叠合型PBL连接件推出试验及承载力研究

PBL连接件由于其较高的承载力和刚度,良好的延性和抗疲劳性能,在组合结构中被广泛应用。为进一步研究约束强弱对叠合型PBL连接件受力性能的影响,考虑贯穿钢筋直径、开孔孔径以及约束状态3个影响因素,设计制作7组叠合型PBL连接件,进行推出试验,观察试件的破坏过程和破坏模式。基于国内外推出的试验结果,量化分析了横向钢筋约束、贯穿钢筋直径及开孔尺寸等因素对PBL连接件受剪承载力的影响,建立了抗剪承载力计算公式。结果表明:PBL连接件孔内混凝土榫发生双面剪切破坏,贯穿钢筋产生弯剪变形,且内部混凝土榫剪切面平滑度和孔中贯穿钢筋的弯剪变形程度受到横向钢筋约束强弱的影响。配有贯穿钢筋及横向钢筋试件的荷载-滑移曲线均出现了二次强化效应,横向钢筋的约束使连接件荷载-滑移曲线峰值后保持稳定的持荷能力,显著提高了连接件的承载能力。考虑了横向钢筋约束非线性影响和多孔耦合作用的PBL连接件承载力计算公式具有更好的精度,可适用于有、无贯穿钢筋的构件设计,物理意义明确,应用范围更加广泛。

浅论泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体的发展应用

介绍了泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体的概念、类别及基本构造。简述其应用领域、技术研究及优越性,并对泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体的发展进行了展望。

新型墙体材料的发展分析

本文就新型墙体材料进行了分类介绍,概述新型墙体材料的发展遵循原则、国内发展状况、国内外差距,对其在国内发展存在的问题进行分析总结。

多高层模块化结构及建造技术研究进展与未来趋势

模块化结构相比传统的结构形式具有建造效率高、标准化程度高、节省劳动力、低碳环保、安全可靠等优点,在新型建筑工业化背景下表现出极大的发展潜力。随着经济社会的发展,近年来模块化结构逐渐向多高层方向发展,在受力性能和建筑技术等方面面临更大的挑战。为促进多高层模块化结构的研究和应用,对模块化单元、模块化结构、结构力学性能及设计要求、模块化建造技术的研究现状进行了总结。对模块化单元进行分类,对比不同类型模块化单元的优缺点和适用范围;介绍适用于多高层建筑的模块化结构及其工程应用;梳理模块化结构在各类荷载作用下的受力性能的研究和相关设计标准;总结现有的模块化建造技术,根据建造顺序详细梳理模块化建筑施工的各个环节。目前,多高层模块化结构在连接节点、体系分析、高性能材料应用、标准规范、安装装备和一体化设计等方面还存在不足,需要综合考虑全流程建造环节开展系统性研究,加强各专业协同,形成多高层模块化技术体系。

基于多目标性能的高强钢组合K形偏心支撑框架塑性设计方法研究

高强钢组合K形偏心支撑框架结构(K-HSS-EBFs)作为一种典型的双重抗侧力体系,可以实现结构抗震设计中多道设防的目标。针对传统K-HSS-EBFs性能设计方法中无法考虑多水准抗震设防目标以及支撑-框架体系剪力分配的问题,对基于多目标性能的K-HSS-EBFs塑性设计方法进行修正。通过考虑结构后屈服刚度变化得到K-HSS-EBFs的三折线能力曲线,采用能量平衡原理计算支撑-框架体系在不同性能目标下的弹性和弹塑性剪力分配,从而对结构进行弹塑性设计。采用修正的设计方法设计了一个6层的K-HSS-EBFs结构算例,建立OpenSees有限元模型,选取20条地震波对其进行不同强度地震作用下的弹塑性时程分析。结果表明:采用所提设计方法设计的K-HSS-EBFs实现了结构预期的破坏模式以及不同强度地震作用下的位移延性需求和剪力分布模式;从多遇地震到罕遇地震,算例模型中框架跨所承担的基底剪力占比由29%提高到44%,满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中对于多道设防体系内力重分布后的结构总基底剪力分配要求。

高强钢组合偏心支撑框架抗震性能远程协同试验研究

高强钢组合偏心支撑框架不仅在承载力上有显著优势,同时还有较强的抗震功能。在罕遇地震的作用下,低屈服点钢材的消能梁段首先屈服耗散地震能量,而采用高强钢材的框架梁柱仍能保持弹性,实现结构的震后功能快速恢复。远程协同试验是在子结构拟动力方法的基础上,结合运用先进的网络技术研发而成的新型试验方法。即把体积较大的结构划分成多个子结构,并在多个实验室内开展试验以及仿真工作,通过网络信息技术将所有子结构结合起来完成协同任务,从而完成综合抗震测试。为进一步研究高强钢组合偏心支撑框架结构的抗震性能,以一个局部单层的三层多跨高强钢组合偏心支撑框架为原型,进行了缩尺比例为1/2的结构模型的远程协同试验。建立了一套远程协同试验系统,该系统主要涵盖以下三部分:其一为OpenSees软件,其主要作用是创建对应的模型并进行研究;其二为OpenFresco平台,其主要功能是保障数据的顺利通信;其三为试验加载体系。其中OpenSees和OpenFresco在通信过程中主要应用TCP/IP协议,OpenFresco和试验加载体系主要基于MTS CSI试验接口软件进行连接。远程协同试验模型包括三层多跨K形偏心支撑组合钢框架和单层Y形偏心支撑钢框架两部分。试验过程中,挑选出左侧跨带有K形偏心支撑的三层钢框架,以此为试验子结构1,之后在当地实验室展开试验;挑选出右侧跨带有Y形偏心支撑的单层钢框架,以此为试验子结构2,之后在距离本地50 km的实验室内展开试验,同时以中部四跨为数值子结构,于OpenSees软件内进行仿真。该模型高1 800 mm,所对应的方向跨度为2 825 mm,消能梁段尺寸为350 mm。所对应的柱截面为H125×125×8×10,梁截面为H140×100×8×10,K、Y形偏心支撑所对应的消能梁段截面分别为H140×100×6×10、H180×100×6×10,支撑截面为H100×100×6××10。在本框架中,梁、柱均使用Q460C钢,消能梁段与支撑主要使用Q345B钢。通过远程协同试验研究该新型钢结构体系的变形特征、位移响应、滞回性能及应变发展情况等。通过试验研究得到以下结论:1)远程协同试验模型于4种地震波的影响下所产生的位移响应都为三角形分布。在地震作用下,所产生的层间侧移角上限为1/610与1/201,满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》的相关规定。8度罕遇地震作用下,三层仍处于弹性阶段,二层比一层出现了更加明显的滞回环。2)由试验子结构1的测点应变分析可知,各层变形主要集中在消能梁段的腹板处。在8度罕遇地震作用下,应变曲线的斜率小幅度下降,这表明模型结构的刚度出现了下降。由试验子结构2的测点应变分析可知,消能梁段腹板处的应变值和连接节点处框架梁下翼缘的应变值最大,由于消能梁段采用了普通钢材,在地震作用下先进入塑性耗散能量,能够实现多道抗震设防的目的。