【摘 要】
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近年来我国建筑行业发展迅猛,对于建筑结构的要求也愈加提高,其中以装配式建筑研究最为广泛。在装配式建筑领域,模块化装配式结构以预制化程度最高、施工更加绿色环保,从而得到广泛应用。本文以某模块化立体车库为背景工程,针对结构特点,提出了一种新型节点。首先,对整体建筑结构进行有限元分析,模拟整体结构在水平风载及地震作用下的运动状态,得出整体结构的固有振型及频率,并通过应力应变云图得出整体结构的薄弱部位,针
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近年来我国建筑行业发展迅猛,对于建筑结构的要求也愈加提高,其中以装配式建筑研究最为广泛。在装配式建筑领域,模块化装配式结构以预制化程度最高、施工更加绿色环保,从而得到广泛应用。本文以某模块化立体车库为背景工程,针对结构特点,提出了一种新型节点。首先,对整体建筑结构进行有限元分析,模拟整体结构在水平风载及地震作用下的运动状态,得出整体结构的固有振型及频率,并通过应力应变云图得出整体结构的薄弱部位,针对局部薄弱部位进行节点分析。然后,在节点的数值模拟中,以局部薄弱部位处的节点形式作为重点分析对象,采用模拟节点低周期反复加载运动的方法,得出该类型节点的滞回曲线、骨架曲线、转动刚度、延性系数以及应力应变云图等。随后,为了研究各部位节点在实际环境下的工作状态,取整体结构上的四处不同类型节点进行加载试验,采用同样的低周期反复加载加载制度,得出各节点的滞回曲线、骨架曲线等性能参数,并与有限元模拟结果进行对比,验证有限元模型的正确性与合理性。最后,以一种性能最优的节点形式为基础,在该种节点下部焊接不同尺寸大小的肋板,以期进一步提高节点的承载力,后通过有限元模型得出焊接不同尺寸肋板的节点的刚度、滞回曲线包络图以及应力应变云图等。通过研究分析,主要结论如下:(1)双筒形态下的模块化装配式钢结构立体车库具有较好的承载力及稳定性,可以保证抵抗较大的水平荷载以及在七度多遇地震下的良好的抗震性能。(2)边柱节点的数值分析与试验结果基本吻合,证明了有限元模型的正确性与合理性。(3)H3型节点极限承载力低于F3型节点,但前者稳定性优于后者,前者的塑性变形程度更小。(4)对于大型的高层模块化装配式建筑,其边柱节点可采用H3型节点以保证结构整体的稳定性;对于低层建筑或承载需求较高的建筑可采用承载力更大的F3型节点。(5)肋板对H3型节点的刚度强化作用效果明显,100×100×10mm的肋板对节点刚度提升作用最优。
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