框架柱托换节点抗震性能研究

为了研究框架柱托换节点的抗震性能,设计了5个包裹式托换节点,进行往复加载试验,分析结合面高度和界面钢筋对托换节点破坏形态和抗震性能的影响。建立了托换节点的非线性数值计算模型,验证了数值计算模型的正确性。试验和分析结果表明:结合面高度对托换节点的抗震性能影响显著,结合面高度为200 mm时,界面钢筋影响托换节点的破坏模式,托换节点的初始刚度随着界面钢筋数量的增加而增大;结合面高度为300 mm时,界面钢筋对托换节点的抗震性能影响较小。

圆木柱组装式钢托换节点受力性能试验研究

圆木柱组装式钢托换是木结构古建筑整体移位托换的关键技术。为研究托换节点的承载能力,设计了8个圆木柱组装式钢托换节点,考虑不同螺栓预紧力和结合面处理方式对托换节点抗剪承载力的影响,研究了不同工况下托换节点的受力特性、相对位移变化规律及极限承载力。结果表明:圆木柱组装式钢托换节点在轴向荷载作用下呈滑移破坏,增大其螺栓预紧力,圆木柱组装式钢托换节点极限承载力基本成线性增长;在圆木柱外表面刷漆处理导致结合面摩擦系数降低了约2.5%~17.2%,从而使托换节点承载能力降低了约5%~14.3%,该装置具有足够的安全储备和可重复使用性。据此提出了圆木柱组装式钢托换节点的托换承载力计算式,为木结构建筑移位工程中圆木柱的托换设计提供了一定参考。

砌体房屋平移中砖柱托换节点受力性能分析

托换节点的可靠性是保证房屋整体平移安全的重要因素之一.为研究砖柱托换节点在平移过程中的受力性能,以某保护建筑为例,采用ABAQUS有限元软件建立了平移工程中砖柱托换节点的有限元模型,分别对采用高性能水泥复合砂浆钢筋网(HPFL)加固的托换节点和未加固的托换节点的受力和变形性能进行分析,同时结合现场监测数据对有限元结果进行对比分析.结果表明,采用HPFL加固方式能有效提高砖柱托换节点的承载力和变形能力,有效抵抗平移过程中各种不利作用,该加固托换方式是安全可靠的;实际监测结果与模拟结果吻合较好,证明了该模拟方法的可行性.

纵筋配筋对柱托换节点影响的试验研究

托换是建筑物整体移位技术的关键环节,直接影响到移位过程中建筑物的稳定性和安全性。通过框架柱包裹式托换节点的正交实验,研究了托换节点外挑部分与包柱部分的承载力与托换梁纵筋配筋情况的关系,确定了托换梁纵筋配筋特征值对框架柱托换结构受力机理、破坏形式的影响。试验表明:试件的破坏形态分为托换梁的受弯破坏和弯剪破坏,行走梁受弯破坏主要发生在跨高比较大且纵筋配筋较少的构件;托换梁纵筋配筋特征值对托换节点的开裂荷载影响不大,与屈服荷载和破坏荷载之间均呈线性关系;提出了框架柱托换节点承载力计算公式。

考虑跨高比的柱托换节点抗剪性能的试验研究

托换是建筑物平移技术的关键环节之一,对建筑物的托换改造,直接影响到平移过程中的稳定性和安全性,是平移成功与否的关键技术。通过框架柱包裹式托换节点缩尺模型的正交实验,研究和分析了托换梁跨高比即托换梁剪跨与截面有效高度比值这一因素对托换节点破坏形态和承载力的影响,并提出了引入托换梁跨高比后的托换节点抗剪承载力计算公式。

抱柱式托换节点的改进拉压杆模型及其设计方法

混凝土柱抱柱梁式托换节点的空间拉压杆体系受力模型目前已得到广泛认可.然而,托换节点中新旧混凝土界面的应力分布表明,混凝土斜压杆的倾角与现有模型并不相符.基于界面应力分布特征,对模型中斜压杆倾角和交点位置进行了修正,提出斜压杆方向由支座边缘和托换梁面与柱交线上对应点之间的连线确定.根据修正模型,推导了斜压杆倾角、斜压杆压力、抱柱梁纵筋用量、抱柱梁剪力及最小支座截面面积的计算表达式,建立了等梁宽托换条件下的托换节点设计方法,给出了设计公式.结合算例,进行了修正前后拉压杆模型的设计误差分析,发现按修正后模型计算抱柱梁内纵筋用量可节省20%以上.

考虑配箍率的柱托换节点抗剪性能试验研究

对托换梁配箍率影响的框架柱托换节点受力性能进行了研究和分析。对16个不同试件采取正交试验设计,分析托换梁配箍率对托换节点承载能力、破坏形态、破坏模式的影响。结果表明:试件的破坏形态分为托换梁的受弯破坏和弯剪破坏;剪跨比对托换梁承载能力影响最大,配箍率对开裂荷载无影响,配箍率与极限荷载基本成线性关系。

抱箍式托换节点隔震加固的施工过程仿真分析

采用抱箍式托换节点进行隔震加固时,各施工步骤对应的结构约束条件会随时发生变化.同时,由于该节点施工需要分批分段进行,施工过程中不同施工步骤、不同顶升机械的控制机制均会对结构造成影响.对一个既有框架结构,采用抱箍式托换节点隔震加固的施工过程进行有限元模拟,分析不同施工步骤、顶升机械不同步时引起的结构内力及变形变化规律,并由此给出抱箍式托换节点隔震加固的相关施工建议及施工过程控制条件.研究结果对隔震加固的实际施工起到指导作用,并且提出有数值依据的参考意见,可保证施工安全.

滚轴布置形式对托换节点托件破坏形态的影响研究

为了解决移位改造过程中托换节点滚轴布置形式对建筑物的稳定性和安全性的影响,通过框架柱包裹式托换节点的缩尺模型试验,分析了托换梁滚轴布置形式与托换节点破坏形态的关系,研究了托换梁滚轴布置形式对框架柱托换结构受力机理、破坏形式的影响。试验表明:滚轴内移和滚轴满布两种布置形式对构件的开裂荷载基本上没影响,而破坏荷载分别提高30%和1倍左右;在滚轴内移和滚轴满布两种布置形式下,构件的破坏形态分别为托换梁受弯破坏和结合面冲切破坏;滚轴内移或者滚轴满布后,均使梁柱新旧混凝土结合面变得更加薄弱。研究结果可以为新旧混凝土咬合强度的研究提供依据。

钢筋混凝土抱柱托换节点的弯剪破坏分析应用

移位工程中混凝土柱托换节点承受复杂的弯剪作用,将该受力过程分为界面开裂前和开裂后两个阶段,认为托换节点区域受弯变形满足平截面假定,利用新老混凝土粘结复合受力的强度特性计算分析该节点界面在弯剪共同作用下的破坏过程。结果表明,弯剪作用下混凝土柱托换节点界面的受力性能与柱混凝土强度等级、支座间距及托换梁截面特性密切相关,且在实际工程中采用节点新旧混凝土界面抗剪承载力的分阶段设计计算方法更具有针对性和合理性。

钢筋混凝土柱托换节点力学性能分析

通过有限元分析和理论分析,对钢筋混凝土柱托换节点的受力性能进行研究,比较有连系梁和无连系梁情况下托换节点的破坏机理,与试验结果进行对比,最终给出2种托换节点的极限承载力计算公式。

斜向U形钢筋数量对柱托换节点承载的影响

介绍了一种带U形斜向钢筋的柱托换节点,并通过4个托换节点的静力加载试验,研究U形斜向钢筋层数的不同对托换节点承载力的影响。结果表明:托换节点的极限承载力出现在梁柱界面滑移阶段,托换节点的极限承载力随斜向钢筋层数的增加而增大。

框架柱托换节点受力性能试验研究

通过移位工程框架柱包裹式托换节点缩尺模型的正交试验研究,分析托换梁剪跨比λ、纵筋配筋参数ρfy、配箍率、混凝土强度及梁柱结合面插筋配筋参数ρj fyj对托换节点破坏形态和受力性能的影响。试验结果显示,试件的破坏形态分为托换梁的受弯破坏和弯剪破坏两种形式,梁与柱结合面是薄弱位置;通过对试验数据回归分析,得到了在试验参数范围内各影响因素与托换节点破坏荷载的关系,所研究因素中剪跨比λ对托换节点承载力的影响最为显著,其次是纵筋配筋参数ρfy、配箍率和插筋配筋参数ρj fyj;依据试验结果提出了框架柱托换节点承载力计算公式,计算结果偏安全。

框架柱托换节点承载力理论公式的研究

该文依据16组框架柱双梁式托换节点的正交试验,得到了行走梁的跨高比、托换梁的箍筋配箍率、纵筋配筋率等因素对框架柱托换节点承载力的影响关系,通过对试验结果的分析,总结出框架柱托换节点的受力机理、破坏形态,并得出行走梁的跨高比是影响框架柱托换节点破坏形式的关键因素;并在此基础上通过理论分析将框架柱托换节点的界面破坏过程分为界面冲切滑动前和界面冲切滑动后两个阶段,针对界面冲切滑动前这一阶段提出了框架柱托换节点的空间"拉杆拱"力学模型,并对这一空间模型进行了受力分析,推导出了框架柱托换节点承载力的理论计算公式,并将理论结果与试验结果进行了对比,二者吻合较好。

托换梁剪跨比对柱托换节点受力性能影响的试验研究

该文通过移位工程框架柱包裹式托换节点缩尺模型的正交实验,研究和分析了托换梁剪跨比对托换节点破坏形态和受力性能的影响。按照构件剪跨比的不同将滚轴正常布置条件下的破坏形态归纳为行走梁的受弯破坏和弯剪破坏两种形式,得出连梁与柱结合面这一薄弱环节,并得出了不同剪跨比下托换节点的裂缝发展和最终破坏规律。通过对试验数据的正交分析和回归分析,可知在所研究因素当中剪跨比对托换节点承载力的影响最为显著,得出在一定取值范围内剪跨比与托换节点的开裂荷载、破坏荷载分别具有较理想的线性关系,减小剪跨比可以有效提高构件的承载能力。提出了引入剪跨比条件下框架柱托换节点承载力的计算公式;分析了剪跨比对滚轴受力均匀情况的影响。通过对比试验,研究了不同滚轴布置方式对托换节点的影响。

框架柱托换节点界面力学性能试验研究

梁柱新旧混凝土结合面是框架结构托换节点的薄弱部位。为了提高梁柱结合面承载能力,进行了配置不同界面钢筋的14组托换节点试件的静力加载试验研究。结果表明:托换节点的破坏由两种形式控制,托换节点界面滑移破坏或托换梁受剪破坏。当梁柱结合面不设置界面钢筋或界面钢筋配筋特征值(钢筋屈服强度设计值与其面积的乘积)小于2 MPa时,托换节点发生界面滑移破坏;当界面钢筋配筋特征值大于2 MPa时,托换节点的破坏形式由界面破坏转变为托换梁的受剪破坏。提出考虑界面钢筋的摩擦剪切公式,并确定了其中的参数。在托换节点设计时,可以根据托换梁的受剪承载力及界面承载力计算公式确定界面钢筋的配置量,确保托换节点的结合面不发生破坏,实现托换节点的优化设计。

预应力托换节点受力性能试验研究

混凝土柱托换节点的梁柱新旧混凝土界面是托换节点受力的关键部位。为提高梁柱界面的承载能力,提出预应力托换节点,通过高强螺栓在梁柱新旧混凝土界面上施加预应力以提高界面的受力性能。进行了10个四面包裹式预应力托换节点及1个对比试件的试验研究,结果表明:托换节点界面承载力随预加应力的增大而增大,基本呈正线性相关;在托换节点的两个方向同时施加预应力将会使托换节点的受力更加合理,其承载力较预应力单方向施加的提高约20%;根据试验结果提出了预应力托换节点的界面承载力计算式,供工程设计参考。

某框架结构教学楼移位工程的关键技术分析

对某框架结构教学楼移位工程进行了移位设计和现场检测的关键技术分析。该移位工程在现有柱下独立基础顶部采用现浇钢筋混凝土包裹式托换框架柱的设计方案,根据现浇钢筋混凝土包裹式托换节点与框架柱的接触面积,确定托换节点中托换梁截面尺寸。框架柱托换节点同时作为框架结构整体移位的上轨道,并采用连系梁和斜撑连接各托换节点。该教学楼移位后,其基础形式仍为现浇混凝土柱下独立基础,且部分新基础是在原有基础上采用加大既有独立基础底面积的设计方案,并在新加基础以下换填砂垫层以减小结构沉降。

高层混凝土结构逆向拆除技术研究

对城镇密集区域高层混凝土结构建筑绿色、高效拆除进行了研究,提供了高层混凝土结构建筑逆向拆除方法,对该方法中关键的水平支撑体系、竖向支撑体系和主要控制指标等进行了说明。基于一拟拆除高层混凝土建筑,对水平支撑系统和柱节点托换的设计进行了说明,提出一种可提高支撑材料利用率的设计思路。同时验算了施工过程中多柱同时拆除工况的可行性。