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。

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。

装配式型钢混凝土叠合框架梁连接节点构造设置与安全分析

住房和城乡建设部印发《“十四五”建筑业发展规划》提出大力发展装配式建筑、推动生产和施工智能化升级的主要任务。而国内目前采用的预制叠合框架梁存在着跨度大自重大吊装成本高、预制梁柱节点位置易发生钢筋碰撞吊装定位难度大等问题,限制了装配式建筑结构的发展。结合实际工程项目,提出一种新型的装配式型钢混凝土叠合框架梁,并对该叠合梁的构造设置、连接方式及安全性进行分析,从而为装配式框架结构、框架—剪力墙结构等装配式建筑中框架梁的深化设计提供一种新的拆分方案。

装配式预制型钢外部混凝土梁受弯性能分析

利用四点静力加载试验测试了装配式预制型钢外部混凝土梁的受弯性能,分析结构的破坏模式、弯矩-曲率曲线以及承载性能,量化对比浇筑方式、混凝土强度等级以及翼缘厚度对装配式预制型钢外部混凝土梁弯曲-曲率曲线的影响。结果表明,组合梁弯矩-曲率曲线均随着曲率的增加,组合梁的弯矩先快速增加后趋于稳定的变化规律。当混凝土强度等级从C20到C40,组合梁极限承载性能提升了10.2%;当钢材底部翼缘厚度从7mm增加至11mm,组合梁极限承载性能提升了16.2%。即混凝土强度等级越高、钢材底部翼缘厚度越厚,装配式预制型钢外部混凝土梁抗弯性能越强。

带预埋型钢的装配式混凝土梁受弯性能试验研究

提出一种带预埋型钢的装配式混凝土梁,可使其与装配式混凝土柱实现干式连接,具有承载力高、连接可靠和施工简单等特点。结合混凝土梁的受力分析,提出预埋型钢的设计方法,分别设计1个带预埋槽钢和1个带预埋角钢的分析模型,并进行受弯性能试验研究,得到相应的破坏模式、荷载-挠度曲线、荷载-钢筋应变曲线和荷载-预埋型钢应变曲线等。结果表明:各试件荷载-挠度曲线均包括弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段;极限状态下,试件裂缝发展均已充分,底部纵筋已发生严重屈服,但预埋型钢、端部纵筋与端部箍筋均处于弹性,且混凝土梁端与端部钢板未发生分离。另外,带预埋槽钢和带预埋角钢的装配式混凝土梁的荷载-挠度曲线、裂缝发展和破坏模式均基本相同,各阶段荷载和位移误差均小于5%,延性系数均大于3.0,即两种预埋型钢均能满足装配式混凝土梁端连接要求。

预制装配型钢混凝土梁抗剪性能研究

基于ABAQUS软件预制装配型钢混凝土梁(PSRC)的精细化有限元模型,首先对比了高强螺栓加固与未加固试件的承载能力与破坏模式,结果表明界面粘结强度是影响PSRC梁承载能力的关键,采用高强螺栓加固破坏时型钢已屈服,材料强度得到充分利用,因此为避免发生粘结破坏,设计时需采取相应加固措施。通过研究用钢量与混凝土强度对试件承载能力的影响发现:PSRC梁中型钢贡献了大部分抗剪性能,混凝土强度对承载能力的影响不大,用钢量的增加可显著提升试件初始刚度与承载能力。将模拟结果与3种规范计算结果进行对比,结果表明钢骨规程计算结果与模拟结果吻合较好,但并未考虑混凝土基体与型钢的组合作用,仍存在一定局限性。

预制装配式型钢部分外包混凝土梁受剪性能试验研究

提出了一种部分预制部分外包装配式组合梁,为研究其受剪性能,设计了5根预制装配式型钢部分外包混凝土(PPEC)梁和1根整浇部分外包混凝土(PEC)梁。观察了PPEC梁在竖向荷载作用下的剪切破坏特点并绘制了荷载-跨中挠度曲线,分析了混凝土强度等级、剪跨比和浇筑方式对受剪承载力的影响。试验结果表明:PPEC梁截面形式与构造基本可行,破坏形式均为剪压破坏。混凝土强度越高,PPEC梁受剪承载力越高;随剪跨比增大,PPEC梁受剪承载力降低;PPEC梁受剪承载力略小于整浇PEC梁。

预制装配式混凝土结构新型梁连接节点设计

对预制装配式工程混凝土结构新型梁节点设计问题展开研究,结合干式连接、湿式连接分析梁连接节点设计方式,对预制装配式混凝土结构新型梁连接节点形式展开分析,并引入实际案例具体研究。工程实例研究结果表明,梁中节点形式最优异,符合抗震、施工、运输要求,可应用于预制装配式工程项目中。

部分预制预应力型钢混凝土梁受力性能试验与设计方法研究

为简化现场施工工序,创新将预应力技术与装配式技术集成应用于型钢混凝土结构中,提出部分预制预应力型钢混凝土(PPPSRC)梁。通过5个梁试件的受弯性能试验及5个梁试件的受剪性能试验,研究了预应力施加顺序、预应力度、预应力筋高度及预制混凝土种类对PPPSRC梁的破坏形态和截面应力发展的影响,并结合试验结果对各试件的裂缝发展规律、承载及变形能力进行了分析研究。研究结果表明:预应力施加于梁预制部分或施加于整个梁对PPPSRC梁受力性能影响较小,不同预应力施加顺序的试件开裂荷载与峰值荷载差值均在5%以内;预应力度和预制部分混凝土种类对PPPSRC梁的抗裂性能影响显著,其中PPPSRC梁的开裂荷载相较于普通型钢混凝土梁最高可提高166%,而预制部分采用超高性能混凝土相比预制部分采用普通混凝土的试件开裂荷载可提高33%。基于试验结果建立了适用于PPPSRC梁的受弯、受剪承载力以及开裂荷载的计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

装配式先张法预应力混凝土双T梁预制技术

虽然预制装配式桥梁施工技术解决了传统桥梁施工技术施工周期长、环境污染严重等不足,但该技术仍有制作和拆模工艺复杂等弊端。论文以荣乌高速全预制装配式预应力混凝土双T梁桥为例,研究了装配式先张预应力混凝土双T梁的预制技术,详细阐述了其技术特点、工艺流程以及操作要点。

基于UHPC-钢筋错位连接的预制装配式混凝土梁抗弯性能研究

提出了一种适用于预制装配式混凝土梁的UHPC-钢筋错位连接节点形式,试制了1根现浇混凝土梁和2根预制混凝土梁试件,通过抗弯性能对比试验,研究了钢筋错位搭接长度(10d、15d)对试件抗弯性能的影响,并采用ABAQUS有限元软件对试件进行了抗弯性能分析。结果表明:UHPC-错位钢筋节点未出现开裂,破坏过程与现浇混凝土梁相似,均为适筋破坏,错位钢筋未发生屈服和黏结滑移;当搭接长度为10d时,预制混凝土梁的极限承载力和延性基本等同现浇结构;增大搭接长度(15d)对开裂弯矩影响不明显,极限弯矩提高较明显;根据相关规范,建议实际工程中错位钢筋搭接长度取10d;ABAQUS有限元数值模拟结果与试验结果吻合程度较高。

型钢连接装配式混凝土梁等效抗弯刚度研究

型钢连接装配式混凝土梁截面抗弯刚度因构造做法差异而相差较大。基于小变形叠加原理,提出了该类构件在荷载作用下的挠度计算方法,根据等挠度原则,推导了构件的等效抗弯刚度计算公式,并与试验研究结果进行了比较,验证了公式的有效性。在此基础上,分析了型钢混凝土梁参数变化对变刚度构件整体抗弯刚度的影响。研究结果表明,型钢连接方式增大了装配式混凝土梁的抗弯刚度,减小了构件在荷载作用下的挠度变形,对构件和结构受力更为有利。

装配式混凝土整体预制折线带梁阳台外包铝板的施工技术

为解决装配式混凝土整体预制折线带梁阳台外包铝板的施工技术,在设计阶段采用BIM技术实施深化,并依次从折线型和弧形铝板的制作、安装;铝板线条和装配式混凝土结构的连接及防水处理;铝板线条和结构的二次防水处理等方向出发去解决,对传统的施工技术实施改良。本技术在办公楼工程(自编号:恒盛大厦)等数个项目得到了应用。实践表明:应用BIM技术是一种快速解决折线型和弧形铝板制作、安装的一种辅助技术。但是在安装铝板之前,应根据现场的实际情况对BIM模型进行修正后才能具体地用于现场,从而真正地解决问题;通过对局部位置的加强及防水处理能够有效、快速、保证质量地实现弧形、折线、直线位置的外包铝板线条的施工。

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。

高空劲性型钢钢筋混凝土梁装配式施工方法

近年来,随着化肥装置中尿素造粒塔越来越大、越来越高,相应的尿液喷淋层结构高达100m以上。井字形劲性型钢钢筋混凝土梁为喷淋层结构层的主要结构,以某公司80万t/a化肥项目尿素造粒塔喷淋层为例,就其井字形劲性型钢钢筋混凝土梁在高空的装配式施工方法进行论述。

房屋建筑装配式混凝土结构的深化设计及关键施工技术分析

装配式混凝土结构是当前房屋建筑工程应用的主要结构类型之一。为提升装配式混凝土建筑结构的施工效果,以装配式房屋建筑工程为主要研究对象,结合实际的工程案例,分析预制构件的深化设计,并从预制构件的施工准备、预制安装施工等方面分析装配式房屋建筑工程施工技术的应用,重点探讨构件深化设计以及预制构件安装施工技术对于建筑工程质量的影响,旨在提升房屋建筑工程的施工质量效果。

建筑装配式混凝土结构关键施工技术应用分析

为了提升房屋建筑装配式混凝土结构中的关键技术的操作稳定性与施工效果,结合实际工程案例,对预制构件进行参数调整与优化,对预制梁承载力进行计算评估,优化常规预制板与无支撑预制板的安装工艺。分析预制构件的制作、运输、吊装和安装等施工环节的具体流程,并利用钢丝绳破断拉力计算对自平衡吊架的承载力进行评估,以确保吊装工艺的稳定性与安装对接的准确性。并通过严格的质量控制,达到更好的装配式混凝土结构施工效果,为房屋建筑工程质量的提升和关键技术发展提供了有益的价值参考。

部分预制装配型钢混凝土梁受力性能试验研究

结合国内外现有研究成果,提出部分预制装配型钢混凝土梁。结合2个系列7个梁试件的受弯性能静力试验及3个系列17个梁试件的受剪性能静力试验,对部分预制装配型钢混凝土(PPSRC)梁、空心部分预制装配型钢混凝土(HPSRC)梁的受弯性能以及处于正、负弯矩区段的部分预制装配型钢混凝土(PPSRC)梁和采用蜂窝型钢的部分预制装配型钢混凝土(PPCSRC)梁的受剪性能进行试验研究。结合与全现浇型钢混凝土(SRC)梁试件的比较分析,对制作方式、截面形式和现浇混凝土强度对PPSRC梁、HPSRC梁以及PPCSRC梁受力性能影响进行了分析。结果表明,文中提出的预制外壳能够很好地与现浇混凝土协同工作,浇筑方式及现浇混凝土强度对试件的承载力影响较小。基于试验结果提出适用于PPSRC梁及PPCSRC梁的实用抗剪公式,其计算结果与试验结果吻合较好。

预制装配型钢混凝土梁受剪承载力试验与计算方法研究

为了深入研究预制装配型钢混凝土梁的受剪机理并提出可准确预测其受剪承载力的计算公式,该文完成了2个足尺预制装配型钢混凝土梁试件的静力剪切性能试验。通过分析试件的破坏过程、荷载-位移曲线和应变发展规律,对不同剪跨比下试件的破坏形态和承载能力进行了研究。基于变形协调桁架-拱模型和Nakamura模型建立了该种预制装配型钢混凝土梁及普通现浇型钢混凝土梁共同适用的受剪承载力计算模型。通过与75个发生剪切破坏的型钢混凝土梁试验结果对比可得:该文提出的计算方法可较好反映型钢混凝土梁的剪切破坏机理,试验值与计算值吻合良好;规范AISC360-2010和JGJ138-2016建议的受剪承载力计算公式较为保守。

装配式型钢混凝土螺旋箍筋梁的抗弯性能研究

提出了一种新型装配式型钢混凝土螺旋箍筋梁,为研究其抗弯性能,设计了7根配制螺旋箍筋的装配式型钢混凝土梁、1根配制普通分离式箍筋的装配式型钢混凝土梁、1根配制螺旋箍筋的普通型钢混凝土梁和1根钢筋混凝土梁等几种非线性分析模型。研究了含钢率、箍筋的绕制形式和箍筋间距对构件的抗弯性能的影响。结果表明,随着含钢率的增加,构件的承载力提高较大;采用四边绕制的构件相较于采用普通分离式箍筋和其他绕制形式的构件,其抗弯性能有明显提高;当箍筋间距为200 mm时,抗弯承载力提高明显;配制矩形螺旋箍筋的装配式型钢混凝土梁可以节约18%的箍筋用量,可供工程建设参考。