装配式钢混组合结构加固时抗震性能模糊综合评估模型研究

参数化的装配式钢混组合结构建筑信息模型缺少结构信息描述,无法实现装配式钢混组合结构图档的修正和自主更新,对结构构件的损伤评估效果差,抗震加固性能差。据此提出用于装配式钢混组合结构抗震加固的建筑信息模型,模型框架包括建筑设计模型、结构设计模型、结构抗震加固设计和损伤评估;通过结构构件的实体定义、属性定义和关联性定义,全面描述柱、梁、板和墙等钢混组合结构构件的抗震加固性能信息;采用模糊加固评估方法获取精准的结构构建综合损伤指数,评估结构构件的加固等级,提高抗震加固性能。经实验证明,所设计模型得到的结构损伤指数与实际损伤指数的误差低于0.03,说明该模型分析装配式钢混组合结构抗震加固性能准确性较高。     

我国首次进行14层大板结构模型抗震试验

大板结构是近几年在我国一些大城市里兴建高层住宅时所采用的主要结构形式,它的内墙和外墙都是用混凝土材料浇涛而成的。这种结构有两种施工方法:一种是现场浇涛;另一种是墙板和楼板在预制厂预制,然后运到现场进行装配。目前我国所建造的大板结构建筑大部分是采用了装配式施工方法。     

新型预制装配式楼盖抗倒塌试验研究

地震及爆炸荷载下的结构连续倒塌问题对人民的生命财产造成重大威胁,是土木工程领域研究的一个热门方向。为了提高新型预应力空心楼板结构的整体性,防止由于竖向支承构件的失效形成楼板的局部或者连续倒塌,对2块新型预应力空心板足尺模型进行四分点静力加载试验,研究新型预制装配式两跨连续楼板的抗连续倒塌能力。试件均由预应力空心短板通过板端伸出U形筋和胡子筋进行对接连接,板侧纵向拼缝通过胡子筋和植筋与边梁的纵筋进行连接,2个试件的计算跨度相同。本文采用在加载过程中突然拆除中间支座,得到楼板破坏形态、裂缝发展、承载能力、应变、最大变形等试验结果。对试件的受力过程、悬索作用机理进行分析,最后得到楼盖拼缝及板侧边梁连接构造的布置合理,新型预制装配式楼盖采用合适的周边连系和横向拼缝连接可以达到理想的抗倒塌能力。     

钢管混凝土柱节点灌浆套筒连接装置设计及应用

钢管混凝土柱节点连接是装配式钢管混凝土组合剪力墙结构的薄弱环节,直接影响结构体系的整体性能和推广应用。提出了一种新型的钢管混凝土柱灌浆套筒连接方法,从其设计与受力原理的分析出发,对其设计参数、细部构造及应用范围进行详细说明。该连接方式具有受力明确、施工简便及连接可靠等特点。此外,介绍了该套筒式连接方式的实际应用与试验概况,试验表明,该连接方式满足工程连接安全性和可行性的要求。     

基于OpenSEES的FRP加固装配式梁柱节点抗震性能研究

为研究FRP加固对装配式梁柱节点及整体框架结构抗震性能的影响,本文基于OpenSEES有限元程序,建立了某装配式梁柱节点的有限元计算模型,以相关试验为基础,比较验证了所建有限元模型的可靠性。同时选用合适的FRP约束混凝土本构关系来表征FRP对混凝土性能的提升作用,设计3种装配式梁柱节点FRP加固方案,并通过有限元数值模拟,分析比较了节点承载力、滞回曲线和位移延性的差异,考察了FRP包裹层数等因素对节点承载力的影响。随后对装配式框架结构设计了3种FRP加固方式,并选取3条地震波进行结构动力时程分析以考察结构抗震性能。结果表明：FRP环向包裹加固及纵向加固能分别有效提高节点的延性能力和承载能力;FRP加固的装配式框架结构具有更好的延性及耗能能力,能有效增强结构的整体抗震性能,为装配式结构FRP加固设计提供参考。     

村镇既有砌体结构抗震加固新技术研发与示范

村镇房屋多数为砌体结构,具有抗震构造要求少、施工质量差、监管不利等特点,历次地震中大量村镇自建房屋倒塌,给人民生命及财产带来了巨大的损失。不幸的是现有的传统加固方法虽然可以满足部分工程应用,但是由于其工期长、造价高、对环境影响较大等缺点,无法满足村镇砌体房屋的加固需求。针对这一问题,结合既有砌体的结构特点和后张预应力技术的优势,提出了一个抗震加固新技术;通过实验室对比试验考察了新型加固技术的特点和优势;并通过实际的农村自建房加固改造工程,验证了新型技术在既有砖砌体结构抗震加固方面的优越性。结果表明:与同条件下未加固的墙体相比,采用后张预应力加固方法可提高墙体的延性,及墙体带裂缝的工作能力,同时也可以提高墙体的抗震承载力;通过示范工程可知,与传统抗震加固技术相比,该技术具有施工工艺简单、工期短、造价低、施工过程中建筑物仍可正常使用等优势。     

存在施工缺陷的框架填充墙抗震构造加固研究

通过对框架填充墙的施工过程进行调研发现,在实际施工过程中,大部分企业并没有按照规范规定的抗震构造措施进行施工。为研究该类结构是否能够满足抗震要求,采用有限元数值计算方法进行了模拟与分析,基于Ansys计算程序,分析了存在施工缺陷的框架填充墙在罕遇地震作用下的裂缝发展及破坏情况,并提出了加固措施;同时对加固后的结构进行了数值模拟分析,并与加固前的模拟结果进行了对比分析。结果表明:存在施工缺陷的框架填充墙结构不能满足"大震不倒"的抗震设防标准,进行加固后,框架填充墙表现出了良好的抗震性能,满足了抗震设防标准。     

预制+现浇装配式地铁地下车站结构地震反应的三维有限元分析

目前对装配式结构的抗震性能研究较少,尤其对装配式地下结构的抗震性能研究尤为缺乏。鉴于此,本文以实际新型预制装配+现浇钢筋混凝土箱型框架式地铁地下车站结构为研究对象,通过建立土-地连墙-装配式地下车站结构的二维和三维两种非线性整体有限元模型,分析了该类新型车站结构的整体抗震性能。结果表明:采用带肋梁预制装配板与现浇钢筋混凝土板的叠合楼板和钢管混凝土中柱的施工工艺能够明显增强结构抗震性能;同时发现二维有限元模型的计算结果高估了车站结构中柱顶底端的地震损伤程度,而低估了车站结构纵梁与中柱连接部位的地震损伤程度。在强地震作用下,建议采用土与地下结构非线性动力相互作用的三维有限元分析模型来真实反应车站结构中柱和纵梁的抗震性能。     

一座钢筋混凝土框架多层厂房楼面的减振加固

通过现场实测,根据实测结果分析了受动荷载作用的钢筋混凝土多层框架结构厂房楼面产生较大竖向振幅的原因,对其进行了结构加固设计,包括对楼面结构主梁、次梁、楼板及下一层柱子的加固处理,根据施工完毕后的实测结果分析,楼面竖向振动幅度大大降低,达到了减振的目的。     

预制装配式剪力墙结构及其连接技术

为适应建筑节能减排和住宅产业化的发展及要求,预制装配式剪力墙结构的研究和应用成为目前结构工程中的热点问题。从预制装配式墙板结构的发展概述入手,就预制装配式剪力墙结构的构件、节点与接缝连接和整体性研究方面,总结了近年来国内外学者对预制装配式剪力墙结构的研究成果,并对其抗震性能、接缝连接构造以及相关钢筋连接技术进行了系统归纳与分析。介绍了装配式剪力墙结构的标准化和工程应用进展情况。对当前预制装配式剪力墙结构研究和抗震设计中存在的问题进行了简要分析与探讨,指出了装配式结构的研究方向和有待重点解决的问题。     

预应力约束下装配式剪力墙结构减震性能研究

为了应对中国在新时期提出的“经济,适用,绿色,美观”的建筑政策,装配式结构逐渐成为近年来关注的焦点.对比传统现浇结构,装配式结构更符合节能、节材、环保等要求.因此,进一步研究装配式结构的抗震性能是非常重要的.考虑现有装配式剪力墙结构节点连接部位存在湿作业、施工难度大,常常出现强构件弱节点,抗震性能有待进一步深入研究等情况.为此我们提出一种新的结构形式———预应力约束下装配式剪力墙结构,该结构通过预应力筋连接结构的墙、板,使结构形成一个整体,减少施工现场湿作业,施工质量得以提高.当地震发生时结构通过改变自身的刚度,使其自震周期增大,达到减小地震应力的目的,同时很多提高延性因素的条件也无需考虑,避免钢材的浪费.通过对现浇剪力墙结构模型和预应力约束下装配式剪力墙结构模型进行时程分析,计算结果表明:与现浇剪力墙结构相比,预应力约束下装配式剪力墙结构可减小90%的地震作用,减震效果显著.     

某新型梁柱节点的装配式钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计研究

在一种新型无黏结预应力装配式混凝土梁柱框架节点抗震性能试验基础之上，使用基于位移的抗震设计方法对新型框架节点的无黏结预应力装配式钢筋混凝土框架结构进行整体抗震设计研究。首先使用有限元软件sap2000进行预应力三维结构设计并建立相应的有限元模型，同时建立该梁柱节点的梁恢复力模型，进而实现自定义塑性铰本构关系研究该装配式框架结构。使用pushover分析去表征结构的抗震性能，对比研究不同目标位移下的相应性能水平要求。通过施加Y方向均匀分布荷载对结构进行弹塑性推覆分析，对结构的层间位移角、破坏机制进行分析讨论。结果表明：按照"功能良好""生命安全""防止倒塌"三水平的设计均达到预期结果，各层层间位移角和薄弱层的性能均能满足规范的相应要求。并选用三条地震波对结构进行弹塑性动力时程分析，表明基于该新型梁柱节点的装配式结构在基于位移的抗震设计中可以较好满足相关抗震性能水平要求。     

UHPC墩周连接装配式桥墩抗震性能研究

为改善预制装配式桥墩的抗震性能和施工容错能力,提出一种装配式桥墩新型连接方式:超高性能混凝土(Ultra-High-Performance Concrete,UHPC)墩周连接。设计并制作1个现浇桥墩试件和1个UHPC墩周连接装配式桥墩试件,对两个试件进行拟静力试验;建立UHPC墩周连接装配式桥墩试件的三维实体非线性有限元模型,对比研究新型装配式桥墩的抗震性能及其影响因素。结果表明:UHPC墩周连接装配式桥墩与整体现浇桥墩表现出相似的抗侧力性能和自复位能力,二者的抗震性能基本等同。对比分析非线性有限元模型与实际桥墩试件的滞回曲线,二者拟合程度较高,验证了建模方法的可靠性和模拟结果的准确性。UHPC连接段高度对该装配式桥墩抗震性能的影响不大,保证钢筋搭接长度即可。轴压比、立柱高度和搭接钢筋配筋率对该装配式桥墩抗震性能的影响较为明显:在轴压比为0.1~0.3时,试件刚度和水平承载力随轴压比的增大而增大,残余位移随轴压比的增大而减小;立柱高度由2.0 m提高至2.5 m时,高度越大该装配式桥墩的水平承载能力和累积滞回耗能越小;湿接缝处搭接钢筋配筋率由1.01%增至1.57%时,该装配式桥墩的水平承载能力和残余位移相比原配筋试件性能有较明显的提升。     

深圳市急救血液信息三中心公共卫生项目结构设计

针对深圳市急救血液信息三中心公共卫生项目存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、尺寸突变及其他不规则超限项,对两侧塔楼各自独立抗震与两侧塔楼设置弱连接部位整体抗震进行包络,并对其进行多遇地震、设防地震及罕遇地震作用下抗震性能化设计。计算结果表明:对结构之间的弱连接部位采取楼板加宽、框架梁及框架柱设置型钢等抗震加强措施,构件可满足预定的性能目标要求,结构整体趋于稳定。     

某住宅楼地下室安全性评估与加固设计

由于设计、施工等方面的原因,在基坑回填中采用不正确的方式致使结构出现破坏的现象屡见不鲜。本文以某住宅楼为例,介绍了地下室受到土压力损害后的检测鉴定情况,根据检测鉴定结果对该工程受损构件进行损伤及承载力可靠性计算,提出了加固修复原则,并进行了加固方案设计。结果表明:加固后的工程完全满足使用要求,上部可以继续施工,为日后类似的加固提供借鉴。     

地震后某中学综合楼的加固设计与施工方法

汶川地震后,根据最新的标准,灾区学校、医院等公共建筑需提高一级进行抗震设防,故需对原结构按新规范标准重新进行计算复核以及抗震加固.重点阐述了抗震加固设计的方法和步骤,详细介绍了复合砂浆网和增大截面法加固技术在加固地震灾区建筑中的应用以及施工中的注意事项.结合地震灾区一实际工程对抗震加固和施工技术做全面的论述,供类似工程的加固设计及施工参考.     

某多层钢结构商住楼功能改造加固设计研究

廊坊三河镇某多层钢结构商住楼拟改为幼儿园,其使用功能发生改变,且抗震规范修订后该区域抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和设计地震分组均有所提高,为满足工程需要,对该商住楼进行检测鉴定评估,依据鉴定评估结果,在满足使用功能、经济性及便于施工的前提下,对结构存在的问题和缺陷进行加固,加固效果良好,为以后同类工程提供技术参考。     

新型装配式整体与现浇结构的振动台试验对比分析

现行国家规范中规定的现浇板厚度较大,湿作业太多,这不仅容易造成材料的浪费,拖延工期,而且使结构自身由于自重较大,刚度也随之增加。在地震力作用下,容易造成结构自身的地震作用力大,结构的自振频率加快,自振周期减小等不利因素。所以基于现行国家抗震规范,对现浇楼板和装配式空心楼板在8度罕遇地震作用下的性能进行了研究分析。通过对比现浇板和装配板的结构位移、层间位移角等分析,得出:装配式结构的整体刚度与现浇整体式的结构的刚度接近,基本符合国家现行抗震规范的要求。     

设有圈梁与构造柱的砌体结构预应力筋抗震加固试验研究

通过对设有圈梁与构造柱的砌体结构采用体外预应力筋加固和未加固模型进行双向拟动力试验,对墙体裂缝开展、结构耗能、结构损伤等指标进行对比分析,探讨体外预应力筋加固对砌体结构抗震能力的影响.试验结果表明:体外预应力筋产生的约束力对限制裂缝开展、防止圈梁与预制楼板的脱空效果明显砌体结构在体外预应力筋加固后的总滞回耗能大于未加固...     

预制装配框架结构灌浆套筒式节点试验研究

预制装配混凝土结构竖向钢筋连接方法有很多,而近年来比较推崇的是钢筋套筒灌浆连接。这种钢筋连接方法在做法上较为简单方便,只需将钢筋插入预制好的钢套管内,并浇筑微膨胀灌浆料,待灌浆料凝结硬化便将两根钢筋连接到了一起。通过进行装配式混凝土框架边节点和相应的普通现浇边节点的低周反复荷载试验,来评价装配式混凝土框架边节点的力学和抗震性能。结果表明:装配式混凝土框架节点具有与现浇节点相近的抗震性能,实际工程中可参照现浇混凝土框架结构,按照等同设计原则进行装配式混凝土框架结构设计。