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一、立項(xiàng)背景

二、研究?jī)?nèi)容

預(yù)制混合梁

預(yù)制混合柱

混合框架結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)示意

預(yù)制混合梁、柱構(gòu)件免支撐施工照片

本項(xiàng)目在確定體系構(gòu)造的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)梁-柱節(jié)點(diǎn)、柱-柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行了理論分析和試驗(yàn)研究，基于研究和工程實(shí)踐，提出了裝配式鋼節(jié)點(diǎn)混合框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)方法，包括結(jié)構(gòu)分析方法、構(gòu)件設(shè)計(jì)方法和連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法等。具體工作內(nèi)容及成果如下：

①對(duì)混合框架梁-柱節(jié)點(diǎn)、柱-柱節(jié)點(diǎn)開展了數(shù)值模擬，主要根據(jù)模型破壞模式分析了不同形式節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的可行性和合理性。在此基礎(chǔ)上，對(duì)擬采用的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造開展了抗震性能試驗(yàn)研究，分析了不同構(gòu)造試件的承載能力、變形能力、剛度、延性及耗能能力等指標(biāo)，揭示了新型鋼連接節(jié)點(diǎn)的傳力機(jī)制和結(jié)構(gòu)破壞模式，明確了連接節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)與梁、柱構(gòu)件之間的細(xì)部構(gòu)造。

柱-柱節(jié)點(diǎn)有限元模擬

柱-柱節(jié)點(diǎn)擬靜力試驗(yàn)

②基于結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)和混合結(jié)構(gòu)系統(tǒng)思維，結(jié)合試驗(yàn)研究和理論分析，推導(dǎo)建立了系統(tǒng)的鋼連接節(jié)點(diǎn)和混合梁、柱構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì)方法。依托實(shí)際工程，針對(duì)混合框架結(jié)構(gòu)提出了采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件的彈性及彈塑性實(shí)用分析方法。

混合框架實(shí)用結(jié)構(gòu)分析方法

為配套具有免支撐優(yōu)勢(shì)的混合框架結(jié)構(gòu)，開發(fā)了3類新型預(yù)制樓（屋面）板，分別為：免拆底模鋼筋桁架樓承板、可拆底模鋼筋桁架樓承板和預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋桁架疊合板。

本項(xiàng)目研發(fā)的免拆底模鋼筋桁架樓承板，是將傳統(tǒng)水泥纖維板底模改為高性能混凝土底模，通過(guò)工廠埋置一次成型將鋼筋桁架與底模連接成整體，現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土形成的一種新型組合樓板。

高性能混凝土免拆底模鋼筋桁架樓承板

②可拆底模鋼筋桁架樓承板

可拆底模鋼筋桁架樓承板構(gòu)造

本項(xiàng)目研發(fā)的預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋桁架疊合板，除在預(yù)制底板內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋以外，還將鋼筋桁架上弦桿采用直徑14mm~16mm的粗鋼筋，不僅進(jìn)一步提高了預(yù)制底板剛度，使得底板厚度僅為40mm，跨度3m以內(nèi)能實(shí)現(xiàn)施工免支撐，適用跨度最大可到9m；預(yù)應(yīng)力鋼筋采用板端不出筋技術(shù)，安裝時(shí)設(shè)置板端附加連接鋼筋，便于現(xiàn)場(chǎng)安裝；預(yù)制底板內(nèi)除桁架方向的預(yù)應(yīng)力筋以外，還設(shè)有橫向受力鋼筋，由于底板拼縫為密拼接縫，接縫處設(shè)置附加連接鋼筋即可，無(wú)需通長(zhǎng)配置。

針對(duì)上述3類新型預(yù)制樓（屋面）板與混合框架結(jié)構(gòu)的支座進(jìn)行了節(jié)點(diǎn)構(gòu)造優(yōu)化，同時(shí)為適應(yīng)不同建筑類別和不同樓板跨度，給出了混合框架結(jié)構(gòu)體系的配套樓板優(yōu)選方案。

研發(fā)了3種集多功能一體化、綠色節(jié)能的配套內(nèi)外墻板體系，分別為蒸壓加氣混凝土保溫裝飾復(fù)合外墻板、鋼絲網(wǎng)架夾心泡沫混凝土外墻板和裝配式自裝飾分體式隔墻板。

蒸壓加氣混凝土保溫裝飾復(fù)合外墻板和鋼絲網(wǎng)架夾心泡沫混凝土外墻板體系，集保溫、隔熱、防火、防水、耐候、裝飾等多功能一體化，并在工廠整體預(yù)制成型，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)組裝。250mm厚墻板傳熱系數(shù)低于0.35[W/(m²·K)]，供暖空調(diào)能耗比我國(guó)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)降低10%，實(shí)現(xiàn)了外圍護(hù)系統(tǒng)低能耗的高性能指標(biāo)；墻體材料中消納石粉、爐渣、沙子、建筑垃圾等固體廢棄物的綜合配比達(dá)50%以上，均為可循環(huán)利用的綠色建材，實(shí)現(xiàn)了節(jié)材的高性能指標(biāo)。

裝配式自裝飾分體式隔墻板體系，墻體內(nèi)部空腔可用于布置管線，實(shí)現(xiàn)了墻體與管線、裝修一體化以及管線分離；200mm厚裝配式自裝飾分體式隔墻板的空氣聲計(jì)權(quán)隔聲量可達(dá)50dB，滿足高性能住宅分戶墻隔聲指標(biāo)要求；墻體材料以硅砂為主，可實(shí)現(xiàn)節(jié)材的高性能指標(biāo)，綜合性能達(dá)到隔墻綠色建材三星級(jí)指標(biāo)要求。

蒸壓加氣混凝土保溫裝飾復(fù)合外墻板

鋼絲網(wǎng)架夾心泡沫混凝土外墻板

裝配式分體式隔墻板性能研究

三、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)

四、作用意義

山東淄博周村區(qū)新材料產(chǎn)業(yè)園工程現(xiàn)場(chǎng)

項(xiàng)目完成單位近三年新增合同額65580萬(wàn)元、新增利潤(rùn)7870萬(wàn)元；在山東淄博周村區(qū)新材料產(chǎn)業(yè)園、山東東營(yíng)國(guó)科數(shù)智產(chǎn)業(yè)港、?？谑袊?guó)際免稅城、北京通州區(qū)丁各莊公租房及北京瀛海鎮(zhèn)區(qū)級(jí)統(tǒng)籌租賃住房等項(xiàng)目中成功應(yīng)用，總應(yīng)用面積115.1萬(wàn)平方米。具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。