轻钢龙骨复合剪力墙结构抗火研究进展

冷弯薄壁型钢房屋建筑结构是公认的绿色与工业化建筑,在我国具有良好应用与发展前景,其相关抗火理论及设计方法得到国内外学者的高度关注。课题组从2003年开始冷弯薄壁型钢结构研究工作,提出了多层轻钢龙骨复合剪力墙结构体系,并对其展开系统试验与基础理论研究。针对轻钢龙骨复合剪力墙建筑结构的若干关键抗火问题,即冷弯薄壁型钢结构主要组成材料及连接件高温性能、冷弯薄壁型钢结构垂直与水平分隔构件耐火试验、数值与解析计算模型等方面,对课题组的最新研究进展进行了介绍,同时指出了今后尚需开展的研究工作。

复合剪力墙结构设计计算模式的探究

在试验基础上,阐述了如何应用复合剪力墙板的弯曲开裂强度、腹剪斜裂缝开裂强度、极限搞弯载力、极限搞剪载力以及极限抗滑移承载力的理论计算公式,进行复合剪力墙结构的设计计算,从而设计出合理的复合剪力墙结构。

多层轻钢房屋建筑结构——轻钢龙骨式复合剪力墙结构体系研究进展

轻钢结构是天然的绿色建筑,也是天然的工业化建筑.中国人口众多,土地资源紧张,地震灾害严重,因此发展多层冷成型钢房屋建筑符合中国国情.将低层冷成型钢结构体系拓展至多层结构,存在4个主要技术难点.课题组通过结构体系与主要部件两个层面的改进,提出了多层冷成型钢龙骨式复合剪力墙结构体系及其两个重要部件——冷成型钢托梁龙骨-ALC板组合楼盖和带有夹心墙板单元的轻钢龙骨式复合墙体.还针对该新型体系的抗侧、抗火等基础理论问题,阐述了课题组研究进展及国内外同行的相关研究工作.最后,从宏观角度指出了该新型体系尚需开展的研究工作.

新型保温复合剪力墙结构体系的研究与分析

随着我国建筑节能的全面推进,墙体的构造与材料也在向着多样化发展。本文结合我国近年来保温复合剪力墙结构的发展,重点从墙体构造、受力性能以及其优异性等方面,来介绍目前研究较广泛的几种新型保温复合剪力墙结构体系。并针对各剪力墙结构体系存在的问题进行了阐述。

轻骨料免拆保温墙模复合剪力墙结构体系施工工艺

轻骨料免拆保温墙模复合剪力墙结构体系作为一种新型墙体,其施工技术工艺不仅特殊而且复杂,本文通过总结常年从事建筑施工第一线工作的施工过程和经验,提出了关于轻骨料免拆保温墙模复合剪力墙结构体系施工工艺的几点建议,以期对相关从业人员有所帮助。

浅谈现浇CL复合剪力墙结构施工及监理要点

CL结构体系是一种新型的保温隔热复合钢筋混凝土剪力墙结构体系,由CL墙板、实体剪力墙等组成,该体系具有保温节能、自重轻、抗震性能好、经济合理、技术先进、其保温层与建筑主体同寿命等优点。结合具体工程,就该结构体系的工艺原理、操作工艺、施工方法、质量标准和监理要点等进行了介绍。

循环荷载下复合板剪力墙-混凝土围护结构对带头螺柱的剪力需求

文章旨在探究循环荷载下复合板剪力墙-混凝土围护结构对带头螺柱的剪力需求。通过分析研究对象和样本设计、实验流程和数据采集以及统计分析方法,提出了复合板剪力墙-混凝土围护结构在循环荷载下的剪力需求,并研究带头螺柱对其影响。结果表明,在复合板剪力墙-混凝土围护结构中,带头螺柱对剪力需求有显著影响。因此在实际应用中,可以在一定范围内选择带头螺柱以满足工程需求。研究结果对于复合板剪力墙-混凝土围护结构的设计与施工具有一定的指导意义。

密肋复合墙-剪力墙混合结构水平位移计算方法研究

密肋复合墙-剪力墙混合结构是把密肋复合墙与剪力墙组合起来,形成的一种新型联合抗侧力结构,有效解决了密肋结构在7度及以上地震烈度区建造高度、应用范围受限的问题。对水平荷载作用下复合墙-剪力墙结构的位移计算方法进行研究:依据Timoshenko梁基本理论,将密肋复合墙视为弯剪型悬臂墙,同时考虑其弯曲变形和剪切变形,采用变形连续化方法建立了结构体系的位移微分方程,以常见倒三角形荷载为例推导了密肋复合墙弯曲变形、剪切变形和结构总水平位移的解析表达式。算例分析表明:复合墙-剪力墙结构与框剪结构的刚度特征值、位移公式完全相容,后者可视为前者在复合墙抗弯刚度取无穷大时的一种特殊表现形式;结构侧移曲线呈现弯曲变形为主的弯剪型特征,但复合墙的剪切变形在总变形中占有一定比重,不应忽略。研究工作为复合墙-剪力墙结构的内力计算和抗震设计提供了基础。

真实火灾下足尺冷成型钢复合剪力墙结构耐火性能试验研究

冷成型钢复合剪力墙结构采用冷成型钢管混凝土边柱、半刚性连接节点、组合楼盖体系和外填充式夹心组合墙体等构件,具有整体连接性强、抗震性能优越等优势。其耐火性能研究是该结构在我国推广应用的研究重点之一。为此,建造了3栋平面尺寸为7.2 m×7.2 m、层高3 m的单层冷成型钢复合剪力墙结构模型房屋,并对其进行了不同火灾工况下的足尺结构模拟真实火灾试验。对试验现象、结构破坏模式、实际温度场和位移场进行分析。研究结果表明:相对于火源均匀分布的受火工况,存在局部集中火源的工况更容易发生轰燃;自然火灾下的小空间升温曲线对应温度改变可分为3个阶段,在封闭燃烧阶段和回燃阶段,受火房间内温度沿高度方向呈现不均匀分布,轰燃后,整个室内空间温度趋于相同;外填充式夹心组合墙体具有优越的耐火性能,自然火灾下耐火时间可以达到119 min。针对冷成型钢复合剪力墙结构提出抗火设计建议:墙体应选用外填充式夹心组合墙体;楼盖体系中,应选用与钢材连接可靠的耐火板材作为天花板,楼面ALC板材应当错落放置;需增强楼面钢托梁与墙体上部双拼梁(框架梁)连接处的防火保护。

装配式多层冷成型钢复合剪力墙结构分层次振动台试验研究

为促进多层冷成型钢结构的建筑工业化发展,提出了一种可模块化建造的装配式多层冷成型钢复合剪力墙结构体系(PM-CFS-CSWS),该体系将结构划分成柱模块(包括中柱模块、边柱模块和角柱模块)、墙体模块、组合楼板和连接件等部分,所有模块均可在工厂模数化生产,运输到现场后仅通过自攻螺钉装配连接成整体结构。以一栋振动台试验模型为实例说明PM-CFS-CSWS体系的构造方案、各模块间的连接技术和整个建造过程。试验中设计了4栋5层1∶2缩尺PM-CFSCSWS振动台试验模型,并对模型结构开展了分层次振动台试验,分析试验现象以及结构在地震作用下的动力响应。结果表明,加强块节点、加强型和普通墙体可明显提高多层冷成型钢结构的抗震性能,所提出的多层体系基本满足我国抗震规范9度设防的要求,建议多层冷成型钢结构的弹塑性层间位移角限值可取为1/30~1/25。

自密实混凝土应用于CL复合剪力墙结构需要注意的问题

本文选用不同主材配制标号为C35,C40的自密实混凝土,并对其工作性能,各龄期抗压强度等性能指标进行对比,结果表明:粒径更小的5-10mm单级配粗骨料对自密实混凝土工作性能产生不利影响,并不能提升自密实混凝土在CL复合剪力墙结构中的穿透能力,相反会导致CL复合剪力墙结构保温板外侧的密实度下降而影响CL复合剪力墙结构的施工质量;使用5-16连续级配粗骨料并配合Ⅰ级粉煤灰的自密实混凝土各项数据都比较理想,可以满足CL复合剪力墙结构施工要求。同时,本文描述了应用于CL复合剪力墙结构中的自密实混凝在实际浇筑施工中容易出现的问题,并提出相应解决方法。

Shear-resistant behavior of light composite shear wall

Shear test results for a composite wall panel in a light composite structure system are compared with test results for shear walls in Japan.The analysis results show that this kind of composite wall panel works very well,and can be regarded as a solid panel.The composite wall panel with a hidden frame is essential for bringing its effect on shear resistance into full play.Comprehensive analysis of the shear-resistant behavior of the composite wall panel suggests that the shear of the composite shear wall panel can be controlled by the cracking strength of the web shearing diagonal crack.

竖向不规则多层轻钢结构强震倒塌预测的细胞自动机与相关向量机联合法

为提高竖向不规则多层轻钢龙骨复合剪力墙结构强震倒塌预测精度,对已有细胞自动机(cellular automata, CA)方法进行改进。通过增加邻居细胞数目,采用结构归一化Pushover分析后的层间位移定义细胞状态值。在此基础上,采用相关向量机(relevance vector machine, RVM)代替已有相似区域匹配准则,得到CA与RVM的联合预测方法。采用联合法和已有CA法,预测竖向不规则多层轻钢结构在强震作用下倒塌时的层间位移(倒塌判别准则为强震作用下多层轻钢结构层间位移角分别超过2.0%、3.5%、4.0%),并将预测结果与非线性时程分析结果对比。结果表明:联合法以弹塑性阶段特征值作为细胞状态值,且选用RVM建立细胞状态值与结构倒塌时层间位移的非线性关系,可准确预测竖向不规则多层轻钢结构倒塌时的层间位移,较原有CA方法预测精度明显提高。