装配式防火墙阀厅结构的等效斜撑模型应用研究

发布时间：2020-11-18 10:39

　　 本文以国内某±800kV换流站阀厅结构为研究对象,对框架-嵌入式防火墙结构进行了拟静力试验及有限元模拟,提出了两种对框架-嵌入式防火墙阀厅结构的等效斜撑简化设计计算方法,并对该计算方法在不同影响参数下的适用性进行讨论,最后对阀厅实体模型、等效单杆简化模型及等效多杆简化模型进行抗震性能分析。具体工作内容如下:1.对嵌入式装配防火墙换流站阀厅结构的3:1缩尺试验模型进行拟静力加载试验,得出其耗能性能与延性较好;同时进行有限元模拟分析,对比二者荷载-位移曲线,得到其抗侧刚度相近,受力状态相似,并且发现墙板的压应力呈现明显的斜向压力带,类似于斜撑或桁架中压杆的作用。2.用ABAQUS计算分析现有基于填充墙的等效单杆模型有效宽度公式对框架-嵌入式装配防火墙结构的适用性,而后通过对九个相同跨高比的基于框架-嵌入式装配防火墙结构的等效单杆模型的多次模拟计算,拟合得到等效单杆模型的有效宽度公式,并在此基础上提出等效多杆简化模型,给出其有效宽度计算公式,并对其在不同影响因素下的适用性进行分析。3.在SAP2000中建立框架-嵌入式装配防火墙阀厅整体模型、等效单杆斜撑模型及等效多杆斜撑模型,对整体结构分别进行模态分析、反应谱分析及弹性时程分析,发现结构的刚度分布不均匀,防火墙一侧框架的纵向位移小于钢框架及伸出的防火墙框架,说明防火墙的设置一定程度上提高了结构的抗侧刚度;等效单杆斜撑模型在整体抗震计算中的等效效果并不良好,但等效多杆斜撑模型在弹性时程分析中得到的振型周期、振型刚度、位移值、位移角及位移时程曲线等都与阀厅实体模型较为接近,即二者抗侧刚度相近,可视为可行的简化等效模型。
【学位单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU352.5
【部分图文】：

成立了 Prestressed Concrete Institute（PCI）[7]，即预应力混凝土协会。该协会不仅注重高新技术的研究与推广，还致力于完善美国的建筑技术规范与工程建设规程等体系，如著名的 PCI 手册[8]。该体系认为装配式建筑不应采用传统建筑的评定体系，应有一套新的规范与之相匹配。美国企业较为先进的管理机制与完善的规范使得装配式建筑从工程设计、构件生产、建筑安装、装修配套都可由一家企业独立完成，从而降低了建设成本，也提升了建筑的质量。日本在 1968 年正式提出装配式住宅的概念，其地震频发的特性使得其建筑产业从业人员对建筑物的抗震性能和安全性能格外关注，所以在日本的建筑工业化中，大量使用轻质材料以保证建筑物重量的降低，而轻质材料也方便运输与安装。其次，装配式建筑的连接机制与现浇结构的刚接机制不同，较为柔性，所以在地震中能够保证建筑结构的延性，使得建筑物在地震中幸免。结合其先进的隔震设计，日本的装配式建筑结构体系整体抗震性能明显提高，可经受 6.5 级以上地震的考验[9]。由于日本的地理位置和地质条件与我国沿海区域相近，所以其建筑工业化思想与经验值得我国学习借鉴。

成立了 Prestressed Concrete Institute（PCI）[7]，即预应力混凝土协会。该协会不仅注重高新技术的研究与推广，还致力于完善美国的建筑技术规范与工程建设规程等体系，如著名的 PCI 手册[8]。该体系认为装配式建筑不应采用传统建筑的评定体系，应有一套新的规范与之相匹配。美国企业较为先进的管理机制与完善的规范使得装配式建筑从工程设计、构件生产、建筑安装、装修配套都可由一家企业独立完成，从而降低了建设成本，也提升了建筑的质量。日本在 1968 年正式提出装配式住宅的概念，其地震频发的特性使得其建筑产业从业人员对建筑物的抗震性能和安全性能格外关注，所以在日本的建筑工业化中，大量使用轻质材料以保证建筑物重量的降低，而轻质材料也方便运输与安装。其次，装配式建筑的连接机制与现浇结构的刚接机制不同，较为柔性，所以在地震中能够保证建筑结构的延性，使得建筑物在地震中幸免。结合其先进的隔震设计，日本的装配式建筑结构体系整体抗震性能明显提高，可经受 6.5 级以上地震的考验[9]。由于日本的地理位置和地质条件与我国沿海区域相近，所以其建筑工业化思想与经验值得我国学习借鉴。

施工、一体化装修与信息化管理的五位一体产业化的思维将各个专业的交叉协同工作。该公司在中国五大区域均建有建筑产业现代化产业基地，笔者有幸参观了位于福建省福州市闽侯县云龙乡的中建（福建）科技绿色产业园，切实体会工业化的气息和流水线的生产过程，如图 1-3 至图 1-5。厂房内大量的高精度成品材料，现场没有了传统湿法作业的肮脏环境，不论气候和天气都对工厂流水线的制造过程没有影响，设身处地地感受到高度工业化、模块化、标准化的装配式建筑的优点：大大缩短施工周期，提高工程精度，制作多样化造型的构件，保障现场工作人员的安全。同时，笔者还参观了中建科技福州 PC 工厂综合楼项目，这个项目的结构体系为预制装配整体式钢筋混凝土框架结构，其装配率高达 92%，是福建省首栋全装配的公共建筑，具有示范参考意义。其中结构的每处节点和构件都标上了具体的装配技术简介，如主次梁牛担板连接节点（图 1-6），适用于夏热冬暖的南方的复合保温预制外墙板（图 1-7），窗框与混凝土一体成型的预埋窗框墙板以及采用干式连接的外墙饰板（图 1-8）等。
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本文编号：2888625