异形钢木组合空腹式桁架拱精密装配技术

天府农业博览园主展馆室外棚架工程结构形式为异形钢木组合空腹式桁架拱结构。上弦杆为双拼欧洲落叶松胶合木,下弦杆为欧洲云杉胶合木,腹杆为钢板切割组焊的四角锥结构。此种结构体系因其为异形几何体,组拼与安装难度极高。通过一种先进的拼装支架及预装配工法,采用数字化模型精确定位,可实现钢木组合桁架拱精密装配。该技术解决了钢木组合结构装配公差的技术难题,同时满足了各工序间的衔接,加快了整体施工进度。

深中通道西人工岛现浇隧道钢木组合弧形模板施工技术

深中通道西人工岛岛上现浇隧道部分墙体为曲率渐变的弧形结构,为适应隧道弧形结构施工,采用前期方案设计与现场工艺验证相结合的方法,研究形成钢木组合弧形模板施工技术。经工程实践证明,该技术较好地解决了变曲率弧形墙体模板通用性程度低的难题,相较于常规的定制钢模板或散拼木模板体系,钢木组合弧形模板体系在质量、安全及成本控制方面具有较为明显的优势,可为类似工程提供借鉴。

钢木组合构件自攻螺钉连接抗剪性能试验及理论模型研究

钢木组合结构是现代钢结构与传统木结构相结合的一种高效混合结构方式,自攻螺钉连接是钢木组合结构及构件中常见的连接形式,其连接处的界面滑移特性是影响构件力学性能的关键因素.针对木-木及轻钢-木自攻螺钉连接,开展了单调荷载和循环荷载下的抗剪性能试验,探究了连接的荷载-滑移响应、滞回性能、承载能力、强度及刚度退化规律.试验结果表明:轻钢-木自攻螺钉连接在荷载作用下表现出较高的承载力和较好的延性,与木-木自攻螺钉连接发生螺钉杆剪断的破坏不同,轻钢-木自攻螺钉连接主要发生螺帽嵌入木材的延性破坏,由杨木胶合板制成的连接整体承载力高于OSB板制成的连接.轻钢-木自攻螺钉连接在循环荷载作用下其平均强度退化及平均刚度退化显著.进一步探究了Foschi和Folz理论模型对单调荷载下连接非线性荷载滑移响应的适用性,理论拟合结果与试验结果吻合较好,研究结果可用于指导未来轻钢-木自攻螺钉连接的设计与有限元分析工作.

钢木组合桁架拱结构体系在公共建筑中的应用

为了创建更高更大的空间体系,同时也为了适应各种场景的映衬,渲染某种效果,建筑师构想出新颖独特的木结构外形,但也给结构设计提高了难度,仅凭单一的木结构不能满足结构受力要求。而钢结构与木结构的巧妙结合形成了全新的钢木组合装配式新型结构体系,在提高木结构截面尺寸的同时,也需要与钢材进行共同组合受力,通过钢木连接节点技术发挥钢与木各自的优点,才能解决结构受力问题。

钢木组合早拆模板整体抗压破坏试验

为研究新型钢木组合立柱早拆模板体系的稳定性,完成了由小径原木及钢管斜撑形成的纵向4列、横向6排新型早拆模板结构,并进行了足尺抗压破坏试验.考虑加载类型和持荷时间对结构稳定性及破坏的影响,分析了构件力和位移的变化规律,得出该试验单元破坏模式为杆件平面外失稳,且局部构件发生强度破坏.试验结果表明:该体系模板实际浇筑速度不应过快,加快模板周转时间十分有利于小径木原木应力的恢复,应加强浇筑期间的监控;节点水平约束对结构稳定起重要作用,构造措施必不可少;存在初始缺陷较严重的小径原木明显降低结构稳定性,应注意薄弱部位的安装位置.

单层房屋钢木组合屋盖整体工作性能分析

目的分析验证钢板蒙皮效应对木结构框架刚度的影响,并计算屋架的刚度.方法应用ANSYS对单层房屋钢木组合屋盖结构的荷载-位移进行模拟,分析在水平荷载作用下5种组合屋盖下纵向11根柱子檐口处的荷载-位移变化情况;并应用最小二乘法对屋架荷载-位移关系进行回归分析,比较屋架刚度.结果有限元计算结果与试验结果比较,误差值最大为19.8%,最小为0.6%;所有数据误差绝对值的平均值为10.7%,有限元分析结果与试验结果较为吻合,说明采用塑性壳体单元、梁单元、弹簧单元建立有限元模型,可以较好地模拟钢木组合屋盖结构建筑的受力分析,建模方法可用于之后的有限元分析.结论研究表明山墙加钢板,主要增加了山墙框架的刚度,对中间框架刚度提高的贡献不明显;纵墙加钢板对各横向框架的侧向刚度的贡献均很小;而屋面钢板的蒙皮作用能显著提高中间每榀框架的刚度,且山墙不是绝对刚性的.

钢木组合悬臂梁在横向荷载作用下的受弯性能分析

悬臂钢梁在横向荷载作用下往往因为侧向弯扭屈曲失稳而过早丧失承载力,钢材强度得不到充分利用。通过对钢木组合悬臂梁受弯性能的有限元分析,结果表明组合梁丧失承载力之前钢板应力超过了屈服强度。在确保钢板屈服的前提下,木板厚度的增加对组合梁荷载作用平面内的抗弯刚度提高不大,对组合梁侧向抗弯刚度的提高较为明显,木板可以有效抑制核芯钢板的侧向失稳。

内置薄壁H钢木组合梁连接界面受力性能试验研究

为明确内置薄壁H钢木组合梁所采用的抗剪螺钉+环氧树脂粘胶复合连接界面的组合受力机理和受力性能,进行了单纯抗剪螺钉连接、单纯环氧树脂粘胶连接和抗剪螺钉+环氧树脂粘胶复合连接界面的推出试验,以研究三种组合连接界面的破坏模式,获取三种组合连接界面的荷载-位移关系曲线、开裂荷载、极限荷载和有效抗滑移刚度等。分析结果表明,抗剪螺钉+环氧树脂粘胶复合连接综合了单纯抗剪螺钉连接和单纯环氧树脂粘胶连接的各自受力特性,避免了单纯抗剪螺钉连接和单纯环氧树脂粘胶连接的脆性破坏特征,相对于单纯抗剪螺钉连接和单纯环氧树脂粘胶连接表现出更高的连接界面抗剪承载力,并具有很好的延性和界面残余抗剪承载力。提出了连接界面抗剪承载力计算公式,该公式可用于计算单纯抗剪螺钉连接、单纯环氧树脂粘胶连接和抗剪螺钉+环氧树脂粘胶复合连接界面抗剪承载力,计算结果与试验结果吻合较好。

浅谈钢木组合结构研究进展

分析了钢材与木材两种材料的优点与缺点,论述了钢木组合构件及结构体系的优越性,这种组合结构可以充分体现出其节能环保的优点,并且在承载力上也较原体系有着较大程度上的加强.作者全面综述了钢木组合结构的研究现状,并指出这种组合结构存在着材料物理性能显著差异,存在着组合构造、温度下协调性等问题亟需研究解决.

一种T形钢木组合柱轴压性能研究

为研究钢木组合柱的轴压性能,设计了一种T形钢木组合柱。对一个纯钢柱和三个钢木组合柱进行轴压试验,分析极限荷载和延性系数,并将破坏形态与有限元模拟结果进行对比。结果表明:螺栓孔洞对纯钢柱的承载力有一定的削弱作用;木板对纯钢柱提供了侧向约束,能有效提高纯钢柱的承载力,随着木板厚度的增加,钢木组合柱的承载力增大;构件破坏时,有限元模拟得到的加劲肋弯曲位置、弯曲程度与试验基本一致。

钢筋悬挂式钢木组合模板施工技术

针对钢筋混凝土核心筒体+钢结构外框架现浇混凝土楼板,采用钢筋悬挂式钢木组合模板体系,代替传统钢管扣件式模板体系,从而减少了周转材料的使用量,降低了施工成本,减轻了劳动强度,施工质量得到了控制。重点介绍了钢筋悬挂式钢木组合模板工作原理、结构组成以及制作、就位、安装等施工工艺。

多层钢木组合框架整体稳定承载力分析

在进行框架结构整体稳定性分析时,传统的计算长度系数法没有考虑结构同层柱间及层与层之间的相互支援作用,将结构的整体稳定验算化为构件的稳定验算是不准确的.利用负刚度、层刚轴比系数等概念,对一榀钢框架和一榀钢木组合框架进行了整体稳定承载力计算.结果表明:钢框架柱引入木材后,不仅使得钢木组合框架的整体稳定承载力较钢框架结构有所提高,还可以使建筑有较好的美观效果,可在住宅建筑中推广使用.

行人荷载作用下钢木组合人行桥结构时变频率识别及变化规律研究

钢-木组合结构因其良好的承载能力与环境协调性目前多用于人行桥等结构系统。为追踪行人与钢木组合人行桥耦合作用所导致的频率变化特性,建立人体与钢木组合人行桥耦合的数值模型并求解其振动响应。由于人致振动产生的响应信号有可能是非渐近和密集的,采用一种拓展解析模态分解、递归希尔伯特变换和变焦同步挤压小波变换相结合的联合方法识别其时变模态特性。研究结果表明:该模型能够很好地模拟人或人群与钢木组合人行桥之间的相互作用;在单人或是人群作用下该联合方法均能准确识别出耦合系统的频率变化并具有一定的鲁棒性。在此基础上,对不同跨径钢木组合人行桥进行数值模拟并分析不同人体参数对人-桥耦合系统固有频率的影响,最终得到人-钢木组合桥耦合系统频率随行人荷载的变化规律并拟合出经验公式。该公式能够为人行桥的设计、维护等提供参考。

集中荷载下钢木组合梁试验研究及有限元分析

【目的】用钢材替代工字型木梁的腹板部分以解决纯木梁腹板易剪切破坏、抗弯刚度低的问题,有助于减小构件尺寸,增加其在大跨度建筑中的应用。【方法】在H型钢上下翼缘各覆一层木材并使用螺栓连接制备组合梁。对11根组合梁开展三点弯曲试验,研究螺栓间距、剪跨比对组合梁破坏模式、刚度和承载力的影响。通过4个推出试验研究钢木界面滑移对组合梁性能的影响。【结果】钢木组合梁的抗弯刚度比相同截面尺寸的矩形木梁提高了201%;H型钢在集中荷载作用下易发生上翼缘的局部屈曲,剪跨比为2时,试件出现脆性破坏特征,破坏始于上层木材,随着剪跨比增大,试件由脆性破坏转变为延性破坏,木材最先破坏位置由上层木材转变为下层木材;剪跨比增大时,组合梁抗弯刚度减小,延性系数增大,峰值荷载下降了15%以上;螺栓间距增大时,组合梁抗弯刚度增大,延性系数减小,峰值荷载上升了15%以上。考虑钢木界面滑移的屈服承载力和跨中挠度的计算公式具有较高的准确性,所得计算值与试验值误差基本在10%以内;由材性试验获取材性参数,在此基础上使用ABAQUS软件建立考虑钢木界面滑移的有限元模型,模拟结果较为准确,组合梁抗弯刚度和屈服荷载的模拟值与试验值误差基本在10%以内。【结论】钢材用作腹板部分可以显著提高梁的抗弯刚度,并防止腹板剪切破坏;考虑界面滑移后,组合梁抗弯性能的理论计算和有限元模拟结果均较为准确。

钢木组合结构研究现状

钢木组合结构作为一种新型的组合方式,综合了钢材的可循环利用性和木材的可生性,同时它们的结合还能充分发挥两种材料的优势,弥补各自的不足。本文分析了钢材和木材组合的优势,对现有的钢木组合结构进行了阐述,分析了目前钢木组合的不足之处并从大方向上提出了一些解决方法。

钢木组合结构在土木工程中的应用与发展

目前,随着钢材产量的不断提高,钢材在建筑结构中的使用越来越多,而木材作为一种天然可再生的建筑材料越来越受到设计者们的青睐。文章分析了钢木组合结构的形式、特点及其在结构中的应用与发展前景。

钢木组合结构研究综述

对比研究了钢结构、木结构的特点,结果表明钢木组合结构在工程应用中更有优势。系统介绍了国内外对钢木组合结构的研究进展,对钢木组合结构的研究现状进行论述,归纳出钢木组合结构有待解决的问题。

美丽乡村建设中绿色生态钢木组合结构建筑应用研究——以扬州为例

绿色生态钢木组合结构是一种新型的组合结构形式,其是运用钢材和木材相互组合的方式建造的构筑物结构体系,充分发挥了钢材和木材的效能,尤其是"吊脚式"形式的创新,更加因地制宜、落地化,为当下国家发展美丽乡村建设和乡村振兴发展战略,以及扬州现有美丽乡村建设、乡村旅游、生态旅游等建设路径提供了推广和借鉴价值。

薄壁钢木组合梁承载力实验研究

采用试验方法,研究了3个梁试件受弯状态下的力学性能,通过实验现象及数据,对钢木组合梁的变形特点、应力分布以及破坏机理进行了分析,结果表明,钢木组合梁延性好、承载力较高,完全可以满足工程需求。

隧道二次衬砌施工缝钢木组合端头模板研制及应用

山岭隧道二次衬砌施工缝渗漏水与隧道施工工艺和施工质量密切相关。为解决传统衬砌台车堵头模板存在的施工缺陷,提高二次衬砌施工缝质量以及更好、更快捷地安装止水带,文章以济南二环路隧道工程为背景,对模板台车端头木模进行了改进,研制出了一种新型钢木组合式端头模板。该模板在浇筑二次衬砌时可为外露的半幅止水带提供弯起空间,并且取消了止水带固定筋与定位筋,避免了止水带受损,节约了安装成本,提高了二次衬砌施工缝防水质量;其节段化设计方便了端头模板的加工、安装与拆卸,大大提高了施工速度与施工质量。