装配式建筑梁柱节点疲劳损伤检测方法研究

常规的装配式建筑梁柱节点疲劳损伤检测主要采用梁柱图像分析实现,忽略了节点内部损伤的影响,导致检测结果相对变化量系数与实际系数的差值较大。本文对装配式建筑梁柱节点疲劳损伤检测方法进行了研究,于装配式建筑梁柱周围布置测点对梁柱节点的应变状态进行分析;根据分析结果,结合梁柱内部能量耗散值,计算节点疲劳损伤能量系数;将该系数作为节点应变能密度因子分析节点轴向力,由此得出检测的梁柱节点疲劳损伤值。实验结果表明,所提方法应用后梁柱节点疲劳损伤检测结果表现出的相对变化量系数差值较小,检测结果准确率较高,满足了装配式建筑梁柱安全运维工作的现实需求。

部分包覆钢-混凝土组合梁柱节点抗震性能试验研究

为研究不同连接构造的部分包覆钢-混凝土组合梁柱节点(PEC梁柱节点)的抗震性能,对2个PEC梁柱节点试件进行了拟静力加载试验,研究了低周往复荷载作用下PEC梁柱节点试件的破坏现象、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力和刚度退化等抗震性能。结果表明:强轴连接PEC梁柱节点的滞回曲线呈梭形和弓形,在达到极限承载力后仍能保持一定的延性和耗能能力;弱轴连接PEC梁柱节点牛腿与梁间的焊缝处发生破坏,未展现出预期的耗能能力,PEC梁仍在弹塑性状态,没有达到极限状态;PEC梁柱节点核心区混凝土替换为加劲肋板后,试件仍具有较好的承载力、延性和耗能能力,刚度退化规律无明显变化,且强轴连接节点与弱轴连接节点刚度变化规律基本一致;PEC柱牛腿设计过短会导致焊缝连接处断裂,试件延性和耗能能力得不到发挥,剩余刚度较大。

装配式冷弯厚壁型钢半刚性梁-柱节点抗震性能试验研究

冷弯型钢在装配式结构中应用具有天然的优势,为了扩展冷弯厚壁型钢结构的使用范围,克服冷弯厚壁钢的缺点,设计6个新型分层装配式“十字型”梁-柱节点,进行循环加载试验,对梁-柱节点的破坏模式、初始刚度、骨架曲线、等效黏滞阻尼系数、能量耗散系数、割线刚度、滞回曲线和关键部位应变分布进行研究,主要得到以下结论:通过螺栓和节点板的滑移,半刚性节点具有一定的耗能能力。增设高强螺栓可以提高梁柱节点的承载力,初始刚度和耗能能力也得到提高,避免梁端与连接板孔壁承压。增加可更换节点翼缘板,对梁-柱节点的破坏模式没有明显影响,承载能力、耗能能力、初始刚度分别得到较大提高。

装配式钢筋混凝土梁柱螺栓连接节点抗震性能试验

提出了一种干式装配式梁柱节点,该节点由核心区梁端外包钢套筒与柱预留孔洞实现螺栓连接。为了验证节点构造的合理性,揭示其受力工作机理,设计并制作3组节点试件,以轴压比和螺栓等级作为试验变量,进行了3个工况的低周往复拟静力破坏性试验。研究节点破坏形式及抗震性能,得到试件的滞回曲线和骨架曲线,分析节点的荷载特征值、延性、耗能和刚度退化。试验结果表明:3个试件的破坏均发生在梁端,节点核心区均没有破坏,满足“强节点弱构件”设计要求;试件滞回曲线饱满,延性系数均大于3.6,黏滞阻尼系数均大于1.5,具有良好的抗震性能;降低螺栓等级能提高节点刚度,但对节点承载力影响有限;增大轴压比时,刚度显著提高,但延性和耗能能力有所降低。在试验结果的基础上,采用ABAQUS对节点进行参数化分析,得出不同参数变化对节点力学性能影响,使试验更有对比性、分析更全面、结论更准确。

地铁车站顶层高强钢筋节点抗震性能试验研究

研究目的:地铁车站顶板上方由于铺设管线需要,要求覆土较厚,造成顶板荷载较大,导致顶梁截面增大;由于城市路面宽度限制,需减小柱截面,以节约地下使用空间,形成“强梁弱柱”的结构形式,对结构抗震带来不利影响。为提高地铁车站顶节点抗震性能,本文以某地铁车站梁柱节点为研究对象,制作缩小尺寸(缩尺)模型试件,开展低周往复试验,研究柱中配置高强钢筋对顶节点破坏形态、承载能力、耗能能力等抗震性能指标的影响。研究结论:(1)柱中配置高强钢筋和普通钢筋的节点,均为强梁弱柱式的破坏形态,但配置高强纵筋能够减轻顶层梁节点处柱的破坏程度;(2)在柱中配置高强纵筋能够明显提升顶层梁柱节点的承载和变形能力,延缓刚度退化速率,提高耗能能力,从而改善节点抗震性能;(3)本研究成果可为以地铁为代表的复杂地下结构梁柱节点的设计优化提供一定的理论参考。

节点加强下UHPC加固RC方柱抗震性能研究

目的为解决超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)在加固钢筋混凝土方柱中与基础的脱黏问题,方法在节点加强下采用UHPC对钢筋混凝土方柱进行加固。为验证该加固方法的有效性,设计并制作4个试件,以加固与否、不同轴压比(0.2,0.4)为参数,对各试件的延性性能、累计耗能、峰值承载力等抗震性能指标进行分析。结果试验结果表明,UHPC节点加强加固柱的延性系数、累计耗能最高提升了15.7%,76.4%,承载力最大提升了37.6%,并且加固柱滞回曲线的捏拢效应有所改善,这是因为:一方面,采用节点加强可以增大UHPC加固层与基础顶面的黏结应力,使UHPC加固层与核心混凝土具有非常良好的协同工作作用;另一方面,UHPC加固层可以限制混凝土开裂和塑性铰区纵筋屈曲,从而提高塑性铰区的转动能力。随着轴压比提高,试件承载力呈上升趋势,但延性性能和累计耗能均有所下降,这是因为UHPC中的钢纤维具有桥联作用,抑制了水泥基体裂缝的发展,使UHPC加固层剥落不严重,对高轴压比试件的破坏形态改善较为明显。最后提出一种基于平截面假定的UHPC节点加强加固柱的压弯承载力计算方法,计算结果与试验结果的比值均大于0.85,具有较高的精度,验证了该计算方法的合理性。结论研究成果可为节点加强下UHPC加固RC方柱的实际工程应用及设计提供试验依据和理论参考。

钢结构梁柱加固节点框架损伤演化过程数值模拟分析

为研究不同因素对钢结构梁柱加固节点框架演化过程损伤的影响,选择4个钢结构梁柱加固节点框架试件作为实验对象,在其他条件不变基础上,改变试件轴压比、钢盖板厚度以及混凝土强度,用ABAQUS软件对钢结构梁柱加固节点框架进行模拟,观察损伤演化过程的应力云图情况,并对屈服位移与峰值位移进行统计。结果表明:轴压比以及钢盖板厚度对受力性能影响不大,混凝土强度对受力性能影响较大,并且随着混凝土强度的增加,钢结构梁柱加固节点框架的承载力也在增加,在节点框架设计时,应适当增加混凝土强度,提高节点框架承载力。

新型装配式软钢阻尼器梁柱节点的抗震性能及其时程分析研究

本文研究的是一种软钢阻尼器梁柱节点,并根据有无软钢阻尼器模拟的框架结构,在不同的地震波进行时程分析,为该节点的设计和建筑施工提供参考。利用ABAQUS有限元软件的数值模拟,对有无软钢阻尼器两种节点建模分析,从两种节点的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、刚度退化等抗震性能进行定量分析。结果表明有阻尼器的节点各力学性能均强于无阻尼器的节点,并且在有控情况下可以显著消耗建筑结构的地震能量,减小地震反应。因此本节点在有控情况下有利于装配结构在高烈度地区的推广使用,可以有效提高装配式结构的抗震性能,为装配式建筑施工在实际应用中提供参考。

钢结构半刚性连接节点研究现状

半刚性连接具刚度、延性和载荷能力,抗震性能优越,施工难度低,是实用且经济的连接方式。但半刚性连接受力复杂,力学特性分析难度大,且国内规范中缺乏针对性的分类标准和设计方法。综合国内外文献规范,简述了梁柱节点的分类及特点,详细介绍了钢结构半刚性节点连接类型、研究方法和研究成果,通过分析当前研究进展,指出未来所需研究的问题与方向,为钢结构半刚性节点研究、设计与实际运用提供思路与参考。

襄阳东站柱分叉铸钢节点缩尺模型试验研究

襄阳东站在南、北两端区域采用柱分叉支承钢屋盖以减小屋盖悬挑长度,柱分叉节点考虑到建筑美观要求及受力复杂等因素采用了铸钢节点型式,论文对柱分叉铸钢节点进行了1/2缩尺模型加载试验验证,详细介绍了试验加载装置、加载方案、试验现象及试验结果,有限元对比分析结果与加载试验吻合较好,结果表明柱分叉铸钢节点构造合理、承载力高,薄弱部位出现在与铸钢件相连的接长钢管上,满足强节点弱构件、强连接弱构件的设计要求。

C型钢缀板柱的有限元模拟方法研究

缀板柱以其制造简便、稳定性高且价格低廉的优势,在工程钢结构中得到了广泛应用,如何准确模拟缀板与立柱之间的连接情况,是工程结构有限元模拟时的重要问题。文章采用有限元软件ANSYS,研究C型钢缀板柱中缀板与立柱之间连接情况的有限元模拟问题,通过对比单元整体建模与节点耦合建模的模拟结果,分析了节点耦合连接方法的模拟原理并提出了使用时的注意事项。计算分析表明:整体建模模拟效果较好但不便于模型修改和精细化模拟,节点耦合便于修改但需要考虑耦合方法和连接面积。文章提出的简化统一耦合方法模拟效果好,适应性强,对于工程实践中的有限元模拟工作具有一定指导意义。

不同构造下的钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究

与普通节点不同,钢管混凝土柱-钢梁节点在地震作用下更容易发生破坏,为了提高钢管混凝土柱与钢梁连接节点的抗震性能,进行了不同构造下的钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究。以预埋锚杆构造的两种钢管混凝土柱-钢梁节点和钢梁穿透式构造的钢管混凝土柱-钢梁节点为研究对象,在梁体中部设置了横向支承,采用层间位移角控制周期性荷载,当地震荷载不同时,测试了3种构造钢管混凝土柱-钢梁连接节点的抗震性能。结果表明,钢梁穿透式构造的钢管混凝土柱-钢梁节点对地震具有较高的承载能力,弱化伸缩梁端节点的构造方法符合抗震设计要求,通过端板的屈曲可以消散大部分能量,具有强大的耗能能力。

杭州电竞中心基础及地下室设计

杭州电竞中心项目采用桩基、筏板基础等多种基础形式,采用YJK软件进行多种基础形式之间的沉降差计算,并提出多种基础形式运用于同一建筑物时的加强措施。对于三面覆土、一面开敞地下室的不平衡水、土压力问题,利用桩基抵抗不平衡水、土压力,并提出相应的加强措施。将抗拔桩、无粘结预应力抗浮锚杆以及排水泄压多种抗浮技术应用于本工程,基于连通器原理的排水泄压主动抗浮技术的应用,大大减少抗浮锚杆的数量,获得了良好的经济效应;对于工程中多向框架梁与斜柱的连接节点,采用圆形柱帽有效约束各个方向相交的框架梁,并采用ABAQUS进行了有限元分析来模拟其受力性能,证明连接节点的可靠性。最后介绍了下沉庭院大跨度无柱弧形楼梯的设计,并对其进行舒适度验算,结果满足规范要求。

钢混组合结构梁柱节点施工工艺与质量控制

研究了钢混组合结构梁柱施工节点施工工艺与质量控制措施,在掌握结构特点与节点结构类型的基础上,从焊接钢筋、穿孔钢筋结构、套筒连接、钢梁搭接钢筋等多个方面,分析了钢混组合结构梁柱节点的主要施工工艺,同时,提出了原材料、施工调查、型钢件的安装、钢筋绑扎、牛腿板加工等方面的施工质量控制措施。

装配式钢结构梁柱连接节点设计要点及施工工艺研究

近年来,装配式钢结构建筑作为一种高效、环保、经济的建筑形式,得到了广泛的应用。梁柱连接节点作为钢结构的重要组成部分,其设计合理性、制造和施工质量直接关系整个结构的安全性和稳定性。基于此,文章首先论述了装配式钢结构梁柱连接在建筑中的应用及装配式钢结构梁柱连接节点国内外研究现状,随后分析了连接节点的类型及节点设计要点,主要包括工字形柱与梁节点设计、钢管柱与梁柱节点设计及梁柱节点域的加强设计,最后讨论了节点施工工艺,以供参考。

通号电化科创大厦超限高层结构设计

通号电化科创大厦结构高度121.35m,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系。结构设计采用了钢管混凝土外框柱、密肋楼盖及双连梁以达到更优的建筑使用空间。结合地层情况及摩擦型桩基的特点,基础设计采用了考虑桩土共同作用的设计思路,分别通过国内规范考虑承台效应的方法及参考国外文献的方法对桩土分担比例做了计算并按其结果进行了应用。本工程有多项不规则项,为超限高层结构。采用YJK和ETABS软件对结构进行了静力弹性分析,两种软件的分析结果较为吻合且均满足规范要求。采用Perform 3D软件对结构进行了罕遇地震下的动力弹塑性分析,根据分析结果对结构在罕遇地震下的抗震性能进行了评估,结构能够满足罕遇地震下预期的抗震性能目标。钢管混凝土柱与混凝土梁的连接节点为本工程的关键节点,针对该连接节点以往做法存在的问题,本工程设计了一种开大孔的连接节点并进行了节点有限元分析,结果表明节点具有一定的安全储备。最后,对密肋楼盖的建模模拟情况及计算结果进行了讲述。

钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点耐火性能分析

目的 研究钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点耐火性能,为实际工程提供参考。方法 通过ABAQUS有限元分析软件建立ISO-834标准火灾下钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点的温度场模型和力学模型;在试验与有限元模拟相吻合的基础上,分析此类构件空间节点的温度场分布、破坏模态、变形和内力分布等工作机理。结果 由于梁板的保护作用,节点区温度远低于非节点区;当梁、柱火灾荷载比相同,梁由2根增加至3根、4根时,空间节点耐火极限分别降低了41.58%和43.75%;高温和轴向荷载的共同作用下,内部钢管混凝土承担内力从常温的43.27%增加至180 min的52.9%。结论 钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点具有较好的耐火性能,能够满足实际工程中对耐火性能的要求。

装配式混凝土框架节点抗震性能研究进展

装配式混凝土框架结构,凭借其施工速度快、质量可控及造价低廉等显著优点,已在建筑领域得到广泛应用。然而,在地震易发区,该结构的抗震性能仍待提升。梁柱节点作为该结构体系中的关键部分,其抗震性能研究尤为重要。文中总结了5种常见的装配式混凝土框架梁柱节点连接方式,并深入分析了它们在抗震性能方面的研究进展及各自的优缺点,展望了装配式混凝土框架节点抗震性能研究的未来趋势,为后续相关领域研究者提供参考。

基于BIM技术的房建梁柱节点配筋优化和成本研究

以天津生态城南部片区15号地块公屋二期2C期项目梁柱节点钢筋稠密的房建工程实践为例开展分析,该工程绑扎钢筋空间狭小导致时常出现钢筋绑扎间距不合规范要求,并容易出现梁柱钢筋碰撞、钢筋数量和设计数值不匹配、钢筋具有较高损耗率且加工措施十分烦琐等问题。为此,文章结合BIM技术和精益建造技术,依托Revit构建梁柱节点三维模型并对梁柱节点进行参数化分析,优化钢筋配置,有效解决了钢筋避让等施工重难点,同时BIM技术的应用能够辅助开展钢筋智能化加工,有效提高钢筋加工速率的同时也降低了生产损耗,具有广泛的应用价值。

C型卡槽抗剪连接件力学性能分析

为解决传统柱-柱连接精度要求高而导致施工效率低下的问题,设计了一种C型卡槽抗剪连接件。通过6组C型卡槽抗剪连接件的推出试验,分析新型连接件的荷载-滑移特性,探讨型钢的预埋长度、黏结周长以及型钢的位置对卡槽极限承载力和黏结滑移性能的影响,并给出了试件的本构模型。结果表明:C型卡槽抗剪连接件极限平均黏结应力较文中对比的型钢混凝土提高了45%~87%;型钢的预埋长度和黏结周长的增加能够有效的提高试件的黏结滑移性能,型钢的位置变化对黏结滑移性能影响不大;较传统型钢混凝土,C型卡槽更好地约束了灌浆料的横向变形,赋予试件良好的延性,能够有效避免灌浆料的开裂。