装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能

为研究装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能,对1个足尺轻钢框架结构试件和3个足尺轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构试件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验及理论分析,试件变量包括:2种装配构造,即内嵌式装配墙板、外贴式装配墙板;2种轻钢骨架轻混凝土墙板,即框架式轻钢骨架轻混凝土墙板、桁架式轻钢骨架轻混凝土墙板。研究了各试件的破坏特征和损伤演化过程,分析了结构滞回特性、承载力、变形能力、刚度退化、耗能性能和应变。结果表明:装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构共同工作性能良好,其水平承载力相比轻钢框架提高了204.7%~210.4%,抗侧刚度提高了257.3%~512.5%,结构变形及耗能能力有显著提高;内嵌墙板的自攻钉连接构造以及外贴墙板的螺栓连接构造传力性能可靠,结构具备2道抗震防线的受力特征;基于简化塑性分析模型以及拉压杆软化桁架模型,对试件承载力进行了计算,计算结果与试验符合较好。

全钢架保温棉墙体轻简化日光温室的创新设计与建造

为有效解决传统温室造价高、用工多等问题,有效提高日光温室的建造效率,提升设施农业科技水平,创新设计了全钢架保温棉墙体轻简化日光温室。全钢架保温棉墙体轻简化日光温室是以轻质材料保温棉(玻璃丝棉)为墙体(包括后墙、山墙)、以全钢骨架组装配套的日光温室,相对于传统土墙温室,具有建造成本低、建造周期短、施工轻便、建造及拆卸方便,节省土地、不破坏自然环境,抗风、抗压能力强,空间大,有利于组装并应用智能水肥一体化、远程终端控制等物联网设施设备,便于设施园艺新产品、新技术的组装配套等优势。建造1座长70 m、跨度10 m的全钢架保温棉墙体轻简化日光温室,造价约为13.87万元,平均198.14元/m^(2),比传统土墙温室总成本减少3万元以上,适宜在河西走廊及西北地区的戈壁、耕地上推广,特别适合在戈壁荒漠地区开展葡萄、樱桃等园艺作物产品的提早、延迟上市栽培,及其他水果及蔬菜、花卉等园艺作物的1年2茬或周年生产及种苗繁育。

装配式轻钢复合墙体抗震性能试验研究

装配式轻钢复合墙体是一种集承重保温围护一体化的新型墙体。为研究轻钢复合墙体的抗震性能,以轻钢龙骨形式和填充材料类型为变化参数,设计了4个足尺试件进行低周往复荷载试验,得到了各试件的水平承载力、滞回特性和破坏特征,并分析了结构的抗侧刚度、耗能能力和水平承载力。结果表明:墙体轻钢骨架与内填材料协同工作性能良好,墙体的最终破坏表现为钢骨架强度破坏。水平龙骨由C型钢调整为双面扁钢可提高其水平承载力,但会降低墙体的延性和耗能能力;相较于内填泡沫混凝土填充墙体,内填聚苯颗粒泡沫混凝土墙体的水平承载力、刚度和耗能能力都有所降低,但延性有所提高。

轻钢密肋墙体竖向极限承载力分析及试验研究

采用有限元软件ABAQUS对不同立柱截面尺寸、立柱间距、墙体高度的轻钢密肋墙体进行有限元数值模拟,研究不同因素对轻钢密肋墙体竖向极限承载力的影响。结合分析结果,设计了4片密肋墙体并进行静载荷试验。结果表明:轻钢密肋墙体数值模拟与试验的破坏情况较为一致,并且其竖向极限承载力的模拟值、试验值吻合度较好。依据GB 50017—2017《钢结构设计标准》中轻钢密肋墙体竖向极限承载力计算方法,将计算所得公式值与有限元模拟值、试验值进行对比,最大偏离度0.109,三者的比值均在0.95~1.11,极限承载力公式计算结果吻合较好。

钢框架-灌浆轻钢剪力墙结构抗震性能试验研究

对钢框架-灌浆轻钢剪力墙结构足尺试件进行了水平低周往复加载试验,研究了灌浆轻钢剪力墙与钢框架的耦合效应,分析了结构的破坏模式、受力特征和耗能机理,得到了结构的承载能力、抗侧刚度、延性及耗能能力等。通过与纯钢框架及冷弯薄壁型钢灌浆墙体结构的试验结果对比,发现灌浆轻钢剪力墙通过自攻螺钉采用内嵌的方式与钢框架连接,二者具有良好的协同工作性能,框剪结构的抗剪承载力和抗侧刚度分别是钢框与墙体对应值之和的1.50倍和1.64倍,结构延性系数达5.42,抗震性能优良,研究结果可为该类结构的设计研究提供科学基础。

超高薄型轻钢组合墙体系在大空间建筑中的应用研究

以某口岸管理区旅检大楼项目为例,对在大空间建筑中使用由冷弯薄壁型钢结构和连接件代替传统混凝土构造柱、圈梁的新型超高薄型轻钢组合墙体系的施工技术进行了研究。通过建筑信息模型技术深化,对超高薄型轻钢组合墙体系进行设计与复核,针对方案、图纸节点进行优化,为现场砌体结构施工、预留洞口、材料统计与分析等工作提供了有力支撑。

轻钢龙骨组合墙体抗气体消防冲击研究

通过对轻钢龙骨组合墙体立柱受力特性研究,结合有限元计算结果,分析了立柱不同高度、布置间距、布置方式、钢材材质以及型号对应力和变形的影响,得出相同高度的轻钢龙骨组合墙体,立柱壁厚增大、间距减小、钢材强度等级提高、采用对扣或背贴布置均有助于减小立柱应力比,墙体在抗气体消防冲击时,起控制性的因素为立柱挠度,在挠度满足要求时,立柱强度均满足要求。在各类洞口处均应布置加强立柱,用于抵消因开洞导致立柱不连续带来的墙体损伤,小尺寸洞口规格宜统一,大尺寸洞口规格应根据具体情况确定。墙体间隔一定距离设置补强立柱可改善整片墙体使用性能,有效控制破坏范围并向两侧分担墙体变形,提高墙体抗气体消防冲击能力。研究给出工业建筑考虑气体消防时,轻钢龙骨组合墙体通用立柱和加强立柱最大高度选用表,研究成果可用于同类工程实践。

基于轻钢骨架复合保温墙体的建筑气密性做法研究

为了提升建筑能效和居住舒适度,本文通过介绍基于轻钢骨架复合保温墙体的建筑气密性做法,详细分析了气密性材料的选择与气密层设计、基础部位气密性控制与墙板气密性控制的技术要点。文章提出了通过优化材料组合和设计策略,实现建筑气密性提升的有效方法。研究结果表明:采用轻钢骨架复合保温墙体的建筑在气密性方面表现优异,能够有效阻止空气渗入,降低能耗,提高室内环境质量。

基于WPF的超高轻钢龙骨隔墙工程计量研究

在普通轻钢龙骨隔墙中内置型钢骨架以满足超高隔墙的性能要求,但由于工程体量庞大和构造复杂,工程量的精确计算尤为困难。本文结合《轻钢龙骨石膏板隔墙、吊顶》(GJCT-015/07CJ03-1)深入研究龙骨的排布规律,在不依赖于三维模型的前提下,创建WPF应用程序,采用C#语言编制计量程序,实现超高轻钢龙骨隔墙工程量的快速计算,提高了算量效率。最后以某实际工程为例,将程序计算工程量与手算工程量进行比对,量差率均控制在较小的范围内,表明本程序计算工程量具备较高的准确性。

内嵌式ALC墙板钢框架结构的抗裂性能试验研究

目前装配式钢结构体系已经日益完善,但建筑构造方面存在的问题越来越多,特别是钢框架与填充墙之间的裂缝问题较明显.因此,设计了4组足尺结构模型,对其进行静力荷载作用下的试验,并采用裂缝计和光纤光栅位移传感器进行量测,通过比较各个试件在不同位移角下钢框架与ALC墙板接缝处裂缝发展情况对不同建筑构造形式中的钢框架与ALC墙板接缝处的抗裂性能进行综合评估.试验结果表明:钩头螺栓的刚度远大于U型钢卡,且钩头螺栓、耐碱玻纤网格布都对ALC板与钢梁钢柱接缝处的裂缝有很好的抑制作用,ALC板与钢柱接缝宽度对裂缝的抑制不明显.光纤光栅位移传感器灵敏度较高,不适用于墙板裂缝测量.建立钢框架内嵌ALC墙板结构有限元模型并验证有限元模型的准确性.分析了连接件、耐碱玻纤网格布以及ALC墙板与钢框架接缝宽度等参数对钢框架内嵌ALC墙板接缝处抗裂性能的影响规律,并提出了一种有利于防止裂缝产生的建筑构造措施.

轻钢龙骨-防火板复合墙体受弯蒙皮效应计算与试验研究

随着装配式建筑的发展,由轻钢龙骨外覆各类蒙皮板组成的新型复合墙体已得到了广泛应用。然而,在平面外荷载作用下,蒙皮板与轻钢龙骨之间的界面将会产生显著的滑移效应从而降低墙体的平面外刚度而导致变形的增加。基于简化的组合梁界面剪切滑移理论,推导建立了轻钢龙骨-防火板复合墙体平面外均布荷载下弹性剪切滑移微分方程和蒙皮效应组合系数表达式。通过蒙皮效应组合系数对复合墙体截面刚度进行修正,进而得到墙体刚度、防火板和胶层应力的计算公式。最后结合静力堆载试验,对6块墙体的实测结果与理论以及折减刚度法结果进行对比,相比于折减刚度法,理论计算结果与试验结果更为接近,进而验证了所提公式的准确性。

反复荷载下的腹板开孔轻钢龙骨砌体围护墙体抗冲击性能建模分析

针对现有围护墙体抗冲击性能分析模型存在的分析效果差的问题,在考虑反复荷载的前提下,设计腹板开孔轻钢龙骨砌体围护墙体抗冲击性能模型。根据围护墙体的组成结构、材料性能,构建相应的有限元模型。根据地震数据生成反复荷载,模拟反复荷载的加载过程。设置位移、变形、位移延性和刚度退化量作为抗冲击性能的量化测试指标,通过有限元模型数据的提取与计算,得出最终的抗冲击性能分析结果。经过实验分析,发现设计模型的输出结果与实测结果基本一致,能够将数据偏差控制在0.1以下,即设计围护墙体抗冲击性能模型具有良好的分析效果。

装配式轻钢承重保温一体化墙板受剪性能研究

提出了一种装配式轻钢承重保温一体化墙板,并设计了3种不同构造形式的墙板,通过水平单调加载和低周往复加载试验,对其受剪性能进行了研究。构造合理的新型轻钢承重保温一体化墙板具有较高的抗剪承载力,在竖向和水平荷载作用下表现出良好的延性。经分析使用新型墙板作为低层房屋的承重墙体,可以满足高烈度区抗震要求的水平承载力。

装配式轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙抗震性能试验研究

研发了一种轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙,为研究该组合墙抗震性能,进行了4个足尺试件的低周反复荷载试验。分析了不同参数试件的破坏特征、承载力、滞回性能、刚度退化和耗能能力。进行了有限元数值模拟,计算结果与试验结果吻合较好。研究表明:轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙的轻钢龙骨、钢筋和尾砂微晶发泡板受力时协同工作。尾砂微晶发泡板强度的提升,增强了对轻钢龙骨的约束作用,提高了试件的抗震性能。在龙骨间填充粉煤灰砌块后,增强了对龙骨的约束作用,改变了组合墙破坏形态,并显著提高了组合墙的抗震性能。当尾砂微晶发泡板采用拼板时,由于拼板墙体整体性较差,对轻钢龙骨约束能力减弱,其承载力、刚度以及耗能能力均较大程度被减弱,在考虑抗震设计时不宜采用拼板的构造形式。

轻钢龙骨防火外墙与钢框架连接的抗侧性能研究

针对轻钢龙骨防火外墙在L型角铁连接、异型角铁连接两种连接方式下的平面内抗侧性能进行了推覆试验研究。采用有限元软件ABAQUS对试件进行模拟分析,并将计算结果与试验结果对比,两者吻合良好,验证了有限元模型的有效性。考虑连接件个数、墙体内竖向龙骨间距及布置方式等因素影响,对不同连接方式下轻钢龙骨防火外墙与钢框架连接的抗侧性能进行有限元模拟分析。结果表明:对于轻钢龙骨防火外墙,采用L型角铁连接方式比采用异型角铁连接方式具有更高的水平抗侧承载力和变形能力;但采用异型角铁连接方式比采用L型角铁连接方式具有更高的抗侧刚度。此外,增加连接件或自攻螺钉个数对墙体连接的水平极限承载力及平面内刚度的提升最为显著。

装配式轻钢复合墙体生产安装技术研究

本文对装配式轻钢建筑复合墙体的生产、安装技术进行研究,提出复合墙体工厂预制生产、现场密拼安装的装配化施工方式,外墙面板采用氟碳漆饰面保温一体板,内饰板采用抗倍特板,通过加工排版深化,内外面板均在工厂按尺寸预制加工成条状,内饰板竖向分条安装,外面板横向分条从上到下安装,通过连接件安装于龙骨上。通过装配式公厕等实际工程的应用,对装配式轻钢复合墙体预制生产、密拼安装的装配化施工技术进行探讨,对本技术的加工深化设计、工艺流程、关键环节进行了总结,该技术实施效果良好,可为装配式轻钢建筑的生产、施工提供参考。

大直径薄壁双相不锈钢无缝管的开发

介绍了一种将热轧、热扩、冷拔有机结合的大直径双相不锈钢无缝管制造工艺。通过锻造开坯工艺有效地提高了管材的低温冲击韧性;在热加工和热处理过程中控制加热制度和冷却速率,避免了σ等有害相的析出和表面裂纹的产生。检验了大直径薄壁S32205无缝钢管的金相组织、常温机械性能和瞬时高温拉伸性能及耐腐蚀性能,结果均满足要求。

带有轻钢剪力墙加固的榫卯木框架抗震性能分析

中国传统木结构建筑可以通过设置剪力墙提高抗震性能,而轻钢剪力墙具有抗剪能力大、横向位移刚度大等优点,是木结构的理想加固构件。本研究创新性地将轻钢剪力墙作为加固件置入榫卯木框架中,采用ABAQUS有限元软件分别建立了有无轻钢剪力墙的榫卯木框架模型,并对其抗震性能进行对比。通过输入同等级不同种类和同种类不同等级的地震波,对木框架进行罕遇地震下的动力时程分析,得到了不同工况下两组木框架各层关键节点的加速度响应、位移响应和结构应力特征。结果表明:设置轻钢剪力墙后,结构的自振频率大幅度增加,在地震波激励下,木框架的层间位移减小,结构稳定性增强。由于轻钢剪力墙承担了一部分应力,因而榫卯节点的承载能力提升,木框架的抗震性能有所增强。

轻钢龙骨石膏板隔墙施工工艺研究

轻钢龙骨石膏板隔墙不仅质量较轻、强度较高,还具有防水、防震、隔音等功能,并且与传统的砌块材料相比,其施工较为简单,施工工期也相对较短。对此,文章通过通辽经济技术开发区综合物流园区中央商务区装修工程,对轻钢龙骨石膏板隔墙施工工艺展开探索和分析。

冷弯薄壁轻钢结构农房的抗震性能及成本分析

对冷弯薄壁轻钢结构农房的抗震性能及成本进行分析。利用有限元软件SAP2000分别对相同建设标准(同一建设场地,平面布置相同、层高相同、体型相同)、同等施工预算的砖混结构、框架结构和轻钢结构体系农房进行动力时程分析,通过模态分析了解前3阶自振周期和振型,对比了3种结构体系在多遇地震下的楼层加速度峰值、层间位移角、层间剪力。结果表明,轻钢结构农房相比其他两种体系农房加速度峰值最高,层间位移角最小,有更好的抗震性能表现;运用静态、动态的经济分析方法对3种结构体系农房进行全寿命周期(前期准备阶段、设计阶段、施工阶段、使用维护阶段、拆除阶段)成本分析,结果显示,轻钢结构农房较其他两种结构具有明显的综合经济效益。