单层网壳装配式节点研究现状

单层网壳结构应用广泛,具有很强的生命力,其中自由形态曲面网壳炙手可热.在社会经济发展和国家战略支持的背景下,单层网壳结构的装配化发展已是大势所趋.钢框架结构的装配化发展更早更成熟,相关研究方法、研究思路和部分成果是单层网壳装配式节点研究的"他山之石".文中概述了现有网格结构各种装配式节点的发展与应用,并从节点力学性能和节点刚度对整体结构影响两方面,重点介绍了单层网壳结构中各类装配式节点的相关研究现状,梳理了部分重要结论.最后,进一步展望了单层网壳装配式节点的发展方向,并总结了现有研究的不足.     

装配式组合结构节点研究进展综述

装配式组合结构节点因其结合了装配式建筑和组合结构的优点,适用于高层、超高层、大跨度等结构,是新型建筑工业化的重要体现。在深入研究国内外学者的基础上,总结了各种装配式组合结构节点连接方式分类,重点对装配式部分型钢混凝土框架节点、装配式钢筋混凝土柱-钢梁节点、装配式钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点构造及其力学性能进行了综述,同时对装配式组合结构节点的主要进展进行梳理和归纳,研究表明：装配式组合结构节点不仅有良好的抗震性能,而且具有“强节点弱构件”的理想失效机制和较高的承载力,节点的变形性能和耗能性能较好。在此基础上,提出了未来装配式组合结构节点开展深化研究的方向。     

轻钢模块化箱式房屋连接节点研究现状

近年来轻钢模块化箱式房屋结构体系在我国建筑装配化领域应用越来越多,模块间连接节点是结构传力的关键部位,其节点连接构造及受力复杂,节点的连接形式和受力性能直接影响着模块化结构的整体受力性能。本文总结了国内外近年来对轻钢模块化箱式房屋连接节点的构造形式及受力性能研究成果,并在此基础上提出了两类构造形式简单、适用于轻钢模块化箱式房屋的新型连接节点,并简要介绍了此两类节点的构造形式和传力机制。     

装配式混凝土结构节点连接施工质量控制及新工艺探析

装配式混凝土结构关键技术在于构件节点连接的安全可靠,本文研究分析了几种常见的装配式混凝土构件节点连接技术,总结了几种连接方式优缺点及质量控制要点,为装配式混凝土结构节点连接技术应用提供参考.同时,文章提出一种新型端部梁柱节点锚固构造及施工方法,为今后装配式混凝土结构节点连接提供新的技术路径.     

装配式钢结构住宅配套外墙分类及对比分析

介绍装配式钢结构住宅的特点及发展前景。主要对其配套外墙技术中的墙体材料进行分类和综合比较,给出外墙材料选择的原则和外墙节点连接的构造要求。通过实际调研,分析装配式钢结构住宅配套外墙技术存在的问题并给出建议。     

蒸压加气混凝土外墙板连接节点的研究进展

随着蒸压加气混凝土（AAC）外墙板在装配式建筑工程中的应用与推广,墙板连接节点已逐渐成为业界研究的热点。对常见AAC外墙板连接节点进行了分类,概述了各类节点的构造和安装技术,列举出各类节点的优缺点。对AAC外墙板连接节点的国内外研究现状进行了调研,分析对比了常见AAC外墙板连接节点的综合性能,提出了墙板节点研究中存在的问题。结合我国AAC外墙板的发展前景,展望了其配套连接节点的研究方向。     

骨架膜装配式节点设计与承载力分析

提出的骨架膜结构装配式节点具有构造简单、预制程度高、便于现场装配、可以调节消减加工误差、适应各种形状的骨架膜结构、传力清晰等特点。基于Hertz接触理论分析了该节点的关键承载结构——销轴连接的应力分布形式并与有限元分析相互印证。基于有限元分析得出了该节点中杆件与耳板最佳的连接方式,对该节点的三维模型进行简化并建立有限元模型,计算了该节点的极限承载能力,得到其破坏形式并与同规格的空间相贯焊接钢管节点进行对比。结果表明：该装配式节点的失效由下弦杆控制,满足“强节点,弱杆件”的设计要求;该装配式节点的极限承载能力为设计荷载的2.95倍,与同规格的空间相贯焊接钢管节点几乎相同,有充足的安全余量,可以更加灵活地应用于各种建筑结构中。     

新型装配式混凝土柱柱节点理论分析与数值模拟

提出一种传力路径明确、施工方便的装配式混凝土柱柱节点,该节点在拼接位置设置有纵筋锁具-锁构造和截面齿槽状构造。通过对新型装配柱的受剪机理的分析,推导了其受剪承载力表达式和齿槽局部剪切破坏承载力表达式,并通过一个实际算例及相应的有限元模型进行比对论证。结果表明:新型装配柱具有与现浇柱相当的整体性能,耗能性能良好,所设计的锁具-锁构造有效地传递了纵筋应力,装配柱齿槽状构造可提高柱受剪承载力。     

预制钢筋混凝土框架结构抗震性能研究进展(Ⅰ)——节点性能研究

阐述了预制装配式钢筋混凝土框架结构节点连接性能研究的重要性。介绍预制装配式钢筋混凝土框架结构节点连接性能研究的最新进展,所介绍节点包括预应力拼接节点、装配式节点、后浇整体式连接节点等。综述各类节点连接性能的刚度、强度、耗能性能及计算模型。介绍了国内外预制钢筋混凝土结构节点连接的设计规范及设计方法。最后指出,全装配式钢筋混凝土框架结构采用耗能节点对提高结构的抗震性能具有重要意义,开展装配式耗能节点及其结构体系的研究工作值得进一步重视。     

装配式钢结构抗震性能研究进展

对近年来有关装配式钢结构抗震性能的研究成果进行了归纳,主要总结新型装配式节点、抗侧系统(支撑和墙体)以及结构体系的抗震性能。综合论述了装配式刚接节点、自复位节点和损伤控制节点的主要研究成果;对新型装配式支撑和墙板的抗震性能进行了评述,认为目前应加大新型冷弯薄壁型钢预制装配式墙板的开发和推广力度;总结了装配式钢结构整体抗震性能数值分析和试验研究现状,认为应恰当运用多尺度有限元模拟技术和实时混合模拟技术,实现对装配式钢结构抗震性能的准确评估。最后,通过对现有研究成果与应用现状的分析,提出应将"震后可恢复功能"的抗震设计思路应用于新型装配式钢结构,进而提出装配式钢结构抗震性能研究与设计的"系统观点"。     

螺栓球节点设计方法研究

按照准确的螺栓球几何控制条件,推导了螺栓球直径控制公式,从而对规程公式进行修正,并完善了杆件夹角较小时锥头(封板)和杆件控制公式。用规程公式和本文公式(考虑螺栓球配件制作各项误差)对7种节点进行设计,对比发现:当杆件夹角较为合理时,本文公式螺栓球节点用钢量明显低于规程公式用钢量;当杆件夹角较小时,按照锥头(封板)和杆件控制公式,本文公式能够增大螺栓球直径,从而避免杆件相碰。     

Influence of vertical joints on the earthquake response of precast panel walls

A 12-storey precast panel building is studied for seismic loading. A typical shear wall consists of concrete panels extending over one storey and one bay and modelled as multi-level substructures. Continuity across horizontal joints is determined to exist for earthquake excitation of moderate intensity, whereas along vertical joints discrete connectors are employed. A parameter study evaluates dynamic response, with emphasis on vertical connector stiffness requirements and structural integrity of the panel assemblage.     

预制夹芯保温墙体FRP连接件应用进展

预制混凝土夹芯保温墙体是集承载与保温一体化的新型预制保温墙体,该墙体由内外层混凝土墙板、中间保温层及连接件等组成。按照材料的不同,连接件主要分为普通钢筋连接件、金属合金连接件和纤维塑料(FRP)连接件三种。FRP连接件具有导热系数低、耐久性好、强度高的特点,可有效降低墙体的传热系数,具有广阔的工程应用前景。本文介绍了预制混凝土夹芯保温墙体FRP连接件分类、国内外研究与应用进展和技术规范情况,并对今后FRP连接件研究工作进行了展望。     

PBL剪力连接件群传力机理研究(Ⅰ)——理论模型

在混合桥塔、混合梁以及混合拱等新型组合结构中,需通过剪力连接件群在有限长度的钢-混凝土连接段内实现较大的荷载传递。该类结构对于设计理念、分析理论与计算方法提出新挑战,同时也对剪力连接件本身提出更高要求。根据PBL剪力连接件的受力特性,基于钢构件与混凝土构件的层间相对滑移和各层剪力连接件所承担荷载之间的关系,建立PBL剪力连接件群的荷载-滑移变形协调理论模型。以该理论模型为基础,提出PBL剪力连接件群的荷载-滑移变形协调计算方法。理论及试验研究表明,所建立的理论模型能够反映PBL剪力连接件群的力学行为本质;所提出的计算方法具有物理意义明确、求解简便、计算效率高、便于应用等特点。该理论和方法为PBL剪力连接件群传力机理及其极限承载力研究奠定了理论及方法基础。     

抗拔不抗剪连接件在钢-混凝土组合框架结构中的应用

抗拔不抗剪连接件能有效地释放混凝土板与钢梁之间的组合作用,降低负弯矩区混凝土板的拉应力,在桥梁结构中得到了广泛的应用。为研究该类连接件在建筑结构中的适用性,以一典型组合框架结构为例,在梁端负弯矩区附近采用抗拔不抗剪连接件取代普通剪力连接件,基于组合结构体系非线性分析程序COMPONA-MARC对结构进行了活载下的舒适度分析、静力弹塑性推覆分析和动力弹塑性时程分析,对比了采用不同连接件的结构的自振频率、挠度、层间位移、开裂情况、出铰情况等指标。分析结果表明,在梁端采用抗拔不抗剪连接件后,结构的舒适度基本不受影响,梁端楼面板内钢筋的拉应力明显降低。同时,由于梁端局部释放了组合作用,降低了结构的整体刚度,结构的抗震性能与传统结构相比有一定的提升,并且由于混凝土板的开裂得到了有效地控制,结构在大震后的可修复性能大大提高。     

点式连接预制混凝土夹心保温外挂墙板抗弯性能研究

开展与主体结构点式连接、同时配制GFRP连接件及钢筋桁架连接件预制混凝土夹心保温外挂墙板静力压弯试验,并利用ABQUS有限元软件建立外挂墙板抗弯计算模型,将其与试验结果进行对比。在验证了有限元分析模型准确性的基础上,对连接件的种类,连接件的布置方式、间距等影响墙板抗弯性能的主要因素进行参数化分析。分析结果表明GFRP连接件、钢筋桁架连接件的布置间距和钢筋桁架连接件的直径对墙板抗弯性能影响较大,钢筋桁架连接件的强度等级影响相对较小。     

Experimental and analytical investigations on the hat shaped shear connector in the steel-concrete composite flexural member

Over the last decade, there are many research results on the new type shear connectors to solve the problems associated with the headed stud shear connector. It was revealed that the new type shear connector has better structural safety, welding quality, constructability, cost-effectiveness, etc. Especially, perforated shear connector (perfobond shear connector) which has superior fatigue resistance and constructability is receiving attention among various types of shear connectors. In this study, we suggest the new type shear connector which improved the perfobond shear connector. Newly suggested hat shaped shear connector can be used instead of headed stud shear connector commonly used in the concrete-steel composite beam. To evaluate the load carrying capacity of this hat shaped shear connector, push-out tests are carried out and test results are analyzed. In addition, the finite element analysis is conducted on the concrete slab having shear connector to investigate the stress distribution pattern affected by the presence of hat shaped shear connector. The existing design equations for the perfobond shear connectors are reviewed briefly and the equation for the prediction of load carrying capacity of new type hat shaped shear connector is suggested based on the experimental results, finite element analysis results, and existing equations suggested in the previous studies.     

剪力连接件在组合结构桥梁中的设计与新理念

剪力连接件是影响钢与混凝土组合结构受力性能、保证异种材料共同工作以提升综合性能的关键性构件。根据剪力连接件对钢与混凝土结合面相对滑移约束程度的不同将组合梁分类,结合典型实例,对适用于不同形式钢-混组合梁的传统与新型剪力连接件的构造与受力特点进行比较分析,探讨了剪力连接件在组合结构桥梁上的应用与钢混结合面设计的新理念。     

锥头强度的理论分析和简化计算

螺栓球节点具有加工和施工安装方便等优点 ,在网架结构工程中得到了大量使用。但是锥头作为螺栓球节点中受力比较复杂的连接构件 ,目前还没有具体的计算方法和设计公式。我国现行《网架结构设计与施工规程》(JGJ 7-91)第4 4 7条规定 ,锥头的任何截面应与连接的钢管等强 ,但如何进行核查未做明确规定。本文用轴对称理论简化计算模型 ,考虑锥头与螺栓的共同作用 ,采用接触元理论求解锥头与螺栓的接触传力。通过单参数分析确定锥头构造尺寸等参数与锥头极限承载力之间的函数形式 ,从而设定回归模式 ,并用正交试验设计理论设计锥头模型 ,采用有限元程序进行弹塑性全过程分析 ,应用多元线性回归理论 ,拟合出锥头的极限承载力公式和设计承载力公式。文末还用推导得出的设计承载力公式对现有生产锥头厂家所生产的锥头进行比较并作了评述。     

基于钢接头的装配式组合框架节点研究

综合分析了传统的柱贯通型和梁贯通型两类钢筋混凝土柱-钢梁组合框架结构(RCS)节点及几种改进型RCS节点的构造特点及试验研究成果,归纳总结了其破坏形态与整体性能。在此基础上,将RCS理念与装配式建筑技术相结合,提出了一种基于钢接头的装配式组合框架结构节点,并进行了与RCS节点性能的有限元分析对比。分析结果表明,该节点表现出较高的承载力及延性变形能力,具有良好的抗侧性能,钢接头能有效保证节点的整体性,具有进一步研究与应用价值。