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一、立項背景

二、研究內(nèi)容

預制混合梁

預制混合柱

混合框架結構連接節(jié)點示意

預制混合梁、柱構件免支撐施工照片

本項目在確定體系構造的基礎上，重點對梁-柱節(jié)點、柱-柱節(jié)點的抗震性能進行了理論分析和試驗研究，基于研究和工程實踐，提出了裝配式鋼節(jié)點混合框架結構體系設計方法，包括結構分析方法、構件設計方法和連接節(jié)點設計方法等。具體工作內(nèi)容及成果如下：

①對混合框架梁-柱節(jié)點、柱-柱節(jié)點開展了數(shù)值模擬，主要根據(jù)模型破壞模式分析了不同形式節(jié)點構造的可行性和合理性。在此基礎上，對擬采用的節(jié)點構造開展了抗震性能試驗研究，分析了不同構造試件的承載能力、變形能力、剛度、延性及耗能能力等指標，揭示了新型鋼連接節(jié)點的傳力機制和結構破壞模式，明確了連接節(jié)點以及節(jié)點與梁、柱構件之間的細部構造。

柱-柱節(jié)點有限元模擬

柱-柱節(jié)點擬靜力試驗

②基于結構抗震概念設計和混合結構系統(tǒng)思維，結合試驗研究和理論分析，推導建立了系統(tǒng)的鋼連接節(jié)點和混合梁、柱構件的抗震設計方法。依托實際工程，針對混合框架結構提出了采用傳統(tǒng)設計軟件的彈性及彈塑性實用分析方法。

混合框架實用結構分析方法

為配套具有免支撐優(yōu)勢的混合框架結構，開發(fā)了3類新型預制樓（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應力混凝土鋼筋桁架疊合板。

本項目研發(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，通過工廠埋置一次成型將鋼筋桁架與底模連接成整體，現(xiàn)場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造

本項目研發(fā)的預應力混凝土鋼筋桁架疊合板，除在預制底板內(nèi)設置預應力筋以外，還將鋼筋桁架上弦桿采用直徑14mm~16mm的粗鋼筋，不僅進一步提高了預制底板剛度，使得底板厚度僅為40mm，跨度3m以內(nèi)能實現(xiàn)施工免支撐，適用跨度最大可到9m；預應力鋼筋采用板端不出筋技術，安裝時設置板端附加連接鋼筋，便于現(xiàn)場安裝；預制底板內(nèi)除桁架方向的預應力筋以外，還設有橫向受力鋼筋，由于底板拼縫為密拼接縫，接縫處設置附加連接鋼筋即可，無需通長配置。

針對上述3類新型預制樓（屋面）板與混合框架結構的支座進行了節(jié)點構造優(yōu)化，同時為適應不同建筑類別和不同樓板跨度，給出了混合框架結構體系的配套樓板優(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，并在工廠整體預制成型，無需現(xiàn)場組裝。250mm厚墻板傳熱系數(shù)低于0.35[W/(m²·K)]，供暖空調(diào)能耗比我國建筑節(jié)能標準降低10%，實現(xiàn)了外圍護系統(tǒng)低能耗的高性能指標；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50%以上，均為可循環(huán)利用的綠色建材，實現(xiàn)了節(jié)材的高性能指標。

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權隔聲量可達50dB，滿足高性能住宅分戶墻隔聲指標要求；墻體材料以硅砂為主，可實現(xiàn)節(jié)材的高性能指標，綜合性能達到隔墻綠色建材三星級指標要求。

蒸壓加氣混凝土保溫裝飾復合外墻板

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、關鍵技術和創(chuàng)新點

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

項目完成單位近三年新增合同額65580萬元、新增利潤7870萬元；在山東淄博周村區(qū)新材料產(chǎn)業(yè)園、山東東營國科數(shù)智產(chǎn)業(yè)港、海口市國際免稅城、北京通州區(qū)丁各莊公租房及北京瀛海鎮(zhèn)區(qū)級統(tǒng)籌租賃住房等項目中成功應用，總應用面積115.1萬平方米。具有良好的經(jīng)濟效益。