型钢组合梁梁端构造连接性能试验与优化设计研究

为解决组合梁梁端钢与混凝土连接性能设计要求与梁端布置空间局促之间的矛盾,避免型钢梁端锈蚀劣化等问题,提出现浇钢骨混凝土和剪力钉协同的组合梁梁端连接新型构造。为检验该种新型梁端构造连接力学性能,对基本还原依托工程桥梁梁端局部区域结构形式的子结构足尺模型开展试验研究,并针对试验研究和工程实践中发现的问题,探究型钢-混凝土组合梁梁端构造优化设计方法。

天窗系统与金属屋面板连接构造设计

对天窗系统与金属屋面板连接构造进行了研究分析与设计。通过对已有天窗连接构造进行分析和总结,基于厦门国际博览中心金属屋面工程提出了一种新的天窗与金属屋面连接构造的设计思路和施工方案,采用了优化后的连接方式和材料,提高了屋面板连接的强度和稳定性,并兼顾了施工的便利性。实际结果表明,提出的天窗连接构造具有较好的受力性能和施工性能,能够满足实际应用要求。

预制装配式剪力墙结构连接构造优化及抗震性能研究

为了解决预制装配式剪力墙水平接缝处在地震作用下的受力连续性问题,以山西省某市装配式高层建筑为研究对象,运用室内物理模拟的方法,建立了2种不同的预制剪力墙结构连接构造方案,研究预制装配式剪力墙结构的骨架曲线、承载能力、耗能能力等。结果表明“,一”字形连接构造和“工”字形连接构造的骨架曲线均呈饱满的“S”形,表明2种预应力装配式剪力墙连接构造均具有良好的耗能能力“;一”字形连接构造和“工”字形连接构造的初始刚度基本相同,但后者的极限承载力约为前者的1.75倍;“一”字形连接构造和“工”字形连接构造的耗能曲线呈现显著差异,两者的耗能在位移小于20mm时接近,而在位移超过20mm后“,工”字形连接构造耗能相比“一”字形连接构造耗能的差值越来越大。

公路桥预制桥面板新型板式锚固头异型钢筋连接构造

近年来,公路桥桥面板老化已成为社会关注问题。更换桥面板需进行交通管制,社会影响大,要求快速施工并提高施工质量,通常采用预制PC桥面板进行替换。预制PC桥面板在施工现场相互连接,板间连接构造对桥面板的耐久性和施工性影响较大,目前已有U形钢筋、螺栓锚固头异型钢筋等多种连接构造。为减少板间接缝宽度,提高桥面板的耐久性和施工性,开发了一种新型连接构造——板式锚固头异型钢筋(Head-bar)连接构造,在预制板端部伸出的异型钢筋顶部摩擦焊接钢板(见图1)。异型钢筋采用D19,钢筋间距150 mm;钢板采用矩形SM490钢,平面尺寸为40 mm×70 mm,厚16 mm。 该连接构造对向错开布置,接缝宽110 mm, 不需要再设横向钢筋,构造简单。预制板内布置双层钢筋,层间距100 mm,端部结合面上设计深 30 mm 、高60 mm的剪力槽(见图2)。接缝处填充高强度钢纤维增强水泥砂浆(28 d龄期设计标准强度 97 MPa ,钢纤维直径0.2 mm、长15 mm),使桥面连续、一体化。

弱偏差特征过滤的建筑物焊接连接构造点激光雷达特征提取

在扫描建筑物焊接连接构造的过程中,由于构造点区域缺少明显的特征,易形成弱偏差干扰,提出一种在弱偏差特征过滤下,应用激光雷达扫描的特征提取方法。利用激光雷达扫描中的阵列分析法,采集建筑物焊接连接构造的点云数据,利用KD-Tree模型剔除点云集合中的弱偏差特征噪声数据;采用邻域方向分布法,在被跟踪的构造点集合中标记出倒数的2个点,并搜索初始集合中相连的有向线段,将最小扫描角度的线段端点加到特征集合中。结果表明:该方法提取的位置精度高,区域匹配度最高值可达到95%。

装配式剪力墙连接构造实训教学方法研究

选取一个剪力墙结构单元,将构件拆分成约束边缘构件、构造边缘构件和非边缘位置构件,绘制其施工图;接着制作轻质高强的构件模型;用BIM技术模拟剪力墙水平和竖向连接的构造做法;最后用预制构件模型进行剪力墙层内相邻构件的竖向拼缝连接和上下层之间的水平拼缝连接训练。该实训方法有利于学生理解规范中对剪力墙构件连接的具体构造要求,培养学生按标准规范进行设计和施工的意识。

基于整体节点理念的钢盖梁与混凝土墩柱连接结构优化设计

针对传统钢盖梁设置套筒外包混凝土墩柱方案墩梁连接位置刚度突变、应力集中及施工定位精度要求高的问题,基于梁柱整体节点理念,以门式框架墩为例,提出一种钢盖梁与钢套筒连接结构优化方案。该方案将连接位置处钢盖梁和钢套筒腹板设计为整体节点板,钢盖梁和钢套筒翼缘板加劲肋一一对应,并将现场接头设置在钢盖梁侧。以某公路工程匝道桥为背景,采用有限元软件分析其门式框架墩采用传统方案与优化方案的受力性能,并将优化方案应用于实桥。结果表明:该优化方案传力顺畅,结构应力集中程度较低,构造合理;该优化方案施工较为简单,容错性更好,具有良好的推广应用前景。

正交异性钢桥面板纵肋腹板与面板连接构造的疲劳试验研究

针对正交异性钢桥面板的纵肋腹板与面板连接构造易出现疲劳裂纹的问题,通过不同纵肋腹板与面板厚度配合及制造工艺共5组48个连接构造试件的疲劳试验,研究正交异性钢桥面板纵肋腹板与面板连接构造的疲劳性能及疲劳设计S-N曲线。研究结果表明:当12mm厚的面板搭配8mm厚的纵肋腹板时,试件发生沿面板厚度方向的剪切破坏,疲劳性能较差;当面板厚度从14mm增至16mm时,试件的疲劳性能有所提高;当面板厚度从16mm增至18mm、纵肋腹板厚度从8mm增至9mm时,试件的疲劳性能基本无改变;双侧熔透焊对疲劳试件的疲劳性能无改善,反而略低于单侧熔透75%焊。对连接构造试件的疲劳试验数据进行S-N曲线回归分析表明,连接构造可归为铁路桥梁钢结构设计规范中的IX类构造,当破坏循环次数为2×106时,其应力幅为71.9MPa。

循环荷载作用下高层钢结构建筑填充墙体性能与连接构造研究

为了研究不同墙体连接构造下高层建筑钢结构的抗震性能,进行了蒸压轻质加气混凝土(ALC)条板或砌块填充钢管混凝土框架结构的低周反复加载试验。根据填充墙施工安装工艺、钢结构特点和墙板类型,介绍了大板、条板和砌块等轻质墙体与钢框架的连接构造。通过试验研究了U形钢卡、钩头螺栓、摇摆连接件和角钢等连接构造对墙板抗震性能的影响。试验研究表明,在地震作用下,用U形钢卡或角钢内嵌与摇摆件外挂ALC条板的钢管混凝土框架结构具有良好的耗能能力;采用U形钢卡、钩头螺栓、摇摆件和角钢等合理构造措施,可以确保轻质墙体与钢管混凝土框架在地震作用下能协同工作和共同受力,并具有很好的安全保障;摇摆件连接由于具有良好的耗能性能,震后墙板基本无破坏,值得推广应用。

新型节能复合墙体保温性能及连接构造研究

新型节能复合墙体结构是一种轻质、高强、节能、抗震的建筑结构新体系,它主要由新型节能复合墙板、楼板及隐形框架装配整浇而成。结合课题组的前期研究成果,阐述了节能复合墙体结构的受力特点;研究了复合外墙板传热、保温机理,提出了外墙板的局部热桥处理和结构整体外保温处理相结合的工艺方法;最后就本结构体系中各受力构件之间的水平及竖向连接问题进行了探讨。

膜结构中膜片间的连接构造

膜片间的连接是将两块膜材连接在一起。基于对膜结构中基本单元(膜、索)的认识,全面系统地从构造原则及受力原理上介绍并分析了膜片间连接的各种典型节点,希望能对膜结构的设计和应用有所帮助。

造楼机附墙装置连接构造抗拉拔性能试验

提出了一种造楼机附墙装置与剪力墙的连接构造系统,该系统由造楼机轨道、剪力墙、连接轨道与剪力墙的螺杆及条形钢板构成。进行了22个附墙装置连接构造试件的抗拉拔性能试验,试件变化参数包括墙体厚度、墙体配筋、墙体构造、混凝土强度、墙体支点距离,其中墙体构造包括预留圆孔贴靠正交分布钢筋、预埋锚筋连接、附加钢筋网片、预留圆孔不贴靠钢筋,分析了其破坏特征、承载力、刚度和钢筋应变。结果表明:螺杆、锚筋及钢板均未发生明显损伤,试件的破坏形式为墙体弯剪破坏;提高混凝土强度,增加墙体厚度、墙体配筋,减小墙体支点距离均可提高试件的承载力和刚度;预留圆孔贴靠正交分布钢筋试件的受力性能明显好于预留圆孔不贴靠钢筋试件;提出的造楼机附墙装置与剪力墙的预留圆孔贴靠正交分布钢筋连接构造工作性能可靠。

漫水桥上部构造与墩台连接构造设计

介绍漫水桥上部构造与墩台连接构造设计,方法是将常规抗震锚栓构造加以延伸改造,即把抗震功能和连接功能综合成一套系统,具有构造简单、施工方便、造价低廉等特点,值得推广。

往复加载下预制承台-桩连接构造受力性能

在交通不便、土地资源稀缺及环保要求高的山区公路高架桥梁建设中,为充分利用一体化架桥设备桥面输送预制构件的优势、最大限度地实现全预制桥梁的建造需求,提出一种将现浇承台改为预制承台的方案。针对预制承台与桩连接构造受力安全可靠性问题,按照1/3的缩尺比设计制作两个预制承台-桩连接构造试件和一个现浇承台-桩连接构造试件,进行往复加载试验与非线性数值分析。试验结果表明:与现浇承台试件相比,预制承台试件的屈服点、极限承载力基本相同,桩的抗裂性能、裂缝分布也基本一致;现浇承台更易开裂,但预制承台裂缝数量更多、最大裂缝宽度更大;桩-预制承台连接试件的初始刚度略小,但开裂后的刚度与现浇承台试件相同;两种承台均能与桩共同受力,整体性能够得到保证。数值模拟与试验的倾角-位移曲线和滞回曲线较好吻合,表明数值模型可反映试件的变形情况、承载力与捏缩特性。试验和数值分析均验证了预制承台-桩连接构造受力性能的可靠性。

预制混凝土挂板连接构造及设计计算方法研究

结合现行规范和工程设计要求,对预制混凝土挂板连接构造及设计计算进行了初步研究,探讨了构造及设计计算的关键要点,为工程应用提供参考。

不同连接构造的预制拼装桥墩地震响应分析

为了研究预制拼装桥墩的连接构造能否形成可靠的传力机制及其抗震性能,基于一组预制拼装桥墩拟静力试验,采用ABAQUS软件建立了试验桥墩的有限元模型并结合试验结果验证其有效性。在此基础上,分析现浇、波纹管浆锚连接和榫头+波纹管连接的预制拼装桥墩的地震动力响应。之后,进一步研究轴压比和配筋率对新型带榫头构造的预制拼装桥墩地震动力响应的影响规律。结果表明:在结构形式和地震作用均相同的条件下预制拼装桥墩和现浇桥墩的动力响应结果基本一致。有榫头构造较平面接缝的预制拼装桥墩的位移响应、残余位移、塑性损伤程度更小,榫头构造提高了预制拼装桥墩的抗震性能。通过参数分析发现,轴压比越大,桥墩的位移响应以及塑性损伤程度越大,剪力响应和地震耗能更大;纵筋配筋率越大,桥墩的位移响应以及塑性损伤程度越小,剪力响应越大,但在1%~2%之间,对地震耗能的影响不显著。

低强度混凝土基材上新型后锚固连接构造的受力性能（英文）

为解决低强度混凝土基材上化学植筋承载力不足的技术难题,提出了一种采用小直径钢筋植筋+灌浆料锚固的新型混合连接构造.为验证所提连接构造的可行性,设计了4种锚固连接构造的对比试验,包括植筋胶全粘结、植筋胶部分粘结、灌浆料连接和新型混合连接.单筋拉拔实验结果显示,新型混合连接构造可有效提高低强度混凝土基材上的化学植筋承载能力,相对于植筋胶全粘结的连接构造,承载力提高近2倍,且不会出现混凝土椎体破坏.结果表明:对于在低强度混凝土基材上进行钢筋后锚固连接,若空间尺寸满足要求,可采用新型混凝土连接构造,确保节点连接性能满足要求.

连接构造对混凝土管节接头受力特性影响研究

随着顶管施工技术迅猛发展,顶管法施工已广泛应用于长距离、大断面以及各种复杂地质条件下的管道建设,对顶管的结构安全提出了新的挑战。顶管接头由于特殊的连接构造而成为顶管结构中相对薄弱的一环,故对管节接头受力特性的研究就十分必要而且具有重要意义。为改善顶管接头及管节的受力状况,基于重庆市观景口水利枢纽2号无压隧洞实际管节接头结构建立了数值分析模型,获得了衬垫、套环的厚度及材料的泊松比、弹性模量等物理参数对混凝土顶管接头受力特性的影响规律,并为顶管接头设计中衬垫和套环的材料选择和尺寸设置提出了参考建议。

一种新型预制桥墩连接构造的抗剪承载力分析

连接构造是预制拼装桥墩结构的薄弱环节.为改善预制桥墩的力学性能,提出了榫卯+波纹管的预制桥墩节段新型连接形式.设计并进行了该接头的剪切试验,根据试验结果对该连接构造的受剪力学行为进行假设,基于莫尔应力圆理论推导了其抗剪承载力公式,并与试验结果进行对比.结果表明:所设计的新型连接构造受剪发生凹槽一侧的斜剪破坏形态,纵向钢筋在斜裂缝充分发展后提供抗剪作用;文中的抗剪承载力公式对于破坏模式的分析符合实际破坏形态,剪应力分布系数取0.7时,预测的抗剪承载力较为理想,当其作为设计依据时,应取适当的安全系数.