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可循环使用全装配钢-混凝土组合梁抗弯性能试验研究

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土木与环境工程学报（中英文） 2022年第4期44卷 87-95页

作者：侯和涛鲁玉曦臧增运高梦起熊方明山东大学土建与水利工程学院济南250061 郑州城建集团投资有限公司郑州450001 青岛鑫光正钢结构股份有限公司山东青岛266700

研究了一种可循环使用的全装配钢-混凝土组合梁,组合梁由预制混凝土楼板和钢梁通过新型剪力连接件(以下简称“紧固件”)组合为一体,紧固件固定于预制楼板的钢导槽上,通过钢梁和预制楼板交界面的摩擦来传递两者之间的剪力。为研究此新型... 详细信息

研究了一种可循环使用的全装配钢-混凝土组合梁,组合梁由预制混凝土楼板和钢梁通过新型剪力连接件(以下简称“紧固件”)组合为一体,紧固件固定于预制楼板的钢导槽上,通过钢梁和预制楼板交界面的摩擦来传递两者之间的剪力。为研究此新型全装配钢-混凝土组合梁在静荷载作用下的受弯性能,进行了6组足尺试件在简支条件下的四点弯曲试验。6组试件均为部分剪力连接,包括5组可循环使用全装配钢-混凝土组合梁和1组采用栓钉作为剪力连接件的现浇组合梁,主要变化参数为预制混凝土楼板的数量及纯弯段的长度。结果表明:在单调荷载作用下,组合梁表现出一定的组合作用;预制板数量越多,试件的初始刚度越小,但对试件的受弯极限承载力没有明显影响,纯弯段的长度变化对试件的初始刚度和受弯极限承载力均没有明显影响。

关键词：全装配钢-混凝土组合梁弯曲试验受力性能

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全装配式玻璃钢废水池试验研究

四川建筑科学研究 2016年第3期42卷 71-74页

作者：苏有文杨婷惠马倩雯詹妮杨凯西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621000

在石油钻井大提速的背景下,传统的现浇废水池已远不能满足钻前工程工期、成本等的要求,综合分析各种材料特性和钻前工程的特殊要求提出全装配式玻璃钢废水池,并对玻璃钢拉伸性能、压缩性能、弯曲性能、层间剪切性能等力学性能和拼装水... 详细信息

在石油钻井大提速的背景下,传统的现浇废水池已远不能满足钻前工程工期、成本等的要求,综合分析各种材料特性和钻前工程的特殊要求提出全装配式玻璃钢废水池,并对玻璃钢拉伸性能、压缩性能、弯曲性能、层间剪切性能等力学性能和拼装水池整体性进行了研究。结果表明,玻璃钢复合材的抗压强度最小值为127.05 MPa,是混凝土的4.49倍,抗拉强度最小值为280.70 MPa,是混凝土的157倍,满水过程中应变最大值为0.023%,远小于玻璃钢材料自身的抗应变能力,玻璃钢材料作为全装配废水池具有可行性。

关键词：全装配玻璃钢力学性能废水池

全装配住宅体系中煤矸石混凝土聚氨酯夹心板的研发

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全装配住宅体系中煤矸石混凝土聚氨酯夹心板的研发

作者：王小龙太原理工大学

学位级别：硕士

中国的住宅产业经过迅速的发展,现在正处在一个重要的发展阶段,中国住宅建设要由粗放型发展走向集约型、精致化的住宅建设发展阶段离不开住宅建设工业化的发展方向。全装配住宅体系作为国家建设部重点推广住宅体系,亟需一个完整配套的... 详细信息

中国的住宅产业经过迅速的发展,现在正处在一个重要的发展阶段,中国住宅建设要由粗放型发展走向集约型、精致化的住宅建设发展阶段离不开住宅建设工业化的发展方向。全装配住宅体系作为国家建设部重点推广住宅体系,亟需一个完整配套的环境来推动其发展,配套外墙板体系遍是其中必不可少的一环。本文结合山西煤炭大省的客观环境,研究一种利用煤矸石的新型外墙板系--煤矸石轻骨料混凝土硬质聚氨酯泡沫塑料夹芯板(简称煤矸石混凝土聚氨酯夹芯板),主要工作如下：1.结合我国建材市场现有板型,研究全装配住宅体系对外墙板的具体要求。2.针对煤矸石聚氨酯夹芯板在工厂实际生产问题,结合煤矸石混凝土、硬质聚氨酯泡沫塑料两种材料的性能指标,设计合理的生产工艺。3.针对煤矸石聚氨酯夹芯板的实际应用,结合国家建筑标准设计规范与图集,对煤矸石混凝土聚氨酯夹芯外墙板做标准化设计。4.针对煤矸石聚氨酯加薪板与结构主体契合程度,对结构所做贡献的问题,运用软件模拟并分析煤矸石混凝土聚氨酯夹芯外墙板对全装配住宅体系的力学贡献。虽然国内市场上有大量板材种类,但是既能实现现场全装配又能满足保温、隔热、隔声、耐久,还需要满足经济性的外墙板并不多。煤矸石混凝土聚氨酯夹芯板即利用了煤矸石这种国内大量储存继续废物利用的环保型材料,降低成本而且满足国家绿色低碳的理念;又使用硬质聚氨酯泡沫来满足外墙板所需的保温、隔声等要求。本文对煤矸石混凝土聚氨酯夹芯板的生产工艺、构造细节、力学贡献进行研究,以期为全装配住宅体系发展做出贡献。

关键词：煤矸石聚氨酯全装配标准化外墙板

全装配钢—混组合梁及其连接件试验与理论研究

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全装配钢—混组合梁及其连接件试验与理论研究

作者：刘锦伟山东大学

学位级别：硕士

目前,我国建筑垃圾已占全部垃圾的40%左右,数量相当巨大,如何减少废弃的结构构件比例,已经成为结构工程领域科研人员责无旁贷的任务。既有的装配式组合梁实施方案普遍存在难以拆卸、难以局部替换和循环利用困难的问题。如果在局部替换... 详细信息

目前,我国建筑垃圾已占全部垃圾的40%左右,数量相当巨大,如何减少废弃的结构构件比例,已经成为结构工程领域科研人员责无旁贷的任务。既有的装配式组合梁实施方案普遍存在难以拆卸、难以局部替换和循环利用困难的问题。如果在局部替换和循环利用方面获得突破,将提升组合梁构件可回收利用比例,降低结构修复和改建对能源、人力、材料和其他资源的消耗,更好的实现可持续发展。针对目前组合梁领域尚未完全解决的难题,本文研发了一种新型全装配式组合梁。这种全装配组合梁主要包括预埋C型钢导槽的预制混凝土楼板、钢梁和TJ型紧固件。此新型全装配式钢-混凝土组合梁采用干式连接,无需现浇混凝土,施工速度快,便于拆卸和修复,满足了可循环使用的要求。为了研究此种新型全装配钢-混凝土组合梁的性能,首先进行推出试验研究不同钢导槽形式、循环加载及紧固件数量对其抗剪性能的影响。分析了新型全装配钢-混凝土组合梁的破坏形式和受力机理,对紧固件施加的扭矩与产生的预紧力关系进行推导,得到紧固件的抗剪承载力计算公式。在初步的推出试验基础上,本文进一步提出了改进的新型全装配式钢-混凝土组合梁形式,取消了钢梁与钢导槽之间的混凝土,防止此处的混凝土局部破坏。并在紧固件高强螺杆端部设置万向铰,使得紧固件高强螺杆端部与钢梁翼缘内侧接触更为紧密。本文进一步地对新型全装配式钢-混凝土组合梁进行了推出试验研究,通过对紧固件的应变测量,提出了紧固件弹塑性阶段的预紧力换算公式,通过对荷载-滑移曲线分析,提出了两类紧固件的剪力-滑移本构关系。本文进一步设计了新型全装配组合梁的抗弯试验,并进行了有限元建模分析,有限元结果与试验吻合较好,通过大量的有限元模型计算和数据分析,提出了弹性阶段的挠度计算公式以及抗弯极限承载力实用计算公式。

关键词：全装配钢-混凝土组合梁试验研究有限元模拟理论计算

全装配钢混组合连续梁桥负弯矩区力学特性研究

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全装配钢混组合连续梁桥负弯矩区力学特性研究

作者：何林伟重庆交通大学

学位级别：硕士

本文为充分发挥钢-混凝土组合结构桥梁的装配化施工优势,提出一种采用由胶接缝和高强螺栓连接的全装配新型钢-混组合连续梁桥。在国家自然科学基金和重庆市技术创新与应用发展专项重点项目的支持下,开展了全装配组合梁的负弯矩区加载试... 详细信息

本文为充分发挥钢-混凝土组合结构桥梁的装配化施工优势,提出一种采用由胶接缝和高强螺栓连接的全装配新型钢-混组合连续梁桥。在国家自然科学基金和重庆市技术创新与应用发展专项重点项目的支持下,开展了全装配组合梁的负弯矩区加载试验研究,结合试验提出了适用于胶接缝全装配组合梁的1/4精细化建模方法,对负弯矩区的抗裂措施,尤其是顶升支座法和UHPC表层抗裂法进行了抗裂研究,最后对负弯矩区桥面板的主要构造进行了参数影响分析。主要研究内容和成果如下:(1)开展了1片全装配组合梁负弯矩区加载试验,试验表明:与钢梁的剪力连接作用使得开裂后组合梁仍具有较好的承载力及刚度表现;主裂缝发生在胶接缝处,无贯通钢筋使得最终破坏阶段时混凝土板完全断开。进行了5种不同建模方法的计算效率和与实测差异对比,提出了采用“钢梁壳单元+混凝土板实体单元+高强螺栓梁单元”的1/4模型(简称1/4精细模型)的适宜建模方法。(2)基于1/4精细化模型,建立了2×30 m的胶接缝全装配组合连续梁桥有限元模型,连续梁桥在设计荷载组合下负弯矩区最大计算拉应力为+2.559 MPa,应采取抗裂措施。对比顶升支座法、预压荷载法、张拉预应力钢束法、抗拔不抗剪法、高强材料法的抗裂效果,结合全装配施工工艺要求,选择顶升支座法和UHPC表层抗裂法作为全装配组合连续梁的负弯矩区抗裂措施。(3)进行了顶升支座法预应力损失分析,得出考虑长期效应的混凝土收缩徐变及高强螺栓变形是其损失的主要原因,分别占总损失的71.8%、28.2%,总的预应力损失约为施加时理论预压应力的40.9%,需要在计算时充分计入。(4)开展了组合连续梁UHPC表层抗裂法研究,提出:UHPC表层抗裂法是将普通混凝土的抗裂控制位置由外缘改变至层间交界处,混凝土受拉应变梯度使得UHPC层越厚,开裂荷载越高;负弯矩曲线变化陡峭,纵向不等厚度阶段形铺设UHPC可以在相同抗裂要求时减少UHPC用量。(5)开展了组合梁桥面板负弯矩区构造参数分析,研究了高强螺栓、混凝土板及接缝形式对混凝土拉应力、界面滑移及挠度的影响规律。结论表明:螺栓预紧力及抗剪连接度越大,拉应力越大但增长速率逐渐减小;预制板分块长度越长,保护层越厚,板厚越小,拉应力越大且成正比;接缝形式几乎没有影响。

关键词：全装配连续梁桥负弯矩顶升支座法构造分析

大型水电机组全装配铸造活动导叶相控阵检测可行性研究

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水电能源科学 2023年第9期41卷 168-171页

作者：李阳邓韬国家能源集团科学技术研究院有限公司四川成都610073

国内早期投产的大型水电机组活动导叶多采用砂型铸造件,呈大型化异形件,处于机组空间狭小的水车室,针对在役大型水电机组活动导叶套装在轴套中埋藏区域的无损检测普遍在机组大修解体活动导叶吊出后检测的困境,采用相控阵检测技术,通过... 详细信息

国内早期投产的大型水电机组活动导叶多采用砂型铸造件,呈大型化异形件,处于机组空间狭小的水车室,针对在役大型水电机组活动导叶套装在轴套中埋藏区域的无损检测普遍在机组大修解体活动导叶吊出后检测的困境,采用相控阵检测技术,通过建模仿真、模拟试块测试,并在实际检测中成功应用,解决了铸造活动导叶粗晶、大声程、异形件对声能衰减和损失严重,无法接收到缺陷回波的难题,验证了在役大型水电机组全装配状态铸造活动导叶埋藏区域无损检测的可行性。

关键词：相控阵铸造活动导叶全装配埋藏区域可行性

一种新型全装配钢骨混凝土高层住宅的体系优化及计算理论

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一种新型全装配钢骨混凝土高层住宅的体系优化及计算理论

作者：梁靖峰太原理工大学

学位级别：硕士

住宅量大面广,关系千家万户。传统砖混结构住宅的逐步淘汰,新型住宅结构体系应运而生,成为国内研发的热点。本文在回顾国内外住宅发展历程,剖析住宅结构体系优缺点,反思我国住宅现状的基础上,提出了一种新型的全装配钢骨混凝土高层住宅... 详细信息

住宅量大面广,关系千家万户。传统砖混结构住宅的逐步淘汰,新型住宅结构体系应运而生,成为国内研发的热点。本文在回顾国内外住宅发展历程,剖析住宅结构体系优缺点,反思我国住宅现状的基础上,提出了一种新型的全装配钢骨混凝土高层住宅体系。该体系的特色在于: (1) 集全钢结构、钢筋混凝土结构和钢骨混凝土结构的各自优点,形成新型的组合结构;(2) 利用煤矸石工业废料,首次构想钢骨轻骨料混凝土柱,以及无受力配筋的钢骨轻骨料混凝土柱,并提出相应的计算理论;(3) 利用煤矸石工业废料研发出ALC四板体系(外墙板、内隔墙板、屋面板及楼板);(4) 形成工厂预制的标准构件及标准节点系列,首次实现了钢骨混凝土结构的现场全装配。为了使该新型体系构想变为现实,本文以18层住宅为研究

关键词：高层住宅钢骨混凝土全装配煤歼石轻骨料

新型全装配方钢管混凝土住宅结构体系计算理论研究及优化分析

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新型全装配方钢管混凝土住宅结构体系计算理论研究及优化分析

作者：张纲太原理工大学

学位级别：硕士

钢结构住宅是我国住宅建筑发展的方向，新型的钢结构住宅体系的研发是钢结构住宅推广普及的必由之路。方钢管混凝土结构承载力高、塑性韧性好、耐火防腐性能强、抗震性能好、建筑布局灵活、经济效果好，充分利用了钢管和混凝土两种材料... 详细信息

钢结构住宅是我国住宅建筑发展的方向，新型的钢结构住宅体系的研发是钢结构住宅推广普及的必由之路。方钢管混凝土结构承载力高、塑性韧性好、耐火防腐性能强、抗震性能好、建筑布局灵活、经济效果好，充分利用了钢管和混凝土两种材料在受力过程中相互间的组合作用，发挥了两种材料的优点，与混凝土结构、钢结构和圆钢管混凝土结构相比，有其自身独有的特点，特别在住宅建筑中，更有其它结构形式无法比拟的优势。本文把方钢管混凝土结构与住宅建筑结合起来，通过收集大量资料，在理论分析、计算研究和对比分析的基础上，提出了一种新型的全装配方钢管混凝土住宅结构体系，并对该结构体系进行了计算理论研究及优化分析，主要研究内容和成果如下：1、全面研究了方钢管混凝土的力学性能和结构体系，通过与混凝土结构、钢结构和圆钢管混凝土结构的比较分析，在参考国内外大量住宅建筑的基础上，融合钢结构、混凝土结构和钢管混凝土结构的各自优点，提出了一种新型的全装配方钢管混凝土住宅结构体系。2、形成了方钢管混凝土住宅结构体系的标准化构件和标准化节点系列，实现了全装配的构想。同时，依照循环经济理念，将煤矸石工业废料应用于标准化构件当中，变废为宝，节约能源。3、对标准化构件和标准化节点的计算理论进行了研究，编制了标准化梁、柱构件及其节点的计算程序，为全装配方钢管混凝土住宅结构体系的整体程序的编制做了初步的研究和探讨。4、本文以6层、12层住宅为研究对象，借助SATWE、MTS等多种分析手段，对方钢管混凝土结构体系进行了系统的理论研究，重点为体系的优化和全装配的实现。通过对6层框架体系在不同柱网下的分析，以及对12层框架体系、框架一支撑体系在相同柱网下的分析，得出一系列的结论，并给出建议性的结构布置方案，这些结论将对以后方钢管混凝土住宅结构体系的设计有重要的参考作用。本文研究的新型全装配方钢管混凝土住宅结构体系丰富了住宅建筑的结构体系及计算理论，比其它结构形式更有经济价值，符合现阶段我国的国情，有着巨大的推广价值和广阔的发展前景。

关键词：方钢管混凝土住宅全装配计算程序结构分析

新型全装配型钢混凝土住宅结构体系可行性研究

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新型全装配型钢混凝土住宅结构体系可行性研究

作者：赵佳乐太原理工大学

学位级别：硕士

住宅形式的多样性,关系千家万户。在多、高层住宅领域中,新型住宅结构体系的推广,将成为未来国内研发的热点。本文属于住宅方面的应用性课题,是雷宏刚教授指导下的2001年建设部立项科技攻关项目“轻型结构多层住宅建筑体系的研发”的一... 详细信息

住宅形式的多样性,关系千家万户。在多、高层住宅领域中,新型住宅结构体系的推广,将成为未来国内研发的热点。本文属于住宅方面的应用性课题,是雷宏刚教授指导下的2001年建设部立项科技攻关项目“轻型结构多层住宅建筑体系的研发”的一个子课题。本文针对小高层住宅,剖析钢结构住宅体系优缺点,并结合实际地产商的要求,提出了一种新型全装配型钢混凝土组合结构住宅体系。主要研究内容如下：1、全面研究了H型钢混凝土的力学性能和结构体系,通过与混凝土结构、全钢结构的比较分析,融合它们各自的优点,提出一种新型的全装型钢混凝土住宅结构体系。2、通过构件、节点的优化,形成了H型钢混凝土住宅结构体系的标准化构件节点,实现了全装配的构想。3、对标准化构件和标准化节点的计算理论进行了研究,分析了型钢混凝土框架的优化设计原理,为全装配型钢混凝土住宅结构体系做了初步的研究和探讨。4、本文以小高层(12层)住宅为研究对象,借助SATWE、MTS等多种分析手段,对型钢混凝土结构体系进行了系统的理论研究,重点为体系的优化和全装配的实现提供依据。本文研究的新型全装配H型钢混凝土住宅结构体系丰富了住宅建筑的结构体系及优化计算理论,而且针对本工程得出上部结构中相应的用钢量：混凝土结构用钢量约为35.9Kg/m2;全钢结构用钢量约为44.1kg/m2;相同条件下的型钢混凝土框架用钢量约为38.6kg/m2。与此同时,对类似工程的设计提供参考。这也推动该体系对钢结构住宅小高层建筑的应用,这符合现阶段我国城镇化步伐,体现出优越推广价值和广阔的发展前景。

关键词：高层住宅型钢混凝土全装配结构优化钢结构