预制轻钢轻混凝土剪力墙-楼板连接部抗剪性能试验研究

提出一种装配式轻钢轻混凝土剪力墙与混凝土楼板的装配连接方式,为研究该连接节点的抗剪性能,开展了4个墙体-楼板连接试件的低周往复加载试验,分析了连接节点的滞回性能、刚度退化、延性、耗能能力及承载力性能。结果表明:不同连接构造形式对墙体-楼板连接节点的承载力影响显著,抗剪螺栓能有效提高节点的刚度与水平抗剪承载力;承载力分析结果显示,设有抗剪螺栓的连接节点承载力比预制墙体抗剪承载力高了34.3%,满足节点承载力要求,最后给出了装配式轻钢轻混凝土墙-楼板连接节点设计建议。

楼板连接形式对水电站厂房结构性能的影响分析

本文以某水电站地面厂房为例,建立三维有限元模型,研究了楼板搭接的模拟方法,并针对楼板与上下游墙体的不同连接形式,对结构的变形和自振特性进行了研究,另外计算分析了地震作用下的结构响应。结果表明,采用非线性接触方法能够准确地模拟楼板与墙体间的搭接连接形式;楼板采用搭接形式既不利于控制厂房上部结构的变形,也不利于结构的抗振;但是楼板上下游均采用搭接形式,能够有效降低顺河向地震作用下楼板与墙体连接处的应力峰值,对结构强度设计有利。

楼板连接方式对厂房结构动力特性的影响分析

以某大型水电站地面厂房为例,建立了厂房结构三维有限元模型,针对楼板与上下游墙不同的连接方式,研究了厂房结构的固有振动特性,并进行了厂房整体结构的谐响应分析。结果表明,楼板与上下游墙采取搭接方式连接时,楼板和风罩的水平刚度减小,致使厂房上部结构和楼板的振感较强,楼板和风罩结构的水平位移增大,但对厂房结构的动应力影响较小。经综合分析比较,楼板与上下游墙采用搭接方式对厂房结构楼板的抗振较为不利。

正交胶合木墙体-楼板角撑连接节点受火后受剪承载力计算方法

为研究正交胶合木(CLT)墙体-楼板角撑连接节点受火后受剪承载力计算方法,对自攻螺钉长度分别为60和80 mm的CLT墙体-楼板角撑连接节点进行了常温及受火后的受剪试验.基于CLT层板销轴类紧固件常温受剪承载力计算方法,考虑节点受火后钢销轴抗弯强度折减以及CLT层板有效持力截面减少,提出了节点受火后受剪承载力计算方法.结果表明,对于常温试件,将自攻螺钉长度由原来的60 mm增至80 mm,屈服荷载增加到原来的1.51倍,而延性系数则降为原来的0.77倍;对于受火20 min后的试件,自攻螺钉长度增加时,屈服荷载和延性系数几乎不变.根据该计算方法得到的受火后受剪承载力与试验结果吻合较好,从而验证了所提方法的正确性与适用性.

CLT墙体-楼板T型连接抗剪性能特征值分析方法对比研究

【目的】力学特征值分析法是评价结构力学性能的有效方法。在木结构领域,以北美ASTM E2126标准,欧洲EN 12512标准和日本Y&K法的3种评估方法接受度较高。正交胶合木(CLT)被认为是一种可建造多高层木结构建筑的重要木质复合材料,目前针对其材料本身特性的研究较为广泛,但是针对其连接系统的开发和研究尚处于初期阶段。【方法】本研究设计了一种用于CLT墙体和楼板连接的T型金属连接件,结合对该连接件构造的抗剪试件试验结果,分别采用上述3种分析方法对节点刚度、屈服点特性和延性系数等力学性能参数进行了对比分析。【结果】Y&K法所得屈服点性质与另两种方法所得点相差较大,EN法计算所得刚度值和延性值略大于另两种方法,ASTM法和EN法在屈服荷载数值的差异性受试验曲线特征影响较大。【结论】综合比较以上对比结果,对于本文设计的CLT墙体-楼板节点,以及其他力-变形曲线发展较为平缓、破坏模式为延性破坏的木结构节点,Y&K法分析结果更具有实际工程应用意义。

结构墙体与后浇楼板预留胡子筋连接施工技术

在建筑物施工过程中常常会遇到后浇板与先成型结构交接的情况。如在外框架-核心筒结构建筑物施工中,核心筒会先行施工,外框结构跟随,内外不等高攀升。在核心筒墙体施工时,墙体和外框楼板的交接处就需提前预埋楼板胡子筋。待外框楼板施工时,将胡子筋剔出与板钢筋连接。由于墙体混凝土强度高,剔凿难度大,故在胡子筋与模板之间填充一道海绵可大大降低施工难度。拆墙模时清除掉海绵后胡子筋即可露出来,减少了剔凿量,加快了施工速度。

冷弯薄壁型钢墙体-楼板节点抗震性能试验研究

开展考虑不同构造、轴压比、墙架柱截面类型及覆板蒙皮作用的7个试件的抗震试验,可得如下结论.1)覆板后节点破坏由墙-楼板连接处的自攻螺钉失效导致,防止该区域的自攻螺钉失效是连接成败的关键. 2)覆板后规程推荐节点承载力、耗能能力明显提高,但受截面高度、轴压比的影响均较大. 3)覆板后角钢加强型节点承载力及耗能能力均降低,且受截面高度的影响大;2 mm厚角钢试件在加载初期发生两肢间夹角的拉大与减小,破坏时螺钉全部从墙架柱拉脱;4 mm厚角钢试件楼层梁与角钢间的自攻螺钉过早发生失效,造成角钢厚度增加,承载力降低. 4)获得节点的恢复力骨架曲线特征值,为结构基于简化力学模型抗震计算提供基础数据.

建筑结构设计不规则性的研究与应用

针对目前设计建筑结构不规则性问题的过程中,本文分析了建筑结构设计不规则性的特点和应用现状,并提出了不规则性问题的解决策略。其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

苏州晋合广场酒店设计

苏州晋合广场酒店是一栋100m高的高层酒店,结构在已有地下室的基础上进行设计和施工,设计过程充分考虑到了新旧结构之间的相互关系,并尽可能采取有效措施减轻结构重量;同时,在设计过程中对于底层三叉斜柱,洞边弱连接板等薄弱部位构件进行了特别的分析设计。

薄弱连接楼板抗震性能分析

作为结构薄弱部位的连接楼板在承受竖向荷载的同时,也承担着传递水平荷载作用到抗侧力体系上,已有研究表明,目前的简化设计方法不能准确地应用于复杂结构的薄弱连接楼板设计。本文采用分块刚性模型,利用时程分析法得到薄弱连接楼板内力,并进行了中震下薄弱连接楼板的抗震性能分析及结构设计,对可能影响结构内力的楼板厚度、材料强度、板带宽度进行参数分析,最后给出设计建议,为进一步研究地震作用下复杂楼板内力分布提供一定的参考借鉴价值。

平面不规则结构中薄弱连接楼板的抗震设计

对平面不规则结构,特别是对超限高层建筑结构中的薄弱连接楼板,按设防烈度水平地震作用进行应力分析,并采取必要的构造加强措施,保证楼板具备必要的刚度和强度参与空间结构体系的协同工作,达到"小震不坏,中震可修,大震不倒"的预期设防目标。

超限高层结构构件抗震性能分析若干问题探讨

针对超限高层结构设计中构件抗震性能分析存在若干问题进行探讨。对底部加强区主要墙肢和扭转变形较大的竖向构件,常规的加强方法是提高其承载力,但会造成结构的耗能能力降低,反而对抗震不利。根据其作为结构第一道防线的耗能特点,提出了通过提高其延性的方式进行加强。对弱连接楼板损坏情况,常规的构件加强方式是使其满足设防地震作用下不屈服要求,但在罕遇地震作用下该处的构件损坏较严重。说明弱连接楼板仅满足设防地震作用下的不屈服要求不能有效保证结构平面的完整性。建议将弱连接处的楼板和框架梁定义为关键构件,以及在罕遇地震作用下楼板满足抗拉不屈服和抗剪截面验算。

高烈度区框架-双筒结构连接楼板应力分析

地震荷载作用下,框架-双筒结构间的连接楼板协调两筒变形,应按弹性板进行精细化分析。结合工程实例,对框架-双筒结构间连接楼板提出四种不同的布置方案,通过计算分析,比较不同布置方案的楼板剪应力大小和结构整体计算指标的不同,并对此楼板进行抗震性能化设计。

某大型商业裙房薄弱连接部位楼板性能设计

重庆某大型商业裙房,为带部分剪力墙的框架结构,建筑和结构平面的开洞较多,就形成了薄弱连接的不规则平面。抗震设计中楼板应具备比抗侧力构件更高的抗震性能,针对本工程的结构特点,确定了楼板抗震设计性能目标及预期的震后性能状态,采用ABAQUS进行了结构整体的弹塑性时程分析,根据规范规定进行了楼板的受剪承载力计算,从内力和损伤进行了对比。分析结果表明,经过设计加强后的薄弱连接部位的楼板可以满足预定的性能目标。

某大型超限商业综合体结构设计分析——以莆田涵江水韵城为例

莆田涵江水韵城为大型多功能商业综合体建筑,该项目存在扭转不规则、楼板弱连接、结构平面超长、竖向体型缩进等问题,为超限工程。针对上述情况,该项目采取了楼板应力分析等设计措施,以及做好超长结构的施工组织方案,实现了复杂建筑精细化设计。

框架剪力墙结构相关问题分析

针对高层建筑设备夹层层高较小、核心筒与内部框架柱之间距离较短以及上下建筑功能不同带来的结构设计问题,在现有设备夹层处理方法的基础上,采用滑动或者梁上立柱方法解决设备夹层层高较小带来的楼层侧向刚度、上下楼层抗剪承载力突变问题;采用连接区楼板解决核心筒和内部框架柱之间短框架梁超筋问题,并对厚板构造提出了设计建议;按照楼层数量及荷载大小加权平均方法确定活荷载标准值折减系数,以解决竖向功能分布不同活荷载折减系数问题.上述方法可供相似工程参考.

某框架结构设计难点的计算分析

某实验实训楼项目,为四层框架结构,结构平面有较大中庭和开洞,若设伸缩缝结构整体性、建筑立面和使用功能较差,故采取平面长125m不设缝。本工程采取后浇带延迟封闭,减少混凝土收缩应力等措施。针对楼板不连续,超长平面不规则,采取详细的计算分析温度应力;针对平面的弱连接楼板,采取了分块刚性隔板的计算分析方法;针对框架结构整浇楼梯的薄弱部位,采取性能设计方法,利用分层壳元进行推覆分析。

天津盛世鑫和4#地工程地下室逆作法设计要点

本文旨在阐述天津盛世鑫和4#地工程地下室逆作法设计过程及现场施工中出现的问题及技术难点,结合工程实际情况对部分问题进行详细的分析和研究,并提出笔者自己观点。本工程地下4层,地下连续墙兼做地下室外墙,连续墙内未设置整片的内衬墙。地下连续墙在基坑开挖工况作为临时支护结构,在结构使用工况作为永久地下室外墙。设计中不仅要考虑基坑开挖工况的承载能力极限状态,还要考虑使用阶段的正常使用极限状态。地下连续墙与各层楼板的连接颇为复杂,连接的形式不仅影响到结构构件在节点处的计算模拟形式,对施工难易程度及地下室防水都带来不同程度的影响。柔性接头地下连续墙由于施工工艺的原因,在接头处无法预埋接驳器,各层楼板与连续墙之间存在施工缝,且连续墙墙幅间接缝由于施工工艺原因容易出现意外事故(本工程在施工中即出现了3处接头锁口管无法拔出导致埋管的问题)这些施工缝及节点缝易发生渗漏事故。针对本工程自身特点及天津地区同类项目的实际经验,设计中对楼板与连续墙的连接方式及防水的处理制定了一套不同于常规全部主筋预埋钢筋接驳器的连接办法。

深圳文化馆新馆结构设计探讨

深圳文化馆新馆建筑造型复杂、内部空间变化较多,存在超过21 m的大悬挑空间。为确保整个结构具有合理的抗侧和抗扭刚度,在建筑楼梯、电梯间设置了8个钢筋混凝土筒体,这些筒体与周边框架柱形成框架剪力墙结构。但由于建筑内外空间上的变化和功能上的特殊要求,该结构存在较多的不规则项和复杂子结构。如文化馆典型楼层开洞率达32%以上,馆内各区域功能差异较大,区域之间仅通过室内连廊连接在一起,实际楼板情况与刚性楼板假定不符,此时如何评判结构的变形指标以及楼板协调变形的能力成为设计的一个重、难点;将文化馆划分为三个区域,分别为左侧、右侧核心筒群区域以及东侧大跨度钢结构区域,选取三个区域中的典型观测点,考察地震作用下观测点的变形,进一步判断楼板是否具有协调三个区域变形差异的能力。对大悬挑区域进行了方案对比阐述,同时对与悬挑桁架上弦相连的楼盖构件进行受力分析,讨论其在结构遭受罕遇地震作用、薄弱连接位置的楼板出现损坏引起楼板刚度退化甚至是完全退出工作时,能否保证桁架与核心筒之间的传力。东侧区域建筑功能要求大柱跨及楼层通高,典型柱距8.4 m×16.8 m,且仅可在L4~L8层布置钢柱,B1~L4层之间则须要设置Y型斜柱承托上部钢柱;分析Y型斜柱传递重力时其独立承担倾覆荷载的能力,同时Y型斜柱为3~4层的跃层柱,其能否满足稳定承载力和抗连续倒塌要求均为讨论的重、难点。在考察结构刚度指标(如层间位移角)时,可根据结构受力情况采取分区统计方式,捕捉关键监测点的变形值,综合评判楼盖协调变形的能力。对于室内连桥以及楼板薄弱连接位置,通过建立分离体模型进行包络设计,同时加强楼板配筋。通过在支承大悬挑桁架的剪力墙内设置型钢梁柱和斜杆的方式形成立体筒体,并充分考虑楼板刚度退化对大悬挑桁架与筒体之间构件的受力和变形影响,分析结果表明,大悬挑整体结构可满足各项验算。Y型斜柱独立承担倾覆荷载的能力较弱,设计时加强斜柱与核心筒群之间的楼盖连系,严格控制斜柱与核心筒之间拉梁的应力比。Y型斜柱设计时,应考虑构件的初始缺陷进行非线性稳定承载力分析,明确斜柱的稳定承载力储备。采用线性静力拆除构件法,可判断斜柱结构满足抗连续倒塌要求。选取典型的大悬挑桁架与剪力墙连接节点和型钢混凝土桁架转换节点作为研究对象,提出相应的节点加强构造,通过节点有限元分析,确保节点的安全可靠。

装配式多高层钢结构研究要点与现状分析

装配式多高层钢结构构件或者模块宜工厂内焊接连接,工地全螺栓连接。通过对国内外装配式钢结构建筑的研究和工程应用进行综述,总结了装配式钢结构中柱与柱连接节点、梁与柱连接节点、支撑与框架连接节点、楼板与楼板连接、楼板与梁连接、围护墙体与主体结构连接,以及装配式钢结构整体结构受力与抗震性能的研究成果和研究方法。对国内外研究的问题和发展方向提出了几点建议。