高性能双钢板混凝土结构研究与应用

钢板混凝土结构是继钢 混凝土组合梁和钢管混凝土柱之后又一项重要的组合结构形式,其主要适用于墙、板、壳等构件,具有灵活的构造形式、良好的综合性能优势及广泛的应用价值。简述了近年来双钢板混凝土组合结构的主要研究进展与工程应用情况,重点关注其在建筑剪力墙结构、沉管隧道、大跨桥梁桥塔和防护结构中的应用,分别介绍了多种钢板混凝土剪力墙结构、隔舱式钢板混凝土沉管隧道结构、钢板混凝土桥塔结构、钢板混凝土组合防冰墙结构的特点与优势、理论和试验研究成果及其在典型工程中的应用情况。相关研究和应用较为充分地论证和展示了双钢板混凝土结构在受力性能、使用功能和施工建造等方面的优势,揭示了多种类型钢板混凝土结构的面内外受力机理和破坏模式,并建立了钢板与混凝土界面连接、构件承载力和刚度等的设计方法。并对钢板混凝土结构在核电工程模块化建造、隧道工程衬砌、海洋平台等其他领域的应用前景及其在理论和实践方面仍需深入研究的问题进行了展望。     

钢框架结构与钢筋砼剪力墙结构联合应用施工技术探讨

讨论钢框架结构与钢筋砼剪力墙结构,以钢材为主要建筑材料的钢结构框架以及钢与钢筋混凝土的组合结构可为多层钢结构大开间住宅的设计提供参考,而钢框架与钢筋砼剪力墙混合结构因有其独特的优点和实用性将更具发展潜力。     

双钢板-混凝土组合结构在沉管隧道中的发展与应用

沉管隧道在近年来修建的大型水下隧道工程中越来越多地得到运用,尤其是大型海底隧道。为研究沉管隧道的发展趋势,为工程设计提供参考,文中综述了沉管隧道的历史,总结出其结构形式经历了钢壳-钢筋混凝土结构、钢筋混凝土结构、双钢板-混凝土组合结构3个发展阶段。研究发现以配置横纵向隔板与加劲肋为特征的隔舱式双钢板-混凝土组合结构优点突出,是未来大型沉管隧道的发展方向,值得深化研究与探讨。目前双钢板-混凝土组合结构的相关研究较多,但针对隔舱式双钢板-混凝土组合结构面外性能的研究还比较欠缺,已有设计方法应用了混凝土规范但较为保守。在已有研究的基础上,该文进行3个抗弯梁式试验与3个抗剪梁式试验。试验研究发现已有抗弯设计方法与试验结果符合较好,但其考虑受压翼缘局部屈曲的构造要求可进一步放宽;已有抗剪设计方法低于试验值较多,偏于保守。基于理论分析,文中进一步提出考虑钢-混凝土组合抗剪机制与工字钢腹板抗剪机制两种机制相结合的抗剪设计方法,与试验结果符合较好且有一定富余。     

钢板混凝土剪力墙抗剪性能试验研究

完成了2个内嵌钢板混凝土墙试件和3个外包钢板混凝土墙试件在恒定轴压力和往复剪切作用下的拟静力试验,用以研究钢板混凝土剪力墙的抗剪性能。墙试件采用工字形截面,剪跨比为1.2,腹板墙截面含钢率约6%。试验结果表明：试件腹板墙发生剪切破坏;当设计轴压比由0.3提高至0.6时,试件的受剪承载力略有提高,极限位移角减小约20%;在轴压比相同和腹板墙含钢率相近的情况下,外包钢板混凝土墙的变形能力比内嵌钢板混凝土墙大约20%;采用竖向加劲肋-缀条拉结代替栓钉-对拉螺栓连接,外包钢板混凝土墙的受剪承载力差异不大,但变形能力显著增大。对国内外46个钢板混凝土墙试验数据的分析表明,按中国规程 JGJ 3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》计算得到的受剪承载力平均为试验值的78%,计算公式偏于安全;而美国规范AISC 341-10和欧洲规范Eurocode 8的计算公式仅考虑钢板的抗剪贡献,计算值仅为试验值的51%,严重低估了钢板混凝土墙的受剪承载力。对大量剪力墙试验数据的分析表明,钢板混凝土墙的剪切变形能力显著优于钢筋混凝土墙和钢骨混凝土墙。     

钢混凝土组合结构发展综述

对钢骨混凝土结构、组合梁、压型钢板与混凝土组合板、钢管混凝土结构等几种常见的钢混凝土组合结构作了介绍,并综述了几种组合结构近年来的发展及应用情况,为组合结构的进一步研究奠定了基础。     

隧道模房屋结构的建筑特点及抗震研究进展

隧道模房屋结构在欧洲是一种比较流行的结构体系.介绍了这种结构体系在经济、施工安装等方面的优点,叙述了现浇钢筋混凝土剪力墙、楼板及外挂板等结构体系的特点和构造方法,介绍了这种结构体系的传力方式,以及这种体系抗震性能的优缺点和存在问题,目的就是对中国建设隧道模房屋结构起一定的推动作用.     

钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中应用

随着我国社会经济的不断发展进步,城市建设的进程也不断加快,与此同时公路和桥梁的建设步伐也得到了飞速的发展,这种现状也对建筑材料提出了更高的要求。近几年来,钢纤维混凝土在路桥施工中的应用也越来越广泛。钢纤维混凝土是一种新型优质水泥复合材料,这种材料与普通混凝土相比,具有以下几个方面的优点:施工简易方便、价格低廉、性能强等。本文主要从钢纤维混凝土的性能为出发点,进而研究钢纤维混凝土在路桥施工中的相关的技术应用。     

承插式预制钢板组合剪力墙抗震性能及其工程应用

传统钢板组合剪力墙在施工时，湿作业量大、施工效率低、环境污染严重。研发了承插式预制钢板组合剪力墙（简称为承插式预制剪力墙），在工厂预制钢板组合剪力墙构件，在施工现场采用高强螺栓连接和后注浆工艺直接拼装，有效提高装配效率。以承插式预制剪力墙为研究对象，介绍其工厂预制、现场拼装的方式，并对该剪力墙水平拼缝的构造，以及承插式预制剪力墙的抗震性能进行研究；同时，将承插式预制剪力墙结构体系应用于高层住宅结构中。研究表明：承插式预制剪力墙具有良好的承载力、刚度，是一种抗震性能优越的剪力墙；该类墙体的水平接缝满足等强度设计原则；与混凝土剪力墙结构、钢框架-支撑结构相比，承插式预制剪力墙结构体系应用于高层住宅建筑时，综合效益更好。     

ABAQUS在钢板一混凝土复合材料结构中的应用

用ABAQUS有限元软件对钢板-混凝土复合材料进行了仿真模拟，通过不同工况的计算对比，显示出钢板-混凝土复合材料的优点，验证了在保证钢板与混凝土梁协同工作条件下，采用该结构的可行性。     

《纤维混凝土结构技术规程》(CECS38:2004)介绍

对《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》(CECS3 8:92 )作了全面修订,编制成《纤维混凝土结构技术规程》(CECS3 8:2 0 0 4)。新规程增补了合成纤维混凝土的有关设计与施工的内容;钢纤维品种中淘汰了低强圆直型纤维、碳钢熔抽型纤维,新增了高强钢丝切断型、铣削型、剪切异型和低合金钢熔抽型纤维;混凝土的强度等级由CF2 0～CF40扩大到CF80 ,并考虑了钢纤维对中低强度和高强度混凝土增强作用的不同,分别给出了有关材料性能和各项构件设计的影响系数;在隧洞支护与衬砌和工业建筑地面设计中引入了考虑钢纤维混凝土韧性的设计概念;增补了钢纤维增强屋面板、承台、牛腿、深梁、码头铺面、桥面、桥梁结构、水工结构、层布式复合路面等领域有关的设计施工内容。     

预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构中预制外墙模板的结构设计

预制钢筋混凝土叠合剪力墙是由预制外模板加现浇钢筋混凝土剪力墙组成的。预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构在产业化住宅中占重要的地位。叠合剪力墙预制外模板的设计是预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构设计的重要组成部分。对于一般的结构设计人员,这是一项新的工作。文章结合具体的设计项目参考日本的相关资料和文献【4】,对于叠合剪力墙预制外模板的设计进行了详细介绍。其中包括预制外模板设计的荷载工况、内力计算方法、预制外模板组合梁的承载力等内容。为叠合剪力墙预制外模板的设计提供了可参考的设计实例。     

钢筋混凝土柱-钢梁组合框架节点研究进展

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合框架是一种新型组合结构体系,它充分地利用和发挥了钢和钢筋混凝土构件各自的优点,是一种低成本、高效率的结构形式.系统地介绍了RCS组合节点和组合框架的研究和应用背景,阐述了RCS组合节点和组合框架的国内外研究现状,重点评述了RCS组合节点的试验研究和数值模拟研究两个方面的进展情况,介绍了RCS组合节点的抗震性能.最后,指出了RCS组合框架结构研究存在的问题和今后的发展趋势.     

隧道与斜井交叉段用钢纤维砼支护受力研究

空间交叉结构受力复杂性及其支护结构适应性是近年来长大公路隧道亟待解决的关键技术问题。采用喷射钢纤维混土做永久衬砌以替代复合式衬砌,可满足交叉结构承受弯曲应力作用下强度要求,同时从根本上解决了支护结构的施工性问题。从钢纤维混凝土(SFRC)抗拉韧性性能研究入手,通过四点弯曲试验,获得了钢纤维混凝土的裂缝宽度w与裂缝高度关系以及钢纤维混凝土开裂后拉应力随裂缝宽度增加而降低的拉伸软化曲线。在有限元计算中,引入应变软化模量以及剪切滞后因子两个特征参数,对云山隧道与斜井(3#)钢纤维混凝土交叉支护结构进行三维有限元数值模拟,探明了钢纤维混凝土支护隧道交叉连接段局部范围内位移变形、裂缝分布、接触应力等演化的施工力学行为,研究结果可为采用钢纤维混凝土做永久结构设计、施工以及合理支护参数选择提供有益参考。     

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。     

大型工业厂房复杂钢骨混凝土组合结构施工技术研究

钢骨混凝土组合结构是一种继钢结构和混凝土结构之后发展起来的新型结构,它综合了钢结构和混凝土结构的优点。介绍大型工业厂房复杂钢骨混凝土组合结构的施工工艺和质量技术控制措施,以及施工中应解决的技术问题,可供采用这一新型结构的设计和施工单位参考。     

型钢混凝土组合结构在大跨地下结构中的应用

对具体工程实例进行了分析,阐述了使用型钢混凝土组合结构的必要性,分析了型钢混凝土组合结构在工程中的应用,比较了型钢混凝土组合结构与钢筋混凝土结构的综合效益,以推广型钢混凝土结构的应用。     

复合混凝土剪力墙结构的生产和施工

介绍了复合结构体系的适用范围,阐述了复合混凝土剪力墙结构的生产,深入探讨了复合混凝土剪力墙的施工工艺及验收标准,对复合结构的发展前景进行了展望,从而推广复合混凝土剪力墙结构在工程中的应用。     

钢桁腹预应力混凝土箱梁桥的设计应用

钢桁腹预应力混凝土箱梁桥是采用桁式钢腹杆代替混凝土箱梁中混凝土腹板而形成的一种新型组合结构桥梁。介绍了这种桥型的发展、应用、结构特点及节点构造,并举例介绍了国内第1座钢桁腹预应力混凝土连续箱梁桥的设计情况,供工程设计人员参考。     

预制混凝土剪力墙结构体系研究进展

预制混凝土剪力墙结构具有抗侧刚度大、承载力高、室内空间规整等优势，是我国预制混凝土高层住宅最常用的结构型式之一。按照墙体构造的不同，预制混凝土剪力墙结构体系主要包括实心剪力墙体系、叠合剪力墙体系和夹心保温剪力墙体系三大类。通过对国内外相关研究成果的系统分析与总结，明确不同类型预制混凝土剪力墙结构的构造特点、受力性能及其设计方法。在此基础上，介绍了目前国内外有关预制混凝土剪力墙结构体系的技术标准情况，并对预制混凝土剪力墙结构体系今后的研究方向进行了展望。     

中空型外壁钢板-混凝土组合桥塔塔柱承载力研究

以某跨海大桥原型设计提出的一种新型中空型外壁钢板-混凝土组合桥塔塔柱为背景,设计制作了4个中空型外壁钢板-混凝土组合塔柱试件。通过轴心受压试验,研究中空型外壁钢板-混凝土组合桥塔塔柱破坏过程,并分析混凝土强度、钢板厚度、连接件型式等参数对试件轴压性能的影响。采用ABAQUS软件进行有限元模拟,分析不同结构型式和设计参数(混凝土强度、钢板强度和钢板厚度)对组合塔柱受力性能的影响。研究表明：中空型外壁钢板-混凝土组合塔柱具有优异的承载能力和延性,其承载能力和延性与内外壁钢板-混凝土组合塔柱相当,明显优于普通钢筋混凝土柱;提高混凝土强度、钢板强度和增加钢板厚度均能够提高组合塔柱承载力,但对结构刚度提高不明显。研究成果可为大跨桥梁设计提供参考。