工民建预制装配结构讲解.pptx

工民建预制装配结构初步调研报告;主要内容;简介、初步分类及应用情况 预制程度较高的几种体系 值得研究之处与今后工作;核心优势： 现场：施工速度快，所需人力少，节约周期成本、人工成本甚至模板成本 环境：减少噪音、粉尘和废弃物 质量：工厂生产，可利用先进设备，而且便于检测和控制 相应的问题： 运输与吊装 拼接处性能问题/导致与现浇结构不同的设计分析方法 初期投资较大;分类;例如：由东南大学冯健教授团队提供技术支持的“世构体系”，属于装配整体式、等效现浇结构;科研与应用状况;美国：90年代初与日本共同开展PRESSS（Precast Seismic Structural Systems）计划。美国方面，针对带有穿过节点区的预应力筋/钢绞线的若干新型节点（均为预制装配式），展开详尽的研究。其中利用后张无粘结预应力钢绞线进行干连接的若干节点，表现出良好的性能。成果在2003年颁布的ACI T1.2-03予以体现。相应地，工程中较多应用预制装配式非等效现浇结构,如旧金山的派拉蒙公寓（39层）。 爱尔兰、英国：提出了模块建筑（modular building）。也俗称为“盒式建筑”。钢结构。特点为预制程度、集成度极高，甚至集成了家具、设备，现场工期极短。英国已建成高达25层的模块学生宿舍。值得注意的是，爱尔兰和英国的抗震设防烈度很低。;简介、初步分类及应用情况 预制程度较高的几种体系 值得研究之处与今后工作;日本的等效现浇结构;下侧预制柱向上伸出预留钢筋，梁-节点构件向下吊装就位，跨中连接处需要后浇混凝土。构件分割方式使侧向力作用下塑性铰不出现在连接面。;LRV工法相对传统工法的改进： 上侧柱向下预留钢筋，梁-节点构件可以侧向就位，降低吊装难度；跨中连接处改为预留孔道-伸入钢筋-浆锚的形式，减少湿作业量。;LRV-H工法;改进的总体思路为： 减少湿作业量 形式上便于构件就位 构件标准化，便于预制 单个构件轻量化，便于吊装和运输 ;日本预制装配二三事;美国的非等效现浇结构;仅有后张无粘结/部分无粘结预应力钢绞线时，节点的弯矩-转角关系可近似为双线性弹性模型。 第一阶段：受拉侧边缘混凝土逐渐达到消压状态，连接面随之张开，张开段一般不超过截面形心。本阶段截面弯矩的增大，主要来自于力臂的增大。 第二阶段：连接面持续张开，受压区高度逐渐趋于稳定，最终受压区混凝土压碎。本阶段截面弯矩的增大，主要来自于钢绞线拉力的增大。由于无粘结段的存在，连接面张开对钢绞线拉力的影响并不太大，因而刚度较第一阶段低。;调整预应力钢绞线面积、无粘段长度等参数，改善梁端混凝土横向约束状况，可以使砼压碎发生在钢绞线屈服之后，形成三线性模型。 在前两个阶段卸载则没有残余变形，进入第三个阶段后卸载，则会产生有效预应力损失;优点： 1）损伤及残余变形可控 2）改善节点区性能 3）连接面剪力传递方式合理 缺点 1）锚固要求较高 2）突破现行规范，设计难度大 3）耗能能力欠佳 4）邻柱间距扩大趋势较明显 ;1）损伤及残余变形可控。 在非线性弹性卸载，由于预应力钢绞线的自复位作用，理论上没有残余变形。 如图，由于无粘结，预制构件内形成压杆，裂缝损伤只集中在连接面上，预制件内无分布损伤，易于修复。 试验证明在往复荷载下强度退化幅度较小;2）改善节点区性能 钢绞线在节点区内同样无粘结，不引起节点区内拉应力。节点区受力趋向于压杆。一系列试验结果表明，节点区配箍量可大幅减少，裂缝情况较现浇结构有所改善。;3）连接面剪力传递方式合理 连接面通过摩擦力传递剪力，无需牛腿。（牛腿的存在将限制连接面相对转动，且配筋复杂） 日本的LRV-H工法主要通过钢筋的销栓力传递剪力，效率较低，需要钢筋量较大。 ;缺点 1）锚固要求较高 后张无粘结或部分无粘预应力钢绞线对端部锚固的要求较高，锚具一旦失效，可能导致整个结构失效。通长张拉的钢绞线尽可能在跨中设置粘结段，延缓或避免连续倒塌。 2）突破现行规范，设计难度大 性能与现浇结构不同，尽管美国规范已有相应的条文，但在世界范围内推广将非常困难。一般需要采用直接基于位移的设计方法，设计难度较大。;3）耗能能力欠佳 等效粘滞阻尼系数很小，可能 导致位移的响应时程峰值较大。 4）邻柱间距扩大趋势较明显 连接面的张开，导致邻柱净间距介乎于预制梁轴线长与对角线长之间，对柱内力有明显影响，对预制板等连接不利。 ;衍生的几种连接方式;2）加入库伦摩擦滞回元件。损伤更小，但稍复杂。 含铅青铜摩擦元件;2.减小邻柱间距的扩大趋势 预应力钢绞线仅置于梁底。连接面有纤维砂浆。 梁顶是部分无粘的普通钢筋。连接面无纤维砂浆，形成空隙可供转动