装配式斜支撑节点钢框架结构建筑浅析

本文从装配式斜支撑节点钢框架结构的组成、建筑特点、影响因素等方面做了较为系统的阐述，并对远大可建装配式斜支撑节点钢框架结构建筑的发展提出了几点解决的建议。

模块化装配式斜支撑节点钢框架结构整体稳定性能研究

为了获得模块化装配式斜支撑节点钢框架结构体系的受力性能和设计方法,采用有限元分析方法,考虑结构整体对核心模块新型斜支撑柱的约束作用,在结构整体中研究斜支撑柱的承载能力,通过极限承载力反推得到了斜支撑柱的计算长度系数,解决了该结构体系设计的关键问题.进行了30层结构的整体有限元分析,获得该结构体系在水平荷载超载、竖向荷载超载及二者同时超载下的极限承载力、破坏模式和机理,该体系的破坏模式符合强柱弱梁的抗震原则.研究结果表明:该结构体系侧向刚度较大,但延性较差,在水平和竖向荷载作用下极限承载力系数取2.0较合理,承载力具有足够的安全储备.

粘滞阻尼墙用于装配式斜支撑节点钢框架结构减震研究

为了研究粘滞阻尼墙对装配式斜支撑节点钢框架结构的减震性能,运用SAP2000对未设置粘滞阻尼墙和设置粘滞阻尼墙的结构进行有限元分析,评价其减震性能。对结构体系设置不同数量阻尼墙,对比分析阻尼墙数量对减震性能的影响。结果表明:粘滞阻尼墙具有较好的减震性能,粘滞阻尼墙布置数量越多减震性能越好,但布置粘滞阻尼墙达到一定数量后,对减震性能影响不大。

BRB用于装配式斜支撑节点钢框架结构减震研究

在地震作用下,BRB(屈曲约束支撑)通过自身的屈服以避免结构的屈曲破坏,为了研究BRB对装配式斜支撑节点钢框架结构的减震性能,运用SAP2000对设置普通支撑的结构和设置BRB的结构进行有限元分析,评价其减震性能。对结构体系设置不同数量BRB,对比分析BRB数量对减震性能的影响。结果表明:BRB性能在弹性阶段未能得到发挥,对结构的刚度影响不大;在罕遇地震作用下,BRB表现出较好的耗能性能,降低结构的侧移,从而提高结构的刚度和承载力。

模块化装配式斜支撑节点钢框架试验研究

为了获得模块化装配式斜支撑节点钢框架结构中框架体系的受力性能、破坏模式及破坏机理,对4个原尺寸的一层两跨单榀框架进行了水平和竖向静力加载试验,研究了装配式斜支撑节点钢框架的承载能力、变形特性、传力机理、破坏形态和机理.通过不同斜撑布置和构件截面尺寸框架的受力性能对比分析,获得了影响其极限承载能力的规律.进行了4个一层两跨单榀框架的实体非线性有限元静力分析,并与试验结果对比.研究结果表明:装配式斜支撑节点钢框架抗侧刚度大,延性性能较好,抵抗水平荷载能力强;结构塑性变形均发生在桁架梁和斜支撑上,符合"强柱弱梁"的抗震设计原则;斜撑对抵抗水平荷载和变形至关重要;与桁架梁交汇处是斜支撑受力薄弱的区域,斜支撑槽形截面开口处最先屈服,但屈服后塑性变形没有进一步发展,斜支撑槽形截面的腹板受力较小.

攻丝钢板高强度螺栓连接的装配式钢框架斜支撑节点受力性能分析

以攻丝钢板高强度螺栓连接的装配式钢框架斜支撑节点静力试验为基础,采用有限元分析方法,对试验过程进行非线性数值模拟与分析。研究了此节点的受力变形机理,探讨了钢材牌号、攻丝钢板厚度、斜支撑钢板厚度、螺栓孔边距、螺栓孔端距、螺栓孔中距等因素对节点受力性能的影响。分析结果表明:随着钢材牌号的增大,节点的抗滑移能力及极限承载力有明显提升,钢材牌号宜选用Q345钢及以上;当攻丝钢板厚度超过20 mm时,其极限承载力不再明显提高,因此攻丝钢板厚度建议取0.7d0~1.0d0。研究分析的结果可为工程设计提供参考依据。

装配式钢混组合框架结构设计要点与分析

学校是一种重要的公共建筑,具有标准化程度高,跨度大的特点。以深圳市某学校工程项目为例系统阐述了装配式钢混组合框架结构的主体和预制构件设计要点。结构采用预制混凝土柱、钢梁及预制混凝土叠合板,预制柱与钢梁通过预埋钢节点连接,钢梁与混凝土板通过栓钉形成组合梁,从而构成完整受力体系。此次探索与实践表明装配式钢混组合框架结构体系既能满足建筑使用功能的舒适性,保证结构的安全性,又能缩短工期,节省材料,达到绿色环保的要求;为今后类似装配式建筑设计与建造做出了积极探索,可以为以后同类项目提供宝贵的经验。

装配式混凝土框架-Y形偏心钢支撑结构体系抗震性能研究

将短剪切型耗能段和Y形偏心钢支撑引入全装配式混凝土框架结构中,并结合装配整体式混凝土框架结构,可得到一种装配式混凝土框架-Y形偏心钢支撑结构体系,以更好适应当前抗震要求。为将损伤集中在耗能段和装配式混凝土梁上,提出并研究一种基于弯剪分离的全装配式混凝土梁-耗能段组合节点、一种全装配式混凝土梁柱-钢支撑组合节点。设计某12层装配式混凝土框架-Y形偏心钢支撑结构体系,并采用弹塑性时程分析方法研究其抗震性能。结果表明,在保证各关键节点性能的前提下,该结构在不同地震下均能满足要求,且耗能段率先剪切屈服耗能,随后不带Y形偏心钢支撑的框架梁发生弯曲屈服,与预期抗震性能相符。另外,带Y形偏心支撑的框架梁-梁间采用铰接连接,可有效降低全装配式混凝土梁柱-钢支撑连接节点的受力,防止框架梁产生塑性铰,使结构具有抗震性能好和震后功能可恢复等特点。

带斜支撑的钢框架装配式施工控制关键技术研究

实际工程中的钢结构装配式施工,对施工荷载的分析和计算,所考虑的荷载形式较大部分是由各参与单位根据以往施工经验所归纳总结得出的荷载简化.然而,由于材料性能和施工荷载简化的形式与实际大不相符,实际工程中的钢结构预加应力的装配方式成为了较为常见的现象.对于带斜支撑的钢框架结构的装配式施工,如果对预加应力装配方式与作用在结构上的荷载形式与大小等方面考虑不足时,极易形成偏离实际的结构应力分布状态.本文中通过优先单元法建立了装配式钢框架结构的施工节点分析模型,控制框架柱竖向位移的同时,对斜支撑的施工作业顺序加以优化,最终得到了与设计的理想状态相近的结构受力状态,并实现了斜支撑的后期更换,保障了结构安全与耐久性,为日后类似工程的开展提供了借鉴依据.

一种新型全装配式混凝土梁柱-钢支撑组合节点的抗震性能研究

提出一种新型全装配式混凝土梁柱-钢支撑组合节点,是实现装配式混凝土框架-Y形偏心钢支撑结构预期抗震性能的关键问题之一。采用校正的有限元方法对5种考虑不同因素的腹板开洞型抗剪连接键进行研究,以得到其受剪承载力和损伤模式。随后对基于合理分析模型、材料参数、单元接触、边界条件与加载方式等分析方法的新型节点研究表明,在不同地震水平往复力作用下,组合节点的滞回曲线表现为弹性,即未进入塑性和耗能。另外,在达到最大负向、正向位移时,抗剪连接键、对穿螺杆和支撑连接板仍处于弹性状态,混凝土损伤值和损伤区域均较小,即该新型组合节点具有高承载力、可全装配、功能可恢复等特点,可满足相应结构对该组合节点的要求。

梁柱螺栓连接节点刚度对装配式斜支撑钢框架结构受力性能影响研究

采用ANSYS有限元分析软件,对单榀单层纯钢框架、斜支撑钢框架和30层装配式斜支撑钢框架整体结构进行分析,结果表明,梁柱螺栓连接节点刚度对纯框架的构件内力、构件承载力、侧向位移、楼层刚度、自振特性、构件损伤率、极限荷载、结构破坏模式等影响较大,应按照节点实际连接刚度计算;对斜支撑框架的受力性能影响较小,可以按照节点刚性连接进行计算;对30层整体结构的影响与无斜支撑梁柱螺栓连接节点占总节点的比率有关,当比率小于4.2%且梁柱节点转动刚度达到3×10~4k N·m·rad^(-1)以上时,可以按照节点刚性连接假定进行结构整体设计分析,无需修正。当不满足上述要求时,提出了先将梁柱螺栓连接节点简化为刚性连接计算,再对结构位移、周期、构件承载力等进行修正的简化分析方法。文中研究结果可为该结构体系的设计提供参考。

装配式斜支撑节点钢框架结构施工模拟竖向变形影响研究

以某30层装配式斜支撑节点钢框架高层结构为工程背景,对其进行施工模拟分析,得到了装配式斜支撑节点钢框架结构施工模拟竖向变形的规律。同时研究斜支撑对该30层装配式斜支撑节点钢框架结构施工模拟竖向变形的影响。研究表明:斜支撑对角柱和中柱的施工模拟竖向变形有较大影响,但是对边柱的影响却有限。

高烈度地区装配式建筑分析

在高烈度地区推广装配式建筑具有一定的技术难度,故文章以位于高烈度地区的广东汕头某高校宿舍楼装配式建筑项目为案例,对高烈度地区装配式建筑加以分析,即介绍了该项目装配式钢框架结构中矩形钢管柱、H型钢梁、钢筋桁架混凝土叠合板楼板等构件与节点的设计、安装工艺及技术措施,以期为装配式建筑在高烈度地区的发展提供参考。

高层装配式斜支撑钢框架结构设计研究

针对远大S30工程的高层装配式斜支撑钢框架结构体系,分别采用振型分解反应谱法和线性时程分析法对整体结构进行有限元分析,得到了结构在多遇地震作用下的内力和位移响应。进行了结构整体的弹性设计,总结了该结构体系的设计方法。按规范对柱与柱座法兰连接的承载力进行了计算,并通过有限元分析和试验研究进行了节点强度和刚度的分析与验证。对梁柱节点进行了试验,研究其刚度变化规律,提出了采用弹簧单元在整体结构中建立节点简化分析模型的方法。研究结果表明:该体系中轻型钢楼梯对整体刚度的影响可以忽略,计算时可不建模分析;结构抗震性能满足现行规范要求,结构侧向变形曲线介于框架结构和剪力墙结构变形曲线之间;斜支撑降低了节点区的应力,增大了结构体系刚度,起到了减小柱计算长度、增强梁柱节点和柱与柱座连接的作用;柱与柱座法兰连接设计既满足设计强度要求,又实现了柱的刚性连接,保证了柱承载力和刚度的连续性。

装配式斜支撑节点钢框架结构桁架梁等代分析研究

针对装配式斜支撑节点钢框架结构桁架梁杆件数量多、难于结构计算的问题,提出一种简化计算方法,将钢桁架梁根据等刚度、等高度、等翼缘的原则等代为实腹型工字钢梁。分别考虑简支梁施加均布线荷载、简支梁施加跨中集中荷载、悬臂梁施加均布线荷载和悬臂梁施加自由端集中荷载四种边界条件,反算得到5组等代梁截面。采用SAP 2000建立起一栋20层的装配式斜支撑节点钢框架建筑的实际结构计算模型和等代模型进行结构分析,对模态周期、层位移、层间位移角、剪重比、刚重比等关键指标进行对比。结果表明:采用简支梁施加均布线荷载边界条件反算得到的等代模型计算结果与实际模型最为吻合,可用于装配式斜支撑节点钢框架结构及类似结构的整体分析和设计。

日本装配式建筑主体结构工业化体系分类

日本的主体结构工业化以预制装配式混凝土PC结构为主,同时在多层住宅中也大量采用钢结构集成住宅和木结构住宅。日本的PC结构住宅与国内的发展情况有所差异,其PC结构住宅经历了从WPC（PC墙板结构）到RPC（PC框架结构）、WRPC（PC框架-墙板结构）、HRPC（PC-钢混合结构）的发展过程,具体的发展示意如下图所示。

PC钢结构与3D打印共建装配式住宅体系工程应用分析

PC装配式斜支撑节点钢结构体系不同于传统的钢框架,具有很好的整体刚度;分析了PC构件单元—叠合楼板的工程应用、通过BIM技术实现构件加工图纸与构件模型双向的参数化信息连接、外墙围护体系的性能,绿色建筑设计的应用,PC构件实现BOM清单工业化生产,全面探讨PC装配式斜支撑节点钢结构住宅体系的应用和3D打印建筑技术的发展。

加强节点型装配式高层钢框架结构性能研究

阐述了加强节点型装配式高层钢框架的结构形式。通过与刚性节点框架及中心支撑钢框架进行对比研究,揭示了该结构体系的受力与变形特点,介绍了该结构体系的抗震性能。通过典型项目说明了该结构体系工厂化水平及安装效率。

装配式斜支撑节点钢框架抗连续倒塌能力评价

结构发生连续倒塌的机理比较复杂,国内外到目前为止没有统一的结构抗连续倒塌能力评价标准。通过3个4跨5层装配式斜支撑节点钢框架结构算例,验证了日本《高冗余度钢结构倒塌控制设计指南》中抗连续倒塌能力评价指标对装配式斜支撑节点钢框架结构的适用性。以国内湘阴远大城9层装配式斜支撑节点钢框架公寓B9为研究对象,采用拆除构件法分别拆除角柱、短边中柱、长边中柱和内中柱,采用经验证的能力评价指标进行抗连续倒塌能力评价。结果表明:9层装配式斜支撑节点钢框架结构在拆除角柱工况下,剩余结构抗连续倒塌能力最好;拆除内中柱下,剩余结构抗连续倒塌能力相对较差,桁架梁在结构抗连续倒塌分析中承载力储备要低于柱构件。

既有建筑外加子结构加固技术与工程应用

既有建筑的现状及传统抗震加固方法存在的问题历次震害表明,建筑的损伤破坏是造成人员伤亡和财产损失的主要原因,而既有建筑的抗震加固是减轻灾害损失的有效手段。新中国成立后建成的建筑陆续达到或接近设计使用年限50年,且原有建筑未抗震设防或抗震设防水平较低,需要进行抗震加固;2008年'5·12'汶川地震后,医院和中小学校等建筑的抗震设防类别提高;