模块化建筑全螺栓节点钢框架结构抗侧性能研究
发布时间：2022-01-12 04:50
建筑工业化是建筑业未来发展的必然趋势,发展绿色建筑是我国政府的积极倡导,节能、环保、高效是现在迅猛发展的装配式建筑方式的专属标签,装配式建筑是建筑工业化的一种模式;模块化建筑是装配式建筑的一种升级,是建筑发展的最前沿,相对于装配式建筑,模块化建筑的建筑构件预制比例更高,优点更为突出。目前大多数国家模块化建筑仅适用于低层建筑,我国模块化建筑仅适用于4-8层,在高层建筑应用有所突破的仅有处于模块化技术前列的澳大利亚-西科瑞阁第六代模块化技术,所以要想将模块化建筑广泛应用于高层建筑,一些技术难关还亟待解决,需要不断研究。积木式的模块单元是模块化建筑拼装的基础单元,其稳定性是影响模块化建筑整体稳定性的重要因素。本文研究内容就是将模块化建筑化整为零,以最先进模块化建筑技术——西科瑞阁模块化建筑单元为研究对象,研究模块单元的抗侧性能,文中通过有限元软件分别建立刚性与半刚性模块单元,改变轴压比,研究不同模块单元力学性能的不同,并对其内力分布进行了对比,之后通过改变半刚性模块单元角柱与中柱节点刚度比值,研究内力分布变化的情况;最后,针对如何提高模块单元整体的抗侧性能设计了一种新型偏心支撑,并增加了两种...
【文章来源】：广州大学广东省
【文章页数】：133 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某传统装配式建筑施工
图 1-1 某传统装配式建筑施工 图 1-2 某模块化建筑施工模块化建筑的围护结构一般采用轻质隔热保温的复合墙板，相对于现浇混凝土外墙或者空心砖内墙，能耗降低，且可循环利用；同时模块是经过流水线生产，可达到 90%以上的部品化率。现场拼装受季节或环境的影响较小，生产效率高，减少了人力的投入，安装速度快，缩短了施工周期，降低了成本。根据英国、美国的相关经验，利用模块化建筑方式建设一幢 1 万平方米的高层钢结构住宅，现场拼装只需 1 台吊车和 10 余个工人在 4 个月内就能完成；而若应用普通现浇钢筋混凝土结构的建造方式，施工周期至少需要 1 年半左右，就算是利用预制杆件单元或者板单元的传统装配式建筑方式也需要 1 年以上[5]。由上述两种方式的对比可见，模块化建筑的施工速度提高了 2 倍到 3 倍，施工效率较高。模块化建筑一般采用钢材作为柱、梁等支撑结构，减少了混凝土和砌体块的用量，减少了因建筑材料制造所需对耕地的破坏；模块化建筑的大部分建筑构件在工厂预制，
图 1-3 普通框架承重模块单元图 1-4 附加斜支撑框架承重模块单元图 1-5 附加剪力墙框架承重模块单元 图 1-6 附加壁式阻尼器框架承重单元○2 墙承重模块单元与框架承重单元类型不同的是，墙体的承重体系主要为四面墙体，四面墙体可由附加立柱、斜撑或者横杆的钢板组成[7]。该类型单元传力路径为：楼面板——楼面梁——墙体——基础——地基。典型的墙承重模块单元是集装箱式建筑单元，如图 1-7 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑半刚性连接有侧移钢框架基本周期的计算方法[J]. 刘威,谭平,郝霖霏,周福霖. 钢结构. 2018(05)
[2]高层模块化建筑结构体系研究与工程应用[J]. 华凯,王志骏. 低温建筑技术. 2017(05)
[3]全球十个国家的装配式建筑发展现状[J]. 砖瓦. 2017(04)
[4]V形偏心支撑钢框架耗能梁段长度研究[J]. 张光伟,杨超. 钢结构. 2016(10)
[5]半刚性节点无支撑钢框架地震易损性分析研究[J]. 马康,李维滨,严林飞. 工业建筑. 2016(09)
[6]钢框架结构考虑荷载-位移效应的抗震性能分析[J]. 李庆刚,王燕,董建莉. 钢结构. 2016(07)
[7]我国建筑工业化发展现状与思考[J]. 王俊,赵基达,胡宗羽. 土木工程学报. 2016(05)
[8]模块化建筑市场的可行性分析[J]. 王玮. 产业与科技论坛. 2015(10)
[9]模块化装配式斜支撑节点钢框架试验研究[J]. 刘学春,张爱林,黄欢,叶全喜,周湘江,谭永强. 北京工业大学学报. 2015(06)
[10]西科瑞阁模块化建筑——引领绿色建筑未来[J]. 王宁,葛一兵. 建筑. 2015(09)
博士论文
[1]模块化策略在建筑优化设计中的应用研究[D]. 王蔚.湖南大学 2013
[2]偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的破坏机理及抗震设计对策[D]. 赵宝成.西安建筑科技大学 2003
[3]钢框架梁柱连接研究[D]. 王新武.武汉理工大学 2003
硕士论文
[1]模块化拟框架结构拼接节点力学性能研究[D]. 周锦昌.华南理工大学 2018
[2]多层箱式模块化建筑受力性能和设计方法的研究[D]. 王炜.西安建筑科技大学 2017
[3]模块化建筑的结构设计与BIM技术应用研究[D]. 黄永胜.广州大学 2016
[4]基于基础不均匀变形的空间框架结构协同作用的受力特性研究[D]. 刘序杰.济南大学 2014
[5]钢结构模块化建筑结构体系研究[D]. 曲可鑫.天津大学 2014
[6]钢框架—支撑结构的弹塑性时程分析[D]. 陈琳.湖南大学 2013
[7]矮端板半刚性连接的力学问题[D]. 杨和丽.武汉理工大学 2013
[8]低周反复荷载作用下钢—混凝土组合桁架的抗震性能分析[D]. 杨黎明.中南大学 2013
[9]钢筋混凝土框架楼梯间振动台试验研究[D]. 涂军.北京工业大学 2012
[10]半刚性连接钢框架稳定分析与优化设计[D]. 庞义.重庆交通大学 2012
本文编号：3584129
【文章来源】：广州大学广东省
【文章页数】：133 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某传统装配式建筑施工
图 1-1 某传统装配式建筑施工 图 1-2 某模块化建筑施工模块化建筑的围护结构一般采用轻质隔热保温的复合墙板，相对于现浇混凝土外墙或者空心砖内墙，能耗降低，且可循环利用；同时模块是经过流水线生产，可达到 90%以上的部品化率。现场拼装受季节或环境的影响较小，生产效率高，减少了人力的投入，安装速度快，缩短了施工周期，降低了成本。根据英国、美国的相关经验，利用模块化建筑方式建设一幢 1 万平方米的高层钢结构住宅，现场拼装只需 1 台吊车和 10 余个工人在 4 个月内就能完成；而若应用普通现浇钢筋混凝土结构的建造方式，施工周期至少需要 1 年半左右，就算是利用预制杆件单元或者板单元的传统装配式建筑方式也需要 1 年以上[5]。由上述两种方式的对比可见，模块化建筑的施工速度提高了 2 倍到 3 倍，施工效率较高。模块化建筑一般采用钢材作为柱、梁等支撑结构，减少了混凝土和砌体块的用量，减少了因建筑材料制造所需对耕地的破坏；模块化建筑的大部分建筑构件在工厂预制，
图 1-3 普通框架承重模块单元图 1-4 附加斜支撑框架承重模块单元图 1-5 附加剪力墙框架承重模块单元 图 1-6 附加壁式阻尼器框架承重单元○2 墙承重模块单元与框架承重单元类型不同的是，墙体的承重体系主要为四面墙体，四面墙体可由附加立柱、斜撑或者横杆的钢板组成[7]。该类型单元传力路径为：楼面板——楼面梁——墙体——基础——地基。典型的墙承重模块单元是集装箱式建筑单元，如图 1-7 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑半刚性连接有侧移钢框架基本周期的计算方法[J]. 刘威,谭平,郝霖霏,周福霖. 钢结构. 2018(05)
[2]高层模块化建筑结构体系研究与工程应用[J]. 华凯,王志骏. 低温建筑技术. 2017(05)
[3]全球十个国家的装配式建筑发展现状[J]. 砖瓦. 2017(04)
[4]V形偏心支撑钢框架耗能梁段长度研究[J]. 张光伟,杨超. 钢结构. 2016(10)
[5]半刚性节点无支撑钢框架地震易损性分析研究[J]. 马康,李维滨,严林飞. 工业建筑. 2016(09)
[6]钢框架结构考虑荷载-位移效应的抗震性能分析[J]. 李庆刚,王燕,董建莉. 钢结构. 2016(07)
[7]我国建筑工业化发展现状与思考[J]. 王俊,赵基达,胡宗羽. 土木工程学报. 2016(05)
[8]模块化建筑市场的可行性分析[J]. 王玮. 产业与科技论坛. 2015(10)
[9]模块化装配式斜支撑节点钢框架试验研究[J]. 刘学春,张爱林,黄欢,叶全喜,周湘江,谭永强. 北京工业大学学报. 2015(06)
[10]西科瑞阁模块化建筑——引领绿色建筑未来[J]. 王宁,葛一兵. 建筑. 2015(09)
博士论文
[1]模块化策略在建筑优化设计中的应用研究[D]. 王蔚.湖南大学 2013
[2]偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的破坏机理及抗震设计对策[D]. 赵宝成.西安建筑科技大学 2003
[3]钢框架梁柱连接研究[D]. 王新武.武汉理工大学 2003
硕士论文
[1]模块化拟框架结构拼接节点力学性能研究[D]. 周锦昌.华南理工大学 2018
[2]多层箱式模块化建筑受力性能和设计方法的研究[D]. 王炜.西安建筑科技大学 2017
[3]模块化建筑的结构设计与BIM技术应用研究[D]. 黄永胜.广州大学 2016
[4]基于基础不均匀变形的空间框架结构协同作用的受力特性研究[D]. 刘序杰.济南大学 2014
[5]钢结构模块化建筑结构体系研究[D]. 曲可鑫.天津大学 2014
[6]钢框架—支撑结构的弹塑性时程分析[D]. 陈琳.湖南大学 2013
[7]矮端板半刚性连接的力学问题[D]. 杨和丽.武汉理工大学 2013
[8]低周反复荷载作用下钢—混凝土组合桁架的抗震性能分析[D]. 杨黎明.中南大学 2013
[9]钢筋混凝土框架楼梯间振动台试验研究[D]. 涂军.北京工业大学 2012
[10]半刚性连接钢框架稳定分析与优化设计[D]. 庞义.重庆交通大学 2012
本文编号：3584129
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