带剪力墙的模块化装配整体式建筑结构设计

发布时间：2020-09-29 09:49

　　 模块化装配整体式建筑是由模块单元通过现浇连接装配成整体的建筑物,在模块单元中根据需要设置剪力墙有助于模块化装配整体式建筑向高层发展。本文以某实际工程为例,阐述了带剪力墙的模块化装配整体式建筑结构设计的基本内容,提出了一种可用于模块化建筑整体建模的截面选择方法,并对建筑平面进行了模块单元划分,然后对模块化装配整体式建筑的剪力墙构造进行研究。主要研究内容有以下几点:(1)以株洲市金城华亿产业园拟建的12层模块化研发楼工程为例,采用格构式双箱型柱和双槽型钢梁作为构件截面,用PMSAP建立了模块单元拼接形成的整体模型,且用Midas/Gen软件建立相同的模型进行了校核。利用SATWE对无剪力墙结构与带剪力墙结构进行多遇地震反应谱对比计算,由计算结果可得增加剪力墙可以使该结构抗侧能力增加且刚度更加均匀,带剪力墙结构的周期比、剪重比、最大层间位移角、刚度比、刚重比等指标都满足规范要求。(2)针对工程实例进行弹性动力时程法补充验算和静力弹塑性方法进行罕遇地震下的结构计算,结构在罕遇地震下没有发生倒塌,但部分剪力墙发生破坏。探讨了该工程的减震措施,通过多遇地震反应谱计算及静力弹塑性分析的计算数据结果进行对比研究,结果表明合理布置粘滞阻尼墙能有效降低结构的层间位移角。(3)采用ABAQUS对四种型钢配置形式模块化剪力墙进行了拟静力分析,总结了其应力应变分布及破坏规律,得出模块化剪力墙内配置型钢能有效提高其承载能力与耗能能力,还可以延缓剪力墙刚度降低的速率,提高剪力墙的初始刚度、屈服刚度及最终剩余刚度,使剪力墙刚度下降过程更加稳定。其中内置形式二型钢的剪力墙抗震性能较好,然后依次为形式四、形式三。对模块化剪力墙进行了参数分析,研究轴压比、混凝土强度、钢材强度与模块化剪力墙承载能力的相关关系。(4)根据第2章工程实例的整体设计,对建筑平面进行模块单元划分,并提出一种节点处采用双柱连接的模块单元设计及拼接方案,提高了结构设计建模的准确性,在设计中减少了模块柱构件的数量。采用ABAQUS验算了某一模块单元运输与吊装受力情况,结果显示吊装时在次梁下方设置支撑能使单元吊装时受力更加均匀,吊装产生的最大应力及位移减少,在模拟运输的受力情况时,次梁处设置支撑会增加模块单元的最大应力和位移。
【学位单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU398.2
【部分图文】：

带剪力墙的模块化装配整体式建筑结构设计楼板连接缝、剪力墙整体通过现场后浇连接。模块化装配整体式建筑还可与多种结构体系结合，例如模块单元与传统框架结合、模块单元与核心筒结构的结合等。采用节点及部分构件整体现浇的方式形成的模块化装配整体式结构，既体现了建筑工业化的部品化、装配化等优势，同时能使模块化建筑最大限度实现柔性化、个性化设计，提高了模块化建筑的整体性，使其能向高层甚至超高层建筑的方向发展[9]。例如，模块化装配整体式建筑可与框架-剪力墙结构组合（图 1-1），基本单元可采用一种带有剪力墙的角柱支撑模块，该模块由钢立柱、钢梁组成钢框架，钢立柱之间安装剪力墙钢筋网（图 1-2），同时外墙、内隔墙、玻璃幕墙、叠合楼板以及整体卫浴模块等也作为预制构件，单元运输到现场通过卡槽式螺栓节点连接，剪力墙及楼板后浇部分通过现场灌入混凝土形成整体。

带剪力墙的模块化装配整体式建筑结构设计楼板连接缝、剪力墙整体通过现场后浇连接。模块化装配整体式建筑还可与多种结构体系结合，例如模块单元与传统框架结合、模块单元与核心筒结构的结合等。采用节点及部分构件整体现浇的方式形成的模块化装配整体式结构，既体现了建筑工业化的部品化、装配化等优势，同时能使模块化建筑最大限度实现柔性化、个性化设计，提高了模块化建筑的整体性，使其能向高层甚至超高层建筑的方向发展[9]。例如，模块化装配整体式建筑可与框架-剪力墙结构组合（图 1-1），基本单元可采用一种带有剪力墙的角柱支撑模块，该模块由钢立柱、钢梁组成钢框架，钢立柱之间安装剪力墙钢筋网（图 1-2），同时外墙、内隔墙、玻璃幕墙、叠合楼板以及整体卫浴模块等也作为预制构件，单元运输到现场通过卡槽式螺栓节点连接，剪力墙及楼板后浇部分通过现场灌入混凝土形成整体。

平装施工

【参考文献】

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本文编号：2829565