力混凝土空心楼盖变形小于“整体浇筑、顺向张拉”施工方案;不同张拉方案对结构楼层位移和楼层位移角存在显著影响。

超大跨度钢筋混凝土框架结构裂缝控制研究

基于混凝土结构跨度越大,由混凝土收缩和温度变化产生的结构约束应力也就越大,混凝土结构越容易出现裂缝这一现象,论文结合实际工程对超大跨度钢筋混凝土框架结构裂缝控制进行研究,阐述超大跨度钢筋混凝土框架结构裂缝的类型,分析裂缝控制技术,通过优化裂缝控制方案,加强关键技术环节管理,达到裂缝控制的目的。

次边缘柱失效下预应力混凝土框架抗连续倒塌性能研究

考虑到去柱后弯矩方向在去柱处出现反转并且可能与预应力筋布置形式相反,预应力混凝土结构具有较大的倒塌风险,该文通过拟静力试验和数值模拟研究了次边缘柱失效下无黏结预应力混凝土(PC)梁-柱子结构的抗连续倒塌性能。对2个具有不同预应力筋布置形式(直线型和抛物线型)的1/2缩尺梁-柱子结构进行Pushdown加载,分析了试件的破坏模式、抗力机制演变和极限承载力。为量化预应力筋的影响,制作了一个具有相同几何尺寸和非预应力筋配筋率的钢筋混凝土试件作为参考。结果表明:预应力筋可以显著提高结构承载力,同时改变结构的破坏模式,降低结构变形能力。预应力筋产生的水平拉力加剧了边柱的挠曲P-δ效应,使边柱提早发生大偏心受压破坏。为进一步了解预应力混凝土框架抗倒塌性能,基于有限元软件LS-DYNA建立了精细化有限元模型开展系列参数分析。数值分析表明,预压应力可以增强压拱机制,预应力筋对于大变形阶段承载力的提高贡献显著。

无黏结预应力装配式框架内节点抗震性能研究

通过5个框架内节点试件在低周反复荷载下的加载试验,对无黏结预应力装配式混凝土框架节点的破坏形态、滞回特性、变形恢复能力、位移延性、能量耗散等性能进行了研究．为建立该结构的抗震设计方法提供依据．结果表明,无黏结预应力装配式混凝土框架节点具有良好的抗震性能,在延性和变形恢复能力上比现浇框架节点更优．

混合连接装配式框架内节点抗震性能研究

为了提供一种适用于高烈度抗震设防区的装配结构连接方式,并为建立该结构的抗震设计方法提供依据,通过6个混合连接装配式混凝土框架内节点试件在低周反复荷载下的加载试验,对其破坏形态、滞回特性、变形恢复能力、位移延性、能量耗散等进行了研究。结果表明,混合连接装配式混凝土框架节点的耗能能力与整体现浇混凝土节点相当,而其延性和变形恢复能力则优于整体现浇混凝土节点,其综合抗震性能优于整体现浇混凝土节点。

腹板摩擦式自定心预应力混凝土框架梁柱节点的试验研究

提出了一种腹板摩擦式自定心预应力混凝土框架梁柱节点形式,并通过14个低周反复加载试验,对节点在循环荷载下的力学行为以及耗能特性进行研究,分析钢绞线预应力、螺杆预应力、梁端钢套、螺旋箍筋等参数对于节点性能的影响。试验结果表明,腹板摩擦式自定心预应力混凝土框架梁柱节点具有震后自动复位、主体结构基本无损、耗能机制明确等优点。梁端的钢套避免了混凝土梁柱在相对转动时的局部受压破坏,而位于梁端腹板的摩擦装置则提供了良好的耗能能力。随着初始预应力的加大,节点的初始刚度、临界张开弯矩加大并具有更强的自定心能力;节点的耗能效果主要受摩擦力的大小控制,预应力螺杆的正应力越大,耗能效果越明显。为保证槽钢的传力和摩擦耗能效果,须加强柱预埋钢板在框架柱中的锚固。

带夹层(错层)的框架结构分析结果识别

以某带局部夹层(错层)的工程实例为对象,基于YJK软件提出了4种不同的层划分建模方式。分析计算结果中动力特性、刚度比、受剪承载力之比、位移比等宏观指标的统计原理。结果表明:对于带夹层(错层)的框架结构,采用传统的层建模方式,不能准确得出符合规范意图的指标统计结果,需按并层建模方法进行补充分析,必要时应结合不同建模方式的统计原理进行单独复核。

基于神经网络技术的复杂框架结构节点损伤的两步诊断法

大量研究表明,对于发生损伤的大型复杂结构,采用常规的一步方法进行损伤诊断将是十分困难,甚至是不可能的。因此,本文对多层及高层复杂框架结构节点损伤,提出了基于神经网络技术的两步诊断方法,此方法先将结构划分为n个子区域,将损伤引起的结构前n阶模态频率变化比与损伤区域的关系输入概率神经网络,建立系统,进行损伤子区域判定;然后将结构损伤子区域内第二阶杆端应变模态变化量与节点损伤位置和损伤程度的关系输入径向基神经网络,建立系统,进行损伤位置和损伤程度具体诊断。数值仿真分析结果表明,此方法可对多层及高层框架结构的地震节点损伤做出成功诊断,且具有较好的抗干扰能力。

无粘结预应力混凝土框架火灾下结构反应分析

对五榀单层单跨无粘结预应力混凝土框架模型分别进行了常温加载破坏试验,以及不同恒载、不同升温曲线、不同预应力度下的火灾试验,对火灾中结构反应进行了分析研究。编制了火灾过程中的结构反应分析程序,进行温度场计算机模拟,对火灾进程中结构的变形进行计算,并由试验验证。

考虑施工过程和收缩徐变的框架结构简化分析

研究了混凝土的收缩徐变对框架结构受力的影响。首先根据线性徐变的迭加原理,推导了混凝土构件截面在多级荷载作用下的徐变估算公式,该式可以考虑加载龄期、加载速度、构件厚度以及环境相对湿度对徐变的影响;然后给出了考虑施工过程和收缩徐变影响的框架结构竖向位移和位移差的计算方法。用该方法对一高层框架进行收缩徐变分析,结果表明:该方法简单实用,可以在超高层建筑结构设计中估算收缩徐变时使用,收缩徐变对框架结构的受力影响较大,在工程设计和施工中不能忽略其影响。

反复荷载下预压装配式框架接合部受力性能

通过两榀预应力预压装配式梁柱组合体在低周反复荷载下的试验,了解了预压装配式框架节点两侧梁端应变分布及受力状态,确定了梁端组合截面屈服荷载和极限荷载,并给出接合部正截面承载力的计算方法。试验表明,反向加载存在掀起效应。从控制变形和裂缝的角度来考虑,应将承载能力予以折减。

新型装配整体式预应力混凝土框架结构体系建造关键技术

预制预应力混凝土框架结构体系结合了预制混凝土结构与预应力混凝土技术的优势,具有构件自重小、结构整体性好、变形恢复能力强等优点,在大开间住宅、公共建筑与工业建筑中具有广阔的应用前景。重点介绍了一种新型装配整体式预应力混凝土框架结构体系,该体系由预制柱、预应力叠合梁和现浇节点核心区组成,并采用后张、连续、曲线预应力筋;阐述了体系深化设计要点、难点及相应的构造措施;研究提出了钢筋精准定位、多层柱交叉安装施工、预制构件中后张预应力实施等成套建造技术,解决了大跨度预制结构施工中的重难点问题,大大提高了施工效率;在某项目中得到成功应用。

预制预应力混凝土框架结构形式及设计方法研究

与现浇混凝土相比,预制混凝土结构具有一些显著的优点,如可提高施工速度,减轻工人劳动强度,保证结构质量等。此外,预制预应力混凝土还是减少混凝土变形裂缝,提高结构耐久性的一种途径。介绍了预制预应力混凝土结构在国内外的研究现状,并着重介绍了一种采用通过后张预应力筋将预制构件连接在一起所形成的柔性连接预制框架结构,在对其进行试验研究和理论分析的基础上给出了设计过程中的一些要点。

大型预制预应力混凝土空间结构试验研究

以上海旗忠网球中心预制预应力混凝土看台结构为原型,设计了1∶15缩尺模型,在国内首次开展了大型预制预应力混凝土空间结构单调静力全过程试验研究与非线性有限元分析,重点研究了结构的破坏形态、破坏机制以及裂缝发展、预应力筋应力增量、钢拉杆应力和截面曲率等的变化规律。研究表明:结构由于径向主梁根部混凝土的压碎而导致破坏;在设计荷载作用下结构基本处于弹性工作状态且整体性能良好;裂缝最早出现在相邻预制斜梁的环梁一之间的拼缝处;在加载前期64根预制斜梁在预应力的作用下能够较好地实现共同工作,而在加载后期各预制斜梁则形成局部受力机制单独承载,并最终在径向主梁根部发生压弯破坏;结构有较大的安全储备和变形能力,结构整体位移延性系数达到了2.04。本文研究成果可为大型预制预应力混凝土空间结构的推广和应用提供试验与理论依据。

张拉施工方案对预应力混凝土多层框架梁设计的影响

多层预应力混凝土框架结构的施工多采用“逐层浇筑,逐层张拉”或“数层浇筑,数层张拉”的施工方案,而现行设计方法是假定“整体浇筑,整体张拉”的施工方案进行设计计算.显然设计的计算模型与实际施工方案不吻合.由于在“逐层浇筑,逐层张拉”时,下层张拉对上层未建结构内力无影响,因此结构内力的设计值与实际值将出现偏离.本文根据结构力学原理分别建立了现行设计法中预应力综合弯矩和次弯矩偏离实际值大小的相对差公式;结合施工的具体情况对预应力混凝土框架梁进行了计算分析.框架梁内力的设计值偏离实际值的大小受张拉施工方案、所在层、所处部位、结构的跨数、梁柱线刚度比、荷载等各种因素的影响.当采用现行设计法以整榀框架为计算模型时,按本文提供的方法对框架梁控制截面处内力进行修正,可以满足抗裂和承载力的要求.

低周反复荷载下预压装配式预应力混凝土框架抗震性能试验研究

文章通过对一榀预压装配式预应力混凝土框架在低周反复荷载作用下的试验,深入研究了预压装配式预应力混凝土框架的裂缝分布、破坏形态、滞回曲线及位移延性等抗震性能。研究结果表明,预压装配式预应力混凝土框架具有良好的抗震性能。