钢结构模块新型自锁-可解锁式连接节点的抗拉研究

为提高建筑用钢结构模块的施工效率、实现模块单元的快捷装配与拆卸,提出一种新型自锁-可解锁式连接节点方法,用Abaqus数值模拟软件建立了节点的精细化与半精细化有限元模型,探究了摩擦因数对节点抗拉承载性能的影响。选取上限位板厚度、下限位板厚度和上部滑块宽度为关键参数进行有限元模拟,研究各参数对节点抗拉承载力及破坏模式的影响。最后与实际节点抗拉承载力进行对比。结果表明:当摩擦因数为0.3时,新型节点承受最大拉力为1345.49 kN,较角件旋转式连接节点提升约为152%。节点抗拉承载力受上部滑块宽度影响较大,受上限位板厚度与下限位板厚度影响相对小。当上、下限位板厚度均为25mm时,在10~12mm内增加上部滑块宽度可提升节点承载拉力。

考虑墙板系统影响的钢结构模块化建筑抗倒塌性能

钢结构模块化建筑是一种新兴的建筑结构体系,由多个标准的模块化单元组成,具有施工速度快、质量可控等优点。然而,目前对于模块化钢结构的研究还不够深入,特别是有关其抗倒塌性能的研究较少。通过有限元分析软件ABAQUS研究了钢结构模块化建筑在单个角模块、2个边模块和4个内模块失效时的抗倒塌性能,包括最终变形模式、荷载-位移曲线和节点内力变化等。同时,研究了墙板厚度对结构抗倒塌承载力及倒塌过程中内力重分布的影响。结果表明:3种模块失效工况下,墙板系统对结构抗倒塌承载力的贡献率均在45%~70%之间;当墙板厚度超过某个临界值后,再增加其厚度对抗倒塌贡献率的影响很小。同时,墙板厚度的增加限制了模块间连接节点拉力的发挥,甚至会导致节点内出现压力。

多层钢结构模块建筑筒体结构受力分析与仿真

在地震荷载作用下,建筑物内部结构会出现不同程度形变,严重时甚至会有倒塌危险。因此,研究了多层钢结构模块建筑筒体结构的受力性能。利用薄壳理论得出筒体的挠度、转度、弯矩与剪力等参数,确定模型及其边界条件,利用ABAQUS、插值算法选取恰当的有限元单元,采用整体式方法划分有限元单元,构建完成筒体结构有限元模型。当筒体结构与刚度分布均匀时,选用振型分解反应谱算法分析筒体结构受力性能,反之,则选用时程分析算法分析其受力性能。实验结果表明,在水平、垂直方向施加荷载时,筒体结构会经历弹性、弹塑性强化与塑性变化过程,在1100KN时筒体产生负刚度,且存在剪力滞后效应。

大型钢结构模块吊装索力监测调整技术研究

某核电项目大型钢结构模块吊装采用销轴传感器进行索力监测,采用液压动力调整装置进行索力调整,有效解决了大型钢结构模块吊装中索力精度要求高、调整难度大的问题,在短时间内将索力调整至10%的精度范围,保证了大型钢结构模块吊装的质量安全,可为同类工程施工提供参考。

钢结构模块化建筑深化设计中BIM信息的传递与应用

钢结构模块化建筑深化设计中存在大量的零件、构件、分总成和总成,在BIM设计中,如何传递这些信息,成为制约装配式深化设计效率的关键因素。本文基于BIM Revit平台应用程序,通过进行二次开发,实现达成信息传递和信息优化,提出了信息思路和方法,优化了设计流程,提高了30%~40%的设计工作效率。

钢结构模块建筑挤压式竖向自锁连接节点设计研究

在“双碳”背景下,具有工厂预制、快速建造、绿色低碳、可循环使用等优点的钢结构模块建筑已成为建筑工业化的发展热点。该建筑体系中节点设计对现场施工效率有着重要影响。针对钢结构模块建筑角柱连接节点,借鉴弹簧卡扣的基本原理,进行了既兼顾节点受力需求又构造简单的自锁式连接节点设计研究。系统论述了该节点的基本原理、构造及强度设计、加工制作方法等,采用有限元数值模拟软件对该节点的基本受力性能进行了分析研究;分析了该节点的优缺点,给出了现场施工安装方法,同时提供了解锁构造设计及水平互联竖向自锁节点构造设计等附加功能构造设计。该节点在满足受力需求的前提下,具有原理清晰、构造简单、不需要施工操作空间、无需留设施工孔、无开洞削弱、可快速装配等优点,为钢结构模块建筑的节点设计和研究提供了有益参考。

钢结构模块建筑梁柱节点抗震性能分析

在钢结构模块建筑的设计与施工中,梁柱节点的抗震性能对整体结构安全至关重要。本研究通过有限元分析软件ANSYS对钢结构模块建筑中的梁柱节点进行了系统的抗震性能分析。考察了节点域是否开洞以及轴压比变化对节点初始刚度、承载力和破坏模式的影响。结果表明,所研究的节点表现出半刚性特性,其初始刚度约为相同截面刚性节点的55%~60%。开洞处理对节点的初始刚度及承载力并无显著影响;然而,随着轴压比的增加,节点极限承载力及其屈服荷载有明显下降趋势。

“钢结构模块化建筑”在周转型保租房产品中的应用

保租房是保障性住房重要组成部分,在当前科技发展迅速和环保理念逐渐深入人心的背景下,周转型保租房产品将成为新的研发方向,它是进一步把钢结构模块化建筑发挥到极致的体现,是资源可持续发展方向的结晶。本文将深入探讨钢结构模块化建筑在周转型保租房中的应用综合体现。

新型钢结构模块自锁解锁式连接节点有限元分析

针对提出的新型钢结构模块自锁解锁式连接节点,通过ABAQUS有限元软件建立了节点精细化有限元模型,进行了节点在拉力作用下的静力性能分析。通过参数化分析研究了插头颈宽、旋转卡笋颈宽和转轴直径3个参数对节点破坏模式及抗拉承载力的影响规律,提出了节点设计的建议取值。结果表明:影响新型自锁解锁式连接节点的抗拉承载力的关键因素为转轴直径;在转轴直径不超过10 mm时,增大直径大小有利于提高节点屈服承载力。

钢结构模块化建筑连接节点研究综述

钢结构模块化建筑连接节点的可靠程度直接影响建筑结构的整体性能,而节点已成为制约模块化建筑发展的主要瓶颈,因此新式节点的研发已吸引各国学者的广泛关注。文中总结国内外节点连接的构造形式,综述连接节点力学性能的研究现状。研究发现国内外已出现多种构造优良,结构可靠的连接节点,但复杂新式节点受力性能研究匮乏,制约在实际工程中应用,因此对于新式连接节点研究仍具有一定现实意义和迫切性。

《装配式钢结构模块建筑技术指南》编制介绍

本文介绍了《装配式钢结构模块建筑技术指南》的编制背景、目的和主要章节内容。指南内容涵盖了装配式钢结构模块建筑设计、制作、施工、运营维护全过程,重点从项目策划、标准化设计和质量验收角度进行技术引导。指南的发布有助于引导模块建筑的标准化设计建造,指导和规范模块建筑的生产与应用,推动我国装配式建筑领域的技术变革与进步。

钢结构模块建筑的实践与探索——以北京亦庄N20蓝领公寓项目为例

本文以北京亦庄N20蓝领公寓项目为例,从装配式钢结构模块化建筑的历史发展与应用场景分析为切入点,总结梳理了我国现阶段模块化钢结构技术标准的主要内容,给出了针对不同建筑高度下的钢结构模块结构体系方案的选择建议。通过分析N20项目在模块化技术应用过程之中的实践与探索,提出现阶段模块化建筑实践与探索过程之中的问题与思考,为我国发展模块化建筑的这种新型建造方式提供了解决方案。

钢结构模块化建筑智能制造探索与实践

近年来国内钢结构模块化建筑得到迅速发展,特别是应用于快速建造的新型模块化学校、应急医院等建筑得到应用。本文分析当前钢结构模块化建筑制造痛点和钢结构模块化建筑的生产工艺、生产要素进行剖析,以某建设集团的工模块化生产线为案例,总结并梳理了生产线的设计、工艺水平及技术要点,在此基础上进行了产能分析,为钢结构模块化生产线提供参考。

外露结构件对钢结构模块化建筑外墙整体耐火性能试验研究

钢结构模块化建筑系统具有高生产率、高质量、短工期、少噪音等固有优势,被广泛用于医院、学校、酒店、住宅等建筑领域。在实际项目中,钢结构模块建筑外墙一般设计有幕墙、外挂和外墙设备等固定用结构连接件,其对建筑外墙的整体耐火性能有一定影响。因此,本研究对外露结构件的钢结构模块建筑外墙进行了耐火试验研究,在欧标标准火灾升温曲线下,对墙体外露结构件的直接受火和整体加载,测量和分析了墙体内部钢结构、背火面的温度和墙体承载能力的变化,以确定发生火灾建筑外墙损害的发展情况,判定建筑外墙达到的耐火等级。本研究对钢结构模块化建筑中建筑外墙的防火设计提供了有用的火灾试验数据,其他学者做进一步研究提供参考。

钢结构模块化建筑防水失效问题原因分析及预防措施研究

钢结构模块化建筑是由若干个箱式单元堆叠组合而成的建筑,具有集成预制率高、现场施工快等特点,应用前景乐观,然而防水失效问题不断出现,制约了此类建筑的推广发展。本论文结合已实施的多个模块类项目的工程实践,从箱式单元自身防水失效与模块化建筑现场施工后接缝防水失效两方面问题进行原因分析并提出预防措施,研究结论对改进钢结构模块化建筑的防水质量具有一定指导意义。

多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计探究

在现代施工技术的发展下,通过将结构部件进行直接拼接的方法,使其在施工中表现出了造价低、施工速度快、环境约束少等优点。钢架房屋是一种具有代表性的组合房屋。在中国,采用模块化和钢框化相结合的方式建造了一种新型的装配式房屋。在设计的时候,具有设计量大、设计周期长、总体设计费用比较高等特征,特别是在组装式钢结构建筑的设计中,相关的设计内容会对后续的施工和建设成本产生直接的作用,而在我国,在钢结构建筑的建设中,经常会进行多层的钢结构模块与钢框架的设计,因此,要充分地了解和把握钢结构建筑的技术特征,并对相关的设计工作展开更多的改进,这是提高整个建筑工程设计和建设水平的一个关键的依据。

新型保温材料在钢结构模块化零能耗住宅中应用研究

建筑工业化和绿色化发展是未来趋势,钢结构模块化建筑是工业化的高级形式,钢结构模块在生产和拼装时易出现冷热桥。为提高钢结构模块化建筑的整体保温隔热效果,在钢结构模块化零能耗建筑中设计并应用了真空绝热板和气凝胶,本文介绍了项目概况及方案,钢结构模块化住宅经软件模拟和产品实测达到零能耗要求,未来可推广应用,以期降低建筑行业能源消耗和碳排放。

柱承重式钢结构模块建筑抗震性能试验研究

柱承重式钢结构模块建筑是将工厂预制完成的模块单元在现场进行拼接组装的一种新型结构体系,其建造方式及结构组成不同于传统钢结构,目前尚缺乏结构层次的抗震性能研究.本文基于角件旋转式单元间连接节点,完成了双层足尺柱承重式模块框架结构低周往复加载试验,得到了该结构的承载性能、破坏模式及应变分布.试验结果表明结构具有较好的滞回性能,当结构中下层模块框架在达到0.04 rad层间位移角时仍保持较高的承载能力,满足美国现行规范AISC 341-16中特殊抗弯框架的延性要求;下层框架地板梁右端最终发生贯通断裂破坏,而左端在盖板外翼缘上形成明显塑性铰;角件旋转式连接节点尽管出现一定程度的张开但可以有效地传递内力未发生破坏.当下层框架内部梁柱节点破坏后,继续进行推覆试验,单元间连接节点张开量随之增加,停止试验时承载力已超出结构发生破坏后的荷载,表明结构具有一定的残余承载性能,同时模块结构在单元内部节点发生破坏后连接区域处内力会重新分布,此时对于单元间连接节点性能应予以重视.

钢结构模块化单元吊装受力性能分析

利用有限元分析软件,选取2种典型的钢结构模块单元进行吊装数值模拟,分析吊点位置的变化对模块单元的变形和应变能的影响,确定典型钢结构模块化单元的吊点位置;根据模块化单元在吊装过程中的传力路径,确定模块化单元吊装计算简图,结合力学分析,提出了确定模块化单元吊点位置的理论计算方法。研究表明:吊点位置的不同对模块化单元的应变和整体应变能影响较大,提出的吊点位置理论计算结果与数值模拟计算结果吻合较好,该方法可为制定合理的钢结构模块化单元吊装方案提供理论依据。

温度对钢结构模块尺寸影响及修正分析

钢结构多采取模块化建造方式,在总装场地进行拼接。模块尺寸直接影响模块之间能否成功拼接,需严格控制尺寸,建造公差一般为毫米级。模块建造周期长、温差跨度大,钢材热胀冷缩会导致模块尺寸发生变化。本文以不同尺寸模块为研究对象,对不同温度下尺寸进行测量监控,量化分析温度与尺寸变化,并引入温度补偿数学模型。结果表明,温度对模块尺寸产生较大影响,温度补偿模型与实际测量数据一致,可应用于模块尺寸修正。