装配式双面叠合剪力墙施工技术及构造分析

随着我国装配式结构体系的发展和建筑节能化的推进,叠合剪力墙结构得到广泛的使用,与传统的现浇剪力墙相比,叠合剪力墙具有施工便捷、工业化水平高、成本低等特点。该文以某装配式双面叠合剪力墙住宅楼项目为依托,介绍装配式双面叠合剪力墙的工艺流程,总结施工过程中的控制要点,以保证叠合剪力墙的工程质量。同时借助数值分析软件对双面叠合剪力墙的构造措施展开分析,计算结果表明,增加桁架钢筋直径能提高竖向承载力;改为钢筋笼拉结形式可以提高延性和耗能能力。

冷弯薄壁C型钢组合桁架梁受力性能试验研究

随着我国绿色建筑发展的不断推进,轻钢结构开始展露头角。冷弯薄壁型钢作为新型建筑材料,在轻钢建筑中仍有较大的发展空间,因此对冷弯薄壁型钢的受力性能进行分析具有一定程度的工程价值。首先开展C型钢组合桁架梁承载力和变形实验,在此基础之上利用ABAQUS建立C型钢组合桁架梁有限元模型,分析有无缀板、自攻螺钉等因素对于组合桁架梁承载力的影响。本文的实验结果表明裸露的骨架梁由于自攻螺钉的剪切而损坏,最终的承载能力取决于螺钉的抗剪能力;缀板的加固对提高梁的承载能力有着显著的影响。

新型外包钢板内置钢筋桁架混凝土组合剪力墙抗震性能参数分析

为研究新型外包钢板内置钢筋桁架混凝土组合剪力墙的抗震性能,使用有限元软件ABAQUS建立符合实际试验情况的模型。依据已验证的有限元模型,建立12个不同参数的组合剪力墙模型进行往复加载分析,研究钢筋桁架直径、剪跨比等参数对新型外包钢板内置钢筋桁架混凝土组合剪力墙抗震性能的影响。结果表明:钢筋桁架直径的增大,可以显著增强组合剪力墙的延性与变形性能;随剪跨比的增大,峰值承载力逐渐降低,延性先提高后下降。

内藏钢桁架带洞口混凝土组合核心筒抗震试验及分析

提出了内藏钢桁架带洞口混凝土组合核心筒,该组合核心筒包含2种组合,即不同受力体系-桁架与核心筒的组合、不同材料-型钢与混凝土的组合,形成了双重组合核心筒.对2个1/6缩尺的带洞口核心筒结构模型进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究,其中包括一个普通带洞口混凝土核心筒和一个内藏钢桁架带洞口混凝土组合核心筒.在试验的基础上,对比分析了2个试件的刚度及其衰减过程、承载力、延性、滞回特性、耗能及破坏特征.试验及分析表明,内藏钢桁架带洞口混凝土组合核心筒比普通带洞口混凝土核心筒抗震能力明显提高.建立了内藏钢桁架带洞口混凝土组合核心筒的承载力计算模型,计算结果与实测值符合较好.提出了该新型组合核心筒抗震设计的建议.

圆钢管混凝土边框内藏桁架剪力墙抗震性能

提出了圆钢管混凝土边框内藏桁架剪力墙结构.该新型剪力墙包含2种组合:不同受力体系(钢管混凝土、钢桁架与剪力墙)组合和不同材料(型钢与混凝土)组合,形成了多重组合剪力墙.进行了3个1/5缩尺中高剪力墙的低周反复荷载试验.在试验研究基础上,对比分析了剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减过程、滞回特性、耗能能力及破坏特征,建立了圆钢管混凝土边框内藏桁架剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好.研究表明:圆钢管混凝土边框内藏桁架剪力墙与普通剪力墙相比抗震性能显著提高.

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。

钢板-混凝土组合剪力墙正常使用阶段有效刚度

钢板-混凝土组合剪力墙是一种新型的剪力墙构件,它具有承载力高、抗裂性能好、耗能能力强、延性好、并且施工快速高效等优点,应用前景广阔。刚度是表征组合剪力墙变形能力的核心指标,剪力墙刚度包括弯曲刚度和剪切刚度,现有的正常使用阶段有效刚度的计算主要采用抗剪折减系数进行计算。文中弯曲变形基于纤维单元模型,经过大量数值计算拟合得到简化计算公式,并通过试验数据的验证。剪切变形计算基于桁架模型理论建立平面组合桁架模型(plane combination truss model),该模型假设混凝土处于斜压杆受力状态,并考虑组合剪力墙中钢板平面应力状态,且满足各项平衡条件,适用于同类型钢板-混凝土组合剪力墙抗剪刚度计算。通过一组组合剪力墙试验,将模型计算结果与试验结果进行充分对比,证明文中提出的平面组合桁架模型(PCTM)和弯曲变形简化公式具有良好的精度,对组合剪力墙变形计算的研究和应用有借鉴意义。

足尺冷弯薄壁管桁架组合墙体抗震性能试验研究

为揭示地震作用下开洞类型和开洞率对冷弯薄壁管桁架组合墙体的抗震性能影响,进行六榀足尺冷弯薄壁管桁架组合墙体的水平低周反复荷载试验,了解其抗震性能和破坏模式,深入研究墙体的水平荷载-水平位移滞回曲线和骨架曲线、强度和刚度退化规律、耗能能力等。结合现有规范,对新型墙体的延性进行评价。试验表明,冷弯薄壁管桁架结构组合墙体具有良好的滞回性能、延性和耗能能力,其中延性系数μ=3.78～6.54,极限状态能量耗散系数E=0.55～0.68;开洞类型、开洞率和蒙皮效应对此类墙体的抗震性能影响较大,在设计中应合理考虑这些因素。双面OSB板对冷弯薄壁骨架结构起到较好的蒙皮效应;墙体开洞会削弱墙体的承载力和刚度,当开洞面积较小时增加四肢柱数量和加强洞口两侧构造可明显提高其受力性能和抗震性能。

基于循环软化膜理论的钢筋混凝土剪力墙弹塑性分析

钢筋混凝土剪力墙及组合剪力墙是高层结构抗震的主要抗侧力构件之一.如何有效地模拟剪力墙构件在地震作用下的滞回性能,是高层结构抗震性能评估的关键问题之一.针对剪力墙构件弹塑性行为的特点,目前已经发展了多种微观和宏观分析模型.介绍了循环软化膜理论,基于该理论并利用OpenSees程序提出了不同类型剪力墙构件的建模方法,对11片不同破坏模式和不同配钢形式的剪力墙试件进行了低周反复加载数值模拟.计算结果表明,该分析方法不但能够很好地模拟不同类型剪力墙的整体滞回性能,而且可以预测局部材料应变信息,可为高层建筑结构抗震性能评估提供参考.

轻骨料混凝土-薄壁钢桁架组合楼板火灾响应

由薄壁钢桁架和轻骨料混凝土构成的新型组合楼板,具有轻质、高强和施工便捷等优点,可广泛用于住宅钢结构楼盖及各种施工平台等。对承载条件下的5块简支组合楼板试件开展了烃类火灾作用下的试验研究,得到了它们的火灾热响应及位移响应。试验结果表明,承载2 k N/m2的组合楼板试件,在最高炉温为650℃的烃类火灾作用下,当响应位移达到L/26、且试件已出现多处裂缝时,组合楼板试件仍保持良好的整体性。对试验结果的分析表明,对于所采用的新型抗剪键,I型预制板及抗剪键分布的抗火性能明显优于II型预制板及其相应的抗剪键分布。钢桁架梁斜腹杆的壁厚对于组合楼板的火灾后残余位移有明显影响(当腹杆壁厚增加60%时,残余位移降低56%)。因此从减小组合楼板火灾后残余变形的角度出发,宜适当加大钢桁架腹杆壁厚。

冷弯薄壁型钢桁架组合楼盖抗弯性能试验研究

文章进行了3块冷弯薄壁型钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖试件和1块冷弯薄壁钢桁架-ALC板组合楼盖试件的抗弯性能试验,详细考察了组合楼板在均布荷载作用下的应变分布规律和破坏模式,研究了荷载-挠度曲线和荷载-应变曲线。试验研究表明:组合楼盖的抗弯承载力随着抗剪连接件个数的增加和节点连接强度的增大而增加;组合楼盖在承受相同弯矩的情况下,冷弯薄壁型钢桁架-ALC板组合楼盖产生的最大挠度明显大于冷弯薄壁型钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖产生的最大挠度。研究结果将为冷弯薄壁型钢组合楼盖的设计和应用提供参考依据。

开洞对冷弯薄壁管桁架组合墙体抗剪性能的影响研究

为了获悉开洞对冷弯薄壁管桁架组合墙体抗剪性能的影响,通过ABAQUS程序建立了冷弯薄壁管桁架组合墙体的有限元模型。研究参数为蒙皮效应、开洞位置和开洞率。计算模型采用塑性壳单元,考虑了几何非线性和材料非线性的影响,各部件的自攻螺钉连接采用点与点接触耦合模型模拟。通过与冷弯薄壁管桁架组合墙体试验的水平荷载-水平位移关系曲线和破坏模式的比较,验证了组合墙体有限元模型的准确性,揭示了开洞对冷弯薄壁管桁架组合墙体抗剪性能的影响。研究表明:冷弯薄壁管桁架组合墙体的抗剪性能与OSB板的蒙皮效应、墙体的开洞率和开洞位置有关;蒙皮效应越好,洞口面积越小,抗剪性能越好。

轻钢桁架龙骨外墙挂板抗弯刚度分析及试验研究

在装配式钢结构住宅建筑发展过程中,对外围护体系提出了新的要求。本文研究一种应用于钢结构住宅的新型轻钢结构外墙挂板,分析挂板的抗弯刚度并进行试验研究。研究轻钢桁架龙骨外墙挂板使用阶段刚度,通过对墙板刚度的理论分析确定影响墙板刚度的因素。共选取了桁架龙骨个数、桁架龙骨高度、龙骨钢筋直径以及内外饰面板的厚度这四个因素,通过四组共12个3600×2400 mm的足尺模型进行试验,探究了在单调荷载作用下各个因素对墙板的刚度影响,试验发现改变龙骨的布置及设计能大幅改变墙板的刚度。根据试验数据计算得到墙板实测刚度值,对比分析不同的刚度理论值与实测值,确定对桁架龙骨刚度进行分析的计算方法可有效的反映墙板整体的刚度,最大误差为13.5%。本文的研究可以为这类轻钢外墙挂板的刚度设计提供参考。

洞庭湖大桥3#主墩双壁钢围堰施工技术研究

深水基础施工技术是衡量桥梁施工水平的重要标志之一,其不仅受水流及环境的作用,还会受到地质条件、施工过程等因素影响。蒙西华中铁路洞庭湖大桥为三塔双索面钢箱钢桁结合梁斜拉桥,3#主塔墩位处水深超过20 m,所处环境及地质条件复杂多变,深水基础采用双壁钢围堰施工。围堰底节高19.7 m,在岸上制造拼装完成后,采用气囊法下河、整体浮运到墩位处,进行抛锚定位、接高4.3 m中节围堰,吸泥清底、下沉着床到位,安装钻孔平台、水下灌注混凝土进行围堰封底。封底完成后进行钻孔桩施工,钻孔桩施工完毕,抽水后进行承台施工。通过对围堰抽水后的测量检查,证明3#主墩双壁钢围堰施工定位准确、封底成功。

预制钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能研究

将型钢桁架代替普通钢筋配置在钢筋混凝土剪力墙中形成钢桁架混凝土组合剪力墙,该剪力墙便于预制和安装,适合用于装配式建筑。采用ABAQUS有限元分析建立了钢骨混凝土剪力墙的抗震分析模型,利用试验数据进行了验证。进而使用该模型研究了钢桁架-混凝土组合剪力墙的抗震性能,对5个不同设计参数的钢桁架混凝土剪力墙进行了往复加载模拟,研究轴压比和型钢含钢率对其滞回性能、变形能力、刚度退化以及耗能能力的影响。结果表明:轴压比增大对于钢桁架-混凝土组合剪力墙的变形能力和耗能能力均不利;增加型钢柱的含钢率能有效提高剪力墙的抗剪承载力,增加型钢腹杆的含钢率对剪力墙耗能能力的提高明显,对承载能力提高较小。

叠合柱边框-内藏网状钢桁架混凝土组合核心筒抗震性能试验

以工程中实际应用的核心筒为原型,进行了1个1/7缩尺的叠合柱边框内藏网状钢桁架组合核心筒低周反复荷载试验.基于试验,分析了该筒体的滞回特性、承载力、延性、刚度及其退化过程、破坏特征等,同时分析了该筒体的薄弱部位及其产生原因,提出了抗震构造措施.研究表明,该组合核心筒的叠合柱边框和内藏钢桁架墙体对其承载力和延性均有显著贡献.

不同配钢形式RC组合剪力墙抗震性能分析

超高层结构底部的钢筋混凝土剪力墙承受较大的轴力、弯矩和剪力,强震作用下易发生剪切或压溃破坏,通常采用钢-混凝土组合剪力墙以提高结构的抗震性能。以当前实际工程中常用的内置钢板组合剪力墙和内藏钢桁架剪力墙为研究对象,针对典型的剪力墙构件建立数值分析模型,对比了不同配钢形式剪力墙的滞回特性、承载力和耗能特性。研究表明:在相同含钢率的情况下,与提高构件配筋率的传统方法相比,钢板组合剪力墙和钢桁架剪力墙均能显著提高构件的承载力和耗能能力,改善剪切破坏模式。将配钢集中布置在剪力墙塑性铰区域时,钢板组合剪力墙的承载力和耗能能力明显优于钢桁架组合剪力墙。

钢管混凝土边框内藏钢桁架组合筒体弹塑性有限元分析

为了对钢管混凝土边框混凝土组合核心筒和钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒参数优化设计,在试验研究基础上,运用ABAQUS通用有限元分析软件,建立了有限元分析模型,对其在水平荷载作用下的力学性能进行非线性分析,研究了轴压比、高宽比、扭矩对筒体性能的影响.分析结果表明:随着轴压比的增大,筒体最大水平承载力呈先增加后减小的变化规律,延性变差;随着高宽比的增大,筒体延性增加,整体弯曲作用更加明显;随着扭矩的增大,筒体水平承载力呈下降趋势.

玻璃纤维增强复合材料钢复合筋混凝土夹芯墙板抗弯性能

通过对玻璃纤维增强复合材料(GFRP)钢复合桁架筋、GFRP钢复合竖筋和GFRP竖筋3种不同连接方式的混凝土夹芯墙板进行四点弯试验,对比分析不同连接方式对构件抗弯性能的影响。结果表明:当GFRP包裹桁架钢筋的层数由2变为6层时,极限承载力提高约9.1%;当GFRP包裹层数均为2层时,GFRP钢复合桁架筋与GFRP钢复合竖筋相比,极限承载力提高约37.5%,且采用桁架筋连接件的墙板整体性能更好,可减少因滑移现象产生的抗弯刚度折减;当连接件直径相同时,GFRP竖筋墙板与钢筋竖向连接件墙板相比,极限承载力提高约8.0%。

600米级超高层钢结构节点可实施性设计重点探讨

超高层建筑高度超过600m后,其主体结构一般采用巨型框架-核心筒-伸臂桁架结构体系,核心筒下部为内嵌单层钢板的组合剪力墙,巨型框架由巨型柱和环带桁架组成,有时也设巨型支撑,这些结构构件尺寸巨大,节点尤其是钢结构节点非常复杂,施工难度很大。通过对在建的3座600m级超高层建筑施工案例的分析,探讨了600m以上超高层钢结构节点的施工可行性研究要点,提出这类结构需进行可实施性设计的必要性和建议,同时指出了可实施性设计的工作重点。