装配式结构[1]解析

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装配式建筑的全面解析过程

装配式建筑的全面解析过程

装配式建筑的全面解析过程随着社会经济的发展和人们对于生态环境保护的要求日益增加,装配式建筑作为一种新兴的建筑技术逐渐受到关注。

本文将对装配式建筑的全面解析过程进行探讨,包括定义、特点、应用领域和现状等方面。

一、装配式建筑的定义与特点1. 定义装配式建筑指的是采用工厂化制造方式预制构件(如墙板、楼梯等),然后在施工现场进行组装安装的一种建筑方法。

其过程包括设计、生产制造、运输和安装等阶段。

相比传统施工方式,装配式建筑具有更高效、更灵活和更可持续的特点。

2. 特点(1)工期短:由于构件是在工厂中预制好的,所以只需要在现场进行简单组装安装即可,大大缩短了施工周期;(2)质量可控:在工厂中进行专业化制作,可以通过严格控制每一个构件的质量来确保整体质量稳定;(3)节能环保:由于预制构件利用率高,减少了浪费现象,并且可以循环利用;(4)设计灵活:采用软件辅助设计和生产,能够满足不同用户需求。

二、装配式建筑的应用领域1. 商业建筑商业建筑通常需要较短的工期、灵活的空间布局和统一的外观形象。

装配式建筑可以快速实现商业项目的需求,如购物中心、酒店等,提高了项目进度和施工效率。

2. 住宅建筑近年来,随着房地产市场对于住宅高品质要求的提升,装配式建筑在住宅领域得到广泛应用。

其标准化生产方式使得产品具有更好的质量和一致性,同时经过优化设计也能够满足不同消费者对于个性化要求。

3. 公共设施公共设施如学校、医院等都需要运营时间尽快投放使用。

传统建筑施工周期长,为了满足快速启用的需求,装配式建筑成为了一个理想选择。

而且,公共设施一般具有类似或重复的空间结构,可以享受预制构件的大规模生产带来的经济效益。

三、装配式建筑的现状与挑战1. 现状目前,装配式建筑产业在全球范围内得到了迅速发展。

中国以其巨大市场潜力、政府支持和技术积累成为全球领先国家之一。

欧美等发达国家也在积极推动装配式建筑的应用。

2. 挑战(1)标准化设计:需要进一步完善标准化设计手段和规范,提升产品质量和性能;(2)产业链协同:各环节的协同配合是提高装配式建筑整体效能的关键,需要加强供应商之间的合作;(3)法律法规:相关法律法规对于装配式建筑需进行适当修改和完善,以解决安全、质量、保险等方面的问题;(4)人才培养:加大对于相关专业人才的培养力度,提高IT技术与工程技术的结合水平。

装配式建筑的结构体系与技术要点解析

装配式建筑的结构体系与技术要点解析

装配式建筑的结构体系与技术要点解析装配式建筑是一种把建筑模块化制造,再通过装配的方式进行现场建造的新兴建筑模式。

相比传统施工方式,装配式建筑具有施工周期短、质量可控、环境友好等优势。

在装配式建筑中,结构体系和技术要点起到至关重要的作用。

本文将对装配式建筑的结构体系和技术要点进行详细解析。

一、结构体系装配式建筑的结构体系是整个建筑的骨架,对于建筑的稳定性和安全性具有重要作用。

常见的装配式建筑结构体系包括钢结构体系、混凝土预制体系和木结构体系等。

1. 钢结构体系钢结构体系是装配式建筑中常见的结构形式之一。

其优点包括重量轻、强度高、可塑性好等。

钢结构体系可以通过焊接、螺栓连接等方式进行组装,具有灵活性较强的特点,能够满足不同类型建筑的需求。

2. 混凝土预制体系混凝土预制体系是利用提前在工厂预制好的混凝土构件,再进行装配式组装的一种结构形式。

通过使用模板和预制构件,可以保证混凝土构件的准确性和质量可控性。

混凝土预制体系广泛应用于住宅、商业建筑等领域。

3. 木结构体系木结构体系是利用木材进行构造的一种装配式建筑结构形式。

木结构具有重量轻、施工周期短、环保等特点。

在装配式建筑中,木结构体系常用于轻钢结构和混凝土预制结构的配套使用,能够有效提高建筑的整体质量和安全性。

二、技术要点在装配式建筑的施工过程中,有一些技术要点需要特别注意,保证装配式建筑的质量和稳定性。

1. 制造工艺装配式建筑的制造工艺包括设计、生产和加工等环节。

设计阶段要充分考虑建筑的结构和功能需求,优化设计方案,确保建筑的安全性和使用性。

生产过程中,要严格控制每个构件的尺寸和质量,确保构件之间的连接准确牢固。

加工过程中,要选用先进的加工设备和工艺,提高装配效率和质量。

2. 运输和装配装配式建筑的运输和装配是保证建筑质量的重要环节。

在运输过程中,要确保构件的安全和稳定,避免损坏。

在装配过程中,要按照设计要求和标准进行装配,保证构件之间的连接牢固可靠。

解析装配式建筑系统的结构特点与设计原则

解析装配式建筑系统的结构特点与设计原则

解析装配式建筑系统的结构特点与设计原则装配式建筑系统是一种先进的建筑技术,它通过工厂化生产和模块化设计,将建筑组件在工厂内预制完成,然后在现场进行快速拼装搭建。

这种建筑方式具有许多独特的结构特点与设计原则,本文将对其进行解析。

一、结构特点1.1 工厂化生产:装配式建筑系统采用工厂化生产方式,将建筑组件在合适的环境下进行加工制造。

相比传统施工方式,室内环境更加可控,可以保证产品的质量和精度。

此外,该系统还能减少材料浪费,并降低施工噪音和环境污染。

1.2 模块化设计:装配式建筑系统采用模块化设计原则,将整个建筑分为多个标准化的组件模块。

这些模块具有相对独立的功能和结构,可以根据需要进行灵活组合。

模块化设计使得装配式建筑系统更易于扩展和改造,并且能够满足不同场所和需求的要求。

1.3 标准化制造:为了提高生产效率和产品质量,装配式建筑系统采用标准化制造。

通过设计和生产标准化的构件,可以实现批量生产和规模效应。

同时,标准化制造还能够降低施工成本,并提高项目交付速度。

二、设计原则2.1 结构简单性:装配式建筑系统的设计原则之一是结构简单性。

由于建筑组件在工厂内制造,因此需要确保设计具有良好的可加工性和可装配性。

在设计过程中,应尽量避免复杂的连接方式和结构形式,以便于组件的制造和安装。

2.2 系统可靠性:装配式建筑系统需具备高强度、抗震、隔热等性能要求。

因此,在设计过程中需要考虑不同组件之间的协同作用和力学行为,确保整个系统具有足够的稳定性和抗震能力。

此外,还需将耐久性与维护方便相结合,以延长建筑物的使用寿命。

2.3 灵活适应性:装配式建筑系统更易于改变形态、功能或使用场所。

在设计时应考虑到可能发生的改变,并预留一定的余地以便于后期调整或扩展。

灵活适应性不仅可以满足用户的不同需求,还能够提高建筑物的回收利用率和减少环境影响。

2.4 工业化生产:装配式建筑系统设计的另一个重要原则是工业化生产。

通过标准化组件的设计和制造,可以实现工厂化生产,并提高生产效率和产品质量。

解析装配式建筑中的结构连接方式

解析装配式建筑中的结构连接方式

解析装配式建筑中的结构连接方式一、引言装配式建筑是指将主体结构在工厂内预制好后,通过运输和现场组装的方式进行建造的一种新型建筑方式。

由于其具有施工快速、资源节约、环境友好等优势,正在逐渐受到人们的关注和推崇。

而装配式建筑中的结构连接方式是确保建筑整体安全稳定性的关键。

二、预制混凝土梁柱连接方式1. 螺栓连接螺栓连接是一种常见且简单有效的连接方式。

在装配式建筑中,预制混凝土梁柱通常采用螺栓加固相连。

通过事先预埋螺栓孔,在组装过程中将钢板与螺栓紧密结合,形成坚固的连接。

该方式不仅方便快捷,而且具有较高的承载能力。

2. 焊接连接焊接也是常用于预制混凝土梁柱连接的方法之一。

使用电弧焊接技术,在现场将各个构件进行精确拼装后进行焊接,使其成为一个整体。

这种连接方式具有强度高、刚度好等特点,适用于需要承受大荷载和较高安全性要求的装配式建筑项目。

三、钢结构连接方式1. 高强螺栓连接钢结构中常采用高强螺栓连接,通过事先在工厂进行精准加工后,在现场进行螺栓紧固。

该方式具有节省施工时间、提高施工效率的优势,并且可以方便实现拆卸与重组。

适用于框架结构、屋面结构等装配式建筑项目。

2. 焊接连接钢结构也可通过焊接连接的方式来实现整体稳定。

采用电弧焊接或激光焊接技术,将各个构件进行精确拼装后进行焊接,形成一个整体。

这种连接方式具有强度高、刚度好等特点,适用于需要承受大荷载和较高安全性要求的装配式建筑项目。

四、木结构连接方式1. 传统木结构榫卯连接在装配式木结构建筑中,常使用传统的榫卯连接方式。

将木料经过精细加工,在设计阶段预留对应的榫卯孔,并在现场进行精确组装,形成稳固的连接。

这种连接方式具有传统工艺的独特魅力,能够保持木结构建筑的原汁原味。

2. 现代化金属结构连接随着技术的进步,现代化金属节点连接在装配式木结构中也逐渐得到应用。

通过使用金属节点和螺栓进行连接,可以实现更强的承载能力和抗震性能。

这种连接方式不仅提高了装配速度,同时也使得装配式木结构建筑更加稳定可靠。

装配式结构说明

装配式结构说明

装配式结构说明装配式建筑是指建筑的结构系统由预制构件或模块在工厂加工完成,运输到施工现场后通过可靠的连接方式组装而成的建筑。

这种建筑方式具有高效、环保、质量稳定、施工周期短等优点,是现代建筑领域的重要发展方向。

预制构件的加工和组装需要严格按照设计要求进行,确保构件的质量和尺寸精度。

连接节点的选择和施工也需要根据建筑的结构特点和受力情况来确定,保证结构的稳定性和安全性。

装配式建筑的设计和施工需要采用现代化的设计软件和施工技术,提高设计和施工的精度和效率。

同时,还需要加强预制构件和连接节点的质量控制,确保建筑的质量和安全性。

装配式建筑的发展需要政策支持和市场需求的推动。

政府应该加大对装配式建筑的推广力度,提供相应的政策支持和资金补贴,鼓励企业和个人采用装配式建筑。

同时,市场也需要对装配式建筑的需求进行引导和培育,提高消费者对装配式建筑的认知和接受度。

装配式建筑是一种高效、环保、质量稳定的建筑方式,具有广阔的发展前景。

通过加强设计和施工技术的创新,提高预制构件和连接节点的质量控制,装配式建筑将会在未来的建筑领域发挥更大的作用。

装配式建筑作为一种新兴的建筑方式,正在逐渐改变传统的建筑模式。

与传统的现浇建筑相比,装配式建筑具有明显的优势。

装配式建筑可以实现建筑的标准化和模块化,提高建筑的生产效率。

预制构件在工厂内生产,不受天气等自然条件的影响,有利于保证施工质量和进度。

装配式建筑还可以减少施工现场的噪音、粉尘等污染,有利于环境保护。

然而,装配式建筑也面临一些挑战。

例如,预制构件的运输和安装需要专业的设备和人员,增加了施工成本。

预制构件的连接节点是整个结构的关键部位,其设计和施工需要高度精确,否则会影响整个建筑的安全性和稳定性。

因此,发展装配式建筑需要综合考虑多方面因素。

需要加强预制构件和连接节点的技术研发,提高其质量和安全性。

需要完善相关的政策和标准,规范装配式建筑的设计和施工。

还需要加强市场推广,提高消费者对装配式建筑的认知和接受度。

装配式建筑施工的结构分析与承载性能评估

装配式建筑施工的结构分析与承载性能评估

装配式建筑施工的结构分析与承载性能评估随着现代建筑技术的不断发展,装配式建筑施工作为一种新兴方式受到了广泛关注。

装配式建筑是指在工厂制造完成后,再将构件运输到现场进行快速组装的建筑方式。

相比传统施工方法,装配式建筑具有时间短、质量可控、节约资源等优势。

然而,在实际应用中,我们需要对装配式建筑的结构进行分析和承载性能评估,以确保其安全可靠。

一、装配式建筑的结构分析1. 结构类型分析在进行装配式建筑的结构分析前,首先需要明确其所属的结构类型。

常见的装配式建筑结构类型包括钢结构、混凝土框架和轻钢龙骨等。

根据具体情况选择适当的结构类型,并对各种因素进行综合考虑,包括使用寿命要求、地震加速度设计值等。

2. 结构稳定性分析稳定性是一个非常重要且基本的问题,在任何一种类型的建筑中都需要考虑。

对于装配式建筑来说,装配式构件之间的连接方式对结构稳定性影响较大。

因此,在进行结构分析时,需要充分考虑连接方式的设计和施工质量,以确保结构能够承受各种荷载形式并保持稳定。

3. 结构刚度分析装配式建筑的结构刚度是指其抵抗变形的能力。

在实际应用中,我们需要评估装配式建筑结构在受外部荷载作用下的变形情况,并根据需求进行合理的调整。

通过合适的材料选择和结构设计优化,可以提高装配式建筑的刚度,进而提高其整体性能。

二、承载性能评估1. 荷载标准评估在装配式建筑施工过程中,我们首先需要对其所要承受的荷载进行评估。

这包括静态荷载、动态荷载、温度荷载等多种不同类型的荷载。

根据国家相关标准与规范要求进行评估,确保装配式建筑能够正常使用且满足安全要求。

2. 结构强度评估强度评估是装配式建筑承载性能评估中重要的一部分。

我们需要检验装配式建筑构件和整体结构的抗弯、抗剪、抗压等强度指标是否满足设计要求。

通过实验室测试和数值模拟分析,可以对装配式建筑的结构强度进行评估,并提出相应的改进意见。

3. 结构可靠性评估在进行装配式建筑的承载性能评估时,还需要考虑其可靠性问题。

装配式结构设计原理

装配式结构设计原理

装配式结构设计原理一、引言装配式结构是指在工厂条件下,将建筑构件部分或全部预制成整体构件,然后在现场进行组装安装的一种建筑结构形式。

相比传统的施工方式,装配式结构具有工期短、质量可控、施工工艺简化等优势。

本文将从装配式结构的定义、原理、设计要点和发展趋势等方面进行探讨。

二、装配式结构的定义装配式结构是指各种建筑构件在工厂中进行标准化、规模化的生产制造,并在现场进行装配和安装的建筑结构形式。

其核心思想是将建筑施工过程从施工现场转移到工厂,通过工厂生产的标准化构件实现高效、快速的施工。

三、装配式结构设计原理1. 模块化设计装配式结构设计的关键在于模块化设计。

模块化设计是指将建筑构件划分为具有独立功能的模块,每个模块在工厂中进行生产制造,并标准化设计和加工,以保证构件的互换性和可重复性。

2. 系统化设计装配式结构设计需要进行系统化设计,包括构件设计、系统设计和施工工艺设计等。

构件设计需要考虑不同构件之间的连接方式、尺寸和材料要求等;系统设计需要将构件组织成一个完整的结构系统,确保整体稳定性和安全性;施工工艺设计需要考虑如何将各个构件组装和安装在现场。

3. 标准化设计装配式结构设计需要符合一定的标准化要求。

标准化设计可以提高构件的工厂化生产效率,减少构件的变型和缺陷,提高质量可控性。

此外,标准化设计还能够降低设计和施工难度,提高施工效率。

4. 智能化设计随着科技的进步,装配式结构设计正朝着智能化方向发展。

智能化设计包括使用建模和仿真技术进行设计优化、采用先进的材料和技术、引入可再生能源等。

智能化设计可以进一步提高装配式结构的质量和性能。

四、装配式结构设计要点1. 选取合适的构件材料装配式结构的构件材料需要具备一定的强度、刚度和耐久性,同时还要考虑材料的可加工性和可装配性。

常用的装配式结构构件材料包括钢结构、混凝土结构和木结构等。

2. 设计合理的连接方式装配式结构的连接方式需要具备一定的刚性和可靠性,能够承受外部荷载和内部应力。

装配式建筑的建筑结构分析

装配式建筑的建筑结构分析

装配式建筑的建筑结构分析随着工业化和现代化的进一步发展,装配式建筑在建筑行业日益受到关注。

相比传统施工方式,装配式建筑以其高效、快速、节能等优势越来越受到人们的青睐。

然而,在进行装配式建筑设计时,对于其建筑结构的分析是至关重要的。

本文将对装配式建筑的结构特点以及在设计过程中应注意的问题进行讨论。

一、装配式建筑的结构特点1. 预制件与标准化装配式建筑采用预制件进行组装,这些预制件在工厂内完成制造,并通过标准化的生产流程保证质量。

由于预制件具有标准化特点,可以大幅缩短施工周期,并降低人力成本。

2. 模块化与多功能性装配式建筑采用模块化设计,各个组件可以灵活组合和拆卸,实现多功能性。

这使得装配式建筑能够适应不同场地和空间需求,并且方便后期扩展和改造。

3. 轻量化与可持续性由于加工工艺精细和采用轻质材料,装配式建筑的整体重量相对较轻。

这不仅减少了施工对地基的要求,还降低了建筑物自身的负荷。

同时,装配式建筑可实现资源循环利用,符合可持续发展的理念。

二、装配式建筑设计中的结构分析问题1. 抗震性能装配式建筑需要满足当地地震标准与抗震要求。

在设计过程中,必须考虑结构的整体稳定性和节点连接的刚性。

通过合理的结构设计和加固措施,确保装配式建筑在地震发生时能够保持安全稳定。

2. 火灾安全性装配式建筑在火灾发生时需要具备良好的防火性能,避免燃烧蔓延和毒烟蔓延。

因此,在结构设计中需考虑防火墙、防火门等措施,并使用耐火材料以提高整体的防火安全等级。

3. 声学与隔音效果由于预制件之间可能存在空隙或接缝,装配式建筑可能出现声音传递或共振问题。

在结构设计中,需要考虑隔音材料的使用、预制件之间的连接方式以及合适的隔声结构。

4. 持久性与寿命装配式建筑通过组装形成整体结构,要保持其优良的持久性和寿命,需要对材料进行严格选择和保养。

同时,在装配过程中要注意减少接触腐蚀和变形等可能影响结构稳定性的因素。

5. 结构刚度与变形控制装配式建筑由多个模块组合而成,必须保证整体结构具有足够的刚度和稳定性。

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装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究综述摘要介绍了预制混凝土框架结构抗震研究的最新进展,包括预制混凝土框架预应力拼接节点、后浇整体式节点、全装配式节点的抗震研究和装配式混凝土框架结构抗震研究情况。

总结了装配式混凝土框架结构各类节点的抗震性能,指出了全装配式节点和预制结构整体抗震性能是今后需要进一步研究的内容。

关键词预制混凝土,框架结构,连接节点,抗震性能Summary of Investigation on Seism ic Behavior ofPrecast Concrete Frame StructuresAbstract The progress of investigations on seismic behavior of precast concrete frame structures including the investigations on emulation monolithic connections, joint precast connections and the global precast frame structures is introduced. A summary of seismic behavior of different connections is presented and it is suggested that the seismic behavior of jointed precast connections and global precast structures should be paid more attention in the future reseach.Keywords precast concrete, frame structure, connection joint, seismic behavior0.引言装配式钢筋混凝土结构是我国建筑结构发展的重要方向之一,它有利于我国建筑工业化的发展,提高生产效率节约能源,发展绿色环保建筑,并且有利于提高和保证建筑工程质量。

与现浇施工工法相比,装配式RC结构有利于绿色施工,因为装配式施工更能符合绿色施工的节地、节能、节材、节水和环境保护等要求,降低对环境的负面影响,包括降低噪音、防止扬尘、减少环境污染、清洁运输、减少场地干扰、节约水、电、材料等资源和能源,遵循可持续发展的原则。

而且,装配式结构可以连续地按顺序完成工程的多个或全部工序,从而减少进场的工程机械种类和数量,消除工序衔接的停闲时间,实现立体交叉作业,减少施工人员,从而提高工效、降低物料消耗、减少环境污染,为绿色施工提供保障。

另外,装配式结构在较大程度上减少建筑垃圾(约占城市垃圾总量的30%―40%),如废钢筋、废铁丝、废竹木材、废弃混凝土等。

国内外学者对装配式RC结构做了大量的研究工作,并开发了多种装配式结构形式,如无粘结预应力装配式框架、混合连接装配式混凝土框架、预制结构钢纤维高强混凝土框架、装配整体式钢骨混凝土框架等。

但目前,由于我国对预制混凝土结构抗震性能认识不足,导致预制混凝土结构的研究和工程应用与国外先进水平相比还有明显差距,预制混凝土结构在地震区的应用受到限制,因此我国迫切需要展开对预制混凝土结构抗震性能的系统研究。

1. 装配式混凝土框架结构节点抗震性能研究按照美国NEHRP(National Earthquake Haz-ardsReduction Program)2000规范[1],预制混凝土框架连接可以分为等效现浇连接和装配式连接,等效现浇连接要求达到或超过现浇混凝土连接的抗震性能,装配式连接和现浇混凝土连接力学性能不同,NEHRP 另行给出抗震规定。

常用的等效现浇节点有后浇整体式和预应力拼接式,常用的装配式节点有焊接节点和螺栓连接节点。

1.1等效现浇节点1.12无黏结预应力筋拼接节点加利福尼亚大学Priestley 对部分黏结预应力拼接节点进行了理论研究[2],他指出由于预应力筋在节点内和节点两边一定范围内不与混凝土发生黏结,因此在节点产生较大变形时预应力筋仍可保持弹性。

这种节点在大变形后强度和刚度的衰减及残余变形都较小,节点复原能力强;由于预应力的夹持约束作用,对节点区抗剪有利,可以减少节点区箍筋用量。

Priestley 进行了8个无黏结预应力梁柱节点的低周反复加载试验。

试验表明:节点最大层间变形可达2.8%~4%,残余变形约为最大层间变形的2.2%;大变形时,由于梁柱界面处混凝土的塑性发展使节点刚度有所下降,但节点只有轻微损坏。

与现浇混凝土节点相比,预制混凝土无黏结预应力拼接节点耗能较小,损伤、强度损失和残余变形也较小。

1.2黏结预应力筋拼接节点2004年合肥工业大学柳柄康等进行了两榀预压装配式预应力混凝土框架梁柱组合体的低周反复加载试验[3],试件尺寸和配筋如图1。

试验表明:由于牛腿的存在,反向加载时存在掀起效应,正截面受弯承载力应予以折减,梁端剪力摩擦作用能够抵抗梁端剪力;预应力的作用使得试件有很强的变形恢复能力,有利于震后修复。

2005年北京工业大学进行了6个混合连接装配混凝土框架内节点试件在低周反复荷载下的加载试验[4],试件尺寸及配筋图如图2。

试验表明:混合连接装配混凝土框架节点的耗能力与整体现浇混凝土节点相当,而其延性和变形恢复能力则优于整体现浇混凝土节点,其综合抗震性能优于整体现浇混凝土节点。

图1 试件尺寸及配筋1.3 后浇整体式节点1998年,V asconez 进行了13个预制混凝土节点的反复加载试验[5],这些节点包括9个钢纤维混凝土节点、1个聚乙烯醇纤维混凝土节点和3个普通混凝土节点。

试验结果表明:钢纤维比聚乙烯醇纤维对改善节点性能更为有效;采用后浇钢纤维混凝土可以提高钢筋与混凝土的黏结强度,有助于提高节点延性、推迟破坏发生,同时还可以提高节点抗剪强度;与普通后浇节点相比,钢纤维混凝土节点的强度、耗能和变形能力分别增加约30%,35%,65%;使用3%体积含量的钢纤维混凝土可以使节点区箍筋用量减少50%,并获得更好的抗震性能。

2004年,同济大学赵斌等对高强混凝土后浇整体式梁柱组合件和高强钢纤维混凝土后浇整体式梁柱组合件在低周反复荷载作用下进行试验研究[6],试验表明:预制高强混凝土结构后浇整体式梁柱组合件与现浇高强混凝土结构梁柱组合件具有相同的抗震能力,采用高强钢纤维混凝土浇筑预制混凝土结构后浇节点,可以减小节点区域箍筋用量,改善节点承载性能。

2. 装配式连接节点2.1 螺栓连接节点2004年,同济大学赵斌等采用足尺模型对比试验方法对现浇高强混凝土梁柱组合件、预制混凝土结构高强混凝土后浇整体式梁柱组合件和高强预制混凝土结构全装配式梁柱组合件在低周反复荷载作用下的试验研究[7],全装配式节点示意图如图3及4个试件的滞回曲线如图4。

试验表明:全装配式半刚性节点预制混凝土梁柱组合件由于其短梁接头的加强作用,其承载力随加载位移的增加持续增大,相同的极限加载位移,其极限承载力大于现浇高强混凝土梁柱组合件和预制混凝土结构后浇整体式梁柱组合件,但由其滞回曲线可以看出它的耗能指标总体小于现浇高强混凝土梁柱组合件和预制混凝土结构后浇整体式梁柱组合件,建议采取必要措施,增加全装配式半刚性节点的耗能能力。

图2 试件尺寸及配筋3. 装配式框架结构的整体性能研究2005年,合肥工业大学柳柄康等对两榀两跨预压装配式预应力混凝土框架进行低周反复荷载作用下的试验研究[8],框架尺寸和配筋见图5。

试验表明:仅依赖预应力筋抗弯的梁端截面,滞回曲线较为丰满,具有良好的耗能能力;曲率延性系数达4时,截面承载力无明显降低,可满足弯矩调幅要求;卸载后残余变形较小,截面屈服后仍具有变形恢复能力;对称和反对称两种加载方式对跨中和梁端受力性能和延性无明显影响,仅对中柱节点核心区受力状态产生较大影响。

图4 试件P-△滞回曲线图3 全装配式节点示意图2009年,北京工业大学韩建强等对一榀预应力装配式框架KJ2进行水平低周反复荷载作用下的试验[9],为了保证KJ2梁端混凝土约束较好,对其框架梁端2倍梁高范围进行碳纤维布加固,并在梁的两端均增设直径为4mm 的螺旋箍筋约束端部混凝土,提高装配框架梁两端混凝土的局部抗压强度,制作完后的框架如图6所示。

试验表明:与现浇混凝土框架相比,预应力装配式框架的耗能能力要稍低于现浇框架,而其延性和变形恢复能力则优于现浇混凝土框架。

2005年,同济大学吕西林等对一个单层、单跨、三榀、采用橡胶垫螺栓连接梁柱节点的装配式预制混凝土框架结构1/2缩尺模型进行拟动力试验[10],梁柱、梁板节点详图如图7。

试验表明:此类装配式预制混凝土框架结构具有较好的抗震性能;采用橡胶垫螺栓连接的梁柱节点在试验中工作状态良好,而采用焊接连接的板梁节点在试验中破坏严重;屋面板与梁的焊接节点是此类结构的抗震薄弱环节。

图6 试件尺寸及配筋图5 框架尺寸及配筋4. 结语(1)预制混凝土框架结构节点可以分为等效现浇节点和装配式节点,等效现浇节点要求抗震性能达到或超过现浇节点,采用等效现浇节点的结构可以按照现浇混凝土结构抗震要求设计,装配式节点抗震性能不同于现浇节点,采用装配式节点结构抗震要求需专门研究规定。

(2)常用的等效现浇节点有后浇整体节点和预应力拼接节点,对这类节点的研究较为成熟,后浇整体节点具有与现浇节点相同的力学性能和抗震能力;预应力拼接节点的特点是刚度、强度衰减小,节点残余变形小,耗能较差。

(3)常用的装配节点有焊接连接节点和螺栓连接节点,装配节点力学性能受具体构造影响很大,过去进行的研究也较少,一般说,焊接节点整体性好,强度、耗能、延性等方面均可达到现浇节点水平;螺栓连接节点刚度弱,变形能力大,整体性较差。

(4)装配式节点的力学特性对结构整体抗震性能有较大影响,这方面的研究目前还较少,今后应加强各类装配节点力学性能的试验研究和柔性节点对结构整体抗震性能影响的研究。

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