预制空腔模壳免支模免振捣构造柱-圈梁一体化技术研究

传统二次结构采用分层现浇方式进行施工,存在振捣质量难以保证、外观成型质量不稳定、入模口范围内密实度较差、施工效率低、成本高等问题。研究分别采用预制免拆模空腔模壳拼接成构造柱和圈梁,在构造柱和圈梁相交部位设置连接模壳,并在形成的构造柱和圈梁模壳内部顶升自密实混凝土,从而完成构造柱–圈梁一体化施工,解决了传统施工方法存在的上述问题,故该技术具有推广价值。

部分包覆钢-混凝土组合结构设计方法及实践

介绍了一栋全预制装配式钢-混凝土组合结构多层办公楼的结构设计,主体结构采用了部分包覆钢-混凝土组合框架柱(PEC柱)与钢蜂窝梁组成的组合框架结构,楼板采用预制的局部叠合板。部分包覆钢-混凝土组合结构是一种性能优越的全装配式结构,体系新颖、性能良好、连接可靠、拼接方便、经济合理。PEC柱能充分发挥钢材和混凝土的优势,与纯钢结构相比,可以节省资金约30%,有良好的经济效益和社会效应。蜂窝梁通过实腹钢梁经二次加工组合而成,提高了刚度,在第一个孔周边加强后,能节约钢材用量20%以上,有良好的经济效益,且蜂窝孔洞中适宜设备管线穿越,可提高净空,便于设备管线安装、集成,实现设备管线与主体结构的脱离,符合装配式设备的要求。文章阐述了该结构体系特点、设计方法、注意事项等,可为国家相应标准的编制提供依据,也可为类似结构的设计提供参考。

冲击载荷对装配式钢结构梁柱节点性能的影响

梁柱节点对装配式钢结构整体性能影响很大。为研究装配式钢结构梁柱节点在冲击载荷下的性能,用Q345钢制备A、B、C、D4种梁柱节点样本,进行不同等级冲击载荷试验。用Abaqus有限元软件建立梁柱节点的有限元模型,通过梁柱节点屈服准则确定本构模型,模拟其在冲击载荷下的性能。结果表明:随循环加载次数增加,样本A、C的强度退化系数均小于0.5,峰值载荷分别为166.75、165.95 kN,极限载荷分别为176.5、177.2 kN,屈服位移分别为40.8、41.2 mm。样本B、D的强度退化系数最高为0.85、0.87,峰值载荷和极限载荷低于样本A、C,极限载荷下样本A的应力分布最均匀,端板厚度对梁柱节点的影响较大。

基于OpenSEES的FRP加固装配式梁柱节点抗震性能研究

为研究FRP加固对装配式梁柱节点及整体框架结构抗震性能的影响,本文基于OpenSEES有限元程序,建立了某装配式梁柱节点的有限元计算模型,以相关试验为基础,比较验证了所建有限元模型的可靠性。同时选用合适的FRP约束混凝土本构关系来表征FRP对混凝土性能的提升作用,设计3种装配式梁柱节点FRP加固方案,并通过有限元数值模拟,分析比较了节点承载力、滞回曲线和位移延性的差异,考察了FRP包裹层数等因素对节点承载力的影响。随后对装配式框架结构设计了3种FRP加固方式,并选取3条地震波进行结构动力时程分析以考察结构抗震性能。结果表明:FRP环向包裹加固及纵向加固能分别有效提高节点的延性能力和承载能力;FRP加固的装配式框架结构具有更好的延性及耗能能力,能有效增强结构的整体抗震性能,为装配式结构FRP加固设计提供参考。

考虑SSI效应的设圈梁构造柱农村民居振动台试验研究

设圈梁构造柱是提高农村民居整体抗震性能的重要措施之一。文章以设圈梁构造柱的砌体结构形式农村民居为对象开展了考虑土-结构相互作用(SSI)的振动台试验,试验的结构模型采用1/4缩尺比例制作,并放置在地基土模型之上。地震波选取为1条天然地震波和2条人工地震波,输入的地震波幅值分别为0.1g(7度)、0.2g(8度)0.4g(9度)。试验结果表明:0.4g(9度)地震作用下,结构模型仅纵墙的门窗洞口四角出现细微裂缝,破坏状态为基本完好,说明设圈梁构造柱的农村民居抗震性能良好;随着地震作用增大,结构模型的加速度放大系数呈逐渐减小的趋势,层间位移反应呈缓慢增大的趋势;当地震作用较大的时候,应适当考虑SSI效应对土层到结构加速度传递系数具有一定程度降低的影响。

钢结构梁柱节点研究现状及改进技术分析

【目的】装配式钢节点的强度对结构整体的抗震性能有重要影响,因此需要研究节点的优化形式。【方法】分析目前装配式结构梁柱节点的发展现状,提出一种可修复摩擦型耗能节点,对该节点的构造形式、工作机理和创新点进行简要阐述,通过拟静力试验得到节点荷载-位移滞回曲线,分析其抗震性能。【结果】结果表明,该节点可以将地震作用产生的损伤集中在连接区,实现核心区塑性铰外移,并且可以通过滑移板摩擦和钢质铰转动提高节点耗能能力,震后通过更换连接区滑移板实现节点修复。【结论】研究成果能够为可修复钢框架节点的设计提供一定的参考。

体育馆超长环形混凝土圈梁-Y型钢柱的组合结构施工技术

为保证体育馆超长环形混凝土圈梁-Y型钢柱的组合结构的施工质量和施工工期,从预埋型钢支座节点的研制、节点与Y型钢柱构件加工拼装方法、混凝土浇筑施工部署三个方面进行阐述。结果表明,通过在场外完成节点型钢部分的组合,再焊接长短钢筋的方法进行制作,制作完成后直接吊装的方法,充分利用了场外制作空间,避免在节点狭窄空间进行加工与安装,具有缩短工期、保证结构质量、可操作性强的优点;优化整体的混凝土施工部署,保证了超长环形圈梁的施工质量,避免了超长圈梁设置施工缝,确保了结构受力可靠。

装配式梁柱内套筒组合螺栓连接节点的力学性能试验研究

为深入研究装配式梁柱内套筒组合螺栓连接节点力学性能,进行了3个十字形1/2缩尺比例节点试件在低周往复荷载作用下的试验研究,对节点的破坏模式、滞回性能、刚度退化、节点核心区剪切变形、弯矩-转角关系曲线等进行了分析.研究结果表明,在低周往复荷载作用下节点的破坏模式主要表现为对穿螺栓被拉断,外伸端板屈曲,柱壁凹屈,柱壁间连接焊缝断裂;上段柱对穿螺栓往复滑移造成的塑性变形集中在柱壁及外伸端板区域并形成塑性铰,节点具有一定的耗能能力,受对穿螺栓贯穿柱壁连接效应影响,在往复荷载作用下出现"对称凹屈"现象;随内套筒厚度增加,节点核心区剪切变形减小,抗剪刚度增加;节点具有一定的转动刚度,表现出半刚性节点性质.提出的装配式梁柱内套筒组合螺栓连接节点可以实现上柱与下柱、梁与柱全装配式连接.

福建省农村房屋抗震性能调查与现状分析

以福建省农村住宅建筑结构为研究对象,在现场采集该省村镇房屋基本资料的基础上,围绕课题"如何提高农村住宅抗震性能",分析了框架结构、砖砌体结构、底框结构、石砌结构、砖木结构和土木结构房屋等在建筑结构设计和施工方式方面所存在的问题,提出了加强农村建筑抗震的相应措施,为福建省农村建筑抗震性能评估提供了参考标准,同时向农村普及建筑结构设计基本常识、建筑结构抗震知识也提供了资料。

尼泊尔自建RC框架结构的抗震能力分析

2015年8.1级尼泊尔郭尔喀地震对尼泊尔北部民居造成了较大的破坏.与采用砖木、砖石、土坯结构等结构形式的传统民居相比,当地常见的含砌体填充墙的自建钢筋混凝土(RC)框架结构的震害相对较轻.通过静力弹塑性分析方法,从抗侧承载力、延性和抗震能力指数等方面,对比了这一结构体系和按照我国抗震规范设计的约束砌体结构的抗震能力.针对不同层数结构的分析结果表明,在结构整体布置、层数和用钢量大致相同的条件下,与我国不同设防水平下的约束砌体结构相比,尼泊尔自建RC框架结构均表现出更好的延性性能,但其综合抗震能力随着楼层数的增加而显著降低.对3、4层的结构,其抗震能力甚至高于按我国8度设防的要求设计建造的约束砌体结构,但对5、6层的结构,其抗震能力则远远低于后者.

装配式方钢管柱 - H型钢梁节点抗震性能研究

提出一种通过槽钢-盖板连接的装配式方钢管柱-H型钢梁连接节点,对足尺试件进行了低周往复加载试验和数值模拟,讨论了外伸槽钢长度、盖板厚度对节点性能的影响,分析节点的破坏模式,对比分析节点的承载力、滞回性能、耗能能力、延性以及刚度退化等抗震性能指标。研究结果表明:试件通过盖板与槽钢间的滑移和盖板屈曲实现耗能,且能达到塑性铰外移的目的;通过增加连接盖板厚度,节点承载力提高了49.95%,而延性降低18.45%;而增加外伸槽钢长度对节点的承载力和延性影响较小。节点的梁柱相对转角均超过0.035 rad,等效黏滞阻尼系数均大于0.3,表明该新型装配式节点具有较好的抗震性能。

钢管混凝土柱与型钢梁装配式节点抗震试验

为了研究一种新型钢管混凝土柱与型钢梁装配式节点的抗震性能,对不同参数的节点进行低周往复循环加载试验.节点均经历弹性、塑性和极限破坏三个阶段,且为环板与钢梁翼缘的连接处破坏.对比分析表明:节点的轴压比越大,承载力越低;环板越宽,承载力越高;方形环板比圆形环板承载力更高;垫板对节点试件的承载力有提高作用.钢管混凝土柱与型钢梁装配式节点设计合理、传力明确、承载力高、构造简单、施工方便,是一种值得推广的组合装配式节点形式.

钢管柱环梁梁柱节点施工技术

天津于家堡金融区起步区03-04地块工程地下室钢管柱环梁梁柱节点共206个,施工中通过优化节点并借鉴梁柱节点加腋做法综合分析后,采用钢管柱环梁梁柱节点四边形加腋做法施工达到了设计要求,节约了施工工期、提高了施工质量,取得了良好的经济效益和社会效益,重点介绍了钢管柱环梁梁柱节点四边形加腋施工工艺。

带环梁的方钢管约束钢骨混凝土柱-钢梁节点滞回性能有限元分析

设计了两类不同钢骨形式带环梁的方钢管约束钢骨混凝土柱-钢梁节点,运用ABAQUS有限元软件建立了该节点的数值分析模型。分析了此类节点的滞回性能、应力分布及破坏形态,考察了外钢管径厚比、内钢骨形式、节点区高度、混凝土强度及轴压比5个参数对该节点抗震性能的影响。结果表明:该类节点滞回曲线饱满,耗能性能良好,且应力分布及破坏形态符合抗震设计中"强柱、弱梁、节点更强"的要求,为今后该类节点的设计和研究提供了理论支撑。

节点域构造不同的外加强环式梁柱异型钢框架节点有限元分析

目的找出节点域处不同构造特征对节点的塑性铰的发展情况、破坏特征和抗震性能的影响规律.方法利用有限元软件ABAQUS建立了外加强环式箱型柱-H梁异型钢框架节点的三维有限元模型,对框架节点的节点域处设置不同面积的外加强环板进行建模分析.结果外加强环式箱型柱-H梁异型钢框架节点在节点域1屈服后,在外加强环转角处形成塑性铰,避免了梁端焊缝的开裂,提高了节点的耗能能力.三种节点连接形式的滞回环大而饱满,采用全环板、3/4环板和1/2环板的等效黏滞阻尼系数分别为0.409、0.455和0.379.结论该类异型节点在不同节点连接方式下都具有良好的延性性能、耗能能力和抗震性能,在实际工程应用的设计和施工中建议采用3/4环板.

短周期村镇砌体建筑振动特性实测与抗震性能分析

汶川地震、玉树地震造成大量建筑破坏倒塌,其中村镇自建建筑中单层、双层砌体尤为严重,村镇建筑抗震形势严峻。以单层层高超限、设置大开间体现典型村镇自建建筑不规则特性的混凝土砌块砌体建筑为研究对象,从了解该类结构的振动特性及芯柱、圈梁等构造措施的约束增强作用的角度出发,利用超低频测振仪开展脉动法测试结构振动特性的研究,测试结构第一自振周期位于设计反应谱上升段,而非平台段;基于有限元平台建立三维精细化模型,采用子空间迭代算法进行模态提取,与振动实测对比误差在7%以内,且振型相似;在此基础之上扩展分析,讨论芯柱、圈梁等构造措施对结构动力特性影响;并进行反应谱分析、弹塑性时程分析,预测结构损伤破坏模式,可为同类砌块砌体动力特性和抗震性能评价提供借鉴。

薄钢板PEC柱-削弱截面钢梁框架层间抗震试验研究

为研究薄钢板组合PEC柱(强轴)-削弱截面钢梁组合框架的层间抗震性能,设计制作1榀组合框架中间层子结构1∶2缩尺试件并对其进行水平循环往复荷载抗震试验.基于试验现象和测试数据整理,得到了试件破坏模式与滞回特征曲线,并对试件水平抗侧刚度、耗能性能和变形模式等进行了分析.研究结果显示:采用梁端截面削弱方式可通过梁端塑性铰形成位置偏离节点区以满足"强节点"的抗震要求;试件整体与层间中间层位移延性系数分别大于4.05和4.81,对应等效粘滞阻尼比最大值分别为0.288和0.286;试件结构水平抗侧刚度沿高度均匀分布,侧移变形呈理想倒三角弯剪型侧移变形模式;试件结构破坏模式为梁端削弱截面充分屈服形成塑性铰的理想塑性破坏机构,且其承载力下降到极限承载力85%时,对应试件整体与层间侧移角分别为0.043 3 rad和0.039 4 rad,相应超过框架结构大震层间侧移限值0.035 0 rad,说明试件结构具有良好的抗震延性.

构造柱圈梁抗震体系砌体平房振动台试验研究

为研究在西藏当雄高烈度区农牧民安居工程中,拟建的采用圈梁构造柱抗震体系的单层混凝土砌块房屋的抗震性能,并探讨内横墙和打包带加固等对房屋抗震能力的影响,进行了2个相似比例为1/3模型的振动台对比试验,模型分别是无内横墙单层砌体结构模型和有内横墙且墙体用打包带进行加固的单层砌体结构模型。试验测试了结构模型的动力特性及其在不同地震作用下的加动力响应。试验结果表明：采用构造柱圈梁抗震体系的房屋,可达到村镇建筑9度抗震设防目标,基本符合建筑抗震三水准设防的要求;如若房屋再增加内横墙或墙体采用打包带网加固,抗震抗倒的能力更强。试验结果可为当雄高烈度区农牧民安居工程的房屋抗震加固、设计和施工提供参考依据。

软土地基上带圈梁构造柱砌体结构的非线性有限元分析

本文对软土地基上带圈梁构造柱的砌墙体进行了非线性有限元全过程分析。根据砌体、混凝土和钢筋各自的本构关系，采用八结点等参元有限元进行求解。在分析过程中，考虑砌体出现的开裂与开裂过程中的应力迁移，讨论了各种工况对墙体的内力分布带来的影响。

装配式梁柱铰接钢框架-屈曲约束钢板剪力墙体系抗震性能有限元分析

将梁柱铰接钢框架与屈曲约束钢板剪力墙相结合是一种新型的抗震结构体系。铰接框架体系承担竖向荷载,屈曲约束钢板剪力墙体系承担水平荷载,受力明确,构造简单,更适合装配化施工及建筑工业化要求。为研究该体系的动力特性和抗震性能,采用有限元软件进行弹性分析和动力时程分析,并与刚接框架-屈曲约束钢板剪力墙体系、刚接框架-普通钢板剪力墙体系进行比较。分析时屈曲约束钢板剪力墙采用混合"4-6"杆系模型进行模拟。分析结果表明,该体系在8度(0.2g)抗震设防烈度下具有良好的抗震性能,能够满足"三水准"的抗震设防要求,但在8度(0.3g)抗震设防烈度时,底层柱端出现塑性铰。当梁柱截面相同时,刚接框架的基底剪力较大且底层柱过早出现塑性铰。因此,铰接框架-屈曲约束钢板剪力墙体系表现出更优良的动力性能。