分析分层装配式支撑钢结构梁贯通式节点特性与性能体现

分析分层装配式支撑钢结构梁贯通式节点特点,并进行了相应的节点特性试验,详细分析贯通式节点的变形曲线。在桥梁结构中,如果相邻主梁之间的间距较大,并且横向联系较差时,钢结构与混凝土连接面上很容易产生横桥向剪力与拉拔力,连接件很可能处于三向应力状态,设计人员要予以相应的重视,可以构建相应的连接模型进行受力分析。在设计连接件的过程中,要严格控制设计荷载,荷载主要作用在钢梁与混凝土板上,在计算纵桥向水平剪力的过程中,可以按照弹性分析法计算,将钢梁与混凝土板进行有效结合,不必考虑钢梁与混凝土板之间的摩擦。

基坑装配式内支撑高脚螺栓-模袋混凝土固支端及其承载性能

基坑工程内支撑体系中,混凝土支撑因其承载能力高、布置不受限制、端部节点现浇、整体性良好等优势得以在基坑工程中广泛使用,但混凝土支撑在设计与施工中的弊病也十分显著,存在设计截面过大、施工周期长、污染性强、成本高、浪费严重等问题。因而,针对混凝土支撑在基坑工程中表现出的优势与劣势,并结合地铁明挖车站深基坑工程的特点,设计一种装配式组合钢管混凝土内支撑,从提高端部节点刚度和强度、实现端部固定连接等角度出发,提出一种适应于地铁基坑装配式组合钢管混凝土内支撑的高脚螺栓-模袋混凝土固支端。通过阐明固支端的设计方案、构造特点和工作原理,并将其与混凝土支撑现浇节点进行对比分析,论证了由预埋钢板、空心法兰盘、模袋混凝土和高脚螺栓等特殊构件组成的固支端,在支撑体系中发挥了固定支座的作用;为建立固支端设计与验算的理论依据,通过分析固支端的力学机理、破坏模式及其演变规律,得到固支端的抗压与抗弯承载力的解析方法;为验证固支端承载性能的理论解析方法的可行性,结合数值模拟验证分析了理论与数值结果,并对影响固支端承载性能的主要因素进行参数化分析。

装配式空心钢管混凝土支撑技术研究及应用

在“双碳”战略背景下提出一种新型装配式空心钢管混凝土支撑。为了研究其受力性能并将其应用于地下车站深基坑工程中,设计并加工2个足尺寸空心钢管混凝土支撑试件,完成轴压加载试验,2个支撑试件最后均发生了混凝土压碎破坏,同时得到试件承载力指标。采用ABAQUS有限元软件建立空心钢管混凝土支撑的数值模型,开展考虑材料非线性和几何非线性的有限元分析,所得数值分析结果与试验结果吻合良好,验证了有限元模型的准确性。试验和有限元结果充分表明所提出的新型装配式空心钢管混凝土支撑满足常规工程设计要求,已成功应用于“汤马区间”2号风井工程,并与现浇钢筋混凝土支撑和装配式钢管支撑进行比较分析,结果表明该新型支撑可以显著降低碳排放量和经济成本。

内支撑体系下全预制装配式车站拼装台车技术研究

依托长春市地铁7号线某地铁车站,对内支撑体系下全预制装配式地铁车站拼装台车技术进行了深入研究,系统介绍一种适用于钢支撑支护明挖车站,在施工空间受内支撑限制且功能性要求增加的条件下能够拼装中板、中纵梁、中立柱的拼装台车,同时系统介绍了该拼装台车的结构组成、拼装步骤和工作原理,以及其在全预制装配式车站的重要意义与参考价值。

装配式型钢支撑在基坑工程中的应用

随着基坑工程建设水平的提升,很多施工单位为了提高施工速度,需要运用装配式型钢支撑体系,因此施工单位应该结合基坑工程要求、施工方案,选择合适的装配式型钢支撑方式,可以在不影响基坑工程施工质量的同时提高工程施工效率。本文首先分析装配式型钢支撑在基坑工程中的应用要点,其次探讨基坑工程中装配式型钢支撑的质量控制要点,以期对相关研究产生一定的参考价值。

住宅小区装配式钢支撑支护技术的应用分析

装配式H型钢支撑是一种工具式拼装、可拆卸的新型内支撑结构形式,具有安装拆卸速度快、可重复使用、绿色无污染的优点,符合国家倡导的节能高效、绿色环保的建筑业发展理念,因此具有广泛的推广应用前景。类似的装配式H型钢支撑近年来在国内,尤其是江浙沪等沿海省份已经在数以百计的项目中得到应用,积累了较为丰富的工程实践经验,但在我省使用仍然较少。文章结合金大地·悦澜公馆装配式型钢项目支撑的应用,阐述了装配式型钢支护形式施工全过程,为后续该类型支撑的应用提供一定的参考。

基于装配式预应力型钢组合支撑的基坑分层开挖过程模拟分析

以黄木岗综合交通枢纽为依托,设计提出了一种装配式预应力型钢组合支撑体系,构建了基坑分层开挖与支护过程的有限元模型,分析了不同工况下基坑、土体与型钢组合支撑的力学特性,验证了型钢组合支撑的稳定可靠性,并探究了不同开挖方式与开挖厚度对支护结构和土体受力特性的影响规律。结果表明:①地连墙的水平位移在基坑深度为4~6 m时达到峰值,整体变形呈“鼓肚型”,且均在安全范围内;②基坑周边地表最大沉降量仅为-2.48 mm,远小于规范限值12 mm,且在基坑开挖3倍坑深的范围之外趋于稳定;③型钢组合支撑以受压为主,最大轴压应力为50 MPa,支撑体系受力合理;④分层开挖厚度2 m方案的地连墙变形、地表沉降峰值以及支撑结构内力均最小,但分层开挖厚度4 m方案的内力与变形增量不大,考虑到施工进度与经济性,因此建议选择分层开挖厚度4 m的方案。

铝合金装配式综合管线支撑系统在城市电力管廊地下空间工程中的应用

本文从装配式综合管线支撑系统的发展历程出发,阐述了装配式综合管线铝合金支撑系统的特点。分析对比了新型铝合金支撑系统与传统钢制支撑系统在材料选用、生根单元、支撑单元、抗震单元等方面的差异,探讨了装配式综合管线铝合金支撑系统相对于传统钢结构管线支撑系统的优势。通过研究电力管廊地下空间工程的现状和特点,指出了装配式综合管线铝合金支撑系统在未来电力管廊地下空间工程中的重大发展机遇。基于工程实践,提出了铝合金支撑系统在实际生产应用中需要注意的问题。

装配式施工支撑系统选用研究

为解决装配式构件的支撑系统,在充分研究现有支撑系统的前提下,对现有的支撑系统进行分类,并针对非悬挑类预制水平构件、悬挑类预制水平构件、竖向预制构件的支撑系统展开了应用性的研究。研究表明:非悬挑类预制水平构件梁的端部应采取刚柔结合的支撑体系来减少预制构件的崩角;非悬挑类预制水平构件板类支撑则防止以某个轴转动为主控因素;悬挑类则是竖向承载力和外倾控制。在项目的实践过程中对非悬挑类预制水平构件梁的端部支撑开发出耳板支撑,并在此基础上实施技术迭代,开发出在耳板上加上型钢、钢管等支撑形式;针对悬挑类构件支撑开发出了斜撑杆连接楼面的做法;针对竖向构件提出用少量的预埋螺栓连接斜撑的做法,在楼面上的预埋套筒并进行了技术迭代,总体的思想是便于集中制作,现场减少焊接作业。

装配式防屈曲支撑设计理论的研究进展

介绍了近年来各国学者提出的几种装配式防屈曲支撑形式;在此基础上,阐述了内核构件与外围约束构件的相互作用机理,外围约束构件刚度折减等装配式防屈曲支撑设计理论问题;讨论了保证外围约束构件整体工作对螺栓强度和螺栓间距的要求;最后对防屈曲支撑框架节点性能的研究现状进行了总结。

采用碳纤维包裹约束的装配式防屈曲支撑试验

为方便装配式防屈曲支撑拆解修复和提高抗腐蚀能力,提出了采用碳纤维包裹约束的新型装配式防屈曲支撑.一方面,通过剖开纤维材料分离外包约束构件来替换受损内核单元可实现构件震后的快速修复,另一方面,碳纤维布作为外包材料解决了外包钢管耐腐蚀性差的问题.通过4个新型防屈曲支撑构件在往复荷载作用下的拟静力试验,研究了防屈曲支撑在不同加载制度下,不同约束比下的性能.试验结果表明:在循环变形过程中试件基本没有发生刚度与强度的退化,且延性与耗能能力都很好.碳纤维布成功地起到连接装配式防屈曲支撑两部分外包约束单元的作用,并可有效抵抗来自内核单元施加的侧向推力.采用碳纤维包裹约束的新型防屈曲支撑受压时,内核单元会产生多波屈曲现象,使得约束单元中的包裹材料发生变形,最终使得构件的滞回曲线表现为力的"跳动",多波屈曲现象更为显著试件的滞回耗能能力略差.新型装配式防屈曲支撑具有良好的滞回性能,为防屈曲支撑实现可装配式提供了新途径.

新型装配式屈曲约束支撑试验研究

为了克服普通灌浆型屈曲约束支撑加工周期较长、钢结构加工和填充料加工交叉作业等缺点,提出了一种新型装配式屈曲约束支撑;该支撑采用填充料分段预制,然后与支撑芯板及外套筒组合拼装的加工方式,使得钢结构部分和灌浆料部分同时进行加工,简化了支撑加工工序,缩短了加工周期,降低了支撑制造过程中的人工费用。并对该新型屈曲约束支撑进行了往复加载试验,对试验数据进行分析处理。结果表明:此新型装配式屈曲约束支撑具有很好的滞回特征和耗能性能,各项指标均符合《建筑抗震设计规范》对位移相关型消能器的性能指标要求,是一种十分有效的耗能构件。

装配式自复位耗能支撑恢复力模型与试验验证

提出一种装配式自复位耗能(ASCED)支撑,该支撑主要由核心杆、外管、摩擦耗能系统和碟簧复位系统组成。对ASCED支撑在低周往复荷载作用下的工作原理及力学性能进行了介绍,基于经典的Bouc-Wen模型建立了ASCED支撑的恢复力模型。设计并加工了一长为1.2m的ASCED支撑试件,对其进行了拟静力试验,研究了支撑滞回特性、耗能能力、残余变形等性能。结果表明在低周往复荷载下支撑的摩擦耗能系统与碟簧复位系统能有效的共同工作,呈现出饱满的旗形滞回曲线,具有稳定的耗能能力和良好的自复位性能。恢复力模型计算得到的支撑滞回曲线与试验结果吻合较好,残余变形接近,表明所建立的恢复力模型能够准确描述ASCED支撑在低周往复荷载下的滞回特性及自复位性能。

铝合金内芯装配式屈曲约束支撑有限元分析

提出了一种铝合金内芯装配式屈曲约束支撑(ALB),并以A5083铝合金为支撑耗能内芯设计了4组19个支撑构件,采用ABAQUS软件对其进行有限元分析,研究了集中耗能因子Y_(LR)、宽厚比、螺栓间距、核心板与约束板间间隙对支撑性能的影响。结果表明:当Y_(LR)<0.75时,支撑耗能性能会随着Y_(LR)的增加而提高,当Y_(LR)>0.75时,支撑耗能性能随着Y_(LR)的增加开始降低,当Y_(LR)=0.75时,支撑整体表现最佳;支撑耗能性能会随着宽厚比的增加而降低,宽厚比不超过10时,支撑可以获得更好的耗能能力;螺栓间距不宜过大,通过控制螺栓间距L_b与支撑核心板屈曲波长L_w的比值L_b/L_w来控制螺栓间距,当L_b/L_w≤1.5时,支撑约束单元受力更加合理,可以为核心单元提供足够的约束力;核心板与约束单元之间的间隙过小时无法为核心板变形留有足够空间,间隙过大时支撑承载力会有较大降低且不稳定,间隙控制在0.5～2 mm时支撑承载能力表现更佳。

新型双铝合金板装配式屈曲约束支撑有限元分析

提出了一种新型双铝合金板装配式屈曲约束支撑(DPALB),并应用ABAQUS软件对其性能进行有限元分析,考察螺栓间距、芯板与约束板间间隙、芯板开孔率等因素对支撑性能的影响。分析结果表明:螺栓间距过大会导致支撑部件应力较大、外约束板也容易出现局部失稳;芯板与约束板间间隙过小,核心单元容易发生强轴方向的弯曲,间隙过大会导致支撑承载力下降甚至丧失;支撑耗能性能随着核心单元横向开孔率的减小而提高,当核心单元纵向开孔率不大于40%时,支撑性能随着核心单元纵向开孔率的增加而提高。

装配式预应力鱼腹梁钢支撑在深基坑支护中的应用

基坑工程中使用钢支撑与钢筋混凝土支撑施工,不仅给环境造成较大污染,而且变形量较大,而装配式预应力鱼腹梁钢支撑,在减少施工污染的同时,可有效地控制深基坑变形,保证基坑工程质量。因此,有必要对装配式预应力鱼腹梁钢支撑在深基坑中的应用进行探讨。

基于边缘屈服准则装配式屈曲约束支撑分析与设计

基于芯材边缘屈服准则和弯曲屈曲理论,建立装配式屈曲约束支撑极限应力、支撑间隙及芯材截面的计算公式。以十字型芯材支撑为例,分析芯材屈曲半波数对支撑极限应力,支撑间隙和芯材截面的影响。研究结果表明,基于芯材边缘屈服准则和弯曲屈曲理论的分析理论可以合理解释试验和有限元分析结果 ,所建立的相关计算公式可用于装配式屈曲约束支撑的设计中。

装配式深水组合钢板桩围堰设计

以深中通道东泄洪区非通航孔桥9#墩承台为背景,从围堰结构形式、钢板桩截面型号、施工工序、支撑体系等方面,介绍采用先支法施工工艺的装配式组合钢板桩围堰结构,采用有限元法对围堰施工全过程进行数值分析。帽形钢板桩+H形型钢的组合截面大大提高了钢板桩的刚度;先支法施工工艺使板桩和内支撑受力更加合理,使钢板桩围堰适用于更大水深;装配式内支撑结构体系,降低了钢板桩换撑的安全隐患,且可操作性强、构件装配化程度高,提高了围堰内支撑体系转换和材料周转使用效率,缩短工期,降低施工成本。

装配式偏心支撑钢框架可替换性研究

为研究装配式偏心支撑钢框架在地震作用下的抗震性能与破坏机理,对两种1层单跨的剪切屈服型装配式偏心支撑钢框架进行了拟静力试验,分别从两种框架的斜撑构造以及可替换能力两方面研究装配式偏心支撑的抗震性能,观察钢框架在低周往复荷载作用下的破坏特征,结合试验结果深入分析此类结构的抗震性能指标。试验结果表明:斜撑构造对装配式偏心支撑钢框架的抗震性能有较大影响,斜撑与框架横梁间采用螺栓连接的钢框架REBF在承载能力、耗能能力、耗能梁段的转动能力等方面均优于上半部分斜撑与框架横梁间采用焊接连接的钢框架KEBF;但在可替换能力方面,KEBF框架替换耗能梁段后各项抗震指标与原框架相当,而REBF框架在替换耗能梁段后,其滞回性能、延性系数、耗能能力等较原框架均有明显下降,表明KEBF框架的替换性能更好。

装配式工字钢腹板开孔屈服耗能支撑滞回性能分析

中心支撑抗侧刚度大,但在设防地震作用下支撑杆容易失稳,为了避免支撑杆失稳,并解决耗能支撑震后不易修复的问题,提出了一种装配式工字钢腹板开孔屈服耗能支撑。采用ABAQUS有限元软件分析了设计参数对其滞回性能、刚度和承载力的影响,提出了刚度和屈服承力的计算公式,并给出了装配式工字钢腹板开孔耗能支撑的设计方法。分析结果表明:装配式工字钢腹板开孔屈服耗能支撑主要依靠开孔腹板屈服耗能,有效避免了支撑杆发生整体失稳,具有良好的滞回性能;有限元分析过程中,连接螺栓始终保持弹性,连接可靠;开孔腹板长度、厚度及开孔间距的增加将提高耗能支撑的承载能力和初始刚度;给出的装配式工字钢腹板开孔屈服耗能支撑设计方法可为工程应用提供参考。