以下是土木毕设网小编为大家搜集整理的有关钢框架结构建筑的毕业设计文献阅读汇总,供大家参考和借鉴!
参考文献一
[1] 秦昌安,张国伟,宋金成,王晨,周洲,熊梓言. 大型建筑设备结构耦合效应的振动台试验研究[J].实验技术与管理,
摘要:为研究建筑中设备与建筑结构的相互作用,该文基于设备Benchmark钢框架缩尺模型开展了振动台试验。文章以水冷机原型为例,采用解耦重构方法将设备系统分为质量特征部分和刚度特征部分,分析了不同质量和刚度下设备的频率,以及设备频率对耦合体系振型和动力响应的影响。试验结果表明随着设备频率的降低,建筑结构的一阶振型由平动向静止转变,而设备由静止向平动转变。耦合效应使得建筑结构的响应曲线更加尖锐,提升了振动剧烈持时区的加速度峰值,降低了位移峰值,而设备的加速度响应呈现出了相反的演变规律。该研究成果可为设备结构耦合体系的抗震设计提供理论支撑。
[2]陈志恒. 研究装配式钢框架结构关键施工技术的应用[J].陶瓷,2025,(01):234236.
摘要:笔者以装配式钢框架结构施工为研究对象进行分析,装配式钢框架结构是一种新型的建筑结构,具有较强的抗震性能,并且具有较好的使用寿命,因此得到了广泛的应用。基于此,笔者结合某装配式建筑工程案例,提出装配式钢框架结构的关键施工技术要点,主要包含钢柱施工、叠合板施工等方面,并其对具体施工中的一些注意事项进行阐述,顺利完成本次装配式建筑施工任务,希望可以为相关工程人员提供一定的参考和借鉴。
[3]苏岸. 超高层建筑Q460钢框架栓焊梁柱节点抗震设计[J].有色金属设计,2024,51(04):7578.
摘要:为控制在地震作用下梁柱节点的位移,提高节点抗震性能,以Q460钢框架栓焊梁柱节点为研究对象,对其抗震设计进行深入的设计与研究。根据工程需求,选用狗骨式抗震节点作为超高层建筑栓焊梁柱的主要节点形式;在梁柱节点处增加一块钢板,进行Q460钢框架栓焊梁柱节点加盖板与加腋处理;对梁柱螺栓的排列方式进行设计,计算两排螺栓间的最大间距;规划节点螺栓所在区域的焊接工艺,完成阶段抗震设计。实验结果表明:提出的抗震设计方法在实际应用中的效果良好,规范使用该方法进行节点抗震设计,可以提高节能的刚度,以此种方式,降低在外部环境因素影响条件下节点的位移。
[4] 侯鸿杰,陈志华,王秀丽. 冷弯薄壁型钢混凝土柱H型钢梁框架抗震性能研究[J].哈尔滨工程大学学报,2025,(06):
摘要:为推广村镇装配式钢结构,提升农居整体抗震性能,本文提出了适用于村镇低层建筑的冷弯薄壁型钢混凝土柱H型钢梁轻钢框架结构。采用1:2缩尺比例设计3榀单层单跨的轻钢框架,通过低周往复试验研究了轴压比、轻质复合墙板及其连接件对轻钢框架结构抗震性能的影响,并提出了适用于该轻钢框架结构的恢复力模型。结果表明:由冷弯薄壁型钢混凝土柱和H型钢梁组成的轻钢框架结构具有良好的抗震性能,能够应用于村镇低层建筑。纯框架结构的破坏主要表现为节点焊缝开裂,及裂缝不断发展的过程。内嵌轻质复合墙板的轻钢框架结构破坏主要表现为墙板及连接件的破坏。竖向荷载、轻质复合墙板均能在一定程度上提高结构的耗能能力、初始刚度等指标。本文提出的恢复力模型能够与试验结果较好吻合,研究结果能为设计人员提供参考。
[5]任兴星. 钢框架加门式刚架结构厂房施工安全管理[J].江苏建材,2024,(05):148149.
摘要:为提高门式刚架结构厂房的施工安全性,文章以廊坊产业园项目为例,对其吊装方案进行了比选,并总结了钢框架门式刚架结构厂房安装的相关工艺,旨在帮助施工单位进一步提高钢框架门式刚架结构的施工效率,延长刚架结构厂房使用年限,为同类型项目的高质量施工提供一定参考。
[6]李志鸿. 装配式钢结构公共建筑施工关键技术研究[J].广东土木与建筑,2024,31(10):4952+60.
摘要:综合分析了装配式钢框架高层厂房工程项目施工的具体情况,针对围护结构和钢框架安装施工的重难点内容开展深入的研究工作,实现了对大型设备、墙板节点、叠合板和钢框架等环节施工内容的高效管理。从宏观角度出发,系统化地论述了装配式钢结构施工技术遵循的原理和施工技术特征,并对其在施工建设过程中的使用情况进行了综合的论述,总结成功的经验,推动此类工程项目施工建设朝着更加先进的方向发展。
[7]潘文成. 装配式钢结构建筑中钢框架+防屈曲钢板剪力墙结构体系应用[J].建设科技,2024,(19):6366.
摘要:为研究钢框架+防屈曲钢板剪力墙结构在装配式钢结构建筑中的应用效果,以某城市的改建安置房项目为例,设计钢框架+防屈曲钢板剪力墙结构体系,并按照施工流程完成该结构体系施工;同时采用ABAQUS有限元软件构建该体系的计算模型,分析防屈曲钢板剪力墙和预期对应的钢框架梁柱之间的整体水平静力、剪力墙的受力特性以及耗能情况。结果显示:钢框架+防屈曲钢板剪力墙结构体系的实际应用效果良好,防屈曲钢板剪力墙的耗能比例达到94.1%。
[8] 刘学春,刘德芳,陈学森. 在役多层钢框架梁柱节点加固方法及加固后性能研究[J].工程研究——跨学科视野中的工程,
摘要:随着在役钢结构存量和服役时间的提高,既有钢结构加固成为重要需求。针对8度抗震设防地区的在役多层钢框架结构的变截面梁柱节点焊缝质量、强柱弱梁不满足要求的情况,提出三种不同加固方案并采用有限元数值模拟进行加固后节点抗震性能研究。通过施加轴力和梁端循环荷载,分析了加固后节点的应力发展、破坏模式、滞回性能,及主要性能指标,对比了不同加固方案的性能、成本和碳排放量。三种加固方案与原节点相比,极限承载力分别提高了20.29%、19.67%和22.62%,节点延性有所提升,且均表现出良好的滞回性能和耗能能力,综合考虑用钢量、加固成本和加固碳排放量,在梁上下翼缘分别焊接三角形钢板为最优加固形式。各方案的加固性能和结果可为既有钢框架梁柱节点的加固设计提供参考。
[9] 张宸瑞, 刘喆. 高抗震烈度区某医疗建筑减隔震设计方案的应用比较[A]. 中国建设科技集团股份有限公司、中国建筑第八工程局有限公司、中国建筑第四工程局有限公司、亚太建设科技信息研究院有限公司、《建筑结构》杂志社、深圳市土木建筑学会, 2024年建筑结构技术交流会论文集(第二册)[C]. 天津市建筑设计研究院有限公司;:《建筑结构》编辑部, 2024: 100105
摘要:当前,在高抗震设防烈度区新建的医院建筑应当按照国家有关规定采用隔震减震等技术,保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求。本文以天津市某医院门诊楼为例,采取不同的结构抗震设计方案计算,简述隔震及减震设计流程,列出各方案的计算结果及经济比较结果,通过对比计算结果,研究该类地区类似体量的医疗建筑几种结构方案的合理性、经济性,选定最经济适用的方案,同时为相似工程的设计提供参考。
[10] 林路洋. 钢框架建筑结构设计[A]. 冶金工业教育资源开发中心, 2024精益数字化创新大会平行专场会议——冶金工业专场会议论文集(上册)[C]. 哈尔滨远东理工学院;:冶金工业教育资源开发中心, 2024: 347352
摘要:目前,社会经济快速发展,很多类型的建筑结构设计诞生,多层钢结构模块、钢框架梁等组合结构出现,在写字楼、工业等建筑中得到了很好地应用。钢框架建筑优势突出,因此是目前建筑领域中比较常见的一种结构设计模式。本文基于厂房项目的设计分析,研究钢框架建筑结构设计和传统钢结构设计存在的差异,通过对于相应结构周期、顶点位移、层间位移以及用钢量的计算分析,验证钢结构建筑设计的规范性和有效性。研究旨在为建筑领域的钢框架结构优化设计提供一些思路和参考。
[11] 杜佳俊,王伟,张瑞斌. 建筑抗震环境影响评估方法及在可恢复功能钢框架中的应用[J].地震工程与工程振动,2024,44(04):1525.
摘要:在当前城市化进程加快、老旧建筑功能劣化和气候急剧变化的背景下,建筑韧性与可持续性的重要性日趋凸显。震后建筑功能恢复往往需大量的经济和时间投入,并产生严重的环境影响(如碳排放),然而目前对此仍缺乏科学合理的快速评估手段。因此,文中提出了一种建筑全寿命抗震环境影响改进评估方法,利用投入产出数据库和引入“修复成本比率”假设将现有地震经济损失数据转化为环境影响,考虑了因残余变形导致建筑修复可行性下降的关键因素,通过地震危险性分析、结构分析、损伤分析和损失分析对建筑全寿命抗震环境影响加以量化。基于该方法分别对采用自复位支撑(selfcentering braces, SCB)和屈曲约束支撑(bucklingrestrained braces, BRB)加固的钢框架建筑进行了全寿命抗震环境影响评估。结果表明:不考虑残余变形所致的修复可行性下降会严重低估地震造成的环境影响,SCB相较于BRB以极小的残余变形在减少建筑抗震环境影响方面展现出显著优势。
[12]矫兴姿. 地震作用下某框架钢结构桥梁的地震动力响应分析[J].北方工业大学学报,2024,36(04):7182.
摘要:分析结构的地震动反应是进行结构抗震设计的基础。本文对威海某复杂钢框架桥梁结构在不同地震荷载作用下的动力响应进行了有限元分析。为更加清楚地分析结构的地震动反应及破坏机理,提高桥梁结构的抗震性能,本文采用时程分析法,按要求选用了1条人工模拟地震波和2条天然地震波作为地震动输入。在动态分析的基础上,分别计算该桥梁的最大应力和最大挠度。研究发现:在地震作用下,支撑体系及其端部两柱之间的梁是钢结构桥梁的关键构件;结构的最大位移位于钢结构桥端部的悬挑梁处。数值计算结果表明:该钢框架桥分别在X轴方向和Y轴方向输入地震波时,其动态响应不同,但该结构在地震作用下是安全的。
[13] 闫锋,花炳灿,安东亚. 乌兹别克斯坦9度区某超高层建筑结构设计与优化[J].建筑结构,2024,54(13):5156.
摘要:对于9度设防地区的超高层建筑,其结构设计基本由地震作用控制,因此抗震设计尤为重要。建筑消能减震技术可在提高结构地震安全储备的同时,降低整体工程造价,是结构优化设计的有效措施。对位于9度区的超高层建筑进行了结构方案选型对比、结构方案优化、减震设计方案比选、剪力墙内嵌钢板优化。结果显示,钢骨混凝土框架核心筒方案相对于钢框架支撑方案具备更高的成本优势;框架核心筒方案可通过精细化设计作进一步优化;在此基础上,对钢骨混凝土框架核心筒方案采用两种消能减震方案进行比选,结果表明,采用黏滞阻尼器方案的结构抗震性能明显优于采用黏滞阻尼墙方案;最后通过增大剪力墙竖向分布钢筋配筋率,对低区核心筒墙肢中的内嵌钢板进行了优化。
[14] 于际华,刘志周,高磊,贾君,张小冬. 深圳某连体桁架转换高层建筑结构设计分析[J].建筑结构,2024,54(11):5359.
摘要:深圳某连体桁架转换超限高层建筑主体结构为框架剪力墙结构,连体部位为钢桁架和钢框架结构。连体底部设置5榀桁架承托本层及上部钢框架共9层荷载。结合项目特点,对主体结构设定了相应的抗震性能目标。采用YJK、ETABS两种软件对结构进行了多遇地震下的整体分析,通过YJK软件对结构进行了多遇地震下的弹性时程分析及设防、罕遇地震下的等效弹性分析,采用SAUSAGE软件对结构进行了罕遇地震动力弹塑性分析,各项指标均满足设计要求。因连体桁架转换结构为结构的关键构件,故对其进行构造加强,并结合其受力特点进行各工况补充分析,结果表明结构具有良好的受力性能。对穿层柱进行了屈曲分析,确保了穿层柱计算长度满足设计要求。
[15] 刘林广.模块化钢框架外套筒焊接连接节点抗震性能研究[D]. 导师:牟犇;吴成龙. 青岛理工大学, 2024.
摘要:随着科学技术的进步和发展,建筑工业化迎来了新的发展机遇。模块化建筑以盒子状构件为结构体系,现场主要是通过搭积木的方式进行快速拼装,具有建设速度快、施工品质高、人力需求少,并且具备空间灵活布置等特点。模块化钢结构建筑中梁柱连接节点的抗震性能对结构整体安全性的影响至关重要。现有节点形式存在着安装难度高和施工效率低的局限性,且大数节点仍然无法满足模块中柱连接的要求。针对上述问题,本项目拟研究一种结构简单、连接可靠、传力清晰、易于组装的新型模块化钢框架外套筒焊接连接节点。为深入了解新型模块化钢框架外套筒焊接连接节点的抗震性能,本文将从试验和有限元分析两个方面展开相关研究。主要研究内容和取得的成果如下:完成了3个足尺的新型模块化钢框架外套筒焊接连接节点的拟静力试验,考虑的参数变量包括外套筒高度和厚度。详细叙述了节点在低周往复荷载作用下的破坏过程和破坏模式,明确了节点的承载能力、延性耗能、刚度退化等抗震性能。结果表明:各节点的破坏模式为梁端破坏,破坏位置主要集中在梁翼缘与柱焊接焊缝处。各节点滞回曲线较为饱满,表现出良好的耗能能力,骨架曲线可较好反映出不同加载阶段时的受力过程,不同外套筒高度和厚度对承载力的影响变化幅度均在13%以内。各节点刚度和强度退化趋势平稳,强度退化系数主要介于0.901.00之间。随着梁端位移的增大,各节点he值呈升高趋势。当0位移大于20 mm小于60 mm时,he值上升速度显著,当位移大于60mm后,he值均趋于平稳。(2)通过ABAQUS有限元软件与试验相同尺寸的模块化钢框架外套筒连接节点有限元模型,调整模型的材料本构模型、网格划分和荷载边界条件,使其与试验保持一致。将有限元分析得到的滞回曲线、骨架曲线及破坏形态与试验结果进行对比,结果表明:试验和有限元的破坏模式基本一致,均为钢梁翼缘与方钢管柱的焊缝连接处出现严重塑性破坏。两者的滞回曲线及骨架曲线较为吻合,承载力和延性系数的相对误差均在5%左右,验证了模块化钢框架外套筒焊接连接节点精细化有限元模型的准确性和可行性。(3)在已验证SJ1试件有限元模型的基础,根据H型钢梁高度、方钢管柱厚度、内隔板厚度、外套筒高度和厚度6个参数建立模块化钢框架外套筒焊接连接节点的非线性有限元数值模型。结果表明,H型钢梁高度对结构抗震性能的影响显著,节点的应力集中区域主要在梁端连接处。随着...
[16] 张家铭.数据驱动的火灾下空间钢框架倒塌预测模型研究[D]. 导师:叶继红. 中国矿业大学, 2024.
摘要:随着建筑材料的不断升级,新的建筑结构体系层出不穷,其中钢结构凭借着高强轻质、易于装配、回收利用性高等优势,逐步在工业建筑和住宅建筑中得到广泛的应用。然而,钢结构也有着抗高温性能差的缺点,在火灾场景下存在着发生倒塌的风险。当下我国建筑火灾频发,针对钢结构在火灾下倒塌预测的相关研究依然不够充分。为回应建筑火灾安全问题,并助力更高水平的平安中国建设,有必要开展火灾下空间钢框架倒塌预测模型的研究。本文以标准火灾为研究场景,以多层空间钢框架结构为研究对象,利用数据驱动方法建立了火灾下空间钢框架倒塌预测模型。本文使用计算机语言编写具有预测功能的神经网络模型,并通过相关文献和数值模拟方法获取空间钢框架在火灾下的算例,搭建数据集,最终建立的预测模型可以根据指定的建筑结构信息和工况信息快速、准确地预测目标结构在标准火灾下的倒塌时间和临界温度。本文的主要研究内容和结论如下:基于有限元软件,建立了火灾下钢框架连续倒塌数值模拟流程。首先,总结出可用于判别空间钢框架发生连续性倒塌的准则;然后,汇总空间钢框架的有限元建模流程以及顺序热力耦合的实现方法;最后通过与试验结果的对比,证明了该数值模拟方法具有准确性和可靠性,可以结合火灾下钢框架倒塌判别准则,为获得数据驱动模型样本算例提供有效途径。基于相关文献和火灾下钢框架连续倒塌数值仿真,建立火灾下空间钢框架倒塌数据集。首先整理相关文献中的倒塌算例;然后对文献数据进行样本需求分析,并利用均匀设计法设计样本补充方案,通过火灾下钢框架倒塌数值模拟进行数据补足;最终经过数据预处理后的数据集包含744组倒塌算例,规模上和数据质量上均具有高度的可用性。基于BP神经网络和火灾下空间钢框架倒塌数据集,建立火灾下空间钢框架倒塌预测模型。首先,罗列出可能影响火灾下空间钢框架连续性倒塌的因素,利用相关性分析筛选预测模型的输入变量,确定模型的基本结构;然后,通过验证集样本进行试算,确定模型超参数配置方案;最后,选取预测准确率作为性能评价指标。评估结果表明,本文建立的预测模型对空间钢框架在火灾下倒塌时间和临界温度的预测准确率可以达到87.9%和91.0%,且未出现过拟合和欠拟合现象。本文的主要创新点:基于数据驱动方法,提出了可用于预测空间钢框架结构在火灾下倒塌的预测模型,该模型在预测空间钢框架火灾下的倒塌时间和临界温度时具有极高的计算效率和较高的准确程度。
[17] 杜晓丹, 边超, 杨飞, 张路. 丽水商务中心项目特殊钢结构选型分析[A]. 昆明理工大学、中国建设科技集团股份有限公司、云南省土木建筑学会、《建筑结构》杂志社, 2024年工程结构抗震技术交流会论文集(第二册)[C]. 中国建筑设计研究院有限公司;:《建筑结构》编辑部, 2024: 204208
摘要:丽水商务中心项目位于浙江省丽水市花园路城市发展中轴线上,地上4栋塔楼单体均选用单方向设置斜柱/支撑的钢框架结构体系。经结构选型分析,塔楼单体沿建筑长向选用单方向立面布置斜柱/支撑体系方案,垂直短方向不再设置额外钢支撑,构成相对特殊的钢结构体系。建筑立面位于结构外框架内侧,所有楼层都存在楼板局部内退问题;2/3楼层存在结构封边框架梁内退问题,对于强轴及弱轴方向的框架构成产生了一定不利影响。地上结构存在扭转不规则、竖向构件不连续、局部结构内退、单方向设置支撑、斜拉/吊挂结构等多种复杂不规则属性,采取专项设计加强措施予以处理。
[18] 陈刚,薛强,周义柏. 基于保障房标准户型的钢结构住宅结构体系对比分析[J].建筑结构,2024,54(07):139144.
摘要:通过选取《深圳市保障房标准化设计图集》(SJG 272015)中的两个标准户型建筑单元平面,在不同建筑高度(40、70、100m),不同地区(武汉、深圳),不同结构体系(传统钢结构体系、新型钢结构体系)的条件下进行结构布置和计算分析,根据计算结果分析比较了各自结构体系的受力性能指标(结构周期、层间位移角),经济指标(含钢量)和建筑功能适用性的不同,得出新型钢结构体系(壁柱框架结构、壁柱框架支撑结构、壁柱框架延性墙板结构)综合性能比对应的传统钢结构体系更优。建筑高度较低时,可选择壁柱框架结构;建筑高度较高时,可选择壁柱框架支撑结构或者壁柱框架延性墙板结构,但对于高水平力地区壁柱框架延性墙板结构更加合理有效。新型钢结构体系结构受力合理,经济性好,能够解决传统钢结构体系一直以来存在的露梁、露柱问题,可以较好地匹配保障房标准化户型。
[19]何建梁. 针对钢框架结构对住宅建筑抗震性能的影响与改进分析[J].居舍,2024,(08):149152.
摘要:随着城市化进程的加速和人口的持续增长,住宅建筑的需求不断上升,这不仅推动了建筑技术的发展,也促使建筑材料和结构方式的创新。在多种建筑结构方式中,钢框架结构因其独特的抗震优势而受到广泛关注。钢材的强度高、延展性好,使得钢框架结构在抵御地震力的过程中展现出了良好的性能。本文介绍了钢框架结构的基本特性及其在住宅建筑中的应用现状,从材料性能、结构设计、施工质量等方面,全面分析了影响其抗震性能的关键因素。在此基础上,提出了针对材料、设计、施工及维护等方面的改进策略,为未来的研究和实践提供了理论参考和指导建议。
[20]冯伟凯. 装配式钢框架与混凝土墙体节点连接设计及抗震性能研究[J].铁道建筑技术,2024,(03):7377+127.
摘要:为解决装配式钢框架与混凝土墙体连接节点的抗震设计问题,以石景山区北辛安社区养老及助残服务中心为研究对象,提出2种不同装配式钢框架与混凝土墙体节点连接设计,运用室内试验方法,建立物理模型,分析模型在水平低周期反复荷载作用下的动力响应特征。结果表明,钩头螺栓连接试件的滞回曲线出现反“S”形发展和“捏拢”现象,而对拉高强螺栓连接试件的滞回曲线饱满圆润,能量耗散系数和等效黏滞阻尼系数是前者的1.19倍;2种连接方式的试件骨架曲线均可划分为3个阶段,拉高强螺栓连接试件的屈服荷载、峰值荷载、极限荷载均比钩头螺栓连接试件提升了20%以上;2种工况的割线刚度曲线形状基本相同,呈反“S”形,对拉高强螺栓连接试件初始刚度远大于钩头螺栓连接试件,且位移延性系数也大幅度提升。
[21]陈杰. 钢框架结构厂房安装安全管理研究[J].工程技术研究,2024,9(01):140142.
摘要:当前,从国内建筑市场发展趋势看,钢结构建筑凭着构件类型少、结构轻巧、抗震性能良好等优势,被工业厂房和民用高层建筑广泛应用。由于钢结构厂房施工涉及大量人员高处作业以及高吨位起重机吊装作业、焊接作业等,发生高处坠落、机械伤害事故的概率较高,因此施工现场的安全管理工作极为重要。文章就如何通过优化安全管理和施工流程来提高施工质量和施工效率进行了分析。
[22] 张兴清,吴明青,祝小凯,樊鹏,杨溥. 某新型半导体显示产业钢厂房备料区抗震性能分析[J].重庆大学学报,2024,47(04):94103.
摘要:以某新型半导体显示产业钢结构厂房备料区为工程背景,建立了厂房钢框架支撑结构的非线性有限元模型,分别对多遇地震和罕遇地震下的结构抗震性能进行了分析。结果表明,结构整体指标均满足设计规范要求,第3层和第6层的层间位移角较大;罕遇地震下构件损伤主要集中在支撑,而结构底层角柱和中部楼层的边跨梁有轻微损伤;钢支撑能够有效提高结构刚度,减小梁柱的损伤。
[23] 阮晶. 科威特某医院EPC项目结构选型研究[A]. 《施工技术》杂志社、亚太建设科技信息研究院有限公司, 2023年全国土木工程施工技术交流会论文集(下册)[C]. 上海宝冶集团有限公司;:施工技术编辑部, 2023: 842845
摘要:科威特某医院项目是一项设计、采购、建造、运营维护的EPC工程,且对成本、工期、技术与管理的综合要求非常高,合理、经济的结构形式不仅会对建造成本有重要影响,而且对工期的影响更大,这将直接关系到本项目成败。结合本项目特点与当地实际情况,从涉及到的各种结构形式特点出发,阐述其优缺点并进行比选。
[24]于鹏. 钢框架柱栓焊混合拼接节点刚性分析及其对柱的结构稳定性能的影响[J].建筑与预算,2023,(12):5961.
摘要:以山东省烟台市某框架建筑工程为研究对象,运用数值模拟手段建立拼接节点的三维计算模型,研究H型钢腹板厚度、轴压比对钢框架柱栓焊混合拼接节点的影响,并分析钢桁建筑钢框架柱栓混合拼接节点对柱和结构的稳定性能影响。
[25]邢慧荣. 钢框架结构半刚性连接节点失效模式控制的设计优化研究[J].建材世界,2023,44(06):8083.
摘要:以山东省某市QP200718号宗地项目为例,运用数值模拟方法,研究半刚性节点的失效模式,并对节点的梁柱结构进行设计优化。结果表明,设计的外伸端板半刚性连接节点的破坏形式为延性破坏,破坏时节点的端板先屈服,高强螺栓最后达到极限抗拉强度;增加钢梁和钢柱的刚度均可提高半刚性连接节点刚度,而提高钢梁的刚度则可增加半刚性连接节点的弯矩屈服荷载。
[26] 陈浩, 钟旭, 石拓, 王霄翔, 康欣, 余一芳. 双层模块填充稀疏钢框架建筑及其讨论[A]. 中国土木工程学会总工程师工作委员会, 中国土木工程学会总工程师工作委员会第三届总工论坛论文集[C]. 湖南建设投资集团有限责任公司;湖南建工集团有限公司;中南大学土木工程学院;中湘智能建造有限公司;:施工技术编辑部, 2023: 159162
摘要:模块建筑是将工厂预制单元体在现场拼接为整体的装配式建筑,能有效规避传统钢结构的三板问题,然而现阶段既有模块建筑体系无法较好地满足高层新型住宅的使用要求。为此,提出了一种双层模块填充稀疏钢框架建筑,其主体结构为6m一层的、大柱距的稀疏框架,每层钢框架安装2层模块单元。围绕该新型模块建筑的建筑方案、结构设计和现场施工等方面提出了亟待研究的关键问题。该新型模块建筑体系的提出,可促进装配式钢结构住宅的革新,对于推动模块建筑的健康快速发展及其在高层住宅建筑中的应用具有指导意义。
[27]梁人之. 钢框架结构在建筑中的应用及其施工技术研究[J].科技创新与应用,2023,13(35):177180.
摘要:该研究探讨钢框架结构在建筑领域中的应用和施工技术。通过实地考察和文献分析相结合,对多个典型钢结构建筑进行调查、研究和分析,总结出其在建筑领域中的适用性、优缺点及相关施工技术,以期为今后的工程实践提供参考。
[28] 程熙,刘桂然. 轻型模块化钢结构组合体系在第十届中国花卉博览会酒店项目中的设计与应用[J].建筑结构,2023,53(24):1014.
摘要:第十届中国花卉博览会酒店项目由酒店客房及其他配套用房组成。结合客房区建筑模块化及标准化的特征,创新性地采用了轻型模块化钢结构组合结构体系,系统介绍了轻型模块化钢结构在项目中设计与应用的情况。建设初期对不同模块拆分方案的优缺点进行了对比,确定了结构最终的模块单元划分。对结构设计中的关键问题和解决方案进行了重点阐述,包括基础设计、施工误差引起的荷载偏心处理、连接节点及计算模型的设计处理等。对结构进行了整体分析,结构整体计算指标均能满足规范相关要求。项目建设速度快,会后可快速拆除及整体运输,模块箱体可异地循环使用,具有较大的综合效益。通过本工程的实践,成功应用了该模块化结构体系,为该体系在类似项目中的推广提供了可靠的工程经验。
[29] 王志军,尹承宗,杨红,杨继宁. CFST柱钢梁轻钢框架主次混合结构次结构优化及抗震性能分析[J].工程力学,
摘要:采用钢管混凝土(CFST)柱钢梁轻钢框架主次混合结构可将原本只能用于低层或多层的轻钢结构合理地应用于高层建筑,对轻钢次框架的结构形式、与主结构的连接方式进行合理优化有利于提高其装配率。为考察“铰接刚接式”半框架式连接方案(SCR方案)中释放次框架柱轴力的新型套筒式主次结构竖向连接节点的受力性能,进行了3个次框架轻钢柱主结构钢梁组合体试件的低周往复加载试验,分析了套筒式连接节点的传力机理、破坏模式。基于试验结果对SCR方案进一步优化,提出了装配率更高、施工更方便的“完全铰接式”连接方案(SCH方案)。以某示范工程为例,对分别采用SCR和SCH两种连接方案的高层钢管混凝土柱钢梁轻钢框架主次混合结构进行强震非线性动力时程分析,对比了结构耗能、结构动力响应以及构件性能状态的差异。结果表明:采用SCH方案时混合结构的塑性耗能、最大层间位移角、顶点位移幅值与采用SCR方案时相比略有增大,但两者抗震性能均良好,验证了高层钢管混凝土柱钢梁轻钢框架主次混合结构采用“完全铰接式”连接方案的合理性。
[30] 陈浩,钟旭,张明亮,王霄翔,康欣. 基于稀疏框架的装配式模块建筑及其关键问题[J].工业建筑,
摘要:模块建筑是一种将工厂预制模块单元在现场拼接为整体的新型装配式建筑,可以有效地规避了传统钢结构的三板问题,然而,现阶段既有的几种模块建筑体系无法在建筑、结构及施工等多方面较好地满足多高层装配式新型住宅的技术要求。为此,提出了一种基于稀疏框架的装配式模块建筑体系,其主体结构为6m一层的、大柱距的稀疏框架,每层稀疏钢框架安装2层模块单元,不仅可推广至高层模块建筑,而且相比既有模块建筑具有更显著的优势;然后,分别从建筑层面、结构层面及现场施工层面详细讨论了该新型模块建筑的关键问题,并对应地提供了可能的解决方案。基于稀疏框架的装配式模块建筑有助于促进装配式钢结构住宅的革新,对其关键问题的讨论对模块建筑未来的研究方向具有指导意义,推动模块建筑的健康快速发展及其在高层住宅建筑中的应用。
参考文献二
[31]刘超. 多层钢框架结构设计研究——以重庆市某多层钢框架结构建筑为例[J].房地产世界,2023,(17):913.
摘要:多层钢框架结构具有强度大、自重轻、韧性与塑性好、抗震性能强等优点,且符合可持续发展要求,已被广泛应用于建筑工程中。某多层钢框架结构建筑基础为桩基础,上部结构采用钢结构,梁的类型为托柱转换梁。本文以该建筑为例,阐述了多层钢框架结构的设计原则及设计要点,以期为类似多层钢框架结构设计提供参考。
[32]李艳爱. 多层钢结构模块与钢框架复合建筑的结构设计[J].工程建设与设计,2023,(17):2931.
摘要:以一栋多层钢结构模块建筑为主要研究对象,通过制订科学的结构体系,将钢框架复合结构体系和钢结构模块相互融合,设计出钢结构建筑物的构件和节点。将模块建筑和传统钢框架结构进行对比后发现,可将传统钢结构设计方法应用在模块建筑中,以提高建筑物整体稳定性。通过利用有限元分析发现,建筑物每个指标都能满足行业规范要求。
[33] 阎卫东,江涛,李畅,于双齐,齐宝欣,苑春苗. 粉尘爆炸载荷作用下钢框架结构动力响应分析[J].工业安全与环保,2024,50(06):15.
摘要:通过ANSYS/LSDYNA软件进行非线性有限元分析,对不同温度和爆炸荷载作用下单层钢框架厂房结构柱跨中和梁柱节点的动力响应特性进行分析。模拟结果表明:木粉尘爆炸产生的高温和爆炸荷载作用下钢框架结构工业厂房边跨柱较中柱更易发生变形,当温度不低于500℃时,边跨角柱较边跨中柱更易发生弯曲变形;在粉尘爆炸产生的不低于500℃高温和不低于8.3×10~4Pa荷载作用下,单层钢框架厂房边跨角柱与梁的连接节点相较于边跨中柱与梁的连接节点更易产生竖向位移。
[34] 王瑞,张险峰,姜思佳,左岩鹏. 除尘器框架结构检测与抗震鉴定实例分析[J].工程质量,2023,41(08):99103.
摘要:对某工厂的除尘器框架结构进行改造之前的检测和抗震鉴定,分别对构件混凝土强度、钢材强度、钢结构涂层厚度、外观质量、钢结构倾斜值进行了检测,并对结构进行了抗震鉴定。结果表明:混凝土抗压强度可达到C30混凝土强度等级、钢材可按Q235牌号使用、钢结构构件表面涂层大面积脱落且钢材部分锈蚀、钢框架柱最大倾斜值满足规范要求,该结构抗震措施设置和钢结构框架的支撑构件长细比不满足相关标准。建议加固改造后使用或拆除。
[35] 苗茹云.寒冷地区模块化钢框架结构多目标优化设计方法[D]. 导师:马国伟. 河北工业大学, 2023.
摘要:模块化钢结构建筑体系具有模块化和标准化等特征,在我国住宅建设中呈现出施工时间短、质量高、成本低等优势。为了广泛应用于寒冷地区,该结构体系目前在前期设计阶段仍然存在亟需解决的问题,包括钢框架结构对应的建筑能耗有效计算方法,以及兼顾能耗与成本控制的多目标结构优化设计等。目前建筑能耗计算以仿真软件为主,计算流程繁杂,难以与其他结构设计环节联动,尤其是以建筑信息模型驱动的参数化结构设计。针对上述寒冷地区模块化钢结构多目标协同优化的设计问题,本研究基于模块化钢框架结构的特点优化钢结构参数,在满足承载力要求的前提下,寻求对应建筑单位面积建筑成本和单位面积建筑能耗的最优平衡。主要研究工作如下:(1)针对模块化钢框架结构进行参数化设计研究,为实现钢结构多目标优化设计提供数字化开发环境,提出了在不同建筑尺寸下模块化钢框架结构的建筑信息模型自动建模方法,利用Dynamo可视化编程模块生成逻辑更加准确的模块化钢框架结构建筑信息模型,避免了重复的建模工作。(2)为保证钢结构多目标优化设计过程中建筑能耗的高效计算,应用机器学习方法建立建筑能耗预测模型。以实际工程案例为对象利用Energyplus建立数据库,通过对比多种机器学习算法得到一种高效可靠的建筑能耗预测模型,并通过解析模型训练过程中的特征权重分析各影响因素对建筑能耗的重要性和影响规律。(3)基于非支配排序遗传算法Ⅱ(Nondominated Sorting Genetic Algorithm II)原理,联立建筑能耗预测模型和建筑成本计算公式,在BIM参数化建模序列内提出并实现一种在满足结构安全性的前提下既经济又节能的寒冷地区模块化钢框架结构多目标自动优化设计方法。(4)将上述提出的方法应用于新建建筑与既有建筑两个实际工程案例,实现模块化钢框架结构“成本+能耗”的多目标优化设计,使用基于距离选择的优劣解距离法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)筛选出帕累托解集中的双目标综合最优解,统计最优解集方案中各设计参数的分布频率、取值规律及原因,验证所提出的“成本+能耗”的多目标优化设计方法针对新建建筑和既有建筑均适用。
[36] 陈信堂,杨飞标. 既有外墙与内部新增钢框架协同设计与抗震分析[J].建筑结构,2023,53(S1):773779.
摘要:城市历史建筑是时代的印记,但大多数使用功能亟需提升,同时应加强保护,给结构加固改造、建筑更新带来一定挑战。在某省原建设厅办公楼改造过程中,为保留原建筑的历史风貌,采用外墙保留内部重建钢框架的改造方法。为提高墙体的变形能力,采用高延性混凝土进行墙体内侧加固,利用原先横墙拉杆、新增拉筋(穿过突出外墙的扶壁柱、圈梁)与新增钢结构相连。为保证原外墙与新建钢框架之间能够很好的协同工作,采用SAP2000结构分析软件对结构进行整体分析,计算结果表明两者在地震作用时能够很好的协同工作,达到预期的目的,该楼已改造完成,即将投入使用,受到一致好评,可供同类改造项目参考。
[37] 王伯超,折雄雄,朱丙虎,吴剑,董震,吴欣. 上海某售楼部模块化结构设计与分析[J].建筑结构,2023,53(S1):11411147.
摘要:为研究地震作用下上海某模块钢框架混合结构售楼部的受力特点,首先介绍了结构方案布置,并阐述了分析模型的建立过程,然后基于计算结果对结构的地震响应进行深入分析;最后讨论了项目设计难点并给了应对措施。结论如下:结构分析时应根据分析侧重点不同选用相应的建模方式;模块单元之间的水平和竖向连接均可采用铰接假定;设计过程应充分考虑施工工艺影响以便模块箱体的顺利安装;设计满足规范“三水准两阶段”的抗震性能目标。
[38] 苏想,李振国. 上海普陀区委党校新建教学楼钢结构设计[J].建筑结构,2023,53(S1):13431348.
摘要:上海普陀区委党校位于上海市,其中新建教学楼地上9层,主要功能为教学、培训。地上三层为带裙房,与塔楼不设缝,塔楼轮廓呈L型。该建筑属于特别不规则的高层建筑,且需满足上海市装配式建筑预制率≥40%的要求。针对以上结构特点和难点,该项目采用钢框架结构。在设计中,采用YJK进行整体计算,用MIDAS Buliding复核;补充了小震弹性时程分析、关键构件的性能化设计和结构的大震弹塑性时程分析。同时对重要部位和薄弱部位进行了适当的构造加强。
[39] 向虎,邱剑,程畅,温四清,谢先义. 某各层弱相关悬挂结构抗震设计[J].建筑结构,2023,53(15):7377+59.
摘要:某高层连体结构采用各层弱相关的悬挂结构体系,悬挂区偏置于结构一侧,在屋顶设置单侧悬挑转换桁架,主桁架悬挑约15.5m, 9~16层各自独立地悬挂于转换桁架上。该结构存在扭转、凹凸、楼板不连续、尺寸突变、构件间断5种不规则项,属于特别不规则的超限高层建筑。为了减小屋顶转换桁架的内力和优化截面,悬挂部分的连接体楼板未执行《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)关于板厚的规定,楼板应力分析结果表明楼板能够可靠地传递水平力,在连接体及挑空区设置水平交叉支撑作为保证水平力可靠传递的加强措施。针对结构特点,提出了合理的抗震措施,采用多种软件(YJK、MIDAS Building、SAUSAGE)对结构进行小震、中震、大震下的计算分析,结果表明在大震作用下屋顶桁架及钢拉杆能保持弹性,整体结构能够满足C级抗震性能目标要求。
[40] 李陶陶.双肋工字形竹集成材空心板作为钢结构楼板的可行性研究[D]. 导师:郑晓燕. 南京林业大学, 2023.
摘要:在钢框架民用建筑中,楼板起到承受荷载和传递荷载的重要作用。现行钢结构楼板形式如混凝土叠合板、压型钢板混凝土组合板、钢筋桁架混凝土叠合板等在施工中均需要大量现浇混凝土,造成人工消耗大,施工周期长等问题,难以满足较高的装配化需求。设计出一种轻质高强、施工简便、便于装配的新型楼板,对于钢结构楼板形式的丰富和发展具有显著的意义。鉴于此,本文提出了一种可以用于钢框架结构中的“双肋工字形”截面的竹集成材空心板,并展开了以下研究:(1)对碳化后的竹集成材进行材性试验,参考《建筑用竹材物理力学性能试验方法》(JTG1992007)和《ASTMD19802》相应规范,测定竹集成材的天然密度、含水率、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度、抗弯强度和弹性模量,分析顺纹受压、顺纹受拉和受弯过程中的典型破坏模式,得到相应力学参数以便指导结构设计。(2)设计出翼缘厚度、肋板宽度、肋板高度三组不同截面参数尺寸的胶钉组合连接板和一组纯胶连接板共计11块楼板单元。通过四点弯曲实验,研究其受弯过程中的破坏现象和破坏模式。分析板受弯过程中的荷载位移曲线、截面应变曲线和荷载应变曲线,探讨三种不同截面尺寸参数和不同连接形式对于板受弯承载力和刚度的影响。(3)通过古典弹性理论计算板的受弯极限承载力,其结果大于试验实测值,传统木结构设计方法并不适用竹集成材。在此基础上运用非线性理论考虑板的塑性发展,提出理想弹塑性、双折线和二次曲线三种不同模型,推导受弯承载力和挠度公式,并与实测结果进行对比。在弹性理论公式基础上进行修正,得到受弯承载力和挠度简化计算公式,以指导工程设计。在6米跨度下验算YYH2板的承载力和挠度均符合规范要求,并根据民用建筑中钢结构5种常用跨度优化板的截面尺寸。(4)通过ABAQUS软件对于胶钉组合连接板和纯胶连接板进行四点弯曲数值模拟,其破坏过程和破坏模式均与试验实测结果吻合度较高。以LBG2试件尺寸为基础进行参数分析,进一步研究螺钉深度(DS)、螺钉间距(DJ)和高厚比(h/h_f)对于板的受弯性能和稳定性影响,给出实际应用的参考尺寸。(5)将竹集成材空心板和传统压型钢板混凝土组合板搭建在8层钢框架结构模型中,对两种不同结构形式进行模态分析、反应谱分析和时程分析。比较在X向多遇地震和罕遇地震下顶层的加速度响应、位移响应和基底反力差异。多遇地震下,两种不同形式的楼板对于结构整体影响差异不大,在罕遇地震作用下竹集成材空心板整体抗震性能优于压型钢板...
[41]吴江泠. 某多层复杂结构抗震设计[J].中国建筑金属结构,2023,22(05):113116.
摘要:某酒店位于上海市闵行区,为多层钢框架结构。本文主要介绍6层的酒店,采用钢框架结构。本结构有3项一般不规则,结构设计时采取合理可行的构造加强措施,并对薄弱部位采用基于性能的抗震设计方法,使用YJK和佳构两种不同的计算软件对整体结构进行计算对比分析;采用五条天然波和两条人工波进行多遇地震下的弹性动力时程分析,并与CQC法的分析结果进行对比及包络设计;针对2、3层楼板局部不连续情况,进行小震和中震作用下的楼板应力分析。设计结果表明,结构抗震设计安全可靠。
[42] 赵红梅,张世聘. 建筑地下钢框架结构中改性环氧树脂胶加固性能的研究[J].中国胶粘剂,2023,32(05):3439+45.
摘要:以环氧树脂、固化物、促进剂、填料和偶联剂等作为主要配制材料,以不同种类或含量混合,利用自制氧化石墨烯改性环氧树脂胶,制备建筑加固用复合环氧树脂胶。制备45钢片试件,分别测试涂抹有胶粘剂的试件的力学指标、凝胶时间等指标,并分析不同配比的环氧树脂胶在建筑地下钢框架结构中加固作用。研究结果表明:选择主树脂E51有助于环氧树脂胶拉伸、弯曲、压缩强度的提升,其与固化剂以75∶100的质量比混合时,环氧树脂胶的抗拉伸性能最佳;当固化剂、促进剂、填料的质量添加量分别为30%、4%和80%,并以KH570为偶联剂时,能够有效改善环氧树脂胶的力学性能;加入质量分数为2.0%的氧化石墨烯后,复合环氧树脂胶的拉伸强度、断裂伸长率指标值最大;潮湿环境下,复合环氧树脂胶需约65 h可完全固化,剪切粘接强度稳定在20 MPa。
[43]张正. 北京市某商业综合体钢框架中心支撑结构设计研究[J].房地产世界,2023,(09):7375.
摘要:商业综合体是集商业、办公、居住、展览、餐饮、会议等多种功能于一体的建筑,其以建筑群为基础,往往位于交通网络发达、城市功能相对集中的区域。商业综合体的结构较为复杂,设计人员需要根据项目的实际情况,综合对比各种方案的经济性、可行性等指标,选择最为合适的支撑结构。本文分析了北京市某商业综合体的整体结构,详细论述了避免项目成为超限高层建筑所采取的结构处理措施,并比较和分析了相关支撑方案,以期为相关设计人员提供参考。
[44] 蒋翰林.钢框架—轻钢龙骨剪力墙房屋力学性能及设计方法研究[D]. 导师:冯若强;钱艺柏. 东南大学, 2023.
摘要:随着我国建筑工业化的发展,建筑技术面临着新的需求,提升绿色建筑发展质量、提高新建建筑节能水平、降低建设能耗、推动城市绿色建设成为新的目标。冷成型钢结构房屋具有结构安全可靠、材料可循环利用、模块化建筑等特点,满足可再生能源建筑应用、装配式建筑和超低能耗建筑的要求。在欧美、澳洲和日本等地区已应用于多、高层住宅。我国目前轻钢房屋多为低层房屋,且将低层房屋扩展到多、高层面临许多技术上的问题。为此,本课题组提出一种新型轻钢房屋结构体系——钢框架轻钢龙骨剪力墙房屋结构体系,该体系由热轧方钢管柱和冷弯薄壁U型钢双拼梁组成的钢框架与轻钢龙骨剪力墙组合而成,形成新的受力体系。由于新体系受力构件多、结构传力复杂,为了解各部件之间的协同工作关系以及钢框架轻钢龙骨剪力墙房屋的抗震性能,本文对热轧方钢管柱和冷弯薄壁U型钢双拼梁连接节点的连接性能、钢框架轻钢龙骨剪力墙组合墙体在循环荷载作用下的力学性能以及低、多层钢框架轻钢龙骨剪力墙房屋的整体抗震性能展开研究。主要研究内容与结论如下:1、采用ABAQUS有限元分析软件建立热轧方钢管柱和冷弯薄壁U型钢双拼梁连接节点的精细化实体模型,对梁柱连接节点在循环荷载作用下的抗弯性能进行模拟;用0pen SEES有限元分析软件建立节点的简化模型并验证其有效性。结果表明:热轧方钢管柱和冷弯薄壁U型钢双拼梁连接节点属于半刚性节点,节点的梁柱均未发生破坏,节点拥有良好的抗弯性能;在0pen SEES有限元分析软件中采用Pinching4材料模型建立节点的简化模型能够很好地模拟出节点的连接性能。2、采用OpenSEES有限元分析软件建立钢框架轻钢龙骨剪力墙组合墙体的简化模型并验证其有效性。采用简化模型对墙体进行多参数分析,研究半刚性节点、框架柱截面大小、框架柱轴压比以及跨高比对墙体抗剪性能的影响。结果表明:简化模型能够有效地模拟出组合墙体的强度变化、刚度变化以及刚度退化情况;钢框架与半刚性节点能够提高组合墙体的承载力,在轻钢龙骨墙体破坏后,能够继续参与工作,延缓墙体的破坏曲线;加大墙体竖向荷载可以在弹性阶段提高墙体的弹性刚度,但在进入破坏阶段后会加速墙体的破坏;在高度不变的情况下,墙体的抗剪承载力随着墙体宽度增长而增加。3、采用OpenSEES有限元分析软件建立考虑节点连接性能的低层凹凸不规则钢框架轻钢龙骨剪力墙房屋和多层钢框架轻钢龙骨剪力墙房屋整体模型。分别对其进行7、8、9度多、罕遇地震作...
[45] 李豪.钢框架内嵌AAC墙体保温性能研究[D]. 导师:杨华;张相勇. 哈尔滨工业大学, 2023.
摘要:钢结构建筑具有质轻高强、抗震性能好、施工速度快等优势,已成为装配式建筑重要的发展方向之一。AAC板轻质高强、保温隔声好、可加工性好、耐火持久,适宜用作严寒地区装配式钢结构外围护体系的外墙体。装配式钢结构框架AAC墙体中的钢构件处易产生严重的热桥效应,降低墙体保温性能,引起结露发霉,增加建筑能耗,制约装配式钢结构建筑在国内尤其是严寒地区的推广应用。国内外尚无钢框架AAC外围护体系的保温性能试验研究,更缺少可考虑钢构件热桥效应的外墙体传热系数简化计算方法。本文采用试验、模拟及理论分析结合的手段,对钢框架内嵌AAC外墙的保温性能开展了研究,具体包括以下内容:(1)AAC标准单元墙体及足尺钢框架内嵌AAC墙体保温性能试验研究开展5片AAC标准单元墙体及2片足尺钢框架内嵌AAC墙体保温性能试验,研究在薄抹灰外保温构造与保温装饰一体化外保温构造下,钢梁、钢管混凝土柱、梁柱框架三种结构性热桥对墙体内外表面温度、墙厚方向温度分布和平均传热系数的影响,对比三种结构热桥、两种外保温构造下墙体的保温性能差异。结果表明:墙体中的钢构件处存在明显的热桥效应,钢管混凝土柱对墙体传热性能的不利影响较钢梁更为明显;相同保温层厚度下,采用保温装饰一体板可较薄抹灰取得更好的保温性能;采用65mm SEPS作为保温层,无钢构件墙体的传热系数即可满足严寒地区限值要求。(2)钢框架内嵌AAC墙体保温性能有限元分析基于ABAQUS有限元软件,建立了钢框架内嵌AAC墙体稳态传热的三维有限元模型,采用本文试验数据与收集的墙体保温性能试验结果对模型进行了验证。在此基础上,对7片试验墙体的热桥部位温度场、热流密度、热桥影响区域开展分析,评价了不同结构性热桥的对墙体保温性能的影响。结果表明:7片墙体均可满足防结露要求;钢梁热桥影响区域宽度相较钢管混凝土柱偏大1.2倍~1.4倍,钢梁热桥效应更为显著,但柱热桥截面占比更大,对墙体保温更为不利;80mm厚度SEPS保温层下,外保温钢框架内嵌AAC墙体传热系数可满足严寒地区限值要求。(3)钢框架内嵌AAC墙体保温性能理论分析针对薄抹灰与保温装饰一体化两种外保温构造墙体开展热桥效应分析,研究了保温层连接件尺寸及分布密度、保温层厚度等对墙体保温性能的影响,提出了可考虑连接件热桥效应影响的外保温墙体传热系数简化计算公式。基于有限元模型,对钢框架内嵌AAC墙体的保温性能开展参数分析,研究了钢构件尺寸...
[46]吴江泠. 某高层装配式建筑结构方案比选研究[J].中国建筑金属结构,2023,22(04):107109+113.
摘要:鉴于装配式建筑的发展状况,本文以上海市某建筑高度约60m的高层办公楼需采用装配式建筑为研究对象,对照上海装配式建筑的设计要求和建筑平面特点,可采用两种装配式方案,装配式钢筋混凝土框架混凝土核心筒结构和钢框架混凝土核心筒结构。通过对两种方案进行预制构件布置和结构计算分析,提出在满足结构性能要求和预制率的前提下,尽可能减少工程造价和工期的观点。结果表明:两种装配式方案均满足上海市预制装配率的要求且结构受力合理,综合考虑现场施工周期和施工技术成熟度,钢框架混凝土核心筒结构方案更优。
[47] 苗茹云,黄轶淼,董威,张玉芬,马国伟. 寒冷地区模块化钢框架结构多目标优化设计方法[J].土木与环境工程学报(中英文),2024,46(01):152162.
摘要:针对寒冷地区模块化钢框架结构节能性与经济性之间的矛盾问题,对模块化钢框架结构能耗和成本两个设计目标进行同步优化研究。根据模块化钢框架结构的特点进行参数化设计研究,提出在不同建筑尺寸下模块化钢框架结构的BIM模型自动建模方法;在Energyplus建筑能耗分析软件计算数据的基础上,采用多种机器学习算法进行建筑能耗预测,建立一种高效精确的建筑能耗预测模型;联立建筑能耗预测模型和建筑成本计算公式,在满足结构承载力的约束条件下,基于NSGAⅡ算法进行模块化钢框架结构能耗和成本的多目标优化设计,生成帕累托最优解集。多目标优化设计方法解决了模块化钢框架结构“能耗+成本”的多目标一体化设计难题,推动了模块化钢框架结构的智能化升级,实现了模块化钢框架结构设计的快速高效化。
[48] 王凝,曾凡奎,高宇甲,杜广辉,胡兆文,黄华. 超高层建筑顶升模架系统的优化设计及智能建造[J].建筑科学与工程学报,2023,40(02):6976.
摘要:为研究超高层建筑顶升模架系统优化设计与现场智能化施工的数字化融合,提高材料使用效率和结构合理性,以西安某超高层建筑中所使用的顶模钢框架结构为对象,采用SIMP插值模型法,约束次桁架悬挑端竖向位移,以减少顶模钢框架结构钢材用量为目标进行优化,依据优化结果对顶模钢框架结构进行设计。应用智能建造与建筑工业化协同发展的研究成果,以拓扑优化设计、系统化安装、智能化施工为实施框架,通过拓扑优化设计结合智能化控制操作等工具,实现基于智能建造的优化型顶模钢框架结构;系统梳理智能建造各阶段应用,利用施工管理平台,实现基于信息化模型的工程管控。结果表明:优化后顶模钢框架结构在满足约束条件情况下,在提升结构承载能力、刚度的同时,使钢框架自身重量减轻20%,降低了顶模钢框架结构用钢量,提升了钢材的使用效率,加强了拓扑优化设计与现场智能化施工的数字化融合,推动了智能化施工装备的施工应用。
[49] 周颖,赵佳美,肖意. 基于不同评价标准的屈曲约束支撑钢框架建筑抗震韧性评价研究[J].建筑结构学报,2023,44(04):204215.
摘要:为量化建筑抗震韧性水平,系统化对建筑结构进行韧性评级,国内外逐步颁布了FEMA P58、REDi、USRC、GB/T 38591—2020《建筑抗震韧性评价标准》四本韧性评级标准。为定量分析国内外相关标准在减震建筑韧性评价上的差异与共通之处,以一幢9层屈曲约束支撑钢框架减震建筑为例,分别按照国内外标准开展韧性评价,计算其韧性评级、建筑修复费用指标、建筑修复时间指标以及人员伤亡指标。研究发现:GB/T 38591—2020中评级为一星的建筑,其韧性水准大致相当于REDi中的银级建筑及USRC中的三星建筑;设防地震作用下,按国际标准计算得到的修复费用指标比GB/T 38591—2020低60%;不同标准的建筑修复时间指标计算方法存在显著不同,按REDi计算得到的修复时间最长,设防地震作用下达到160 d,按GB/T 38591—2020计算得到的修复时间最短,为16 d;对倒塌概率较低的建筑,按GB/T 38591—2020计算得到的人员伤亡评价指标大于国际标准。此外,国内外标准韧性评价结果皆显示非结构构件损伤对建筑抗震韧性影响较大,应进一步加强对非结构构件基于性能的抗震设计研究。
[50] 严正.火灾下高层框架结构倒塌分析及人员疏散模拟[D]. 导师:王莹. 东南大学, 2023.
摘要:随着经济社会的发展及城市化进程的不断加速,建筑的高层化及多功能化已成为一种国际性趋势。高层建筑给人类生产生活带来诸多便利的同时,也常因火灾、地震、台风等灾变荷载给人类生命安全和财产损失带来巨大威胁。高层建筑火灾易造成重大人员伤亡的原因主要有三个方面:诸多的火灾隐患及高耸的结构易导致火灾迅速蔓延;高层建筑常为钢框架结构,较差的抗火性能易发生构件连续失效致结构连续倒塌;长距离的垂直疏散路径及复杂的逃生通道导致人员疏散困难。目前国内外针对上述三个领域的研究各自独立,缺少针对高层建筑火灾从起火蔓延致钢构件连续倒塌到人群安全疏散全过程的综合分析方法,且现有研究对象常为高层民用建筑,尚未针对具有复杂功能分区的商用高层建筑制定其特定的完备的疏散策略。针对现有研究中存在的不足,本文以位于南京江北新区的某商用超高层钢框架结构酒店为研究对象,开展包含火灾发展框架结构失效人员疏散的高层建筑火灾全过程模拟,实现火灾诱致上述三个过程的信息与数据的有效串联。根据火灾动力学模拟及框架连续倒塌分析,获得该商用超高层建筑最不利火灾场景下的可用疏散时间TASET,并针对该商用高层建筑复杂的功能分区提出其特有的火灾疏散最优策略。基于上述研究过程,本文的主要研究内容如下:1)基于Revit软件建立了该高层酒店的BIM模型,并导入火灾动力学模拟软件Pyro Sim,综合考虑火源位置、火源功率、火灾发展速率及建筑是否具备机械排烟设备等关键因素,设置4种具有研究价值的典型火灾场景,基于建筑实际情况进行合理地参数设置和网格划分,建立起不同场景的火灾分析模型,实现火灾蔓延过程的可视化。根据各火灾场景计算输出的温度、CO浓度及能见度等关键参数信息,研究不同因素对高层建筑火灾发展影响的规律,并获得各火灾场景的人体极限耐受时间。同时确定最不利火灾场景,为后续研究电梯避难层疏散提供依据。2)面向最不利火灾场景,利用ANSYS Workbench平台对该建筑框架子结构的倒塌行为进行模拟。首先依据本文通过计算流体动力学模拟所获得的实际升温曲线改进ISO834的标准升温曲线,对高层酒店的钢框架简化后的子结构进行瞬态热分析;其次,利用间接耦合法将热分析结果导入瞬态力学求解器,获得受火柱的失效规律及失效时间;最后,基于“生死单元”命令在受火柱失效时刻将其移除,通过将剩余结构的最大侧向位移及最大Mises应力与连续倒塌判据对比,获得不同部位的柱受...