大跨度多层体育馆U形钢-组合空腹楼盖模板支撑体系卸载过程监测

黑龙江中医药大学体育馆采用U形钢-混凝土螺栓连接组合空腹楼盖,对于这种新型大跨度承重楼盖,卸载成为本工程的关键,有必要对结构受力和变形进行现场监测确保卸载工作的顺利进行。针对该楼盖网格分布的特点,采用走梅花桩式卸载方案,主要监测逐步卸载过程中楼盖的挠度变形和下肋U形钢板的应力。监测结果表明：卸载过程中及完全卸载后楼盖的受力和变形均满足规范要求,下肋螺栓连接节点两侧U形钢板不会出现相对位移;验证了U形钢组合空腹夹层板结构的理论分析与结构设计的正确性与可靠性;验证了楼盖临时支撑系统卸载方案的可行性。     

U形钢板组合下肋空腹夹层板受力性能研究

采用8节点弹性块体有限元方法计算了一建筑平面为12m×12m的U形钢板组合下肋空腹夹层板楼盖结构,分析其在竖向荷载作用下的变形和内力特点,讨论了U形钢板组合下肋空腹夹层板的承载力设计问题,研究结论对类似工程的设计具有参考价值.     

型钢混凝土组合空腹夹层板结构静动力性能分析

针对现有U形钢板-混凝土组合空腹夹层板楼盖结构体系在实际应用中存在的一些问题,提出了以H型钢组合结构构件替代原有空腹夹层板中的主要构件,形成了型钢混凝土组合空腹夹层板楼盖结构体系。同时结合实际工程案例将型钢混凝土组合空腹夹层板楼盖体系的分析、设计结果与U形钢板-混凝土组合空腹夹层板的设计结果进行对比,并对型钢混凝土组合空腹夹层板结构进行三向罕遇地震作用下的动力弹塑性分析。研究表明,在多层大跨度建筑结构中,型钢混凝土组合空腹夹层板受力性能良好,能满足结构的承载力要求和正常使用要求,在罕遇地震作用下,型钢混凝土组合空腹夹层板整体性较好,抗震性能良好,建议在跨度较大时选用型钢混凝土组合空腹夹层板结构。     

大跨度钢筋混凝土楼盖力学性能与经济性分析

钢筋混凝土空腹网架楼盖和空腹夹层板楼盖是基于大跨度楼盖需要产生的新型楼盖形式。详细介绍了几种大跨度钢筋混凝土楼盖的构造特点,推导了考虑剪切变形的钢筋混凝土空腹网架楼盖和空腹夹层板楼盖的等效剪切刚度。以25m×25m大跨度楼盖工程为例,利用ANSYS和PKPM软件对钢筋混凝土密肋井字梁楼盖、空腹网架楼盖和空腹夹层板楼盖的力学性能和经济指标进行了对比分析。结果表明:三种形式的楼盖在均布荷载10kN/m2作用下的挠度均能满足《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)要求,其中钢筋混凝土空腹网架楼盖和空腹夹层板楼盖经济性能更好,具有明显的优势。     

U形钢板-混凝土组合空腹夹层板楼盖结构两种分析设计方法对比

U形钢板-混凝土组合空腹夹层板楼盖结构在多层大跨度结构中优势明显,实际应用也较多,目前的设计主要根据现有地方规程中的实用计算方法进行计算,但该方法尚未考虑局部弯矩等因素。鉴于此,提出一种新的分析设计计算方法即夹芯层计算方法,推导出相应的计算公式,同时结合实际工程案例,利用MIDAS/Gen软件对两种方法得到的结果进行对比研究,指出应用现有实用计算方法进行设计计算,其结果安全、可靠,在结构跨度较小时实用价值较高;夹芯层计算方法更适合于大跨度空腹夹层板的设计计算,在节省材料的同时,更能充分发挥空腹夹层板楼盖结构的优势。     

大跨钢结构空腹夹层板楼盖设计

钢结构空腹夹层板楼盖是基于多层大跨钢结构的一种新型空间网格结构体系。这种新型空间网格结构体系是由上肋、下肋和上下肋之间设置的剪力键组成。本文通过哈尔滨武源小区商业广场屋面大跨钢结构空腹夹层板楼盖结构的设计和分析,介绍了钢结构空腹夹层板楼盖的实用计算方法,以及主要构件和节点的设计要点。设计同时采用MIDAS/Gen有限元分析软件进行建模分析,验证了采用实用计算方法进行钢结构空腹夹层板屋盖设计的可靠性。本文还对钢结构空腹夹层板楼盖结构的自振特性和舒适度进行了分析。分析结果表明大跨钢结构空腹夹层板楼盖体系安全、可靠,满足舒适性要求。     

某大跨度混凝土空腹夹层板楼盖分析与设计

钢筋混凝土空腹夹层板是基于多层大跨度楼盖需要产生的新型结构体系,该结构体系是由上下肋和其间设置的剪力键组成的、考虑剪切变形的空间楼盖。潍坊体育运动学校排球训练馆楼盖采用大跨度钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构体系。通过分析结构的实际受力状态,采用实用计算方法对关键构件和节点的计算与构造进行了介绍。建立有限元模型分析空腹夹层板楼盖结构的自振特性,分析了步行和跳跃激励作用下楼盖结构的振动加速度响应和加速度自功率谱,舒适度满足规范要求。结构受力和抗震性能满足要求,结构安全可靠、使用舒适,并具有较好的经济性。     

大跨度装配整体式钢-混凝土组合空腹楼盖结构设计

长沙市巨星创业基地多层大跨度轻型工业厂房楼盖采用装配整体式钢-混凝土组合空腹楼盖结构体系,该楼盖主要由上层钢筋混凝土肋板、下层T形钢肋以及方形钢管剪力键组成,上层带肋板与下层钢肋均在工厂预制。通过分析结构的实际受力状态,拟定了结构在设计时需要采取的技术措施、设计要求以及施工工艺,并对关键构件和节点的计算与构造进行了介绍。采用此种方法进行设计能够保证结构的安全可靠,对相关工程设计有一定的借鉴作用。     

混凝土空腹夹层板静力性能的有限元参数分析

混凝土空腹夹层板可以看作是通过剪力键连接的双重密肋楼盖,为了解其静力性能,考虑组成构件的刚度和结构高跨比影响,采用8节点弹性块体单元有限元模型在四点支承条件下进行25个算例分析.结果表明:结构内力分布与空腹网架类似,但剪力键变形时表现了整体转动的特点,肋及剪力键的承载力设计应计及弯矩影响;增加支承梁(框架梁)刚度有利于降低楼盖的挠度、改善梁边肋的内力分布,建议框架梁在满足楼盖刚度控制前提下采用较小的高跨比;增大结构总厚度可以有效提高其整体刚度及跨中截面承载力,当高跨比在1/30~1/20之间并采用现行规程的实用方法时,应重视楼盖角区上肋的承载力设计;表层薄板对结构刚度和承载力改善的意义不大,可按网格尺寸的1/40~1/30确定其厚度;楼盖的内力分布对肋刚度较为敏感,上、下肋截面高度可按网格尺寸的1/15~1/10确定,实用方法对肋承载力的调整措施需进一步研究;剪力键刚度对楼盖整体刚度的影响较小,工程设计需增大剪力键截面时,应提高楼盖角区和边节间肋的承载力,并应对角区剪力键予以加强.     

U型钢一混凝土组合肋的弹性模量取值分析

在分析钢筋混凝土空腹夹层板的基本构造及其力学特征的基础上,将其钢筋混凝土下肋网格改为u型钢板组合下肋网格,形成新型钢一混凝土组合空腹夹层板,根据这种新型结构的构造特点,对其u型钢一混凝土组合肋的弹性模量分别用了两种方法“有限元法”和“等效公式法”进行了计算和对比,推导并提出了u型钢一混凝土组合肋的弹性模量计算公式。     

钢筋混凝土空间网格结构

钢筋混凝土空间楼/屋盖网格结构包括平板型的空腹网架结构、空腹夹层板结构、空腹双重网格结构、现浇混凝土空心大板楼盖结构、钢筋混凝土空腹夹层板单向弯曲形成的钢筋混凝土空腹夹层网壳和网拱结构、双向弯曲成型的钢筋混凝土空腹夹层双曲扁网壳结构。这些新型结构体系自1980年起在公共建筑中应用达100多万平米。本文对这些结构的的特点和适应性进行了论述。     

预应力混凝土钢肋叠合板受弯性能试验与理论研究

预应力混凝土钢肋叠合板（PCCSSR）是一种抗弯刚度大、承载力高、加工方便的叠合楼板。PCCSSR的预制部分由预应力混凝土底板、钢腹板及混凝土上翼缘板组成。施工中首先将其预制部分作为浇筑叠合层的混凝土模板,承担施工阶段荷载,待叠合层达到强度后再整体受力。对7块足尺PCCSSR试件进行受弯试验,测得了板的荷载-挠度曲线、极限荷载、破坏模态、应变分布等。试验结果表明：PCCSSR的破坏形态为弯曲破坏,其受弯性能完全满足施工阶段要求,且具有较好的延性;与直线形钢腹板相比,波纹钢腹板具有更好的抗剪能力以及平面外刚度,可明显增大PCCSSR的抗弯刚度,使PCCSSR的整体受力性能更为优越。同时,对PCCSSR的抗裂性能、抗弯刚度和承载力进行了理论分析,理论计算结果与试验结果吻合良好。     

33m跨度组合空腹楼盖设计及测试

本文详细介绍了一跨度33m的钢-混凝土组合空腹楼盖的结构形式。采用基于壳单元和空间梁单元的混合有限元模型对其进行了理论分析,得到了结构的位移、内力、自由振动的振型及频率。介绍了结构各构件及支座节点的设计、结构的施工方法和流程。为验证理论分析的可靠性,对该组合空腹楼盖结构进行了原位试验,测试了结构自由振动的基本频率,并与理论计算值进行了比较和分析。研究表明,组合空腹楼盖的下层钢肋处于拉-弯、上层混凝土板处于压-弯的受力状态,从支座到跨中,其轴力逐渐增大而弯矩逐渐减小,因此,组合空腹楼盖的应力分布比较均匀,可以充分发挥材料的强度,有效地节省材料;剪力键主要承受弯矩和剪力,从支座到跨中,其弯矩和剪力逐渐减小。设计荷载下,结构最大挠度110mm;结构的前10阶振型均为竖向振型,振动规律类似于实体平板;基本频率的理论计算值与实测值分别为3.15Hz和5.0Hz,分析了误差存在的原因,进而说明了理论分析的可靠性。     

楼板对钢筋混凝土柱-钢梁空间组合体抗震性能影响研究

楼板在地震作用下对钢筋混凝土柱-钢梁组合体抗震性能的影响是建立地震作用下节点计算模型的基础,也是准确评价组合结构体系抗震性能的关键问题之一。为此,完成了3个钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)空间组合体试件在考虑不同楼板宽度情况下的抗震性能试验,分析整个受力过程中楼板受力性态对组合构件受力特征、破坏模式等抗震性能的影响。各试验模型在加载过程中均产生梁铰破坏,并表现出较好的延性和耗能能力,最终因节点区钢梁屈曲、扁钢箍开裂和柱端混凝土压碎而丧失承载力。分析表明,楼板裂缝以横向裂缝为主,随着楼板宽度增加,次生斜裂缝增多,板底混凝土压碎区域增大;混凝土楼板与钢梁组合体对节点核心区的约束作用较明显地改善了空间组合体受力性能。对楼板混凝土和板内纵筋在受力过程中的应变进行分析,结果表明,随着楼板宽度的增加,楼板对RCS空间组合体刚度、承载力的贡献值有限。对现浇板受拉有效翼缘宽度进行分析,结果表明考虑钢-混凝土组合梁翼缘有效宽度对梁端受弯承载力、惯性矩影响较大。     

大尺寸大开间页岩陶粒混凝土双向叠合板足尺试验研究

针对目前装配式建筑中常用的钢筋混凝土叠合楼板自重较大、工厂标准化生产的预制底板规格尺寸较小的问题,提出了一种由两块预制普通混凝土大板通过一条整体式接缝拼装,并后浇轻质页岩陶粒混凝土而成的大开间叠合楼板,页岩陶粒混凝土后浇层可有效减小楼板自重,提高楼板的保温、隔热和隔声性能。通过进行叠合板足尺试件的堆载试验,研究其在竖向荷载作用下的承载力、变形特征、破坏形态及整体式接缝的传力性能。结果表明,该大开间叠合板试件在正常使用极限状态下的跨中挠度和裂缝宽度均满足相关规范要求,且表现出明显的双向板裂缝分布特征,所采用的整体式接缝具有良好的传力性能,可以作为结构楼板使用。此外,有限元模型所选取的材料本构模型和接触面设定较为合理,计算结果与试验结果吻合良好,可用于轻质混凝土叠合楼板受力性能及影响参数分析。     

一类新型陶粒混凝土夹芯楼板力学性能试验研究

陶粒混凝土夹芯楼板是一种压型钢板与陶粒混凝土的组合楼板,其空腹部分采用聚苯乙烯板填充,是一种新型轻质节能板材。依据对三块该种板材的力学试验,对该种板材的受力机理、力学性能进行了较全面的分析,同时给出了弯剪承载力和刚度的计算方法,可为该种板材的推广和工程应用提供参考。     

角钢支撑预制楼板加固施工措施探讨

汶川地震以后,利用预制楼板作为水平承重结构的建筑抗震性能和加固措施再次成为学者们研究的课题,目前对于预制楼板的抗震加固设计普遍采用的是钢板支撑预制楼板结合钢筋混凝土叠合板或者底部粘贴碳纤维布的加固方法。文章结合一中学校舍的加固设计方案,探讨了钢板支撑预制楼板加固施工中的措施,总结了施工中存在的问题和解决的一般措施。希望对钢板支撑预制楼板加固施工能起到一定的借鉴意义。     

H型钢加固混凝土板共同工作性能试验研究

为了研究后加H型钢加固混凝土板的共同工作性能,制作了12个二次成型H型钢加固混凝土板的试件,通过静力加载试验,研究了不同连接方式、植栓深度、锚栓数量(锚栓间距)及结合面的处理方式对于试件的工作性能以及破坏形态的影响。试验结果表明:通过采用植栓或穿过楼板设置螺栓连接件的方式,可使型钢梁与混凝土板具有一定的共同工作性能,形成组合梁;当采用植栓的方式进行连接时,植栓深度不小于锚栓直径的5倍,可保证锚栓不发生锚固破坏。结合面的粘贴处理方式对结合面产生滑移的荷载大小有影响,对试件的承载力没有影响;后加型钢加固混凝土板形成的组合构件并非完全意义上的组合梁,其承载力可按组合梁进行计算,但应将承载力乘以一个折减系数,建议取0.85;该组合构件的锚栓数量可参照钢结构设计规范对组合梁锚钉设置的要求进行设置,但应适当增加。     

钢板-混凝土空心组合板受力性能与设计方法研究

钢板-混凝土空心组合板是一种新型组合板形式,由下部平钢板、纵向开孔钢板(肋板)、矩形空心内模和上部混凝土面层组合而成。该新型板由于使用空心内模,具有自重轻,隔声,节能的优点,并且具有施工免模板、免临时支撑等特点,具有广泛的应用前景。为研究组合板静力受剪和受弯性能,对6块钢板-混凝土空心组合板试件进行了两点对称集中加载静力试验研究。研究组合板随名义剪跨比变化的破坏形态及受力行为的变化规律。通过试验研究,考察6个组合板试件的破坏形态、钢板与混凝土应变发展情况、裂缝发展情况及组合板承载能力。结果表明:空心组合板具有良好的受力性能,钢板与混凝土组合良好,界面之间无明显滑移;组合板受弯承载能力计算可以采用平截面假定,底部钢板强度可以得到充分发挥;组合板具有较高的受弯承载能力和刚度,并具有良好延性。根据试验研究结果,建立钢板-混凝土组合板受弯承载能力计算公式,为该新型组合板在工程实践中的推广应用提供技术依据和理论支持。