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基于减震耗能的高强全装配式钢结构住宅体系

装配式钢结构住宅体系经过国内外科研单位和企业多年的研究，目前已取得了一定的成果和应用，但还存在以下问题： ①现有装配式钢结构住宅的核心技术偏重于主体结构，没有封闭成一套完整的建筑产品，因此各组成部分（建筑设计方案、结构设计方案、抗侧力体系、围护结构、三板方案）的衔接不足，存在诸多系统性问题。 ②缺乏与现行规范、规程有良好“接口”的设计方法和配套标准图集，以及相应的统一的可执行行业标准、构造方案和施工方案。 ③缺乏针对不同的地域、环境、使用功能的多套针对性的装配式钢结构建筑产品。针对上述问题，本研发团队提出一种基于减震耗能的高强全装配式钢结构住宅体系，提出一套完整的针对不同环境、不同使用工况，拥有主体结构（实腹式异形柱+钢格构柱组合体系（8-11 层）、异形钢格构框架+钢格构剪力墙体系（15-18 层）、异形钢格构框架 +抗侧力体系 SSF-LRS（19-26 层））、抗侧力体系（四个系列 SSF-L RS）、楼板体系（皮卡汀尼楼板体系（皮卡汀尼梁+皮卡汀尼板+关键连接节点））、墙板体系（带限位功能的 CF 自保温墙板），及相应的建筑、结构设计方案、成套设计方法、技术标准及图集、构造方案、施工方案及配套设备，进而形成一套封闭的拥有自主知识产权的钢结构装配式建筑产品。该体系的创新型、先进性、独占性：（1）基于减震耗能的高强全装配式钢结构住宅体系是一套完整的全装配式钢结构建筑产品。该建筑体系包含主体结构、抗侧力体系（四个系列 SSF-LRS）、楼板体系、墙板体系。主体结构根据不同使用工况有四种组合方案：实腹式异形柱+钢格构柱组合体系（8-11 层）、异形钢格构框架+钢格构剪力墙体系（15-18 层）、异形钢格构框架+抗侧力体系 SSF-LRS（19-26 层）。抗侧力体系为四种适用于不同需求的全栓接装配式钢框架-抗侧力体系（SSF-LRS）。皮卡汀尼楼板体系包括 2 种形式的皮卡汀尼梁（翼缘型梁、箱型扁梁）、4 种皮卡汀尼板（PTB60-310-930、PTB80-330-660、PTB110- 366-732、PTB130-390-750）、梁板连接节点、主次梁连接节点等。墙板体系为一种新型带限位功能的 CF 自保温墙板。整个建筑体系均为自主研发、自行设计，拥有完整的知识产权及独特、领先的技术优势。（2）国内外已经开展一定数量有关钢板剪力墙、粘弹性阻尼器等的研究，但将二者结合起来研究还未见报道。由于问题的复杂性，相关结构类型的抗震性能研究只有少量的小比例试验。本研究对大比例的 SSF-LRS 体系进行循环加载试验，考虑不同的钢板截面形状、阻尼器布置数量、节点转动刚度对结构的动力特性和抗震性能的影响，属创新性的工作。本项目同时研发了一系列新型减震耗能及全栓接构件，为结构体系形成坚实的围护结构部分。（3）提出一套基于减震耗能的高强全装配式钢结构住宅体系的设计方法、建筑设计方案、结构设计方案、构造方案、施工工艺及配套设备、产品模型、技术标准等，推动此研发成果在市场上的推广应用。

济南大学 2021-05-11