220 kV全装配式混凝土户内变电站配电装置楼结构抗震设计

在国家电网“两型一化”发展战略引领下,提出了一种新型全装配式钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)户内变电站结构,该结构由全装配式RC框架结构和分布式连接全装配RC楼盖(discretely connected precast RC floor,DCPCF)组成。介绍了新型全装配式RC户内变电站结构数值分析方法,分析了某220 kV全装配式RC变电站配电装置楼地震响应规律,并与同型现浇结构进行了对比分析。结果表明:全装配式变电站满足抗震设计规范要求,结构安全可靠;全装配式变电站受由楼盖参与的高阶振型影响较大,设计时需考虑更多振型的参与;与同型现浇结构相比,在双向水平地震作用下,全装配式RC变电站整体结构的楼盖发生了较大的平面内变形,进而使得二者的地震响应存在较大差异;对结构大开洞楼层进行了楼板应力补充分析,发现DCPCF的应力小于现浇楼盖,结构的不规则布置使部分连接件所在区域出现应力集中,建议对楼板应力集中区域采取加强措施。研究结果可为全装配式变电站建筑结构的研究和应用提供参考。

某高层剪力墙住宅装配式设计与研究

为了推动装配式建筑高质量发展,江苏省制定多个相关地方标准,多个城市在项目用地条件中明确装配式建筑指标。文章以南京市某住宅项目为例,依据国家、行业、省、市规范、标准等要求,详细阐述了装配整体式剪力墙住宅装配式策划方案。装配式策划方案主要采用预制剪力墙、预制叠合板、预制楼梯、预制内隔墙板、全装修、干式铺装、BIM策划、标准化设计等技术,并对预制外墙板、厨房、卫生间防水构造等关键节点进行分析。

全装配式RC楼盖横板向传力性能试验研究及理论分析

为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCPCD)横板向传力性能,完成了8个对边简支试件的竖向静载试验。基于共轭法提出了DCPCD横板向刚度的计算方法,并研究了板缝数量、板缝连接件数量、楼盖跨度和横板向与顺板向刚度比等参数对DCPCD横板向传力性能的影响。结果表明:DCPCD试件的板缝连接件受力性能良好,可有效地传递横板向弯矩和剪力,并能较好地协调相邻预制板的变形;基于共轭法的DCPCD横板向刚度计算方法的精度比最小截面刚度法和折线变形法高;减少板缝数量、增加板缝连接件数量均可有效改善楼盖横板向的传力性能,提高楼盖的竖向承载力和刚度;基于楼盖承载力与振动舒适度的要求,建议四边简支楼盖横纵向刚度比的取值范围为0.3~0.75。

轮压荷载作用下密拼缝叠合地下室顶板设计方法

轮压荷载下密拼缝叠合板和整浇板,因结构特征不同,存在内力分布差异。针对地下室顶板的载荷条件和使用功能,设计团队提出了具有良好工艺性能的强接缝构造。使用有限元分析方法,对考虑覆土影响的消防车荷载作用下的密拼缝地下室顶板进行分析,探讨拼缝数量、长宽比等因素的影响,并给出设计建议,为工程应用提供参考。

关于我国住宅楼盖结构形式的讨论

分析了传统预制装配式楼盖以及近期现浇楼盖的特性及弱点 ,提出发展高效预应力预制装配式或半预制半现浇叠合式楼盖是适应大开间住宅的途径之一。依靠技术进步实现结构形式的更新是住宅建设的发展方向。

叠合楼板极限承载力研究

目的研究装配式混凝土结构中叠合楼板在竖向荷栽作用下的极限承栽力，为叠合楼板配筋设计提供参考．方法基于ABAQUS有限元分析软件对底部2块与3块预制板拼接，工程中常用预制厚度与现浇层厚度，以及长宽比1．0～1．5范围的30组叠合楼板在竖向荷载作用下进行数值计算分析，得到沿拼缝方向按单向板配筋且垂直拼缝方向固定构造配筋、竖向荷载作用下四边简支的叠合楼板极限承载力；并计算在楼板极限承载力不变的前提下，按照双向板进行计算，得出沿拼缝方向受力筋面积可减少的比率．结果沿拼缝方向按单向板配筋、垂直拼缝方向固定构造配筋的叠合楼板，如果拼缝方向作为长方向，当长宽比为1：1．5时，其实际极限承载力比按照单向板计算值可提高17％；长宽比为1：1时，承载力可提高39％，长宽比为1．5：1时，承载力可提高98％．极限承载力相同时，按照双向板计算，当长宽比为1：1．5时，预制板中沿拼缝方向受力筋可减少17％，可按照平行拼缝方向的单向板计算；当长宽比为l：1．2时，预制板中沿拼缝方向受力筋可减少30％，；当长宽比为l：1时，预制板中沿拼缝方向受力筋可减少40％；当长宽比为1．2：l时，预制板中沿拼缝方向配筋可减少60％；当长宽比为1．5：1时，预制板中沿拼缝方向受力筋计算上可不配，叠合板相当于垂直拼缝方向受力为主的单向板．结论同尺寸、不同预制厚度与现浇层厚度的叠合楼板，现浇层厚度与预制板比值越大，承载力越大；底部2块预制板的叠合楼板与相同配筋的底部3块预制板的叠合楼板相比，承载力较低．叠合楼板应避免拼缝与楼板中线重舍的布置，且当长宽比大于1．5：1时，建议沿短边方向布置预制板．

分布式连接全装配RC楼盖竖向承载力与变形分析

在分布式连接新型全装配RC楼盖中,板与板之间通过连接件连接实现横板向传力。为研究新型楼盖竖向承载力计算方法,进行了新型楼盖在竖向荷载作用下的内力与变形分析。结果表明:基于正交各向异性弹性薄板小挠度理论和单三角级数法得到四边简支新型楼盖在竖向均布荷载作用下的弯矩与挠度表达式,提出了新型楼盖横板向刚度计算方法,并通过与试验和有限元结果对比,验证了所提方法的准确性;新型楼盖的挠度在两个方向呈空间抛物面分布,表明新型楼盖具有良好横板向传力性能;板缝连接可有效传递板内弯矩,但正交的两个方向弯矩传递效果存在差异,表现为顺板向弯矩的传递效果优于横板向。研究成果可为分布式连接全装配RC楼盖的研究和应用提供参考。

带肋预应力叠合板在钢结构工程中的应用

试验和实际工程应用表明,预应力带肋叠合板具有施工速度快、叠合面抗剪能力强、抗弯刚度较大的特点,与钢结构工程施工速度快的特点相匹配。使用预应力叠合板能降低钢结构工程造价,为钢结构楼盖设计提供了新的方法。

分布式连接全装配RC楼盖横板向弯曲刚度计算方法研究

在分布式连接全装配RC楼盖(DCNPD)中,板与板之间和梁板之间通过连接件连接以提高楼盖的竖向承载力和平面内刚度。为研究DCNPD竖向承载力计算方法,在试验基础上进行了DCNPD横板向弯曲刚度理论与数值模拟分析。结果表明:DCNPD的竖向承载能力略小于现浇楼盖,远大于不加连接件的装配式楼盖,验证了DCNPD板缝构造横板向传力的有效性;建立了DCNPD横板向弯曲刚度简化分析模型,基于等效梁模型理论提出DCNPD横板向弯曲刚度计算方法,并验证了该方法用于楼盖竖向承载力弹性分析的可行性;楼盖的板缝数和连接件个数对其横板向与整体楼盖的竖向承载能力影响较大,而板缝数的影响更为显著,工程中在运输和吊装条件允许的情况下,宽板预制方案可有效提高楼盖的竖向承载能力。研究成果可为分布式连接全装配RC楼盖的研究应用提供参考和依据。

全装配式RC楼盖板缝节点拉剪复合受力性能试验研究

为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCNPD)板缝节点在拉剪复合作用下的受力性能,进行了12个板缝节点在纯剪和拉剪复合作用下受力性能试验,对板缝节点的承载能力、裂缝模式、破坏形态、位移延性和应变规律等进行了较为系统的研究。结果表明:拉力的存在减小了由剪切作用引起的连接件与相邻混凝土间的承压作用,致使板缝节点抗剪承载力不同程度的降低,并且拉剪比越大,拉力对板缝节点屈服荷载和峰值荷载的削弱作用越明显;拉剪复合作用下,板缝节点较早呈现出非线性受力特征;拉力对板缝节点位移延性有较大的削弱,尤其对于楼盖中高拉剪比区域应采取措施避免节点发生脆性破坏;综合考虑板缝节点的荷载-位移响应、位移延性特征和破坏模式等因素,HPC、CPC和HP-CPC三种节点是较为理想的DCNPD板缝节点形式,SPC锚筋与锚板间焊缝在拉剪复合作用下易发生断裂,需改进措施以提高其拉剪复合受力性能。

叠合楼板荷载传递方式研究

目的研究装配式混凝土结构叠合楼板在竖向荷载作用下荷载传递方式,为剪力墙、叠合梁竖向荷载计算提供参考.方法基于ABAQUS有限元模拟软件对不同预制板与现浇层厚度、不同长宽比的9组叠合楼板进行模拟,并与同厚度尺寸现浇板荷载传递系数对比,得到叠合楼板按现浇板方式传递荷载的误差率.结果与同厚度尺寸现浇板对比,平行拼缝方向传递的荷载大于理论值,垂直拼缝方向传递的荷载小于理论值,其误差小于3%.结论叠合楼板竖向荷载计算时,荷载传递方式可与现浇板相同.建议在装配式剪力墙结构设计中,与拼缝垂直的剪力墙轴压比限值应减小3%.

砌体结构中预制楼板整体性的增强措施

很多校舍为预制板砖砌体结构房屋。预制楼板整体性较差,易引起楼板脱落,造成人员伤亡。通过对预制楼板房屋的破坏特点分析,对比板底粘碳布、楼板上加叠合层、板底粘钢板网、板底加钢绞线网等加固方法,得出预制楼板的板底粘钢板网既能增强整体效果,又能提高承载能力,同时解决了支撑长度不足的问题,是首选的加固方案。

踮脚和跳跃荷载下全装配式RC楼盖振动特性试验研究

为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCPCD)在人致激励下的动力特性和振动响应,进行了6个足尺DCPCD试件和1个现浇对比试件的锤击法试验和在踮脚、单人跳跃荷载下的人致激励试验,研究了板缝和连接件布置对DCPCD振动特性的影响。结果表明:DCPCD与现浇楼盖的低阶振型基本相同,但自振频率略低;DCPCD与现浇楼盖有相同的振动传递机制;相同激励下DCPCD的振动响应略大于现浇楼盖,现浇楼盖的加速度峰值出现在跨中的边缘,DCPCD的加速度峰值出现在近跨中板缝的边缘;DCPCD的自振频率随连接件的增加而提高,随板缝的增加降低,连接件对频率的影响大于板缝的影响;提出了两对边简支条件下DCPCD横板向竖向自振频率与加速度计算方法,并以试验验证了所提方法的准确性。

预制板上粘贴钢板条桁架对砌体教学楼抗震性能的影响

采用通用有限元分析软件ANSYS建立了典型砌体结构教学楼(预制多孔板装配式楼盖)的数值模型。利用有限元时程分析方法,分析房屋在汶川地震波作用下的地震响应,验证了预制多孔板楼盖水平刚度不足是砌体结构教学楼倒塌的主要原因。在此基础上,提出了一种新式加固方法——板底粘贴桁架型钢板条来增强楼盖的水平刚度。采用时程分析方法,对未加固模型与加固后模型的地震响应进行了对比。结果表明:板底粘贴桁架型钢板条法对提高房屋结构抗震防倒塌能力是行之有效的。

一种新型的住宅楼板——大跨夹芯叠合板

在对现阶段国内外住宅楼盖结构形式进行分析的基础上 。

预制带肋底板混凝土叠合板的技术特点及经济比较

对各类楼板进行了总结,分析了预制带肋底板混凝土叠合板的技术特点。分别采用预制带肋底板混凝土叠合板、现浇钢筋混凝土楼板和压型钢板组合楼板,设计了四边简支和四边固支的4.2m×6m的楼板,计算了工程量,然后按全国统一建筑工程基础定额分析造价。结果表明,预制带肋底板混凝土叠合板不但具有方便施工、节约模板和支撑、省工省时省料等突出优点,而且还具有明显的经济优势,适合在房屋建筑中大力推广应用。

考虑寿命周期循环费用的预制混凝土结构可靠性优化设计

本文考虑建筑物从设计、生产、建造、使用、维修直到最终破坏整个寿命周期循环的费用变化过程 ,建立了一个基于可靠性的预制混凝土构件 /结构的最小寿命周期费用优化设计决策模型。为了解释建立这个模型的具体细节 ,这里以建筑工程中常用的预应力空心板为例来加以说明 ,其中决策变量包括与混凝土质量、生产工艺、以及维修有关的参数 ,通过优化设计可求出使期望总费用最小的决策变量。最终失效、裂缝和变形极限状态的失效概率公式是利用可靠性理论中的一次二阶矩法推导的 。

竖向荷载下分布式连接全装配RC楼盖横板向受力性能试验研究

为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCPCD)横板向受力性能,进行了6个足尺DCPCD试件和2个现浇试件在竖向均布荷载下的静载试验,分析了试件的破坏模式、挠曲变形和应变发展规律.结果表明,DCPCD板缝连接件传力性能良好,试件弯曲刚度小于现浇试件,没有明显的塑性工作阶段,且较早进入弹塑性.DCPCD横板向挠曲变形以板缝变形和预制板转动为主,横板向变形曲线由多段直线在板缝位置处连接而成.DCPCD的板缝构造对楼盖横板向传力效果和弯曲刚度有较大影响,建议采用宽板预制方案和奇数板楼盖布置方法.然后,基于共轭法理论,提出了DCPCD弹性阶段横板向弯曲刚度计算方法,理论计算值与试验结果吻合良好,说明该方法可为四边支承条件下DCPCD的竖向承载力与变形计算提供依据.

楼板纵向裂缝问题探讨

对目前国内普遍存在的预制混凝土板楼地面沿楼板拼缝方向产生纵向裂缝现象的分析,提出了合理的板侧构造形式、安装楼板时铺垫砂浆及预制与现浇结合、加强楼板构件管理等措施。

预应力混凝土双向密肋夹心叠合板的应用开发

在对现阶段国内外常用楼盖结构形式进行分析的基础上,阐述开发了一种新型的楼板——预应力混凝土双向密肋夹心(空心)叠合板,设计其结构形式,并通过计算、经济比较分析,论述推广了预应力混凝土双向密肋夹心(空心)叠合板的意义。