绿色建筑设计理念在房屋设计中的应用与分析

绿色建筑是一种更加符合可持续发展理念的新型建筑方式,已成为现代房屋建筑设计的重要趋势。绿色建筑设计理念强调在房屋设计过程中充分考虑节能、环保、可持续性和人文性等因素,从而实现建筑与环境的和谐共生。为了促进绿色建筑设计理念的应用,该文首先对绿色建筑设计理念进行了概述,其次分析了传统房屋设计的弊端,再次阐述了绿色建筑设计理念的基本原则,包括生态性、环保性、可持续性,最后结合案例工程从节能设计、生态环境的营造及室内环境质量提升3个方面,详细分析了绿色建筑设计理念在房屋设计中的具体应用,旨在为房屋设计的可持续发展提供更多的参考依据。

高层建筑结构抗震加固方法研究

该文旨在探讨高层建筑抗震加固方法,以提高建筑结构的抗震性能。通过分析高层建筑抗震方面的问题及各种加固方法的优缺点,结合实例研究广州珠江新城西塔的抗震加固方案。采用文献综述和实例分析相结合的研究方法,对增加剪力墙、加固柱-梁节点和加固地基等方法的应用效果进行评估。研究结果表明,增加剪力墙能够有效提高建筑的整体抗震性能,加固柱-梁节点可显著提升节点的受力性能,加固地基则能够提高地基的承载能力和稳定性。然而,各方法在实际应用中也存在一定的局限性和挑战,需要进一步优化和改进。未来研究方向主要包括优化现有加固方法、探索新型抗震加固技术和加强抗震性能评估研究,以提高高层建筑的抗震性能和安全性。

正弦波形腹板PEC梁受弯性能试验研究

部分包覆钢-混凝土组合结构简称为PEC结构,兼具混凝土结构和钢结构的优点,腔体内填充混凝土可以有效提升型钢的抗屈曲能力,翼缘间通过焊接钢筋形成连杆增强对钢翼缘和混凝土的约束作用,从而提高结构的承载力与刚度。目前国内外对平腹板PEC梁已进行了许多研究,但关于波形腹板PEC梁的研究甚少。为研究波形腹板PEC梁的受弯性能,在PEC梁的基础上将H型钢的平腹板替换为正弦波形腹板,提出正弦波形腹板PEC梁,对其受弯性能进行试验研究,以期对该结构的实际应用提供借鉴。设计4根正弦波形腹板PEC梁试件,分别改变其配筋形式与焊缝形式的构造措施,通过四点弯曲加载试验,采集挠度、滑移、应变等数据。通过荷载-跨中挠度曲线分析、承载力分析、变形分析、应变分析、钢-混凝土滑移分析等,探究4根正弦波形腹板PEC梁构件的抗弯强度、延性、黏结滑移等各项性能,对比不同构造的优劣。试验结果表明:试件的实测承载力均大于理论承载力,4种构造形式下的屈服承载力和极限承载力差异不大,可以用边缘屈服准则和全截面塑性准则来计算承载力。对试件波浪腹板与上下翼缘间采用单面角焊缝与采用双面角焊缝进行对比发现,承载力和变形等方面差异不大,故PEC梁的波浪腹板与翼缘板间可采用单面角焊缝焊接,但制作时必须严格保证焊缝质量。试件主钢件沿梁的腹板高度方向应变很小,均未达到屈服应变,在靠近翼缘处应变开始增长,并出现陡增,说明弯曲正应力几乎完全由翼缘承担,主钢件腹板应变不符合平截面假定。4种构造下的PEC梁钢-混凝土滑移量差别不大,支座处滑移较小,最大滑移量基本在1 mm内;跨中腹部由于混凝土开裂严重,滑移量包含了裂缝宽度的影响,导致所测结果偏大很多,数据仅供参考。试验中4种构造形式的正弦波形腹板PEC梁最终均未达到截面破坏,由于挠度过大停止试验,荷载-跨中挠度曲线未下降,后续将考虑改进,按试件最终破坏来控制试验结束,从而进一步探讨试件的性能。

PEC柱弱轴方向与梁刚性连接的受力性能分析——试验与计算

PEC(Partially Encased Composite)构件是指在工字钢或H型钢构件翼缘间填入混凝土、在混凝土中设置钢筋或翼缘连杆的组合构件。含有PEC构件的结构称为PEC结构,其承载力、延性以及刚度都要优于纯钢结构和钢筋混凝土结构,并且具有良好的抗火性能。我国研究者对PEC结构也制订了专门的技术规程T/CECS 719—2020《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规范》。但是对采用单一H形主钢件的PEC柱在弱轴方向与梁刚性连接的节点性能,目前的试验研究尚不充分。对此,设计了3个PEC柱在弱轴方向与梁连接的节点子结构试件,分别编号JM、JH、BH,并进行静力单调加载与滞回加载,考察节点的受力性能和试件的破坏模式。节点采用端板螺栓连接。在构造设计过程中,结合工程实际,满足节点的受力特点以及预制化、装配式的要求,重点考虑了隔板布置、扁钢连杆的设置等因素。在试验设计过程中,参考了欧洲、加拿大和中国的规范,考虑了加载模式、破坏模式、加载路径、钢材强度等级、混凝土强度等级等因素,对试验装置、加载制度、测试方案等进行设计。接着进行试验研究,采用梁端反对称加载,分别进行了1个单调试验和2个滞回试验。其中,JM和JH试件的柱翼缘和节点区翼缘被削弱,JM试件采用静力单调加载,JH试件采用滞回加载,二者均出现柱破坏模式,且JH试件的极限承载力低于JM试件;BH试件的梁翼缘及腹板被削弱,采用滞回加载,最终出现梁破坏模式。试验结果表明:1)试验的PEC弱轴节点连接形式可以满足刚接的要求。2)通过利用T/CECS 719—2020中关于梁、柱、弱轴连接节点承载力的计算方法,可以准确判断试件的破坏模式,对实际工程具有指导意义。3)PEC弱轴连接节点中被包覆的混凝土部分,因侧面有来自梁构件中混凝土的约束,可有效提高弱轴节点的抗剪承载力。4)混凝土在往复作用下的损伤累积会使PEC试件的极限承载力出现下降。

PEC剪力墙抗侧性能试验研究

随着装配式结构在我国的应用与推广,PEC构件由于其便于批量化生产、快速装配的特点,在工程中的应用价值得以大大提高。部分企业开始尝试在实际工程中应用PEC构件,提出了一种新型剪力墙构件——PEC剪力墙。以实际工程应用为出发点对3个足尺PEC剪力墙试件进行低周拟静力水平加载试验,观察了PEC剪力墙的试验现象、破坏过程,通过分析关键部位应力、应变情况,考察了在往复荷载作用下的破坏模式、变形特征;分析了PEC剪力墙在低周往复荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、延性、承载力以及刚度等力学性能,对其抗侧性能进行了评价;对比了卷边构造措施对其破坏特征、变形以及抗侧性能的影响,并检验其有效性;对比分析了不同轴压比对卷边构造PEC剪力墙抗侧性能的影响。试验结果表明:1)PEC剪力墙试件均为弯曲屈服后破坏,在达到最大承载力前钢翼缘均已经屈服;试件SW1底部混凝土压溃破坏,外侧钢翼缘出现局部屈曲,试件SW2与SW3底部钢翼缘未发生屈曲,最终发生底座锚固破坏。2)试件SW1的滞回曲线比较饱满,有较强的塑性耗能能力,试件SW2和试件SW3滞回曲线有一定程度的捏缩现象,试件的延性系数均大于3.4,有较好的变形能力,承载力退化程度很低,刚度后期退化变缓,在1/30层间位移角内具有稳定良好的承载能力。3)卷边构造的设置加强了对PEC剪力墙底部混凝土的约束,延后了底部混凝土的压溃破坏,使PEC剪力墙具有更好的承载性能。4)高轴压比下,试件会较早出现受压屈服,PEC剪力墙的初始刚度会有一定的提高,但其延性与耗能能力会下降。5)相比于混凝土剪力墙,PEC剪力墙的变形能力更接近钢板剪力墙,PEC剪力墙抗震设计的控制变形限值可适当放宽。