圆钢管型钢再生混凝土组合柱滞回性能非线性有限元分析

基于圆钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究,采用OpenSees软件对该组合柱进行了滞回性能数值分析,获取了组合柱的滞回曲线及抗震性能指标,并与试验结果进行了比较,验证了组合柱数值模型的合理性。在此基础上,对组合柱的滞回性能开展了参数影响分析。结果表明:再生骨料取代率从0增大到100%,组合柱的峰值荷载下降了7.78%,延性略有降低;提高再生混凝土强度、型钢强度及圆钢管强度,对于提升组合柱的承载力及刚度是有利的,但却使组合柱的脆性增大;随着轴压比的增大,组合柱的承载力呈现先上升后下降的趋势,而延性逐渐变差;型钢配钢率从5.54%增至9.99%,组合柱的峰值荷载提高了24.34%,但对于改善组合柱的延性不明显;增大钢管壁厚对组合柱的承载力和延性均是有利的。

超高层型钢混凝土组合结构中梁柱节点优化方案

型钢混凝土组合结构在我国超高层建筑中的应用极为广泛,其中,梁柱节点是影响整个施工节奏的关键部位,因此,对其的优化很有必要性。以长沙金茂梅溪大厦项目为例,对型钢混凝土框架梁柱节点采用钢板箍、机械连接套筒及连接板预焊接这一方法进行分析,对优化过程、施工方法、优化效果对比及质量管控措施等内容进行总结,得出可从进度、质量、安全以及成本等各个方面达到优化效果。

型钢混凝土组合结构梁柱节点性能研究

随着建筑行业的快速发展,型钢混凝土组合结构因其出色的力学性能和经济效益得到广泛应用。梁柱节点作为结构的关键部位,直接影响整个结构的安全性和稳定性。因此,深入研究型钢混凝土组合结构梁柱节点的性能,对于提高建筑结构的抗震性能、优化结构设计具有重要意义。通过对梁柱节点性能的深入探究,可以为推动建筑结构工程技术的发展和创新提供有力支持,从而更好地满足社会对建筑安全和可持续发展的需求。

矩形管薄壁型钢混凝土柱力学性能研究

在“库架合一”结构体系的应用背景下,进行了8根矩形管薄壁型钢混凝土柱的轴心受压试验,得到了柱试件的极限承载力、竖向荷载-位移曲线、跨中挠度曲线。在此基础上总结了柱子的破坏模式,分析结果表明,该柱破坏模式主要为截面极限承载力破坏,不同抗剪螺杆布置方式会导致不同的破坏模式。利用有限元计算方法对其破坏模式和荷载-位移曲线进行了分析,分析结果与试验结果吻合。进一步应力分析发现:抗剪螺杆变量下极限承载力出现差异的原因是不同抗剪螺杆布置导致混凝土发生不同形式的破坏,从而不同程度上削弱了混凝土的承载力。在综合对比各国设计规范基础上,给出了该类柱的轴向抗压承载力实用计算方法。

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。

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。

型钢组合三角架在高空悬挑混凝土结构中的应用

针对高层及超高层建筑屋顶混凝土超大悬挑结构施工难题,以传统悬挑工字钢施工技术为基础,提出型钢组合三角架施工技术,分析其原理、特点,从现场针对性、技术先进性、工期合理性、成本经济性、安全保障性、绿色引领性六个方面对型钢组合三角架施工技术进行总结。

箱型钢柱劲性混凝土结构的项目应用

箱型钢柱劲性混凝土结构通过结构形式的创新,提高了建筑的空间利用效率,在保持强度的同时,提高了抗震性能,使得结构更加稳定,符合现代建筑对于安全性和功能性的双重需求。文章以太舞四季文化旅游度假区南沟A座(雪皓居)项目作为案例,探讨箱型钢柱劲性混凝土结构在实际工程中的应用,通过对箱型钢柱的制作、箱型钢柱的吊装、箱型钢柱的焊接、高强钢筋直螺纹连接、自密实混凝土的施工、绿色施工及BIM等技术的应用和实施,为类似工程提供技术解决方案。

探究型钢混凝土组合结构钢板剪力墙施工技术

随着当下高层建筑和桥梁工程对结构性能要求的日益提高,型钢混凝土组合结构,尤其是钢板剪力墙的应用十分广泛。为提高型钢混凝土组合结构钢板剪力墙施工质量,本篇文章主要是以实际工程为此次的举例,从施工流程出发,探讨了施工中不同阶段的技术要点,实现了施工过程的标准化与效率化,以此为相关人员提供相应的实践参考。

型钢混凝土组合结构技术在建筑工程中的应用

现代化的建筑工程施工体系不断健全,想要不断提高未来工程施工质量,应加强施工技术的创新。施工单位可积极引入型钢混凝土组合结构技术,不仅可以减少传统结构的隐患,还可以提高建筑工程的安全性、稳定性,推动建筑行业的稳步发展。文章基于相关背景,分析了型钢混凝土组合结构技术在建筑工程中应用的意义,阐述了型钢混凝土组合结构技术在建筑工程中应用的流程,探讨了型钢混凝土组合结构技术在建筑工程中应用的注意事项。通过分析发现,型钢混凝土组合结构技术的应用,不仅可以减少传统建设方法的局限性,还可以降低建筑工程的成本,加强建筑工程的适应能力,提高施工单位的施工效率及建筑工程的综合施工质量。

型钢混凝土组合结构在大跨度空间设计中的应用与思考

型钢混凝土组合结构作为一种特有的结构形式,因在钢筋混凝土构件中增加了型钢,钢材固有的强度和延性以及混凝土、钢筋、型钢三种材料协同工作,使型钢混凝土组合结构具备了比钢筋混凝土结构刚度更强、承载力更大、抗震性能更好,比钢结构防火性能更好、结构局部和整体稳定性更好、更节省钢材,此类结构对大跨度建筑的发展、改善结构抗震性能、防倒塌都具有极其重要的意义。

超高层建筑型钢-混凝土组合结构复杂节点施工技术

随着城市空间不断被开发,出现了越来越多更高、更大的建筑工程,型钢-混凝土组合结构,因其良好的受力性能和抗震性能在超高层建筑中被广泛应用。以某超高层酒店为例,采用参数化和半参数化建模技术、碰撞检测技术、三维可视化交底技术、动画模拟技术,优化了型钢-混凝土组合结构梁柱节点部位构造复杂、钢筋安装空间有限、型钢与钢筋之间穿插关系复杂等问题,并成功应用于型钢柱与型钢梁安装、钢筋安装、混凝土浇筑和养护等各施工阶段,可为类似超高层建筑型钢-混凝土组合结构复杂节点施工提供参考。

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。

冷弯薄壁型钢四肢箱形拼合截面柱受压承载能力设计方法

冷弯薄壁型钢四肢箱型拼合截面柱是一种常见拼合柱,主要用于多层冷弯薄壁型钢结构建筑承受集中荷载。对其极限承载力,已有大量试验研究,但仍缺少可靠的设计方法,不便于工程应用。该文基于已有的试验研究成果,建立了相应的数值分析模型,并对模型进行验证。在验证后的数值模型上进行参数分析,分析了具有不同尺寸和构造的冷弯薄壁型钢四肢箱型拼合截面柱承载能力。基于数值法和能量法分别计算拼合截面柱的局部屈曲和整体屈曲弹性临界荷载,并将该临界荷载与美国规范中的直接强度法相结合,提出其极限承载力计算方法。研究结果表明,该文提出的修正方法相较于美国规范中的计算公式精度更高,也偏于安全。

某超高层项目钢管混凝土组合柱应用

某超高层项目荷载较大,导致框架柱截面较大,严重影响建筑空间使用。采用钢管混凝土组合柱,和型钢混凝土柱相比,标准层每根柱节约建筑有效使用面积1.5~1.8m^(2),结构主体成本节约近1000万元。提出了对钢管进行开孔的梁柱节点做法并分析五种不同节点方案,采用大型通用有限元软件ABAQUS进行仿真分析,充分考虑框架梁对节点的约束作用,得到五种节点方案的极限承载力及钢管的最大应力,结果表明采用钢管开孔的梁柱节点做法可行,并得到最合理的开孔形式;分别对7种不同箍筋形式进行受力性能分析,并考虑实际施工因素,得到最为合理的箍筋设置形式。

多元算法融合模型的CFRP约束型钢混凝土柱承载力预测

为准确预测多影响因素下碳纤维增强复合材料(CFRP)约束型钢混凝土柱(SRCC)的轴压承载力,提出了一种基于随机森林(RF)、分类提升(Catboost)、极端梯度提升(XGBoost)、梯度提升回归树(GBRT)的多元算法融合预测模型。首先采用合成少数类过采样技术(SMOTE)算法对原始数据集进行扩充,开展了10种传统机器学习和集成学习模型试验,筛选出决定系数R2均大于0.92的RF、Catboost、XGBoost、GBRT的4种集成学习模型,用随机搜索优化其超参数,然后融合形成了RF-Catboost-XGBoost-GBRT预测模型,对CFRP约束SRCC的承载力进行预测。结果表明,两种数据集下RF-Catboost-XGBoost-GBRT模型的预测性能最好,原始数据集经SMOTE算法处理后,5种预测模型R2平均提高20.43%,其中RF-Catboost-XGBoost-GBRT模型的R2达到了0.942,预测值误差均在±10%以内。

薄壁钢箱混凝土短柱的弱约束效应

为研究薄壁钢箱混凝土的弱约束效应,开展了9个薄壁钢箱混凝土短柱轴压试验和6个圆形钢管混凝土、普通钢筋混凝土短柱对照组试验,获得了构件破坏模式、荷载-位移曲线、极限承载能力、组合强度、轴压刚度、截面应变分布等力学行为。与圆形钢管混凝土、普通钢筋混凝土构件进行对比分析,系统阐明了薄壁钢箱对混凝土的弱约束效应、薄壁钢箱与混凝土的变形协调关系。基于薄壁钢箱对混凝土强度的提升贡献,建立了考虑弱约束效应的薄壁钢箱混凝土短柱轴压承载力计算方法。结果表明:极限承载力和轴压刚度随含钢率、约束效应系数的增大而增大,随钢板宽厚比的增大而减小;弱约束效应下,薄壁钢箱在30%~40%极限荷载时局部鼓曲,此后钢箱与混凝土出现变形不协调现象,混凝土达到极限状态时呈脆性压溃,截面有效承压面积减小、下降段陡峭、承载力下降迅速,但后期依靠钢箱维持承载而延性较好;矩形钢箱混凝土和圆形钢管混凝土在小含钢率情况下,弹性、弹塑性阶段的力学行为相似、极限承载力和轴压刚度相近,但圆形截面呈延性破坏且下降段约束效应优于矩形截面;薄壁钢箱混凝土比普通钢筋混凝土承载能力提升约15%、轴压刚度提升约5%,且施工无需绑扎钢筋和安拆模板,在结构方案设计时具备竞争优势与潜力。所提承载力计算方法经验证精度可靠,可为薄壁钢箱混凝土结构设计提供指导。

冷弯型钢-类地聚物泡沫混凝土柱轴压性能

为抑制冷弯型钢柱的屈曲变形及提高其承载力,对冷弯型钢-类地聚物泡沫混凝土组合柱的受力性能采用试验、数值仿真和理论相结合的方法进行系统性研究。对构件的荷载-轴向位移曲线、试验过程及破坏特征进行分析。比较不同形式构件的破坏模式及承载力结果,探讨不同因素对构件轴压性能的影响。结果表明:组合柱极限承载力相比拼合柱提高了1.4倍;板件宽厚比为60~100时,类地聚物泡沫混凝土利用率较高;泡沫混凝土密度每提高一个等级,组合柱的极限荷载约增加1.5%;从用钢量的角度考虑,设置对称单肋对组合柱极限承载力的提高更明显。在试验和数值仿真的基础上,依据现有相关规范中的计算方法对组合柱极限承载力进行了计算,发现JGJ 138—2016《组合结构设计规范》^([1])给出的计算方法可粗略估计组合柱极限承载力。最后,提出适用于组合柱轴压承载力的计算方法,并验证该公式的准确性。