装配式锚索格梁护坡结构设计技术研究

正近年来,随着装配式建筑在国内的大力发展,边坡防护技术也相应地做出了一系列的研究和改进,逐步向装配式结构方向发展,如预制植被型生态混凝土技术、预制竹筋多孔混凝土板、预制混凝土锚定板护面墙护坡、装配式锚杆框架护坡、预制块拱形骨架护坡等[1]-[4]。但国内目前主要还是传统的现浇混凝土结构防护以及     

新型预应力混凝土大跨度叠合楼板

传统叠合板楼盖均为单向受力板,跨度和荷载不大。新型高效预应力大跨度双向叠合楼板随现代建筑的发展应运而生。本文介绍了这种新型楼板的研制和技术经济分析,为进一步交流和推广提供依据。     

新型连接方式在装配整体式剪力墙中的研究与应用

正近年来,政府为推广装配式建筑的发展出台了一系列的政策[1][2]。在此背景下,湖北省在2017年也提出了发展目标:到2020年,全省开工建设装配式建筑不少于1000万m2。现阶段我国装配式建筑技术主要处于线构件(如预制梁、预制柱)、平面构件(预制楼板、预制墙板)阶段,而新加坡等国家的装配式建筑技术已经处于空间构件阶段(即以某个房间作为一个构件,形如集装箱,如图1所示),因此,我国还需继续加大装配式建筑的推行力度[3]。     

完善预制装配式建筑产业管理体系

正当前,预制装配式建筑依然存在预制装配式建筑各地评价标准口径不一、预制装配式深化设计人员执业资格认证制度缺失、推广使用竖向预制结构构件的进展十分缓慢、推广使用的轻质隔墙板技术有待提升的问题。对此,应充分借鉴发达国家NPC技术体系,在降低成本、施工便捷、安全等领域加大研发,不断完善预制装配式建筑产业管理体系,推动预制装配式建筑产业更好发展。具体分为以下几点:     

苏州设计被授予江苏省建筑产业现代化示范基地

<正>近日,苏州设计研究院股份有限公司(以下简称"苏州设计")被授予江苏省建筑产业现代化示范基地(设计研发类)。据介绍,苏州设计于20世纪80年代就开始对工业化"装配式框架轻板"结构进行系统研究和设计推广,对以钢筋混凝土预制装配式结构为代表的工业化建筑设计和应用拥有丰富经验。同时,苏州设计坚持以科技创新为引领,注重研发投入,积极将研究成果转化为生产力。2011年,经江苏省科技厅批准成立江苏省(赛德)绿色建     

地下变电站结构水平受力构件分析及计算方法的研究

<正>地下变电站是近几年随着经济的发展、智能化电气的普及而逐步推广的一种变电站型式,与传统的变电站相比,地下变电站具有占地面积小、对城市规划及周边环境影响小、能有效对地下空间开发和利用、避免地面建筑物对生态环境破坏、实现人与自然之间和谐共生等优点。同时,地下变电站需综合考虑电气工艺、电缆敷设、通风、消防等各种因素,建筑结构内墙体、楼板等水平及竖向受力构件开孔较多,并无规律性,使得水平受力构件计算分析方法较难统一,不同分析方法结果差异较大。     

农业路快速通道预制箱梁桥横向分布系数计算方法研究

正考虑到便于远期改扩建,郑州市农业路快速通道起始联采用4跨1联装配式预制预应力砼箱梁。桥梁横断面由8片预制箱梁组成,并通过一定的横向联结连成一个整体,当一片主梁受到荷载作用后,除了该片主梁承担一部分荷载外,还通过主梁间的横向联结把一部分荷载传到其他各片主梁上去,因此对每个集中荷载而言,梁是空间受力结构。由于车辆荷载在横向也可以移动,车辆荷载不同的横向位置,对某梁来说分担到的荷载力显然是不同的。因此,     

加卸载作用下加筋垫层变形特征试验研究

加筋垫层由于具有诸多优点而被广泛应用于反复加卸载作用下公路、铁路路基等工程构筑物中。为研究加卸载作用下加筋垫层结构的变形特征,针对加筋与未加筋垫层2组模型,开展了单次加卸载静力试验。测试并获得了不同荷载作用下垫层竖向变形、筋材应变变化规律,对比分析了加筋与未加筋垫层的变形特征,并从能量角度对加筋垫层工作机制进行了探讨。结果表明：与未加筋情况相比,荷载作用下加筋垫层（加载板处）的沉降变形和残余变形更小。加筋后垫层表面（加载板范围外）的竖向变形及其受影响范围均增大,且在卸载过程中垫层表面竖向变形的水平分布曲线特征由“凹”型变为“凸”型,其加卸载曲线呈“∞”型。格宾网筋材应变沿横向呈现非均匀分布特点,其最大应变小于0.06%,筋材始终处于弹性变形状态。加筋垫层中筋材具有储存、释放及横向传递应变能效应,这使得加筋后垫层具有更好的承载能力与弹性性能,进而可降低循环加卸载作用下垫层的塑性变形或累计变形。     

TBM施工隧道仰拱预制块的力学特性研究

针对TBM施工隧道仰拱预制块的特殊结构,采用围岩-结构模式,进行了模拟施工动态的受力影响计算分析。计算结果表明,围岩初始应力场对仰拱受力有明显影响, 随着竖向压力的增大,仰拱中心的内、外侧应力均增大;随着水平压力的增大,仰拱中心内侧应力减小、外侧应力基本不变;减小复合衬砌结构中初期支护厚度以及变刚性接头为柔性接头均会改善仰拱受力。最后,用试验数据验证计算的正确性,其结论可供TBM施工隧道仰拱预制块的优化设计参考。     

装配式生态挡墙结构承载特性研究

针对传统柱板墙的排水性能差、可绿化性差、预制化程度低等缺点,将传统柱板墙实心立柱改造成中空结构并对其进行分段,各部件通过螺栓连接;将其挡土板进行改进,得到一种百叶窗形的挡土板。为确定其适用性、安全性,首先对其进行足尺破坏性试验,再利用ABAQUS有限元软件,对此类挡墙进行三维数值模拟。得到以下结论：当荷载达到202.5 kN时,对立柱柱底取矩,即当弯矩达到337.50 kN·m时,达到正常使用极限状态,当荷载达到335 kN,对立柱柱底取矩,即弯矩达到558.33 kN·m时,达到极限承载状态;该类挡墙在用于路肩墙与路堤墙工况下具有差异性,表现为用于路堤墙时为开口的胀肚形多段“U”形曲线,而用于路肩墙时为闭口的胀肚形多段“U”形曲线;随着车辆荷载距离的增加,挡墙结构受力减小速率先增大后减小。     

桩承式加筋路堤张力膜效应模型试验研究

在桩承式加筋路堤设计计算及工程实践中,筋材的受力计算是具有争议且亟待解决的问题,然而,现有的研究很少关注桩承式加筋路堤中筋材应变的空间分布形式和三维模式下筋材的受力特征。采用自行研制的设备,以桩间距为变量,针对桩承式加筋路堤中筋材张力膜效应进行了物理模拟试验。试验中通过气压施加荷载,对筋材竖向变形和不同位置筋材应变进行观测。结果表明,张力膜效应下筋材应变和受力很不均匀。正方形布桩情形下,加筋材料的空间变形形态可采用空间抛物面与抛物柱面的组合来模拟。正方形布桩情形下假定筋材上所有荷载全部由相邻桩之间的4条筋带承担,得到的筋材受力计算值明显偏大。在模拟试验结果基础上,初步提出了考虑筋材三维空间变形的拉力计算方法。     

GRF薄壁管现浇混凝土空心楼板的力学特性理论研究

正GRF薄壁管现浇钢筋混凝土空心楼板,是将两端有封堵的GRF薄壁空心管直接埋置于现浇混凝土板中,形成非抽芯式的现浇混凝土空心平板[1]。由于国家建设主管部门尚未出台针对现浇钢筋混凝土空心板无梁楼盖的设计规范,造成了目前设计方法的良莠难辨,不仅导致了材料的浪费,而且增加了布筋的复杂程度,影响了此种新型楼盖的优势发挥。如何针对板内大量的钢筋建立更加符合实际情况的有限元模型,是一个值得探讨的问题。本文采用力学简化计算及有限元数值分析,考虑了钢筋的影响变量,探讨了空心板无梁楼     

标准院编制9项建筑产业现代化国标获批

<正>近日,由中国建筑标准设计研究院(以下简称"标准院")组织编制的《预制混凝土剪力墙外墙板》、《装配式混凝土结构表示方法及示例(剪力墙结构)》等9项国家建筑标准设计获批,填补了以装配式住宅为核心的民用建筑领域工业化标准空白,为建筑产业现代化提供了技术支撑。据介绍,在国内外多地进行专题调研的基础上,标准院按照主体工业化和内装工业化相结合的思路初步梳理了建筑产业现代化国家建筑标准设计体系,针对     

基于沉桩模拟试验的装配式地下连续墙沉桩阻力评估方法

装配式地下连续墙通过工厂预制、现场沉桩方式快速施工,具有施工文明、环境污染小的特点,是我国城市轨道交通基坑支护领域的重要发展方向。装配式地下连续墙现场施工的关键在于大截面预制板桩沉桩过程的控制,沉桩设计中需综合考虑沉桩阻力计算及预成槽泥浆状态的控制问题。针对装配式地下连续墙沉桩阻力的评估计算,通过模型桩室内沉桩试验系统研究了不同预成槽泥浆状态下的桩侧摩阻力、桩端阻力分布规律,提出了装配式地下连续墙自重沉桩及预压沉桩情形下的预成槽泥浆状态控制标准确定方法。结合预成槽模型桩室内沉桩试验结果,建立了装配式地下连续墙沉桩阻力评估模型,提出了预成槽泥浆状态控制范围,开发了预制桩沉桩可行性评估软件。其中,1.2 m标准幅预制桩自重沉桩的泥浆比重不应超过1.15 g/cm~3,30 t预压沉桩不应超过1.33 g/cm~3。     

基于沉桩模拟试验的装配式地下连续墙沉桩阻力评估方法

装配式地下连续墙通过工厂预制、现场沉桩方式快速施工,具有施工文明、环境污染小的特点,是我国城市轨道交通基坑支护领域的重要发展方向。装配式地下连续墙现场施工的关键在于大截面预制板桩沉桩过程的控制,沉桩设计中需综合考虑沉桩阻力计算及预成槽泥浆状态的控制问题。针对装配式地下连续墙沉桩阻力的评估计算,通过模型桩室内沉桩试验系统研究了不同预成槽泥浆状态下的桩侧摩阻力、桩端阻力分布规律,提出了装配式地下连续墙自重沉桩及预压沉桩情形下的预成槽泥浆状态控制标准确定方法。结合预成槽模型桩室内沉桩试验结果,建立了装配式地下连续墙沉桩阻力评估模型,提出了预成槽泥浆状态控制范围,开发了预制桩沉桩可行性评估软件。其中,1.2 m标准幅预制桩自重沉桩的泥浆比重不应超过1.15 g/cm~3,30 t预压沉桩不应超过1.33 g/cm~3。     

板裂化模型试样失稳破坏及其裂隙扩展特征的试验研究

锦屏二级水电站深埋隧洞大量岩爆案例表明板裂化围岩的失稳破坏与岩爆之间具有很强的相关性。采用高强石膏配制满足板裂化围岩结构特征的硬脆性模型试样,通过一侧约束条件下的单轴压缩试验研究板裂化模型试样的失稳破坏过程、强度与变形特性及其裂纹扩展特征。研究表明,（1）板裂化模型试样失稳破坏过程表现出应变型岩爆的特征,其典型的破坏过程为预制裂隙尖端张拉裂纹的萌生与扩展-试样劈裂成板-岩板屈曲变形-岩板压折、岩片弹射;（2）与完整试样相比,含1条、2条、3条预制裂隙模型试样的峰值强度、弹性模量均呈现稳定下降的趋势,而峰值轴向应变则是先减小后增大;（3）试样预制裂隙尖端张拉裂纹的产生会造成：相邻预制裂隙尖端横向应变值的突变、试样侧向变形量的突增以及侧向变形速率的显著增大;（4）临空面附近的预制裂隙,其尖端产生的张拉裂纹在很短的时间内便会失稳扩展,并造成试样的失稳破坏。最后,分析试样变形破坏过程中的声发射特性。研究结果对于揭示深埋硬岩隧洞板裂化围岩的失稳破坏规律、岩爆的发生机制具有重要意义。     

盾构法隧道衬砌施工阶段受力特性的三维有限元模拟

拼装衬砌是盾构隧道主要承重结构,其受力性能的好坏直接影响到隧道安全,因此,正确分析拼装衬砌的受力特征,对于衬砌的合理设计非常重要。而且,施工阶段作用在盾构衬砌的荷载与使用阶段相比存在很大差异。通过运用可以考虑接触问题的三维有限元对连续模型及通、错缝拼装的隧道衬砌在施工阶段的受力性能进行了分析,得出衬砌的应力变形规律,为盾构隧道衬砌的设计提供有益的参考。     

新型装配式可回收基坑土钉的开发和应用

在适宜直径钢管上焊接一定高度的钢片绕丝形成可回收土钉,通过专用连接构造实现可回收土钉的定尺接长,采用旋转施工设备将其旋入土体基坑边坡,形成新型装配式可回收土钉。新型土钉改变了传统土钉凭借注浆锚固体与土体之间的界面黏结力或摩擦力抗拔机制,代之以土体与钢管界面间的摩擦受力及土体与绕丝端部的挤压受力机制。通过现场试验、数值模拟优化升级和现场应用检测,获得新型土钉工作机制,建议了承载力估算方法,新型装配式可回收土钉适应建筑产业化趋势,减少地质环境的污染,实现建筑材料循环利用,具有明显工程价值。     

穿黄工程盾构隧洞衬砌结构计算模型研究

根据南水北调中线穿黄工程的具体特性，在分析总结目前国内外盾构法隧道结构计算模型的基础上，建立了一种能反映地层与衬砌相互作用，描述装配式管片接头受力机理及双层组合衬砌联合受力特征的不抗拉杆系结构分析模型。计算成果同其它计算方法和结构试验的成果比较表明，该模型较好地解决了穿黄工程盾构隧洞结构设计设计中的一些复杂的技术问题，计算方法简便，实用，可靠性高，易被工程设计施工技术人员掌握。     

软基中500 kV输电桩板塔基现场试验与数值模拟

针对软弱淤泥地质条件下500 kV输电线铁塔桩板基础型式,在对桩进行完整性检测后,又对整个桩板基础进行了现场堆载、上拔力学试验,同时监测板底压力与桩身钢筋计的受力状况以及大板4脚、基柱的位移变形。试验结果表明,桩板基础具有良好的抗压、抗拔性能,在抵御外载荷作用时,表现出良好的整体性,能够很好地满足工程的需要;通过ABAQUS建立计算模型,在模拟结果与试验数据基本一致的基础上,进一步验证了现场试验的结论,为模拟桩板基础其他受力工况提供了可靠的模型依据。