SMW工法桩与预应力型钢组合支撑施工技术探究

随着建筑工程的不断深入和技术的不断进步,SMW 工法桩与型钢组合支撑的组合得到更广泛的应用。支护结构的设计和施工,不仅满足了工程对支护结构的稳定性和安全性的要求,而且实现了资源的循环利用和节能环保的目标,为现代建筑工程的绿色发展提供了新的思路和方法。本文主要对工艺原理、工艺优点进行了分析,针对工艺施工要点采取了质量控制措施的策略,以期为类似工程提供借鉴。

复杂地质下预应力型钢支撑支护技术

随着国家城市化进程深入推进,基坑工程向着更深更广的方向发展,传统的混凝土支撑体系受其施工方式限制,造成其他工序作业不便,相比之下预应力型钢支撑支护技术能有效弥补混凝土支撑体系的不足。文章结合杭州新浦嘉园项目,对比分析两种支撑支护技术的优缺点,介绍了预应力型钢支撑支护原理、布置原则,同时结合项目监测结果,验证了预应力型钢支撑支护技术既能保证深基坑工程施工安全,也能达到提质增效的效果。

预应力型钢混凝土大跨梁在公共建筑中的应用

浙江绍兴柯桥“湖畔悦园”200m超高层酒店的多层裙房部分是框架结构,建筑裙房与主塔楼通过抗震变形缝断开。建筑裙房较多功能区域设有大跨度混凝土大梁,其中酒店大堂门厅部位的上方数层采用了预应力型钢混凝土大梁。为了考察截面高度受限混凝土梁的结构受力性能和考察该大跨梁区域梁板体系的楼板舒适度,依据国家现行标准规范关于“强度,裂缝,挠度,舒适度”的相关条款,利用近年来常用的YJK结构设计软件,对该部位大跨度混凝土梁采用四种不同方法设计方法的进行分析,同时分析了四种不同大跨度混凝土梁设计方法对梁板体系的楼板舒适度影响,结果显示预应力型钢大跨度混凝土梁的各项性能均满足现行规范要求,并且在所分析的四种设计方法中受力性能最佳。

预应力型钢混凝土框架试验研究及分析

预应力型钢混凝土(PSRC)结构是一种结合预应力混凝土结构与型钢混凝土结构优点的组合结构。为研究预应力型钢混凝土框架的受力性能及弯矩重分布规律,完成2榀接近足尺单跨预应力型钢混凝土框架静力试验,分析其受力过程、破坏形态、裂缝的开展与分布、刚度变化以及内力重分布规律。实验结果表明,预应力型钢混凝土框架梁发生类似于钢筋混凝土适筋梁的正截面受弯破坏,属延性破坏,在达到正截面承载能力极限状态之前基本符合平截面假定。基于实验,提出了考虑次轴力的预应力型钢混凝土框架梁的承载力计算公式。试验弯矩调幅值约为30%,调幅能力高于普通后张有粘结预应力混凝土框架结构。

两跨非规则预应力型钢高强混凝土框架静力性能分析与设计

为研究基于套建增层的两跨非规则预应力型钢高强混凝土框架(PSRCF)静力受力性能,以高强混凝土强度等级、框架柱轴压比和长细比、框架梁跨高比、框架柱角钢含钢率以及预应力筋的张拉控制应力为主要参数,设计了15组单层两跨PSRCF体系;基于简化力学模型和材料本构关系,利用ABAQUS软件建立PSRCF的有限元模型,开展了单跨非规则预应力和非预应力框架的滞回分析,对通过仿真分析获得的滞回曲线和骨架曲线与拟静力试验结果进行对比,以验证有限元模型的合理性;基于此开展15组单层两跨PSRCF在竖向轴力及水平荷载作用下的静力分析,得到框架的单调荷载-位移曲线,考察了荷载-位移曲线随主要参数的变化规律,给出结构体系的塑性铰出现顺序和两跨PSRCF在套建增层工程中的设计建议。结果表明:柱的轴压比和长细比是影响框架静力性能的主要因素,塑性铰依然按照强柱弱梁的顺序出现,两跨非规则框架结构体系设计是合理的,可为该类新型结构体系在地震区的推广应用奠定基础。

预应力型钢混凝土构件收缩徐变试验

为探讨预应力型钢混凝土(PSRC)构件的高含钢率对混凝土收缩徐变引起的预应力损失的影响,以预应力筋张拉力作为长期荷载对3组试件在室内自然环境下进行了收缩徐变试验,试件分别由PSRC组、普通型钢混凝土(PRC)对比组和预应力素混凝土(PC)对比组构成,共计9个;分析了试件的实测收缩徐变规律、含钢率的影响以及应力重分布。结果表明:PSRC的收缩徐变规律与其他混凝土类似,其收缩徐变在前6个月中已大部分完成;试件的含钢率越高,其收缩徐变变形越小,相应预应力钢筋的预应力损失亦越小,而由于应力重分布缘故,混凝土的预应力损失则越大,对此应予以高度重视。

预应力型钢混凝土梁静载及疲劳试验研究

为了探究疲劳荷载对预应力型钢混凝土梁服役性能的影响,设计了2根预应力型钢混凝土梁,分别对其进行静载破坏试验以及实桥等效应力水平下疲劳200万次后的静载破坏试验。通过测试型钢截面应变、梁体变形等分析了疲劳荷载作用对梁体刚度、裂缝发展的影响。研究结果表明:预应力型钢混凝土梁的破坏由正常使用极限状态条件控制;疲劳作用后裂缝发展速度加快,裂缝宽度明显增大,用裂缝宽度作控制指标则疲劳作用使梁的承载力降低了33%。

预应力型钢组合支撑在大跨度基坑中的应用

以杭州某基坑支护工程为例,论述了预应力型钢组合支撑技术的施工要点,并与传统钢筋混凝土支撑技术进行比较,指出其具有能够重复使用、工期短以及造价低等优势。最后,根据基坑监测结果,验证了其在基坑支护上的先进性和实用性。

预应力型钢混凝土梁-钢管混凝土柱节点变参数受力分析

预应力型钢混凝土梁-钢管混凝土柱的可靠性是保证框架结构安全的关键。以呼和浩特东站站房为例,采用ADINA有限元软件建立了节点有限元模型,通过变参数分析,研究了节点区加强环板设置方式、厚度及预应力筋截断位置对节点受力性能的影响。结果表明:同时设置内外加强环板并进行圆弧过渡可有效降低环板的应力集中;预应力筋在2. 5倍型钢梁高以外截断时,预应力筋的截断位置对节点的受力影响不大;在设计荷载作用下节点呈非线性弹性变化,具有很好的承载力和刚度,且梁内箍筋最大应力值出现在梁端加强区以外。

无黏结预应力型钢混凝土梁受弯承载力试验研究

为探讨无黏结预应力型钢混凝土梁受弯承载力状况,采用试验手段研究5根无黏结预应力型钢混凝土梁、1根无黏结预应力混凝土梁和1根型钢混凝土梁的受弯性能,通过详细分析其裂缝形态、受力性能及无黏结预应力筋应力增量变化规律,基于钢筋混凝土结构理论,提出无黏结预应力型钢混凝土梁正截面受弯承载力计算公式,公式计算结果与试验结果吻合较好。

大尺度预应力型钢-混凝土梁承载力性能模拟

目的研究大尺度预应力型钢-混凝土梁构件受力性能,进一步扩展大尺度预应力型钢-混凝土梁构件工程应用范围.方法通过对已有试验的预应力型钢-混凝土梁建模分析,验证建模分析可靠性.设计7根大尺度预应力型钢-混凝土梁构件,考虑到型钢翼缘对混凝土的约束效应的影响,将混凝土分为"核心"区与"非核心"区,采用不同的本构关系模型,以综合配筋率β、型钢含钢量α、混凝土强度等级为参数变量,分析加载过程中预应力型钢-混凝土梁的力学特性.结果综合配筋率为1. 34%的梁构件比综合配筋率为1. 04%的梁构件承载力提高19. 3%;型钢含钢量为2. 36%梁构件相比为1. 93%梁构件承载力提高11. 3%;混凝土强度等级的改变对大尺度预应力型钢-混凝土梁承载力影响不大.结论预应力型钢-混凝土梁构件建模分析中,采用考虑核心约束作用的新型建模分析方法,模拟结果更为精确,为工程实践提供依据的同时,也为大尺度预应力型钢-混凝土梁更广泛的技术应用提供设计参考.

预应力型钢混凝土梁刚度的计算方法研究

在对预应力型钢混凝土梁受力全过程分析的基础上,提出了利用三个不同的有效工作截面分析预应力型钢混凝土梁的不同受力阶段的方法,并给出了相应的刚度计算公式。

预应力型钢混凝土梁开裂截面中和轴高度分析

针对正常使用荷载下允许出现裂缝的预应力型钢混凝土梁,推导了开裂截面的中和轴高度方程,并给出了该三次方程的近似解和解析解,为进一步深入理解其正常使用性能打下了基础。

大尺度预应力型钢-混凝土组合梁变形性能参数分析

为研究大尺度预应力型钢-混凝土组合梁变形性能,对已有试验的预应力型钢-混凝土组合梁建立模型,验证建模分析的可靠性。基于分析结果,设计7根大尺度预应力型钢-混凝土组合梁构件,考虑型钢对混凝土区域约束效应的影响,将混凝土划分为"核心"区和"非核心"区,采用不同的本构关系模型,分析其变形性能,探讨型钢含钢量、预应力度、混凝土强度等级等参数的变化对模拟梁变形性能的影响。数值分析结果表明:型钢含钢量和预应力度的增强能够有效地提高构件抗变形性能。提出考虑核心约束效应的预应力型钢-混凝土组合梁新型建模分析方法,为工程实践提供依据的同时,也为大尺度预应力型钢-混凝土组合梁变形设计提供参考。

某斜向交汇预应力型钢混凝土梁-钢管混凝土柱节点研究

结合某大型铁路旅客站房高架候车厅楼盖结构,采用ADINA有限元软件及HyperMesh网格划分功能对楼盖结构复杂的斜向交汇预应力型钢混凝土梁-钢管混凝土柱节点进行数值分析,分析结果表明:该节点具有很好的承载力和刚度,各受力单元间具有良好的协同工作性能,同时为缩尺模型试验提供必要的数据支撑。采用1∶4缩尺模型试验,对节点在低周往复荷载下的力学性能进行研究,试验结果表明:该节点的滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力,可实现"强节点强柱弱梁"的抗震设计要求。

预应力型钢混凝土梁抗弯承载力计算方法探讨

在已有预应力混凝土结构和型钢混凝土结构理论分析的基础上,提出基于YB 9082-2006《钢骨混凝土结构设计规程》和JGJ 138-2001《型钢混凝土组合结构技术规程》的预应力型钢混凝土梁抗弯承载力计算方法,并与试验结果对比,计算结果与试验结果吻合良好,从而为预应力型钢混凝土梁的实际工程应用提供理论基础。

SMW工法与预应力型钢组合内支撑在相邻基坑综合设计同步施工中的应用

杭州市某工程有相邻仅96m的2个基坑,经过综合设计,科学利用工法工艺的特点,实现2个基坑同步交叉施工。介绍SMW工法与预应力型钢组合内支撑的在该工程项目中的组合应用情况,并阐述SMW工法与预应力型钢组合内支撑的施工工艺,结合工程实践和现场跟踪记录,验证了SMW工法与预应力型钢组合内支撑的组合应用在基坑工程中的先进性和实用性。

预应力型钢组合支撑在基坑工程中的应用

在工期紧张、成本压力大的一些建筑工程中,如何提高深基坑工程的施工进度,减少或节约开发成本,是近年深基坑施工的一个典型问题。介绍了在天津某工程中预应力型钢组合支撑的应用情况,论述了型钢组合支撑的施工工艺,结合工程实践和现场跟踪记录,验证了型钢组合支撑在基坑支护中的先进性和实用性。

低周反复荷载下预应力型钢混凝土偏心受拉构件延性分析

为研究地震作用下预应力型钢混凝土(PSRC)受拉构件的滞回延性,以预应力筋类型、预应力度、偏心距以及拉力值为主要参数,设计了8个预应力偏拉构件和3个普通偏拉构件并对其进行拟静力加载试验。在此基础上,对比分析了各参数对预应力型钢混凝土受拉构件延性性能的影响。结果表明:各试件的破坏形态为弯曲型破坏和弯剪型破坏;延性系数随着偏心距和竖向拉力的增大而减小,随着预应力度的增大而呈现先增后减的趋势;配置预应力螺纹钢筋试件的滞回延性优于预应力CFRP筋试件;预应力型钢混凝土受拉构件的极限弹塑性层间位移角在6.2%~10.3%之间,均大于抗震规范位移角限值2%,表明其在拉-弯-剪复合作用下极限变形能力较好。

预应力型钢混凝土梁-钢管混凝土叠合柱框架中节点受剪性能分析

基于ABAQUS平台,建立了预应力型钢混凝土梁-钢管混凝土叠合柱框架中节点精细化数值有限元模型,计算得到了柱顶水平荷载-位移滞回和单调加载曲线。在对比计算单调加载和实测滞回曲线基础上,研究了节点在柱顶水平荷载下的破坏全过程,细致考察了框架中节点的混凝土、型钢骨架、钢筋骨架以及预应力筋的应力状态,探讨了此类框架节点的破坏机理;基于参数分析结果,研究了轴压比、预应力度、核心区钢管配钢率和配箍率对节点柱顶水平荷载-位移曲线和核心区剪力-剪切变形的影响,提出了节点核心区受剪承载力计算公式。研究结果表明,当节点试件水平荷载达到峰值点时,核心区钢管、箍筋及预应力筋均达到屈服,核心区混凝土被压碎,此时可作为节点核心区抗剪承载力计算的标志;提出的节点核心区的抗剪承载力计算公式,可供工程设计参考。