模块化防屈曲钢板墙抗震性能

考虑经济性和便利性,提出了模块化防屈曲钢板墙及其常用模数,然后基于已有的防屈曲钢板墙的简化计算模型,推导了在不同墙数量情况下,模块化防屈曲钢板墙充分发挥抗震性能时,周边梁的承载力和刚度需求,并提出了周边梁的设计方法.进而,对模块化防屈曲钢板墙和整体墙进行了对比验证试验及其有限元模拟分析.研究结果表明:模块化防屈曲钢板墙能够达到与整体钢板墙相同的抗震性能,且周边梁未发生明显转动和破坏,说明所提出的周边梁设计方法是合理的;在层间位移角为1/50时,防屈曲钢板墙上下周边梁均未进入塑性,且承载力和初始刚度等的有限元值与试验值误差小于6%,从而进一步验证了其抗震性能.

三边连接K形屈曲约束钢板墙受力性能研究

为解决三边连接屈曲约束钢板墙在自由边两个角部首先发生破坏的问题,文中提出了一种新型三边连接K形屈曲约束钢板墙。采用ABAQUS有限元软件对三边连接矩形和K形屈曲约束钢板墙进行受力性能分析,获得了屈曲约束钢板墙的屈服荷载、初始刚度、荷载位移曲线、塑性应变分布和屈服区分布。结果表明K形屈曲约束钢板墙的屈服荷载、初始刚度以及荷载位移曲线与矩形屈曲约束钢板墙相差不大,但在延性和耗能能力方面表现更佳。最后,提出了形式简洁计算精度较高的该类新型屈曲约束钢板墙的理论计算公式,可为K形屈曲约束钢板墙的工程设计提供参考。

内嵌式非加劲厚钢板墙现场焊接变形控制技术

就某超高层内嵌式非加劲厚钢板墙的焊接变形控制进行介绍,通过设置钢板墙安装对接措施,保证钢板对接精度,在钢板对接焊接前设置加固措施、焊接过程中控制焊接顺序,焊接完成后进行变形矫正的方法保证非加劲厚钢板墙的施工精度。

四边连接开洞屈曲约束钢板墙简化分析模型

为简化四边连接开洞屈曲约束钢板墙结构的建模、分析和设计,提出采用等效多斜杆模型作为四边连接开洞屈曲约束钢板墙的等代模型。确定了合理的杆件数量、位置和斜杆截面面积分配比例。基于刚度和承载力等效原则给出了斜杆截面面积和等效材料强度的计算公式。利用有限元方法对四边连接开洞屈曲约束钢板墙和等效多斜杆模型进行了分析对比,验证了等效多斜杆模型的准确性。结果表明:提出的等效多斜杆模型不仅能够准确模拟四边连接开洞屈曲约束钢板墙的受力过程,还能较好地模拟开洞屈曲约束钢板墙对边缘构件的传力,结构的初始刚度、屈服承载力、荷载-位移曲线和边缘构件的内力大小与分布均符合较好,可以作为四边连接开洞屈曲约束钢板墙的等代模型进行结构分析与设计。

钢框架-钢板墙和钢管混凝土柱-钢梁框架结构抗震性能对比分析

为满足建筑工业化的迫切需求,进一步拓展钢框架-钢板墙结构和钢管混凝土柱-钢梁框架结构2种典型结构体系在高烈度区的应用,以某高烈度地区保障性住房建设项目为结构方案原型,分别对其进行多遇地震下的反应谱抗震设计,并补充了弹性动力时程分析验算,同时对比分析了罕遇地震下2种结构的弹塑性抗震性能。结果表明,钢框架-钢板墙结构体系在地震作用下的侧移模式呈弯曲型,塑性铰主要出现在钢板墙附近的梁端和柱端,而钢管混凝土柱-钢梁框架结构体系侧移模式呈剪切型,塑性铰主要出现在结构中间层的梁端。2种结构体系均能够满足预期的抗震设计要求,适用于高烈度区的多高层民用建筑。

质子治疗系统超厚度射线屏蔽钢板墙高精度安装工艺

质子治疗系统是通过产生质子束为患者进行肿瘤方面的治疗,有利于帮助人们恢复身体健康。但过量的质子束会损伤身体健康,同时影响周边设备的安全运行。因此,需要对质子束系统采取特殊的辐射屏蔽措施,保障治疗中心工作人员人身安全与相关设备安全运行。通过在质子束资料系统区域中的大体积混凝土屏蔽墙体内采用超厚度射线屏蔽钢板墙,预防质子束辐射的危害。通过对超厚度射线屏蔽钢板墙的安装工艺进行研究,分析安装工艺技术、安装思路以及流程,提出工艺质量控制与工艺过程安全控制等要求,保证超厚度射线屏蔽钢板墙的高效、质量、安全的施工,同时,满足对射线屏蔽需求,保障质子肿瘤治疗中心工作人员健康与设备安全可靠运行。

钢框架-无屈曲波纹钢板墙结构分析

上海市某医院临床诊疗中心综合楼项目,综合楼为钢框架-中心支撑超限高层建筑,地上18层,总高约80m。根据《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》要求,项目综合楼为医院主要建筑,需采用减震技术。

开缝钢板墙等效交叉支撑模型

作为一种用于高层建筑钢结构抗侧力构件,开缝钢板墙已被验证具有良好的滞回耗能能力.在先前的1∶4缩尺开缝组合钢板墙试验中,发现开缝组合钢板墙在循环加载作用下,其极限承载力受循环应变强化的影响.通过足尺开缝组合钢板墙试验进一步验证了循环应变强化效应的存在;基于开缝钢板墙的受力性能,对普通开缝钢板墙和开缝组合钢板墙提出了统一的等效交叉支撑模型和等效支撑的恢复力模型,用于模拟开缝钢板的滞回特性.对4个普通开缝钢板墙试件和3个开缝组合钢板墙试件进行了计算机数值模拟,验证了等效交叉支撑简化模型的合理性.

装配式建筑钢框架组合钢板墙的应用

装配式建筑项目中应用钢框架组合钢板墙具有空间设计灵活性大、抗震与隔音隔热效果好、节约建筑材料并缩短施工周期等诸多优势。在天水市博物馆建设项目中,表现出钢框架组合钢板墙的应用优势,这来源于对钢框架组合钢板墙设计要点的把握,包括标准化构件材质选择、标准化钢管柱与钢梁加工、标准化高强螺栓设计和标准化钢筋桁架式楼承板设计,更得益于钢框架组合钢板墙施工方案的科学合理。

钢板墙混凝土分层浇筑变形研究

目前,核电工程广泛采用钢板墙混凝土结构,钢板墙在混凝土浇筑过程中会产生永久变形,且很难被修复。为了控制墙体变形,减少对设备安装的影响,文章通过现场试验及ABAQUS有限元分析软件对墙体位移进行了模拟分析,通过改变混凝土分层覆盖时间间隔,计算钢板墙最大位移,优化钢板墙混凝土施工工艺,为后续施工提供参考。

框架-防屈曲开缝钢板墙体系设计方法的比较研究

防屈曲开缝钢板墙是一种新型的抗侧力构件,除具有一般钢板墙的特点外,还具有塑性性能好、滞回特性稳定以及可以独立地变化墙板承载力和刚度等优点。目前,有学者针对该结构体系提出基于性能设计的能力设计法和能力准则法,采用上述理论以及日本被动减震结构的设计方法(性能需求法),对1榀6层3跨的防屈曲开缝钢板墙结构算例进行了分析,比较研究了3种方法对结构性能的影响。计算结果表明:对于能力设计法,适当提高墙板的设计屈服位移,可以有效地增大结构的延性;能力准则法需要多次试算,结构性能指标不易控制,通过承载力控制设计墙板屈服位移,耗能效率较高;性能需求法得到的结构延性最好,但用钢量较大,应用于防屈曲开缝钢板墙设计,尚需解决框架梁设计、墙板屈服位移取值等问题。

钢结构巨柱及钢板墙安装焊接技术分析

新时期,建筑行业发展脚步加快,建筑内部结构逐渐趋于多元化,可以满足人们的不同使用需求。就目前状况而言,钢结构属于最常见的结构形式,具有良好的建筑性能,并符合低碳环保的要求,减少各项能源的消耗,其中钢结构巨柱及钢板墙安装焊接为核心,关系到建筑工程使用寿命。本文以提高建筑施工质量为研究目标,引入实际工程案例深度分析钢结构巨柱及钢板墙安装焊接技术,并简单论述了钢结构的特征与常见焊接方法等内容。

板与柱半刚接-防屈曲钢板墙简化计算模型分析

为了减弱板对边柱造成的拉力,提出板与柱半刚性连接结构。基于组合钢板墙简化模型,建立板与柱半刚接防屈曲钢板墙弱拉杆简化计算模型,研究其受力性能。通过理论与数值方法对板与柱刚接、半刚接两种防屈曲钢板墙的受力性能进行对比分析,同时考虑边柱刚度系数对结构承载力的影响。结果显示:当高宽比为0.5时,刚接板比半刚接板的极限承载力高约2%;当高宽比为1.0时,半刚接板却比刚接的极限承载力提高约3%。当边柱先于整体破坏时,板与柱半刚性连接不仅可以改善结构的延性并且可以提高结构的承载力。该项研究为防屈曲钢板墙的发展提供一种新的结构形式与相应的简化计算模型。

开缝钢板墙抗震性能的试验研究

为了研究开缝形式对开缝钢板墙抗震性能的影响,完成了6组共12片1∶4比例的开缝钢板墙试件的往复加载试验。试验结果表明:开单层竖缝钢板墙的屈曲形态是竖缝间板带的单独扭转屈曲形态(第一类屈曲形态),屈服与破坏集中在竖缝的端部,造成竖缝间板带逐渐断裂,导致试件的刚度与承载力逐渐下降,滞回曲线出现剪切滑移现象;开双层竖缝钢板墙的屈曲是板内对角方向形成斜拉带的整板屈曲形态(第二类屈曲形态),到剪切位移角超过4%,试件的承载力没有出现下降,且滞回曲线相对饱满;竖缝间板带的长宽比越大,试件的抗侧刚度与屈服承载力越低;与开单层竖缝试件相比,开双层竖缝墙板的抗侧刚度与屈服承载力均明显提高。建议的试件初始刚度和承载力理论计算结果与试验得到的结果基本一致。

高层框架-防屈曲钢板墙体系方案布置研究

防屈曲钢板墙(简称BRSPSW)是一种适用于高层钢结构的新型抗侧力构件,具有塑性性能好、滞回特性稳定、可独立变化墙板承载力和刚度以及布置灵活等优点,可克服支撑框架易受建筑功能限制的缺点。以某34层钢结构住宅为背景,首先提出BRSPSW适用性布置方式,并对其进行比选分析。然后基于结构弹性层间位移角要求,通过6组算例对D形布置BRSPSW跨越门洞传力转换进行了分析,提出了有效高宽比概念与BRSPSW体系方案设计阶段参考建议。

开缝钢板墙简化模型研究

开缝钢板墙是一种用于高层建筑的钢结构抗侧力构件。为便于其在实际工程中建模和分析,本文提出了3折线轴力-变形关系的简化交叉支撑模型,用于模拟两边连接开缝钢板墙的受力变形性能。对6个两边连接开缝钢板墙试件进行了数值模拟,验证了该简化模型的合理性;在一个设置有开缝钢板墙的5层框架结构体系中使用交叉支撑模型,并进行拟静力推覆计算,验证了该简化模型的可行性;还在该体系中使用了单斜撑简化模型,得到的结构体系的基本周期、破坏模式、结构塑性铰出现位置等结果与交叉支撑模型一致,而交叉支撑模型能更合理地反映框架梁的弯矩分布。

四角连接约束钢板墙的力学和滞回性能研究

通过理论推导和数值模拟,对四角连接约束钢板墙弹塑性屈曲性能、混凝土盖板最小厚度和滞回性能进行研究,给出了在设计四角连接约束钢板墙时,混凝土盖板厚度在弹塑性阶段的理论表达式.研究表明,四角连接约束钢板墙具有良好的延性和耗能性能,框架柱刚度及内嵌钢板与混凝土盖板间的缝隙对滞回性能影响不明显;随着内嵌钢板高厚比增大,滞回性能略有提升;极限承载力与滞回性能随着混凝土盖板厚度的增大而提高.

钢框架-组合钢板墙核心筒结构的抗震性能分析

组合钢板墙是一种适用于高层建筑的新型抗侧力构件。对钢框架-组合钢板墙核心筒结构在多遇地震和罕遇地震下的抗震性能进行分析,研究结构在罕遇地震作用下的破坏顺序和破坏模式,并与基本自振周期相近的钢框架-混凝土核心筒结构的抗震性能进行对比,以考查组合钢板墙对钢框架-核心筒结构抗震性能的影响。分析结果表明,在多遇地震作用下,钢框架-组合钢板墙筒体结构和钢框架-钢筋混凝土筒体结构的抗震性能相差不大;在罕遇地震作用下,钢筋混凝土核心筒很快发生塑性损伤,随即刚度严重退化,而组合钢板剪力墙中的钢板先屈服,可以减缓核心筒的刚度退化,提高核心筒的延性,从而改善钢框架-核心筒结构的抗震性能。

巨型钢框撑-组合钢板墙筒体结构地震易损性分析

巨型钢框撑-组合钢板墙筒体结构是由巨型钢框架、巨型支撑、组合钢板墙核心筒和伸臂桁架组成的新型超高层结构体系。利用ABAQUS软件建立这种结构体系的计算模型,基于增量动力分析方法得到结构的易损性曲线,对结构的易损性能进行评估和分析。结果表明:巨型钢框撑-组合钢板墙筒体结构在设防烈度大震作用下发生倒塌破坏的概率较小,结构具有良好的抗震性能。巨型支撑可有效控制结构地震作用下的位移反应,减小各损伤状态的超越概率,提高结构的抗倒塌安全储备。

两边连接屈曲约束钢板墙的承载力和刚度计算

在屈曲约束钢板墙受力机理研究的基础上,利用理论分析方法对两边连接屈曲约束钢板墙的屈服承载力和初始刚度进行了研究,提出了屈服承载力和初始刚度的计算公式,分析得到了钢板墙横截面剪应力不均匀分布系数的变化范围并给出了建议计算公式和取值。利用建议计算公式对不同高度和不同宽度的两边连接屈曲约束钢板墙进行了计算分析,并与有限元方法和已有公式的计算结果进行了对比验证。对比表明本文建议计算公式相比其他公式形式简单,计算方便,具有更高的精度。