装配式组合模块化建筑结构体系设计及力学性能研究
发布时间：2020-12-29 14:52
发展装配式建筑有利于国家可持续战略的实施,促进环境、资源、人类、建筑和谐发展。若要实现现代化的装配式建筑,则要打破常规,研究发展更易于集成的建筑结构体系。鉴于此,主要从建筑空间模块、组合模块化建筑结构体系、建筑空间模块单元连接技术等几个方面进行了深入设计、理论计算、受力性能和变形性能研究,并取得了相应的成果。（1）在建筑空间模块方面第一,从功能、结构受力、构造、建造材料、成型工艺等多角度对建筑空间模块单元进行系统的划分。提出了EPS模块建筑空间模块和钢—混凝土组合结构空间模块。设计了新型建筑空间模块的构成要素、受力结构、墙面、楼板和连接构造等,形成了完整、系统的知识构架,具有切实的参考价值和实际意义。第二,在提出的新型EPS模块建筑空间模块与钢—混凝土组合结构空间模块的基础上,推导了建筑空间模块刚度计算方法。第三,基于ANSYS所建立的全尺寸空间模块有限元模型,对单跨、多跨空间模块单元进行有限元模拟,得到了相应的应力云图、位移云图、荷载-位移曲线。对比了跨度不等的单跨空间模块单元模拟结果,得到了跨度对空间模块单元刚度的影响规律。对比了等跨度,跨数不等的空间模块单元模拟结果,得到了跨数对...
【文章来源】：河北建筑工程学院河北省
【文章页数】：132 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 装配式建筑结构
1.1.1 装配式混凝土结构
1.1.2 装配式钢结构
1.1.3 装配式木结构
1.2 模块化建筑
1.2.1 国外模块化建筑发展现状
1.2.2 国内模块化建筑发展现状
1.3 模块化建筑研究现状
1.3.1 国外模块化建筑研究现状
1.3.2 国内模块化建筑研究现状
1.4 研究主要内容、意义
1.4.1 研究对象和意义
1.4.2 研究内容
1.5 技术路线
第2章 建筑空间模块单元设计研究
2.1 建筑模块化与建筑空间模块
2.1.1 建筑模块化
2.1.2 建筑空间模块的定义
2.2 建筑空间模块类型
2.2.1 建筑功能空间模块单元
2.2.2 建筑结构空间模块单元
2.3 EPS模块建筑空间模块
2.3.1 EPS模块钢筋混凝土剪力墙结构空间模块
2.3.2 EPS模块钢筋混凝土框架结构空间模块
2.4 钢-混凝土组合结构空间模块
2.4.1 拼装型钢-混凝土剪力墙结构空间模块
2.4.2 拼装型钢-混凝土框架结构空间模块
2.5 本章小结
第3章 组合模块化建筑结构体系设计研究
3.1 建筑空间模块组合
3.1.1 并列组合
3.1.2 错位组合
3.1.3 旋转组合
3.1.4 重叠组合
3.1.5 综合组合
3.2 模块化建筑结构体系类型
3.2.1 全模块建筑结构体系
3.2.2 框架——模块建筑结构体系
3.2.3 板——模块建筑结构体系
3.2.4 筒——模块建筑结构体系
3.3 装配式空间模块化钢-混凝土组合结构体系
3.3.1 装配式空间模块化型钢混凝土剪力墙结构体系
3.3.2 装配式空间模块化型钢混凝土框架结构体系
3.4 装配式钢框混凝土盒式结构体系
3.4.1 预制混凝土盒式单元
3.4.2 预制混凝土盒式单元连接技术
3.5 本章小结
第4章 建筑空间模块单元连接技术研究
4.1 建筑空间模块单元连接方式
4.1.1 干式连接
4.1.2 湿式连接
4.1.3 机械连接
4.1.4 预应力连接
4.2 建筑空间模块单元钢框连接
4.2.1 竖向连接
4.2.2 水平连接
4.2.3 施工方法
4.3 组合结构空间模块梁柱机械连接
4.3.1 竖向连接
4.3.2 水平连接
4.4 建筑空间模块单元连接节点设计
4.4.1 H型钢梁翼柱验算
4.4.2 模型验算
4.4.3 节点模型详图及材料统计
4.5 本章小结
第5章 建筑空间模块刚度理论分析与数值模拟
5.1 建筑空间模块单元的刚度
5.1.1 空间模块单元刚度的计算方法
5.1.2 大刚度建筑空间模块刚度计算
5.1.3 小刚度建筑空间模块单元刚度计算
5.2 建筑空间模块有限元模型设计与建立
5.2.1 ANSYS功能简介
5.2.2 单元的选取与模型的建立
5.3 单跨空间模块单元刚度
5.3.1 小跨度空间模块对比
5.3.2 大跨度空间模块对比
5.4 多跨空间模块单元刚度
5.4.1 6m空间模块单元对比
5.4.2 9m空间模块单元对比
5.4.3 12m空间模块单元对比
5.5 跨数对空间模块单元刚度的影响
5.6 本章小结
第6章 建筑空间模块单元连接节点有限元分析
6.1 连接节点有限元模型建立
6.1.1 模型建立
6.1.2 材料属性
6.1.3 单元选取及网格划分
6.1.4 边界模拟
6.2 有限元分析结果
6.2.1 破坏模式分析
6.2.2 滞回曲线分析
6.2.3 骨架曲线分析
6.3 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]装配式自复位钢框架梁柱节点低周往复试验的数值模拟[J]. 张艳霞,刘安然,张贺昕,刘学春,黄威振. 钢结构. 2017(08)
[2]中美日钢框架结构抗震设计规定比较(Ⅱ):梁柱节点设计[J]. 董庆园,郁银泉,王喆. 建筑结构. 2016(19)
[3]钢结构装配式梁柱连接节点研究进展[J]. 鲁秀秀,王燕,刘秀丽. 钢结构. 2016(10)
[4]推进建筑产业现代化的思考与对策——以江苏省为例[J]. 夏侯遐迩,李启明,岳一搏,贾若愚. 建筑经济. 2016(02)
[5]区域建筑产业现代化发展水平评价研究[J]. 贾若愚,徐照,吴晓纯,李启明. 建筑经济. 2015(02)
[6]预制装配式框架结构梁柱节点力学性能试验研究[J]. 宋玉普,王军,范国玺,程万鹏. 大连理工大学学报. 2014(04)
[7]建筑产业现代化之思与行[J]. 修龙,赵林,丁建华. 建筑结构. 2014(13)
[8]建筑工业化及绿色模块建筑[J]. 陈敖宜,张肇毅,王卉,杨志艳,张嘉骐. 工业建筑. 2014(06)
[9]冷弯薄壁方钢管梁柱新型节点有限元分析[J]. 邓勇军,姚勇,徐斌,褚云朋,高红伟. 建筑结构. 2013(22)
[10]建筑工业化与绿色模块建筑[J]. 陈敖宜,张肇毅,王卉,张大奎,张嘉骐,杨志艳. 建筑结构. 2013(S2)
博士论文
[1]多层钢框架梁柱连接节点抗震性能研究[D]. 王秀丽.哈尔滨工业大学 2004
硕士论文
[1]预制装配式盒子结构试验与数值模拟分析[D]. 文龙.哈尔滨工业大学 2016
[2]隔震技术在模块化建筑中的应用研究[D]. 黄敦坚.广州大学 2016
[3]单面螺栓连接及装配式钢结构节点理论与试验研究[D]. 刘飞.东南大学 2015
[4]农村住宅模块化设计初探[D]. 董竞瑶.东南大学 2015
[5]预制混凝土剪力墙盒子结构足尺模型抗震性能试验研究[D]. 杨清波.哈尔滨工业大学 2015
[6]EPS模块钢筋混凝土框架结构的研究与应用[D]. 董桂言.吉林建筑大学 2015
[7]模块化体系下建筑空间组合初探[D]. 陈牧野.天津大学 2014
[8]新型钢结构外套板式节点的研究与分析[D]. 蔡浩明.昆明理工大学 2014
[9]EPS模块低层现浇钢筋混凝土承重墙农房结构有限元分析[D]. 段文强.西安建筑科技大学 2014
[10]钢结构模块化建筑结构体系研究[D]. 曲可鑫.天津大学 2014
本文编号：2945824
【文章来源】：河北建筑工程学院河北省
【文章页数】：132 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 装配式建筑结构
1.1.1 装配式混凝土结构
1.1.2 装配式钢结构
1.1.3 装配式木结构
1.2 模块化建筑
1.2.1 国外模块化建筑发展现状
1.2.2 国内模块化建筑发展现状
1.3 模块化建筑研究现状
1.3.1 国外模块化建筑研究现状
1.3.2 国内模块化建筑研究现状
1.4 研究主要内容、意义
1.4.1 研究对象和意义
1.4.2 研究内容
1.5 技术路线
第2章 建筑空间模块单元设计研究
2.1 建筑模块化与建筑空间模块
2.1.1 建筑模块化
2.1.2 建筑空间模块的定义
2.2 建筑空间模块类型
2.2.1 建筑功能空间模块单元
2.2.2 建筑结构空间模块单元
2.3 EPS模块建筑空间模块
2.3.1 EPS模块钢筋混凝土剪力墙结构空间模块
2.3.2 EPS模块钢筋混凝土框架结构空间模块
2.4 钢-混凝土组合结构空间模块
2.4.1 拼装型钢-混凝土剪力墙结构空间模块
2.4.2 拼装型钢-混凝土框架结构空间模块
2.5 本章小结
第3章 组合模块化建筑结构体系设计研究
3.1 建筑空间模块组合
3.1.1 并列组合
3.1.2 错位组合
3.1.3 旋转组合
3.1.4 重叠组合
3.1.5 综合组合
3.2 模块化建筑结构体系类型
3.2.1 全模块建筑结构体系
3.2.2 框架——模块建筑结构体系
3.2.3 板——模块建筑结构体系
3.2.4 筒——模块建筑结构体系
3.3 装配式空间模块化钢-混凝土组合结构体系
3.3.1 装配式空间模块化型钢混凝土剪力墙结构体系
3.3.2 装配式空间模块化型钢混凝土框架结构体系
3.4 装配式钢框混凝土盒式结构体系
3.4.1 预制混凝土盒式单元
3.4.2 预制混凝土盒式单元连接技术
3.5 本章小结
第4章 建筑空间模块单元连接技术研究
4.1 建筑空间模块单元连接方式
4.1.1 干式连接
4.1.2 湿式连接
4.1.3 机械连接
4.1.4 预应力连接
4.2 建筑空间模块单元钢框连接
4.2.1 竖向连接
4.2.2 水平连接
4.2.3 施工方法
4.3 组合结构空间模块梁柱机械连接
4.3.1 竖向连接
4.3.2 水平连接
4.4 建筑空间模块单元连接节点设计
4.4.1 H型钢梁翼柱验算
4.4.2 模型验算
4.4.3 节点模型详图及材料统计
4.5 本章小结
第5章 建筑空间模块刚度理论分析与数值模拟
5.1 建筑空间模块单元的刚度
5.1.1 空间模块单元刚度的计算方法
5.1.2 大刚度建筑空间模块刚度计算
5.1.3 小刚度建筑空间模块单元刚度计算
5.2 建筑空间模块有限元模型设计与建立
5.2.1 ANSYS功能简介
5.2.2 单元的选取与模型的建立
5.3 单跨空间模块单元刚度
5.3.1 小跨度空间模块对比
5.3.2 大跨度空间模块对比
5.4 多跨空间模块单元刚度
5.4.1 6m空间模块单元对比
5.4.2 9m空间模块单元对比
5.4.3 12m空间模块单元对比
5.5 跨数对空间模块单元刚度的影响
5.6 本章小结
第6章 建筑空间模块单元连接节点有限元分析
6.1 连接节点有限元模型建立
6.1.1 模型建立
6.1.2 材料属性
6.1.3 单元选取及网格划分
6.1.4 边界模拟
6.2 有限元分析结果
6.2.1 破坏模式分析
6.2.2 滞回曲线分析
6.2.3 骨架曲线分析
6.3 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]装配式自复位钢框架梁柱节点低周往复试验的数值模拟[J]. 张艳霞,刘安然,张贺昕,刘学春,黄威振. 钢结构. 2017(08)
[2]中美日钢框架结构抗震设计规定比较(Ⅱ):梁柱节点设计[J]. 董庆园,郁银泉,王喆. 建筑结构. 2016(19)
[3]钢结构装配式梁柱连接节点研究进展[J]. 鲁秀秀,王燕,刘秀丽. 钢结构. 2016(10)
[4]推进建筑产业现代化的思考与对策——以江苏省为例[J]. 夏侯遐迩,李启明,岳一搏,贾若愚. 建筑经济. 2016(02)
[5]区域建筑产业现代化发展水平评价研究[J]. 贾若愚,徐照,吴晓纯,李启明. 建筑经济. 2015(02)
[6]预制装配式框架结构梁柱节点力学性能试验研究[J]. 宋玉普,王军,范国玺,程万鹏. 大连理工大学学报. 2014(04)
[7]建筑产业现代化之思与行[J]. 修龙,赵林,丁建华. 建筑结构. 2014(13)
[8]建筑工业化及绿色模块建筑[J]. 陈敖宜,张肇毅,王卉,杨志艳,张嘉骐. 工业建筑. 2014(06)
[9]冷弯薄壁方钢管梁柱新型节点有限元分析[J]. 邓勇军,姚勇,徐斌,褚云朋,高红伟. 建筑结构. 2013(22)
[10]建筑工业化与绿色模块建筑[J]. 陈敖宜,张肇毅,王卉,张大奎,张嘉骐,杨志艳. 建筑结构. 2013(S2)
博士论文
[1]多层钢框架梁柱连接节点抗震性能研究[D]. 王秀丽.哈尔滨工业大学 2004
硕士论文
[1]预制装配式盒子结构试验与数值模拟分析[D]. 文龙.哈尔滨工业大学 2016
[2]隔震技术在模块化建筑中的应用研究[D]. 黄敦坚.广州大学 2016
[3]单面螺栓连接及装配式钢结构节点理论与试验研究[D]. 刘飞.东南大学 2015
[4]农村住宅模块化设计初探[D]. 董竞瑶.东南大学 2015
[5]预制混凝土剪力墙盒子结构足尺模型抗震性能试验研究[D]. 杨清波.哈尔滨工业大学 2015
[6]EPS模块钢筋混凝土框架结构的研究与应用[D]. 董桂言.吉林建筑大学 2015
[7]模块化体系下建筑空间组合初探[D]. 陈牧野.天津大学 2014
[8]新型钢结构外套板式节点的研究与分析[D]. 蔡浩明.昆明理工大学 2014
[9]EPS模块低层现浇钢筋混凝土承重墙农房结构有限元分析[D]. 段文强.西安建筑科技大学 2014
[10]钢结构模块化建筑结构体系研究[D]. 曲可鑫.天津大学 2014
本文编号：2945824
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