部分包覆钢-混凝土组合结构设计方法及实践

介绍了一栋全预制装配式钢-混凝土组合结构多层办公楼的结构设计,主体结构采用了部分包覆钢-混凝土组合框架柱（PEC柱）与钢蜂窝梁组成的组合框架结构,楼板采用预制的局部叠合板。部分包覆钢-混凝土组合结构是一种性能优越的全装配式结构,体系新颖、性能良好、连接可靠、拼接方便、经济合理。PEC柱能充分发挥钢材和混凝土的优势,与纯钢结构相比,可以节省资金约30%,有良好的经济效益和社会效应。蜂窝梁通过实腹钢梁经二次加工组合而成,提高了刚度,在第一个孔周边加强后,能节约钢材用量20%以上,有良好的经济效益,且蜂窝孔洞中适宜设备管线穿越,可提高净空,便于设备管线安装、集成,实现设备管线与主体结构的脱离,符合装配式设备的要求。文章阐述了该结构体系特点、设计方法、注意事项等,可为国家相应标准的编制提供依据,也可为类似结构的设计提供参考。     

新型装配式节点抗震性能与施工关键技术研究

混凝土柱-钢梁(RCS)组合结构具有受力合理、节约材料、缩短工期及质量易于保证等优点。相比平腹板钢梁,波形腹板钢梁具有更好的经济性及更高的承载力。基于此,提出一种新型的约束混凝土柱-钢梁装配式节点,并对该节点进行低周反复试验,对其设计与施工进行详细探讨。结果表明,试件均表现出良好的耗能能力,且在实际工程中能较简单地完成施工。     

两边连接钢板剪力墙-装配式钢管混凝土框架结构#br# 抗震性能研究

圆形或方形钢管混凝土柱与钢梁通过单边高强螺栓和端板组成框架,薄钢板剪力墙与钢梁采用两边连接方式,形成钢板剪力墙-装配式钢管混凝土框架结构。为获悉两边连接钢板剪力墙-装配式钢管混凝土框架的抗震性能和破坏机理,对2榀2层单跨钢板剪力墙-装配式钢管混凝土框架试件进行水平低周反复荷载试验,研究柱截面类型、墙梁连接方式和半刚性节点类型对该体系破坏形式和抗震性能的影响。在试验过程中观察结构的破坏特征和发展,分析滞回曲线、骨架曲线、刚度退化规律、延性、耗能能力以及主要构件的应变规律。研究结果表明,两边连接钢板剪力墙-装配式钢管混凝土框架结构具有良好的滞回性能和耗能能力,其弹性刚度比纯装配式钢管混凝土框架结构提高了163.8%~249.4%,水平极限承载力提高了41.0%~97.1%。采用OpenSees程序建立钢板剪力墙-装配式钢管混凝土框架的非线性分析模型,通过试验结果验证计算模型的准确性,为该结构体系的理论分析提供基础。文章研究结果将有助于钢板剪力墙-装配式钢管混凝土框架结构的应用和推广。     

装配式钢混组合框架结构设计要点与分析

学校是一种重要的公共建筑,具有标准化程度高,跨度大的特点。以深圳市某学校工程项目为例系统阐述了装配式钢混组合框架结构的主体和预制构件设计要点。结构采用预制混凝土柱、钢梁及预制混凝土叠合板,预制柱与钢梁通过预埋钢节点连接,钢梁与混凝土板通过栓钉形成组合梁,从而构成完整受力体系。此次探索与实践表明装配式钢混组合框架结构体系既能满足建筑使用功能的舒适性,保证结构的安全性,又能缩短工期,节省材料,达到绿色环保的要求;为今后类似装配式建筑设计与建造做出了积极探索,可以为以后同类项目提供宝贵的经验。     

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。     

型钢-混凝土组合梁柱节点施工技术

以大型装配式框架结构建筑为依托,介绍了新型梁贯通型钢筋混凝土柱-钢梁组合结构梁柱节点的应用。从梁柱节点构造、深化加工、吊装前柱端保障措施、梁柱节点钢套筒安装、型钢大梁吊装、钢套筒固定等环节出发,对型钢-混凝土组合梁柱节点施工管控要点进行说明,并通过自行研发的吊装引导工装顺利解决了柱节点钢套筒的吊装难题,可为类似结构体系的设计和装配式建筑的施工提供参考经验。     

预制装配式混合框架屈曲约束狗骨式节点抗震性能试验研究

为充分发挥装配式混凝土结构施工便捷的特性及钢结构中狗骨式钢梁的抗震性能优势,提出了预制装配式混合框架屈曲约束狗骨式节点。该混合框架节点由预制钢筋混凝土柱和预制钢-混凝土混合梁通过高强螺栓连接而成,其中混合梁由屈曲约束狗骨式钢梁段与混凝土梁段采用高强螺栓连接。完成了2个框架中节点及2个框架边节点的低周往复加载试验。通过对节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力及变形能力、承载力及刚度退化的研究,对节点类型及梁内是否布置预应力筋对该节点抗震性能的影响进行了分析。研究结果表明：该节点的拼装方式采用全螺栓连接,施工便捷;节点的破坏主要集中于钢梁段,达到了塑性铰外移的目的;节点梁内布置预应力筋能明显提高混凝土梁段的抗裂性能及节点整体抗震能力;提出了该节点中梁端受弯承载力计算方法,试验值与计算值吻合较好。     

抗震工程中的钢-混凝土组合结构体系分析

过去10年里,美国关于钢-混凝土组合结构体系抗震性能的研究显著增多。介绍了最近一系列组合横向抗力体系的研究成果,包括由钢梁和钢管混凝土柱或型钢混凝土柱组成的无支撑框架,带钢管混凝土柱的支撑框架及各种组合、混杂墙结构。相比于一般体系,该体系在正常使用或极限状态下的性能及材料与结构的经济性等方面都有许多优点。此外,介绍由带钢筋混凝土填充墙的部分约束钢框架组成的组合体系的深入研究成果。最后,总结了未来对这些组合体系设计的可能规定。     

新型装配式变电站的研究和应用

结合110kV变电站的建设,研究了几种装配式结构的设计和建造技术,并指出装配式混凝土柱.钢梁组合结构能够实现全装配化施工.对于装配式结构的预制混凝土柱与现浇基础的连接,采用了新颖的预应力压接式柱脚.简要介绍了装配式110kV齐梁变电站试点工程的情况.     

钢管混凝土异形柱组合结构体系施工技术

钢管混凝土异形柱组合结构体系是大元建业集团和天津大学设计研究院联合研发的一种新型装配式钢结构建筑体系,该体系采用预埋地脚螺栓定位模板技术、钢柱快速对接技术和钢梁串吊技术、无支撑支模体系等技术,填补了国内技术空白,提高了施工效率及工程质量.     

法兰连接钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点受力性能研究

钢管混凝土柱-钢梁混合结构是工程常用的结构形式.为了有效减小钢管混凝土结构在施工现场的焊接工作量,提高钢管混凝土柱-钢梁节点的安装效率,提出了一种基于法兰连接和外加强环的钢管混凝土柱-钢梁连接装配方法,其特点是采用高强螺栓、刚性法兰盘、外加强环板在同一位置实现了钢管混凝土柱-柱连接、钢管混凝土柱-钢梁连接.对采用该方法...     

预制装配式混凝土型钢梁-柱节点技术研究现状

装配式建筑预制构件之间需要可靠的连接,并且整个装配式建筑结构的整体性对抗震性能有较大的影响,随着建筑产业化的推进,型钢混凝土结构迅速发展。本文介绍了装配式梁-柱连接节点的连接类型以及型钢混凝土节点的分类及特点,总结了国内外预制装配式混凝土结构最新型钢梁-柱节点的连接方式,分析了最新各种型钢梁-柱节点连接方式的优缺点及研究现状,对装配式型钢梁-柱节点需要进一步研究的关键问题及未来的发展方向提出展望。     

装配式组合梁高强螺栓连接件抗剪性能试验研究

为实现钢-混凝土组合楼盖和组合桥梁等结构的装配化,提出了一种钢梁-预制混凝土板采用高强螺栓的可拆卸装配式抗剪连接方法。以螺栓直径、孔径比(预留孔径和螺栓直径的比值)、约束条件为试验参数,设计了共14个试件,研究预制装配式高强螺栓抗剪连接件的抗剪性能。通过试验获得了预制装配式连接件的破坏模式、高强螺栓的抗剪承载力和荷载-滑移特性,同时,与现浇混凝土板推出试件的破坏模式和受力性能进行对比。试验结果表明:所有试件均发生螺栓的剪断破坏,且断裂均发生在混凝土板与钢梁的交界面上;增大孔径比能改善螺栓的抗剪性能;高强螺栓、无收缩自密实水泥基高强浇筑料(HPG)和混凝土板之间的连接是可靠的;由抗拉强度和截面面积控制的抗剪承载力计算公式可较好地预测连接件的极限承载力。     

装配式混凝土铰接框架结构体系抗震性能分析

装配式混凝土铰接框架结构是一类新型的装配式混凝土结构体系,其预制梁柱铰接,屈曲约束支撑与铰接框架构成水平受力系统,而竖向力由框架柱承担.该体系受力明确,梁柱节点构造简单,现场施工便捷,符合建筑工业化的发展方向.采用ETABS有限元软件对采用该结构体系的某项目进行了多遇地震下的静力弹性分析和罕遇地震作用下的动力时程分析....     

高地震烈度区超高层结构体系经济性比较

针对高烈度区常用超高层结构体系,分别对钢管混凝土柱+钢梁组合楼板、型钢混凝土柱+钢梁组合楼板、型钢混凝土柱+混凝土梁板3种方案进行经济性分析。     

装配式钢管混凝土组合框架的抗震性能试验研究

圆形或方形钢管混凝土柱与钢梁通过单边高强螺栓和适宜端板连接组成框架,通过钢筋桁架混凝土组合楼板形成了新型装配式组合框架。为了解装配式钢管混凝土组合框架在地震作用下的抗震性能和受力机理,进行了2榀两层单跨钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁通过单边高强度螺栓和平齐或外伸端板连接形成的组合框架的水平低周反复荷载试验,研究了柱截面形式和端板连接类型对组合框架破坏形式和抗震性能的影响。详细地观察了此类组合框架在水平低周反复荷载作用下的受力全过程和楼板裂缝发展规律,得到了此类结构的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化规律、延性、耗能能力等抗震性能指标。试验结果表明,单边螺栓端板连接装配式钢管混凝土组合框架结构具有良好的滞回性能和耗能能力,延性系数μ为2.13~4.28,能量耗散系数E为0.652~0.90。在柱截面含钢率相同条件下,圆钢管混凝土组合框架的承载力小于方钢管混凝土组合框架,其延性、耗能性能优于方钢管混凝土组合框架。研究成果将为我国装配式钢管混凝土组合框架设计理论与应用提供科学依据。     

方钢管混凝土柱-型钢梁节点的改进措施优缺点

方钢管柱-H型钢梁组合框架结构节点区在结构遭受强震时节点的脆性破坏,导致结构存在安全隐患。作为结构中主要受力部分,方钢管混凝土柱-型钢梁框架节点的力学性能得到广泛关注,针对目前已有的节点构造形式,分析了各自的优缺点,对比传统节点形式,得出方钢管混凝土柱-型钢梁框架节点的应用前景优势与尚需主要的问题,同时给出了方钢管混凝土柱-型钢梁框架节点局部构造改进的措施。     

钢管混凝土柱-钢梁-轻钢主次框架振动台试验研究

为了增加轻钢框架结构的应用范围，基于主次结构的理念，提出了以钢管混凝土柱-钢梁-斜撑为主结构并形成主要抗侧力体系，以主要承受自身竖向荷载的轻钢框架为次结构的结构体系，其中轻钢次框架以循环嵌套的方式与主结构相结合。为研究轻钢次框架的结构形式、钢管混凝土柱-钢梁连接节点、次框架采用预制装配式楼板对主次框架结构损伤特征和抗震性能的影响，按7度0.1g设计并制作了2个按1∶3缩尺的6层钢管混凝土柱-钢梁-轻钢主次框架结构模型。对2个模型分别进行振动台试验，分析了其动力特性和地震响应。试验结果表明：2个缩尺模型在7度0.1g罕遇地震作用下均无明显破坏现象，在8度0.2g极罕遇地震下的最大层间位移角分别达到1/28和1/35,但主要结构构件未出现明显损伤；次框架采用铰接梁柱节点并取消第3层钢柱可明显减小水平地震对次框架受力的影响，且可提高装配率、降低造价；刚性法兰连接节点可确保双向水平地震下钢管混凝土柱端先屈服，能满足连接节点更强的抗震要求；经过构造措施加强的次结构预制楼板与边钢梁有明显的组合空间作用，可对边钢梁扭转形成有效约束。     

装配式框架结构节点研究现状与展望

综合国内外装配式框架结构节点的研究成果,重点围绕装配式钢梁-混凝土柱框架节点及装配式混凝土框架节点的构造形式及相应的研究进展、存在问题进行了详细评述。为更好地推广应用装配式螺栓连接钢梁-混凝土柱框架结构,提出了一种改进型节点连接方式,该节点由核心钢板桶通过加劲肋与外围钢板带组成,在不影响节点区箍筋布置的前提下,可增强节点区的耗能能力及抗剪承载力。同时,内置钢板桶及外围钢板带可方便利用端板螺栓与钢梁进行连接,确保节点的工作性能。最后提出了针对装配式框架节点开展抗震性能及研究方法的展望。     

国际期刊导读

1抗震工程中的钢-混凝土组合结构体系分析 摘要：过去10年里,美国关于钢-混凝土组合结构体系抗震性能的研究显著增多。介绍了最近一系列组合横向抗力体系的研究成果,包括由钢梁和钢管混凝土柱或型钢混凝土柱组成的无支撑框架,带钢管混凝土柱的支撑框架及各种组合、混杂墙结构。