装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能

为研究装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能,对1个足尺轻钢框架结构试件和3个足尺轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构试件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验及理论分析,试件变量包括:2种装配构造,即内嵌式装配墙板、外贴式装配墙板;2种轻钢骨架轻混凝土墙板,即框架式轻钢骨架轻混凝土墙板、桁架式轻钢骨架轻混凝土墙板。研究了各试件的破坏特征和损伤演化过程,分析了结构滞回特性、承载力、变形能力、刚度退化、耗能性能和应变。结果表明:装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构共同工作性能良好,其水平承载力相比轻钢框架提高了204.7%~210.4%,抗侧刚度提高了257.3%~512.5%,结构变形及耗能能力有显著提高;内嵌墙板的自攻钉连接构造以及外贴墙板的螺栓连接构造传力性能可靠,结构具备2道抗震防线的受力特征;基于简化塑性分析模型以及拉压杆软化桁架模型,对试件承载力进行了计算,计算结果与试验符合较好。

基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法

为了研究装配式混凝土箱体挡墙结构在水压力和土压力共同作用下的受力机理,提出了一种基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法.以体积和应变能为优化目标,采用Tosca软件对数值模拟得到的主要受力骨架进行拓扑优化.构建拉压杆模型,结合箱体挡墙结构的破坏机理,分析并推导出侧墙受压、临水面挡墙和集束连接受拉3种主要破坏模式的承载力公式.实际工程对比分析结果表明:进行900次模型优化后,优化形态和应变能基本保持不变;基于拉压杆模型的装配式混凝土箱体挡墙结构的承载能力低于规范值和有限元模拟值,但误差均保持在16%范围内,从而验证了该方法的合理性.

自攻钉集块连接混凝土复合剪力墙抗震性能试验

提出了适用于装配式混凝土复合剪力墙结构的自攻钉集块连接构造,为研究自攻钉集块连接混凝土复合剪力墙的抗震性能,设计制作了3个剪跨比为1.39的足尺剪力墙试件,进行了低周反复荷载试验,主要变量包括自攻钉集块连接构造、自攻钉集块与后浇条带组合连接构造以及L形边框构造柱。分析了试件破坏模式、承载力、滞回特性、刚度及退化、变形能力、耗能性能和应变特征等。结果表明:自攻钉集块连接构造装配便捷,受力性能可靠;采用自攻钉集块与后浇条带组合连接构造试件的承载力及刚度相比自攻钉集块连接构造分别提高了8.54%和6.03%;设置L形边框构造柱的试件承载力、刚度及耗能分别提高了67.48%、129.33%和277.93%。自攻钉集块连接复合剪力墙具有良好的抗震性能,满足装配式低层住宅混凝土复合剪力墙结构的抗震设计要求,可用于实际工程。

自攻钉集块连接T形边框混凝土肋格复合墙板抗震性能试验

研发了混凝土框架(桁架)肋格填充发泡混凝土墙板,提出了T形边框与混凝土肋格复合墙板边肋的自攻钉集块连接构造。设计并制作了2个足尺自攻钉集块连接T形边框混凝土肋格复合墙板试件,包括1个十字形框架肋格墙板试件和1个人字形支撑桁架肋格墙板试件。进行了低周反复荷载试验,研究了各试件的破坏状态和滞回特性,分析了不同肋格构造对承载力、刚度、变形能力及耗能性能的影响。结果表明:十字形框架肋格墙板试件主要发生了发泡混凝土填充墙板及硬化砂浆面层的剪切开裂,人字形支撑桁架肋格墙板的破坏特征为混凝土桁架支撑的损伤失效;人字形支撑桁架肋格墙板试件的承载力和初始刚度相比十字形框架肋格墙板试件分别提高了74.3%和69.0%;十字形框架肋格墙板试件则具有较高的变形能力和耗能性能;自攻钉集块连接构造连接性能可靠,保证了T形边框与混凝土肋格复合墙板的协同变形。可为工程设计与施工提供参考。

新型震后可修复预制混凝土填充墙板抗震性能研究

为了解决预制混凝土墙板在强震作用下损伤严重、结构功能难以快速恢复的问题,提出了一种带防屈曲耗能杆的柔性连接预制混凝土填充墙板(flexible connected prefabricated concrete wall panel,FCWP)。首先,介绍了新型墙板的概念及工作原理;其次,采用ABAQUS有限元软件对耗能杆及预制混凝土填充墙板进行了有限元模拟;最后,对比分析了FCWP和传统刚性连接预制填充墙板(traditional rigid connected prefabricated wall panels,RCWP)在低周往复荷载下的受力机理及损伤模式。结果表明:RCWP加载初期预制墙板底部出现水平裂缝,墙板右底部出现逐渐向左上部延伸的斜裂缝,随着位移的持续增大,斜裂缝在墙板跨中贯通,结构破坏;FCWP中防屈曲约束耗能杆发挥了优异的耗能能力,预制墙板仅在底部及顶部与耗能杆连接部分出现裂缝,损伤程度较轻。所提新型柔性连接墙板应力及损伤显著低于刚性连接墙板,且损伤主要集中于耗能杆,具有较好的耗能能力和震后可恢复能力。

装配式再生细骨料混凝土内隔墙板性能研究

将废弃混凝土回收、破碎、筛分制得再生细骨料,采用再生细骨料替代天然砂制备装配式再生细骨料混凝土内隔墙板,对其抗压强度、干燥收缩、抗弯性能进行测试。结果表明:再生细骨料替代率为20%时,内隔墙板的抗压强度较基准组提高了10%;再生细骨料替代率为10%~20%时的干燥收缩值与基准组接近;再生细骨料替代率≤40%时制备的内墙隔板抗压强度、干燥收缩均符合JG/T 169—2016要求,且吊挂处无裂缝,抗弯破坏荷载为内隔墙板自重的1.5倍以上。采用再生细骨料替代天然砂可以降低内隔墙板的生产成本,也符合低碳的要求。

济南华润万象城抗震性能分析与设计

济南华润万象城为一栋结构高度412m的超限高层商业建筑,采用框架-剪力墙结构。结构中同时存在扭转不规则、平面开洞、大跨度结构、大悬挑结构、斜柱、桁架悬挑等多项平面及竖向不规则情况。采用多种计算程序进行了抗震性能分析,其结果均满足既定的抗震性能目标。对复杂商业中的各关键部位设计进行了多方案比选,确定了合理的结构布置和适当的构造措施,取得了良好的效果。

不同盾构接收技术在地铁施工中的应用分析

盾构接收作为盾构施工过程中的关键风险环节,其技术选择对工程安全与经济效益具有显著影响。基于南京地铁三个车站的盾构接收案例,对比分析了传统“现浇混凝土挡墙”工法、“钢套筒”工法以及新兴的“装配式钢板箱”工法。通过适用条件、安全性能、施工工效、施工成本四个维度的综合评估,研究发现“装配式钢板箱”技术在盾构水中接收环节展现出显著的应用优势,特别是在应急抢险场景下的应用潜力,旨在为类似工程条件下的盾构接收技术选择提供理论依据。

CT快装式高精度脱硫石膏轻质砌块墙体施工技术与应用

随着装配式建筑的普及和发展,大量新型装配式建筑墙体材料涌入建材市场,针对不同特点的工程项目,应选用不同的建筑墙体材料。本文以南开大学津南校区学生公寓10号楼项目为例,根据总工期、场地条件、结构形式、埋墙箱体管线及二次结构施工时间节点等情况,对CT快装式高精度脱硫石膏轻质砌块施工技术及应用优势进行了研究。工程实践证明:通过结合砌块自带榫头和榫槽的相互咬合、专用石膏胶浆黏结的干法施工以及埋墙箱体管线与砌墙同步实施的特点,加强了二次结构砌筑墙体的整体性和稳定性,提高了施工效率,降低了对作业环境温度的要求,减少了后期墙面饰面层出现空鼓、开裂等隐患,同时该砌块还可计入装配式分值计算。本文成果可为同类项目提供一点参考。

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。

轻钢轻混凝土预制墙体抗剪性能研究

为适应装配式低层住宅结构的发展要求,研发了装配式轻钢轻混凝土结构,该结构主要由轻钢轻混凝土预制墙体提供受剪能力。通过3片轻钢轻混凝土预制墙体的拟静力试验,研究了单侧模板及拼合墙体对轻钢轻混凝土预制墙体抗剪承载力、刚度和耗能能力的影响,结果表明:有单侧模板的预制墙体与无单侧模板的预制墙体抗剪承载力差异不大,初始刚度及刚度退化趋势基本相同。拼合预制墙体的抗剪承载力基本等同于单侧预制墙体,初始刚度及刚度退化趋势也基本相同。基于轻钢轻混凝土预制墙体试件的破坏特征提出了装配式轻钢轻混凝土预制墙体的区格等效斜压杆模型,建立了轻钢轻混凝土预制墙体的抗剪承载力计算公式。

装配式GRC-PC复合墙板收缩性能的试验研究

文中开展了不同工艺条件下装配式GRC-PC复合墙板收缩性能的研究,并与单一材料墙板进行了对比。结果表明,GRC墙板与C30混凝土墙板的收缩应变随着时间的延长,呈现先快速降低后平稳的趋势;C30混凝土墙板的收缩应变稳定在-80×10^(-6)μm,较GRC墙板的收缩应变降低93.2%。与GRC墙板收缩应变相比,GRC-PC墙板的表面收缩应变及内部收缩应变的降低幅度分别为89.2%、94.9%;与C30墙板收缩应变相比,复合墙板内部的收缩应变降幅达到33.3%。加入钢丝网后,GRC-PC复合墙板+钢丝网的表面收缩应变开始下降,具有更好的抗裂性能。

物流仓库结构优化设计探讨

详细介绍了某物流仓库主体刚架和支撑系统、围护结构檩条系统的截面选型、钢结构防火涂料以及配套装配式挡墙等结构优化设计措施,通过精心设计和优化,上部结构用钢量节省14.3%,基础、挡墙混凝土用量节省30%。

佛山国际体育文化演艺馆结构设计

佛山国际体育文化演艺馆为NBA级别的大型综合性甲级体育文化场馆。体育馆主体采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,大跨度屋盖采用带转换桁架的钢桁架结构。对地基基础、主体结构、预制混凝土看台、大跨度转换梁以及钢结构屋盖和转换桁架、结构超长等设计重点和难点进行了全面的论述。利用YJK、ETABS和SAP2000对整体结构以及钢结构屋盖进行了计算分析和包络设计,分析结果表明:整体结构和构件在各种工况下的指标均能满足规范要求,结构选型合理,受力体系明确,且有一定的安全冗余度。

L型填芯箱式挡土墙结构优化研究

对L型填芯箱式挡土墙进行了结构优化研究,通过Rhino软件建立模型后,利用FLAC^(3D)有限差分软件,在挡土墙截面积保持不变的条件下,对三种不同底板高度L型填芯箱式挡土墙水平位移、竖直位移以及土压力进行了分析。研究结果表明:在保持挡土墙截面积不变情况下L型填芯箱式挡土墙稳定性随底板厚度增加而增强,为L型填芯箱式挡土墙的工程设计与施工应用提供了参考借鉴。

基于UHPC预制结构的BRT站台铺装层快速维修技术

为有效延长城市快速公交系统(BRT)站台铺装层的使用寿命并提升正交异性钢桥面板的抗疲劳性能,同时满足不中断交通的需求,提出了“正交异性钢桥面板+短剪力钉+预制超高性能混凝土(UHPC)板+TPO(薄层环氧抗滑铺装材料)”的复合桥面结构及装配化施工工艺。以成都二环线高架桥BRT站台为工程背景,设计了BRT站台铺装层快速维修方案,通过有限元分析确定了最优方案,并开展了BRT站台钢桥面维修改造试验段的实施。有限元分析结果表明:10 mm UHPC灌浆料+50 mm预制UHPC板+10 mm TPO为最佳方案,维修方案的剪力钉受力性能、UHPC抗裂性能均满足结构受力需求,且具有较大的安全储备,改造后正交异性钢桥面板常见疲劳敏感细节的疲劳性能显著提升。结合试验段实施提出了涵盖UHPC板预制、原铺装层处理、预制UHPC板安装和磨耗层与沥青接缝施工4个流程的城市BRT站台铺装层维修施工工艺,为同类型公交站台铺装层维护提供了理论和技术支撑。

海塘提标加固混凝土挡墙施工方法

针对原支架木模施工工艺效率低下、消耗劳动力多,耗费钢材、木材多,难以满足环保要求与经济效益要求的问题,提出海塘提标加固混凝土挡墙厢式轨道车内支撑施工方法,该结构由门架系统、钢模板以及行走装置三部分组成,使用卷扬机驱动轨道车行走,作为一种大型混凝土挡墙施工器械,不仅提高了混凝土施工质量,而且在提高施工进度的同时也提高了经济效益。

装配式混凝土框剪结构节点消能减震研究

为推进装配式混凝土结构在当前建筑产业调整和转型升级,梁柱连接节点既是其受力核心部位,又是薄弱部位,探索节点消能减损技术是当前研究难点。通过对一栋位于8度区(0.3g)、Ⅱ类场地的装配式框架建筑,将多工况节点消能减震技术应用于装配式混凝土框剪结构,对其进行罕遇地震波作用下的抗震性能仿真分析。结果表明:不同工况消能技术对装配式结构上部节点连接部位减损效果差距显著,装配式混凝土框架建筑节点连接薄弱部位仍是地震损害的关键。可见,对于高烈度地区预制装配式框剪结构设计时,节点连接处需强化耗能设计,提高框架薄弱部位的抗震减损能力。

螺栓连接装配式墙板乡村住宅简化模型与验证

为了提高螺栓连接装配式混凝土剪力墙力学性能的模拟分析效率,基于OpenSees提出了一种由非线性梁柱单元、刚性单元、Truss单元、缝隙单元以及两节点单元组成的简化模型,该简化模型不仅解决了结构基础被压溃导致的模型不收敛问题,同时考虑了基础宽度对接缝区域的影响。该简化模型的仿真结果与拟静力试验结果吻合较好,简化模型可以较好地预测结构的峰值承载力以及承载力与刚度的退化,从而验证了其有效性。在此基础上,建立了一足尺螺栓连接装配式墙板乡村住宅模型的简化模型,并对结构进行了弹塑性时程分析,计算结果与试验结果进一步验证了简化模型的有效性,计算结果表明螺栓连接装配式墙板乡村住宅模型在9度罕遇地震作用下,结构最大层间位移角小于钢筋混凝土抗震墙的弹性层间位移角限值1/1000,说明结构具有良好的抗震性能。

轻质混凝土拼装墙板填充钢框架协同抗震性能试验研究

为了研究墙板与钢框架结构之间的协同抗震性能,对采用不同墙框连接节点的轻质混凝土拼装墙板填充钢框架进行了低周往复荷载试验.通过对比试件的承载力、滞回性能、刚度、耗能以及延性性能,探讨了轻质混凝土拼装墙板及其整体性对结构抗震性能的影响.结果表明:填充墙板钢框架结构的最终破坏形态以墙板挤压开裂,框架梁柱端部翼缘屈曲为主;轻质混凝土拼装墙板与钢框架协同工作,有利于提高结构整体的承载力和变形能力,减轻钢框架在平面内的屈曲破坏;与刚性节点相比,采用柔性节点连接墙板与钢框架对结构的承载力、层间刚度和耗能能力更为有利;增强拼装墙板的整体性,有助于提高结构整体刚度、变形和耗能能力.研究结果可为轻质混凝土拼装墙板填充钢框架结构的抗震设计提供参考.