新型装配整体式混凝土梁板节点试验研究

为考察新型装配整体式结构的混凝土梁板节点沿叠合面配置格构钢筋和拉毛处理等构造措施的可靠性,本研究分别制作了2组不同板厚装配叠合梁板节点和2组不同板厚现浇梁板节点进行足尺单调静力加载试验,测试了梁板节点混凝土和钢筋的应变、节点荷载-挠度关系等,并根据其受力过程分析破坏模式。研究认为按照等强度条件设计的装配叠合梁板节点的破坏模式与现浇构件基本相同,本研究的叠合梁板节点连接构造满足承载能力和正常使用极限状态的要求,表现出良好的力学性能。     

现浇与装配整体式混凝土空间框架子结构的抗连续倒塌性能试验对比研究

为研究装配整体式混凝土空间框架结构抗连续倒塌性能与现浇结构的异同，设计并制作了3个2/3缩尺、3梁4柱的混凝土空间框架子结构试件，对中柱进行了力-位移控制的静力加载试验。其中一个试件是现浇混凝土(RC)结构，另外2个试件是装配整体式混凝土(PC)结构，梁柱节点构造分别采用90°弯钩连接及锚固板焊接连接两种形式。根据抗力、位移、应变、裂缝发展及破坏形态等试验结果对试件的受力变化及抗力机制进行了分析。结果表明：PC试件梁端的裂缝发展更集中，而RC试件的梁端裂缝分布更均匀，这对结构受力更有利。RC试件的抗连续倒塌能力优于PC试件，在压拱阶段两者差别不大，但在悬链线阶段，RC试件的荷载最大值为167kN，分别为90°弯钩节点构造形式和锚固板焊接节点构造形式的PC试件的1.57倍和1.22倍，并且RC试件钢筋断裂更晚，具有更好的塑性发展空间。     

全预制装配整体式剪力墙住宅结构设计及应用

全预制钢筋混凝土装配整体式结构(NPC)技术体系竖向构件剪力墙、柱采用预制,水平构件梁、板采用叠合形式;竖向构件节点采用浆锚连接,水平构件与竖向构件节点采用预留钢筋叠合现浇连接,形成整体结构体系.以南通市海门中南世纪城33号楼为试点工程,介绍该体系原理、技术特点及具体的连接节点施工工艺.指出剪力墙与板及剪力墙层间形成刚性连接节点;剪力墙与梁及梁与板采用预制梁槽、叠合现浇的形式;剪力墙水平连接及梁连接分为多种节点形式.     

新型装配整体式混凝土主次梁节点试验研究

为研究新型装配整体式结构的混凝土主次梁节点抗剪叠合构造的有效性,本研究分别制作了4组不同次梁高度和配筋率的装配叠合主次梁节点、现浇主次梁节点,进行了足尺构件的单调静力加载试验,测试了节点混凝土和钢筋的应变、节点荷载-挠度关系等,分析了构件的破坏模式和特征参数,验证了叠合梁截面应变的平截面假定。研究认为按照等强度条件设计的装配叠合主次梁节点的破坏模式、理论计算结果与现浇构件的基本相同,本研究采用的主次梁叠合面抗剪措施满足构件正常使用和承载能力极限状态的设计要求。     

预制框架节点混凝土的电热养护

一、基本情况北京某公寓工程,为多层预制装配整体式钢筋混凝土框架结构。梁与柱的节点及楼板间的连接(叠合梁的上部)主筋,都是用现浇混凝土锚固的,其力的传递不是靠焊接,而是靠这部分混凝土。因此,梁柱的节点现浇混凝土是一个决定结构质量的关键部位。     

全预制装配整体式剪力墙结构住宅施工技术

全预制装配整体式剪力墙结构(NPC体系)技术是一种新型结构体系,其竖向构件剪力墙、柱采用预制,水平构件梁、板采用叠合形式;竖向构件连接节点采用浆锚连接,水平构件与竖向构件连接节点及水平构件间连接节点采用预留钢筋叠合现浇连接,形成整体结构体系.以南通市海门中南世纪城33号楼为试点,介绍其施工技术.     

预制装配整体式叠合剪力墙住宅结构设计

预制装配整体式叠合剪力墙结构体系(简称double wall),是指两片预制钢筋混凝土墙板通过钢筋桁架连接,中间层现浇混凝土,形成整片剪力墙,剪力墙暗柱、梁现浇,楼板采用叠合楼板.通过江苏元大装配整体式住宅实验示范项目1#楼,介绍该结构体系的技术特点及设计方法,详述叠合剪力墙水平施工缝设计、外墙保温与预制构件一体化设计及节点连接设计,供工程实践参考.     

预制装配整体式框架节点的抗震性能仿真研究

目前我国装配整体式框架结构正得到大力发展,因此对该类结构的抗震研究极其必要,而节点的抗震性能又是整个结构的关键。为了分析现有的装配整体式框架节点的抗震性能,本文应用ANSYS有限元软件对预制梁-柱-叠合板边节点进行数值仿真,分析表明:数值仿真结果与试验结果基本一致,装配式框架节点随着轴压比增加其屈服荷载和极限荷载都略有增加,叠合梁现浇部分的高度在规范限定范围内变化对节点骨架曲线的影响较小,相同条件下装配式框架节点与现浇框架节点的抗震性能相近。     

新型装配整体式混凝土结构主次梁节点试验研究

通过4组8个混凝土结构足尺试件的单调静力加载试验,进行了新型装配整体式混凝土结构叠合主次梁节点及现浇对比节点的模型试验研究。试验表明:试件截面应变基本满足平截面假定,破坏源于节点区附近次梁的受弯破坏,叠合试件中预制部分与现浇部分之间基本未出现滑移,按规范公式计算叠合试件抗裂能力和抗弯承载力是安全的。     

装配整体式地铁车站横断面方向梁板柱中节点抗震性能研究

为评价装配整体式地铁车站整体抗震性能及推动预制拼装技术在地下结构中的应用与发展,以北京某装配整体式地铁车站实际工程为背景,设计并制作了一个车站横断面方向的足尺预制拼装梁板柱中节点和一个作为对比分析的现浇整体梁板柱中节点。采用低周循环加载试验的方法研究了梁板柱中节点的破坏形态、滞回特性、承载力、变形能力、耗能能力以及刚度退化等。试验结果表明:预制拼装梁板柱中节点与现浇整体梁板柱中节点的破坏形态略有不同,现浇整体梁板柱中节点的裂缝分布均匀,主要分布在加载板及连接梁区域,而预制拼装梁板柱中节点的裂缝分布较为集中,主要分布在加载板(叠合板)及预制构件拼装连接部位,尤其是叠合板的现浇与预制构件的连接区域。预制拼装梁板柱中节点与现浇整体梁板柱中节点的承载力、初始刚度及耗能能力基本相当,且预制拼装梁板柱中节点的位移延性系数约为现浇整体梁板柱中节点的1. 6倍。基于预制拼装构件的连接方式及构造特点,对灌浆套筒和拼装连接缝进行简化处理,并对试验节点进行了有限元分析。分析结果表明,两者的破坏形态和骨架曲线与试验结果吻合较好,预制拼装梁板柱中节点的抗震性能与现浇整体梁板柱中节点的抗震性能基本相当。试验和数值分析结果均为预制拼装结构在地下结构中的应用奠定了基础。     

箱形型钢混凝土梁复合受扭性能试验

通过5根箱形型钢混凝土梁的复合受扭性能试验,详细描述了试件在不同扭弯比作用下的加载过程。试验表明,箱形型钢混凝土梁在复合受力情况下,出现扭转型或弯曲型两种破坏形态;扭弯比是影响弯、扭破坏形态的重要因素;适当的弯矩存在能显著提高型钢混凝土梁的抗扭强度。通过对试验数据分析得到的箱形型钢混凝土梁的弯扭相关方程,可为其设计提供参考和依据。     

带键槽梁底筋锚入式预制梁柱连接塑性铰长度研究

针对混凝土构件在反复荷载作用下的受力特点,提出了拉-压综合塑性铰长度概念;通过低周反复荷载试验,研究了带键槽梁底筋锚入式预制梁柱连接的塑性铰特点,并得出了拉-压综合塑性铰长度的试验结果;以Panagiotakos模型为基础,提出了考虑预制形式、混凝土局部横向约束和配筋率影响的修正塑性铰长度模型。结果表明：拉-压综合塑性铰长度可综合反映反复荷载作用下塑性铰的损伤情况;带键槽梁底筋锚入式预制梁柱连接塑性铰形态与现浇对比试件略有差别;修正的塑性铰长度模型可以较好地预测该类梁柱连接拉-压综合塑性铰长度。     

不同跨度比组合梁柱子结构抗倒塌性能试验研究

为研究不同跨度比对组合梁柱结构抗倒塌性能的影响,以栓焊连接节点组合梁柱子结构(两跨三柱型)为研究对象,以相邻跨度的比值（简称跨度比）为试验参数,对3个不同跨度比(1.4∶1、1.0∶1、0.6∶1)的子结构进行单调静力加载试验,考察了其在中柱失效后的抗倒塌性能。试验结果表明,3个试件的变形形态基本相似,试件在加载过程中表现出多次间断性破坏特征,当失效柱与梁端受拉翼缘连接处发生断裂后,对应梁端截面弯矩急剧下降导致其受弯性能大幅降低,该组合梁的悬链线机制抗力超过梁机制抗力贡献起到主要作用;而未发生破坏的梁,其受弯性能下降不明显,此时主要通过梁机制和悬链线机制共同抵抗外荷载,表现出双跨梁抗力机制的不同步性。试件在梁机制阶段,随着跨度比的减小,3个试件的塑性荷载依次提升,初始断裂位移随之减小,并且相比非等跨试件,等跨试件因双跨组合梁之间的协同作用可使结构在大变形阶段提供高于前期受弯阶段的抗力。引入抗力贡献系数,定量分析了3个试件双跨梁不同的抗力机制分别对总抗力的贡献占比。基于能量平衡原理获得了组合梁柱子结构在突加外荷载作用下的结构动力响应,可将最大动力荷载点作为组合梁柱子结构是否发生倒塌的依据。     

压-弯-剪-扭复合受力钢筋混凝土L形截面柱抗震性能试验研究

为研究压-弯-剪-扭复合受力下钢筋混凝土L形截面柱的抗震性能，以扭弯比、轴压比为变化参数，设计6个钢筋混凝土柱试件在恒定轴力和反复弯-剪-扭复合作用下的加载试验。观察试件的破坏过程和形态，得到其扭矩-扭转角滞回曲线和荷载-位移滞回曲线，以及试件的开裂点、峰值荷载点和破坏点等特征参数。基于试验数据，分析扭弯比和轴压比变化对钢筋混凝土L形截面柱的压碎区高度、钢筋应变、承载力、位移延性、层间侧移角、耗能能力、承载力及刚度退化等抗震性能指标的影响。结果表明：低周反复压-弯-剪-扭钢筋混凝土L形截面柱破坏形态表现为弯曲、弯扭和扭剪破坏，滞回曲线呈捏拢的S形，随着扭弯比的增大，柱根部压碎区高度变小，翼缘裂缝发展更为完善，纵筋应力增大，箍筋应力减少，开裂荷载和受扭承载力均有提高，试件扭转延性提高但位移延性降低，初始刚度较小且退化更为平稳；而轴压比则与受扭承载力和弯曲刚度密切相关，轴压比越大，受扭承载力越大，弯曲刚度提高；试件弯曲耗能的等效黏滞阻尼系数在0.08~0.28之间，扭转耗能的等效黏滞阻尼系数为0.13~0.23，试件耗能占比由初期扭转耗能为主向弯曲耗能转变，L形截面柱性能水平对应的层间位移角均能满足相关规范要求。扭矩的存在对试件抗震性能削弱较大。     

柱靴螺栓连接预制混凝土柱抗震性能试验研究

为研究柱靴螺栓连接预制混凝土柱的抗震性能,对4个柱靴螺栓连接预制混凝土柱进行了拟静力试验,并与整浇混凝土柱进行对比,研究其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、耗能能力、刚度退化等抗震性能及承载力。此外,还结合相关文献中的试验数据,分析了柱靴与基础连接的转动刚度及接缝承载力。结果表明：柱靴螺栓连接预制柱均发生柱底接缝压弯破坏,且破坏集中在柱靴灌浆区域;轴压比为0.2的柱靴螺栓连接预制柱的底部结合面出现通缝,滞回曲线捏拢严重,其耗能能力较轴压比为0.5柱靴螺栓连接预制柱和相同轴压比整浇柱的差;柱靴螺栓连接预制柱的位移延性系数为3.04~3.79,极限位移角为1/49~1/32,具有较好的位移延性;柱靴与基础连接满足欧盟BS EN 1993-1-8刚性连接性能要求,可按刚性连接设计;对于小偏心受压柱靴螺栓连接预制柱,按JGJ 1—2014计算的正截面承载力与试验值之比平均为0.66,具有较高的安全度,但对于大偏心受压柱靴螺栓连接预制柱,二者之比平均为0.90,安全度偏低。在GB 50010—2010的基础上,引入混凝土极限压应变和抗压强度折减系数,分析了柱底接缝的传力机理,建立了考虑剪切影响的柱底接缝处正截面承载力计算方法。按该方法计算的大偏心受压柱靴螺栓连接预制柱的承载力与试验值之比平均为0.81,与配置高强纵筋整浇柱的平均结果相当。     

部分预制装配型钢混凝土梁受力性能试验研究

结合国内外现有研究成果,提出部分预制装配型钢混凝土梁。结合2个系列7个梁试件的受弯性能静力试验及3个系列17个梁试件的受剪性能静力试验,对部分预制装配型钢混凝土（PPSRC）梁、空心部分预制装配型钢混凝土（HPSRC）梁的受弯性能以及处于正、负弯矩区段的部分预制装配型钢混凝土（PPSRC）梁和采用蜂窝型钢的部分预制装配型钢混凝土（PPCSRC）梁的受剪性能进行试验研究。结合与全现浇型钢混凝土（SRC）梁试件的比较分析,对制作方式、截面形式和现浇混凝土强度对PPSRC梁、HPSRC梁以及PPCSRC梁受力性能影响进行了分析。结果表明,文中提出的预制外壳能够很好地与现浇混凝土协同工作,浇筑方式及现浇混凝土强度对试件的承载力影响较小。基于试验结果提出适用于PPSRC梁及PPCSRC梁的实用抗剪公式,其计算结果与试验结果吻合较好。     

装配整体式混凝土框架结构抗连续倒塌试验研究

节点连接的破坏和失效显著影响装配整体式混凝土框架结构在连续倒塌大变形下的抗力机理、破坏模式和变形能力。为研究装配整体式混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,设计了3个1/3缩尺的两跨梁柱子结构试件,开展了拟均布加载下的静力连续倒塌试验和理论计算分析。包含1个现浇对比试件RC和2个采用不同梁柱纵筋连接方式的装配整体式试件PC,即梁钢筋通过机械套筒连接和锚固板锚固、柱钢筋通过半灌浆套筒连接的试件,梁钢筋通过90°弯折锚固、柱钢筋通过约束浆锚连接的试件。试验发现：由于后浇区混凝土强度的提高,装配整体式试件的压拱机制峰值荷载较现浇对比试件分别提高22.9%和20.2%;拟均布加载下,梁最终变形呈曲线,该变形模式下节点需要提供更高的转动能力才能保证梁整体变形满足T/CECS 392—2021《建筑结构抗倒塌设计标准》的挠度要求;在悬链线峰值荷载时相邻跨梁提供的水平约束能有效限制边柱的水平变形和装配式试件的坐浆层滑移。理论计算表明,装配整体式试件的压拱作用的倒塌抗力贡献率低于现浇对比试件,其原因是边柱坐浆层滑移削弱了梁端约束,进而降低了压拱机制承载力。采用能量原理评估了试件的动力倒塌抗力,由于压拱机制下的累积耗能能力较高,装配整体式试件的动力倒塌抗力分别比现浇试件提高了16.8%和18.8%。     

装配整体式混凝土框架梁柱组合体抗震性能试验研究

为研究基于GB/T 51231—2016《装配式混凝土建筑技术标准》改进的新型配筋构造的装配整体式混凝土框架梁柱组合体的抗震性能,进行了4个梁柱组合体试件的拟静力试验。试件的受力纵筋和箍筋均采用HRB500钢筋,且为满足易施工性的要求,试件中的预制柱采用大直径大间距纵筋,叠合梁采用大肢距组合封闭箍,后浇梁柱节点区则采用了并箍等配筋构造。研究了梁柱组合体的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性等抗震性能,并分析了各变形成分对柱顶侧移的贡献比例。结果表明：当层间侧移角为1/1800时,梁端接缝即出现开裂;组合体均发生梁端接缝受弯破坏,且破坏集中在接缝较小范围内;柱端荷载-位移滞回曲线形状均较为饱满,耗能能力较好;位移延性系数为3.04~3.91,极限侧移角为1/38~1/33,具有较好的延性;破坏时,梁端接缝滑移产生的侧移占总侧移的7%~12%,设计时需予以考虑;按梁端接缝受弯承载力确定的水平极限荷载计算值与试验值之比为0.83~0.89,仍具有一定的安全储备,但对弯剪复合受力下梁端接缝承载力的计算方法值得进一步研究;叠合梁和后浇节点区的配箍形式对试件的抗震性能及承载力影响不大,但梁腹接缝处配置附加抗剪纵筋可减小接缝滑移并提高试件的承载力。研究结果表明所采用的配筋构造能保证装配式梁柱组合体具有足够的抗震性能,可为工程应用提供参考。     

外壳预制核心现浇装配整体式钢筋混凝土柱的抗弯性能试验研究

制作了2根外壳预制核心现浇装配整体式钢筋混凝土柱(以下简称RC柱)和1根现浇对比RC柱试件,进行新型装配整体式RC柱的抗弯承载力试验研究,分析比较两类RC柱的破坏过程、破坏模式、荷载-位移特性、主筋应变发展特点及开裂荷载和极限承载力。研究表明:新型装配整体式RC柱与现浇RC柱具有相同的抗弯承载力特性;基于试验研究,进一步探讨新型。装配整体式RC柱极限承载力的计算理论,为该类RC柱的设计提供参考。     

复合齿槽U型筋搭接连接装配式剪力墙抗震性能试验研究

复合齿槽U型筋搭接连接装配式混凝土剪力墙由预留复合齿槽区预制墙体、暗柱及上下层墙体U型筋连接节点组成。为研究该装配式剪力墙的抗震性能,通过1个现浇和3个预制剪力墙试件的低周反复加载试验,对比分析了各剪力墙的破坏形态、滞回特性、承载力、延性、刚度退化和钢筋应变。结果表明：所有剪力墙破坏形态均为暗柱纵筋压屈、墙体两侧底部混凝土压碎剥落的压弯破坏;采用双填料口能够保证复合齿槽后浇区混凝土的密实度,复合齿槽区形成的暗梁对墙体底部具有强化作用;剪力墙竖向分布钢筋采用U型筋在复合齿槽区搭接连接能够有效传递钢筋应力;相同轴压比条件下,预制剪力墙承载力约为现浇剪力墙的90%;预制剪力墙的极限位移角为1/72~1/51,平均位移延性系数均大于5;同一位移下,预制剪力墙的累积耗能略大于现浇剪力墙。可采用GB 50010—2010中建议公式计算复合齿槽U型筋搭接连接装配式剪力墙的压弯承载力,计算结果偏于安全。