新型叠合装配式独立基础及工作性能研究

装配式建筑在新农村建设中得到了广泛应用，为了实现独立基础的一体化装配，本文提出了一种新型叠合装配式独立基础.这种新型基础先由工厂预制带有钢筋槽口的水泥板叠合成一个整体框架，然后安放钢筋并浇筑混凝土而成.为研究其工作性能，使用SolidWorks软件创建叠合装配式独立基础模型，导入ANSYS Workbench进行数值模拟计算，并与传统现浇式独立基础进行了对比分析.研究结果表明，叠合装配式独立基础与传统现浇式独立基础的变形量、等效应力与应变结果相差较小，叠合构件间工作性能良好.     

预制装配式足尺RC锥形独立基础下压变形特性试验研究

由于变电站建筑基础相对尺寸及质量较大,0 m以下基础的模块化装配率较低,为此提出了一种110 kV变电站气体绝缘开关设备(GIS)建筑钢筋混凝土(RC)锥形独立基础,按照装配式要求提出该基础的模块化及装配式方案,并进行装配模块ZK-1和FK-1尺寸、剪力键及配筋设计;同时,开展足尺模块化基础浇筑及装配试验。以装配预应力钢棒的预紧力大小为参数,开展小立柱加载的下压试验,考察装配式基础底板下压变形及装配缝张开变形的变化特点;分析装配用钢棒预紧力大小对下压变形、张开变形及残余变形的影响规律,探讨合理预紧力取值。测试并对比剪力键及剪力槽钢筋应变的发展及变化特点,探讨下压荷载下剪力键及剪力槽的设计要点。结果表明：当下压荷载为380 kN时,预制装配式RC锥形独立基础没有发生任何失效破坏现象,装配剪力键及剪力槽均没有发生破坏现象;装配式基础的装配预紧力为2.00F_t时,可以满足刚度及挠度要求。本文研究成果可为装配式RC锥形独立基础的装配式方案设计、预紧力取值以及剪力键设计提供依据。     

装配式钢-混凝土组合框架动态倒塌性能研究

装配式钢-混凝土组合框架在工程中的应用日益增多,但是目前有关其抗倒塌性能的研究鲜见报道。为了研究装配式钢-混凝土组合框架的动态倒塌性能,文中首先设计了2个缩尺的装配式组合框架子结构试件,对其开展了动态抽柱试验,研究了此类框架结构在不同倒塌荷载工况下的动态倒塌行为,并评估预制混凝土板分段对框架动态倒塌行为的影响;然后,基于试验结果建立了装配式组合框架倒塌荷载等效动力增大系数DIF的计算模型。结果表明：在1倍倒塌荷载(30 kN)和2倍倒塌荷载(60 kN)的作用下,装配式钢-混凝土组合框架子结构的主要损伤为靠近边柱的框架梁端混凝土板的开裂;中柱失效后,剩余子结构仍具有较好的承载能力和整体刚度,在这两种工况下结构不会发生倒塌破坏;在相同倒塌荷载作用下,装配式组合梁框架受到的冲击效应大于现浇混凝土组合梁框架;混凝土板分段预制对组合框架子结构的基本动力特性影响不大,但会导致组合梁端钢梁应变和预制混凝土板中纵向钢筋应变的动力增大系数变大;2个试件失效柱位移动力增大系数介于1.38～1.65之间,在部分情况下应变的动力增大系数大于2.0;基于试验结果建立的装配式组合框架倒塌荷载等效动力增大系数DI...     

模块化多组合GIS装配式基础设计方法与数值分析

针对智能绿色变电站对模块化装配式基础的建设要求,文章设计一种模块化多组合气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)设备装配式箱形基础,该基础由若干模块化基础盒子单元拼装而成,可灵活适用于各种布置GIS设备的建设;考虑材料非线性、基础与土基的共同作用,通过有限元分析程序ABAQUS分析基础的...     

RC框架结构中新型预制装配式楼盖面内变形分析

采用基于反应谱理论的振型分析方法和有限元分析方法对新型预制装配式楼盖进行了空间结构分析,在对比分析的基础上探讨了该新型楼盖的平面内变形特征和合理的抗震设计方法.引入了考虑楼盖实际刚度的串并联多质点系空间振动模型及以其为计算模型的结构抗震设计方法.分析结果表明:新型楼盖连接方式与构造形式能有效地提高预制装配式楼盖结构的整体性,新型楼盖具有较大的面内刚度;新型楼盖在基准设防烈度地震作用下处于弹性工作阶段,可有效防止新型楼盖设计荷载传递路径因楼盖破坏而发生改变;用现行规范设计新型预制装配式楼盖结构存在较大偏差,建议采用考虑楼盖真实刚度的串并联多质点系空间振动模型或修正的串联多质点系振动模型进行结构抗震验算.     

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.     

基础环式风机基础周期荷载损伤特征分析

基础环式风机基础的损伤累积破坏影响风力机系统的安全运行。针对基础环式风机运行过程中基础混凝土损伤问题,以内蒙古某49.5MW风电场为例,利用ABAQUS有限元软件建立风机基础混凝土损伤模型,对比分析了静力荷载工况与周期性荷载工况下基础混凝土损伤变化规律。结果表明：静力荷载工况下,基础主要产生拉伸损伤,受压性能稳定,钢筋骨架未达到极限状态;相较于静力荷载,在周期性荷载作用下,拉伸损伤区域增大3倍,竖向扩展增加3倍,压缩损伤面积扩展2倍,位移量增加1.6倍,钢筋应力增大0.5倍,有助于解释周期性荷载作用下基础的损伤行为。     

高铁双线隧道预制拼装衬砌设计选型

开展高速铁路350km/h双线隧道预制装配式衬砌选型研究,采用有限元计算软件,基于“荷载-结构”模型分析了不同围岩压力条件下整体衬砌内力特征,在此基础上,考虑尽量减少改变原衬砌受力型式,在整体衬砌对应的弯矩小位置处将衬砌结构分为8个部分,分析了III、IV、V级围岩荷载下围岩压力与接头刚度条件下分块拼装结构的受力与变形特征,相对于整体衬砌结构,预制装配式衬砌结构在最大轴力分别增加0.3%、0.3%、0.4%;最大弯矩分别分别增加17.4%、11.7%、1.3%;最大横向位移分别增加175.0%、150.7%、108.6%;最大垂向位移分别增加6.1%、5.3%、2%;装配式衬砌安全系数较整体衬砌安全系数整体略有增加,均满足规范要求,接头刚度对衬砌安选系数影响不大。     

某钢结构游乐设施有限元分析研究

游乐设施设计是否可靠直接关系到游客的生命安全,国内外因游乐设施破坏而导致游客丧生的例子也不少见,因此,对游乐设施进行细致而精确的分析就显得尤为必要。利用通用有限元软件ANSYS对兰州市西部欢乐园TL60跳楼机进行了结构整体分析。利用空间结构分析设计软件MST统计了迎风面杆件表面积的大小,以此较为精确地考虑了塔架结构实际所受风荷载的大小,为其他类似的工程设计提供了参考。针对该塔架结构考虑了六种荷载工况,在每一种荷载工况下对结构的可靠性都进行了评价。经分析,每一种荷载工况下该塔架均能满足《游乐设施安全规范》中关于重要构件安全系数应大于5,一般构件安全系数应大于3.5的要求。     

装配式墩头锚固预制楼板力学性能研究

针对装配式钢结构楼板体系,设计研发了墩头锚固预制楼板及其连接件,并进行了1个墩头锚固预制楼板试件和1个现浇楼板试件的静力加载试验.试验结果表明预制楼板为受弯破坏,主要裂缝出现在钢筋墩头和垫板所在位置;现浇楼板为受弯破坏,主要裂缝出现在钢梁边缘与楼板交界处.分析了两个楼板的竖向荷载-跨中挠度曲线、割线刚度-跨中挠度曲线、整体挠度曲线和荷载应变曲线.钢筋墩头锚固可靠,预制楼板可以传递支座负弯矩,设计时可以按照连接板考虑.将试验结果与理论计算结果进行对比,发现理论计算结果与现浇楼板试验结果拟合较好,预制楼板的开裂荷载和极限荷载较理论值小,建议进行预制楼板设计时考虑一定的折减系数.