Effects of edge beams on mechanic behavior under lateral load in reinforced concrete hollow slab-column structure

In order to get the formulae for calculating the equivalent frame width coefficient of reinforced concrete hollow slab-column structures with edge beam,the finite element structural program was used in the elastic analysis of reinforced concrete hollow slab-column structure with different dimensions to study internal relationship between effective beam width and the frame dimensions.In addition,the formulas for calculating the increasing coefficient of edge beam were also obtained.

结构空间约束对钢筋混凝土梁受弯性能的影响

为探究结构空间约束对框架结构屈服机制的影响,借助多尺度数值方法,建立了具有不同边界条件的钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁模型.定量分析了端部约束及添加现浇楼板对RC框架梁刚度和受弯承载力,即试件所能承受的最大弯矩的影响,揭示了端部约束及现浇楼板对RC梁弯曲机制的影响机理.此外,对各国规范计算的受弯承载力进行对比分析.结果表明,结构空间约束会影响RC框架梁的破坏形态.固支梁的刚度和受弯承载力显著高于简支梁,固支梁的受弯承载力和刚度最高可达简支梁的3.06倍和4.10倍.添加现浇楼板可显著提高梁的受弯承载力与刚度.各国规范可准确地计算简支梁的受弯承载力.然而,计算的固支梁及楼盖梁的受弯承载力极其保守,剪跨比为5.0的固支加板梁的受弯承载力模拟值分别是中国、美国和加拿大规范值的6.25倍、6.76倍和6.06倍.

PK梁板在装配整体式框架结构中的应用

针对PK预应力混凝土叠合梁、预应力混凝土叠合梁同时在一个工程中应用遇到的模板设计与计算、起重设备的选型和吊具选择以及施工工艺等问题,结合工程实际情况,形成了PK预应力混凝土叠合梁板组合的施工工艺流程,确保PK预应力混凝土叠合板吊装的精确定位及受力性能,满足工程质量要求。

某金融大厦托梁拔柱改造工程设计与施工研究

托梁拔柱技术设计难度大、施工复杂,施工过程中安全风险较高,因此尚未形成完整的托梁拔柱设计理论和施工技术。结合某金融大厦改造工程,对托梁拔柱实践进行探讨,该大厦项目拟拆除两根框架柱,依据功能布局的需求及相应的计算结果,采用新增简支预应力上翻梁的加固改造措施。从实施方案对比、可行性论证和现场监测验证等方面阐述了简支上翻梁的优越性,并详述托梁拔柱的施工方案。施工过程中框架梁监测点变形量在-4.6mm~2.5mm之间,大厦改造后可以满足预定的使用功能,可为同类型的工程提供参考。

新型体外预应力加固混凝土框架柱抗震性能研究

研究新型体外预应力加固约束下混凝土框架柱的各项抗震性能。在ABAQUS有限元软件分析平台上,以轴压比、竖向预应力、钢带预应力3个参数为变量设计10个试件,开展框架柱在水平低周反复荷载下的抗震性数值模拟。与未加固前相比,加固后钢筋混凝土框架柱滞回曲线更加饱满,其中试件混凝土最大应力普遍上升,最高值是加固前的2.0倍;屈服荷载、极限荷载和最大荷载提升显著,提升幅度均大于60%;最大耗能指标增加了1.5倍,延性指标最高提升60%,刚度退化指标平均提高了60%。研究结果充分证明,新型体外预应力加固方法可以有效增强框架柱承载力和抗震性能。

混凝土柱支撑后浇带梁板施工工艺的运用

为满足GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中的相关要求,大型建筑结构需要借助后浇带进行划分,对于建筑梁板结构,后浇带施工对支撑结构的依赖性较强,因此,还应采用混凝土柱支撑方式,为后浇带梁板施工提供操作空间。论文就梁板工程中混凝土柱支撑后浇带施工工艺的具体应用进行了论述,旨在明确该工艺的技术优势、施工要点,以促进、完善建筑梁板工程后浇带施工方案。

金华市体育中心“一场两馆”结构设计

金华市体育中心包括体育场、体育馆和游泳馆,设计以兼做建筑外立面造型的V形混凝土柱为主要竖向承重构件,主体结构采用钢筋混凝土框架结构,体育馆和游泳馆大跨屋盖采用双曲面双层钢网壳,体育场月牙形罩棚采用双层钢网壳+封边管桁架拱的形式。分别对体育馆环形超长混凝土结构和体育场扇形超长混凝土结构进行温度应力分析,根据应力分布规律和大小,对体育馆采用外廊设缝,对体育场看台采用径向设置诱导槽+环向框架梁设置无粘结预应力钢筋等综合措施,以有效降低混凝土收缩应力的不利影响。对大跨钢屋盖结构进行了承载力、变形、稳定性分析和管桁架节点有限元分析,采用主管局部加套管的方法改善相贯节点处的受力性能,实现了经济合理的设计目标。

杭州西站桥建合一承轨层复杂关键节点抗震性能试验研究

针对承轨层复杂关键节点,设计1/8缩尺试件,并进行低周往复试验和数值分析,以研究其抗震性能。所选节点为左右等高、等跨和左右不等高、不等跨的预应力箱梁-钢管混凝土柱节点JD-1和JD-2。由于箱梁宽度大于柱宽,故节点区增设柱帽,梁腹板内纵筋及预应力筋从节点两侧柱帽穿过。对节点的承载力、刚度、延性、耗能能力及钢筋和预应力筋应力、应变进行分析。研究结果表明:节点JD-1和JD-2分别主要表现为梁端弯曲破坏和上柱端部压弯破坏,均达到了强节点弱构件的设计目的;从节点的滞回性能、承载力退化规律、延性及耗能能力等可以看出其具有良好的抗震性能。

北京地区无柱大跨岛式车站结构体系研究

本文在案例调研的基础上,筛选出可用于北京地区无柱车站的变截面板、井字梁、混凝土刚接桁架、预应力、劲性混凝土、拱形板等6种体系。针对6种体系无柱车站进行内力分析,结合各体系典型特点给出合理指标参数,并从受力和经济对比角度对各体系进行排序。此外针对中板方案进行了专门研究,为相关工程提供一定技术支持。

预制带肋薄板混凝土叠合板件受力性能试验研究

为便于工业化生产及现场拼装,对预制薄板(预制预应力混凝土矩形肋薄板)进行规格设计。进行2种不同跨度的4块预制薄板的静载试验,重点研究预制薄板的极限承载力、刚度及抗裂性能,结果表明:预制薄板满足施工阶段承载力要求,可作为无支撑体系模板。进行2块单跨叠合板件和1块两跨连续叠合板件的静载试验,重点研究叠合板件的整体受力性能、叠合面的抗剪性能以及连续叠合板件在支座处的弯矩调幅值,结果表明:叠合板件可按整浇板的计算方法进行承载力计算,连续叠合板件受力性能与现浇板相似。进行混凝土叠合板件两阶段受力截面应变分析,建议取底板厚度作为预制薄板考虑二次受力影响的计算高度。

后张无粘结预应力混凝土空心板-柱结构的振动台试验研究

通过一个四层现浇无粘结预应力混凝土空心板柱结构的1/4比例模型的模拟地震振动台试验,对其在弹性和弹塑性阶段的动力特性以及该结构在El-Centro地震波不同峰值加速度作用下的地震反应进行了研究。试验结果表明,现浇无粘结预应力混凝土空心板柱结构具有一定的抗震能力,但其抗侧移性能较差;对地震反应起控制作用的是低阶振型;在地震加速度峰值较小的弹性阶段,模型的一阶振型呈剪切形变形,随着裂缝的开展和损伤的积累,结构阻尼比显著增加,一阶振型的剪切特征越来越不明显。基于试验结果,并考虑空心管孔洞对楼板刚度的影响,建立了改进的空间框架"板带-柱"结构分析模型,通过ANSYS软件对该结构进行的弹性阶段时程地震反应分析结果表明,计算结果与试验数据吻合较好。

两种支挡结构的实测和计算土压力

对一座锚拉式桩板墙和一座楔形钢筋混凝土块拉筋加筋土挡墙,将原型观测、有限元计算、理论计算得到的土压力进行分析和比较,所得结论可供设计类似支挡结构时计算土压力参考。

部分包覆钢-混凝土组合结构技术体系的应用研究

以采用部分包覆钢-混凝土组合结构的装配式建筑集成技术试验楼的应用为基础,对部分包覆钢-混凝土组合结构的设计(结构计算、构件设计、关键构件连接节点设计等)、构件生产安装施工等方面进行探索和研究。结果表明,部分包覆钢-混凝土组合结构与预应力混凝土空心板组合应用,在构件制作和节点连接方面能够大幅度提高组合结构预制化和装配化水平,大大减少现场湿作业,加快施工速度,提高施工效率,该技术为推动高效的装配式结构体系在我国应用及发展积累了经验。

预应力高强混凝土空心板梁优化设计与试验研究

采用C8 0高强混凝土和低松弛 2 70级高强钢绞线 ,经优化选取了跨度 16m～ 3 0m、宽度 1 2m、截面混凝土空心率 5 3 5 %的预应力混凝土空心板 ,进行了跨度为 15 5m的原型预应力混凝土空心板从预应力钢绞线张拉到承载极限破坏的受力全过程试验 ,研究了其正截面和斜截面在正常使用状态下抗裂度、裂缝宽度和跨中挠度、极限承载能力以及延性等受力性能 ,为在公路桥梁结构中经济可靠的利用高效预应力高强混凝土空心板提供科研依据。研究成果应用于河南省重点工程———焦作至巩义黄河公路大桥及其连接线工程中的两座立交桥建设 ,取得了较好的经济效益。

基于有限单元柔度法和刚度法的非线性梁柱单元比较研究

分别基于有限单元柔度法和有限单元刚度法理论,采用纤维模型梁柱单元编制了钢筋混凝土杆系结构非弹性分析程序。基于柔度法的梁柱单元模型的特点在于以单元截面力插值函数作为出发点,在不考虑几何非线性的前提下,总能保证单元内部截面力场分布满足平衡条件。通过构造的数值算例及钢筋混凝土双向弯曲柱反复加载试验结果与两种方法模拟分析结果的对比,对柔度法与刚度法的分析效果进行了比较研究,并对纤维模型梁柱单元解决空间杆系结构非弹性分析的有效性进行了验证。结果表明:对于结构处于强非线性阶段,尤其是对于处理下降段(软化)问题,基于柔度法的梁柱单元无论从计算效率还是计算效果上都明显优于基于刚度法的梁柱单元;纤维模型梁柱单元是目前处理空间杆系双向弯曲与变轴力耦合问题最为实用有效的单元分析模型。

现代建筑的新型楼盖结构体系

总结了现代建筑的多种钢筋混凝土和预应力混凝土结构楼盖体系的技术性能、施工特点、设计计算方法的要点。重点介绍了在跨度(或柱网)为6～12m的多层与高层建筑中应用的三种新型的预应力混凝土楼盖结构体系:密肋板、空心板和夹层板,及如何合理地选择这些楼盖体系。对8.4m×8.4m柱网的多种轻型楼板组成的楼盖结构体系与常规的梁板和实心板进行了技术经济比较,提出了控制结构层高度、结构层折算厚度和结构自重的建议。

钢管混凝土板柱结构剪力环节点冲切试验

介绍了钢管混凝土板柱结构节点的试验结果、受力性能和变形性能．探讨了剪力环尺寸和刚度、预应力混凝土及主筋是否穿过核心区对冲切性能的影响．

黑龙江大豆批发市场交易大厦抽柱改造设计

为解决黑龙江大豆批发市场交易大厦顶层多功能厅因厅内均匀布置的4根内柱而严重影响该厅的使用功能的现状,提出了在屋顶沿过该内柱的原轴线设置4根24m跨预应力混凝土交叉大梁,并在大梁的4个交叉点向原结构梁柱节点及其附近区域可靠植筋,以实现4个内柱承担的荷载向大梁的4个交叉点转移的抽柱设计与施工的思路和方法.具体介绍了原结构相关柱与基础核算结果,新增大梁材料、截面及预应力工艺选择的原则和方法,荷载取值、交叉大梁计算简图的选用与内力计算,大梁预应力筋与非预应力筋的选配节点设计与构造及施工中应注意的有关问题,为同类工程的功能改造提供了参考.

现浇楼板对钢筋混凝土框架结构在地震作用下破坏形式的影响

"5.12"汶川地震造成一些钢筋混凝土框架结构损坏甚至倒塌。灾后调查发现,框架结构震害特点之一是柱端而非梁端出现塑性铰的"强梁弱柱"破坏形式,这与结构抗震设计概念中的"强柱弱梁"不符。国内外研究表明现浇楼板增大了梁端抗负弯承载力,但其对整个框架结构屈服机制的影响研究依然不足。针对这种现象,应用有限元软件ABAQUS对汶川地震中都江堰市某典型"强梁弱柱"框架进行三维动力弹塑性时程数值模拟,着重从结构角度上分析了现浇楼板对框架结构抗震性能的影响、探讨了负弯矩作用下梁端有效翼缘的取值。经分析,发现按照目前我国规范设计的框架在遭遇大震时较难实现"强柱弱梁"屈服机制。框架设计时宜在柱端弯矩增大系数不变的情况下,负弯矩作用下梁端有效翼缘范围内的板筋参与梁受弯,建议该范围取6倍板宽;大震下框架弹塑性变形验算宜采用考虑现浇楼板的计算模型。

广州名盛广场结构新技术设计及应用

介绍了广州名盛广场采用的多项结构新技术的设计和应用特点,着重说明了采用带约束拉杆异形钢管混凝土柱(墙)的新型混合结构框架-剪力墙筒体结构体系及柱支式地下连续墙地下室逆作法的设计特点,并对工程中应用的45m跨度预应力钢-混凝土组合拱架结构等转换结构的设计及构造进行介绍。