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基于減震耗能的高強全裝配式鋼結構住宅體系

裝配式鋼結構住宅體系經過國內外科研單位和企業多年的研究，目前已取得了一定的成果和應用，但還存在以下問題： ①現有裝配式鋼結構住宅的核心技術偏重于主體結構，沒有封閉成一套完整的建筑產品，因此各組成部分（建筑設計方案、結構設計方案、抗側力體系、圍護結構、三板方案）的銜接不足，存在諸多系統性問題。 ②缺乏與現行規范、規程有良好“接口”的設計方法和配套標準圖集，以及相應的統一的可執行行業標準、構造方案和施工方案。 ③缺乏針對不同的地域、環境、使用功能的多套針對性的裝配式鋼結構建筑產品。針對上述問題，本研發團隊提出一種基于減震耗能的高強全裝配式鋼結構住宅體系，提出一套完整的針對不同環境、不同使用工況，擁有主體結構（實腹式異形柱+鋼格構柱組合體系（8-11 層）、異形鋼格構框架+鋼格構剪力墻體系（15-18 層）、異形鋼格構框架 +抗側力體系 SSF-LRS（19-26 層））、抗側力體系（四個系列 SSF-L RS）、樓板體系（皮卡汀尼樓板體系（皮卡汀尼梁+皮卡汀尼板+關鍵連接節點））、墻板體系（帶限位功能的 CF 自保溫墻板），及相應的建筑、結構設計方案、成套設計方法、技術標準及圖集、構造方案、施工方案及配套設備，進而形成一套封閉的擁有自主知識產權的鋼結構裝配式建筑產品。該體系的創新型、先進性、獨占性：（1）基于減震耗能的高強全裝配式鋼結構住宅體系是一套完整的全裝配式鋼結構建筑產品。該建筑體系包含主體結構、抗側力體系（四個系列 SSF-LRS）、樓板體系、墻板體系。主體結構根據不同使用工況有四種組合方案：實腹式異形柱+鋼格構柱組合體系（8-11 層）、異形鋼格構框架+鋼格構剪力墻體系（15-18 層）、異形鋼格構框架+抗側力體系 SSF-LRS（19-26 層）。抗側力體系為四種適用于不同需求的全栓接裝配式鋼框架-抗側力體系（SSF-LRS）。皮卡汀尼樓板體系包括 2 種形式的皮卡汀尼梁（翼緣型梁、箱型扁梁）、4 種皮卡汀尼板（PTB60-310-930、PTB80-330-660、PTB110- 366-732、PTB130-390-750）、梁板連接節點、主次梁連接節點等。墻板體系為一種新型帶限位功能的 CF 自保溫墻板。整個建筑體系均為自主研發、自行設計，擁有完整的知識產權及獨特、領先的技術優勢。（2）國內外已經開展一定數量有關鋼板剪力墻、粘彈性阻尼器等的研究，但將二者結合起來研究還未見報道。由于問題的復雜性，相關結構類型的抗震性能研究只有少量的小比例試驗。本研究對大比例的 SSF-LRS 體系進行循環加載試驗，考慮不同的鋼板截面形狀、阻尼器布置數量、節點轉動剛度對結構的動力特性和抗震性能的影響，屬創新性的工作。本項目同時研發了一系列新型減震耗能及全栓接構件，為結構體系形成堅實的圍護結構部分。（3）提出一套基于減震耗能的高強全裝配式鋼結構住宅體系的設計方法、建筑設計方案、結構設計方案、構造方案、施工工藝及配套設備、產品模型、技術標準等，推動此研發成果在市場上的推廣應用。

濟南大學 2021-05-11

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