预制装配式结构节点连接方式的研究现状

预制装配式结构是实现建筑工业化的一种重要方式,以其施工速度快,经济效益高等优点得到了飞速发展。本文介绍了国内外预制装配式结构节点研究现状,总结了预制装配式结构连接方式的分类,介绍了预制框架结构连接方式,预制剪力墙结构连接方式,探讨了预制装配式节点值得研究的问题和未来发展方向。     

住宅楼盖结构形式的发展

分析了传统预制装配式楼盖以及近期现浇楼盖特点，提出发展高效预应力预制装配式或半预制半现浇叠合式楼盖是未来发展的趋势。     

预制装配式混凝土建筑的结构体系和生产方式

正引言为解决建筑业对环境、资源的影响,低碳、节能、绿色、生态和可持续发展等理念广泛应用于建筑中,许多国家通过建立定量的评价体系来降低能源资源消耗,提高对环境的要求[1]。因为主体结构在高层建筑的建造中占据主要部分,主体结构的资源和环境要求更加重要[2]。从各种有利于主体结构建造中降低能源资源消耗和保护环境的技术来考察,采用预制装配式结构是一种改变建造方式的技术途径[3]。预制装配式混凝土不仅有环境效益,而且具有经济优势[4],随着劳动力资源的短缺、交通拥挤等社会问题的日益严重,预制混凝土结构成为一个很好的选择[5]。考虑我国建筑业仍处于劳动密集型产业阶段,经济增长方式属于粗放型增长[6],发展建筑标准件、推进施工机械化、提高建筑质量是建筑业科技发展的主要任务[7]。因为预制装配式混凝土结构具有可以转变建设模式、提高效率、保证质量及有利于管理等特点,所以国务院2013年1月1日《绿色建筑行动方案》中明确要求推广预制装配式混凝土建筑体系,加快发展预制装配技术。     

BIM技术在预制装配式结构中的应用

预制装配式结构是建筑部件化、建筑工业化和产业化,同时是绿色、环保、低碳、节能型建筑。但是当前预制装配式结构在应用上存在构件的精度控制、设计、生产和施工无缝衔接、施工过程精细化管理、专业能力等方面的难度。针对这些难题,可以通过BIM技术建立标准化构件模型,提高预制装配结构精度;同时基于BIM云数据互联网平台的数据共享,实现设计生产和施工无缝对接;利用BIM可视化、三维交底技术和质量跟踪技术,提高施工过程的精细化管理;利用BIM实现生产施工过程模拟,提供可视化图纸,增强施工技术的保障。因而利用BIM技术可达到标准化施工,提高工程质量,实现建筑工业化、工期可控性和造价节约性的效果。     

混凝土装配式结构住宅的爆破拆除

有别于＂现浇混凝土施工方法＂,＂装配式结构＂是将建筑物的主要构件,如柱子、梁、墙板、楼板等,在工厂（或现场）预制后,再吊装建成的建筑施工方法。它广泛用于工业建筑的钢结构、钢筋混凝土结构施工。大部份民用建筑都不采用＂装配式结构＂施工方法。本文介绍的是复杂环境下,极其少见的混凝土装配式结构住宅的爆破拆除。     

基于DEA的装配式建筑环境绩效评价研究

装配式建筑具有工厂预制、现场拼装的特性,具有建造周期短、环境友好等特点,但是其建筑成本相较于现浇结构普遍较高。优秀的装配式建筑建造方案应以较少的建筑成本取得更高的环境效益指标,为此,本文基于DEA计算方法,收集了某建筑单层混凝土框架结构的现浇设计方案及装配式设计方案的经济效益及环境效益指标,评价了采用不同装配式建造方法的建筑环境绩效。为保障模型的可靠性,本文收集了其他装配式工程的相关数据,进一步扩充了模型数据,研究结果表明该方法可以有效地评价不同建造方案的环境绩效。     

论建筑工业化的经济效益

正随着我国建筑工业化发展,预制装配式钢筋砼剪力墙结构建筑在全国多个省市试点建设,在北京、上海、南京、沈阳、合肥等地的保障房建设中,显示了预制装配式钢筋砼剪力墙技术的优势。近年来,各地政府陆续出台了推动建筑工业化的扶持政策和补贴措施,但由于标准规范缺失,缺乏统一的计价办法,施工企业普遍提出装配式建筑成本增加15%~20%的诉求。为推动建筑工业化工作,应尽快采取有效措施,解决装配式建筑造价计取依据问题。     

预制钢管混凝土核心区-梁端耗能装配式框架节点滞回试验

装配式结构中预制框架梁与框架柱连接的可靠性尤为重要,是研究的热点。笔者提出一种预制装配式框架连接节点,该节点核心区采用预制钢管约束钢纤维自密实混凝土的形式,预制混凝土梁外伸钢筋与贯穿预制节点核心区的钢组件焊接连接、然后在梁端局部现浇钢纤维自密实混凝土实现预制混凝土梁与预制核心区的连接。为验证其可靠性,设计了1个装配式框架节点和1个对比的现浇框架节点进行滞回性能试验研究,对比分析了2种节点在延性、强度和刚度退化、耗能能力、梁端塑性铰区域弯矩-曲率等方面的差异。试验结果表明：所设计的2个试件均发生梁端塑性铰破坏,但贯穿装配式节点核心区的钢组件、外包钢管及柱钢筋均未屈服、核心区外包钢管也未发鼓曲;此外,该装配式框架节点的延性、耗能能力、承载力等指标均略高于现浇框架节点,说明该装配式框架节点能达到等同现浇的水平。     

像搭积木一样造房子?建筑工业化可使之成真

正在2016年初,《中共中央、国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》的新政横空出世,一个重要内容映入人们眼帘——推广装配式建筑。简而言之,便是要发展新型建造方式,大力推广装配式建筑。力争在10年左右的时间里,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。目前,建筑工业化已经成为世界范围内建筑产业的新潮流。最早提出"预制装配式混凝土结构(PC构件)"装配式建筑的是     

工业化建筑建造成本影响因素探析

我国人口的老龄化,使得劳动力数量下降,导致劳动力成本上升,所以能够提高劳动生产率的建筑工业化成为必然趋势.目前建筑工业化的成本居高不下,导致大多数建筑企业不敢涉足,阻碍了建筑工业化的推行及普及.本文以建筑工业化中的预制装配式建筑为例,对装配式建筑成本与现浇式建筑成本的不同点进行分析,并提出相应控制成本的对策.     

预制装配式建筑结构体系与设计

预制装配式建筑在我国正受到业界的极大关注,政府出台了相关的政策,设计标准也已颁布,但结构工程师对相关的设计概念缺乏了解,阻碍了预制装配式建筑的发展.为此,在我国已有研究基础之上,结合现行标准对预制装配式建筑的结构体系做了系统阐述,提出将其按节点型式划分为(干式)铰接结构、(湿式)刚接结构、柔性连接结构和混合连接结构4大类;对各种结构体系的力学性能、抗震性能和经济性能做了比较研究,建议优先采用有明显优势的(干式)铰接结构和混合连接结构;依据JGJ1-2014《装配式混凝土结构技术规程》对预制装配式建筑的结构设计方法做了研究和讨论,提出了新的设计思想,也针对混合连接结构提出了设计方法.     

装配式建筑单元设计及其结构试验研究

针对装配式建筑体系中剪力墙在施工方面存在的困难,设计了一种由梁和上、下半墙组成的半体剪力墙单元,为了研究其结构抗震性能,文中对2个现浇剪力墙和1个预制装配式剪力墙进行了低周反复荷载试验,分别研究了预制装配式剪力墙与现浇剪力墙的破坏形态、滞回曲线以及承载能力。试验结果表明:施工缝位置对结构的影响更大,半体剪力墙通过合理的连接方式能够满足建筑与结构的要求。     

整体预制装配式结构设计与实践

我国经济的高速发展推动了建筑行业的发展步伐,国内外相关部门对装配式建筑的结构设计与实践产生了浓厚的兴趣,整体预制装配式结构已经成为建筑行业发展的必然趋势。为此提出整体预制装配式结构设计与实现进行研究,从预制装配式框架结构体系的设计,预制装配式剪刀墙结构体系的设计,预制装配式建筑立面设计以及预制装配式建筑平面设计四个方面对整体预制装配式结构进行设计。实验证明新型整体预制装配式结构的优势,为整体预制装配式建筑施工提供借鉴。     

整体预应力装配式板柱施工技术探讨

整体预应力装配式板柱结构,是通过对整个楼层施加预应力的方法将预制的板、柱构件拼装成整体的建筑结构体系.结构整体性好,水平楼层刚度大,可有效地传递地震力,且板柱间形成柔性摩擦节点,具有较好的受力和变形恢复能力,因而显示出良好的抗震性能,工料消耗较少,技术经济指标较好.本文总结了整体预应力装配式板柱的施工方法.     

预制装配式圆竹结构房屋的试验与应用

选用我国丰富的毛竹作为结构材料,对圆竹的主要物理力学指标进行了试验与分析.研究结果表明,圆竹的基本力学指标高于TC13级针叶木材,可以作为结构材料使用.设计了几种圆竹构件和结构的金属连接件,基本实现了圆竹构件加工的标准化和施工的预制化.设计了基于墙板模数的圆竹墙体单元,并对2片墙体进行了抗侧力试验,圆竹墙体的抗侧力性能与U型连接件密切相关,抗侧向能力约为同类型轻型木结构墙体的65%.进行了3个圆竹屋架的静载试验,结果表明屋架的极限承载力由变形控制,平均值为12.3kN.根据试验结果和木结构设计规范,设计和建造了一个约50m2的预制装配式圆竹房屋示范建筑,验证了该技术的可行性和适用性.示范建筑已使用3年多,目前状况良好.     

预制混凝土梁柱节点试验及框架受力性能分析

提出了一种预制装配式混凝土梁柱节点采用I字型钢连接的节点方式,并进行了该节点在低周反复荷载作用下的试验.针对型钢连接的特征,提出了一种简化的等效十字连接方式用以模拟该节点.结合试验结果以及二维空间撒点,进行了简化节点的等效混凝土弹性模量以及钢筋屈服强度等关键参数的识别,从而可通过数值分析获得预制装配式节点的滞回曲线.根据预制装配式节点的连接方式形成框架结构,同时根据梁柱的配筋形成了现浇框架结构,采用Pushover分析了2种框架的承载力和刚度.利用简化的节点数值模拟滞回曲线进行了预制装配式框架结构在地震动作用下结构整体的受力非线性全过程分析.试验结果表明,该连接方式滞回环较饱满,节点抗震性能良好;数值分析结果表明采用型钢连接节点的预制装配式框架结构与同样梁柱配筋的现浇结构相比承载力和刚度有所提高,此装配式框架结构可满足我国抗震规范对于框架结构在弹性以及弹塑性阶段侧移限值的要求.     

装配式型钢混凝土叠合框架梁连接节点构造设置与安全分析

住房和城乡建设部印发《“十四五”建筑业发展规划》提出大力发展装配式建筑、推动生产和施工智能化升级的主要任务。而国内目前采用的预制叠合框架梁存在着跨度大自重大吊装成本高、预制梁柱节点位置易发生钢筋碰撞吊装定位难度大等问题,限制了装配式建筑结构的发展。结合实际工程项目,提出一种新型的装配式型钢混凝土叠合框架梁,并对该叠合梁的构造设置、连接方式及安全性进行分析,从而为装配式框架结构、框架—剪力墙结构等装配式建筑中框架梁的深化设计提供一种新的拆分方案。     

带边框预制装配式剪力墙关键技术研究进展

预制装配式剪力墙结构是实现住宅产业化及建筑节能减排的重要途径.从国家住宅产业化的发展、预制剪力墙整体及构件受力性能、带边框剪力墙的抗震性能、钢筋和钢管灌浆套筒连接技术、考虑加载速率影响的剪力墙抗震研究五个方面对剪力墙的受力性能、破坏机理、变形能力等方面进行综述.通过分析指出,将边框(钢管混凝土、型钢等约束端柱)引入预制装配式剪力墙中可以有效改善传统单一的抗震防线,利用约束端柱和剪力墙形成多道防线提高结构整体抗震性能.因此,对带边框预制装配式剪力墙的承栽能力、变形性能、破坏模式等问题需要进行深入研究.     

预制装配式建筑生产成本影响因素分析

现阶段预制装配式建筑建造成本较高,限制了其在国内的推广应用,运用影响系数分析法对限制预制装配式建筑的生产成本影响因素进行分析,研究表明:形成规模经济、采用先进施工工法有助于降低装配式建筑生产成本,可为其推广应用提供参考.     

基于ABAQUS的预制装配式框架结构新型梁柱节点研究

针对预制装配式框架结构,提出一种新型梁柱节点连接方式。采用非线性有限元分析软件ABAQUS建立现浇与新型梁柱节点对比模型,混凝土采用塑性损伤模型、钢筋采用双折线模型,通过混合位移加载方式模拟节点在低周反复荷载作用下的抗震性能。结果表明:新型梁柱节点与现浇节点具有相似耗能能力、破坏机理和破坏形态,且新型梁柱节点承载能力明显优于现浇节点。因此新型梁柱节点的抗震性能更优,可应用到预制装配式框架结构中。