装配式RCS框架-屈曲约束支撑组合结构抗震性能研究

将屈曲约束支撑应用于装配式钢筋混凝土柱-钢梁组合框架结构(简称装配式RCS组合框架结构)中,若处理不当将会产生开合效应并导致相邻梁柱破坏。为有效减轻框架开合效应造成的破坏,提出基于梁端铰接的装配式RCS框架-屈曲约束支撑组合结构。在保证关键连接节点力学性能的前提下,设计某9层装配式RCS框架-屈曲约束支撑组合结构,采用基于OpenSees软件的动力弹塑性时程分析方法研究结构的抗震性能。结果表明,钢梁腹板开洞的装配式RCS节点、装配式混凝土柱-钢梁-屈曲约束支撑组合节点具有高承载、可装配和震后损伤小等特点,装配式RCS框架-屈曲约束支撑组合结构满足抗震规范要求,具有优良的抗震性能;梁-梁间的铰接连接不会影响屈曲约束支撑的耗能效果,且可以改变梁柱屈服机制,保证整体结构高效装配的同时减轻结构塑性损伤,有助于实现结构的功能可恢复。

基于施工全过程健康监测的装配式部分包覆钢-混凝土组合结构体系动力特性研究

为研究装配式部分包覆钢-混凝土组合结构的动力特性,基于世博文化公园双子山项目,采用全过程健康监测手段对装配式PEC结构体系施工全过程的应力、加速度进行监测,研究其阻尼比和自振频率在施工过程中的变化情况,将实测结果与有限元计算结果进行对比。结果表明:结构应力计算值、自振频率计算值等均与实测值吻合较好,验证了结构施工全过程仿真模拟计算的合理性。施工过程中PEC框架梁柱及节点后浇区的型钢及混凝土应力实际监测结果均满足强度要求。节点后浇区混凝土浇筑前后,结构自振周期和阻尼比差别较小;结构顶部覆土恒载施加完成后,结构的自振周期和阻尼比均较之前有所增大。结构设计时阻尼比取0.04,小于施工完成后的阻尼比实测值最小值0.046,阻尼比取值偏于安全,设计阻尼比取值合理。

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。

采用装配式栓钉的钢-UHPC组合板的抗弯性能

为提高钢-UHPC组合结构的延性,本文提出一种采用装配式栓钉连接的钢-UHPC组合板。设计并完成了不同抗剪连接程度的组合板的抗弯性能试验,分析了组合板试件破坏形态、极限承载力、刚度、裂缝发展规律和板端滑移,并与采用焊接栓钉的钢-UHPC组合板进行了对比分析,讨论了组合板试件的可拆卸性,最后对其极限抗弯承载力和抗弯刚度进行了理论分析并推导了计算公式。结果表明:装配式栓钉连接的钢-UHPC组合板破坏模式为纵向水平剪切黏结破坏;降低栓钉间距能提高组合板的协同变形能力,从而提高组合板结构的极限承载力、弹塑性阶段的刚度和裂缝控制能力;与采用焊接栓钉连接的钢-UHPC组合板对比,其在发生较大变形的情况下钢板和UHPC板仍然可较容易地拆卸分离;推导了装配式栓钉连接的钢-UHPC组合板的极限承载力计算方法和抗弯刚度计算公式,提出了抗弯刚度计算时应对UHPC板高度进行折减,折减系数(βU)在正常使用阶段建议为0.85,理论计算结果与试验结果吻合良好。本文研究成果可为采用装配式栓钉的钢-UHPC组合板的设计和应用提供理论依据。

装配式组合结构节点研究进展综述

装配式组合结构节点因其结合了装配式建筑和组合结构的优点,适用于高层、超高层、大跨度等结构,是新型建筑工业化的重要体现。在深入研究国内外学者的基础上,总结了各种装配式组合结构节点连接方式分类,重点对装配式部分型钢混凝土框架节点、装配式钢筋混凝土柱-钢梁节点、装配式钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点构造及其力学性能进行了综述,同时对装配式组合结构节点的主要进展进行梳理和归纳,研究表明:装配式组合结构节点不仅有良好的抗震性能,而且具有“强节点弱构件”的理想失效机制和较高的承载力,节点的变形性能和耗能性能较好。在此基础上,提出了未来装配式组合结构节点开展深化研究的方向。

基于有限元的新型RCS组合节点抗剪性能分析

新型RCS组合节点由RC柱、钢梁与型钢节点3部分组成,其中型钢节点包括外围的钢桶端板、条带钢板及内部的开孔腹板、弧形强化肋。用仿真模拟的方法分析不同RC柱轴压比及材料强度下组合节点的抗剪性能。受P-Δ效应影响,新型RCS组合节点在RC柱轴压比增大后抗剪承载力显著降低,实践应用时建议将轴压比控制于0.3之内。组合节点的形变主要发生在梁端“塑性铰”区域,强化肋对钢梁端部加强效果显著,梁端应力及变形减小,“塑性铰”区域外移。较小位移下,新型RCS组合节点的抗剪强度及形变主要由型钢节点的钢材强度决定;较大位移下,提高钢梁材料强度可增强组合节点的抗剪能力。混凝土强度对于组合节点抗剪能力影响较小。

装配式组合钢箱桥梁工程施工技术

为研究装配式组合钢箱梁桥工程项目施工技术,以某桥梁为试验对象,针对其施工需求,通过设计桥梁立面、选择桥梁截面类型、设计装配式组合钢箱梁结构尺寸,完成桥梁组合钢箱梁设计,按照拼装、顶推桥梁平台施工、安装调试顶推系统、钢箱梁节段拼接以及钢箱梁节段顶推等施工步骤,完成装配式组合钢箱梁桥工程项目施工。实践结果表明:采用该技术设计并施工的装配式组合钢箱梁和导梁实际强度均高于设计强度,施工效果较好,可有效保障装配式组合钢箱梁桥工程项目施工质量。

拼接缝对装配式RC结构节点抗震性能的影响

为研究拼接缝对装配式RC结构节点抗震性能的影响,提高结构抗震能力,设计并制作了6个节点试件,通过低周反复荷载试验测出节点的破坏形态和滞回曲线。在此基础上用ABAQUS有限元软件,分析拼接缝对不同类型节点抗震性能的影响和拼接缝在节点梁上的最优位置。结果表明:设置拼接缝对边节点的抗震性能影响大于中节点,拼接缝在梁上的位置变化对中节点的抗震性能影响大于边节点;相同工况下中节点峰值承载力比边节点高30%,破坏位置的位移比边节点大约32%,耗能能力显著强于边节点;节点梁上的拼接缝位置变化对节点承载力、刚度退化、延性、耗能能力存在影响;拼接缝在梁上的最优位置为拼接缝距核心区约2/9梁跨长,最不利位置为距核心区约1/3梁跨长,在实际工程中应尽量合理设置拼接缝位置;装配节点梁上的拼接缝随着距离节点核心区长度的增加,节点主裂缝的位置逐步由核心区梁端变成拼接缝界面处,破坏方式逐步由梁端弯曲破坏变为梁端剪切破坏。

装配式钢-竹组合结构建筑施工工艺及工程应用

为在广大村镇地区推动绿色建筑发展,以竹胶板、冷弯薄壁型钢为建筑材料,建造钢-竹组合结构样板房,结合本次工程项目,总结组合构件的生产工艺,包括梁、柱、楼面板、屋面板和墙体的制作、尺寸规格及构造形式,概括房屋建造的施工技术,包括构件之间的连接方式、现场拼装流程及工程重点。钢-竹组合建筑的构件之间采用钢板和螺栓的连接形式,具有半刚性的特点,抗震性能良好,房屋的建造采用工厂预制、现场装配的现代化施工技术,施工过程无污染,在材料加工、构件制作、现场拼装、居住使用及废弃处理各阶段都符合绿色建筑要求。

装配式建筑钢混组合结构预制构件精准制作施工技术

为进一步保证装配式建筑中钢混组合结构的施工质量与效率,提出装配式建筑钢混组合结构预制构件精准制作施工技术,其核心内容主要体现在钢结构与预制混凝土构件的结合以及钢结构在预制构件中的预埋。在预制混凝土构件的制作过程中,将钢结构构件通过模具和一系列辅助工装架体完成在预制混凝土构件中的精准预埋,最终使得钢结构与混凝土完美结合,形成装配式钢混结构预制构件。从装配式钢结构外墙(带钢支撑)、带钢梁内墙板、密肋叠合板、钢构转角外挂板等出发,总结阐述装配式钢混结构预制构件的精准制作要点,极大地提高了装配式建筑行业的技术水平。

装配式预应力组合结构体系设计与工程应用研究

为对装配式预应力结构进行合理分析,掌握结构的应用效果,该文将结合实际案例,对预应力组合结构体系进行拆解分析,分析其设计方法、施工工艺等。并在该基础上得出装配式预应力组合搭建的结构体系具有良好稳定性的结论。研究结果表明:装配式框架结构体系不仅抗震能力显著,而且整体性良好,耐火性能强,组装施工比较方便。该文研究成果可为装配式建筑技术体系建设提供借鉴,助推装配式施工的优质发展。

装配式预应力组合结构体系设计与工程应用

为对装配式预应力结构实施合理分析,掌握结构的应用效果,本文结合实际案例,对预应力组合结构体系进行拆解分析,分析其设计方法、施工工艺等,在此基础上得出装配式预应力组合搭建的结构体系具有良好稳定性的结论。研究结果表明:作为优质的装配式框架结构体系,不仅抗震能力显著,而且整体性良好,耐火性能强,组装施工比较方便。本次研究成果可为装配式建筑技术体系建设提供借鉴,助推装配式施工优质发展。

全装配式预制混凝土结构梁柱组合件抗震性能试验研究

采用足尺模型对比试验方法对现浇高强混凝土梁柱组合件、预制混凝土结构高强混凝土后浇整体式梁柱组合件和高强预制混凝土结构全装配式梁柱组合件在低周反复荷载作用下的开裂破坏形态、滞回特性、骨架曲线、强度与刚度退化特性、耗能能力、节点核心区域的剪切变形、梁端与柱端的转动变形等抗震性能指标进行了系统研究。结果表明:高强预制混凝土结构后浇整体式梁柱组合件与现浇高强混凝土结构梁柱组合件具有相同的抗震能力,全装配式预制混凝土梁柱组合件的抗震性能和主要抗震性能指标与现浇高强混凝土梁柱组合件和预制混凝土结构后浇整体式梁柱组合件存在明显的差异。对于实际工程应用,应采取必要措施增加全装配式节点的耗能能力。

适于低层农房的装配式轻钢边框-薄墙板组合结构抗震性能试验研究

为了满足绿色农房产业化的需求,研发了一种装配式轻钢边框-单排配筋薄墙板组合结构受力体系.进行了轻钢框架及组合结构单元低周反复荷载试验,分析了再生混凝土的填充作用对轻钢框架的影响以及墙板钢筋暗支撑、墙板厚度与轻钢边框截面对组合结构力学性能的影响.结果表明:与空钢管框架相比,钢管内填充再生混凝土具有良好的力学性能;薄墙板与轻钢框架组合结构在受力过程中呈现出明显的2道抗震防线.建议采用Park-Ang损伤指数来确定该类装配式组合结构在不同受力阶段的损伤指数,为结构抗震设计提供参考.

预制装配式分体柱框架抗震性能研究

已有研究表明分体柱具有较好的延性,能运用于地震多发的房屋结构中。为方便施工,提出预制装配式分体柱框架结构的设想,通过有限元数值模拟,对整体柱框架结构和分体柱框架结构的抗震性能进行对比分析。结果表明:地震作用下装配式分体柱框架结构加速度响应较现浇整体柱框架更易趋于稳定;与整体柱框架相比,装配式分体柱框架位移响应较大;装配式分体柱框架结构的基底剪力均小于整体柱框架结构的;现浇整体柱框架结构的混凝土节点损伤区域与分体柱框架结构相比较大,证明钢套筒对框架结构节点起到保护作用;装配式分体柱框架结构更适用于硬质场地。整体表明装配式分体柱框架结构的延性更强、耗能性能更好,且更加稳定。

装配式混凝土结构外墙组合型钢悬挑防护架施工技术

根据装配式结构特点,通过专项技术研究,总结形成装配式混凝土结构外墙组合型钢悬挑防护架施工技术,并分析其施工要点及经济效益,从而为类似工程提供借鉴。

采用装配式滑支板式楼梯的RC框架结构抗震性能

基于ABAQUS对楼梯建立有限元模型,通过与试验楼梯的对比验证数值模型的适用性;用该基础模型分别对采用现浇抗式板式楼梯和装配式滑动支撑板式楼梯的钢筋混凝土(RC)高层框架结构模型进行时程分析,从位移响应、塑性损伤发展及地震响应的角度研究各方式对结构抗震性能的影响,比较了多高层结构滑支楼梯的抗震性能。结果表明:带现浇抗式连接楼梯的框架结构位移响应大,扭转效应加剧,应力更加集中,地震作用增大,结构损伤严重,更易发生受拉及受压破坏;带装配式滑动支座楼梯的框架结构位移较小,应力分布较均匀,构件损伤较小,能作为安全通道在震后得以保留,在位移响应、应力损伤及地震响应多方面的效果均优于带现浇抗式连接的框架结构;带滑动支座的高层相较于多层在整体应力、塑性发展、损伤范围及程度上均更严重,滑动效果表现更好。

全装配式RC框架-剪力墙结构施工方法及试验验证

以1栋典型的RC框架-剪力墙结构为原型,对其拆分装配方案进行研究。按前述拆分装配方案设计了一个2层2跨全装配式RC框架-剪力墙结构平面子结构模型,并对其进行了低周反复荷载试验,将试验结果与现浇对比试件的试验结果进行对比。结果表明:全装配式RC框架-剪力墙结构中的剪力墙可采用全预制形式,使用灌浆套筒和约束浆锚搭接连接结合的方式来进行连接。这种方式连接可靠,满足实际工程需要,同时可降低成本。分仓式灌浆法可保证灌浆密实,本文提出的连接方案连接性能可靠,可在实际工程中参考使用。

某装配式工程RCS组合节点设计与中震性能分析

文章以某预制装配式工程为例,对设计初定的三个不同构造RCS组合节点在中震作用下的性能进行了分析。研究重点为地震作用下不同类型组合节点各组成部件的受力情况,包括型钢梁和钢筋的等效应力分布规律以及节点区混凝土的损伤破坏等。结果表明,初选的三个RCS组合节点均能够满足中震不屈的设计方法,但第三种节点类型更能发挥混凝土和钢材的优势。

装配式钢结构多腔体钢板组合剪力墙施工关键技术

文章依托实体工程,分析新型多腔体钢板组合剪力墙结构构造特点,对装配式钢结构多腔体钢板组合剪力墙施工工艺和关键建造技术进行研究,研究结论可为装配式钢结构施工建造提供技术支持。