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。     

预制式水泥混凝土路面研究现状及发展趋势

水泥混凝土路面具有强度高,耐久性好的特点,适用于高寒高海拔等特殊地区,但其施工时受现场气温和施工工艺影响较大且养生时间长.预制式水泥混凝土路面具有工厂化生产、施工便捷等优点,可适用于对特殊地区路面病害进行快速修复,也可用于解决传统水泥混凝土路面施工的相关问题.主要阐述了预制式水泥混凝土路面的研究和应用现状,分别从设计和施工两个角度对4种应用形式:混凝土预制块、预制板块拼接修复、连续装配式水泥混凝土路面、预应力装配式水泥混凝土路面进行分析总结,系统归纳了现有预制式路面的结构和工艺特点,最后对现有技术进行评价与展望.     

装配式高层混凝土住宅设计质量管理策略

为提高装配式高层混凝土住宅设计质量管理水平,采用并行工程技术,通过分析装配式住宅的设计流程特征和设计目标,从构建并行设计过程、基于信息化管理的协同工作环境和设计质量管理流程角度,建立了基于并行工程的装配式高层混凝土住宅设计质量管理体系.在此基础上,结合具体工程,针对结构选型与预制率拆解、预制装配影响下的建筑设计以及预制构件深化设计等质量管理点,对高层混凝土住宅设计质量管理开展了应用研究.为工业化装配式高层住宅的设计质量管理提供了理论依据和实践指导.     

装配式混凝土预制件在基建配网中的应用分析

随着经济的不断发展,国家实力的增加,各项基础设施也在不断完善,各种先进的技术也被迅速开发出来,促进基础设施铺设速度和质量的提高。目前,我国国家电网架设的需求正在不断增加,但是电网线路铺设的速度明显不足,迫切需要提高,由此装配式混凝土结构的电网铺设技术应运而生。装配式混凝土结构以箱式变电站预制为设计基础,推动传统构造技术从造价、工期、质量等方面实现全面升级,具体分析出传统的构造技术存在的问题,推动装配式混凝土预制结构的广泛应用。     

浅谈装配式预制混凝土检查井在广州排水工程中的应用和推广

本文就装配式预制混凝土检查井在广州排水工程中的应用的过程解决的一些技术问题进行了详细的阐述,并对其经济成本进行分析,结合各个方面,提出装配式预制混凝土检查井适合在广州市排水工程中应用和推广。     

预制装配式部分钢骨混凝土框架梁柱中节点抗震性能试验研究

预制装配式混凝土结构的节点连接方式是目前解决该技术推广的重点问题.提出了预制装配式部分钢骨混凝土框架结构的概念,即把钢筋混凝土框架结构分解成柱预制构件和梁预制构件两个部分,只在构件连接区和梁柱核心区设置钢骨,钢骨在混凝土构件中不连续,连接区为无筋钢骨混凝土.开展了3个预制装配式部分钢骨混凝土框架中节点试件的低周往复试验,并与两个相同工况的钢筋混凝土框架中节点试件进行了对比.对2种形式5个试件的破坏规律、滞回曲线、承载能力、刚度退化及延性进行了分析,发现预制装配式部分钢骨混凝土试件的承载力是相同配筋的钢筋混凝土试件的3倍,承载力及刚度退化缓慢,延性和耗能能力较好,说明装配式连接节点的设计可靠、抗震性能好,符合强节点、弱构件的抗震设计理念,可用于预制装配式混凝土框架结构的现场装配施工.     

装配式桥梁预制混凝土桥面板安装施工工艺

济祁高速公路淮合段寿县淮河特大桥引桥工程采用装配式钢‐混凝土组合桥梁结构。桥墩、桥面板、钢板梁均采用工厂预制,现场拼装工艺。大规模应用了预制装配式技术,使桥梁构件工厂化、标准化和模数化。预制桥面板吊装就位后,桥面板外伸钢筋与钢板梁上焊接剪力钉绑扎形成钢筋网,通过现浇混凝土湿接缝连成一体,保证了连接质量,提升了桥梁的整体性能。形成的装配式桥梁预制混凝土桥面板安装施工方法,为今后类似的桥梁施工提供了可以借鉴的方法。     

公路工程建设中预制装配式桥梁的应用分析

文章对预制装配式桥梁施工的具体技术展开讨论,分析预制装配式桥梁在公路建设领域的具体应用价值.预制装配式桥梁的上下两部分结构都使用到了预制桩预应力装配技术,然后再经过分段预制和一系列的工艺后,形成桥梁的墩柱等主体结构.通过对公路工程建设过程中预制装配式桥梁的应用进行分析,希望为日后的公路建设提供参考意见.     

预制装配式框架结构梁柱节点力学性能试验研究

相比钢筋混凝土结构,钢骨混凝土结构因承载力较高和延性较好等诸多优点而应用广泛.以往的研究多数集中于整体式钢骨混凝土框架节点,有关采用钢板对焊拼接形式的预制装配式钢骨混凝土框架节点的研究相对较少.基于以上考虑,设计了两个预制装配式钢骨混凝土框架节点组合体和一个钢筋混凝土框架节点组合体,进行了柱向轴力恒定的拟静力加载试验.对节点组合体的破坏形态、延性、承载力退化、刚度退化和耗能能力作了详细论述.结果表明,轴压比对预制装配式钢骨混凝土框架节点的破坏形态无本质影响;相对钢筋混凝土框架节点,预制装配式钢骨混凝土框架节点具有较高的承载力和较好的延性;预制装配式钢骨混凝土框架节点的塑性变形能力强,具有较好的耗能能力;随轴压比的增大,预制装配式钢骨混凝土框架节点组合体的刚度退化和承载力退化速度提高,延性系数和耗能能力减小;梁连接区和节点核心区的应变随轴压比的增大而减小;框架梁连接区和节点核心区的钢骨和钢筋均未屈服,钢板对焊拼接的连接方式可行.     

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.     

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。     

基于结构方程模型的装配式混凝土建筑增量成本控制研究

装配式建筑增量成本是制约装配式建筑发展的关键因素.为有效实现装配式建筑的推广,以装配式混凝土建筑增量成本为研究对象,从混凝土预制(precast concrete,PC)构件的设计、生产、运输和安装4个方面出发,通过文献研究法筛选出影响装配式混凝土建筑增量成本的14个因素;发放调查问卷,用收集到的有效数据构建结构方程模型(structural equation model,SEM),并对装配式混凝土建筑增量成本的影响因素进行评价分析;针对关键影响因素提出控制增量成本的措施.研究结果表明:装配式混凝土建筑增量成本受信息化技术、PC构件生产规模、PC构件装载方案、施工工艺水平的影响较为显著.     

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.     

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。     

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。     

兰州市装配式混凝土预制部品部件市场预测分析研究

在对兰州市及周边地区装配式混凝土预制部品部件生产企业调研的基础上,根据兰州市近五年来的房地产开发施工、竣工情况和装配式建筑的发展指标,结合单位建筑面积混凝土工程量、装配率、现有装配式混凝土部品部件生产企业布局等因素,对兰州市2020～2025年装配式混凝土预制部品部件供给量进行市场预测分析研究,研究结果可为兰州市建筑相关产业发展装配式混凝土建筑提供一定的参考和借鉴。     

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。     

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.     

干节点PPC连续梁力学性能试验及有限元研究

目的研究预制装配式混凝土连续梁的力学性能,探索连续梁新型节点力学性能.方法设计并制作了4根混凝土连续梁,4根连续梁均采用分段预制,分别由预埋钢板+钢盖板焊接和预埋钢板+钢盖板螺栓的干式连接方式连接而成.通过对连续梁每跨进行三分点静载试验,得到试验梁承载力、裂缝分布和变形等实验数据.基于实测数据,利用ABAQUS建立了21根装配式连续梁的有限元模型并对其塑性性能进行了分析.结果结果表明:在配筋条件相同的情况下,预埋钢板+钢盖板焊接节点试验梁比预埋钢板+钢盖板螺栓节点试验梁的承载力高,并且节点连接方式对预制装配式混凝土连续梁的受弯破坏形态没有影响;采用无粘结预应力配筋的试验梁,可显著改善预制装配式混凝土连续梁的受力性能.由有限元分析结果可知:在相同配筋情况下,预制装配式预应力混凝土连续梁的弯矩调幅系数小于整浇预应力混凝土连续梁;预埋钢板+钢盖板焊接节点连接的装配式预应力混凝土连续梁的弯矩调幅系数比预埋钢板+钢盖板螺栓节点连接的装配式预应力混凝土连续梁略小.结论干节点预制预应力混凝土连续梁有良好的力学性能,能够满足承载力与节点塑性性能要求.     

外壳预制核心现浇装配式T型节点抗爆性研究

目的研究外壳预制核心现浇装配式结构体系在爆炸环境下的变形及力学性能,分析其在爆炸情况下的可靠性.方法建立了相同配筋率的整体现浇和外壳预制核心现浇T型节点有限元模型,进行相同爆炸荷载下的节点结构数值模拟及损害特征程度分析.结果两种不同施工工艺的T型节点钢筋应力和位移变化基本一致;新型T节点预制外壳提升了对核心混凝土的保护作用,与现浇T节点相比其损坏情况较弱;爆炸冲击波对新型T节点虽也造成了局部破坏,但未出现大面积混凝土碎裂.结论外壳预制核心现浇装配式结构具有良好的整体性和抗爆性.