装配式轻钢复合楼盖试验研究

发展装配式建筑是建造方式的重大变革,介绍一种新型装配式轻钢复合楼盖。通过对足尺轻钢复合楼盖静力加载试验,研究了该楼盖的竖向承载性能及挠曲变形特性。测试了试件应力、应变的随荷载变化,得到了试件不同阶段的受力特点、试件破坏顺序及最终的破坏形式,并分析了内填充材料(发泡水泥)的在板抗弯承载力中的贡献,采用有限元软件ABAQUS对该楼盖进行模拟分析,分析结果与试验值吻合良好。试验表明,提出的轻钢复合楼盖是一种施工简便、承载力较高并应用范围较广的新型楼盖体系。     

预应力轻钢网格楼盖的有限元分析

利用荷载分配法把楼盖上的均布荷载分配到网格楼盖的各个节点,然后再把预应力轻钢网格楼盖结构视为单方向预应力连续梁进行了有限元模拟分析,并将利用有限元方法计算的值与理论计算值进行比较,结果表明该方法精度较高,为模拟预应力轻钢网格楼盖结构的受力性能提供了新的方法和途径。     

装配式钢筋混凝土楼盖在水平荷载往复作用下的变形性能

本文通过对装配式钢筋混凝土楼盖的模拟试验,探讨了楼盖在多次往复水平荷载作用下的变形性能及实际所具有的水平刚度。在仿8度地震烈度水平力往复作用下楼盖变形呈弯曲型,具有近乎于现浇楼盖那样的水平刚度。随着作用于楼的水平力的增大,楼盖的实测变形与按结构力学公式计算出的现浇楼盖变形之间的差值越来越大,楼盖的水平刚度系数也将越来越小于1。试验表明,只要采取合理的构造措施,就可能有效地防止装配式楼板在水平荷载下的相互错动,从而提高整个装配式楼盖的整体性和水平刚度,并获得减轻结构自重从而减小地震荷载的效果。根据试验结果与规范关于抗震设防范围的规定,提出了对于装配式钢筋混凝土楼盖水平刚度系数的修正。     

全装配式DCKJ空腔楼盖结构性能研究

文章介绍了全装配式DCKJ空腔楼盖结构的定义和应用现状,作为一种新的楼盖结构形式,具有自重轻、刚度大、抗震性能好等特点。通过对全装配式DCKJ空腔楼盖足尺试样进行静载试验和有限元分析,并将试验与有限元分析的结果进行对比,以此来研究其刚度、抗裂等结构性能。     

装配式轻质组合结构力学性能的有限元分析

提出了一种适用于村镇建筑的装配式轻钢框架—轻墙板组合结构,基于该组合结构在低周往复荷载作用下的抗震试验及理论分析,利用有限元软件Abaques对1榀组合结构标准试件进行建模,并采用位移控制的单向分步加载进行了力学性能模拟,验证了模型的正确性和有限元分析方法的合理性。结果表明,装配式轻钢框架—轻墙板组合结构有良好的力学性能,在地震作用下具有明显的两道抗震防线,结构安全可靠。     

基于ABAQUS模拟的冷弯薄壁型钢组合楼盖研究

研究应用于装配式建筑楼地面系统冷弯薄壁型钢组合楼盖的抗弯性能。以冷弯薄壁型钢组合楼盖抗弯试验研究为基础,利用ABAQUS软件建立有限元仿真模型模拟组合楼盖抗弯性能试验,根据模拟得到的型钢组合楼盖桁架梁应力云图与试件桁架梁破坏模式相吻合。并将有限元模拟分析得到的构件应力云图,荷载-挠度曲线与试验数据进行对比,对模拟分析的可靠性进行了有效验证。有限元分析表明,组合楼盖的抗弯承载力随着节点连接强度的增大和抗剪连接件个数的增加而增加。通过对有限元模型桁架梁跨高比、高厚比、钢材强度等级等参数分析比较得到研究成果,并为冷弯薄壁型钢组合楼盖的设计和应用提供参考依据。     

装配式轻钢框架-复合轻墙结构抗震性能试验研究

为适应装配式建筑在村镇低层住宅结构发展的需求,提出了一种装配式轻钢框架-复合轻墙结构。该结构由轻钢框架作为竖向承重体系,单排配筋再生混凝土薄墙板作为抗侧力构件与轻钢框架共同抵抗水平地震作用,再生混凝土薄墙板复合EPS保温模块和粉煤灰砌块层形成保温墙体。通过4个装配式轻钢框架-复合轻墙结构和1个轻钢空框架的低周反复荷载试验,分析了墙板分布钢筋间距和墙体构造形式(是否复合粉煤灰砌块层)对该结构抗震性能的影响。研究结果表明：轻钢框架与单排配筋再生混凝土薄墙板协同工作良好,结构具有明确的两道抗震防线,由于复合EPS保温模块和粉煤灰砌块,实现了抗震节能一体化;减小墙板分布钢筋间距和复合粉煤灰砌块层可显著提高结构承载力和延性。基于JGJ 138—2016《组合结构设计规范》及相关文献,给出了装配式轻钢框架-复合轻墙结构的受剪承载力计算式,计算结果与试验结果符合较好。     

全装配式桁架梁组合楼盖平面内刚性性能分析及评估

基于全装配式桁架梁组合楼盖的缩尺模型试验，采用Midas/Gen有限元软件对其进行了分析模拟，通过与试验研究结果的对比，验证了有限元分析模型的准确性。在楼盖刚性假定的基础上，对试验楼盖在楼层水平力作用下的平面内受力变形性能进行了模拟分析。研究结果表明：考虑楼盖平面内刚度与假定楼盖理想刚性两种情形下，该全装配式桁架梁组合楼盖的整体位移偏差较大，而柱端剪力偏差较小；美国规范（ASCE/SEI 41-13）评估法不适合该类楼盖的刚性性能评估；建议综合考虑楼盖整体位移与柱端剪力在考虑楼盖平面内刚度与假定楼盖理想刚性时的偏差均不超过10%作为全装配式楼盖平面内刚性性能分析评估的指标；基于该分析评估指标，全装配式桁架梁组合楼盖属于非刚性楼盖。     

轻钢龙骨-钢桁架石膏复合楼板承载性能研究

为研究轻钢龙骨-钢桁架石膏复合板的承载性能及其在轻钢装配式住宅楼屋盖中的应用,通过对复合楼板试件进行竖向均布荷载作用下的静载模拟试验,同时在前人对复合相磷石膏研究的基础上,采用大型有限元分析软件ABAQUS对复合板承载能力和变形进行有限元分析.研究结果表明:轻钢龙骨-钢桁架石膏复合板受力明确,具有较好的承载性能,在规范...     

新型全预制装配式RC楼盖平面内力学特征研究

提出了一种工业化程度高的新型全预制装配式RC楼盖体系,介绍了其构造特点。预制装配式楼盖受力复杂,且其平面内力学特征对整个结构体系的抗震性能影响巨大。引入了预制装配式楼盖平面内刚度的计算方法,并对新型楼盖的平面内刚度进行了评价。采用基于反应谱理论的振型分析和数值分析相结合的方法对新型楼盖进行了空间结构分析,研究了该新型楼盖的平面内变形特征和破坏模式。在新型楼盖平面内力学特征研究的基础上,讨论了新型楼盖合理的设计方法。结果表明:新型楼盖构造形式能有效地提高预制装配式楼盖的整体性和平面内刚度,模型楼盖在仿8度地震烈度水平荷载作用下,平面内相对挠度较小;用现行规范设计新型楼盖结构存在较大偏差,建议采用考虑楼盖真实刚度的空间振动模型或修正的刚性假定简化方法进行新型楼盖结构的抗震验算。     

高温与爆炸作用下轻钢柱动力响应与破坏模式数值分析

采用有限元数值分析方法,研究高温与爆炸荷载联合作用下轻钢结构柱的动力响应与破坏模式规律,在分析中考虑不同火灾温度与不同爆炸冲击荷载峰值,以及在相同爆炸荷载峰值下不同冲击荷载峰值出现时间等参数的影响。通过有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立实体轻钢柱模型,根据欧洲规范3建议的升温曲线及不同温度条件下材料性能参数,确定钢材的弹性模量、剪切模量、屈服强度等参数。选定在特定温度点对钢柱施加爆炸荷载,分析时考虑应变率效应。数值分析结果表明:相同爆炸荷载作用下随着火灾过程中温度的升高,轻钢柱跨中变形增大,轻钢柱的损伤更明显;相同爆炸荷载峰值作用下爆炸荷载峰值出现时间越小,轻钢柱跨中变形越大;在高温下发生爆炸轻钢柱的变形要比常温的明显,由于高温使轻钢柱的材料性能急剧降低,使高温和爆炸荷载作用下的轻钢柱破坏模式明显不同于常温下的破坏模式。     

基于ANSYS的混凝土叠合箱网梁楼盖力学性能分析

采用ANSYS软件对钢筋混凝土网梁楼盖的力学性能进行了非线性有限元数值分析,对楼板结构数值模拟中的混凝土及钢筋材料模型定义、几何建模、施加荷载、网格划分及后处理等关键技术进行系统研究。重点对网梁楼盖在荷载作用下的数值模拟进行了研究。采用ANSYS软件的三维单元模型对楼板不同位置及界面受力特点进行分析。分析表明:网梁楼盖在荷载作用下,最大挠曲变形发生在中央部位,叠合箱所处的位置相对周围肋梁的应力大。如果楼盖发生破坏,裂缝可首先出现在箱体与肋梁的交界面处。根据分析结果,采取相应的结构措施,可有效提高楼盖承载力。     

复合墙嵌入深度对装配式轻钢框架-复合墙结构抗震性能的影响

为研究XPS夹心保温复合墙在装配式轻钢框架内的嵌入深度对结构抗震性能的影响,设计了3个足尺试件,包括两个XPS夹心保温复合墙嵌入深度分别为150,60mm的试件和1个空框架试件.通过低周反复荷载试验,分析了装配式轻钢框架-XPS夹心保温复合墙结构的损伤演化过程、滞回曲线、骨架曲线、承载力与变形、承载力退化、刚度退化、耗能能力和应变特征.结果 表明:装配式轻钢框架-XPS夹心保温复合墙结构有效破坏位移大于位移角为1％对应的位移,结构变形满足实际工程抗震设计的弹塑性位移角要求;复合墙嵌入轻钢框架内的深度对装配式轻钢框架-XPS夹心保温复合墙结构性能有显著影响,不同嵌入深度下结构承载能力及变形能力显著不同;随着复合墙板嵌入深度的增加,试件的承载力、变形能力、耗能能力等抗震性能有显著提高.     

装配式空腔密肋楼盖应用技术研究

以英泰工业中心城市更新单元规划学校为例,对装配式空腔密肋楼盖的优势进行了总结,并对其施工技术和受力变形进行了分析,研究结果表明：装配式空腔密肋楼盖能够提高建筑空间设计的人性化和灵活性、隔热与隔音性,降低结构重量和工程成本,同时能够缩短工期,提高工程质量;在标准荷载下挠度最大处位于楼盖中部,达到4.72mm,楼盖四周挠度值基本为0;楼盖混凝土应力最大处同样位于楼盖中部,为1.46MPa,未达到混凝土压应力极限值,楼盖较为安全;楼盖地板纵横向挠度变化曲线、混凝土应力变化曲线基本重合,表示楼盖纵横向受力变形状态相似,整体上楼盖受力类型为双向受力,有利于结构的安全和稳定;空腔密肋楼盖能够承受的最大荷载为30kN/m2。     

腹板开孔轻钢龙骨在均布荷载作用下的抗弯性能有限元分析

利用有限元软件ABAQUS对腹板开孔的轻钢龙骨在均布荷载作用下的抗弯性能进行了分析。将有限元分析结果与有限条分析软件CUFSM的分析结果及试验结果进行对比分析,验证了ABAQUS在分析腹板开孔轻钢龙骨抗弯性能时的可靠性。在此基础上,考虑腹板开孔排数、钢板厚度、腹板高度等参数的影响,研究了轻钢龙骨在均布荷载作用下的抗弯性能及龙骨的破坏模式,并确定影响墙体抗弯性能的主要因素。根据分析结果,建议龙骨腹板通长开孔,以方便实现工业化批量生产。     

装配式楼盖平面内受力性能研究综述

楼盖是装配式建筑结构中的重要组成部分,装配式楼盖平面内受力性能的研究对结构的整体分析具有重要的意义。本文对国内外现有的对装配式楼盖平面内受力性能的研究进行了介绍,分析了它们的特点和共性,阐述了现阶段不同材料的装配式楼盖平面内受力性能研究,探讨了有待继续研究的关键问题和发展方向,为装配式楼盖的研究与应用提供参考。     

蜂巢芯空心楼盖足尺试验研究及有限元分析

为准确掌握新型蜂巢芯空心楼盖的结构性能,进行了足尺九柱四区格蜂巢芯空心楼盖的破坏性静力加载试验研究。分区格进行了5种工况的加载试验,得到了楼盖结构的荷载-挠度曲线,测定了楼盖的整体极限承载能力。试验结果表明,蜂巢芯空心楼盖裂缝出现和分布情况与一般的实心板无梁楼盖基本相同,变形能力也与实心板楼盖类似。利用ANSYS软件对蜂巢芯空心楼盖在均布荷载下的受力进行了非线性有限元分析,并进行了计算开裂荷载、破坏荷载及荷载-挠度曲线和实测值的对比,结果表明两者吻合良好。     

轻钢结构临建房屋有限元计算分析

基于有限元分析软件Ansys提出了有限元模型建立方法,计算和分析了轻钢结构临建房屋骨架结构的水平侧移,以及2层及3层轻钢结构临建房的水平侧移。计算结果表明,所采用的有限元计算模型建立方法正确合理,轻钢结构临建房屋在设计荷载作用下的水平侧移能满足规范要求。     

多层轻钢结构楼盖的设计与经济性比较

1概述近年来轻钢结构在我国的发展很快,其中包括多层轻钢结构建筑和含夹层的门式刚架建筑。在这些结构当中楼盖的合理选择对整个结构的安全性、经济性显得至关重要,它不仅起到将竖向荷载传给梁柱,保证抗侧力结构的空间协同作用,而且还影     

轻钢-混凝土组合梁的试验研究及非线性有限元分析

针对轻钢-混凝土组合梁这种新的结构形式,本文进行了六个试件的试验研究,分析了构件的破坏形式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、钢材和混凝土的应变分布及板宽度方向应变分布等。通过试验研究,初步了解了轻钢-混凝土组合梁的特点和各种截面的粘结性能。采用组合梁单元模型,对轻钢-混凝土组合梁进行了非线性有限元分析,理论计算结果与试验结果吻合较好。