装配式混凝土剪力墙结构接缝连接研究进展

装配式剪力墙结构拼装时存在大量的水平接缝和竖向接缝,由于剪力墙的刚度较大,接缝连接处易存在刚度不足引起的损伤集聚问题,成为影响结构整体性和抗震性能的决定性因素。总结了国内外正在发展的预制装配式剪力墙结构水平和竖向接缝的连接形式,并对各类连接形式的构造特点、抗震性能、应用优势和技术瓶颈进行了系统阐述和分析,在此基础上探讨了装配式剪力墙结构接缝连接技术的发展方向。结果表明:目前湿式连接技术已较为成熟且被广泛应用,但仍存在现场湿作业量大、质量不易检测和控制等问题;干式连接技术工业化程度高,但对施工精度的要求也高,可能产生的螺栓松动、锈蚀以及磨损问题限制了其工程应用;将消能减震技术融入竖向接缝连接,利用超高性能混凝土实现水平接缝连接,并结合可恢复功能防震技术,是未来装配式剪力墙结构高质量发展的新增长点。

装配式地连墙接缝变形特性研究

为了研究接缝对装配式地连墙变形特性的影响并采取合理的改进措施,采用现场试验的方法将局部现浇地连墙替换为装配式地连墙,并对其实测的变形数据进行了对比分析;在实测数据分析的基础上,通过PLAXIS2D有限元软件模拟分析了不同深度横向接缝对装配式地连墙变形特性的影响规律;通过PLAXIS3D有限元软件对比了现浇墙与装配式地连墙水平方向及竖直方向变形形态,分析了竖向接缝对装配式地连墙变形特性的影响规律;最后,针对实测数据显示出的变形偏大问题,提出了改变冠梁刚度、围檩刚度、墙幅宽度、支撑位置4种改进措施,并通过PLAXIS3D有限元软件进行了验证。结果表明:装配式地连墙的接缝对墙体的刚度存在弱化作用,增大了其变形程度;位于坑底以上的横向接头失效时,墙体水平位移会显著增大,位于坑底以下的横向接头失效时,不会引起墙体水平位移的显著增大;竖向接头会显著减小装配式墙体的整体刚度,使其协同变形能力变差,变形更加难以控制;适当调节支撑位置可有效缓解墙幅间的错动和减小墙体变形。

装配式混凝土剪力墙-梁钢套筒节点性能试验研究

为研究螺栓连接的装配式剪力墙-梁节点的抗震性能,提出了一种在剪力墙内预埋高强螺杆,然后通过钢端板与混凝土梁连接的节点,设计了3组缩尺装配式试件与1组缩尺现浇试件,并对其进行了拟静力试验,研究分析了节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、耗能能力等。结果表明:3组装配式试件的滞回曲线呈“弓形”,且装配式试件的峰值承载力比现浇试件提升了8.42%~21.05%,位移延性系数在4.28~4.66之间,等效黏滞阻尼系数均在0.18~0.24之间,证明了该装配式节点具有良好的抗震能力和变形能力。

十万吨级深水半潜式生产储油平台船体建造过程控制分析

分析十万吨级深水半潜式生产储油平台船体建造过程中的相关技术要求,针对建造过程中的关键工序钢结构杆件下料尺寸控制、疲劳节点预制控制、脚手架辅助搭设、建造过程精度管理、船体管线总装过程中的难点等进行详细分析,总结出有效的控制建议,为后续类似浮体产品建造提供宝贵经验。

基于ABAQUS的新型密拼叠合板承载能力比较研究

为优化密拼式叠合板侧向拼缝处的连接构造,设计一种在拼缝处设置抗剪键槽的密拼式钢筋桁架叠合楼板。利用ABAQUS有限元软件对7个密拼叠合楼板进行四点弯曲模拟研究,针对普通密拼式叠合板与不同形式的抗剪键槽密拼式叠合板的承载能力进行对比分析。结果表明:新型密拼式叠合楼板的承载能力较好,相较于普通密拼式叠合板提升了17%左右;当达到极限荷载时,其内置钢筋所受应力明显低于普通密拼式叠合板。通过对不同开槽形式叠合板的受弯性能进行对比分析,明确了新型抗剪键槽叠合板拼缝处设计的合理性,为新型拼缝叠合楼板在工程实践中的应用提供了理论依据。

钢接头连接的装配式混凝土叠合梁-柱节点抗震性能试验

在国内外装配式节点研究的基础上,提出了一种钢接头连接的装配式混凝土叠合梁-柱节点,为研究其抗震性能进行了低周往复加载试验.试验结果表明:新型节点中预制梁的型钢接头和纵筋焊接能有效传递二者间的应力;叠合梁-柱节点具有较好的整体性;节点的塑性铰产生在梁的型钢接头和纵筋焊接部位附近,梁柱节点核心区域破坏较小;新型节点耗能能力较好;装配式节点比现浇节点有更高的承载力,但是延性更低.

嵌入式钢管混凝土墩柱-盖梁承插节点抗震性能研究

预制装配桥梁采用工厂化预制、现场拼装的施工方法,具有施工质量高、建设周期短和环境扰动少等优点。为满足预制装配桥梁下部结构的建造需求,结合了超高性能混凝土(ultra high-performance concrete,UHPC),提出一种新型的嵌入式钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)墩柱-盖梁承插连接节点。开展1∶3缩尺的拟静力试验,揭示节点的损伤发展和失效模式,探究承插深度对节点抗震性能的影响规律,并基于ABAQUS建立节点的精细化数值分析模型。研究结果表明:1.2倍CFST直径的承插深度可保证损伤发生在节点区域以外,盖梁保持弹性状态,通过分析滞回曲线、承插能力和耗能能力等抗震性能指标,验证了新型节点良好的抗震性能;基于试验结果验证了节点数值分析模型可以合理精度预测节点的整体地震响应和承载能力。研究工作可为预制装配桥梁下部结构在中高烈度区的工程应用提供参考。

装配式建筑用聚合物乳液改性套筒灌浆料的制备及性能研究

本文利用醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液(EVA)、丙烯酸酯乳液(PAE)分别对装配式水泥基套筒灌浆料进行改性,制备了2种聚合物乳液改性套筒灌浆料。研究了聚合物乳液对套筒灌浆料流动度、抗压强度、吸水率、膨胀率、耐久性、拉伸性能和微观结构的影响,并进行了成本核算。结果表明:掺入聚合物乳液能显著改善灌浆料的流动度、抗压强度、吸水率、抗硫酸盐侵蚀和抗冻融侵蚀性能,而且PAE改性的套筒灌浆料的综合性能优于EVA改性;PAE改性能增强灌浆料整体内聚力和密实度,使得灌浆料的膨胀率基本无负面影响且无泌水现象,同时可以增强灌浆料接头的拉伸性能、抗拉强度以及黏结强度。当PAE掺量在0.3%~1.0%(质量分数)时,PAE改性灌浆料性能均满足相应国家标准要求,且制备成本较低。

空间自由曲面表皮优化设计关键技术研究与应用

昆明空港文化广场项目屋面表皮为空间自由曲面,屋面采用三角形铝板拟合曲面,六块三角形板块交汇于一点。为实现曲面的顺滑过渡,对传统连接节点进行分析优化,采用三维多自由度可调万向铰连接系统作为连接节点,实现了线连接到点连接的转换,规避了因线连接导致的檩条扭曲带来的加工和安装困难,并对万向铰连接系统的强度及挠度采用ABAQUS有限元软件仿真分析。研究结果表明,万向铰连接系统的运用有利于提升空间自由曲面的拟合精度,安装方便,经济性好,可作为异形曲面表皮实施的辅助技术。

节段预制拼装箱梁桥抗剪性能试验研究

湿接缝纵向拼装的方法在节段预制拼装桥梁中得到广泛应用,但是湿接缝结合面抗剪受力性能研究较为缺乏。以某高速公路20 m装配式预应力混凝土简支箱梁桥为背景,设计了节段预制拼装箱梁桥的抗剪性能足尺模型试验,对桥梁湿接缝节段的抗剪性能进行了研究,建立了试件的有限元计算模型。研究结果表明,现浇接缝和相邻节段预制箱梁的挠度在试验初期变形基本一致;当荷载超过600 kN时,挠度差明显增大;当试验荷载达到1 100 kN时,湿接缝与箱梁混凝土的结合面失去传递荷载的能力,试验模型发生破坏;采用节段预制拼装的箱梁桥,其破坏模式是先结合面开裂后湿接缝混凝土开裂破坏;施加并提高纵向预应力,可以提高拼接箱梁桥结合面开裂后的承载能力。

预制混凝土管组合柱-钢梁节点抗震性能有限元分析

针对采用不同加强形式的预制混凝土管组合柱-钢梁节点,通过建立精细化有限元模型,对节点的抗震性能进行了分析,研究了不同加强形式对节点抗震性能和承载力的影响。通过有限元参数化分析,研究了轴压比、钢梁翼缘加强宽度和加强长度对节点承载力的影响。分析结果表明:随着轴压比的增加,节点峰值荷载增幅在4%以内,轴压比对节点承载力影响较小;节点采取钢梁翼缘加强宽度后,峰值承载力提高约20%,节点钢梁翼缘加强宽度大于75mm后,增加加强宽度对节点峰值承载力的影响较小;钢梁翼缘加强长度对节点峰值承载力提升的效果有限,建议加强长度取翼缘宽度的1.7倍左右。

基于新型接头的装配式地铁车站力学性能研究

装配式车站可有效提高地铁工程建设质量和效率,是城市轨道交通高质量发展的趋势。本文以深圳地铁首个采用新型C-H-C接头的全新装配式车站为背景,进行了装配式地铁车站静力模型试验,在此基础上使用有限元软件ABAQUS建立装配式地铁车站整体框架有限元模型。通过弹簧实体接触模拟C-H-C接头的非线性特性,采用非线性弹簧模拟土结构相互作用,建立地层结构非线性相互作用有限元分析模型,对不同设计荷载工况下的结构静力反应进行数值模拟。结果表明:通过与模型试验结果进行对比分析,验证了数值模型的合理性;相较于低水位工况,高水位工况结构底板的内力、变形显著增大,底板设计时应按照压弯构件考虑;内力主要通过顶、底角点构件接头传递,且主要受接触面积影响。本文成果验证了基于新型C-H-C接头的装配式地铁车站受力合理可行。

硅橡胶绝缘材料温度及场强依赖特性对XLPE绝缘直流电缆预制接头内电场分布的影响

为选择合适的电缆接头绝缘材料,以改善电缆接头内的电场分布,探究了接头绝缘常用材料硅橡胶的电导温度及场强依赖特性对XLPE直流电缆预制接头中电场分布的影响。首先,针对10 kV电压等级XLPE绝缘直流电缆预制接头结构建立相应的仿真模型。然后,改变硅橡胶材料的电导非线性特征参数,得到对应接头在满载运行状态下的绝缘内电场分布。结果表明:随着硅橡胶材料电导活化能的增大或电导场强依赖系数的减小,接头绝缘交界面处的场强增大,且应力锥根部场强增幅明显;从经济性角度考虑给出硅橡胶与XLPE绝缘材料的电导活化能之比和电导场强依赖系数之比推荐值分别为不高于0.95和不低于0.50,可作为工程上选择确定合适接头绝缘材料的参考。

可恢复功能装配式钢框架梁柱节点力学性能研究

装配式钢结构具有施工快、工期短、污染小的优点。基于此,提出一种由方钢管柱、H型钢梁、保险丝、高强螺栓和现浇楼板组成的可恢复功能装配式钢框架梁柱节点,并变换保险丝处梁间缝隙宽度、保险丝长细比和保险丝屈服强度三个参数,共建立了13个有限元模型进行分析。研究结果表明:保险丝能够实现损伤控制,保护主体结构免受损伤;保险丝处梁间缝隙宽度大于5mm时,可以保证梁段不发生碰撞,损伤集中在保险丝处,工程应用中建议采用10mm的缝隙宽度;保险丝长细比为43时,能够保证可恢复功能装配式钢框架梁柱节点具有足够的承载能力;当主体结构选用Q345B钢材时,保险丝宜采用Q235B钢材,以实现保险丝的损伤控制。

装配式混凝土预制叠合板节点施工技术研究

随着科技的进步,土建施工技术也在不断地创新,在保证环保节能的同时还要确保施工方便快捷、成本低,装配式混凝土预制构件叠合板施工工艺随之出现并被广泛推广。介绍了装配式混凝土预制构件叠合板节点施工质量控制。通过对预制构件叠合板节点施工的阐述,总结了叠合板节点施工注意细节、质量控制技术方法。

车辆荷载下预制排管缆线管廊接头受力影响分析

预制排管缆线管廊为工厂预制,现场装配连接,其上部车辆荷载对接头受力性能影响较大。为探究车辆荷载对管廊接头受力性能的影响,以截面尺寸为1190 mm×750 mm的预制排管缆线管廊为例,采用有限元分析方法,对不同预应力和土体刚度在车辆荷载影响下的接头受力性能进行了研究。研究结果表明:车辆荷载纵向作用于管廊接头时,提升底部土体刚度可以有效限制结构纵向变形;车辆荷载横向作用于管廊接头时,提升预应力和侧面土体刚度可以有效限制结构横向变形。

装配式混凝土建筑外墙接缝密封胶施工技术

混凝土建筑外墙接缝密封施工是装配式建筑施工过程中的重要环节,对整个建筑的施工质量有重要影响。在对装配式建筑工程概况进行介绍的基础上,分析了常见密封胶的类型与性能,选用MS密封胶对外墙接缝进行施工。密封胶施工时先要向墙缝内部填入背衬材料并在外墙表面粘贴美纹纸,然后才能对密封胶进行施工。从深化设计、接缝清洁、背衬材料填入、密封胶施工等多个方面对相关施工技术进行介绍。

钢壳沉管隧道最终接头龙口宽度研究

为了确保整体预制水下推出式最终接头在外海工况下施工过程安全风险可控,满足设计要求的厘米级安装对接精度,针对钢壳沉管隧道最终接头施工中的龙口宽度问题进行探讨。在分析已安管节实际施工参数和特定要求气象窗口条件下,从沉管进入龙口的方式、管节纵向定位能力及隧道预制、安装的累计长度误差等方面进行研究。研究结果表明,控制最终接头龙口宽度在2.2 m有利于提供后焊段作业空间,增强通风效果,满足大体量焊接作业条件,便于大型设备的投入,提高工作效率;同时,为沉管施工提供有效沉放对接作业空间,降低作业风险。本研究为钢壳沉管最终接头施工提供有益参考,具有重要意义。

外海沉管隧道项目工期策划研究

港珠澳大桥通车后,沉管隧道目前已成为实现海上通途的工程方案选择之一,对于投资方和社会效益方面,工期是比较受关注的因素。通过收集港珠澳大桥、深中通道等项目的施工信息,结合外海沉管隧道施工关键线路梳理,以沉管浮运安装为主线,从人工岛止推段、沉管预制和最终接头等方面提出了快速完成外海沉管隧道施工的工期策划相关建议,可为后续外海沉管隧道施工提供参考。