无梁楼盖板柱节点设计要点及设计建议

文章阐述了无梁楼盖板柱节点的常用设计方法,介绍了设计方法在工程实践中的应用及设计中对板柱节点进行抗冲切加强的各种措施,探讨了无梁楼盖防连续倒塌的设计思路,并针对当前设计中的不足提出建议。

预制混凝土梁-柱-叠合楼板节点抗震性能数值模拟分析

梁-柱-叠合板节点是装配整体式混凝土框架结构的研究重点。文中对装配式混凝土框架梁-柱-叠合板边节点和中节点进行了精细化的有限元建模和分析。数值模型中使用了弹簧失效准则的方法模拟预制构件与后浇混凝土之间的界面,考虑了预制梁上下部钢筋的滑移、预制柱内纵筋的受力状态、预制梁端面键槽的设置。为了验证数值模型的准确性,将与试验进行对比分析,结果表明:数值模拟得到的试件破坏形态、滞回曲线、骨架曲线和性能参数与试验结果吻合较好。在验证模型有效的基础上,研究了不同楼板宽度、轴压比、梁板混凝土强度对边节点和中节点抗震性能的影响,为此类装配整体式混凝土结构和工程应用提供参考。

钢筋混凝土梁板柱空间节点抗震性能试验研究

通过对一个钢筋混凝土框架中柱空间梁柱节点和一个带现浇楼板空间节点在平面内施加低周反复荷载以及对一个带板空间节点在斜向施加低周反复荷载,深入研究了空间节点在平面内加载和斜向加载下的破坏形态,滞回性能等抗震性能。试验结果表明:在正向弯矩作用下,带板试件梁端承载力略有提高,延性发展直至纵筋拉断;在负向弯矩作用下,带板试件由于板筋参与工作承载力提高2倍以上,变形能力受受压区混凝土破坏控制,与无板试件相当;带板试件在斜向荷载作用下由于相邻梁上作用弯矩相反,减少了板筋参与工作范围,承载力略低。

钢筋混凝土空间框架底层梁柱节点双向往复加载试验研究

"强柱弱梁"和"强节点弱构件"是钢筋混凝土延性框架结构抗震设计中的重要概念。然而受楼板参与工作、双向地震动作用等因素的影响,抗震规范中规定的抗震构造措施可能无法保证上述抗震概念的实现。针对我国中低烈度区的既有多层钢筋混凝土框架结构,设计4个包含底层柱脚的空间梁柱节点试验体,其中包括2个中柱节点和2个边柱节点,并通过双向往复加载试验,考察空间双向加载作用和现浇楼板对其承载力、延性和破坏模式等方面抗震性能的影响。试验结果表明,无论是否考虑现浇楼板的作用,按抗震规范设计的三级框架节点试验体在双向往复荷载作用下均未出现预期的"强柱弱梁"的破坏模式。相反,2个中柱节点试验体均在底层柱脚发生脆性破坏,2个边柱节点试验体均在底层柱顶与节点区附近发生脆性破坏。特别是对于边柱节点,由于节点区在一侧缺少梁的约束而过早发生节点区破坏。其承载力明显低于中柱节点。在这种破坏模式下,楼板的存在对于构件承载力影响不大,但楼板为边柱节点区提供的约束作用有助于在一定程度上提高其非线性变形能力。

考虑楼板影响的外环板式梁柱节点抗震性能:试验研究

该文对采用Q390钢材制作的4个T形节点构件进行了低周反复荷载试验,研究了钢梁和混凝土楼板的组合作用对采用高性能钢的外环板式梁柱节点的刚度、承载力以及耗能能力的影响。试验结果表明:由于楼板组合作用,钢梁上翼缘的稳定性得到显著提高;采用外环板式的梁柱节点连接方式,能够有效地将塑性铰外移,避免了在节点域附近的焊缝发生撕裂;但由于楼板组合作用的影响,此种节点形式也存在节点域附近外环板处发生断裂的可能性;该试验4个构件的滞回曲线都较为饱满,表现出较好的耗能能力和延性性能,在塑性点时,无楼板作用的试件的粘滞阻尼系数略高于有楼板作用的试件的粘滞阻尼系数;在层间位移角达到0.05 rad时,各试件的粘滞阻尼系数趋于一致。

屈曲约束支撑钢筋混凝土框架结构干式柔性梁柱节点的试验研究

建议了一种由受弯框架与采用梁柱柔性节点的屈曲约束支撑框架并联组成的装配式混凝土双重抗侧力体系,设计并完成了4个装配式梁柱节点试件和1个现浇节点试件的往复加载试验。研究了混凝土楼板、螺栓孔形式等因素对该柔性节点受力性能和破坏模态的影响,并与现浇试件进行了对比。试验结果表明:混凝土楼板对柔性节点刚度及承载力有很大的影响,在设计时不可忽略;螺栓孔形式在结构位移较小时对节点的受力性能没有影响,但当结构位移较大时会影响节点的破坏模式;与现浇节点相比,装配式柔性节点具有很大的变形能力。

锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点力学性能影响的试验研究

为了研究混凝土翼板外伸锚固的梁柱端板连接半刚性组合边节点力学性能,设计了3个足尺试件,其中两个混凝土翼板外伸150mm,厚度分别为140mm和200mm;另外一个为混凝土翼板未外伸的对比试件。采用柱顶水平位移控制低周循环加载试验,分析了锚固对该半刚性组合边节点力学性能的影响。结果表明,混凝土翼板外伸锚固(尤其是外伸锚固部分加厚)能够提高该半刚性组合边节点的稳定性及其抗震能力。因此,在实际施工中,应该尽可能锚固。

钢梁混凝土柱节点中梁贯穿与柱贯穿节点受力性能对比

通过钢梁与混凝土柱节点中梁贯穿节点与柱贯穿节点两组节点共6个试件低周反复荷载试验对比,分析了不同节点连接方式下节点开裂、极限荷载、位移、刚度、耗能能力等性能。结果表明,梁贯穿节点破坏主要发生在钢梁根部翼缘及腹板,而柱贯穿节点的破坏主要发生在钢梁与锚板间的焊缝处,由于核芯区有腹板和翼缘穿过,梁贯穿节点在受力性能方面优于柱贯穿节点。梁贯穿节点的抗震能力略大于普通混凝土节点,柱贯穿节点与普通混凝土节点抗震能力对比有待于进一步研究。

混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点初始转动刚度影响的模型研究

为了研究混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点初始转动刚度的影响,运用组件法和弹塑性理论提出了混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点初始转动刚度影响的计算公式,通过与试验结果对比表明:计算值与试验值吻合较好。因此,该计算公式可用于梁柱端板连接半刚性组合边节点刚性的判断和参数研究。

过焊孔衬板对梁柱节点断裂性能影响的试验研究和力学性能分析

为研究过焊孔衬板连接焊缝对梁柱连接节点断裂性能的影响,设计了3个栓焊混合连接边柱节点试件进行低周往复加载试验,研究试件的断裂特性及极限承载能力,建立三维有限元计算模型,以Ⅰ型裂纹尖端应力强度因子KⅠ和J积分作为评价指标,对比分析了过焊孔衬板连接焊缝对节点断裂性能的影响。研究结果表明:过焊孔衬板带双边焊缝节点试件的延性系数、等效粘滞阻尼系数和极限承载力与带单边焊缝节点试件的对应值相比,分别提高了29%、31%和23%;过焊孔衬板带四边围焊缝节点试件的延性系数、等效粘滞阻尼系数和极限承载力与带单边焊缝节点试件的对应值相比,分别提高了70%、47%和33%。过焊孔衬板采用双边焊和四边围焊可以改善对接焊缝处的应力状态,将应力峰值外移至梁翼缘母材处,减缓对接焊缝的开裂;采用四边围焊对防止对接焊缝端部发生脆性开裂的效果更为明显,可显著降低缺陷尖端处的I型应力强度因子KⅠ值及JⅠ值。

过焊孔对H型钢柱梁节点受力性能的影响

针对过焊孔对柱梁节点受力性能影响的相关研究较少,通过试验和有限元分析,研究过焊孔对T形柱梁节点各组成部分的力学性能的影响。结果表明:增大节点域的强度,不利于构件的变形性能,但可以提高构件的最大承载力。柱梁节点处过焊孔影响分析模型(analysis model,AM)的梁弯矩荷载分布。在梁柱节点的梁端部位,因过焊孔应力易集中,梁腹板弯矩荷载偏大。在梁端轴向0~80 mm范围内,梁腹板弯矩荷载相对小,其中,梁端轴向接近35 mm处的梁腹板弯矩荷载最小。在梁端轴向0~80 mm范围内,梁翼缘弯矩荷载相对大,这是由于受过焊孔影响引起的梁腹板承载能力递减、过焊孔周围应力易集中及外荷载作用不变等原因导致的;且梁腹板承担的荷载越小,梁端轴向对应处的梁翼缘承担的荷载越大。节点域强度变化与AM模型的梁端腹板承担的剪力荷载呈正相关,节点域强度越小,梁端腹板承担的剪力荷载也越小。

方钢管混凝土柱-钢梁外环板式节点抗剪性能

为研究方钢管混凝土柱-钢梁外环板式节点抗剪性能,以钢管混凝土柱节点试验尺寸为参照,建立方钢管混凝土柱-钢梁外环板式节点在往复荷载作用下的精细有限元分析模型。该模型考虑材料非线性、混凝土材料在循环荷载下的损伤退化、钢和混凝土之间的相互作用等因素的影响。通过与试验结果进行对比分析,验证该有限元模型具有较好的精度和可靠性。此后研究柱宽厚比、核心混凝土强度、轴压比和节点核心区高宽比等因素对节点的影响,提出一种方钢管混凝土柱-钢梁外环板式节点的核心区剪力-剪切变形恢复力模型。研究结果表明,该模型具有实用性,可为工程设计提供实际依据。

设置托板和暗梁的板柱节点冲剪后受力性能的试验研究

板柱节点的冲剪后性能是影响其抗倒塌性能的重要因素之一。我国工程多采用配置托板和暗梁的方式加强板柱节点,但带托板和暗梁的板柱节点受力性能更加复杂,特别是对冲剪破坏后的受力行为不明确,相关研究匮乏。本文设计了3个板柱节点试件:托板试件(DP-1、DP-2)和暗梁试件(EB),通过静力试验分析了试件的破坏机理和承载力变化规律,对比了两种加强措施对节点破坏模式和受力性能的影响。结果表明:配置托板的板柱节点有两种冲剪破坏模式;托板显著提高了节点抗冲剪承载力,相较于DP-1,托板厚度较小的DP-2抗冲剪承载力降低了13%,EB降低了29%,但托板试件脆性破坏特征明显,冲剪后残余承载力低;暗梁箍筋可以有效约束混凝土、让板内钢筋协同工作,从而提高节点延性。

地下工程逆作法板柱节点设计及受力分析

针对地下工程采用逆作法施工时板柱节点结构形式的变化带来的受力问题,文章结合实际工程介绍了某地下工程逆作法的施工工艺和板柱节点的设计处理办法,运用有限元软件对无梁楼盖板柱节点处的环梁进行有限元模拟受力分析,验证了在板柱节点处应用环梁是安全可靠的,能有效的传递荷载、承受弯矩,同时对环梁下外包柱的强度进行了验算,最后对地下工程逆作法中其环梁的特点进行了总结.

公主坟综合商业大厦加固改造施工技术

公主坟综合商业大厦加固改造工程不但工程量大、范围广,而且综合了多种加固技术。科学合理地运用综合加固技术的原理、方法和工艺,很好地解决了加固地梁与柱交叉问题,包钢柱的上下贯通问题,新老结构的连接问题,收头柱新增柱子连接问题,梁柱节点衔接问题,包钢柱灌浆问题等。

新型钢结构装配式节点有限元分析

在既有的钢结构梁柱外伸端板连接节点的基础上,提出一种新型钢结构装配式节点,利用ANSYS有限元软件进行单调递增荷载和循环往复荷载作用下的数值分析.通过将新型节点在单调递增荷载作用下的节点抗弯刚度与EC3规范下的节点刚度量化规定进行对比,得出结论:新型节点是一种刚性节点.通过将新型节点与既有的梁柱外伸端板连接节点在单调递增荷载下的破坏模式、屈服位移、极限位移进行对比;在往复荷载作用下的滞回曲线、粘滞阻尼系数进行对比,得出结论:新型节点具有更好的节点强度、延性和耗能性能,新型节点破坏处外移至节点核心区以外,满足“强节点弱构件”的抗震要求,端板厚度增加,可提高节点承载能力.

预制装配整体式框架节点的抗震性能仿真研究

目前我国装配整体式框架结构正得到大力发展,因此对该类结构的抗震研究极其必要,而节点的抗震性能又是整个结构的关键。为了分析现有的装配整体式框架节点的抗震性能,本文应用ANSYS有限元软件对预制梁-柱-叠合板边节点进行数值仿真,分析表明:数值仿真结果与试验结果基本一致,装配式框架节点随着轴压比增加其屈服荷载和极限荷载都略有增加,叠合梁现浇部分的高度在规范限定范围内变化对节点骨架曲线的影响较小,相同条件下装配式框架节点与现浇框架节点的抗震性能相近。

无梁楼盖及板柱节点设计的一些体会

阐述了无梁楼盖在我国的发展情况和常用设计方法,通过两个实例介绍了直接设计法在工程实践中的应用及设计中对板柱节点进行抗剪加强的各种措施,探讨了地震设防区中无梁楼盖结构的设计思路,并针对当前设计中的不足提出建议。

装配式钢筋砼框架结构创新技术

为了调整建筑产业结构,提高建筑质量和效益,实现节能环保和降低工程造价,有必要大力发展装配式建筑结构,特别是装配式钢筋砼框架结构。本文首先重点分析装配式钢筋砼框架结构体系发展相对滞后的根本原因;其次,提出装配式钢筋砼框架结构和空腔楼板关键创新技术,具体包括装配式钢筋砼框架结构PC构件制作、梁柱节点、梁板叠合方式、空腔楼板双向受力性能、连续板带、楼板间裂缝、结构整体性和利用空腔楼板结构实现防烟排烟、通风和消防等一体化功能方面;最后,基于上述创新技术,开展相关试验研究和工程应用;研究表明上述创新技术具有显著的工程效益和推广应用价值,其为装配式钢筋砼结构和空腔楼板结构发展提供重要参考。

装配式钢-混凝土组合框架结构在学校建筑中的研究与应用

提出一种便于工业化建造的装配式钢-混凝土组合框架结构系统,从结构构件、构造和构成角度,阐述其所采用的预制构件类型、特点及相应节点连接方式。提出一种便于组合结构快速建造的新型梁柱连接节点。该节点采用干式连接,对其组成、构造和理论计算方法进行介绍,通过ABAQUS有限元软件对该节点的受力性能、屈服模式进行数值分析。结果表明,理论计算方法与数值分析结果误差在10%以内,验证节点构造方式和所提理论计算方法的合理性、可行性。总结工程项目应用装配式钢-混凝土组合结构的设计方法及确保工程品质的技术控制要点。