考虑结构空间约束的现浇楼盖梁跨中受弯性能试验

为研究结构空间约束导致现浇钢筋混凝土楼盖梁跨中受弯承载力超强的机制,以楼盖梁在结构中的空间位置和配筋率为变量,设计12根上部架立筋不伸入支座的楼盖梁试件并开展跨中受弯静力试验,并基于建立经典混凝土理论的试验方法进行了4根简支梁对比试验。对梁试件破坏形态、承载力、变形能力、轴向伸长进行研究,结果表明:楼盖梁试件承载力与按受弯构件计算承载力之比为1.57~2.77,与相应矩形简支梁试件和T形简支梁试件承载力相比均有较大提高,超强程度与配筋率成反比;与简支梁试件相比,楼盖梁试件跨中截面破坏形态未因轴压力而发生显著改变,但楼盖梁试件延性降低;楼盖梁试件轴向伸长随挠度的增大而增大。将楼盖梁视为压弯构件,提出根据楼盖梁试验峰值荷载确定相应轴力和弯矩的方法。计算结果表明,楼盖梁试件跨中截面压弯状态弯矩与受弯状态弯矩的比值为1.28~2.19。楼盖梁试件有限元数值模拟结果表明,随着楼盖梁截面包含的楼板范围增大,轴力沿梁跨分布趋于均匀。

轻钢龙骨防火组合楼板梁板节点连接试验研究

轻钢龙骨防火组合楼板是一种新型的装配式楼板,因为自重较小,同时具有较大的承载力,板底板顶附层为防火楼板,具有较好的防火能力,该种楼板作为简支板直接放置于工字钢梁上,支座处无法传递负弯矩,因此在梁顶支座处会出现一条通缝,严重影响使用效果,同时简支板体系也不符合抗震规范的要求。本文提出一种新的支座处梁板节点连接方式,目的是通过合理连接,实现支座处能够传递负弯矩,由简支变为固结。试验采用液压千斤顶对试件施加静荷载,对11个全比例节点连接试件进行研究,考虑连接件搭接长度、连接件厚度、连接所用的自攻螺钉(螺栓)的数量,以及连接件尺寸对梁板连接节点承载力和挠度的影响,并对节点连接件与C型轻钢龙骨之间的变形协调能力做出了分析。研究表明,本文提出的以Z型钢为连接件的梁板节点连接方法安全可靠,可实现该新型楼板的双跨以及多跨连接。

RC框架梁端负弯矩纵筋部分置于梁侧楼板对性能的影响及构造问题分析

为适应建筑多功能、大跨度、重荷载、高抗震的发展要求,框架梁端部负弯矩纵筋配筋率通常较高,节点区钢筋过于密集,混凝土施工质量不易保证,对结构综合性能有不利影响。先对梁端负弯矩纵筋部分设置于梁侧楼板内(简称APNRFS)的布筋方式进行阐述,然后基于试验结果分析探讨了该配筋方式对结构性能带来的变化及相关构造问题。研究表明:梁端采用APNRFS布筋方式一般不会降低框架梁的承载力;梁端的弯曲变形能力和结构抗震性能有一定提高;移至板内的梁负筋布置宽度宜小于有效翼缘宽度范围;移至板内的梁端负筋宜同时兼作楼板负筋;横向分布筋参与受力,设计中应适当增配。

双向密肋楼盖的计算及设计探讨

在双向密肋楼盖的设计中采用弹性板对楼板进行计算分析,但与实际密肋楼盖结构相比,常用软件的计算模型在柱帽区域的计算假定存在重复考虑柱帽厚板与框梁重叠区域、板柱连接区与梁柱连接区重叠区域的问题。针对该问题,对密肋楼盖柱帽区域建立了多种不同计算假定的计算模型,分析了各模型对楼盖构件内力的影响,结果表明:考虑这些计算假定上的差异后,会导致与柱帽区域相连接的构件内力计算结果产生极大的变化。设计中应充分关注这些差异带来的影响,避免出现结构安全问题。此外,对密肋楼盖采用将柱帽格构化为等代梁的分析方法,能够避免过高估计柱帽承载能力,计算结果合理,且能方便对柱帽进行配筋设计。

地震作用下掉层钢框架结构抗倒塌能力分析

采用PERFORM-3D程序对掉层钢框架结构进行了抗震倒塌能力研究。考虑不同的掉层情况和结构措施,设计了2个普通钢框架结构模型和4个掉层钢框架结构模型(其中2个模型带拉梁加强),利用增量动力分析方法对上述钢框架模型进行了易损性分析和抗震倒塌能力评估。结果表明,掉层钢框架结构的抗震倒塌能力与掉层数关系不大;采用拉梁加强的掉层钢框架,上接地侧的抗震倒塌能力和抗震倒塌安全储备性能有所提高,但掉层侧的抗震倒塌能力和抗地震倒塌安全储备降低;增加拉梁的数量对该类结构影响不大,但会改变其破坏模式;上接地侧倒塌模式下,上接地一层是上接地侧最薄弱的楼层;掉层侧倒塌模式下,上接地二层是掉层侧最薄弱的楼层。

龙骨结构对体育木地板的冲击吸收率性能研究

为了深入研究龙骨结构参数对体育木地板冲击性能的影响,对不同龙骨结构、材料的体育木地板进行冲击吸收率比对分析。结果表明:体育木地板的结构对冲击吸收率有显著影响,龙骨结构的差异会导致冲击吸收率的变化,冲击点位因龙骨位置影响体育木地板的冲击吸收率。实木龙骨结构的体育木地板冲击吸收率普遍优于LVL龙骨结构。单层实木龙骨和单层LVL龙骨的平均冲击吸收率分别为56.1%和54.9%,双层实木龙骨和双层LVL龙骨的平均冲击吸收率分别为55.3%和54.4%。体育木地板龙骨上的冲击点位低于无龙骨位置的冲击点位,双层龙骨体育木地板的龙骨交叉冲击点位的冲击吸收率最低,对双层龙骨结构的冲击吸收率整体结果影响较大,龙骨结构是影响体育木地板冲击吸收率的关键因素之一。

简谐荷载作用下井字梁楼盖动力特性试验研究

以某工业厂房井字梁楼盖在大型动力设备运行时存在的异常振动问题为例,提出了增加井字梁高度、增大楼板厚度2种减振加固方案,通过缩尺模型试验研究了简谐荷载作用下不同加固方案对井字梁楼盖结构的减振效果,并通过有限元分析软件ABAQUS的数值模拟对缩尺模型试验结果进行了验证。结果表明,2种加固方案均能降低楼盖结构的竖向振动,其中增加井字梁高度比增大楼板厚度的减振效果更加显著。

结构空间约束对钢筋混凝土梁受弯性能的影响

为探究结构空间约束对框架结构屈服机制的影响,借助多尺度数值方法,建立了具有不同边界条件的钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁模型.定量分析了端部约束及添加现浇楼板对RC框架梁刚度和受弯承载力,即试件所能承受的最大弯矩的影响,揭示了端部约束及现浇楼板对RC梁弯曲机制的影响机理.此外,对各国规范计算的受弯承载力进行对比分析.结果表明,结构空间约束会影响RC框架梁的破坏形态.固支梁的刚度和受弯承载力显著高于简支梁,固支梁的受弯承载力和刚度最高可达简支梁的3.06倍和4.10倍.添加现浇楼板可显著提高梁的受弯承载力与刚度.各国规范可准确地计算简支梁的受弯承载力.然而,计算的固支梁及楼盖梁的受弯承载力极其保守,剪跨比为5.0的固支加板梁的受弯承载力模拟值分别是中国、美国和加拿大规范值的6.25倍、6.76倍和6.06倍.

深部开采环境下底板隔水关键层深梁力学分析

【目的】随着矿井开采深度增加,来自高承压岩溶水威胁增大,导致煤层工作面出现涌水、突水等水害现象,分析深部开采环境下煤层底板隔水关键层抵抗水压力强度是解决这一现象的重要内容之一。【方法】为解决此问题,将隔水底板简化为岩梁模型,并运用深梁理论解决深部开采突水预测中的岩梁模型问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,根据深梁弯曲力学特点,结合前人研究成果,将深梁条分成浅梁,通过弹性力学单根浅梁受力分布形式假定层间挤压应力σy为三次函数,给出深梁弯曲应力求解的条分技术,并将计算结果与弹性力学解、FLAC3D模拟结果进行对比。【结果和结论】结果表明,深梁条分解得到的应力及位移与数值解结果趋势更为接近,计算结果更为精确,相对误差均在10%以内,同时,随着条分层数增加,精度也增加,但提高幅度逐渐降低,因此,工程应用中针对深部岩梁模型条分到一定程度即可;随着高跨比不断增加,精度误差也在增加,说明条分层宽度不宜过大,否则造成误差增加;底板隔水关键层实例表明,当隔水关键层高跨比大于0.2时,为典型的深梁问题,常规弹性力学的最大拉应力求解结果误差较大,相对误差达到40.6%,给正确判定关键层突水危险性带来不利影响,此时采用深梁条分法求解应力精度较高,可为深部煤层底板突水预测研究起到重要的指导作用。

装配式框架结构中预制梁叠合层预制保护层免高空支模施工技术

装配式建筑中预制梁安装通常会存在叠合层上部钢筋碰撞的问题,同时由于预制梁与预制板叠合层交接位置需支设侧模封闭,常常造成工期延误,高空支模施工也增大了安全风险以及施工成本。为解决装配式框架结构中预制梁叠合层上部钢筋碰撞以及侧模难封闭等问题,本文以D市QZ项目为例,基于文献调研和实际项目研究,提出了一种预制梁叠合层预制保护层免高空支模施工技术,解决后期封闭预制梁叠合层与预制板交接位置在现场高空支模的难题,同时缩短了安装预制梁后节点处理钢筋错位碰撞的时间。该方法不仅节约了施工工期和成本,同时提高了整个施工工程的安全性,以期为相应装配式工程项目提供参考借鉴。

通号电化科创大厦超限高层结构设计

通号电化科创大厦结构高度121.35m,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系。结构设计采用了钢管混凝土外框柱、密肋楼盖及双连梁以达到更优的建筑使用空间。结合地层情况及摩擦型桩基的特点,基础设计采用了考虑桩土共同作用的设计思路,分别通过国内规范考虑承台效应的方法及参考国外文献的方法对桩土分担比例做了计算并按其结果进行了应用。本工程有多项不规则项,为超限高层结构。采用YJK和ETABS软件对结构进行了静力弹性分析,两种软件的分析结果较为吻合且均满足规范要求。采用Perform 3D软件对结构进行了罕遇地震下的动力弹塑性分析,根据分析结果对结构在罕遇地震下的抗震性能进行了评估,结构能够满足罕遇地震下预期的抗震性能目标。钢管混凝土柱与混凝土梁的连接节点为本工程的关键节点,针对该连接节点以往做法存在的问题,本工程设计了一种开大孔的连接节点并进行了节点有限元分析,结果表明节点具有一定的安全储备。最后,对密肋楼盖的建模模拟情况及计算结果进行了讲述。

深圳京基东滨时代大厦超限高层塔楼结构设计

深圳京基东滨时代大厦塔楼为框架-核心筒结构,结构高度194.35m,属于超B级高度的超限高层建筑,四角及南北两侧均设有L形墙或一字形墙与框架梁平面外相接。为满足建筑功能需求,2层取消了大量楼板和外框架与核心筒相连的框架梁,形成跃层柱。41层东西两侧外框柱均往内收进,需设置托柱转换梁。以上难点增加了结构设计难度。采用性能化设计,有针对性地对关键部位采取相应的加强措施,并对特殊部位进行专项分析,如L形墙或一字形墙等特殊墙体、跃层柱、托柱转换梁等。通过弹塑性动力时程分析考察整体结构的抗震性能。计算结果表明:该结构抗震性能均能达到设计的预期目标。

正交异性钢桥面板横梁切口裂纹的Lamb波监测分析

为探究钢桥面板横梁切口裂纹的Lamb波技术监测效果,设计了2个钢桥面板足尺模型,通过循环加载使其横梁切口处发生疲劳开裂,利用Lamb波监测裂纹扩展情况,进而从波信号中提取标准化特征,用于评估裂纹扩展.建立并验证了钢桥面板有限元模型,进行了裂纹长度、传感器位置等各种参数分析,以确定最佳传感器布置.试验结果表明:当裂纹扩展长度与波传播路径垂直时,标准化特征增大;当两者路径平行时,标准化特征减小.参数化分析结果确定了切口处裂纹监测的最佳传感器位置,建议在选定横梁切口区域,预先布置1个激励器和4个接收器,激励器位于距切口50 mm处,接收器位于距离切口50 mm处或距顶板50~100 mm处.

基于车桥耦合振动的连续梁桥动力特性研究

为获取连续梁桥在行车荷载作用下的动力特性规律,基于虚功原理,建立了24自由度典型四轴拖挂车动力学模型。采用模态叠加法建立三跨连续梁桥动力特性模型,通过模态综合法建立了车轮-桥面间的力学和位移耦合关系。组建了四轴拖挂车和连续梁桥动力耦合分析模型,通过逐步迭代法建立了车桥耦合时变矩阵方程。以某三跨连续梁桥为工程示例,进行车桥耦合动力特性的敏感性分析,重点分析了车辆行车速度、桥面不平度和车辆载重变化对桥梁关键位置处的动力响应影响。结果表明:随着行车速度的增大,桥梁竖向位移时程响应曲线整体呈增大趋势,其中边跨跨中竖向位移幅值增幅相对较小,为3.40%,中跨跨中竖向位移幅值呈先减小后增大的变化趋势,最大增幅为7.10%;随着桥面状况的恶化,桥梁边跨跨中和中跨跨中截面的竖向位移响应增幅相对较大,分别为38.60%和54.95%,为桥梁动力响应的主要敏感参数;当车辆载重相对较小时(从空载至40%满载),桥梁位移动力响应变化较为敏感,但随着车辆载重增长率的逐步增大,桥梁动力响应结果对车辆载重的敏感性逐步降低。

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。

中小学校大跨操场屋面结构常见工程问题及新型楼盖体系介绍

随着近些年深圳中小学校建筑新建筑形态和功能布局的不断变化,学校使用方陆续反映新建筑中的大跨度操场屋面结构存在诸多工程问题。对此提出了相应的解决思路和办法,同时推荐了一种新的高效且高舒适度大跨楼盖结构,为该类建筑提供了一种新的结构解决方案。进一步通过实际案例的数据对比分析,说明了该结构的诸多优势,如该结构体系将大部分构件的弯剪内力转化为轴向力,使结构材料的利用率提高、工程量减少、工程造价大幅降低;又由于大部分构件的弯剪变形也转化为轴向变形,使得结构的总体变形得到较好的控制,楼盖的舒适度也有了较大的提升,因此是一种非常适合于这种大跨操场屋面的结构。为了更好地推广该结构,最后提出了该大跨结构的设计构造措施要点和避免屋面裂缝的应对措施。

框架结构肋梁楼盖工程造价影响因素研究

为分析框架结构肋梁楼盖的工程造价影响因素,文中就楼盖类型、活载大小以及柱网跨度对框架结构肋梁楼盖工程造价的影响进行分析。结果表明,所有楼盖形式的混凝土用量以及钢筋用量均随着柱网跨度的增加而不断增加;随着活载水平的提升,所有楼盖的混凝土以及钢筋用量均增加,且混凝土以及钢筋用量随柱网跨度的增加速率也有所增加。所有条件下,单位面积楼盖工程造价排序为井式楼盖>单向板>预应力楼盖>空心楼盖,且随着活载水平的增加,所有楼盖的工程造价逐渐提升。单位面积下,10kN/m^(2)活载下不同楼盖工程造价比5kN/m^(2)活载下不同楼盖工程造价的提升幅度为2%~25%。

大跨度管桁架屋盖整体提升对下部混凝土结构的影响研究

为研究张家口奥体中心游泳馆大跨度管桁架屋盖在提升过程中对下部混凝土结构的影响,分析了不同数量、不同布置方式的提升架对混凝土楼板和框架梁挠度影响。设计5种不同提升架模型,研究其受力特性。研究结果表明,提升架模型d在风荷载作用下的水平位移为其他模型的2倍,模型e 4个吊点在相同竖向荷载作用下传递至支座的轴力相差较大。提升架吊索失效不利于提升架受力,应予防治。当提升架支座反力作用于梁板时,只对受力点影响较大,对其余部位影响较小,且多受力点共同作用对梁板的影响为多个单受力点对梁板影响的线性叠加。薄弱区框架梁承受提升架支座反力时,可在梁下部加设临时钢柱支撑,加设支撑后梁最大挠度减小约50%。

加腋梁加腋板楼盖工程造价分析

文中分析了加腋尺寸对梁及板的材料用量及造价成本的影响,并对加腋梁、加腋板楼盖与单向板主次梁楼盖的工程造价进行了对比分析。分析结果表明,梁加腋长度采用4倍的梁加腋高度,即可保证经济性,与未加腋梁相比,其总造价降幅达19.8%;板加腋长度采用2倍的加腋高度,即可保证经济性,与未加腋板相比,其总造价降幅达17.3%。与单向板主次梁楼盖相比,加腋梁加腋板楼盖的单位面积所用设备造价降低幅度达21.2%,所用材料造价降低幅度达8.7%,材料和设备总造价降低幅度达10.4%。

地下车库蜂巢芯空心楼盖施工技术

结合泊里镇驻地改造施工现场情况,论述了蜂巢芯空心楼盖技术在地下车库施工过程中的应用。通过对蜂巢芯空心楼盖的施工技术要点描述,从降低工程造价;方便施工、减少模板;有效缩短施工工期;有效减少混凝土收缩裂缝;加强防水、防火性能及保温、隔声性能和抗震性能;相比一次性膜壳,蜂巢芯无脱落风险等方面分析地下车库顶板采用蜂巢芯空心楼盖的优势。