發(fā)表于:2021-12-02 15:14:16 來源:鐵木辛柯
近年來,在政策引導(dǎo)和市場迭代的雙重作用下,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑得到大力發(fā)展,尤其是鋼結(jié)構(gòu)住宅在各個科研院所、廠商企業(yè)的努力下,取得了一系列成果,同時得到了廣泛應(yīng)用。鐵木辛柯隱式框架技術(shù)體系也是目前市場應(yīng)用比較成熟的技術(shù)之一,在應(yīng)用過程中得到各方的大力支持和持續(xù)改進,近期在廣州白云五建、江西中陽建設(shè)、北匯綠建等合作伙伴的支持下,新一批科研工作全面展開,主要研究批量標準化構(gòu)件的智能制造課題。
首批進入試驗階段的是翼緣開孔削弱型梁柱剛接節(jié)點抗震性能研究。鋼框架梁柱剛接節(jié)點設(shè)計通常采用加強鋼梁翼緣的方法來保證節(jié)點塑性鉸外移,使得連接節(jié)點具有足夠的延性,如梁翼緣擴翼式、梁翼緣局部加寬式、梁翼緣蓋板式等,但這類加強型連接節(jié)點存在制作較為復(fù)雜,節(jié)點用鋼量大的缺點。
加強型梁柱節(jié)點構(gòu)造
除上述方式外,另一類保證梁柱節(jié)點延性的方法是通過削弱節(jié)點區(qū)以外的梁截面,從而使得塑性鉸出現(xiàn)在鋼梁上,如狗骨式節(jié)點。這種狗骨式連接節(jié)點的缺點是翼緣切割面加工復(fù)雜,且試驗研究發(fā)現(xiàn)在梁截面削弱處容易發(fā)生面外失穩(wěn)。
狗骨式節(jié)點
為使梁柱節(jié)點在制作簡便、適配智能線的情況下,同時具有良好的抗震性能,杭州鐵木辛柯建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計事務(wù)所有限公司(簡稱“鐵木辛柯”)提出了一種翼緣開孔削弱型梁柱剛接節(jié)點,新節(jié)點通過翼緣開孔的方式來削弱梁端截面,從而實現(xiàn)“強節(jié)點,弱構(gòu)件”的抗震性能目標。
削弱型梁柱節(jié)點構(gòu)造
前期已采用數(shù)值模擬的方法,選取開孔形式、孔徑、排數(shù)、間距等設(shè)計參數(shù),詳細分析了各參數(shù)對翼緣開孔節(jié)點抗震性能的影響。分析結(jié)果表明,新型節(jié)點的塑性開展主要集中在梁翼緣開孔段,節(jié)點的滯回曲線飽滿,具有較強的塑性轉(zhuǎn)動能力,能夠滿足高延性節(jié)點的要求。
翼緣開孔節(jié)點滯回曲線
為進一步檢驗新型節(jié)點的抗震性能,近期即將在浙江大學(xué)建工試驗中心開展翼緣開孔削弱型梁柱剛接節(jié)點的試驗研究工作,擬通過擬靜力試驗方法對新節(jié)點的滯回性能進行研究,掌握往復(fù)水平荷載作用下節(jié)點的承載力、延性、耗能能力和破壞模式。
翼緣開孔節(jié)點試件
試件側(cè)向約束裝置
課題研究將揭示翼緣開孔削弱型梁柱剛接節(jié)點的破壞規(guī)律,通過試驗研究和數(shù)值模擬進一步驗證新型節(jié)點的設(shè)計方法,進而豐富和升級隱式框架-支撐(鋼板墻)鋼結(jié)構(gòu)住宅體系。接下來,鐵木辛柯將針對構(gòu)件標準化和建造智能化開展持續(xù)深入研究,推進鋼結(jié)構(gòu)型材產(chǎn)品的標準化、模數(shù)化及高效能生產(chǎn),從構(gòu)件的配料、裝配、焊接、涂裝等環(huán)節(jié)提高設(shè)備的自動化、智能化程度,進一步提升鋼結(jié)構(gòu)住宅的智能建造技術(shù)。