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变摩擦装配式自复位复合墙抗震性能研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第9期57卷 922-934页

作者：黄炜范珍辉苗欣蔚张家瑞孙玉娇刘慷西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 陕西建工第五建设集团有限公司西安710032

针对自复位墙体耗能不足及大位移角时损伤严重的问题,介绍了一种变摩擦装配式自复位复合墙.墙体由变摩擦阻尼器、钢脚、预应力筋和复合墙构成:变摩擦阻尼器的摩擦力随滑移量的增加而增加,具有良好的耗能能力;钢脚提高了墙角抗压强度并... 详细信息

针对自复位墙体耗能不足及大位移角时损伤严重的问题,介绍了一种变摩擦装配式自复位复合墙.墙体由变摩擦阻尼器、钢脚、预应力筋和复合墙构成:变摩擦阻尼器的摩擦力随滑移量的增加而增加,具有良好的耗能能力;钢脚提高了墙角抗压强度并提供了变摩擦阻尼器安装空间;预应力筋为墙体提供了自复位能力和部分承载能力;复合墙具有轻质、高强、绿色环保的特点.为进一步研究该墙体的抗震性能,对3块自复位复合墙进行了低周往复试验,分析不同初始预应力、碟簧组合形式对试件破坏形态、滞回特征、承载力、刚度退化、自复位能力和耗能能力的影响.研究结果表明:试件仅在墙底部出现少量混凝土表皮剥落,表现出良好的低损伤特点;试件在1.0%位移角时最大残余位移角为0.85%,表现出自复位特点;各试件的单圈耗能随着位移角的增加而迅速增加,表现出良好的耗能能力;初始预应力提高至1.9倍,导致承载力增加至1.3倍,而残余位移角降低至60%;阻尼器碟簧组合的并联数量增加至2倍,导致墙体的承载力增加至1.5倍,耗能能力增加至2倍,残余位移角增加至4.6倍.此外,建立了自复位复合墙数值分析模型,数值模型分析结果与试验结果较为吻合.随后进行了参数分析,发现预应力筋根数、螺栓初始预紧力和钢脚宽度对墙体的承载能力或耗能能力具有较大影响.

关键词：自复位装配式复合墙变摩擦阻尼器低周往复试验

设置开槽耗能板的装配式自复位方钢管混凝土框架抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第8期45卷 154-167页

作者：谢川东王先铁郭艺伟杨博乐王汇城西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

为降低自复位结构滞回耗能对复位的影响,提出一种设置开槽耗能板的装配式自复位方钢管混凝土框架,框架的梁内预应力筋各跨独立布置,可实现工厂张拉的装配化施工。考虑不同厚度的耗能钢板与加载历程,设计4榀1/2缩尺单跨两层框架,对其开... 详细信息

为降低自复位结构滞回耗能对复位的影响,提出一种设置开槽耗能板的装配式自复位方钢管混凝土框架,框架的梁内预应力筋各跨独立布置,可实现工厂张拉的装配化施工。考虑不同厚度的耗能钢板与加载历程,设计4榀1/2缩尺单跨两层框架,对其开展拟静力试验研究,推导考虑框架扩展效应时梁的内力计算式。结果表明:框架滞回曲线呈典型的“双旗帜”形,加载至层间位移角2.0%时,各框架残余变形均接近0.20%;结构损伤集中于可更换的耗能板,主体构件完好;在层间位移角2.0%时卸载更换同类型耗能板,框架的受力性能基本不变,表现出良好的损伤控制机制和可恢复特性;在保证耗能板耗能段总面积不变的前提下,减小单根板条宽度有利于实现框架的复位性能目标,且框架承载力基本不变;框架扩展效应导致两侧柱底剪力分配不均,梁因柱的约束作用附加额外轴力;理论计算的梁轴力与预应力筋内力及试验结果误差在10%以内,可作为结构分析与设计的依据。

关键词：自复位框架装配式开槽耗能板拟静力试验框架扩展效应抗震性能

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干式连接装配式风电混塔非线性特征研究

太阳能学报 2024年第6期45卷 564-571页

作者：师振贵王云超黄赐荣张栋梁王宇航王滨中国石化集团新星石油有限责任公司北京100083 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122 重庆大学土木工程学院重庆400044

为探究干式连接装配式风电混塔在复杂耦合载荷作用下的非线性行为特征,利用ANSYS和ABAQUS两种软件分别建立涵盖风电机组基础、混凝土塔筒、钢混过渡段、钢绞线、钢塔筒、风电机组的一体化有限元模型,采用风电机组厂家提供的截面载荷进... 详细信息

为探究干式连接装配式风电混塔在复杂耦合载荷作用下的非线性行为特征,利用ANSYS和ABAQUS两种软件分别建立涵盖风电机组基础、混凝土塔筒、钢混过渡段、钢绞线、钢塔筒、风电机组的一体化有限元模型,采用风电机组厂家提供的截面载荷进行静力加载分析,验证两种有限元模型计算结果的正确性。在此基础上,分别针对塔架结构的边界非线性、材料非线性、几何非线性行为特征开展系统研究,分析拼缝接触状态、混凝土塑性损伤模型、几何大变形对于塔架承载能力以及变形能力的影响。研究表明:干式连接混塔在极限大弯矩作用下,塔架迎风侧水平接缝会出现脱开等现象,从而让竖向接缝有空间进行切向滑动,导致上下管片相互挤压,管片出现大范围的应力集中现象,开启几何大变形后挤压现象更为明显;当管片应力超过混凝土抗拉强度后,混凝土发生开裂,钢筋发挥作用,协同受力,混凝土进行应力重分布,保障了塔架在极限荷载作用下的整体承载力和稳定性。

关键词：陆上风电装配式混塔连接拼缝非线性行为

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UHPC后浇装配式节点抗震性能试验研究

铁道科学与工程学报 2024年第1期21卷 286-298页

作者：黄俊康爽单英杰周泉何勇龚永智章建平中南大学土木工程学院湖南长沙410075 武汉市建筑工程质量监督站湖北武汉430014 中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004 湖南省送变电工程有限公司湖南长沙410021

在外剪内框结构体系的基础上,研究一种将UHPC运用到装配式节点后浇段、钢筋上下短接的连接方式。为探究该连接方式下节点的抗震性能,进行1个柱节点、1个墙梁节点、2个柱基结点(1个UHPC连接、1个普通混凝土连接)的低周反复试验。在试验... 详细信息

在外剪内框结构体系的基础上,研究一种将UHPC运用到装配式节点后浇段、钢筋上下短接的连接方式。为探究该连接方式下节点的抗震性能,进行1个柱节点、1个墙梁节点、2个柱基结点(1个UHPC连接、1个普通混凝土连接)的低周反复试验。在试验基础上利用ABAQUS软件进行有限元模拟,探究钢筋搭接长度对于试件承载力性能的影响。研究结果表明:梁柱节点试件破坏形式表现为梁底混凝土压碎、梁柱交接处裂缝过宽。使用此种连接方式整体耗能能力较好,符合“强柱弱梁、强节点强锚固”的要求。梁墙节点试件发生黏结滑移破坏,梁端耗能能力较差,此种连接方式在墙梁节点中的应用还有待进一步研究。UHPC装配式柱基结点正、负向峰值荷载分别较现浇结点提高近26.5%、15.6%,刚度高于普通混凝土柱基结点,且能减少节点区配箍率,改善节点区域箍筋密集问题。UHPC连接装配式柱基结点和普通混凝土柱基结点的延性系数均在4以上,相差不大。在试验基础上,通过ABAQUS模拟UHPC装配式柱基节点发现,有限元结果和试验结果吻合较好;当试件钢筋搭接长度超过14d,试件的承载力不再随搭接长度改变。综上所述,此种连接方式可大幅缩短钢筋锚固长度,凭借UHPC超强的力学性能使得其抗震性能基本等同现浇,具备一定的实际运用前景。

关键词：装配式节点超高性能混凝土抗震性低周反复荷载

榫卯-灌浆套筒混合连接装配式方墩轴压性能研究

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重庆大学学报 2024年第6期47卷 58-67页

作者：林上顺何乐夏樟华秦志清张乐彤陈治雄福建理工大学福建省土木工程新技术与信息化重点试验室福州350118 福州大学土木工程学院福州350108 福建省交通规划设计院有限公司福州350004 福建省榕圣市政工程股份有限公司福州350002

已有研究表明,榫卯-灌浆套筒混合连接装配式方墩(简称混合连接拼装桥墩)的抗震性能接近于整体现浇桥墩。为进一步探讨混合连接拼装桥墩的轴压性能,以钢管的长度、直径以及壁厚等为变化参数,进行1个整体现浇桥墩(编号ZT)和4个混合连接拼... 详细信息

已有研究表明,榫卯-灌浆套筒混合连接装配式方墩(简称混合连接拼装桥墩)的抗震性能接近于整体现浇桥墩。为进一步探讨混合连接拼装桥墩的轴压性能,以钢管的长度、直径以及壁厚等为变化参数,进行1个整体现浇桥墩(编号ZT)和4个混合连接拼装桥墩(编号GTA-0~GTD-0)的轴压承载力试验,结果表明,GTA-0~GTD-0试件的承载力比ZT试件提高了10.1%~14.4%,其延性系数均大于ZT试件;GTA-0~GTD-0试件的轴压承载力随钢管直径和长度的增大而增大,而钢管壁厚对于试件承载力的影响较小;拼装桥墩的破坏位置随着钢管长度的增加而上移,逐渐接近于整体现浇桥墩,但二者的破坏模式基本相同。

关键词：装配式混合接头轴压试验桥墩承载力

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装配式钢塔整体吊装安装测量技术

测绘通报 2024年第S1期 295-299页

作者：雷楗中铁大桥局集团第五工程有限公司江西九江332000

珠机城际金海特大桥首次采用多塔钢构体系公铁两用斜拉桥结构,是世界首座公铁同层多塔斜拉桥,也是当时世界上最宽公铁两用斜拉桥。大桥的4座钢塔采用工厂内整体预制再运至现场整体吊装安装施工工艺。本文以金海特大桥钢塔施工测量为例,... 详细信息

珠机城际金海特大桥首次采用多塔钢构体系公铁两用斜拉桥结构,是世界首座公铁同层多塔斜拉桥,也是当时世界上最宽公铁两用斜拉桥。大桥的4座钢塔采用工厂内整体预制再运至现场整体吊装安装施工工艺。本文以金海特大桥钢塔施工测量为例,通过钢塔安装的误差分析、大型钢结构桥塔精确匹配安装技术研究、钢塔竖转监测平台的研发及应用,介绍钢塔施工测量关键技术——装配式钢塔整体吊装安装测量技术。

关键词：装配式钢塔吊装安装测量技术

装配式部分包覆钢-混凝土组合剪力墙受弯承载力计算

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建筑结构 2024年第8期54卷 27-34页

作者：赫约西杨宇焜徐国军蒋路黄亚男浙江绿筑集成科技有限公司上海201199 同济大学土木工程学院上海200092

为研究装配式部分包覆钢-混凝土组合短肢剪力墙的受弯承载力和抗震性能,设计制作了5片短肢剪力墙。通过拟静力试验,分析轴压比、翼缘板厚度、混凝土强度和型钢强度对试件破坏形态、滞回性能、受弯承载力、变形能力、刚度退化和耗能能力... 详细信息

为研究装配式部分包覆钢-混凝土组合短肢剪力墙的受弯承载力和抗震性能,设计制作了5片短肢剪力墙。通过拟静力试验,分析轴压比、翼缘板厚度、混凝土强度和型钢强度对试件破坏形态、滞回性能、受弯承载力、变形能力、刚度退化和耗能能力的影响。试验结果表明:短肢剪力墙表现为典型的压弯破坏;轴压比由0.4增大至0.6,试件的承载力及延性均降低;翼缘板厚度的变化对试件的承载力和延性影响较小;随着混凝土和型钢强度的增大,试件的承载力随之增大;罕见地震作用下,试件表现出良好的抗震性能,提出部分包覆钢-混凝土组合剪力墙受弯承载力计算公式,计算结果与试验值吻合度较高。

关键词：装配式部分包覆钢-混凝土组合剪力墙短肢剪力墙拟静力试验受弯承载力抗震性能

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装配式预应力槽型板抗爆性能研究及工程应用

建筑结构 2024年第10期54卷 20-25,127页

作者：朱晓银薛港赖艳琳曹家豪薛强中铁二十一局集团德盛和置业有限公司西安710061 西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学设计研究总院有限公司西安710055

对装配式预应力槽型板进行抗爆性能试验,再用ABAQUS软件对槽型板试验对比分析,验证了有限元分析结果的准确性。同时利用该有限元软件对足尺截面的槽型板进行模拟,对比分析了静载和动载形式下结构的破坏形式和受力形态,最后介绍装配式预... 详细信息

对装配式预应力槽型板进行抗爆性能试验,再用ABAQUS软件对槽型板试验对比分析,验证了有限元分析结果的准确性。同时利用该有限元软件对足尺截面的槽型板进行模拟,对比分析了静载和动载形式下结构的破坏形式和受力形态,最后介绍装配式预应力槽型板结构的工程应用,结果表明:装配式预应力槽型板在5级人防荷载作用下结构处于完全弹性状态,4级荷载作用下仅出现细小受拉裂纹,塑性变形小,说明混凝土槽型板可以承受4级人防荷载不受破坏。ABAQUS软件对试验模拟准确性高,为结构抗爆性能分析提供了可行的解决方案。装配式预应力槽型板结构在爆炸荷载作用下具有良好延性。装配式预应力槽型板结构符合我国装配式建筑的要求,具有省时、省人工、节能及高质量等优势,有利于在工程中应用及推广。

关键词：装配式预应力槽型板抗爆性能损伤模拟人民防空地下室

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型钢混合连接装配式混凝土剪力墙结构受力机理研究

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建筑钢结构进展 2024年第1期26卷 65-76页

作者：袁玉杰牟凤飞史艳莉王文达兰州理工大学土木工程学院兰州730050

结合钢筋混凝土结构和钢结构的优势,设计一种型钢-螺栓-后浇混凝土装配式剪力墙型钢混合连接。基于ABAQUS有限元软件建立混合连接的剪力墙模型,探究低周往复荷载作用下该混合连接预制剪力墙的受力性能,主要分析模型的破坏形态、受力机... 详细信息

结合钢筋混凝土结构和钢结构的优势,设计一种型钢-螺栓-后浇混凝土装配式剪力墙型钢混合连接。基于ABAQUS有限元软件建立混合连接的剪力墙模型,探究低周往复荷载作用下该混合连接预制剪力墙的受力性能,主要分析模型的破坏形态、受力机制、变形曲线、特征承载力等,并扩展分析了材料强度、轴压比、连接件数量、型钢截面高度等参数对模型受力性能影响。结果表明:装配式剪力墙破坏形态为压弯破坏,破坏时钢连接件仍保持完整,符合“强连接,弱墙肢”的基本设计理念;装配式剪力墙具有较好的承载力、延性和刚度;轴压比对结构承载力影响显著,型钢混合连接间距的增大能有效提升剪力墙延性。建立了型钢混合连接抗剪需求承载力计算模型和公式,并与国内外规范计算值对比分析,公式计算值和BS EN 1992欧洲规范计算值分别与模拟值的误差在15%和20%以内,均可用于型钢混合连接剪力墙竖缝受剪承载力设计参考。

关键词：装配式剪力墙型钢混合连接竖向接缝受力性能有限元分析