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装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能研究

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北京工业大学学报 2023年 165-179页

作者：曹万林杨兆源北京工业大学城市建设学部

为研究装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能,对1个足尺轻钢框架结构试件和3个足尺轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构试件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验及理论分析,试件变量包括:2种装配构造,即内嵌式装配墙板、外贴式装配墙板;2种轻钢骨架轻混凝土墙板,即框架式轻钢骨架轻混凝土墙板、桁架式轻钢骨架轻混凝土墙板。研究了各试件的破坏特征和损伤演化过程,分析了结构滞回特性、承载力、变形能力、刚度退化、耗能性能和应变。结果表明:装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构共同工作性能良好,其水平承载力相比轻钢框架提高了204.7%～210.4%,抗侧刚度提高了257.3%～512.5%,结构变形及耗能能力有显著提高;内嵌墙板的自攻钉连接构造以及外贴墙板的螺栓连接构造传力性能可靠,结构具备2道抗震防线的受力特征;基于简化塑性分析模型以及拉压杆软化桁架模型,对试件承载力进行了计算,计算结果与试验符合较好。

关键词：装配式组合结构轻钢框架轻钢骨架轻混凝土墙板抗震性能低周反复荷载试验承载力计算

外环板式高低梁-方钢管柱节点弹塑性剪切承载力计算

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工程力学 2019年第8期36卷 192-200,209页

作者：乔崎云杨兆源牟犇刘倩倩北京工业大学建筑工程学院北京100124 青岛理工大学土木工程学院青岛266033 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为研究外环板式高低梁-方钢管柱节点的弹塑性剪切承载力,对7个十字形外环板式高低梁-方钢管柱节点进行了低周往复加载试验。基于试验,建立了20个考虑不同参数影响的三维实体节点模型并对其进行了非线性有限元分析。结果表明:通过引入节... 详细信息

为研究外环板式高低梁-方钢管柱节点的弹塑性剪切承载力,对7个十字形外环板式高低梁-方钢管柱节点进行了低周往复加载试验。基于试验,建立了20个考虑不同参数影响的三维实体节点模型并对其进行了非线性有限元分析。结果表明:通过引入节点单侧最小柱梁强度比概念,可将该类节点的破坏模式分为节点区域整体剪切破坏及节点区域部分剪切破坏,且节点域两侧梁高比(db1/db2)、外环板尺寸以及钢管柱的宽厚比(D/t)等因素对节点剪切承载力产生影响。基于屈服线理论并结合试验及有限元分析结果,提出了外环板式高低梁-方钢管柱节点剪切承载力计算方法。该计算方法数据特征稳定,建议公式的结果与试验及仿真模拟结果吻合较好,能较精确地评估该类型节点的弹塑性剪切承载力,可供实际工程设计参考。

关键词：钢管结构外环板不等高梁 H型钢梁-钢管柱节点节点域剪切破坏

装配式轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板结构振动台试验

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工程科学与技术 2023年第1期55卷 196-208页

作者：曹万林杨兆源董宏英秦海山北京工业大学城市建设学部北京100124 河北卉原建材有限公司河北承德067000

为发展高效抗震、绿色节能、施工便捷的装配式村镇住宅建筑,提出了一种适于村镇低层住宅的低能耗装配式轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板结构,轻钢框架由方钢管混凝土柱、H型钢梁、双L形带斜向加劲肋梁柱节点及预制混凝土楼板构成,钢... 详细信息

为发展高效抗震、绿色节能、施工便捷的装配式村镇住宅建筑,提出了一种适于村镇低层住宅的低能耗装配式轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板结构,轻钢框架由方钢管混凝土柱、H型钢梁、双L形带斜向加劲肋梁柱节点及预制混凝土楼板构成,钢丝网架珍珠岩复合墙板由钢丝网砂浆内外叶复合珍珠岩板夹心聚苯板构成,钢丝网架珍珠岩复合墙板单元包裹咬合轻钢框架,墙板单元间采用企口连接。进行了两层轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板足尺结构的振动台试验,激振包括白噪声在内的57个工况,各工况的地震动峰值加速度PGA在0.07g~1.50g,分析结构的破坏过程、刚度退化、位移、应变等动力响应。结果表明:轻钢框架与钢丝网架珍珠岩复合墙板共同工作性能良好,钢丝网架珍珠岩复合墙板对结构刚度有显著的贡献;随地震峰值加速度的增大,结构自振频率降低,阻尼比增大;在8度设防地震作用下结构最大层间位移角为1/361,基本处于弹性状态;8度罕遇地震作用下,结构没有明显的破坏;在极罕遇地震作用下,外墙板损伤明显,轻钢框架损伤较轻;钢丝网架珍珠岩复合墙板与轻钢框架包裹咬合式柔性连接,具有滑移摩擦消能减震的作用。该结构体系在村镇低层住宅建筑中有广阔的应用前景。

关键词：装配式轻钢框架钢丝网架珍珠岩复合墙板结构抗震性能振动台试验

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轻钢组合预制混凝土屋盖结构受力性能试验研究

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华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：董宏英巩涛曹万林杨兆源北京工业大学城市建设学部清华大学土木工程系

为了解决全预制楼板在与轻钢组合结构中梁、柱连接等方面的问题，提出了一种栓钉连接预制混凝土屋盖结构体系．设计1个足尺预制再生混凝土屋盖，由3块预制混凝土单向板通过自攻钉集块连接．通过平面外受力性能试验，研究了屋盖体系的损... 详细信息

为了解决全预制楼板在与轻钢组合结构中梁、柱连接等方面的问题，提出了一种栓钉连接预制混凝土屋盖结构体系．设计1个足尺预制再生混凝土屋盖，由3块预制混凝土单向板通过自攻钉集块连接．通过平面外受力性能试验，研究了屋盖体系的损伤过程及破坏状态，分析了结构的变形能力、承载力、刚度和应变特征．通过ABAQUS有限元计算软件对不同工况进行了进一步分析．结果表明：预制混凝土屋盖的平面外受力性能良好，屋盖通过栓钉与轻钢组合框架的连接性能较好；板间通过自攻钉集块连接性能可靠，有效地实现了屋盖双向受力．ABAQUS计算结果表明增加自攻钉集块数量、提高屋盖的配筋率、增加栓钉的数量、增大楼板厚度均对屋盖的承载能力和刚度有一定的提高，分析结果可供工程设计参考．

关键词：装配式建筑预制混凝土屋盖栓钉连接平面外受力性能试验研究

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装配式轻钢组合结构研究现状与发展

建筑钢结构进展 2021年第12期23卷 1-15页

作者：曹万林杨兆源周绪红石宇北京工业大学城市建设学部北京100124 重庆大学土木工程学院重庆400045

我国正在大力推进新型建筑工业化,其主要实现途径是创新发展装配式建筑。装配式轻钢组合结构具有受力高效、抗震节能、绿色环保等优点,主要用于低层和多层建筑,它适应了新型建筑工业化的发展。综述了包括装配式冷弯薄壁型钢结构、装配... 详细信息

我国正在大力推进新型建筑工业化,其主要实现途径是创新发展装配式建筑。装配式轻钢组合结构具有受力高效、抗震节能、绿色环保等优点,主要用于低层和多层建筑,它适应了新型建筑工业化的发展。综述了包括装配式冷弯薄壁型钢结构、装配式轻钢轻混凝土结构、分层装配式轻钢框架-柔性支撑结构以及装配式轻钢组合框架-轻钢组合剪力墙结构在内的典型装配式轻钢组合结构的发展过程、体系构成以及结构抗震性能研究现状等。分析了上述结构的技术特点、标准体系、工业化建造及工程应用情况,提出了装配式轻钢组合结构研究的若干问题,对装配式轻钢组合结构的未来发展方向进行了研究展望。

关键词：装配式建筑轻钢组合结构抗震性能技术标准研究展望

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装配式高性能轻钢框架梁柱节点抗震性能试验

建筑结构 2022年第23期52卷 46-55页

作者：曹万林杨兆源赵士永北京工业大学城市建设学部北京100124 河北省建筑科学研究院有限公司石家庄050021

研发了装配式π形连接件和双L形带斜向加劲肋连接件轻钢框架梁柱节点,进行了10个足尺轻钢框架梁柱节点的低周反复荷载试验,包括7个π形连接件节点、2个双L形带斜向加劲肋连接件节点以及1个普通H型钢梁腹板栓接、翼缘焊接节点。设计参数... 详细信息

研发了装配式π形连接件和双L形带斜向加劲肋连接件轻钢框架梁柱节点,进行了10个足尺轻钢框架梁柱节点的低周反复荷载试验,包括7个π形连接件节点、2个双L形带斜向加劲肋连接件节点以及1个普通H型钢梁腹板栓接、翼缘焊接节点。设计参数包括节点构造,π肢长度以及框架柱的截面类型,比较了不同节点的破坏形态、滞回特性、承载力、刚度退化、耗能能力及应变特征。结果表明:π形连接件节点与普通H型钢梁腹板栓接、翼缘焊接节点相比,初始刚度和承载力显著提高;π形连接件节点与双L形带斜向加劲肋连接件节点相比,初始刚度和承载力明显提高;增大π肢长度可提高节点初始刚度及承载力;钢管混凝土柱节点比钢管柱节点的刚度及耗能能力明显提高;H型钢柱节点刚度低于钢管混凝土柱节点。π形连接件节点和双L形带斜向加劲肋连接件节点构造简单、便于装配、抗震性能优越,可用于低多层装配式轻钢框架结构,其设计思路也可用于其他装配式钢框架结构。

关键词：装配式轻钢框架 π形连接件双L形带斜向加劲肋连接件梁柱节点抗震性能

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建筑工程裂缝认识与防治

中国住宅设施 2004年第4期 50-51页

作者：杨兆源深圳侨建工程监理有限公司广东省深圳518053

本文通过对建筑工程裂缝的分析和归纳,意在使人们对工程裂缝有一个科学而全面的认识,以便对其进行科学而系统地防治,避免在工程裂缝控制及防治上的盲目性。

关键词：建筑工程裂缝防治结构设计极限承载力

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浅析房屋渗漏原因及其控制

中国住宅设施 2004年第8期 47-51页

作者：杨兆源深圳市侨建工程监理有限公司广东深圳518000

房屋的渗漏是房屋使用中普遍存在且令用户十分烦恼的问题,但经过维修处理也是能够根治的。本文通过对房屋各渗漏部位的渗漏症状、漏因诊断和控制措施三方面的详细阐述,意在介绍一些在房屋防水补漏方面既有效而又经济的经验和方法,以供... 详细信息

房屋的渗漏是房屋使用中普遍存在且令用户十分烦恼的问题,但经过维修处理也是能够根治的。本文通过对房屋各渗漏部位的渗漏症状、漏因诊断和控制措施三方面的详细阐述,意在介绍一些在房屋防水补漏方面既有效而又经济的经验和方法,以供同行参考。

关键词：房屋渗漏原因防水工程

装配式轻钢框架-短肢组合墙结构抗震性能研究

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建筑结构 2024年第20期54卷 10-18页

作者：曹万林杨兆源刘岩陈建伟北京工业大学建筑工程学院北京100124 清华大学土木水利学院北京100082 华北理工大学建筑工程学院唐山063210

为研究装配式轻钢框架-短肢组合墙结构的抗震性能,对3个足尺试件(1个轻钢框架结构、1个轻钢框架-短肢桁架结构、1个轻钢框架-短肢桁架组合墙结构)进行了低周反复荷载试验。分析了结构破坏模式、滞回曲线、承载力、刚度退化、变形性能、... 详细信息

为研究装配式轻钢框架-短肢组合墙结构的抗震性能,对3个足尺试件(1个轻钢框架结构、1个轻钢框架-短肢桁架结构、1个轻钢框架-短肢桁架组合墙结构)进行了低周反复荷载试验。分析了结构破坏模式、滞回曲线、承载力、刚度退化、变形性能、耗能和应变。结果表明:短肢桁架以及短肢桁架组合墙作为结构第一道抗震防线,高效提升了轻钢框架结构的抗震性能;相对于轻钢框架结构试件,轻钢框架-短肢桁架组合墙结构试件的极限承载力提高了28482%,初始刚度提高了24446%;组合墙内的短肢钢桁架与混凝土的共同工作性能良好,混凝土的约束作用抑制了短肢桁架的屈曲失稳,短肢桁架提高了组合墙核心混凝土的变形能力。所提出的装配式轻钢框架-短肢组合墙结构传力路径明确、抗震性能优越、装配便捷,特别适用于低、多层装配式轻钢组合结构,其设计思路同样可用于其他装配式钢框架结构。

关键词：装配式组合结构轻钢框架短肢组合墙抗震性能试验研究