预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁承载力分析

盖梁的轻量化发展是实现全预制桥梁的必然要求。基于已有的预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁静力试验,采用有限元软件ABAQUS对试件PRC1进行数值分析,有限元计算结果和试验结果吻合较好,验证了有限元模型的可靠性。通过修改已验证的有限元模型参数,进一步分析外壳混凝土强度、纵筋配筋率和交界面接触设置对预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁力学性能的影响。基于钢筋混凝土一般构件的承载力计算方法建立试件的理论计算公式,并对提出的计算公式进行验证。研究结果表明:当外壳材料为普通混凝土时,混凝土强度等级从C35增加到C60,峰值承载力仅提高1%,而当外壳材料为超高性能混凝土(UHPC)时,峰值承载力相较C35提高了22%。纵筋配筋率与峰值承载力呈线性增长趋势,当顶部第1排纵筋直径从14 mm增加到22 mm时,峰值承载力提高了34%。交界面接触设置为绑定约束比面面接触的峰值承载力更接近试验值,且后者是相对保守的。基于钢筋混凝土一般构件建立的承载力计算方法所计算结果与试验结果和有限元分析结果吻合较好。

外壳预制核心现浇RC结构施工工艺

外壳预制核心现浇RC结构属于一种新型的装配整体式RC结构,该类型结构的施工具有其独有特点。针对外壳预制核心现浇RC结构主体施工技术要求和工艺流程特点,提出了一种专用于该结构主体装配施工的支撑系统,详细阐述了其各组成部件的功能,并介绍了该专用支撑体系的施工工艺流程。

巨型盖梁装配式建造技术研究

针对施工中遇到的在市政繁忙地段多样型巨型盖梁施工难题,采用盖梁薄壳化+工厂分段预制+现场拼装+芯部浇筑+横向张拉的技术方案,成功解决了这一难题。实施中采用模板复用,矢量调整、剪力键设置和短孔预应力固定短管工装等改进措施取得了很好的应用效果,具有一定的经济、社会效益和推广价值。

外壳预制核心现浇装配式RC梁的预制外壳抗弯承载力的试验研究

介绍了一种可用于多、高层房屋建筑的新型装配整体式RC结构体系——外壳预制核心现浇装配整体式RC结构,进行了该结构体系的RC梁的预制U形外壳的抗弯承载力试验,考察了装配整体式U形外壳的破坏模式、开裂荷载、极限承载力等力学性能及其计算方法,为实际工程应用提供了参考。

外壳预制核心现浇装配整体式结构RC梁U型外壳的制作方法

介绍了一种新型的可用于多、高层房屋建筑的装配整体式结构形式——外壳预制核心现浇装配整体式RC结构体系;对该类结构的U型RC梁外壳的制作方法及工艺进行了研究,设计并制作了U型外壳的制作模板,包括新型的外模支撑、内模安装及脱模、主筋和箍筋定位方法;并且进行了RC梁U型外壳的实际制作。

分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱的效能研究

针对国内外强震作用下钢筋混凝土桥梁RC桥墩震损普遍存在的问题,在消化和吸收国内外已有RC墩柱抗震加固成果的基础上,研制开发一种了新型RC墩柱抗震加固措施-RC墩柱塑性铰区域外包分段钢纤维混凝土(Steel Fiber Concrete,SFC)预制壳壁,选取实际桥梁中的RC桥墩为原型,通过加固前后模型RC桥墩伪静力对比试验研究,校验这种新型RC墩柱抗震加固措施的有效性,试验结果表明新型RC墩柱抗震加固措施能在不改变RC桥墩塑性铰位置的前提下实现承载力和耗能能力的提高。此外,选取不同场地条件下的典型地震动,进行实验RC墩柱加固前后的非线性地震时程反应对比分析,进一步验证新型抗震加固措施的加固效能。

考虑预应力影响的壳-弹簧模型及其在预制地下管廊纵向抗震分析中的应用

利用ABAQUS有限元软件,采用壳单元模拟管廊结构,非线性地基弹簧单元模拟土-结构相互作用,非线性弹簧单元模拟带止水橡胶的承插式接头和预应力钢绞线,提出了一种考虑预应力影响的预制地下管廊纵向抗震分析的壳-弹簧有限元模型,并基于反应位移法分析了某拟建预制地下双舱管廊在地震波作用下的内力和变形。研究表明:文中壳-弹簧模型充分反映了预制地下管廊纵向接头构造及初始装配预应力,以及地震作用下的结构真实变形及内力分布,适用于预制地下管廊的纵向抗震分析。

预制保温密肋复合壳体墙受力性能研究

针对传统的密肋复合墙体需要在孔洞区域填充砌块、不利于装配式结构高效施工的问题,提出了一种新型保温密肋复合壳体墙。这种新型墙体在孔洞区域中间填充保温苯板,两侧浇筑一定厚度的混凝土,与肋柱、肋梁和外框架形成整体。结合相关规范和材料力学理论,计算了密肋复合壳体墙的轴心受压承载力和受剪承载力,以及墙体在水平荷载作用下的侧向刚度。计算结果表明,密肋复合壳体墙的承载力和刚度均大于密肋复合墙,具有推广和应用价值。

外壳预制核心现浇装配式T型节点抗爆性研究

目的研究外壳预制核心现浇装配式结构体系在爆炸环境下的变形及力学性能,分析其在爆炸情况下的可靠性.方法建立了相同配筋率的整体现浇和外壳预制核心现浇T型节点有限元模型,进行相同爆炸荷载下的节点结构数值模拟及损害特征程度分析.结果两种不同施工工艺的T型节点钢筋应力和位移变化基本一致;新型T节点预制外壳提升了对核心混凝土的保护作用,与现浇T节点相比其损坏情况较弱;爆炸冲击波对新型T节点虽也造成了局部破坏,但未出现大面积混凝土碎裂.结论外壳预制核心现浇装配式结构具有良好的整体性和抗爆性.

沉井式预制拼装结构壳-接头模型的三维数值模拟

为了能够实现机械化竖井作业以及提高竖井施工的预制装配率,垂直竖井自动挖掘法(VSM工法)在国外许多国家开始了应用。以东方路竖井式地下停车库为背景,考虑实际管片间的接缝与错缝拼装效应,建立沉井式预制拼装结构接缝的4环壳-接头模型,并利用已有的矩形管片接头试验进行模型验证。重点研究分析在正常使用工况下3种计算位置处各环的内力分布情况、整环水平径向收敛以及纵缝相对变形等。结果发现:考虑接缝与错缝拼装的4环壳-接头模型计算出的管片环弯矩比不考虑接缝管片环弯矩的结果要小,轴力相差不大,管片环内呈现出较为明显的径向收敛差异,使得变形类似于"圆台"状。

京沈高铁北京朝阳站至五环路段全封闭声屏障结构设计

京沈高铁北京朝阳站至五环路段为降低铁路给周围小区居民带来的噪声影响,采用全封闭式声屏障体系,总长约1.8 km。对该段全封闭式声屏障设计进行深入研究,包括平面、立面布置,现浇壳板与预制壳板对比,拱肋与壳板协同作用研究,拱结构配筋方法研究,声屏障地基及基础设计等。声屏障主体采用不等跨拱式混凝土框架结构形式,采用常规设计软件计算存在较大难度,通过编程提高该类结构的设计效率;拱脚基础采用重力式挡墙形式,设置基底逆坡抵抗水平力,降低工程造价。研究提出一套行之有效的铁路封闭声屏障设计方法,解决了铁路声屏障结构设计问题。

航天铝合金深腔零件整体成形预制坯优化设计

提出航天铝合金深腔零件整体成形方法,开展预制坯优化设计。对比分析直筒和变径筒两种预制筒坯结构变形规律,数值模拟研究了底部圆角对开口球形件液压成形的影响规律。以直径D=450 mm的球形整体零件为验证对象,进行底部圆角r=60 mm的变径筒形件的液压成形试验验证。结果表明:直筒坯液压成形时,赤道位置发生破裂;变径筒坯液压成形时,当胀形压力为16 MPa即发生贴模;液压成形时,筒端口自适应补料,所以上半球的壁厚分布均匀;随着底部圆角越大,筒底部减薄越小,筒壁厚越均匀;当底部圆角为r=60 mm时,开口球壳赤道位置壁厚减薄最严重,减薄率为11.1%,球底部减薄率为9.8%,开口球壳上半球壁厚差为0.17 mm,下半球壁厚差为0.43 mm。

弹卡式预制混凝土方桩沉桩质量检测

弹卡式预制混凝土方桩是一种新型连接方式的混凝土预制桩,相关研究文献较少,如何通过检测确定新型基桩的沉桩质量十分重要。本文通过工程实例,证明在低应变检测弹卡桩桩身完整性出现疑似Ⅲ类桩的情况下,用高应变复位及复检的方法验证基桩承载力可以确定基桩的承载力,从而为这类桩基沉桩质量检测中遇到的问题提供解决方案。通过实证可得结论:对于弹卡式预制混凝土方桩的质量检测,如低应变检测出现Ⅲ类桩的情况,应用高应变法复位并复检验证,对于符合设计承载力要求的基桩,低应变检测方法不再作为判定基桩桩身完整性的依据。

预制管廊在断层错动下响应分析

本文研究断层错动下预制地下管廊的变形规律及损伤机理。采用混凝土塑性损伤本构模拟管廊,非线性弹簧单元模拟企口接头和预应力钢绞线,基于ABAQUS软件,建立穿越断层预制双舱管廊三维壳-弹簧模型,进行断层错动下管廊响应分析并提出抗震措施。研究表明,45°正断层错动下管廊顶板易发生拉压损伤,侧板易发生受压损伤;45°逆断层错动下管廊侧板易发生受压损伤。在90°断层错动下,管廊结构变形更集中在断层附近,侧板易发生拉压损伤。提高钢绞线截面积和替换断层附近土体是抵御断层的有效抗震措施。研究结果对于断层错动下地下管廊的抗震设计具有一定参考价值。

外壳预制核心现浇装配式T型钢筋混凝土节点抗震性能试验研究

该文以研究外壳核心现浇预制装配式钢筋混凝土T型边节点的抗震性能为目的,制作一个新型装配式边节点和一个现浇边节点,开展两个T型节点抗震性能的低周反复试验,考察并分析比较采用两种不同施工方法的T型边节点的破坏形态、滞回特性、位移延性、能量耗散、刚度退化等抗震性能,研究表明新型装配式T型节点与RC现浇T型节点相似,具有良好的整体性和抗震性能,可以满足RC框架结构的抗震设计要求。

外壳预制核心现浇RC梁抗弯承载力的试验研究

制作了4根外壳预制核心现浇装配整体式矩形、T形截面RC梁及对比梁,进行了RC梁的抗弯承载力试验研究,分析比较两类RC梁的荷载-挠度特性、开裂荷载和极限承载力,研究表明:新型装配整体式RC梁与整浇RC梁具有相同的抗弯承载力特性,即具有很好的整体性和延性;基于试验研究,进一步探讨装配式RC梁开裂荷载、极限承载力的计算理论,为装配整体式RC梁的设计提供参考。

外壳预制核心现浇装配式RC柱抗震性能的试验研究

该文以研究外壳预制核心现浇装配整体式RC柱的抗震性能为目的,制作预制外壳、2个新型装配式RC柱和1个对比整浇柱,开展抗震性能试验;考察两类RC柱的破坏过程、破坏模式、荷载-位移滞回曲线、主筋及箍筋的应变发展特点,探讨3个RC柱的耗能及延性特点,研究表明外壳预制核心现浇装配整体式RC柱具有与整浇RC柱相同的整体性和抗震性能。研究成果可供新型装配式RC柱设计应用参考。

外壳预制核心现浇装配整体式RC梁抗剪性能的试验研究

该文以研究外壳预制核心现浇装配整体式钢筋混凝土(RC)梁的抗剪性能为目的,制作了2根新型装配整体式RC梁和1根现浇RC梁,开展了RC梁的抗剪承载力试验,考察新型装配整体式RC梁的荷载-挠度关系、开裂荷载、极限承载力、箍筋应变发展特点及破坏模式,并与现浇RC梁的抗剪性能进行比较,试验研究表明:新型装配整体式RC梁与整浇RC梁具有完全相同的抗剪承载力特性;进一步探讨新型装配式RC梁的极限抗剪承载力计算理论,为装配整体式RC梁的设计提供参考。

基于分层壳的装配式剪力墙抗震性能模拟分析

预制装配式混凝土结构在我国得到了大力发展,其中剪力墙结构体系应用最为广泛,如何准确和高效地模拟装配式剪力墙构件及体系的抗震性能是设计中亟须解决的关键问题之一。为了兼顾计算精度和成本,基于分层壳单元和考虑钢筋与混凝土滑移效应的Clough本构模型,建立了现浇和装配式剪力墙抗震性能分析的有限元模型。结合已有现浇和装配式剪力墙抗震性能试验,对所建立的有限元模型进行了试验对比验证,重点分析了不同模型参数取值对不同形式的剪力墙滞回性能模拟结果的影响规律。结果表明:基于分层壳的模型可以很好地模拟以弯曲破坏为主的剪力墙抗震性能,包括捏拢效应和刚度退化等性质;对于以剪切破坏为主的剪力墙,模型也能较好反映其损伤及破坏等定性规律,但是滞回曲线的刚度退化还存在一些差异,说明现有的弹塑性损伤本构还不能很好地反映往复加载下混凝土的剪切行为。该研究可为装配式剪力墙结构体系的抗震性能分析和评估提供参考。