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。

广州名盛广场结构新技术设计及应用

介绍了广州名盛广场采用的多项结构新技术的设计和应用特点,着重说明了采用带约束拉杆异形钢管混凝土柱(墙)的新型混合结构框架-剪力墙筒体结构体系及柱支式地下连续墙地下室逆作法的设计特点,并对工程中应用的45m跨度预应力钢-混凝土组合拱架结构等转换结构的设计及构造进行介绍。

某钢管混凝土框架-核心筒结构振动台模型试验

某钢管混凝土框架-核心筒结构高264 m,抗侧力体系由钢管混凝土外框架、钢板混凝土组合剪力墙和伸臂桁架3个部分组成。为了解此类结构在地震作用下的受力性能和反应特点,对该结构进行了1/30缩尺模型模拟地震振动台试验。通过分析模型结构在8度多遇、基本、罕遇地震和9度罕遇地震作用下的动力特性,对模型结构和原型结构的破坏模式、层间位移、楼层剪力等动力反应进行研究。结合大型通用有限元分析软件ETABS和ANSYS的分析结果,对原型结构的抗震设计提出了改进建议。研究结果表明:原型结构能够满足我国现行规范"小震不坏、大震不倒"的抗震设防标准,即使在9度罕遇特大地震作用下,仍然表现出优良的抗震性能。

外挂复合墙板半刚性钢管混凝土框架抗震试验研究

为了研究在地震作用下外挂复合墙板装配式钢结构的抗震性能，本文进行了4榀外挂复合墙板半刚性钢管混凝土框架试件和1榀半刚性钢管混凝土框架试件的水平低周反复荷载试验。研究参数为墙板的混凝土类型、墙连方式、斜撑设置和是否设置墙板。研究了地震作用下墙板与框架的共同工作性能和破坏模式，分析了结构的滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律、耗能能力等。结合现有规范评价了结构的延性。试验结果表明，采用螺栓连接方式外挂复合墙板的半刚性钢管混凝土框架试件具有良好的滞回性能、耗能能力和延性，可以安全可靠地确保复合墙板与组合框架在地震作用下共同工作；位移延性系数μ=2．53～3．81，弹性极位移角θy=（3．33～5．03）[θe]，弹塑性极限位移角θf=（2．35—2．55）[θp]；等效黏滞阻尼系数ξe=0．147—0．182，能量耗散系数E=0．973～1．145；复合墙板破坏主要发生在墙板预埋件附近，整体性能优于传统墙体。研究成果将为我国装配式钢结构设计理论与应用提供科学依据。

珠西金融中心结构设计中的关键技术研究

珠西金融中心1#综合楼结构总高度为336m,地上70层,地下3层,因核心筒截面尺寸限制,建筑单向体型收进较大,此外还存在地基承载力偏低以及沿海风压较大等设计难点,采用了一种新的带加强层的钢管柱框架-排钢管钢板混凝土剪力墙核心筒结构体系。重点介绍了新型的排钢管钢板混凝土剪力墙截面构造形式及与墙、梁、板的连接节点,超高层基础设计及沉降控制,环形加强带设计,关键节点(钢筋混凝土梁-钢管柱连接节点以及分叉柱节点)的设计。计算结果表明,关键节点符合规范及安全性验算的要求。

组合框架梁刚度增大系数取值研究

分析了钢框架-混凝土核心筒混合结构中组合框架梁正弯矩区截面抗弯刚度增大系数的变化范围和负弯矩区楼板翼缘有效宽度范围内钢筋对梁截面惯性矩的增大效果,对受力状态与组合框架梁负弯矩区长度的关系进行了深入研究,提出了变刚度组合框架梁刚度增大系数的计算方法,探讨了各种因素对混合结构中组合框架梁刚度增大系数的影响,并给出了混合结构设计时框架梁刚度增大系数的取值建议。

预制装配式钢框架结构体系的设计及经济性分析

通过对预制(简称PK)装配式钢框架结构办公楼示范工程的介绍,提出一种适用于低层、多层的新型PK装配式钢框架结构体系。示范工程中的梁柱、楼板、屋面板、外围墙、内墙、楼梯等部件全部采用工厂预制,整个建筑中预制部分高达90%以上。该种结构体系不但绿色节能、低碳环保,而且自重轻、施工快、工艺简单、构件全部工厂预制,可以大大促进建筑工业化的发展进程。

轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板的抗冲击性能

为了对轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板的抗冲击性能进行定量表征和破坏形式进行定性描述,评价复合墙板抗冲击性能的优劣,利用质量为2040 g的钢球分别从1.0 m、1.5 m、2.0 m和2.5 m的高度自由落体冲击复合墙板,同时辅以全幅高达2000帧/s的超高速相机拍摄试验过程,研究了不同结构的轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板的抗冲击性能。结果表明,采用钢丝网、纤维、玻璃纤维网格布三种增强方式可以提升轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板的抗冲击性能,三种复合墙板分别在冲击高度为2.0 m、2.0 m和2.5 m时出现裂缝,吸能比例的最大值分别为97.80%、96.70%和96.57%,玻璃纤维网格布增强方式的轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板具有更好的抗冲击性能;轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板表面不同位置处抗冲击性能具有差异性,非龙骨区域的吸能比例和硅酸钙板吸收能量小于龙骨区域,具有更好的抗冲击性能。

一种角钢边框带肋格复合围护墙板及制作方法

提出了一种用于装配式轻钢框架-组合墙结构的角钢边框带肋格复合围护墙板,角钢起约束作用且便于打孔与轻钢框架装配,混凝土墙板由钢丝网混凝土薄板面层和正交配筋混凝土肋格构成,肋格间可填充粉煤灰砌块、聚苯颗粒轻质混凝土等,混凝土薄板外可复合石墨聚苯板、尾矿微晶发泡板等。该墙板具有轻质、保温、隔声、耐火等优点。该墙板的混凝土采用再生混凝土,有利于建筑垃圾资源化。介绍了该墙板的设计细节、制作方法及装配工艺。

土压力作用下钢管混凝土组合桁架连续刚构桥墩受力分析

重庆万州大桥为钢管混凝土桁架变截面连续刚构,主墩为双肢薄壁高墩。采用Civil Midas 2010模拟重庆万州大桥7#墩右侧距地面填土20m外,分析土压力对钢管混凝土桁架连续刚构桥墩及全桥的影响。结果表明土压力对桥梁上部结构影响较小,但会使桥墩弯曲产生裂缝,增加系梁的拉应力。

广州报业项目1~#连廊罕遇地震性能分析

针对某连廊大跨度结构,总结了PERFORM-3D纤维模型建模分析过程和多频段地震波选取方法,并结合国内外性能化设计方法进行结构在罕遇地震下的性能评估,分析发现中间钢框架部位抗侧刚度明显弱于两侧剪力墙筒体,而结构层间位移角满足塑性限值要求,整个结构塑性耗能以水平杆件耗能为主,采取有效抗震措施后满足设定的性能要求。

新型钢框木模体系在天津高银117大厦钢板剪力墙中的应用研究

钢板-混凝土组合剪力墙(混凝土内包钢板和劲性钢骨)由于其优越的抗震及抗火性能而愈加广泛地应用于日益涌现的超高层建筑结构中,由此带来的剪力墙模板设计及加固技术难题,一直困扰着超高层建筑施工建设者。以天津高银117大厦钢板-混凝土组合剪力墙模板工程为例,从设计、施工2个方面,系统介绍了一种适用于超高层钢板-混凝土组合剪力墙施工的新型钢框木模体系,实际应用效果良好。

硅酸钙复合墙板轻钢框架抗震性能试验研究

为研究硅酸钙复合墙板的低层装配式轻钢混凝土框架结构抗震性能,设计了2榀缩尺模型,包括1榀框架试件和1榀带有硅酸钙复合墙板的试件。通过低周往复荷载试验,得到了低层装配式轻钢混凝土框架的滞回曲线、骨架曲线、承载力和变形、强度退化、刚度退化和耗能能力。结果表明:硅酸钙复合墙板对低层装配式轻钢混凝土框架结构的性能有着显著影响,承载力提高了37%,初始刚度提高了31%,累计总耗能提高了32.27%;研究表明带有轻质硅酸钙板的复合墙板的轻钢框架具有较好的抗震性能。

深圳中航城超高层结构分析与设计

深圳中航城项目D1地块包括1栋189.6m高的办公塔楼和41.6m高的商业裙房。塔楼采用框架核心筒结构,裙房采用框架结构。塔楼底部加强区核心筒剪力墙外墙角部及外围框架柱采用了钢管混凝土组合构件。论文介绍了塔楼地基基础及上部超高层结构体系特点;采用基于性能目标的抗震设计方法,以反应谱分析为基础,结合弹性时程分析、中震分析和大震Pushover分析结果对关键构件进行了性能化设计,结果表明,结构可以满足规范要求并达到预期的抗震性能目标。

某钢框架-钢板混凝土组合墙结构非线性地震响应研究

钢框架-钢板混凝土组合墙结构是一种适用于高层钢结构住宅的新型结构体系,目前国内规范还未对该体系进行相关规定。为研究该结构体系的抗震性能,以某高层住宅项目为例,建立了钢框架-钢板混凝土组合墙结构数值模型,采用静力弹塑性方法对该结构大震下的抗震性能进行分析。结果表明:该结构在整体与构件层次均满足抗震性能目标的要求;框架柱剪力分担率随结构塑性的发展而提高,结构塑性发展顺序符合预期,具有多道抗震防线;组合墙抗剪能力有较大富余,框架柱少量进入塑性状态。

基于动力弹塑性分析的内置双向钢骨混凝土组合墙抗震性能研究

钢板混凝土组合墙能充分发挥钢材的材料优势,抗震性能优越,但在工程应用中存在施工难度较大的问题。本文研究的内置双向钢骨混凝土组合墙,墙内为水平向和竖向相交的钢骨,具有施工效率更高、施工成本更低的特点。与钢板混凝土组合墙相比,内置双向钢骨混凝土组合墙的研究成果较少,其抗震性能没有得到充分验证。本文选取了原设计为钢板混凝土组合墙的工程实例,将其中的钢板混凝土组合墙替换为含钢率相近的内置双向钢骨混凝土组合墙,使用通用有限元软件对4个算例进行罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,对比两种不同形式组合墙对结构整体抗震性能及组合墙自身性能的影响。经研究发现,内置双向钢骨混凝土组合墙的混凝土受压损伤水平和损伤范围略微偏大,构件承载力略低于钢板混凝土组合墙;将结构中钢板混凝土组合墙替换为内置双向钢骨混凝土组合墙,对结构在罕遇地震作用下的自振特性、弹塑性动力响应和构件损伤的影响较小,结构仍能满足大震不倒的性能要求。

中国国家博物馆改扩建工程新馆结构设计

中国国家博物馆改扩建工程新馆主体结构采用钢筋混凝土多筒体-部分框架结构体系,楼层及屋顶大跨部分采用钢桁架结构。根据材料优缺点、施工特点等进行多方案分析比较,确定展厅、报告厅、演播室等楼盖结构选用后张有粘结预应力混凝土梁,钢桁架结构楼层采用钢筋桁架组合楼板。根据基础受力特点,经方案比选,新建部分基础采用桩筏基础,并进行了地基基础沉降协调分析,采用桩底桩侧后压浆技术大幅提高了单桩承载力,节约造价明显。在工程中采用了型钢混凝土结构以及钢板混凝土组合剪力墙等组合结构。设计中进行了抗震性能化分析以及型钢混凝土结构连接节点等分析研究。

钢框架内填钢筋混凝土剪力墙混合结构破坏机理及塑性分析

对一榀1/3比例的半刚性钢框架内填钢筋混凝土剪力墙混合结构试验模型实旅了循环加载试验，在此基础上对结构的破坏机理进行了分析；提出了基于塑性理论的侧向极限荷载的简化计算方法，其中考虑了钢框架与剪力墙的相互作用、半刚性节点、组合栓钉及斜向压杆力的影响；利用ANSYS建立了非线性有限元模型：通过试验值、塑性理论值及有限元值的比较，塑性计算结果较稳定，低估实际承载力7％～8％，表明简化塑性分析方法是可行的；综合研究结果，进一步揭示了结构的破坏机理。

装配式型钢斜交密肋复合墙抗震性能试验研究

与传统的密肋复合墙相比,装配式型钢斜交密肋复合墙是用型钢代替钢筋作为墙体肋格内的骨架,并采用斜交肋格形式形成的一种改进型密肋复合墙。为了验证该类墙体的抗震性能,进行了4个1/2比例密肋复合墙体试件的拟静力试验,基于试验分别对不同肋格骨架材料和不同肋格形式的密肋复合墙在低周往复荷载下的破坏模式、滞回特性、受剪承载力、变形能力、刚度退化和耗能能力等进行对比分析。研究结果表明:各试件破坏基本遵照"砌块-肋格-边框柱"三道抗震防线的路径,破坏形态为整体剪切破坏;采用型钢骨架和斜交肋格均能大幅提高密肋复合墙的受剪承载力和抗侧刚度,同时也能够使墙体具有良好的耗能能力;型钢斜交密肋复合墙和传统密肋复合墙的变形能力基本一致。研究为装配式密肋复合板结构的进一步优化设计与推广应用提供了试验及理论基础。

装配式轻钢框架-带暗支撑轻墙体组合结构抗震性能试验研究

为适应装配式低层住宅结构的发展,研发了装配式轻型钢管再生混凝土框架-带暗支撑单排配筋再生混凝土薄墙体组合结构（简称“装配式轻钢框架-轻墙体组合结构”）,该结构由预制轻钢框架与轻墙体共同受力,暗支撑的设置可提高墙体的抗剪性能。通过6个装配式轻钢框架-轻墙体组合结构试件的拟静力试验,分析了轻墙体分布钢筋间距、暗支撑设置对试件损伤演化过程、滞回特性、承载力、延性、刚度、残余变形率和耗能性能的影响。结果表明：装配式轻钢框架-轻墙体组合结构具有良好的协同工作性能,加载过程中,体现出两道抗震防线,即轻墙体为第一道抗震防线,轻钢框架为第二道抗震防线;结构中轻墙体为剪切破坏,轻钢框架的梁和柱为弯曲破坏,轻墙体的存在明显减缓了轻钢框架侧向位移的发展,连接梁和柱的强化型节点可靠连接。同时,轻墙体分布钢筋间距减小及设置暗支撑均可显著提高组合结构整体的延性和耗能能力,并明显延缓墙体的破坏程度。