混合连接装配式框架内节点抗震性能研究

为了提供一种适用于高烈度抗震设防区的装配结构连接方式,并为建立该结构的抗震设计方法提供依据,通过6个混合连接装配式混凝土框架内节点试件在低周反复荷载下的加载试验,对其破坏形态、滞回特性、变形恢复能力、位移延性、能量耗散等进行了研究。结果表明,混合连接装配式混凝土框架节点的耗能能力与整体现浇混凝土节点相当,而其延性和变形恢复能力则优于整体现浇混凝土节点,其综合抗震性能优于整体现浇混凝土节点。

预制混凝土框架结构的研究

预制混凝土技术是实现建筑工业化的一种生产方式。通过对国内外有关预制混凝土框架结构的研究发展现状进行综述,重点介绍几种预制混凝土框架结构体系和节点连接方式。

腹板摩擦式自定心预应力混凝土框架梁柱节点的理论分析

为减少钢筋混凝土框架在地震作用下的残余变形和损伤,提出一种新型的腹板摩擦式自定心预应力混凝土梁柱节点。其中,预制的钢筋混凝土梁柱通过无黏结预应力钢绞线进行拼接。当梁端弯矩超过节点的临界张开弯矩,梁柱接触面张开;震后,接触面在预应力的作用下重新闭合。梁柱的接触部位分别预埋钢套和钢板,以避免梁柱相对转动时混凝土的压碎。在梁端钢套的腹板处设置摩擦耗能件,从而可以在梁柱相对转动时耗散地震能。介绍腹板摩擦式自定心预应力混凝土梁柱节点的基本构造和受力特点,对梁端轴力、剪力、弯矩以及梁柱接触面张开后转动刚度的表达式进行推导,建立起梁端弯矩-相对转角关系的理论分析模型,并得到节点耗能系数和等效黏滞阻尼比的计算公式。理论分析结果与试验值吻合较好,为腹板摩擦式自定心预应力混凝土框架的设计提供了依据和参考。

后张预应力预制混凝土框架中节点的数值模拟

为了解决有限元研究中预制混凝土框架节点处新旧混凝土叠合层界面黏结与穿过叠合层钢筋难以模拟的问题,讨论了有限元软件ABAQUS中模拟新旧混凝土叠合层黏结性能的不同方法,引入叠合层的黏结滑移本构和钢筋的剪切-滑移模型相结合的本构关系,建立后张预应力预制混凝土框架中节点非线性有限元分析模型,计算结果与足尺模型的试验结果吻合较好,并在此基础上重点开展了轴压比、混凝土强度、预应力筋有效应力及筋黏结构造(全黏结、部分黏结和无黏结)等有限元参数分析.分析结果表明:轴压比由0.2增加到0.4时,承载力提高了11%,由0.4增加到0.6时,承载力增加不明显;提高混凝土强度、增加有效预应力可显著提高承载力;预应力筋黏结构造对节点承载力影响不显著,增加无黏结长度,可一定程度延缓节点的屈服.

节点域刚度对装配整体式混凝土框架结构抗震性能的影响

装配整体式混凝土框架结构是目前国内外研究和应用最多的工业化结构体系之一,其梁柱连接节点域的刚度对框架结构整体抗震性能有重要影响。为此,研究了装配整体式混凝土框架结构节点域刚度的数值模拟方法,开展了四种节点域刚度下装配式混凝土框架结构的弹塑性时程分析;在此基础上详细考察了四种节点域刚度下整体结构的振动特性、动力响应、耗能性能和构件性能状态等。分析结果表明:装配整体式混凝土框架结构抗震计算时应考虑节点刚域的影响。不考虑节点刚域将对屈服机制和性能水平等整体弹塑性性能有较大影响,从而为进一步研究装配式混凝土框架结构的整体性能分析提供参考。

钢管混凝土框架-整体装配式填充墙抗震性能

为消除填充墙对框架的不利影响,充分发挥钢管混凝土框架变形能力强、延性好的优势,采用在钢管混凝土框架柱与填充墙间预留缝隙,填充墙与型钢梁间柔性连接的构造措施。为验证该种连接的可靠性,研究钢管混凝土柱框架-整体装配式填充墙的抗震性能及相互作用机理,进行了1个足尺单榀两跨两层框架填充墙模型的低周反复荷载试验。基于试验,分析了填充墙的损伤演化过程、钢管混凝土柱框架和连接件的变形及结构整体的抗震性能。研究表明:钢管混凝土柱框架-整体装配式填充墙滞回曲线饱满,耗能能力强;加载点极限移位角达1/41时,整体结构仍具有稳定的承载力,延性较好;装配式填充墙板-框架间的柔性连接,削弱了框架传递给填充墙板的荷载,延缓和减轻了整体装配式填充墙板损伤;填充墙板与装配式钢框架整体连接可靠,发挥了框架变形能力强、延性好的优势;整体结构后期承载能力稳定,具有良好的抗震性能和安全储备。

装配式混凝土框架结构设计研究与应用

近年来,装配式混凝土结构体系在国内发展较为迅速,其中装配式剪力墙结构目前已在国内很多地区得到了推广应用,相应的设计施工技术也日趋成熟,而装配式混凝土框架结构体系的应用相对较少。在目前已有研究的基础上,对装配式混凝土框架结构设计进行了分析,并结合实际工程总结了设计要点,可为装配式混凝土框架结构设计提供技术参考。

带有摇摆架的预应力自复位装配式混凝土框架动力弹塑性分析

针对预应力自复位装配式混凝土(PSCPC)框架耗能较差、地震作用下易产生侧向变形集中的缺点,本文提出了一种带有摇摆架的预应力自复位装配式混凝土(PSCPC-RF)框架体系。为了研究摇摆架对PSCPC框架抗震性能的影响,利用OpenSEES分别建立了一榀3跨6层的RC、PSCPC和PSCPC-RF框架的有限元模型,进行多遇、设防和罕遇地震作用下的动力时程分析。分析结果表明:地震作用下,PSCPC框架与RC框架的变形模式相似,层间变形集中在底部楼层,但PSCPC框架的刚度退化速率缓慢,残余位移小,自复位能力强;增设摇摆架后,PSCPC框架的变形模式得到改善,底部楼层的层间变形显著减小,滞回耗能减小,预应力筋的受力也减小;摇摆架在充分发挥上述作用的同时,并未影响PSCPC框架本身良好的震后自复位能力,故增设摇摆架可提高自复位框架的抗震性能。

轻型装配钢管混凝土框架-耗能减震地聚物墙抗震性能

研发了一种适用于低多层建筑的轻型装配式钢管混凝土框架-耗能减震墙结构,具有自重较轻、构造简单、施工简便等优点。为研究其抗震性能,进行了3个足尺轻型装配式框架-耗能减震地聚物墙模型的低周反复荷载试验,研究参数为地聚物墙-框架的连接方式和橡胶阻尼层设置方式。基于试验对比研究了试件的承载力、延性、滞回、耗能、损伤演化规律和破坏特征等,分析了橡胶阻尼层位置对整体结构抗震性能的影响。研究表明:地聚物墙与框架间设置橡胶阻尼层,提高了结构的整体延性和耗能能力,但承载力有所降低;框架与地聚物墙采用变形可控的弱连接,降低了框架传递给墙体的荷载,减轻了墙体损伤;轻型装配式钢管砼框架-耗能减震地聚物墙结构具有良好的抗震性能,可满足地震区低多层建筑的抗震设防要求。

节段胶拼箱梁静载试验研究

针对某铁路桥为非标准轨距、非标准活载的节段胶拼预应力混凝土箱梁的结构特点,开展静载试验以验证节段梁在试验荷载作用下的力学性能,检验梁体的性能指标。试验结果表明:梁体在最大控制荷载作用下未发现受力裂缝;实测箱梁在静活载作用下最大挠跨比为1/3 613;梁底实测最大压应力减小值小于理论计算值,说明节段胶拼不会成为结构的薄弱部位,结构抗裂性、梁体刚度和箱梁底部应力与设计期望值相符,且结构设计具有一定的安全度。试验方法通过现场荷载试验数据验证理论模型,具有结果准确、效率高的特点,为类似节段预制胶拼箱梁设计和施工提供实践经验。

基于Marc的预制预应力混凝土框架节点有限元分析

本文采用有限元软件MSC.Marc研究了低周期反复荷载作用下预制预应力混凝土框架节点的抗震性能,并将其分析结果与试验结果进行对比。结果表明:通过比较混凝土开裂情况、试件变形、钢绞线受力、滞回曲线、骨架曲线,MSC.Marc数值模拟结果与试验结果符合较好。验证了使用该种方法模拟节点受力特性具备可行性、可靠性。

不同配筋的附加角钢预压装配框架边节点试验研究

由于装配式框架结构的整体性和抗震性能主要是由其节点的抗震性能决定的,因此研究其节点在低周反复荷载下的抗震性能对促进装配式框架的发展具有重要意义。通过对不同配筋率下现浇钢筋混凝土框架和附加角钢板预应力装配式混凝土框架的节点,在低周反复荷载作用下的试验对比,从而为有效提高预应力装配框架结构的耗能能力提供可靠的技术参数和理论依据。结果表明:附加角钢板的预应力装配式框架结构具有良好的抗震性能,提高配筋率在一定程度上可以提高节点的抗震性能。在抗震设防地区采用该种节点,便于工厂化制作,施工方便,具有广阔的应用前景。

某装配整体式框架-现浇剪力墙结构预制构件及连接节点设计

通过工程实例系统地总结了装配整体式框架-现浇剪力墙结构中预制构件及连接节点的设计要点,内容涵盖了结构布置、叠合梁、预制柱、梁柱节点区等多个方面。参考现有规范、图集的相关规定,在满足计算和构造要求的前提下,提出了合理可行的预制构件钢筋构造、钢筋排布、连接节点做法等一系列技术措施,可供其他同类工程的参考。

装配式预应力混凝土框架-剪力墙结构施工技术应用

文中就装配式预应力混凝土框架—剪力墙结构特点进行论述,并结合实例对其应用开展深入探讨。

超大倾角多维曲面深水Y形墩关键施工技术

蓟汕高速公路工程海河特大桥全长1 210.328m,其主桥为(70+110+70)m连续钢箱梁桥。主桥20号和21号墩墩柱采用预应力混凝土Y形墩柱,顺桥向成Y形,横向与道路中心线的法线方向成22°角斜向布置。Y形墩墩顶设整体板式系梁连接两斜腿,单个墩柱混凝土方量达3 688.5m·3。Y形墩柱两斜肢腿采用斜拉支撑体系平衡塔架法施工,主墩采用分段浇筑施工技术,并采用BIM技术对墩柱异型分块钢模板试拼装进行前期施工模拟,有效解决了施工条件的局限性以及施工过程中钢模板与斜拉体系平衡塔架的碰撞冲突风险,按期完成了Y形墩柱施工,主墩线形流畅,根部未产生开裂现象。

新型装配式混凝土结构体系在高层工业厂房中的应用研究

基于项目的绿色快速建造需求,提出了一种适用于高层工业厂房的免模、免支撑装配整体式框架-现浇剪力墙结构体系(由带牛腿的预制混凝土柱、现浇剪力墙、带牛腿或挑耳的预制叠合梁和预应力空心板构成的体系)。工程应用效果表明:通过在预应力空心板板顶设置后浇叠合层、布置单层双向钢筋,有效提高了楼盖整体性;通过在预应力空心板板端上部开槽,端部布置钢筋桁架或钢筋网,端部浇筑密实,避免了预应力空心板在极端工况下脱落。同时,有限元分析结果表明:通过上述构造措施还可提高楼盖的整体性和抗震性。

装配式混塔体外预应力系统施工研究——以免灌浆干式连接分片预制装配式混塔为例

免灌浆干式连接分片预制装配式混塔是将免灌浆干式连接技术推广应用至陆上风力发电领域,综合利用混凝土塔筒的刚度及钢塔筒的快速施工优势,在政府补贴退坡、迎向平价趋势的陆上风电市场下,具备向大单机容量、大叶轮直径和高塔架发展的技术优势。本文基于湖北应城80 MW风电项目,介绍了免灌浆干式连接分片预制装配式混塔体外预应力系统的(分离索)施工工艺和方法,通过常规机械设备,在不占用直线工期的前提下,低成本、高质量、高效率完成预应力系统施工。

预应力装配式混凝土框架结构的受力性能研究

预应力装配式混凝土框架结构是基于装配式建筑理念进行的一种混凝土框架结构施工技术。预应力装配式混凝土框架结构有效防止了施工过程中因受力不均引起的弯曲变形问题,使建筑结构更安全坚固,而且施工效率高,施工环节少,施工污染少,因此在现代建筑施工中的应用越来越广泛。

装配式混凝土建筑防雷要点简析

介绍装配式混凝土建筑的分类,对预制构件两种连接方式进行比较,提倡采用套筒灌浆连接方式。结合GB 50601《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》修订内容,重点介绍装配式混凝土框架结构和装配式混凝土剪力墙结构利用预制构件内钢筋作为引下线和等电位连接带的连接措施,同时强调引下线和等电位连接导体电阻测量的重要性。

安海湾大桥主桥的设计与施工

安海湾大桥主桥为三跨变截面混合梁刚构桥,跨径布置为(135+300+135)m,建成后将成为继重庆石板坡复线大桥之后国内第二大跨度的混合梁刚构桥。从梁体结构形式设计、钢一混结合段的细节设计、体外预应力设置、耐久性设计以及施工方法等5个方面介绍主桥设计与施工的要点及创新理念,为同类型桥梁设计与施工提供参考。