【摘要】：近些年，我國(guó)不斷推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)，這為實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅提供了良好契機(jī)。本文在借鑒國(guó)內(nèi)外已有裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了一種適用于多、高層住宅的新型墻板裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系。該體系由組合式受力墻板、非受力墻板以及一體化樓板組成，具有部件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、集成化程度高、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)焊接操作、施工質(zhì)量高和綜合經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。 本文以新型墻板裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系及其關(guān)鍵技術(shù)為對(duì)象，從結(jié)構(gòu)形式、維護(hù)材料、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、抗震性能等方面進(jìn)行了全面研究，具體工作和結(jié)論如下： 1）通過(guò)一套多層住宅的設(shè)計(jì)，從結(jié)構(gòu)布置、預(yù)制部品形式、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)處理、結(jié)構(gòu)性能以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等宏觀方面，簡(jiǎn)要介紹新型墻板裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的組成及其配套技術(shù)的特點(diǎn)。 2）采用有限元軟件ABAQUS，分別對(duì)單榀裝配式鋼框架進(jìn)行靜力推覆分析和彈塑性循環(huán)荷載分析，得到了結(jié)構(gòu)的荷載-位移曲線以及應(yīng)力、應(yīng)變分布情況。結(jié)果表明：在設(shè)計(jì)荷載作用下，結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，具有充足的安全儲(chǔ)備；在極限荷載作用下，結(jié)構(gòu)的塑性鉸首先出現(xiàn)在支撐的端部和主梁弦桿處，基本滿足“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)要求；結(jié)構(gòu)在彈性變形階段的抗側(cè)剛度大、側(cè)移小，但進(jìn)入塑性階段后承載力下降較快。應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格控制支撐的長(zhǎng)細(xì)比和底層柱的寬厚比，避免因局部應(yīng)力過(guò)大或構(gòu)件局部鼓曲變形而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效，保證結(jié)構(gòu)的后期承載力和延性。 3）插入式梁柱連接節(jié)點(diǎn)是為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)裝配化施工而研究的，是新型墻板裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的配套關(guān)鍵技術(shù)之一。它既連接上下柱，又連接梁與柱，從而將建筑分層斷開，避免了由于預(yù)制部件尺寸過(guò)大，而帶來(lái)的運(yùn)輸難度大、運(yùn)輸效率低等問(wèn)題。本文采用ABAQUS有限元分析軟件，對(duì)插入式連接節(jié)點(diǎn)的承載能力、應(yīng)力分布以及抗彎剛度進(jìn)行了有限元分析。結(jié)果表明：節(jié)點(diǎn)能可靠傳遞柱軸力，滿足“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)要求；該節(jié)點(diǎn)屬于半剛性節(jié)點(diǎn)，傳遞柱軸力和剪力還可承擔(dān)彎矩，，在結(jié)構(gòu)外周密柱的情況下，可將其作為除支撐外的第2道抗震設(shè)防措施。 本文的研究成果對(duì)推動(dòng)新型墻板裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的發(fā)展具有較大的作用，為該結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用與發(fā)展奠定了技術(shù)的基礎(chǔ)。
[Abstract]:In recent years, China has been promoting the urbanization construction, which provides a good opportunity for the realization of housing industrialization construction and the development of prefabricated steel structure housing. On the basis of drawing lessons from the advantages of the existing prefabricated steel structure housing system at home and abroad, this paper presents a new type of wall slab fabricated steel structure housing system suitable for multi-storey residential buildings. The system is composed of combined force wall panel, non-force wall board and integrated floor slab. It has the advantages of standardized production of components, high integration degree, no welding operation on the spot, high construction quality and good comprehensive economic benefit, and so on. In this paper, the structure form, maintenance material, joint construction, seismic performance and so on of the new type of wall panel fabricated steel structure housing system and its key technology are studied. The specific work and conclusions are as follows: 1) through the design of a set of multi-storey housing, from the structural layout, prefabricated parts form, construction node processing, structural performance and economic indicators and other macro aspects, This paper briefly introduces the composition of the new type of wall panel assembled steel structure housing system and the characteristics of the supporting technology. 2) the static force push analysis and elastic-plastic cyclic load analysis of a single fabricated steel frame are carried out by using the finite element software ABAQUS,. The load-displacement curve and the distribution of stress and strain of the structure are obtained. The results show that under the design load, the structure is in an elastic state and has sufficient safety reserve. Under the limit load, the plastic hinge of the structure first appears at the end of the support and at the chord of the main beam, which basically meets the requirements of "strong column and weak beam," The design requirement of strong joints and weak members is that the lateral stiffness of the structure is large and the lateral displacement is small in the elastic deformation stage, but the bearing capacity decreases rapidly after entering the plastic stage. The aspect ratio of braces and the ratio of width to thickness of bottom columns should be strictly controlled in design to avoid structural failure due to excessive local stress or local buckling deformation of members. To ensure the later bearing capacity and ductility of the structure. 3) the inserted Liang Zhu connection is studied for the construction of the site assembly of the structure and is one of the key technologies of the new type of wall panel assembled steel structure housing system. It not only connects the upper and lower columns, but also connects the beams and columns, thus disconnecting the building layers, thus avoiding the problems of high transportation difficulty and low transportation efficiency caused by the excessive size of prefabricated parts. In this paper, the ABAQUS finite element analysis software is used to analyze the bearing capacity, stress distribution and bending stiffness of the plug-in connection joints. The results show that the joint can transfer the axial force of the column reliably and meet the design requirements of the "strong joint and weak member", and the joint belongs to the semi-rigid joint, and the axial force and shear force of the transfer column can also bear the bending moment. It can be used as the second seismic fortification measures other than braces. The research results of this paper play an important role in promoting the development of the new type of wall panel assembly steel structure housing system, and lay a technical foundation for the application and development of the structure system.
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU391

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本文編號(hào)：2239775