装配式钢筋混凝土圆筒仓仓壁结构设计及优化研究

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近几年装配式建筑在我国得到大力发展,其中预制板、柱构件已经被广泛应用,但装配式筒仓的使用却很少。装配式钢筋混凝土筒仓是一种新型的装配式结构,它相较于现浇式筒仓具有建设周期短、施工便捷、环保节约等特点。本文以某现浇式筒仓为参照,根据相关参数和需求设计出装配式筒仓仓壁结构的构件及其连接方式,并用ANSYS软件对其进行模拟分析,开展的主要工作和获得的主要结论如下:(1)以某现浇式钢筋混凝土筒仓为例,参照装配式建筑相关规范及筒仓的受力情况对仓壁进行分块设计,再根据装配式构件在生产、运输、施工等过程中的相关要求对设计方案进行优化,仓壁构件间连接方式选择套筒连接。确定了仓壁的两种连接方案:方案一仓壁结构的竖向钢筋全部用套筒连接,方案二仓壁结构的竖向钢筋间隔一根钢筋采用套筒连接。(2)使用ANSYS软件建立筒仓模型,对不同工况下两种连接方式的筒仓仓壁结构进行静力分析,并将两者的模拟结果进行对比。结果表明,套筒间隔连接的仓壁结构和套筒全连接的仓壁结构在静力下差异不大。(3)选取EL-CNENTRO波、TAFT波以及一条人工地震波,对不同工况下两种连接方式的筒仓结构进行了罕遇地震与多遇地震下的时程分析,比较分析了两种仓壁的顶层位移时程曲线和加速度时程曲线,绘制了顶层最大位移出现时刻仓壁的各层连接节点的位移图,并分析了层间位移、层间位移角以及仓壁应力。结果表明:两种连接方式的筒仓结构均具有良好的抗震能力,能满足现行抗震设计规范要求;在施工过程中,由于仓壁结构竖向钢筋间隔连接的施工更为简便且材料用量相对较小,因此选择仓壁结构竖向钢筋间隔套筒连接的方式,其综合优势更好。研究结果可为装配式钢筋混凝土筒仓结构的工程实践应用提供参考。
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