钢接头连接的装配式混凝土叠合梁-柱节点抗震性能试验

在国内外装配式节点研究的基础上,提出了一种钢接头连接的装配式混凝土叠合梁-柱节点,为研究其抗震性能进行了低周往复加载试验.试验结果表明:新型节点中预制梁的型钢接头和纵筋焊接能有效传递二者间的应力;叠合梁-柱节点具有较好的整体性;节点的塑性铰产生在梁的型钢接头和纵筋焊接部位附近,梁柱节点核心区域破坏较小;新型节点耗能能力较好;装配式节点比现浇节点有更高的承载力,但是延性更低.

装配式轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板结构振动台试验

为发展高效抗震、绿色节能、施工便捷的装配式村镇住宅建筑,提出了一种适于村镇低层住宅的低能耗装配式轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板结构,轻钢框架由方钢管混凝土柱、H型钢梁、双L形带斜向加劲肋梁柱节点及预制混凝土楼板构成,钢丝网架珍珠岩复合墙板由钢丝网砂浆内外叶复合珍珠岩板夹心聚苯板构成,钢丝网架珍珠岩复合墙板单元包裹咬合轻钢框架,墙板单元间采用企口连接。进行了两层轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板足尺结构的振动台试验,激振包括白噪声在内的57个工况,各工况的地震动峰值加速度PGA在0.07g~1.50g,分析结构的破坏过程、刚度退化、位移、应变等动力响应。结果表明:轻钢框架与钢丝网架珍珠岩复合墙板共同工作性能良好,钢丝网架珍珠岩复合墙板对结构刚度有显著的贡献;随地震峰值加速度的增大,结构自振频率降低,阻尼比增大;在8度设防地震作用下结构最大层间位移角为1/361,基本处于弹性状态;8度罕遇地震作用下,结构没有明显的破坏;在极罕遇地震作用下,外墙板损伤明显,轻钢框架损伤较轻;钢丝网架珍珠岩复合墙板与轻钢框架包裹咬合式柔性连接,具有滑移摩擦消能减震的作用。该结构体系在村镇低层住宅建筑中有广阔的应用前景。

装配式边坡支护结构节点力学特性的试验分析

为解决施工过程中边坡坍塌问题,使得边坡可边开挖边支护,本文对装配式边坡支护结构节点进行分析。节点为装配式格构梁边坡支护结构的核心部位,对装配式节点部位进行优化,采用分层结构减轻施工质量,并对其进行室内模拟土质边坡和岩质边坡加载试验,试验结果满足200 kN承载力工况要求,对比试验结果与理论计算的荷载挠度关系得出:分层节点构造的抗弯刚度为整体结构的37%~45%;通过ABAQUS模拟节点断面应力分布情况得出:断面应力分布与理论应力分布比较一致,层间滑移小于0.1 mm,结构实现协调变形。本文分析结果可以为实际边坡支护工程提供应用参考。

装配式混凝土构件间新型钢筋连接器试验研究

在装配式结构中,构件间的节点连接是整个装配结构的关键环节,其连接强度、变形等可靠性指标制约着装配式建筑的发展。本文提出了一类适用于装配式混凝土构件间新型三管型钢筋连接器,可分为焊接式和整体式两种构造形式,为研究其可行性开展了相关试验研究。试验结果表明该类钢筋连接器具有良好的传力能力,其中焊接式连接件可靠性的主要影响因素为焊缝质量,整体式钢筋连接器可靠性的主要影响因素为套筒壁厚,同等条件下整体式钢筋连接器的力学性能要优于焊接式钢筋连接器,本文分别给出了两种连接件的建议使用高度。

含减震外挂墙板装配式混凝土框架结构混合试验研究

在外挂墙板与主体结构间引入耗能连接可形成减震外挂墙板。现阶段缺乏对含减震外挂墙板装配式混凝土结构动力响应和减震效果的试验研究。为此,该文章设计了一榀6层3跨含减震外挂墙板平面框架结构(简称“减震结构”)以及一榀作为对比的纯框架结构(简称“抗震结构”),取底部中跨两层作为试验子结构,其余部分作为数值子结构,开展了两结构的混合试验。基于试验结果,分析了含减震外挂墙板装配式混凝土框架结构的损伤模式和动力响应,揭示了外挂墙板与主体结构协同工作的减震机理。结果表明:减震结构与抗震结构的损伤模式基本一致,均为梁端、柱底先后出现塑性铰,减震外挂墙板未改变主体结构的损伤演化模式;试验过程中,外挂墙板本身以及墙板与结构连接处均未出现裂缝,墙板可将结构层间变形有效传递至消能器;设防、罕遇和极罕遇地震下,减震结构的最大层间位移角较抗震结构分别减小了12.59%,17.68%和10.34%,具有较好的减震效果。

预制装配式桥墩足尺推覆试验反力架装置设计

济郑高铁省界段预制装配式桥墩开展足尺推覆试验配套反力架需满足施加竖向作用荷载13400 kN、水平作用荷载3400 kN的要求,尚没有操作简便、安全可靠、满足加载要求的反力架装置。提出三种反力架设计方案,介绍了单向分离式、整体式和自平衡式方案的特点,比选确定采用自平衡整体式反力架方案,有限元数值模拟分析验证了方案的强度和刚度均满足试验要求。研发的桥墩推覆试验反力架装置目前国内型制最大,实现了水平、竖向的不借助外力加载,减小了开展大吨位推倒试验所依赖外部结构规模,能重复使用、经济性优,完全实现设计预期。

装配式混凝土结构浆锚连接技术试验研究进展

鉴于相关的试验结论可以作为判断浆锚连接技术可靠与否的主要依据,本文对该连接技术试验研究进展情况进行梳理总结。首先,对浆锚连接技术进行概述,梳理了浆锚连接方式中常见的几类方式,介绍了浆锚连接技术的工作原理及优缺点,提出应用及推广中遇到的问题;其次,从浆锚搭接与浆锚对接两类连接方式入手,介绍了浆锚连接技术试验研究的进展,包括前人主要针对哪种浆锚连接方式进行了试验研究、试验主要围绕连接接头的哪些力学性能展开等相关问题;最后,给出了研究结论。

装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能

为研究装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能,对1个足尺轻钢框架结构试件和3个足尺轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构试件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验及理论分析,试件变量包括:2种装配构造,即内嵌式装配墙板、外贴式装配墙板;2种轻钢骨架轻混凝土墙板,即框架式轻钢骨架轻混凝土墙板、桁架式轻钢骨架轻混凝土墙板。研究了各试件的破坏特征和损伤演化过程,分析了结构滞回特性、承载力、变形能力、刚度退化、耗能性能和应变。结果表明:装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构共同工作性能良好,其水平承载力相比轻钢框架提高了204.7%~210.4%,抗侧刚度提高了257.3%~512.5%,结构变形及耗能能力有显著提高;内嵌墙板的自攻钉连接构造以及外贴墙板的螺栓连接构造传力性能可靠,结构具备2道抗震防线的受力特征;基于简化塑性分析模型以及拉压杆软化桁架模型,对试件承载力进行了计算,计算结果与试验符合较好。

带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构抗震性能试验研究

为提高装配式钢筋混凝土框架抗震能力,提出带竖缝混凝土墙的装配式消能减震框架结构体系。通过1个消能子结构试件的低周反复加载试验,考察消能子结构和竖缝混凝土墙设计方法的合理性,分析试件破坏模式、滞回性能、承载力、延性、抗侧刚度及变形特征等。通过有限元分析竖缝混凝土墙的抗震性能,研究带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构的受力机理。结果表明:罕遇地震作用下,消能子结构中梁柱轻微损伤,梁柱节点及齿槽连接区钢筋基本保持弹性,结构损伤主要集中于竖缝混凝土墙;消能子结构的极限位移角为1/30,位移延性系数为3.25,变形和耗能能力良好;消能子结构弹性抗侧刚度理论值与试验值相对误差为10.4%;竖缝混凝土墙模拟和规范计算得到的极限位移和特征点荷载吻合较好;竖缝混凝土墙对实体墙两端梁截面产生附加阻尼力,缝间墙斜撑作用使其外侧和中间墙肢发生差异性破坏。建议带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构在多遇和罕遇地震作用下的层间位移角限值分别按1/800和1/100控制;竖缝混凝土墙设计时应考虑斜撑作用,按压弯剪复合受力进行设计,并加强外侧缝间墙墙肢抗剪配筋构造。

装配式RC串联滚轴隔震结构柱抗震性能试验研究

针对地震作用下RC串联滚轴隔震结构受力特征和损伤特点,提出适用于串联滚轴隔震结构柱的新型连接节点。通过开展1/2缩尺拟动力试验,研究采用新型连接节点的滚轴隔震结构柱在不同强度地震作用下的抗震性能。构造适用于滚轴隔震结构的一致危险设计谱,根据结构位移限值要求对滚轴隔震支座进行设计,通过数值模拟验证滚轴隔震支座的减震效果;结合不同超越概率的一致危险设计谱,分别选择地震波对装配式滚轴隔震结构柱进行拟动力试验研究,分析不同强度地震作用下装配柱和现浇柱的破坏形态、滞回曲线、刚度退化、耗能等抗震性能指标。研究结果表明:在超越概率为10%时,通过对非隔震结构柱和滚轴隔震结构柱进行数值模拟,计算得到剪力比为0.5,且通过试验研究发现,在超越概率为2%时,装配式滚轴隔震结构柱损伤指数为0.279,滚轴隔震支座发挥了良好的减震效果,装配柱在罕遇地震作用下发生轻微损伤;在超越概率为2%时,现浇柱最大裂缝宽度发展至1.8 mm,装配柱最大裂缝宽度发展至1.6 mm;对比骨架曲线、刚度退化、累积滞回耗能发现,装配柱承载力、初始刚度和累积滞回耗能较现浇柱略好。

预制整浇装配式混凝土框架结构节点抗震性能试验研究

为了解决预制混凝土框架梁下部水平钢筋较多或为双排时,框架梁下部水平钢筋无法在框架柱内锚固的问题,提出将梁底部纵向钢筋锚固件锚固在框架柱节点内的预制整浇装配式混凝土框架结构。通过8个预制整浇装配式混凝土框架节点抗震性能试验,节点试验构件采用1∶2缩尺模型,按体积配筋率和配箍率相等的原则制作,用千斤顶模拟大震作用循环加载,直至构件破坏,对预制混凝土框架梁采用底部纵向钢筋锚固件在框架柱内锚固的整体性能及抗震承载力安全进行了研究,分析了预制装配式混凝土框架结构梁柱节点受力及破坏机制。结果表明,采用预制混凝土框架梁底部纵向钢筋锚固件在框架柱内锚固的连接节点,能够实现强锚固、强连接、弱构件、易安装,节点整体抗震安全性能等同现浇框架结构的特点。

装配式钢结构不同安装连接方式试验研究

装配式冷弯薄壁型钢在建筑中使用范围越来越广,但由于装配式冷弯薄壁型钢不同连接方式对钢结构力学性能影响较大,因此探究合适的连接方式对钢结构至关重要。本文对装配式冷弯薄壁型钢中几种典型连接的力学性能和结构特点进行了比较研究。对96个试样进行了搭接剪切试验,考虑了四种典型的连接方式:自穿孔铆钉、铆接、自钻螺钉和盲铆钉。同时研究了板厚和厚度比对四种类型连接的失效模式和力学性能的影响。通过分析力学的可行性,综合评价了四种连接形式在装配式冷弯型钢结构中的适用性。研究结果表明,与其他三种连接相比,自穿孔铆钉连接更适合于模块化制造的冷弯型钢结构,因为其具有优异的力学性能、良好的成形质量、高效率和潜在的工业化。研究结果可为装配式钢结构不同安装连接方式提供参考依据。

装配式地铁车站结构应力智能监测现场试验研究

文章依托无锡地铁南门站建设工程,开展装配式地铁车站结构应力现场监测试验,采用先进的物联网无线传输技术,实现装配式地铁车站结构应力的智能监测,从监测原理出发,详细介绍了装配式地铁车站结构应力实施过程,获得了结构应力随时空演化规律,研究成果可为类似工程建设提供参考。

装配式钢结构围护墙体渗漏检测试验研究

装配式钢结构围护墙体种类较多,在实际工程中有较多的应用案例。调研表明装配式钢结构围护墙体存在不同程度的开裂渗漏水现象,有些渗漏水现象较严重,对围护墙体耐久性和房屋使用功能均造成较明显影响。渗漏检测仪为多模式阻抗湿度扫描仪,可基于湿度变化评估围护墙体渗漏情况。本研究制定了渗漏检测仪用于围护墙体渗漏水检测的工作流程,并在实验室通过试验验证了该方法可定性判断渗漏水流动方向及大致聚集范围,为后续有效堵漏提供了科学依据,可在实际工程中推广应用。

装配式钢框架柱法兰栓焊连接节点受力性能试验研究与有限元分析

为研究一种新型法兰栓焊连接柱节点在多高层钢结构中的工程应用,对3个法兰连接足尺模型试件进行了静力加载试验,并建立ABAQUS有限元模型对其进行对比论证以及理论分析。分析结果表明:新型法兰栓焊连接节点受力性能良好,对比传统法兰连接节点其刚度和承载力均有所提升;新型法兰栓焊连接节点的破坏模式有所改善。得出了不同焊缝尺寸下新型法兰栓焊连接节点的螺栓与焊缝承受弯矩的受力分配比,试验结果与有限元分析结果具有较好的一致性。

功能自恢复预制装配式梁柱节点抗震性能试验研究

为提高预制装配式混凝土梁柱节点的抗震性能,提出利用SMA和ECC材料对预制梁柱节点进行连接。该试验共设计浇筑4个1/2缩尺比例试件,其中包括3个对比试件(现浇钢筋混凝土梁柱节点、预制装配式钢筋混凝土梁柱节点、预制装配式ECC增强梁柱节点)和1个模型节点(预制装配式SMA/ECC增强梁柱节点)。通过低周往复加载试验,分析了各个梁柱节点的破坏机理、承载力和自复位性能,研究了新型材料SMA和ECC应用到预制装配式梁柱节点连接处对梁柱节点性能的影响。研究结果表明:将SMA以及ECC应用到装配式梁柱节点中,虽然会降低节点的初始刚度和耗能能力,但是能够降低节点的残余变形和刚度退化速度,增强节点的延性和自复位能力,节点具有较好的震后功能自恢复能力。

键槽装配式拼缝受剪性能试验研究与理论分析

为了提高装配式RC剪力墙结构中装配式拼缝的受剪性能,提出新型键槽装配式拼缝。开展键槽装配式拼缝的受剪性能试验研究,研究不同的键槽倾角、键槽高度和轴压比对其承载力和刚度的影响,进而揭示其失效破坏模式。在此基础上,对键槽装配式拼缝的受力性能进行理论分析,推导其相应的承载力计算理论公式,并利用试验结果对理论分析结果的有效性进行验证。研究结果表明,键槽的设置能够有效提高装配式拼缝的抗剪承载力,与平行装配式拼缝相比,键槽装配式拼缝的峰值荷载提高百分比大于15%。当键槽倾角在45°~90°范围内时,键槽可以有效提高键槽装配式拼缝的峰值荷载,且设置不同键槽倾角的键槽装配式拼缝的峰值荷载相差不多。随着键槽高度的增大,键槽装配式拼缝的开裂荷载和峰值荷载均略有提高,当键槽高度在5 cm~7 cm范围内时,键槽装配式拼缝的峰值荷载相差不多。随着轴压比的增加,键槽装配式拼缝的峰值荷载逐渐增加。基于剪切-摩擦理论建立的键槽装配式拼缝峰值荷载的计算公式,理论公式计算值和试验值吻合较好。

输电线路钢结构装配式基础抗拔试验构建

在当前的输电线路工程建设过程中,因为工期比较紧张,运输条件也比较恶劣,在对黏土回填地基进行处理时,可以通过钢结构装配式基础进行施工,对提高输电线路基础桩的稳定性有积极作用。为了明确钢结构装配式基础的应用效能,需要利用抗拔试验分析基础桩的应力变化情况,同时对钢结构装配式基础抗拔性能产生影响的具体因素进行研究。以期为输电线路工程中对钢结构装配式基础的应用方案提供参考。

结构复合含能破片对柴油油箱的引燃试验研究

围绕Al/PTFE含能材料及其结构复合含能破片对柴油目标的引燃性问题,分别用动态冲击试验和枪发射试验研究了Al/PTFE、铝热剂及其混合配比材料的冲击反应特性及结构复合含能破片对柴油油箱的引燃性能。结果表明:Al/CuO比Al/PT-FE具有更低的反应激发速率,通过在Al/PTFE中添加Al/CuO能显著降低含能材料的冲击反应阈值。枪发射引燃柴油试验显示,分别以Al/PTFE、Al/PTFE-Al/CuO和Al/PTFE-2Al/CuO作为内部装料时,复合破片对柴油油箱持续引燃的速度阈值分别为1246、1171、1098 m/s。混合配比含能破片具有更高引燃能力的原因在于Al/CuO的加入降低了含能材料的整体发火阈值,同时提升了Al/PTFE的释能效率。

基于ISM结构模型的建筑装配式安全性评估

现代装配式建筑吊装的安全性评估具有重要意义,有利于降低事故风险。为了实现现代装配式建筑吊装的安全性评估,研究引入了解释结构模型与决策试验和评价实验法相融合的评估方案,构建20个安全影响因素,采用毕达哥拉斯模糊集与层次分析法-最优解法对其进行评估。结果表明:安全措施投入与使用情况的中心度高达2.49,重要性最高。安全标准政策环境的中心度最低仅为1.12,重要性最低。安全应急方案的原因度高达0.75,影响力最高。D3工种搭配协调度的原因度最低,仅为-1.24,其受其他因素的影响作用最高。经过对相关案例的深入分析,发现研究所提方法的应用结果与实际情况高度一致,充分证明了该方法在实际应用中的可行性。