带钢筋桁架楼承板的PRC连梁抗震性能试验研究及数值分析

为适应超高层建筑以及现代工业化住宅建筑体系迅速发展的需要,提出了一种带钢筋桁架楼承板的新型钢板-混凝土组合(plate-reinforced composite,PRC)连梁。通过拟静力试验,分析了不考虑楼板作用、带普通钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)楼板及带钢筋桁架楼承板PRC连梁的破坏形态、承载能力、变形能力和耗能能力等。在此基础上,采用ABAQUS软件分析在不同峰值荷载作用下钢筋桁架楼承板PRC连梁的混凝土、钢板和钢筋骨架的应力发展情况。研究结果表明:钢筋桁架楼承板的设置能显著提高小跨高比PRC连梁的受剪承载力、耗能能力和延性,设置楼板能显著提高连梁的峰值荷载,且带钢筋桁架楼承板对PRC连梁承载力的提升比带普通RC楼板更强,其连梁试件PRC-S3的正向峰值荷载比不带楼板连梁PRC-NS1和带普通RC楼板连梁PRC-S2分别提升了31%和18%,但带楼板连梁在梁板交界处产生通缝之后连梁的刚度退化较为严重;带钢筋桁架楼承板的PRC连梁具有优越的耗能能力,在连梁跨度范围内均出现了显著的对角压杆,主压杆及其衍生压杆共同构成桁架作用来承受剪力;楼承板桁架上下弦钢筋以及连梁纵筋均在连梁根部位置出现应力集中,且连梁试件PRC-S3破坏点对应的累积耗能是不带楼板试件PRC-NS1的1.39倍。

高贝利特硫铝酸盐水泥在免拆钢筋桁架楼承板中的应用

装配式叠合楼板是由预制混凝土底板和现浇钢筋混凝土层叠合而成的装配整体式楼板。对比分析了装配式叠合楼板、钢质楼承板、纤维水泥板楼承板、细石混凝土免拆钢筋桁架楼承板的生产工艺与性能特点。重点分析了采用高贝利特硫铝酸盐水泥制作的细石混凝土免拆钢筋桁架楼承板的工艺特点及性能。高贝利特硫铝酸盐水泥细石混凝土底板吊装速度快、脱模时间短、低温免蒸养、免拆模;底板密度较小、收缩变形量小、抗压强度高、吸水率小、跨度大。

异形双曲面楼承板节点构造及施工方法

为解决异形双曲面钢筋桁架组合楼板施工的难题,对某工程异形双曲面楼承板施工过程中的几种技术措施进行分析和总结,形成较为完整的施工工艺。总结的单元化、以直代曲等技术可为滑雪场、商业楼等异形双曲面钢筋桁架组合楼板施工提供借鉴。

装配式底部不出筋密拼叠合双向板承载特性

为探究不同参数对密拼叠合双向板承载性能的影响,通过对密拼叠合双向板在现浇层厚度、附加构造钢筋和接缝钢筋的构造分布采用数值模拟的方法进行多参数分析。结果表明:在保证上部受压钢筋、下部受拉钢筋和桁架钢筋分布方式相同的情况下,现浇层的厚度对密拼叠合楼板的挠度和抗弯承载力影响最大,接缝钢筋、构造钢筋对其影响较小。结合在四边固支下现浇双向楼板抗弯承载力挠度公式,得出四边固支下密拼叠合双向板抗弯承载力和挠度计算模型。

西藏某钢框架住宅结构设计

因钢框架结构相对混凝土结构具有自重轻、强度高、抗震性能好、施工周期短和节能环保等优点,在西藏某政府周转房设计中采用装配式钢框架结构形式,对钢框架结构在高层住宅中的应用进行技术探讨。首先,根据建筑布置及初步结构计算,确定钢框柱、梁、板的布置及截面尺寸;其次,用PKPM计算结构的各项性能指标;最后,进行节点和楼梯及防火设计。结果表明:结构模型的各项指标均满足现行规范要求,该设计方案是可行的,可供相关工程参考。

装配式双面叠合剪力墙施工技术及构造分析

随着我国装配式结构体系的发展和建筑节能化的推进,叠合剪力墙结构得到广泛的使用,与传统的现浇剪力墙相比,叠合剪力墙具有施工便捷、工业化水平高、成本低等特点。该文以某装配式双面叠合剪力墙住宅楼项目为依托,介绍装配式双面叠合剪力墙的工艺流程,总结施工过程中的控制要点,以保证叠合剪力墙的工程质量。同时借助数值分析软件对双面叠合剪力墙的构造措施展开分析,计算结果表明,增加桁架钢筋直径能提高竖向承载力;改为钢筋笼拉结形式可以提高延性和耗能能力。

四边简支钢筋桁架混凝土叠合板抗火性能试验研究

钢筋桁架混凝土叠合楼板由预制混凝土底板、钢筋桁架及现浇混凝土后浇层组成。预制板块间设置混凝土现浇带,受力钢筋在现浇带处搭接连接,形成整体楼板。通过4块四边简支钢筋桁架混凝土叠合板抗火试验,研究了叠合板在火和荷载耦合作用下的火灾行为,试验中考虑了不同后浇叠合层厚度和不同预制板拼装方式。结果表明:钢筋桁架混凝土叠合板在高温-荷载耦合作用下,预制底板与叠合层未产生明显脱离现象,火灾时叠合板仍具有较好的整体工作性能;板上表面沿现浇带与预制板结合面及钢筋桁架将产生纵向裂缝,最终结合面形成贯通裂缝,楼板被烧穿达到耐火极限,试验板的耐火极限均达到3 h;火灾时现浇板带板底混凝土爆裂严重,现浇带处采用搭接方式连接的钢筋外露,失去作用,双向板受力机理发生变化,形成由预制板和现浇带组成的沿预制板跨方向的单向板带,承载力大幅降低,火灾时板的剩余承载力宜按单向板计算;后浇层厚度小,预制板宽大、拼缝少,耐火极限短;钢筋桁架对保证火灾时叠合层与预制层共同工作起到关键作用。

钢筋桁架混凝土预制板的吊装及静力加载试验研究

随着板厚为50mm的钢筋桁架混凝土预制板(简称桁架预制板)在工程中的应用越来越多,有必要对其在施工短暂设计状况下的力学性能进行深入研究。因此,设计了板厚分别为50mm和60mm的桁架预制板各一块,对其进行吊装及静力加载试验。试验及数值模拟结果表明:板厚对桁架预制板的刚度及挠度的影响是比较大的,60mm板厚桁架预制板的初始刚度及开裂荷载分别为50mm板厚桁架预制板的3.99倍及1.4倍;采用板带法计算桁架预制板的截面应力是适用的;50mm板厚的桁架预制板,采用6吊点吊装,一般不会开裂,底板长度小于3600mm时,可采用4吊点吊装;在后浇混凝土施工阶段,当板长大于3000mm时,50mm板厚的桁架预制板至少需要布置3道临时支撑;当板长不小于5100mm时,则至少需要布置4道临时支撑。

考虑钢筋桁架楼承板的钢管混凝土框架抗连续倒塌性能

利用ABAQUS/Explicit对边柱移除工况下钢管混凝土柱-钢梁-钢筋桁架楼承板体系的抗连续倒塌性能进行研究。在确定材性选择、损伤定义以及建模方法的准确性的基础上,分析模型的竖向承载力与破坏模式、楼承板混凝土损伤云图、关键钢构件轴向应力,探究体系内梁柱的传力规律,并量化地分析主梁抗弯机制、主梁悬链线机制、楼承板机制所提供的竖向抗力。结果表明:在边柱移除工况下,钢管混凝土柱-钢梁-钢筋桁架楼承板体系表现了较好的抗连续倒塌能力;楼承板混凝土受拉损伤和钢筋桁架拉应力主要集中在上表面的负弯矩区和下表面的正弯矩区;镀锌钢底板拉应力和梁柱约束反力占比的变化过程侧面反映了抗力由破坏位置向非破坏位置传递的机制;加载前期G6主梁的压拱效应强于G1、G2主梁,但由于边柱失效工况的边界条件对G6梁的拉结较差,在加载中后期G6梁无法充分发挥悬链线作用;加载初始主梁抗弯机制和楼承板机制提供主要抗力,而当竖向承载力达到最大值时,主梁抗弯机制、主梁悬链线机制、楼承板机制抗力占比分别为42.7%、23.8%、33.5%。钢筋桁架楼承板对框架抗连续倒塌能力的贡献是不可忽略的,始终占总承载力的30%左右。

可回收底模式桁架板在超高层建筑的施工应用

装配式可回收底模式钢筋桁架楼承板克服了传统楼承板板底需设吊顶的缺陷,具有可回收底模重复利用,增加楼层净高、施工效率高、提高顶棚可装饰性等优点。以某超高层办公楼和公寓楼钢筋桁架楼承板施工为例,介绍了一种可回收底模式桁架板施工方法,能够更好地保证楼板底面的平整度和净高,可为其他类似项目提供经验。

钢筋桁架楼承板高温条件下力学性能试验研究

为了将钢筋桁架楼承板应用于预制装配式建筑中,论文对钢筋桁架楼承板在高温条件下的力学性能进行研究。根据钢筋桁架楼承板预制试件的结构与设计参数,分析两组试件的配筋情况,采用分级加载法施加荷载,利用框架式加热器加热试件,并研究试件的力学性能。试验结果表明,两组试件在高温条件下均有一定的抗压能力,其耐高温性能与力学性能好,可用于预制装配式建筑楼板体系中。

物流建筑高层仓库的结构设计

某物流园区项目主要建筑单体为高层仓库,文章结合高层仓库的特点进行了结构设计分析。高层仓库主体结构采用竖向框排架结构形式;楼面设计充分发挥了组合梁、钢筋桁架楼承板的优点,减轻了结构自重,免除了施工高支模;对钢屋面采用二维及三维的包络设计;对围护结构屋面檩条及墙梁的风荷载系数取《建筑结构荷载规范》和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》两者的包络值;对超长结构采用弹性膜方式考虑了温度应力。

大跨度体内钢索预应力桁架结构建造技术研究

本研究旨在介绍大跨度体内钢索预应力桁架结构建造技术,以墨玉县粮食仓储物流中心建设项目(平房仓)折线形混凝土屋架预制及预应力张拉工程为例进行讨论。该工程包括24榀跨度为30m的折线梁和24榀单体重量为15.62t的屋架,采用预应力混凝土折线形屋架。本研究从施工场地准备、施工用电、其他料场和加工厂布置等方面介绍了施工过程的控制技术。其中,场地需平整压实并进行磨光处理,施工用电需使用穿钢制保护套管并设置警示标志,所有材料进场存放需离地垫高。研究结果表明,合理的施工过程控制技术可保证大跨度体内钢索预应力拱形桁架结构的建造质量和安全性。

大跨度钢筋桁架楼承板吊挂支撑施工技术

随着国民经济发展,装配式钢结构建筑在工程中应用越来越多,钢筋桁架楼承板在钢结构体系中广泛使用,本应用技术主要解决大跨度钢筋桁架的质量控制,从材料、施工工艺等视角出发,保障了大跨度钢筋桁架的施工质量,保证了施工现场的施工便捷、快速、高效以及安全。基于此,本文展开相关的分析,期望带来借鉴。

钢桁梁桥超细长箱型杆件研制技术及应用

钢桁梁桥因刚度大、重量轻、施工简便等优势,成为钢结构桥梁的主要选择类型之一。随着桥梁宽度需求增加,钢桁梁桥杆件长度增大,形成了超细长复杂箱形杆件结构。超细长复杂箱形杆件整体节点大、连接关系复杂、零件拼板量大、熔透焊缝多、栓接孔群精度要求高,导致加工制作难度提升,质量控制要求也大大提高。为提升超细长复杂箱型杆件制造技术,完善质量控制,文章结合白洋长江公路大桥项目经验,分析其超细长箱型杆件制造技术、钻孔工艺及钢桁梁总成组装技术,应用成果可为类似钢结构桥梁工程提供经验参考。

钢筋桁架混凝土双向叠合楼板承载性能分析

目的验证预制装配式钢筋桁架混凝土叠合双向板的承载能力,为此类装配式混凝土双向叠合楼板在实际工程中的应用以及有限元分析提供参考.方法采用ABAQUS有限元软件,应用生死单元技术模拟其二次受力过程,对沈阳保障性住房惠民工程中的叠合双向楼板进行受力分析,将叠合楼板在不同约束、不同板厚比影响下的受力情况并与现浇楼板进行比较.结果叠合双向板的受力特征和现浇双向板类似;预制层所占厚度比例越小越有利于整体承载能力的提高,但不应小于预制层承担施工荷载时所需要的最小厚度;施工过程中的二次受力有利于叠合板整体承载能力的提高.结论钢筋桁架双向叠合楼板受力性能良好,且现场施工方便,值得在实际工程中推广应用.

钢筋桁架楼承板钢组合梁抗火性能试验研究

为了得到钢筋桁架楼承板钢组合梁考虑栓钉剪切滑移后的抗火性能,采用火灾试验炉对2个四点加载的足尺钢筋桁架楼承板钢组合梁进行抗火性能的试验研究,其中一个试件按照完全抗剪设计,另一个试件按照部分抗剪设计。组合梁楼板采用钢筋桁架楼承板现浇混凝土组成,钢梁为焊接H形钢梁,抗剪键采用栓钉。试验在ISO834标准升温条件下进行,测量得到组合梁的温度分布、跨中挠度、端部楼板和钢梁的相对剪切滑移位移及楼板的掀起位移。并采用现行《组合结构设计规范》对试件高温下极限承载力进行计算。研究表明,常温下完全抗剪设计的钢筋桁架楼承板钢组合梁具有较好的抗火性能,但高温下仍会产生剪切滑移和掀起位移,部分抗剪连接钢筋桁架楼承板钢组合梁火灾下容易发生混凝土板压溃破坏,且梁端栓钉顶部产生较大的裂缝,在钢梁下翼缘温度超过600℃时,组合梁的变形很快超过完全抗剪连接设计的组合梁,且梁端相对滑移和掀起位移远大于完全抗剪连接设计的组合梁。考虑高温下材料力学性能后,现行《组合结构设计规范》中部分抗剪组合梁承载力计算结果与本文试验结果吻合较好。

无支撑钢筋桁架混凝土叠合板受力性能试验研究

设计了4块不同形式的钢筋桁架混凝土叠合板,通过受弯性能试验,得到了挠度和裂缝的发展规律及破坏特征。试验结果表明,该板在施工阶段的挠度是板型设计的控制因素。带肋板是解决预制板施工阶段挠度过大问题的有效措施。

一种新型钢筋桁架轨枕技术的研究

研究目的:为解决城市轨道交通无砟轨道中常用短轨枕和长轨枕存在的固有不足,通过研究提出一种新型钢筋桁架轨枕结构。借鉴高速铁路双块式轨枕的技术经验,结合城市轨道交通工程的实际情况,在力学计算分析的基础上,提出合理的钢筋桁架轨枕结构型式尺寸及设计技术要求,从而为城市轨道交通无砟轨道设计提供借鉴。研究结论:(1)为适应不同的制造条件,研究提出两种类型的钢筋桁架轨枕:单组桁架方案和双组桁架方案,单组桁架方案轨枕适用于利用目前城市轨道交通传统的轨枕制造技术制造,双组桁架方案轨枕适用于新建轨枕厂采用机械化流水线方式制造;(2)推荐的单组桁架方案轨枕结构为:一组钢筋混凝土轨枕块通过3根纵向主筋和横向、垂向连接钢筋组成的一组桁架连接成为整体,钢筋桁架埋设于轨枕块内,不伸出轨枕底部;(3)推荐的双组桁架方案轨枕结构为:一组钢筋混凝土轨枕块通过2组波纹形钢筋桁架连接成为整体,钢筋桁架上部钢筋埋设于轨枕内,下部伸出轨枕底部;(4)轨枕块的型式尺寸:轨枕块长540 mm,上宽260 mm,下宽280 mm,高度170 mm,采用C50钢筋混凝土结构;(5)通过力学计算分析,钢筋桁架轨枕在不同的荷载作用下,满足结构受力和变形要求;(6)研究的钢筋桁架轨枕在深圳市城市轨道交通三期工程的7、9、11号线中已大规模铺设,实施效果良好;(7)该研究成果可在城市轨道交通项目上推广应用。

钢筋桁架楼承板倾斜承载研究与应用

钢筋桁架楼承板已在许多工程领域得以应用,以工程为例论述钢筋桁架楼承板受力特性,对其倾斜状态下的承载进行力学分析。研究表明:在混凝土硬化前的施工阶段,结构的强度、刚度全部来源于钢筋桁架,楼板质量不会使板底混凝土产生拉应力;桁架楼承板在楼面活荷载以及永久荷载作用下,比普通混凝土板变形、开裂的时间明显延迟;随着钢筋桁架板倾斜角度的增加,其施工阶段的适用跨度减小,必要时可增加上弦、下弦、腹杆筋的直径以达到提高其适用跨度的目的。通过贵阳花果园倾斜钢筋桁架楼承板施工实例,验证了对其受力分析的可靠性。