SRC型钢混凝土结构在高层住宅中的应用

钢筋混凝土结构中加入型钢能有效提升构件的强度和延性,高层建筑采用SRC型钢混凝土结构能有效提升结构整体的抗震性能和防灾水平。以上优良特性对受风荷载、地震荷载主控地区的高层住宅结构体系的研究和应用尤为重要,通过合理的结构体系设计和有效的施工措施,可以充分发挥SRC型钢混凝土结构在高层住宅的效用。

预制装配式型钢混凝土梁抗剪承载力的智能模型研究

通过建立计算预制装配式型钢混凝土(PSRC)梁抗剪承载力的智能模型,在一定程度上提高了计算精度与适用性。基于BP人工神经网络算法,通过对影响PSRC梁抗剪承载力的相关参数进行梳理,选取14个主要影响参数作为输入层,以试算法确定隐含层节点数为5,初步构建了3层结构人工神经网络系统;以收集的76组试验数据作为学习样本,对构建的神经网络系统进行训练,建立了对PSRC梁及SRC梁抗剪承载力计算的N14-5-1智能模型。使用智能模型对6个PSRC梁构件及6个SRC梁构件进行抗剪承载力计算,并通过与规范公式计算结果、试验结果的对比分析,证明了智能模型具有良好的计算精度及较好的泛化能力,具有一定的工程参考意义。运用Garson算法对输入参数进行敏感性分析,结果表明箍筋间距、型钢屈服强度、箍筋屈服强度、型钢腹板含钢率对抗剪承载力影响较大。随着研究试验的开展,在收集更多具有代表性的试验数据以扩充学习样本后,可对智能模型进一步优化。

冻融循环对十字形型钢混凝土柱轴压性能影响分析

为探究十字形型钢混凝土(SRC)柱经冻融作用后力学性能的演变,考虑混凝土强度、配筋率及长细比三个影响因素,采用ABAQUS软件对十字形SRC柱进行冻融和压缩模拟研究,对比分析冻融循环对十字形SRC柱荷载-应变曲线及承载力退化规律的影响,并归纳总结其承载力退化系数表达式.结果表明:SRC试件极限承载力与冻融循环次数呈负相关趋势,冻融循环导致混凝土劣化,使构件轴压承载能力降低,100次冻融循环后,SRC柱的极限承载力最大下降8.48%;而构件轴压承载能力与配筋率呈正相关趋势,因此适当提高混凝土强度及配筋率可有效抵御构件的冻融损伤;此外,极限承载力与长细比成反比,长细比过大,构件易发生弯曲失稳破坏;所提出轴压承载力退化系数计算值与模拟值吻合度较好.

型钢混凝土T形梁纯扭及弯扭性能试验研究

为研究型钢混凝土T形梁在纯扭和弯扭作用下的受力性能,以翼缘宽度、型钢含钢率、配箍率、翼缘纵筋直径及弯扭比为变化参数,设计并完成12根型钢混凝土T形梁的纯扭、弯扭静载试验。观察了试件的破坏过程,获取了试件的扭矩-扭率全过程曲线、开裂扭矩和极限扭矩等特征参数,深入分析了纯扭、弯扭作用下不同变化参数对型钢混凝土T形梁抗扭性能的影响规律,揭示了其抗扭破坏机理。结果表明:T形截面梁和矩形截面梁的破坏形态基本一致,其中钢筋混凝土梁呈现为脆性破坏,型钢混凝土梁呈现为延性破坏;T形试件翼缘、型钢和混凝土之间存在相互约束作用,翼缘和型钢大幅增强了试件的抗扭强度和延性;试件翼缘的最优高宽比为2.33;随着型钢含钢率的增大,试件的抗扭强度和延性呈增大趋势,平均提升幅度分别为30.99%、101.14%;试件的极限扭矩随着弯扭比的增大而增大,平均提高了7.86%。最后,提出了型钢混凝土T形梁的开裂扭矩和极限扭矩计算方法,所得计算结果与试验结果吻合良好。

火灾后全取代率型钢再生混凝土梁抗弯性能

为了研究火灾后全取代率型钢再生混凝土(SRRAC)梁的受弯性能,利用有限元模型分析了受火时间、再生粗骨料取代率、钢材及再生混凝土强度参数对构件受弯性能的影响。结果表明:受火时间对构件的抗弯性能影响较为显著,受火时间在30~60 min时混凝土承载力下降幅度在17.9%~29.4%,受火时间在60 min以上时混凝土承载力下降幅度在10%以内;取代率、型钢强度与混凝土强度对承载力影响较小;在受火时间相同而不同取代率的构件内部温度相差不大。

端钩型钢纤维混凝土简支梁受弯承载力试验

为改善普通钢筋混凝土梁自重大、易开裂、承载力低等缺点,在混凝土中常加入钢纤维,端钩型钢纤维,作为常见的一种高性能钢纤维得到广泛关注,中外学者针对端钩型钢纤维混凝土的基本力学性能开展了较多研究,而对端钩型钢纤维混凝土受弯构件的正截面受力性能有待深入研究。为研究端钩型钢纤维混凝土简支梁受弯性能,制作4根端钩型钢纤维混凝土梁及1根普通混凝土梁,对其进行受弯性能试验,根据试验得到的破坏形态、承载力、荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线,分析端钩型钢纤维体积掺量对试件受弯承载力及破坏形态的影响。结果表明:端钩型钢纤维混凝土简支梁与一般混凝土简支梁受弯过程类似,均经历了弹性、开裂、带裂缝工作、破坏4个阶段;端钩型钢纤维混凝土简支梁与一般混凝土简支梁受弯过程均基本符合“平截面假定”;端钩型钢纤维限制了裂缝的产生和发展,使得纤维混凝土梁变形能力增强;与一般混凝土梁相比,端钩型钢纤维混凝土梁抗裂性及极限承载力得到提高,且构件承载力与钢纤维体积掺量基本呈现正相关;基于试验数据,对现行规范中开裂弯矩及极限承载力计算公式进行优化,开裂弯矩方面考虑对截面抵抗矩塑性影响系数进行修正,极限承载力方面引入纤维混凝土正截面承载力影响系数ζ,经修正计算值可较好吻合试验值。

圆钢管型钢再生混凝土组合柱滞回性能非线性有限元分析

基于圆钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究,采用OpenSees软件对该组合柱进行了滞回性能数值分析,获取了组合柱的滞回曲线及抗震性能指标,并与试验结果进行了比较,验证了组合柱数值模型的合理性。在此基础上,对组合柱的滞回性能开展了参数影响分析。结果表明:再生骨料取代率从0增大到100%,组合柱的峰值荷载下降了7.78%,延性略有降低;提高再生混凝土强度、型钢强度及圆钢管强度,对于提升组合柱的承载力及刚度是有利的,但却使组合柱的脆性增大;随着轴压比的增大,组合柱的承载力呈现先上升后下降的趋势,而延性逐渐变差;型钢配钢率从5.54%增至9.99%,组合柱的峰值荷载提高了24.34%,但对于改善组合柱的延性不明显;增大钢管壁厚对组合柱的承载力和延性均是有利的。

反复荷载下圆钢管型钢再生混凝土组合柱耗能能力及延性分析

对11个圆钢管型钢再生混凝土组合柱试件进行了低周反复荷载试验,观察了组合柱的破坏形态及特征,获取了组合柱的滞回曲线、等效粘滞阻尼系数、延性系数及侧向位移角等性能指标,分析了再生粗骨料取代率、型钢截面形式、轴压比、型钢配钢率和圆钢管径厚比等参数对组合柱耗能能力及延性的影响规律。结果表明:反复荷载作用下组合柱呈压弯塑性铰破坏模式;组合柱的荷载-位移滞回曲线饱满呈纺梭形,屈服位移后的等效粘滞阻尼系数在0.30~0.48之间,平均位移延性系数大于3.0,极限侧向位移角介于1/30~1/20之间且均大于规范限值1/50,组合柱表现出良好的耗能能力和延性。此外,组合柱的耗能能力和延性受再生粗骨料取代率的影响较大,全再生混凝土较普通混凝土耗能能力下降14.5%;增加钢管壁厚或型钢配钢率有利于提升组合柱的耗能能力和延性,而增大轴压比则对组合柱的延性和变形不利;内置型钢采用箱型截面时,组合柱耗能及延性最优,与工字型钢相比,采用箱型截面型钢的组合柱耗能能力和延性分别提升了23.5%和51.9%。

反复荷载下圆钢管型钢再生混凝土组合柱恢复力模型研究

为建立圆钢管型钢再生混凝土组合柱的恢复力模型,对11根圆钢管型钢再生混凝土组合柱试件进行了低周反复荷载试验研究,考虑了再生骨料取代率、配钢率及钢管径厚比等不同设计参数的影响,分析了组合柱的地震破坏形态及滞回性能。基于组合柱的力学特征及曲线形状,提出了圆钢管型钢再生混凝土组合柱骨架曲线的三折线参数模型,采用理论推导与数据拟合的方法确定了组合柱骨架曲线的模型参数。在此基础上,给出了组合柱的滞回规则和卸载规律,构建了组合柱的恢复力模型,计算滞回曲线与试验滞回曲线吻合良好,表明该恢复力模型较好地反映了反复荷载下组合柱的受力特征点及滞回性能,可为此类组合柱的推广提供技术参考。

装配式型钢混凝土叠合框架梁连接节点构造设置与安全分析

住房和城乡建设部印发《“十四五”建筑业发展规划》提出大力发展装配式建筑、推动生产和施工智能化升级的主要任务。而国内目前采用的预制叠合框架梁存在着跨度大自重大吊装成本高、预制梁柱节点位置易发生钢筋碰撞吊装定位难度大等问题,限制了装配式建筑结构的发展。结合实际工程项目,提出一种新型的装配式型钢混凝土叠合框架梁,并对该叠合梁的构造设置、连接方式及安全性进行分析,从而为装配式框架结构、框架—剪力墙结构等装配式建筑中框架梁的深化设计提供一种新的拆分方案。

型钢混凝土斜柱裂缝鉴定检测分析

文章主要分析了型钢混凝土斜柱裂缝鉴定检测,某高层塔楼建筑施工过程中,型钢混凝土斜柱出现了裂缝,为明确裂缝出现的原因及其是否对结构安全造成了影响,业主委托有资质的检测单位对该塔楼的型钢混凝土斜柱裂缝进行了检测鉴定。通过对型钢混凝土斜柱裂缝进行现场调查及检测,综合考虑该项目的设计及施工等因素,分析得出了裂缝产生的原因,并给出了相关结论。

预应力混凝土梁-型钢混凝土柱新型框架节点受剪承载力计算方法

梁柱节点受剪承载力计算是混凝土框架结构节点抗震设计的关键点之一,由于节点剪力传递机理与构造的复杂性,目前尚未形成完善的节点受剪承载力计算理论。该文阐述了预应力混凝土梁-型钢混凝土柱新型框架节点的受力机理,并基于桁架模型和斜压杆模型,提出了一种同时考虑预应力筋与型钢贡献的节点受剪承载力计算方法。开展了新型节点受力性能拟静力试验,分别选取了梁端破坏与节点剪切破坏两种破坏形式的节点试验数据,对所建立的新型节点受剪承载力计算方法进行了验证评估,结果表明,该文提出的预应力混凝土梁-型钢混凝土柱框架节点承载力计算方法具有较好的精度。

基于软化效应的型钢混凝土节点抗剪承载力计算

根据现有试验资料,对规范YB 9082—2006《钢骨混凝土结构技术规程》和JGJ 138—2016《组合结构设计规范》中型钢混凝土节点抗剪承载力计算公式进行计算,结果表明,规范计算结果偏于保守,且离散性较大,主要原因在于混凝土项取值过于简化,导致计算结果离散性大。基于软化效应,考虑主拉方向对主压方向强度的弱化影响,对混凝土强度、配箍率、型钢约束强度、轴压比等因素的影响进行量化分析,并提出抗剪承载力计算公式中混凝土项的修正公式,结果表明,所提公式可以合理考虑各因素的影响,提高计算结果的准确性并降低离散性。

圆钢管型钢再生混凝土组合柱水平承载力计算方法研究

通过对11个圆钢管型钢再生混凝土组合柱进行低周反复荷载试验,分析再生粗骨料取代率、型钢截面形式、轴压比、型钢配钢率及圆钢管壁厚参数对组合柱水平承载力的影响规律;观察了组合柱的破坏形态及特征,研究了圆钢管、型钢翼缘及腹板应变的发展规律,分析了组合柱的地震破坏特征。研究表明,在水平地震作用下组合柱发生典型的压弯塑性铰破坏。在此基础上,结合现有规范提出了基于叠加原理的圆钢管型钢再生混凝土组合柱水平承载力计算方法。计算结果表明,其水平承载力计算值与试验值吻合度较好,能较为准确地预测组合柱的水平承载力。

型钢混凝土柱配钢形式研究现状与展望

为促进型钢混凝土在超高层建筑中的应用,在介绍巨型柱在超高层建筑应用状况的基础上,从实腹式和空腹式两种配钢形式论述了型钢混凝土柱抗震性能研究现状。分析表明,相比空腹式配钢形式,实腹式能更稳定地发挥型钢混凝土的性能。但部分研究表明,合理的截面设计能提高空腹式型钢混凝土型钢与混凝土协同工作效果。尚需研究具有普适性的型钢混凝土承载力理论计算方法和抗震构造措施,以发展具有施工便捷性和良好抗震性能的钢–混凝土组合构件。

丝网与C型钢-轻重混凝土叠合板的受弯性能研究

提出了一种新型丝网与冷弯薄壁C型钢-轻重混凝土叠合板,通过试验加载对6块丝网C型钢普通混凝土与轻质混凝土叠合DHB-1 6单向板进行研究,研究内容包括:试件的设计与制作、试件材料力学性能的分析、加载方案与加载制度的选择等。通过单调静力加载试验得到了叠合板DHB-1?6的破坏现象与极限承载力数值,荷载-挠度变形曲线和钢丝网与C型钢荷载-应变曲线,混凝土荷载-应变曲线,并进行了比较分析。研究结果表明:新型丝网与冷弯薄壁C型钢-轻重混凝土叠合板结构中的上重下轻型叠合板的承载性能与整体延性变形能力均较好,试验达到了预期要求。

预制装配型钢混凝土梁抗剪性能研究

基于ABAQUS软件预制装配型钢混凝土梁(PSRC)的精细化有限元模型,首先对比了高强螺栓加固与未加固试件的承载能力与破坏模式,结果表明界面粘结强度是影响PSRC梁承载能力的关键,采用高强螺栓加固破坏时型钢已屈服,材料强度得到充分利用,因此为避免发生粘结破坏,设计时需采取相应加固措施。通过研究用钢量与混凝土强度对试件承载能力的影响发现:PSRC梁中型钢贡献了大部分抗剪性能,混凝土强度对承载能力的影响不大,用钢量的增加可显著提升试件初始刚度与承载能力。将模拟结果与3种规范计算结果进行对比,结果表明钢骨规程计算结果与模拟结果吻合较好,但并未考虑混凝土基体与型钢的组合作用,仍存在一定局限性。

地铁高架车站型钢混凝土结构施工技术研究——以南昌市轨道交通4号线白马山站(原望城站)为例

文中以南昌市轨道交通4号线白马山站(原望城站)为例,对地铁高架车站型钢混凝土结构施工技术进行了研究。通过对车站进行调查发现,该车站主体结构应用良好,证实了其施工技术的安全可靠性。

型钢混凝土梁柱节点施工技术及质量控制

型钢混凝土组合结构是在型钢外围包裹一层钢筋混凝土,这样的组合使得结构有了比传统钢筋混凝土结构更大的承载力、刚度和抗震性,并且也优于钢结构的防火及稳定性。型钢混凝土结构凭借着强度高、延性好,以及防火和耐腐蚀性能好的优势在高层及超高层建筑中已广泛应用。论文分析了型钢混凝土结构梁柱节点施工过程技术及质量控制难点及要点,结合项目实例,分析介绍传统的4种梁柱连接节点构造做法,并对传统做法进行优化组合,对优化后的施工及过程控制要点进行分析总结,在提升工程质量的同时提高施工效率,为同类型结构的工程施工提供指导作用。

型钢混凝土组合结构施工技术在房建工程中的应用

型钢混凝土组合结构在济南市轨道交通R3线一期工程中济南东车辆段梁、柱安装工程得到应用。应用中形成以下经验:型钢柱的安装中,由于受力大,其安装的位置、标高及垂直度控制十分重要,要通过经纬仪做好观测,其标准应从地面引测,而不能从下节柱顶引上,避免累积误差;焊接质量决定了钢柱强度,其控制关键在于焊接工艺评定、焊后外观和无损检测;型钢的钢筋绑扎涉及到主筋、箍筋节点较多,重点做好主筋穿插、箍筋焊接等,严格按照设计图绑扎;型钢构件支模考虑型钢梁结构的摆放形式,为有利于钢筋绑扎,应先安装底模,再绑扎钢筋,最后支设侧模,确保钢筋绑扎效率和支模质量;型钢浇筑环节,要重点考虑浇筑的密实度和均匀性,要在浇筑时按照预留灌注孔浇筑,确保梁、柱底部填充到位;并按照分层浇筑、对称捣鼓的原则,确保填充密实、均匀。