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。

自锁/楔片式锚具下碳纤维布加固RC圆柱预应力损失

针对自锁式锚具张拉碳纤维布持荷过程中损失较大的问题,本文开发了一种基于“楔削效应”的楔片式张拉锚固装置。在恒温恒湿条件下,对12组预应力碳纤维布加固RC柱进行了预应力损失试验研究。考虑了自锁/楔片式锚具、柱表面粗糙度、预应力度及是否二次张拉对预应力损失的影响,分析了张拉过程中碳纤维布与柱表面的相对滑动造成的摩擦损失和持荷过程中碳纤维布的预应力损失。试验结果表明:与自锁式锚具相比,采用楔片式锚具张拉碳纤维布可有效降低碳纤维布持荷过程中的预应力损失率,对碳纤维布的总预应力损失降幅最大达41.4%,涂胶可降低碳纤维布的摩擦损失和回缩引起的预应力损失,二次张拉可降低碳纤维布回缩引起的预应力损失。基于试验结果建立了应力损失计算公式,为碳纤维布预应力损失计算提供参考。

预应力碳纤维筋型钢混凝土偏拉柱荷载-位移计算模型

为探究预应力碳纤维筋型钢混凝土偏拉柱荷载-位移曲线与延性的影响因素并精确模拟其荷载-位移曲线的变化趋势,对7根不同加载偏心距与张拉水平的预应力碳纤维筋型钢混凝土柱进行偏心受拉试验,在试验的基础上建立预应力碳纤维筋型钢混凝土偏拉柱荷载-位移计算模型,并将计算结果与试验结果进行对比。结果表明:加载偏心距与预应力张拉水平为试件荷载-位移曲线及其延性的重要影响因素;荷载-位移计算模型计算值与试验值二者吻合较好,表明此种模型能较好地反映预应力碳纤维筋型钢混凝土偏拉柱的受力和变形过程。

装配式钢-混凝土组合框架结构在学校建筑中的研究与应用

提出一种便于工业化建造的装配式钢-混凝土组合框架结构系统,从结构构件、构造和构成角度,阐述其所采用的预制构件类型、特点及相应节点连接方式。提出一种便于组合结构快速建造的新型梁柱连接节点。该节点采用干式连接,对其组成、构造和理论计算方法进行介绍,通过ABAQUS有限元软件对该节点的受力性能、屈服模式进行数值分析。结果表明,理论计算方法与数值分析结果误差在10%以内,验证节点构造方式和所提理论计算方法的合理性、可行性。总结工程项目应用装配式钢-混凝土组合结构的设计方法及确保工程品质的技术控制要点。

高层建筑劲性混凝土柱预应力转换大梁施工技术

劲性混凝土柱无粘结预应力转换大梁,是应用在高层建筑的一种新型结构。由于其结构复杂,如何采取可行的施工方案来保证工程的质量是值得研究的课题。本文通过实例分析其施工的难点和解决办法,为以后类似工程作为参考。

深圳机场卫星厅工程结构关键技术研究

深圳机场卫星厅平面呈X形,采用框架+斜交桁架结构体系,属于A级高度大跨度结构。详细介绍了本项目结构的关键技术,包括超长混凝土结构技术措施、跨线转换结构设计及地铁安全保护、屋盖钢结构体系选型、强风地区金属屋面设计、二连杆式外立面幕墙设计、登机桥结构减振设计、预应力混凝土斜柱设计、钢屋盖复合阻尼支座设计、屋面钢结构分缝方案对比分析、基础选型等关键内容,较为全面地介绍了各关键技术的问题由来、分析方法、计算结果及选取形式,创新性解决了结构设计中的关键问题。

预应力管桩组合立柱施工技术应用研究

大多数深基坑的内支撑立柱常规采用钻孔灌注桩内插临时钢格构柱形式,施工质量难以控制,容易对承载力造成不利影响。以昆山某工程为例,介绍带抱压平台的预应力管桩立柱的施工技术应用研究,可供类似工程参考。

垫层结构对预应力混凝土管桩复合地基承载力影响因素研究

通过研究不同的垫层结构对预应力混凝土管桩复合地基承载力产生的影响,对已有承载力公式进行完善。针对深厚松软土特性,依托郑徐客运专线项目,建立有限元模型。通过模型数据与现场实测数据对比分析,推导垫层结构对预应力混凝土管桩复合地基承载力影响因素,完善计算公式。经研究得出结论:(1)有限元软件Midas GTS可以较准确地反应复合地基受力变形情况;(2)印证了在桩径、桩长、桩间距、荷载一致的条件下,桩网结构复合地基变形大于桩筏结构复合地基的普遍规律,垫层部分的刚度对复合地基承载力有较大影响;(3)提出了针对不同垫层结构对桩和桩间土的修正系数、单桩承载力发挥系数,垫层结构刚度系数,对承载力计算公式进行了修正。

格构柱与预应力型钢组合支撑位置冲突的解决措施

为解决基坑施工过程中格构柱位置与预应力型钢组合支撑位置冲突的问题,在施工过程中发明了一种解决该问题的办法。新办法通过在预应力型钢组合支撑上设置1个轴力转换装置,将原本与塔吊格构柱冲突的单肢型钢位置进行调整,从而解决预应力型钢组合支撑与塔吊格构柱冲突的问题。

基于新型预应力CFRP技术梁板柱关键结构研究

CFRP(碳纤维复合材)材料轻质高强,抗拉强度可达3000MPa及以上,并且具有良好的抗环境性能,而且施工操作比较简单,近年来在土木工程梁、板、柱结构的加固中获得了广泛应用。普通粘贴CFRP片材不能发挥材料的抗拉强度,这不仅缘于混凝土梁的裂缝限制,也受到挠度的限制,还受到在裂缝两侧、CFRP片材两端的高粘结剪应力导致的剥离破坏的限制。由于粘贴操作时不做卸载处理或难以进行卸载,正常使用状态下粘贴的CFRP布并不参与受力,因此对改善结构使用性能几乎不起作用。普通粘贴的CFRP布只有在超载条件下才会参与受力,但由于应变滞后以及弹性模量与钢筋相当或低于钢筋等原因,裂缝宽度限值条件下CFRP片材能发挥的应力水平一般只有材料强度标准值的1/20左右或略高。本项目提出的高效后张CFRP板预应力桥梁结构加固系统,以CFRP板为预应力加固材料,通过预张拉,使CFRP板在正常使用状态下即处于较高应力状态(不低于1000MPa),从而改善桥梁结构正常使用性能水平;通过预张拉,减小各种载荷条件下的粘结剪应力,降低剥离破坏风险,确保CFRP板与基体混凝土结构协同工作;在承载能力极限状态下,能够充分发挥材料的抗拉强度,提高材料利用率;利用CFRP板端部锚具,彻底解决CFRP材料端部剥离破坏现象,确保CFRP板加固的可靠性;通过完善锚具设计和张拉工艺设计,使CFRP板预应力加固在房屋、桥梁等梁、板、柱关键结构研究领域获得广泛应用,推动技术进步和生产力发展。新型预应力CFRP碳纤维板(CFRP)复合材料,可以使得抗震防灾及工程结构安全可靠度领域中大量房屋、桥梁、边坡、地下工程等重要工程结构的系统性安全产生科学有效的保障效应。

预应力钢带约束钢管混凝土叠合柱抗震性能试验研究

预应力钢带约束钢管混凝土叠合柱是充分利用钢管混凝土叠合柱和预应力钢带约束柱的优点所开发出来的具有良好抗震性能的新型组合柱,为探究钢管约束内部混凝土和预应力钢带约束外部混凝土对柱抗震性能的改善规律,开展4个预应力钢带约束钢管混凝土叠合柱试件和2个未采用预应力钢带约束的普通钢管混凝土叠合柱试件的拟静力试验,研究预应力钢带约束钢管混凝土叠合柱在低周反复荷载作用下的破坏机理、破坏形态、滞回性能、位移延性、骨架曲线、耗能性能、刚度退化以及钢带应变变化等受力性能,分析了钢带间距、箍筋布置对预应力钢带约束钢管混凝土叠合柱抗震性能的影响规律。研究结果表明:预应力钢带约束钢管混凝土叠合柱具有良好的延性、变形能力和耗能性能,相对普通钢筋混凝土柱和普通钢管混凝土叠合柱具有更加良好的抗震性能。

钢-混凝土组合箱型梁的滑移和剪力滞效应

该文提出了钢-混凝土组合箱型梁考虑滑移和剪力滞效应的理论模型。模型中引入了5个变量,分别包括混凝土板轴向位移、钢梁轴向位移、竖向挠度、混凝土板翘曲强度函数和钢梁翘曲强度函数,采用虚功原理得到了组合箱型梁的控制微分方程组,微分方程组可基于有限差分法求解。进而结合有限元精细模型分析手段,通过分析1座简支组合箱梁桥和1座两跨连续组合箱梁桥的滑移和剪力滞效应,验证了理论模型的准确性与适用性。最后以承受均布荷载的简支组合箱梁桥为基础,采用理论模型研究了压弯或拉弯荷载导致的梁柱效应以及预应力束布置方式对剪力滞效应的影响,并进一步分析了所提出的理论模型较之于之前研究者提出的理论模型所具备的优势。

内藏钢管超高强混凝土芯柱组合柱抗震性能试验研究

结合6个内藏钢管超高强混凝土芯柱组合柱试件和2个普通钢筋混凝土柱试件的低周反复加载拟静力试验,对内藏钢管超高强混凝土芯柱的组合柱的破坏形态、破坏机理和抗震性能开展研究,重点对箍筋布置和预应力钢带布置对组合柱抗震性能的影响进行分析。通过分析实测荷载-侧移滞回曲线,对试件的延性性能、耗能性能、刚度退化和强度衰减等抗震性能指标进行了对比分析。研究结果表明,内藏钢管混凝土芯柱可以明显提高柱的延性性能及耗能性能,加密箍筋和采用预应力钢带可以对组合柱产生有效约束,进一步提高内藏钢管混凝土芯柱组合柱的延性性能、耗能性能,改善其刚度退化、强度衰减。

预应力钢绞线-角钢复合加固预损混凝土柱轴压性能试验研究

基于预应力钢绞线加固法和外包钢加固法的原理,提出一种新型加固方法:预应力钢绞线-角钢复合加固法。通过12根钢筋混凝土方柱(其中2根为对比柱,2根预应力钢绞线加固柱,8根4组不同损伤程度的预应力钢绞线-角钢复合加固柱)的轴压试验,研究了预应力钢绞线加固方法和预应力钢绞线-角钢复合加固方法的加固效率以及不同受损程度下预应力钢绞线-角钢复合加固后钢筋混凝土柱破坏特征、受力性能和破坏机理。试验结果表明:预应力钢绞线-角钢复合加固方法充分发挥了两种材料的优点,两种材料协同工作性能良好。极限承载力大幅提高,延性也得到明显的改善。结合受损混凝土柱特征,提出考虑损伤折减指标的轴压承载力计算公式,理论计算结果与实际值吻合较好,可为相关研究提供理论支持。

预应力钢-木组合圆形柱轴心受压力学性能研究

为改善纯木柱承载力较低、易发生脆性破坏和延性较差等缺点,提出一种预应力钢-木组合圆形柱,并对这种构件进行了轴心受压试验,获得了各个试件的破坏形态、破坏模式、延性指标、荷载-位移曲线和荷载-应变曲线。结果表明,相较于薄壁钢筒和纯木柱极限荷载(P_(max))的总和,预应力钢-木组合圆形柱和CFRP布包裹预应力钢-木组合圆形柱分别提高了16.12%和24.49%;与纯木柱相比,延性指标(DI)分别提高了268.73%和340%。采用ABAQUS有限元分析软件建立了预应力钢-木组合圆形柱模型,并通过位移加载的方式得到了试件的荷载-位移曲线,与试验结果吻合良好。有限元分析结果表明,当环向预应力与钢材屈服强度的比值为0.1,0.2和0.3时,试件的P_(max)提升明显;当环向预应力达到钢材屈服强度的40%时,试件的P_(max)减小,但仍然大于未施加预应力的试件。约束效应系数λ随CFRP布的使用和预应力的增加而增加。

株洲体育中心超大跨度伸臂管桁架结构设计

介绍了某超大跨度伸臂立体管桁架结构的风洞试验、方案论证、结构计算分析、节点承载力验算、支座节点承载力验算和试验等。该结构建成后一段时期的正常使用表明,工程的主体桁架和下部承力结构具备较强的承载变形能力和可靠的安全度,满足设计规范和实际使用要求。