预制装配式框架结构梁柱节点力学性能试验研究

相比钢筋混凝土结构,钢骨混凝土结构因承载力较高和延性较好等诸多优点而应用广泛.以往的研究多数集中于整体式钢骨混凝土框架节点,有关采用钢板对焊拼接形式的预制装配式钢骨混凝土框架节点的研究相对较少.基于以上考虑,设计了两个预制装配式钢骨混凝土框架节点组合体和一个钢筋混凝土框架节点组合体,进行了柱向轴力恒定的拟静力加载试验.对节点组合体的破坏形态、延性、承载力退化、刚度退化和耗能能力作了详细论述.结果表明,轴压比对预制装配式钢骨混凝土框架节点的破坏形态无本质影响;相对钢筋混凝土框架节点,预制装配式钢骨混凝土框架节点具有较高的承载力和较好的延性;预制装配式钢骨混凝土框架节点的塑性变形能力强,具有较好的耗能能力;随轴压比的增大,预制装配式钢骨混凝土框架节点组合体的刚度退化和承载力退化速度提高,延性系数和耗能能力减小;梁连接区和节点核心区的应变随轴压比的增大而减小;框架梁连接区和节点核心区的钢骨和钢筋均未屈服,钢板对焊拼接的连接方式可行.     

基于ABAQUS的预制装配式框架结构新型梁柱节点研究

针对预制装配式框架结构,提出一种新型梁柱节点连接方式。采用非线性有限元分析软件ABAQUS建立现浇与新型梁柱节点对比模型,混凝土采用塑性损伤模型、钢筋采用双折线模型,通过混合位移加载方式模拟节点在低周反复荷载作用下的抗震性能。结果表明:新型梁柱节点与现浇节点具有相似耗能能力、破坏机理和破坏形态,且新型梁柱节点承载能力明显优于现浇节点。因此新型梁柱节点的抗震性能更优,可应用到预制装配式框架结构中。     

预制装配式混凝土建筑的结构体系和生产方式

正引言为解决建筑业对环境、资源的影响,低碳、节能、绿色、生态和可持续发展等理念广泛应用于建筑中,许多国家通过建立定量的评价体系来降低能源资源消耗,提高对环境的要求[1]。因为主体结构在高层建筑的建造中占据主要部分,主体结构的资源和环境要求更加重要[2]。从各种有利于主体结构建造中降低能源资源消耗和保护环境的技术来考察,采用预制装配式结构是一种改变建造方式的技术途径[3]。预制装配式混凝土不仅有环境效益,而且具有经济优势[4],随着劳动力资源的短缺、交通拥挤等社会问题的日益严重,预制混凝土结构成为一个很好的选择[5]。考虑我国建筑业仍处于劳动密集型产业阶段,经济增长方式属于粗放型增长[6],发展建筑标准件、推进施工机械化、提高建筑质量是建筑业科技发展的主要任务[7]。因为预制装配式混凝土结构具有可以转变建设模式、提高效率、保证质量及有利于管理等特点,所以国务院2013年1月1日《绿色建筑行动方案》中明确要求推广预制装配式混凝土建筑体系,加快发展预制装配技术。     

公路工程建设中预制装配式桥梁的应用分析

文章对预制装配式桥梁施工的具体技术展开讨论,分析预制装配式桥梁在公路建设领域的具体应用价值。预制装配式桥梁的上下两部分结构都使用到了预制桩预应力装配技术,然后再经过分段预制和一系列的工艺后,形成桥梁的墩柱等主体结构。通过对公路工程建设过程中预制装配式桥梁的应用进行分析,希望为日后的公路建设提供参考意见。     

装配式预制混凝土结构在日本的应用

装配式预制混凝土结构具有构件加工精度高、混凝土浇筑质量好、施工速度快、建筑物使用寿命长、节省大量模板材料及省略支模工序等主要优点,在欧美及日本等发达国家得到了广泛的应用与推广.其中,各种预制件间的连接抗震设计是保证结构整体抗震性能的关键所在.介绍了日本在该结构体系上的实际应用情况及主要连接抗震设计的基本内容,为该结构体系在我国的推广应用提供一定的参考资料.     

预制装配式足尺RC锥形独立基础下压变形特性试验研究

由于变电站建筑基础相对尺寸及质量较大,0 m以下基础的模块化装配率较低,为此提出了一种110 kV变电站气体绝缘开关设备(GIS)建筑钢筋混凝土(RC)锥形独立基础,按照装配式要求提出该基础的模块化及装配式方案,并进行装配模块ZK-1和FK-1尺寸、剪力键及配筋设计;同时,开展足尺模块化基础浇筑及装配试验。以装配预应力钢棒的预紧力大小为参数,开展小立柱加载的下压试验,考察装配式基础底板下压变形及装配缝张开变形的变化特点;分析装配用钢棒预紧力大小对下压变形、张开变形及残余变形的影响规律,探讨合理预紧力取值。测试并对比剪力键及剪力槽钢筋应变的发展及变化特点,探讨下压荷载下剪力键及剪力槽的设计要点。结果表明：当下压荷载为380 kN时,预制装配式RC锥形独立基础没有发生任何失效破坏现象,装配剪力键及剪力槽均没有发生破坏现象;装配式基础的装配预紧力为2.00F_t时,可以满足刚度及挠度要求。本文研究成果可为装配式RC锥形独立基础的装配式方案设计、预紧力取值以及剪力键设计提供依据。     

竖向地震作用下预制装配式混凝土斗拱动力响应分析

为了揭示预制装配式混凝土斗拱在地震作用下的薄弱部位,采用有限元软件ABAQUS对预制装配式混凝土斗拱施加了单向及双向地震波,得到了结构的动力响应.分析了斗拱关键部位加速度及位移动力响应,比较了加速度放大系数及位移放大系数,提出了预制装配式混凝土斗拱在单向和双向地震波作用下地震响应差异,得到了预制装配式混凝土斗拱的薄弱部...     

浅谈装配式预制混凝土检查井在广州排水工程中的应用和推广

本文就装配式预制混凝土检查井在广州排水工程中的应用的过程解决的一些技术问题进行了详细的阐述,并对其经济成本进行分析,结合各个方面,提出装配式预制混凝土检查井适合在广州市排水工程中应用和推广。     

预制装配式混凝土外墙与砂加气混凝土外墙建设能耗分析

以中新天津生态城万科锦庐园7#楼为研究对象,依据建筑外墙各组成材料的配比及单位能耗,计算出满足三步节能要求的装配式混凝土外墙与砂加气混凝土外墙的生产与施工能耗。研究结果表明,预制装配式混凝土外墙的单位建设能耗为20.62 kg标准煤/m2,而砂加气混凝土外墙的单位建设能耗为21.46 kg标准煤/m2,满足相同节能要求时,装配式混凝土外墙比砂加气混凝土外墙体节能4.1%。因此,预制装配式混凝土外墙是一种节能墙体,具有良好的发展前景。     

装配式轻钢楼盖受力性能试验研究与参数分析

为研究装配式轻钢楼盖的受力性能,文章通过对楼盖试件进行模拟竖向均布荷载作用的静载试验,分析了楼盖的竖向承载力、挠曲变形、应变规律和双向受力性能.研究结果表明:试验楼盖具有较高的承载力,按照2.5 kN/m2的恒荷载作为使用荷载来计算,开裂荷载是正常使用荷载的2.22倍,破坏荷载是正常使用荷载的3.63倍.在加载过程中楼...     

均布荷载作用下门式刚架的平面内稳定性能

应用ANSYS有限元程序，在均布荷载作用下，对不同高跨比、梁柱截面的门式刚架进行弹性几何非线性分析，根据荷载位移曲线得出弹性屈曲荷载。分析表明。当刚架高跨比大于等于1：3时，刚架失稳模式为侧移失稳。可忽略梁中主弯矩和梁轴力对刚架稳定性的影响；当刚架高跨比小于1：3时，刚架的失稳模式同刚架高跨比、梁柱线刚度比均有关系。刚架的失稳模式常为对称失稳，此时，梁中主弯矩和梁轴力对刚架稳定性的影响不可忽略。     

组合式钢框架内填预制RC墙结构静力性能有限元分析

钢框架内填预制钢筋混凝土剪力墙结构是新型混合式结构,由钢框架与内填墙组成双重防线,具有良好的抗侧力能力,同时预制构配件和预制装配建筑有利于推动住宅产业化发展.考虑大尺寸内填预制RC墙运输和安装困难的情况,提出竖向和横向组合式钢框架内填RC墙结构,采用ABAQUS建立有限元模型进行结构受力分析.通过分析荷载位移曲线,构件应力分布和变形情况,研究结构破坏特点和受力性能.结果表明,全螺栓结构因其合理的传力路径,有良好的承载力和延性;竖向组合式具有较好的初始刚度和整体承载力,与全螺栓连接预制RC墙有近似的受力性能,便于运输和安装;而横向组合式由于上下板缺乏有效传力路径,初始刚度和最终承载力都明显低于全螺栓和竖向组合式,不利于实际工程应用.     

采用随机响应面法钢筋混凝土框架抗震全局灵敏度分析

采用基于多项式混沌展开的随机响应面方法,建立结构输出响应的代理模型,求得各输入变量的基于方差分析的全局灵敏度指标.之后以层数不同的三个钢筋混凝土框架结构为应用对象,使用Open Sees软件进行有限元建模,并采用该方法对结构进行整体承载能力极限状态下的抗震全局灵敏度分析,将求得的各输入变量的灵敏度指标绘于同一图中,比较不同输入变量对结构响应的影响大小.从求得的全局灵敏度指标可知,影响结构抗震可靠度的主要因素为地震作用的不确定性以及结构的钢筋屈服强度.该结果符合工程经验判断,进一步说明所采用的方法具有较高的可行性和计算精度.     

考虑节点刚度的预制混凝土框架结构分析

给出了考虑节点刚度的框架梁的力学模型,推导了用节点连接刚度系数表示的半刚接梁的单元刚度矩阵,以及半刚接梁在荷载作用下的内力计算公式,并利用位移法对一单层单跨框架结构的横梁弯矩及其抗侧刚度进行了讨论.算例结果表明:半刚性连接框架受连接柔性的影响,会使框架结构横梁的杆端弯矩减小,而跨中弯矩增加;结构整体的抗侧刚度则随着节点转动刚度的增加而增加;随着梁柱线刚度比的增加,节点刚度对结构抗侧刚度的影响也随之增大.当梁的线刚度与节点转动刚度的比值α>5,结构受力性能与节点铰接时相近,而当α<0.04时,节点连接可视为刚接.综上所述,节点转动刚度对结构在竖向荷载作用下的内力以及结构整体的抗侧刚度有较大的影响.     

加载方式对装配整体式剪力墙结构竖向变形影响模拟分析

准确掌握高层装配整体式剪力墙结构的竖向变形规律对保障施工质量与结构安全具有重要意义。为获得较为精确的装配整体式剪力墙结构竖向变形规律,本文以太原市某高层装配整体式剪力墙结构为例,基于BIM三维模型及施工进度模拟,基于装配式结构施工特点提出了精确荷载加载方式,考虑一次性加载和精确荷载加载方式两种不同加载方式的影响,利用ETABS软件对装配整体式剪力墙结构不同荷载加载模型的施工全过程荷载及竖向变形进行模拟,将模拟结果进行比对分析。结果表明：加载方式对装配整体式剪力墙结构竖向变形计算结果影响较大;考虑装配式结构施工特点的精确荷载加载方式模拟所得竖向变形峰值约为一次性加载竖向变形峰值的61%;相比预制构件,现浇构件变形结果受加载方式影响更大,而预制和现浇构件竖向变形的相互作用将加剧加载方式对结构变形的影响;ETABS竖向变形模拟值可为结构标高预补偿施工方案的确定提供参考,有助于弥补结构施工后变形,优化施工效果。     

基于随机响应面法的RC框架抗震全局灵敏度分析

实际工程中,结构整体响应往往受大量输入参数的影响,若将全部参数视为随机变量,会导致分析过程十分复杂。因此需要进行参数灵敏度分析,确定各参数对结构整体响应的影响,从而减少需要考虑的变量个数,简化分析过程。以往的方法在计算灵敏度指标时需要大量的分析计算,为解决该问题本文了采用基于多项式混沌展开的随机响应面法,通过该方法建立输出响应的替代模型,进而求得基于方差分析（Analysis of Variance, ANOVA）的全局灵敏度指标。之后本文以钢筋混凝土框架结构为应用对象,采用该方法对其整体承载能力极限状态进行抗震全局灵敏度分析,并将各输入变量的灵敏度指标绘于同一图中。从本文求得的灵敏度指标可知,影响结构抗震可靠度的主要因素为地震作用的不确定性,该结果符合工程经验判断,说明本文采用的方法具有较高的可行性和计算精度。     

机敏混凝土结构变形的自诊断

从理论和实验两方向证明：利用结构的受力变形特点和CFRC的功能特性,合理地敷设CFRC,不但可实现机敏混凝土结构变形的自诊断,而且可大大提高其灵敏系数和稳定性,同时也实现了温度补偿。     

预制钢管混凝土核心区-梁端耗能装配式框架节点滞回试验

装配式结构中预制框架梁与框架柱连接的可靠性尤为重要,是研究的热点。笔者提出一种预制装配式框架连接节点,该节点核心区采用预制钢管约束钢纤维自密实混凝土的形式,预制混凝土梁外伸钢筋与贯穿预制节点核心区的钢组件焊接连接、然后在梁端局部现浇钢纤维自密实混凝土实现预制混凝土梁与预制核心区的连接。为验证其可靠性,设计了1个装配式框架节点和1个对比的现浇框架节点进行滞回性能试验研究,对比分析了2种节点在延性、强度和刚度退化、耗能能力、梁端塑性铰区域弯矩-曲率等方面的差异。试验结果表明：所设计的2个试件均发生梁端塑性铰破坏,但贯穿装配式节点核心区的钢组件、外包钢管及柱钢筋均未屈服、核心区外包钢管也未发鼓曲;此外,该装配式框架节点的延性、耗能能力、承载力等指标均略高于现浇框架节点,说明该装配式框架节点能达到等同现浇的水平。     

钢筋混凝土框架结构复模态试验分析

通过一个钢筋混凝土空间框架模型的振动模态试验,分析讨论钢筋混凝土框架结构的模态性质、由实模态替代引起的误差以及哪种实模态提取方法更合适.结果显示,钢筋混凝土框架模型表现出了复模态的特征;其中用复留数相位提取的实模态最接近复模态.     

钢筋混凝土剪力墙基于位移的变形能力设计方法

为了研究钢筋混凝土(RC)剪力墙的变形能力,建立了RC剪力墙屈服位移角和极限位移角的计算式。通过对106个试件的试验数据拟合分析,得到了计算式的相关参数,给出了RC剪力墙变形能力的计算方法。分析表明,RC剪力墙的屈服位移角与受拉钢筋屈服强度、剪跨比有关;RC剪力墙的极限位移角与配箍特征值、剪跨比和相对受压区高度等有关。在此基础上,提出了RC剪力墙基于位移的变形能力设计方法,得到了RC剪力墙在不同位移角要求下配箍特征值的计算公式。