分离式叠合板组合梁抗火性能研究与数值分析

为了研究分离式叠合板组合梁的火灾行为,对四块足尺分离式叠合板组合梁进行了均布荷载作用下的火灾试验。考虑了栓钉间距、后浇层厚度、预制板在钢梁上翼缘搭接长度的影响因素,研究了组合梁在受火过程中沿板厚混凝土温度场分布规律、混凝土板中钢筋温度、沿钢梁高度温度场分布规律、抗弯刚度以及叠合板与钢梁的整体工作性。并利用ABAQUS对叠合板组合梁在热力耦合作用下的温度场和变形行为进行了数值模拟分析。结果表明:升温过程中,后浇层与预制底板结合界面未发生明显破坏,仍能共同承受荷载;但由于结合界面和预制板拼缝的存在,组合梁的整体抗弯刚度明显降低;热力耦合作用下,预制板在钢梁上翼缘搭接长度对组合梁的变形能力影响显著;对比试验研究结果与数值分析结果,二者吻合良好,验证了数值分析模型的有效性与可行性。

分离式叠合板组合梁受力性能试验与模拟研究

分离式叠合板组合梁受力性能的研究可为新型组合梁的理论分析提供参考依据及借鉴作用。文章通过足尺分离式叠合板组合梁的静力试验,对试验梁的破坏形式、加载点处沿截面高度的纵向应变和跨中截面的挠度变化进行分析,并采用ABAQUS软件模拟分析了分离式叠合板组合梁受力性能的影响因素。结果表明:分离式叠合板组合梁中预制板拼缝的存在,削弱了试件的抗剪承载力,造成试件的剪切破坏,但在远离预制板拼缝处,叠合板的协同工作性能良好;分离式叠合板组合梁的受力性能随后浇层厚度的增加和栓钉间距的减小而提高,施工时的预制底板在钢梁上翼缘的搁置长度宜为40 mm;模拟结果与试验结果吻合较好,验证了数值分析模型的有效性与可行性。

二次受火叠合板组合梁抗火性能研究

叠合板组合梁的二次受火性能研究可为建筑结构火灾中的复燃现象提供重要依据。文章对铰接约束下足尺两跨连续梁进行二次受火试验研究,将预制板的不同连接方式作为变量,分析了火灾全过程中叠合板组合梁的试验现象、温度分布、位移变化。结果表明:翼板形式不同的两跨连续梁二次受火后,变形恢复率基本一致,叠合板板底与钢梁上翼缘均未发生相对滑移。但预制板拼缝的存在使分离式叠合板组合梁温度更高,变形更严重,此外二次受火后两叠合板组合梁板顶的裂缝发展趋势不同;水分的迁移蒸发对叠合板组合梁二次受火时的温度分布有重要影响;预制板在叠合板组合梁二次受火时起到阻止热量向上传递的作用。

负弯矩作用下含角钢连接件的叠合板组合梁力学性能研究

文章研究叠合板预埋角钢连接件与伸出“胡子筋”2种构造措施的组合梁在受力性能上的差异,分别对2根叠合板组合梁进行单点静力试验,并通过ABAQUS软件对不同剪力连接度情况下含角钢连接件的叠合板组合梁进行有限元模拟.结果表明:相对于出筋构造措施,预埋角钢连接件会增大混凝土板横向开裂风险,减小纵向开裂风险;2个试件的极限承载力几乎一致,含角钢连接件的叠合板组合梁弹性抗弯刚度更大;与增加栓钉数量相比,预埋一定数量的角钢对抗弯刚度的提升效果更加显著;预埋角钢连接件将导致真实栓钉剪力连接度大于相关规范计算值.

某装配整体式建筑施工特点介绍

近年来,国家、各省市、自治区不断出台推进装配式建筑发展的政策文件,大力推进装配式建筑应用,主要有全装配式和装配整体式两种,其中装配整体式建筑是目前行业中采用较多的形式。本文结合某装配整体式建筑的建设过程,对装配整体式建筑施工的相关问题进行梳理,并提出相关意见建议:应注重装配式建筑设计阶段针对PC构件应用的整体规划,以及实施阶段设计图纸的有效转化,将设计、生产、施工流程贯通,严格控制PC构件质量,方能保证装配式建筑技术的优越性得到发挥。

装配式桁架钢筋混凝土叠合板-圆孔蜂窝组合扁梁力学试验研究

针对目前装配式钢结构住宅施工焊接量大,防火防腐处理复杂等问题,为了提高施工效率,将桁架钢筋混凝土叠合板与圆孔蜂窝钢梁进行组合,形成装配式桁架钢筋混凝土叠合板-圆孔蜂窝组合扁梁。通过两组组合扁梁试件的力学试验,对其承载能力、变形能力、破坏规律等方面进行分析和研究。结果表明:组合扁梁的破坏经历了三个阶段即弹性阶段、弹塑性阶段和塑性阶段;蜂窝钢梁沿截面高度方向上的应变直线分布;组合扁梁屈服时,弯矩试验值比公式计算值提高了20%～60%,剪力试验值约为公式计算值的0.8倍;考虑组合扁梁翼缘板影响的挠度折减系数α为0.5。由于叠合板的约束作用,组合扁梁在整个加载过程中没有出现局部变形、平面外失稳及现浇层与叠合层之间的脱离和滑移现象,有较好的整体性和变形能力。

装配式桁架钢筋叠合板-圆孔蜂窝组合扁梁的设计及安装工艺

在装配式钢结构住宅中,将蜂窝梁和桁架钢筋叠合板进行合理连接形成新型装配式组合扁梁楼盖,可以有效提高空间使用率和防火、防腐等性能,并达到节能减排的目的。文章在对本地预制构件生产企业和设计单位进行调研,同时结合相关文献和工程案例,针对装配式桁架钢筋叠合板-蜂窝组合扁梁的设计、构造方法以及安装工艺和技术要点进行了归纳。

装配式钢混组合框架结构设计要点与分析

学校是一种重要的公共建筑,具有标准化程度高,跨度大的特点。以深圳市某学校工程项目为例系统阐述了装配式钢混组合框架结构的主体和预制构件设计要点。结构采用预制混凝土柱、钢梁及预制混凝土叠合板,预制柱与钢梁通过预埋钢节点连接,钢梁与混凝土板通过栓钉形成组合梁,从而构成完整受力体系。此次探索与实践表明装配式钢混组合框架结构体系既能满足建筑使用功能的舒适性,保证结构的安全性,又能缩短工期,节省材料,达到绿色环保的要求;为今后类似装配式建筑设计与建造做出了积极探索,可以为以后同类项目提供宝贵的经验。

铰接约束下两跨叠合板组合梁抗火数值模拟

为分析铰接约束下两跨叠合板组合梁的抗火性能,基于整体式叠合板组合梁和分离式叠合板组合梁构成的铰接足尺两跨连续梁抗火试验,利用Abaqus软件对叠合板组合梁在热-力耦合作用下的温度分布和位移变化进行数值模拟分析。结果表明:叠合板的新旧混凝土结合界面对叠合板组合梁的温度分布有重要影响;铰接约束下2种叠合板组合梁的变形规律基本一致,翼板形式不同对组合梁挠度的影响较小;火灾下叠合板组合梁的破坏形式主要为钢梁端部腹板和翼缘的屈曲。

铰接叠合板组合梁抗火性能试验研究

为研究铰接叠合板组合梁的抗火性能,对2个铰接足尺叠合板组合梁进行了恒载升温试验研究和数值模拟。通过试验得到了叠合板组合梁的温度分布、位移变化和破坏模式。研究结果表明:叠合板的温度分布沿板厚方向逐渐降低,距受火面40 mm以下区域受火影响最为明显。叠合板与钢梁之间存在温度梯度,叠合板对钢梁上翼缘变形有约束;叠合板板顶裂缝主要沿中轴线方向开展,从两端向中间延伸,叠合板中预制底板与后浇层的叠合界面没有开裂,二者在火灾下仍能协同工作;冷却后两试件的变形恢复比例相近,表明叠合板后浇层厚度对变形恢复能力的影响小;叠合板后浇层厚度对叠合板组合梁的抗火性能影响较小。有限元模拟结果与试验结果吻合较好,利用建立的有限元模型可以对叠合板组合梁的抗火性能进行后续参数分析等研究。

基于综合抗裂技术的叠合板组合梁-钢柱节点抗震性能试验研究

叠合板组合梁是一种适应于大跨、重载以及装配化建造的组合梁形式,但是存在负弯矩区混凝土板易受拉开裂的问题。为提高叠合板组合梁负弯矩区混凝土板的抗裂性能,采用开孔钢板抗拔不抗剪连接件和纤维抗裂高性能混凝土现浇层综合抗裂措施。对5个叠合板组合梁-钢柱节点试件进行拟静力试验,参数包括连接件形式、现浇层混凝土材料和钢筋强度。试验结果表明:采用开孔钢板抗拔不抗剪连接件和现浇层采用纤维抗裂高性能混凝土均能提高组合梁的抗裂性能,综合使用这2种抗裂措施效果更好,而现浇层钢筋强度对组合梁抗裂性能影响较小;组合梁负弯矩区承载力受现浇层混凝土材料及钢筋强度的影响均较小;采用开孔钢板连接件可以提高组合梁的抗弯刚度;采用开孔钢板抗拔不抗剪连接件的试件具有良好的抗震性能。

Z2类疲劳破坏叠合板组合梁疲劳性能试验研究

为推广装配式建造技术及钢-混凝土组合梁在桥梁结构和吊车梁中的应用,有必要对各类构造细节的组合梁疲劳寿命进行试验研究,本论文通过对6根组合梁(其中5根叠合板组合梁,1根现浇板组合梁)施加等幅疲劳荷载,并采用双对数函数对其中5根发生Z2类构造细节疲劳破坏组合梁试验数据进行线性拟合,得到了基于Z2类构造细节组合梁疲劳破坏时的S-N曲线。试验结果与欧洲钢结构协会(ECCS)的规定十分接近,与GB 50017—2003《钢结构设计规范》符合得很好,但与现行GB 50017—2017《钢结构设计标准》有一定偏差,主要是因为新旧标准对构造细节分类有所不同。采用新标准结果偏于不安全,现阶段在整梁试验数据有限的情况下进行组合梁的设计时,建议按照GB 50017—2003中的相关规定进行复核。

基于栓钉剪坏叠合板组合梁疲劳性能试验研究

钢-混凝土组合梁在桥梁结构和吊车梁应用中的疲劳问题引起了人们的重视。通过对叠合板组合梁进行等幅荷载作用下的疲劳试验,对发生相同疲劳破坏形态的组合梁疲劳寿命采用双对数模型进行数据拟合,得到了发生栓钉剪坏疲劳破坏的叠合板组合梁的S-N曲线。结果表明:与欧洲钢结构协会(ECCS)规定十分接近,可用于组合桥梁的设计;叠合板组合梁与现浇板组合梁表现出了几乎相同的疲劳性能。