钢管约束钢筋混凝土压弯构件抗震性能与设计方法

为研究钢管约束钢筋高强混凝土压弯构件的抗震性能和设计方法,进行圆钢管和方钢管约束钢筋高强混凝土压弯构件的滞回性能试验研究.试验结果表明,由于钢管对核心混凝土的有效约束,核心高强混凝土柱的承载力、延性和耗能能力得到显著提高.在轴压比和钢管径厚比相同的条件下,圆钢管约束钢筋混凝土压弯构件的抗弯承载力和延性明显优于方钢管约束钢筋混凝土.根据试验结果,建立钢管约束钢筋混凝土压弯构件的纤维模型方法和截面抗弯承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合极好.     

黑龙江省新博物馆树状结构形态创建与稳定性分析

树状结构是一种具有形态统一特征的新型空间结构形式，特别适用于展览馆、航站楼等大型公共建筑中。以黑龙江省新博物馆自然展区树状结构为例，详细介绍该结构的形态创建过程，通过对单柱方案和六柱方案的比较分析，获得了具有良好建筑效果且受力合理的空间结构形式；对该树状结构进行非线性全过程分析，考察结构的失稳模式，指出对于这种复杂空间刚架体系，整体稳定性分析应同时考虑几何非线性和材料非线性；探讨构件计算长度系数的确定方法，指出树状结构的杆件计算长度系数无法参照规范规定，而应通过对整体模型中的杆件失稳模态分析确定；最后，采用基于整体模型的屈曲分析方法给出各级分枝的计算长度系数取值建议。     

矩形钢管混凝土双向偏压构件计算方法

在纤维模型法的基础上建立了能够考虑双向偏压构件截面变形轴扭转的计算矩形钢管混凝土双向偏压构件承载力和变形的方法。根据本文的计算方法编制了非线性分析程序,程序计算结果跟试验结果进行了对比,吻合良好。试验结果跟欧洲规范4和国内的矩形钢管混凝土结构技术规程进行了对比,对比结果表明由两种规范计算矩形钢管混凝土双向偏压构件的轴向承载力（Nu）偏高于试验结果。     

钢管混凝土异形柱耐火性能试验及防火保护层厚度计算方法研究

为了研究钢管混凝土异形柱在偏心荷载作用下防火保护层厚度的计算方法,设计加工了6个多腔式钢管混凝土异形柱试件,研究参数包括截面形状和防火保护层厚度,防火保护层采用非膨胀型防火涂料。通过耐火性能试验研究了试件的破坏形态、温度场分布和耐火极限。结果表明：钢管混凝土异形柱各腔室受火面数量越多,混凝土中心温度越高;防火涂料厚度相同时,截面形状对试件耐火极限影响较小;当防火涂料厚度大于16 mm时,文中试件可达到一级耐火等级的要求。基于有限元软件ABAQUS分别建立了温度场和热力耦合分析模型,有限元结果和试验结果吻合良好。在不同防火涂料厚度下进行了参数分析,发现荷载比(n)和混凝土强度(f_ck)对有无防火涂料试件耐火极限的比值(t_e/t₀)影响较大,基于参数分析结果提出了钢管混凝土异形柱在偏心荷载作用下防火涂料厚度的设计方法。     

装配式先张预应力混凝土框架结构研究初探Ⅱ:抗震弹塑性分析

装配式先张预应力混凝土框架是一种新型的结构形式,该结构采用先张预应力混凝土梁与预制混凝土柱先铰接后刚接的特殊施工方式,可有效降低框架梁端的负弯矩与配筋数量。基于纤维模型分别建立7度(0.1g,0.15g)和8度(0.2g)设防的现浇混凝土框架与装配式先张预应力混凝土框架的一系列弹塑性分析模型,提出了可考虑装配式先张预应力混凝土框架施工过程影响的建模方法。采用静力弹塑性推覆分析和动力弹塑性时程分析对建议的新型结构形式的抗震性能进行考察。结果表明,装配式先张预应力混凝土框架与现浇混凝土框架的整体抗震性能指标接近,在破坏模式与损伤细节上则存在不同程度的差异。装配式先张预应力混凝土框架的承载力比现浇混凝土框架高6%~12%,罕遇地震下装配式先张预应力混凝土框架最大层间转角比现浇混凝土框架高1%~13%。     

复杂超高层结构尺寸质量智能化检测方法

复杂超高层结构外框和核心筒的施工误差导致按设计加工的钢梁或伸臂桁架安装困难,甚至常需在工地现场修整。然而传统的检测方法很难全面精准地测量出已完成结构的尺寸偏差,导致拟安装构件的修整难度很大。而采用三维激光扫描技术可全覆盖地得到已完成结构的精准点云数据。为此,以重庆陆海国际中心为工程背景,开展基于三维激光扫描技术的复杂超高层结构尺寸质量智能化检测研究,包括扫描方案智能优化、点云数据智能分割与识别、误差可视化三个方面。研究结果表明,基于三维激光扫描技术和智能算法的尺寸质量检测方法高效、精准且实用,可为大型复杂结构的尺寸质量智能化检测技术提供理论和算法支撑。     

基于三维激光扫描的房屋尺寸质量智能化检测方法

基于三维激光扫描技术,提出了一种智能化、全流程的房屋尺寸质量检测方法,包括点云数据配准、点云数据轻量化、房屋逆向建模及尺寸质量检测。通过点云数据映射全景图、基于YOLO v5神经网络模型的标靶纸目标检测以及基于模板匹配方法的标靶中心估计等步骤,可实现多站点云数据之间的自动配准; 通过可分解图滤波算法进行点云数据重采样,实现数据轻量化并提高运行速度; 针对房屋整体点云数据,提出了集点云数据分割、表面重建、尺寸质量检测于一体的综合算法。结果表明:基于标靶纸的点云配准方法能够自动完成各站点云数据的配准,得到完整房屋点云数据; 点云数据分割技术能够分离不同墙面、楼板底面和顶面的点云数据; 表面重建算法能够生成房屋的实体模型; 尺寸质量检测技术能够自动计算出表面的平整度和垂直度; 提出的房屋尺寸质量检测方法全面、可行,且能够适用不同的户型,研究成果以期替代人工测量完成房屋的平整度与垂直度的检测。     

不同长径比圆钢管约束钢筋混凝土柱轴压承载力研究

与钢管混凝土柱不同,钢管约束钢筋混凝土柱的外包钢管主要用于约束核心混凝土而非承担纵向荷载。相比方形截面柱,圆形截面柱的钢管可为混凝土提供更强的约束,使得圆钢管约束混凝土柱具有更高的承载力和更好的延性。以柱长径比(L/D)、钢管径厚比(D/t)为变化参数,对10根圆钢管约束钢筋混凝土柱的轴压力学性能进行试验研究,并对各试件的破坏模式、承载力及荷载-钢管应力曲线进行对比分析。结果表明:钢管的强约束性仅适用于短柱情况,钢管与混凝土间的黏结摩擦和构件较长导致的稳定问题都会限制钢管约束作用的发挥。在试验研究的基础上,根据有限元参数分析结果,对现有国内外规范中相关计算公式的适用性进行了验证,并建立了考虑钢管约束作用随构件长细比增大而降低的轴压稳定承载力计算式。     

大连市体育馆钢管约束钢筋混凝土短柱设计

钢管约束钢筋混凝土柱就是在普通钢筋混凝土柱外设置薄壁钢管,钢管在梁柱节点区断开,不直接承担纵向荷载,只对核心混凝土起约束作用。由于钢管不通过梁柱节点区,因此钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁连接方便;且钢管约束钢筋混凝土柱承载力高,抗震性能优越,是一种具有广泛应用前途的新型组合结构形式。钢管约束钢筋混凝土柱在大连市体育馆工程中的应用,解决了钢筋混凝土超短柱抗震性能差的问题;且钢管约束钢筋混凝土柱的用钢量低,施工方便,经济效益和综合效益显著。     

矩形钢管高强混凝土中长柱轴压构件的试验研究与理论分析

进行了 10根矩形截面钢管高强混凝土中长柱轴压构件的试验研究 ,目的是分析长细比、含钢率和截面长宽比对中长柱轴压构件的影响。同时 ,采用数值分析的方法 ,编制了适用于矩形钢管高强混凝土轴压构件的非线性计算程序 ,理论分析结果和试验结果进行了对比 ,两者吻合较好。在此基础上 ,利用所编制的非线性分析程序 ,分析了含钢率、钢材屈服强度、混凝土强度和截面长宽比等因素对轴压构件长细比 -稳定系数相关曲线的影响。研究结果表明 :构件的稳定承载力主要和长细比有关 ,随着长细比的增大迅速降低 ;截面长宽比在 1 0～ 1 6的范围内变化时 ,对稳定系数和相对跨中挠度的影响很小。