型钢-UHPC轻型组合桥面板及其抗弯性能研究

正交异性钢桥面是目前800m以上国内外特大跨径钢桥的唯一选择,主因是自重轻、强度高、架设方便。但其存在疲劳开裂风险大、运维成本高的缺点。随着高性能材料UHPC的研发和应用,为构建自重轻、病害少、经济性好的桥面新结构提供了可能性。经过多年研究,作者提出一种新型桥面板结构——型钢-UHPC轻型组合桥面结构,将型钢、钢板条与UHPC组合,桥面板的形成无任何板件焊接,因而具有高抗疲劳性,且与传统钢桥面相比,自重持平、造价减半,可作为除“正交异性钢桥面”外的“第二种”大跨径钢桥的桥面结构方案。该文研究这种轻型组合桥面板预制板及横向接缝的抗弯性能,制作4个条带模型(包括2个预制板试件和2个接缝试件),开展三点弯曲的横向接缝负弯矩试验和预制板正弯矩试验,并对试验结果进行分析;基于“条带法”建立预制板试件极限承载力计算模型,提出接缝试件的UHPC开裂名义拉应力计算方法;基于某斜拉桥应用实例,进行整体计算和局部计算,验证新型组合桥面结构在实桥上应用的可行性。研究结果表明:(1)型钢与UHPC间在极限状态前相对滑移非常小,具有良好的协同受力性能;(2)预制板试件的正弯矩极限承载力以型钢屈服控制,而接缝试件负弯矩极限承载力以UHPC开裂和加密钢筋断裂控制;(3)接缝试件的“T形”接缝、加密钢筋、燕尾形的企口、交错式切割型钢钢条等构造设计对接缝整体抗弯拉性能有很好的提高效果;(4)预制板试件极限承载力计算模型所得计算值与试验值吻合良好,该模型搭配名义拉应力计算方法,可帮助工程实际问题的设计与应用;(5)试验结果与实桥的有限元计算值相比,新型桥面结构均有1.3倍以上的安全系数,新型组合桥面应用于实桥具有可行性。

在役型钢再生混凝土组合结构损伤智能监测系统关键技术研究

再生粗骨料由于其自身的局限性对型钢再生混凝土组合结构的长期使用性能存在一定的影响,对在役型钢再生混凝土组合结构的长期性能需进一步探究。基于此,本文在计算机视觉技术的基础上建立型钢再生混凝土组合结构外观损伤(裂缝)识别模型,将超声检测技术与深度学习方法相结合建立在役组合结构内部损伤变化和损伤位置监测,并基于BIM平台构建型钢再生混凝土组合结构长期使用过程结构损伤智能监测系统。该研究为型钢再生混凝土组合结构长期使用性能的监测与预测提供了新方法。

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。

型钢混凝土组合结构在公共建筑中的应用

型钢混凝土组合作为一种新型复合结构,常被应用于跨度大、高度高的公共建筑中。由于型钢骨架的作用,相较于普通的钢筋混凝土结构,型钢混凝土的结构刚度、强度、抗剪等性能较好,可以减少钢筋和混凝土的使用量,降低人工、机械施工成本,也可以有效地压缩施工周期,研究型钢混凝土施工技术能有效地避免设计施工的诸多问题。文章结合汤阴县文化宫项目施工经验,总结了型钢混凝土组合结构建设过程中的工艺技术和质量控制,希望为今后型钢混凝土施工提供实践经验和技术指导。

海外九度抗震设防型钢混凝土组合结构节点优化

型钢混凝土组合结构能够充分发挥混凝土与钢材的优势,弥补彼此的缺点,具有抗震性能好,用钢量低等特点。对于海外九度抗震设防超高层建筑,受海外材料运输条件制约,钢结构工况受限前提,利用BIM施工技术,结合现场实际操作,对组合结构施工节点进行优化,降低施工难度的同时,在一定程度上提高施工质量。

型钢-混凝土组合结构梁柱节点位置钢筋与型钢穿插施工技术分析

文中以福建龙岩某大厦为例,对型钢-混凝土组合结构梁柱节点位置钢筋与型钢穿插施工技术进行分析,并提出钢筋布置工艺优化措施和工程质量管理措施,以期为组合结构梁节点处钢筋精细化布设提供参考。

型钢混凝土组合结构施工技术与安全

型钢混凝土组合结构在安装过程中,钢骨的安装施工质量决定整个工程的施工质量。以无锡某型钢混凝土组合结构工程为例,介绍了钢骨安装工艺要点,以及与其配套的YLB轻质叠合板专利技术的应用。通过工程实践证明,该施工技术大大节约了工地现场施工所用的材料、工序和时间,是装配式建筑在实际中的典型应用。

某高速公路40 m跨简支槽型钢组合梁纵横向受力分析

文章以某高速公路40 m跨简支槽型钢组合梁为研究对象,对结构设计情况进行了阐述,借助Midas Civil有限元软件,基于梁格法对槽型钢梁纵向受力进行了计算分析,考虑活载分布宽度,得到了钢筋混凝土桥面板裂缝宽度。分析表明,该设计的槽型组合梁受力较好,满足使用要求。

U型钢箱梁-预制混凝土桥面板-现浇桥面的市政桥梁组合结构施工技术措施探讨

文章对U型钢箱梁-预制混凝土桥面板-现浇桥面的市政桥梁组合结构的节点施工工艺进行分析,包括预制混凝土桥面板-现浇桥面裂缝控制技术、预制混凝土桥面板U形预留筋及剪力钉后装技术、U型钢箱梁-预制混凝土桥面板连接节点密封技术。上述施工技术有效解决了U型钢箱梁-预制混凝土桥面板-现浇桥面的市政桥梁组合结构在施工过程中存在的问题,保证了施工质量并实现了2个月内完成高架桥钢混组合结构桥梁的桥面施工工程。

新型钢-混凝土组合结构的自动算量研究

为解决目前基于BIM进行组合结构算量存在的精度低、效率低,且不符合我国清单计价规范的要求等问题,文中研究了一种基于BIM的新型钢-混凝土组合结构的自动算量方式。以某缀板式钢管混凝土组合柱结构的Revit三维模型为依托,通过Revit API获取模型族文件的参数,根据我国清单计价规范进行工程量计算规则的编制,并将Revit与Excel结合实现数据的导出,最终实现工程量的自动计算。自动算量方式大幅提升了工程算量工作的精度及效率,并为不同类型的新型工艺组合结构算量提供研究思路和参考。

型钢混凝土组合结构施工中的问题及对策

文中结合工程实例,阐述了型钢混凝土组合结构中的现场起吊、安装浇筑等施工措施,分析了施工过程中遇到的若干问题,提出相应对策,并总结施工要点及注意事项,在保证施工质量和混凝土结构性能的同时,对后期类似建筑施工提供一定的参考。

大悬挑单框架柱膜结构埋入式组合型钢柱脚节点应用探究

以某高校工程为例,针对田径场看台悬挑跨度较大的单柱膜结构埋入式组合型钢柱脚节点展开应用分析,包括深化设计、工厂加工、定位柱脚底板、吊装主副支座、加固框架柱抱柱、浇筑混凝土以及底板灌浆等内容。得出结论:采用埋入式组合型钢柱脚节点可简单、高效、准确地在钢筋笼内安装组合型钢柱脚,不需要定位底板和地脚螺栓,不设置施工缝,一次性浇筑成型,可以保证结构承载力,节省人力和工期,避免后期开裂隐患,提高预埋件安装效率。

体育馆超长环形混凝土圈梁-Y型钢柱的组合结构施工技术

为保证体育馆超长环形混凝土圈梁-Y型钢柱的组合结构的施工质量和施工工期,从预埋型钢支座节点的研制、节点与Y型钢柱构件加工拼装方法、混凝土浇筑施工部署三个方面进行阐述。结果表明,通过在场外完成节点型钢部分的组合,再焊接长短钢筋的方法进行制作,制作完成后直接吊装的方法,充分利用了场外制作空间,避免在节点狭窄空间进行加工与安装,具有缩短工期、保证结构质量、可操作性强的优点;优化整体的混凝土施工部署,保证了超长环形圈梁的施工质量,避免了超长圈梁设置施工缝,确保了结构受力可靠。

型钢混凝土组合结构在建筑工程中的应用分析

随着建筑行业的不断发展,型钢混凝土组合结构在房建建筑工程中的应用也越来越多,对于型钢混凝土组合结构的应用,其实在每个工作的节点都很复杂,那么在实际应用中的难度越大,积累经验,让这种方法熟练的应用于建筑工程内,本文在分析研究中,依据当下的工程项目建设进行分析,推动我国房建工程类项目高质量发展。给相关的工作人员,提供参考依据。

型钢-UHPC组合桥面结构抗拉性能试验研究

针对型钢-UHPC组合桥面结构的4个足尺条带模型构件(UHPC+型钢组成的桥面板构件2个,UHPC+型钢+钢条组成的接缝构件2个),开展了单轴拉伸试验;分析了构件的应变和裂缝发展规律;采用ABAQUS软件建立有限元模型模拟试验全过程,分析了构件的轴向变形及型钢、钢条的应变发展规律。结果表明:对于桥面板构件,型钢与UHPC薄板具有良好的协同受力性能,细微裂缝密集分布,直至型钢屈服,UHPC薄板产生2~3条主裂缝;对于接缝构件,随着加载的进行,初始微裂缝出现在新旧UHPC交界面处,后续微裂缝则主要集中于下台阶处,直至下台阶处内部埋置的钢条屈服,接缝构件破坏,下台阶处形成单一主裂缝;对于桥面板构件和接缝构件的UHPC轴向变形值及桥面板构件的型钢应变值或者接缝构件的钢条应变值,ABAQUS计算结果与试验结果吻合较好。

U型钢箱梁-预制混凝土桥面板-现浇桥面的市政桥梁组合结构施工技术分析

钢、混凝土组合桥梁结构拥有施工强度低、施工质量高和施工速度快等优势,广泛应用于桥梁工程领域。文章就此以某市政桥梁工程为例介绍了U型钢箱梁-预制混凝土桥面板-现浇桥面的市政桥梁组合结构施工技术,随后针对竣工后市政桥梁工程开展静载试验和应力分析,总结施工经验,弥补施工不足,希望能给相关工程建设提供有效参考。

冷弯薄壁型钢组合楼盖面外和面内刚度试验研究及理论分析

冷弯薄壁型钢组合楼盖作为冷弯薄壁型钢结构住宅体系中主要竖向承重和水平传力构件,应具备良好的面外和面内受力性能以推动轻钢结构体系由低层向多高层发展。基于此,对冷弯薄壁型钢组合楼盖分别进行正常使用阶段抗弯刚度试验、抗弯承载力试验以及面内刚度试验,试验结果表明:组合楼盖面外最终破坏模式为C形楼盖梁在最外侧加载点处压屈破坏,面内最终破坏模式为两侧C形楼盖梁与压型钢板间自攻螺钉连接破坏,冷弯薄壁型钢组合楼盖属于部分抗剪连接的组合楼盖。设置楼面板会大幅提高组合楼盖的面内承载力、面内刚度及面内延性,混凝土组合楼盖的抗弯刚度和刚度退化程度优于石膏基自流平砂浆组合楼盖。基于组合楼盖的受力机理和破坏特征,引入C形楼盖梁与组合楼板界面滑移模量,推导了部分抗剪连接T形截面组合梁的等效抗弯刚度公式来计算楼盖的竖向挠度;建立宽翼缘深梁受力分析模型,推导出组合楼盖面内跨中位移计算方法。该文研究成果为完善冷弯薄壁型钢多层住宅体系中组合楼盖的设计计算理论提供了科学依据。

新型钢-混凝土组合结构的应用与展望

简要介绍新型组合结构的类型及优越性,并对其在国内外的发展过程及应用现状做出评述,分析新型钢-混凝土组合结构的发展方向和需进一步解决的问题,对推动钢筋混凝土组合结构在结构工程中的应用具有理论意义和实用价值。

UHPC的研究进展及其在混凝土结构中的应用

超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,简称UHPC),也称作活性粉末混凝土(RPC,Reactive Powder Concrete),是近三十年来最具有创新性的水泥基工程材料。由于其优越的性能,自问世以来,其就受到了土木工程界的广泛关注与应用。为此,从它的材料研发、力学性能、在钢筋混凝土结构中的应用、与预应力结合的应用研究以及在未来工程中的应用与展望等方面进行了论述。

型钢混凝土组合结构施工技术

国家会议中心工程型钢混凝土结构的施工针对工程体量巨大、结构形式复杂、施工难度大、工程质量要求高等特点和难点,采用了多种实用施工方法,解决了一系列施工难题,满足了工程质量和工期的要求。