新型装配式钢框架结构建筑体系研究与应用

近些年,我国开始大力推进装配式钢结构建筑的应用,国家和地方政府也相继推出多个政策来鼓励和促进其应用和推广,因此,装配式钢结构建筑体系得到了广泛的发展。东南大学、浙江东南网架股份有限公司、北京津西赛博思建筑设计有限公司以及天津大学等研究机构和企业依托"十三五"国家重点研发计划项目"新型框架钢结构体系建筑产业化技术与示范",针对当前装配式钢框架体系建筑在应用中存在的梁柱外露、工业化程度低、施工复杂等问题,提出多腔柱钢框架-支撑、多腔体框架-钢板组合剪力墙、新型框架-核心筒以及钢管混凝土组合异形柱框架结构等新型钢框架结构建筑体系,并对新体系建筑中的关键技术开展深入研究和工程应用,提高了我国装配式钢结构建筑的技术和应用水平,有利地促进了我国建筑工业化的发展。

装配式钢结构建筑集成系统创新与实践

针对装配式钢结构建筑特点,分析了目前发展存在的问题,通过对装配式钢结构建筑集成技术体系和项目管理模式发展思路的研究,提出了结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的关键技术创新,以及工程总承包管理模式和BIM信息化管理平台的管理模式创新。

灌浆墙体中考虑面板支撑作用抗弯承载力分析

采用有限元分析对面板灌浆墙这一组合墙体形式的抗弯承载能力进行分析,在建立有限元模型时,考虑了面板的支撑作用,并对几个影响因素分别进行分析,确定了一种较合理的模型,结果分析表明:面板对墙体截面的抗弯承载能力有较大幅度的提高,设计时不可忽略,此外填充料、板拼缝等因素都对墙体抗弯承载力也有一定影响。

桁架式预制复合保温围护墙体考虑蒙皮效应的抗弯承载力分析

本文对一种组合墙体的抗弯承载能力进行有限元分析。根据分析结果可知，考虑面板蒙皮效应后，墙体正截面抗弯承载能力有较大幅度的提高，计算结果可作为工程设计参考依据。此外，墙体夹芯材料、面板拼缝等其它构造影响因素也不可忽略。

桁架式多腔体钢板组合剪力墙短墙轴压性能试验研究

对14个桁架式多腔体钢板组合剪力墙短墙试件进行了轴压试验,研究腔体端柱、钢筋桁架节点间距以及钢筋直径对试件的破坏形态、承载力和延性的影响规律。结果表明:钢筋直径、钢筋桁架节点间距以及端柱的不同形式,对试件的极限承载力与屈服强度具有一定的影响,内部桁架增强了钢板与混凝土之间的协同工作能力,使得试件的极限承载力及屈服强度均有所提高。

单面受火桁架式多腔体钢板组合剪力墙抗火性能试验研究

为研究桁架式多腔体钢板组合剪力墙的抗火性能,对2榀墙体开展了ISO-834标准升温条件下单面受火试验,墙体分别为无防火保护和采用厚20 mm的厚涂型防火涂料保护,试验结果表明:1)无防火保护的墙体因丧失隔热性而达到耐火极限;2)厚涂型防火涂料厚度对墙体的耐火极限影响显著,有防火保护的墙体耐火极限可达180 min以上,比无防火保护的墙体提高至少1倍。

桁架式多腔体钢板组合剪力墙轴压稳定性能研究

多腔体钢板组合剪力墙由两块外侧钢板和内部填充混凝土组成,通过连接键形成组合作用。为此,提出一种新型桁架式连接键,可有效延缓钢板屈曲并提高墙体整体性能。采用ANSYS有限元软件对墙体性能进行模拟,通过试验数据对比,验证有限元模型的有效性。基于此模型,进行了参数化分析,研究了钢板厚度、钢筋桁架间距、墙体高厚比等关键参数对墙体性能的影响规律。结果表明,增加钢板厚度能延缓钢板屈曲,提高墙体承载力;增大桁架间距会减弱桁架对钢板的约束效果,降低墙体承载力;而改变墙体高厚比会影响墙体的破坏模式。

桁架式多腔体钢板组合剪力墙与H型钢梁连接节点抗震性能研究

基于桁架式多腔体钢板组合剪力墙的构造特点,提出了4类不同构造的桁架式多腔体钢板组合剪力墙与H型钢梁节点,针对性地设计了4个代表性的桁架式多腔体钢板组合剪力墙与H型钢梁节点足尺模型(标准节点、盖板节点、立板节点和全板节点),采用有限元软件ANSYS对试件进行三维非线性有限元模拟。结果表明:4个节点最终在竖向外肋板端部钢梁翼缘开裂而破坏,均能实现"塑性铰外移"的预期目标;滞回曲线均呈饱满的梭形,抗震性能良好,因此所提出的节点满足GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》的设计要求,可以在桁架式多腔体钢板组合剪力墙结构中应用。

桁架式多腔体钢板组合剪力墙抗震性能试验研究

通过对不同轴压比的3片墙体试件的拟静力试验,对桁架式多腔体钢板组合剪力墙的破坏模式、承载能力、刚度退化、耗能能力、整体水平变形及剪切变形等进行了探究和分析。结果表明:此组合剪力墙承载力较高并具有良好的延性和耗能能力;高宽比为2. 0时,试件的破坏特征以钢板局部剪切屈曲、端柱钢管压屈和撕裂以及混凝土压碎为主,试件的剪切变形占整体水平变形的20%~40%,试件均发生了剪压破坏;轴压比对试件的抗剪承载力和刚度退化的影响较小,轴压比较小时试件具有较好的延性。