预制型钢混凝土柱拼接及节点受力数值模拟

目的 研究预制柱的拼接方式和拼接节点的力学性能,为预制型钢混凝土结构的设计和工程应用提供参考。方法 设计了3种预制型钢混凝土柱-柱拼接方式,通过ABAQUS软件对法兰板螺栓-钢筋连接器拼接节点模型和现浇模型进行数值模拟,分析混凝土强度、螺栓数目、法兰板厚度及轴压比对预制节点受力性能的影响。结果 预制节点模型与现浇模型受力性能基本一致,且预制节点的承载力随着设计参数的增大而提高。但是当螺栓数目超过12个或法兰板厚度超过30 mm时,此时增大螺栓数目或法兰板厚度对承载力的提升基本无影响。结论 法兰板螺栓-钢筋连接器拼接节点构造合理,满足承载力需求。

预制装配式型钢混凝土梁抗剪承载力的智能模型研究

通过建立计算预制装配式型钢混凝土(PSRC)梁抗剪承载力的智能模型,在一定程度上提高了计算精度与适用性。基于BP人工神经网络算法,通过对影响PSRC梁抗剪承载力的相关参数进行梳理,选取14个主要影响参数作为输入层,以试算法确定隐含层节点数为5,初步构建了3层结构人工神经网络系统;以收集的76组试验数据作为学习样本,对构建的神经网络系统进行训练,建立了对PSRC梁及SRC梁抗剪承载力计算的N14-5-1智能模型。使用智能模型对6个PSRC梁构件及6个SRC梁构件进行抗剪承载力计算,并通过与规范公式计算结果、试验结果的对比分析,证明了智能模型具有良好的计算精度及较好的泛化能力,具有一定的工程参考意义。运用Garson算法对输入参数进行敏感性分析,结果表明箍筋间距、型钢屈服强度、箍筋屈服强度、型钢腹板含钢率对抗剪承载力影响较大。随着研究试验的开展,在收集更多具有代表性的试验数据以扩充学习样本后,可对智能模型进一步优化。

预制装配式型钢混凝土剪力墙试验与模拟受力分析

文中以预制装配式型钢混凝土剪力墙为研究对象,制作试件开展低周往复加载试验,分析结构承载能力等性能。根据结构受力情况,采用有限元软件模拟剪力墙受力,最终获得了与试验结果相吻合的分析数值,验证了数值模拟方法在预制剪力墙结构受力分析上的有效性。

预制梁端削弱连接的型钢-混凝土组合节点静力性能分析

为研究单调荷载作用下不同梁端削弱形式对新型型钢-混凝土组合节点受力性能的影响,借助ABAQUS有限元软件,对9个不同梁端削弱形式的节点模型进行受力性能分析,研究梁端削弱构造对节点破坏形态、承载能力、初始刚度以及延性的影响。结果表明:所有节点破坏形式均满足“强柱弱梁”的抗震要求,梁端翼缘削弱后,节点的承载力影响较小,但节点初始刚度下降28.5%,延性系数提高10.6%;梁端腹板削弱后对节点力学性能的影响很小,主要原因是腹板削弱直径相对于腹板截面高度较小,削弱效果不明显;梁端翼缘和腹板同时削弱后,节点承载力有一定提高,节点初始刚度下降,延性系数提高,但随着腹板削弱孔径增大,节点延性系数下降17.4%,而节点刚度提高19.5%。

高温下预制装配式型钢混凝土梁抗火性能研究

为了解高温下预制装配式型钢混凝土(prefabricated steel reinforced concrete,简称PSRC)梁的耐火性能,利用有限元分析软件ABAQUS建立了外荷载和火灾高温共同作用下PSRC梁有限元分析模型,并验证了模型的合理性,对比分析了PSRC梁与整浇梁耐火性能的差异,讨论分析了现浇部分混凝土强度、型钢屈服强度以及内部型钢截面尺寸对PSRC梁耐火极限的影响。研究表明:整浇梁的抗火性能比PSRC梁的抗火性能略好;型钢截面尺寸对叠合梁的影响显著,随着型钢截面尺寸的增大,叠合梁的耐火极限增加,耐火性能也就越好;在预制部分混凝土强度不变的前提下,同一荷载比下提高现浇部分混凝土强度,耐火极限略有降低;在相同荷载比下,增大内部型钢屈服强度,叠合梁的耐火极限略有提高,但影响不显著。

论非常规型钢混凝土节点预制的可行性

型钢混凝土结构在实际工程中的应用已经非常普及,但实际施工中型钢混凝土节点的施工质量往往可以说是惨不忍睹。本文从设计、深化加工、施工、管理等方面分析探讨了引起这种情况的原因,并进一步论证复杂的、非常规型钢混凝土节点完全在工厂预制的可行性,为实际工程应用提供参考。

部分预制装配型钢混凝土柱受火后轴压性能试验研究

为研究部分预制装配型钢混凝土(PPSRC)柱在受火后的受压性能,开展了8个足尺PPSRC柱试件在历经ISO 834标准明火试验后的轴压试验和1个未受火PPSRC柱对比试件的轴压试验,研究核心部分混凝土强度、配箍间距及截面尺寸对标准受火条件下试件截面温度-时间曲线、轴压荷载-位移曲线和剩余承载力的影响。结果表明:RPC预制外壳能对内部型钢和核心混凝土起到良好保护作用;箍筋间距、现浇混凝土强度对截面温度场影响不大,型钢保护层越大,截面内部温度升高越慢且最高温度越低;PPSRC柱受火后轴压破坏形态与常温下类似;核心混凝土强度增加,试件承载力增大;箍筋间距减小对受火后试件承载力提高有利。