【摘要】：近些年，我國不斷推進城鎮(zhèn)化建設，這為實現住宅產業(yè)化建設，發(fā)展裝配式鋼結構住宅提供了良好契機。本文在借鑒國內外已有裝配式鋼結構住宅體系優(yōu)點的基礎上，提出了一種適用于多、高層住宅的新型墻板裝配式鋼結構住宅體系。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，具有部件標準化生產、集成化程度高、現場無焊接操作、施工質量高和綜合經濟效益好等優(yōu)點。 本文以新型墻板裝配式鋼結構住宅體系及其關鍵技術為對象，從結構形式、維護材料、節(jié)點構造、抗震性能等方面進行了全面研究，具體工作和結論如下： 1）通過一套多層住宅的設計，從結構布置、預制部品形式、構造節(jié)點處理、結構性能以及經濟指標等宏觀方面，簡要介紹新型墻板裝配式鋼結構住宅體系的組成及其配套技術的特點。 2）采用有限元軟件ABAQUS，分別對單榀裝配式鋼框架進行靜力推覆分析和彈塑性循環(huán)荷載分析，得到了結構的荷載-位移曲線以及應力、應變分布情況。結果表明：在設計荷載作用下，結構處于彈性狀態(tài)，具有充足的安全儲備；在極限荷載作用下，結構的塑性鉸首先出現在支撐的端部和主梁弦桿處，基本滿足“強柱弱梁、強節(jié)點弱構件”的設計要求；結構在彈性變形階段的抗側剛度大、側移小，但進入塑性階段后承載力下降較快。應在設計時嚴格控制支撐的長細比和底層柱的寬厚比，避免因局部應力過大或構件局部鼓曲變形而導致結構失效，保證結構的后期承載力和延性。 3）插入式梁柱連接節(jié)點是為實現結構現場裝配化施工而研究的，是新型墻板裝配式鋼結構住宅體系的配套關鍵技術之一。它既連接上下柱，又連接梁與柱，從而將建筑分層斷開，避免了由于預制部件尺寸過大，而帶來的運輸難度大、運輸效率低等問題。本文采用ABAQUS有限元分析軟件，對插入式連接節(jié)點的承載能力、應力分布以及抗彎剛度進行了有限元分析。結果表明：節(jié)點能可靠傳遞柱軸力，滿足“強節(jié)點弱構件”的設計要求；該節(jié)點屬于半剛性節(jié)點，傳遞柱軸力和剪力還可承擔彎矩，，在結構外周密柱的情況下，可將其作為除支撐外的第2道抗震設防措施。 本文的研究成果對推動新型墻板裝配式鋼結構住宅體系的發(fā)展具有較大的作用，為該結構體系的應用與發(fā)展奠定了技術的基礎。
[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.
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU391

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本文編號：2239775