基于带肋角钢的装配混凝土柱-钢梁连接节点抗震性能试验研究

为研究基于带肋角钢的装配混凝土柱−钢梁连接节点的抗震性能,设计制作4个框架中部十字型梁柱节点试件并进行拟静力试验研究。分析梁柱截面尺寸,梁端螺栓数量以及角钢尺寸等因素对承载力、耗能能力、强度退化、刚度退化、延性以及破坏模式的影响。研究结果表明:低周往复荷载作用下该类型节点的破坏模式以混凝土核心区受剪破坏为主,同时角钢加劲肋及钢梁发生了不同程度屈曲。试件滞回曲线呈现出与现钢筋凝土节点相似的捏缩现象,试件延性及耗能能力略高于钢筋混凝土节点。所有试件强度退化系数变化幅度较小,在0.8~1.0之间。该节点具有良好的承载力,耗能能力以及延性,但需要对节点核心区混凝土承载力进行进一步优化。

全预紧组合结构液压机临界预紧力的分析与计算

整体性是全预紧组合结构液压机本体设计的关键和共性问题。本文以某厂120 MN全预紧组合结构自由锻造液压机为研究对象,通过数值模拟和1∶15模型实验测试,分析了液压机上横梁和立柱弯曲变形与机架整体性之间的关系,揭示了上横梁和立柱的弯曲变形对机架整体性的影响规律。研究结果表明,上横梁与立柱的弯曲变形对全预紧组合液压机本体结构的整体性的影响是一个不可忽略的重要方面。通常情况下,若忽略弯曲变形的影响,临界预紧力计算值明显偏小,不能满足满负荷工况对液压机整体工作性的技术要求。通过引入弯曲变形加权因子,建立了考虑弯曲变形的全预紧机架临界预紧力计算公式,且与实测结果吻合良好。

装配式不对称混合连接框架结构设计方法研究

结合我国抗震设计规范的性能化设计理论,建立了基于迭代变形的不对称混合连接框架抗震设计方法。初步结构设计主要环节有梁柱连接截面的抗弯和抗剪设计、预制构件的设计及梁柱节点核心区的抗剪设计。结构在大震下的变形验算采用DRAIN-2DX程序建模进行Pushover分析,并判定结构的抗震性能,给出一个不对称混合连接框架设计实例的抗震设计详细过程,设计的框架实际抗震性能达到了"大震可修"的水准。必要的构造设计保证了梁端截面的延性和柱端截面的转动能力。

基于Pushdown方法的全装配式混凝土框架结构抗连续倒塌研究及灵敏度分析

通过非线性静力Pushdown分析及灵敏度计算方法,对影响多层装配式混凝土框架结构抗连续倒塌性能的不确定性参数进行评估。首先以某牛腿-插销杆-角钢连接形式的全装配式混凝土框架子结构静载试验研究为基础,利用OpenSees有限元软件对该试验过程进行数值模拟,计算所得的结构荷载-位移曲线及失效模式均与试验结果较好吻合。在此基础上,对试验过程中的插销杆失效模式进行了参数优化分析,结果表明可通过增大螺杆直径或采用高强螺杆等方式增强插销杆的抗剪强度,从而有效提高结构二次防倒塌能力;其次,设计了一榀四跨七层的全装配式混凝土框架结构及相应的现浇结构,分别对拆除首层中柱和边柱两种不同失效工况下剩余结构的抗连续倒塌性能进行了非线性静力Pushdown计算;并通过选取包含荷载、材料以及结构几何尺寸等在内的15个不确定性参数,利用Tornado图形法对各不确定性参数的灵敏度进行了分析。结果表明,在中柱和边柱失效工况下,该多层全装配式框架结构在压拱阶段的极限承载能力分别较现浇结构低约18.5%和22.8%左右;同时纵筋屈服强度、混凝土抗压强度、楼面恒荷载、活荷载及梁纵筋截面积等不确定性参数对采用该连接形式的整体结构抗连续倒塌性能影响较大,而混凝土弹性模量、柱纵筋截面积、纵筋弹性模量、箍筋截面积以及梁宽尺寸等参数不确定性对结构性能影响相对较小,在结构设计阶段可忽略其变异性造成的影响。

某高层办公楼装配式结构方案选型分析

针对目前装配式建筑普遍存在的钢筋碰撞严重、现场满堂支撑等引起的施工效率低的问题,提出了全装配式钢-混凝土混合框架结构体系。该体系采用预制混凝土柱、预制梁柱节点和钢梁,预制柱和预制节点采用套筒灌浆和灌浆金属波纹管连接,预制节点内预埋钢骨,通过钢牛腿与钢梁连接,楼板采用钢筋桁架楼承板,实现了免模少撑全装配式施工。以某高层办公楼为例,重点对装配整体式混凝土框架结构(PC)、装配式钢框架结构(PS)和全装配式钢—混凝土混合框架结构(PCS)三种方案进行结构分析和经济成本分析。分析结果表明,三种体系在结构计算整体指标相当的情况下,PCS体系与PC体系相比施工工期节省65天,成本相当;与PS体系相比成本缩减40%左右,施工工期相当。相比之下,PCS体系施工快捷、经济合理、工业化程度高,适合在装配式公共建筑的大面积推广。

预制全装配式混凝土框架结构施工技术探讨

在预制全装配式混凝土框架结构的施工中,施工技术起着重要作用,但是,目前施工技术的应用存在不足,为克服这些问题,应采取有效的质量管理方法,采取多种施工措施,改善框架结构的设计组织,对框架的技术施工计划应强调并实施管理。提高施工工人综合素质与专业水平,加强预制全装配式混凝土框架结构的施工管理。

新型装配整体式混合框架结构技术与应用

发展装配整体式建筑是实现建筑工业化的重要方向和途径。在国内外相关研究成果基础上,提出一种新型抗震节能结构——装配整体式混合框架结构。本文对预制约束混凝土柱、钢筋混凝土组合梁、预制板制作过程,以及柱-柱、梁-柱、板-板连接方式及特性进行阐述分析,并提出装配整体式混合框架结构前期设计阶段、预制构件生产阶段、装配整体式施工阶段各环节关键节点质量控制要点。实际工程应用表明,新型装配整体式混合框架结构具有节能环保、节省材料及劳动力、减少施工工期等优点。