【专题推荐】装配式建筑

梁端加强板构造对可更换耗能梁段受力性能的影响

为了改善可更换结构体系中可更换耗能构件的受力性能，提出一种梁端端板螺栓+加强板连接构造的可更换耗能梁构件。设计并制作了2个足尺的剪切屈服型可更换耗能梁试件，对其进行拟静力反复加载试验，并采用ABAQUS软件进行有限元模拟分析，探讨梁端连接构造对可更换耗能梁破坏模式、承载力、梁端塑性应变等特征的影响。试验结果表明：试件的破坏模式为腹板-加劲肋焊缝断裂或翼缘-端板焊缝断裂，试件具有良好的承载力和耗能能力；梁端加强板构造能有效转移梁端翼缘-端板焊缝区域的塑性应变，避免构件提前发生翼缘-端板焊缝断裂，导致无法满足其变形和震后可更换需求；有限元模拟结果与试验结果吻合较好，验证了有限元模型的有效性。对5类梁端加强板构造模型进行非线性分析，结果表明，该类梁端构造均能改善梁端翼缘-端板焊缝区域应力集中现象，优化其受力特征。提出可更换耗能梁梁端端板螺栓+加强板构造的设计方法，并通过有限元模型验证了其可行性。

可更换耗能梁;加强板构造;拟静力试验;有限元分析;设计方法

人工塑性铰连接的装配式钢混组合节点非线性静力分析

针对装配式框架节点损伤模式不可控、震后修复困难等问题，提出一种基于人工塑性铰连接的新型装配式钢混组合框架节点形式，其具有构造简单、承载耗能、易装配等特点。为进一步明确该新型节点的受力性能，利用ABAQUS建立节点的非线性有限元模型，以轴压比、翼缘连接板厚度、抗剪耗能杆直径为参数变量，研究不同参数对节点破坏模式、受力机理及弯矩-转角曲线的影响规律，并对节点刚性进行评估。结果表明，该新型节点的破坏模式为梁端受弯破坏，人工塑性铰对节点内力分配与传递起关键作用；随着轴压比的增大，节点承载力和延性系数呈现出先增大后降低的变化趋势，翼缘连接板厚度对节点承载力和延性均有较大影响，抗剪耗能杆直径对节点承载力的影响较小，但对节点延性变形影响较大；该新型节点属于铰接连接和完全强度连接。

装配式;人工塑性铰;钢混组合节点;静力分析;有限元分析

预制装配式楼盖水平地震作用计算方法

针对预制装配式楼盖，按照合理的楼盖水平地震作用计算方法进行设计，可保证抗侧力主体结构破坏前楼盖保持水平传力的整体性。利用有限元软件（ETABS）对某5层框架结构模型进行中、大震弹塑性时程分析，并与底部剪力法、ASCE7-10推荐的经验放大法计算值进行对比，发现时程分析所得加速度值比后两种方法计算值偏大，说明用底部剪力法、经验放大法计算楼盖水平地震作用并进行连接设计存在安全隐患。基于ASCE7-16，考虑中美抗震区划及场地类别等差异，提出与中国抗震设计规范协调并考虑高阶振型影响的模态叠加法。针对不同地震烈度，利用提出的计算方法进行算例分析，计算结果表明：楼层加速度放大系数k沿建筑高度分布趋势一致；楼盖中震下实际水平地震作用SEhk中和大震下实际水平地震作用SEhk大分别能满足γEhSEhk中≤Rd/γRE和SEhk大≤Rk，即用所提方法计算楼盖水平地震作用并进行连接设计，楼盖可达到“中震弹性、大震不屈服”的性能目标。

预制装配式楼盖;框架结构;水平地震作用;计算方法;弹塑性时程分析

基于卷积神经网络的预制叠合板多目标智能化检测方法

在生产过程中，预制构件尺寸不合格问题将导致其在施工现场无法顺利安装，从而影响工期。为推进预制构件智能化生产的进程，以预制叠合板为例，基于卷积神经网络研究生产过程中的智能检测方法，在生产流水线上设计并安装图像采集系统，建立预制叠合板尺寸检测数据集。通过YOLOv5算法实现对混凝土底板、预埋PVC线盒及外伸钢筋的识别，并以固定磁盒作为基准参照物进行尺寸检测误差分析，实现混凝土底板尺寸、预埋PVC线盒坐标的检测，在降低训练数据集参数规模的工况下保持较高的识别精度。结果表明：该方法可以有效检测预制叠合板的底板数量和尺寸、预埋PVC线盒数量和坐标，并实现弯折方向不合格的外伸钢筋检测，并能降低人工成本，提高检测精度，加快检测速度，提高预制叠合板的出厂质量。

预制叠合板;多目标检测;卷积神经网络;预制构件;智能化生产

基于点云数据的预制叠合板尺寸质量智能检测方法

为保证预制叠合板在施工现场能顺利安装，在出厂前通常需要对其进行尺寸质量检测，现有预制叠合板的尺寸质量检测方法难以全面准确地测量叠合板的实际三维尺寸。提出一种基于预制叠合板点云数据的多尺寸质量智能检测方法。对采集的点云数据进行预处理后，利用机器学习算法完成预制叠合板点云的自动定位与分割；依据不同的检测任务，将目标点云沿不同方向降维，映射为二维灰度图像；利用图像特征检测算法，分别实现叠合板底板的长宽、预留胡子筋的出筋长度与间距及桁架钢筋高度的自动检测；在验证试验中，对3块预制叠合板的点云数据进行尺寸质量检测。结果表明，提出的智能检测方法能全面准确地完成预制叠合板出厂尺寸质量检测，能进一步提高预制叠合板非接触质量检测结果的科学性与精准性。

点云数据;预制叠合板;尺寸质量;智能检测;三维激光扫描

基于数字孪生和深度学习的结构损伤识别

土木工程实际结构损伤状态的时间跨度通常只占总生命周期的一小部分。为解决传统基于数据驱动的结构损伤识别方法缺乏足够多的损伤训练数据的问题，提出结合数字孪生和深度学习的结构损伤识别方法，并应用于实际工程。该方法利用数值仿真模型和在线监测数据构建结构的数字孪生，以获得不同损伤工况下结构动力响应的“大数据”；为了摆脱对外激励信息的依赖，应用经验模态分解法和传递率函数对得到的数据进行预处理；将预处理后的固有模态传递率函数数据作为深度学习的输入进行训练，实现结构的损伤识别。为验证方法的有效性，对实际结构未经训练的监测数据进行分析，结果表明，该方法泛化能力良好，能够有效识别结构损伤状况。通过数字孪生技术解决了传统方法数据匮乏的问题，不需要任何地震信息，利用固有模态传递率函数数据训练的深度神经网络仍能保持较高的损伤识别准确率，二者结合可以使工程结构健康监测更为主动、可靠、高效。

数字孪生;深度学习;固有模态传递率函数;损伤识别;结构健康监测

考虑灌浆料龄期的钢筋-金属波纹管浆锚连接锚固性能试验研究

为研究钢筋-金属波纹管浆锚连接的锚固性能，设计制作18组连接件，并完成拉拔试验。基于试验结果研究钢筋锚固长度la、灌浆料龄期T与螺旋箍筋约束对浆锚连接锚固性能的影响。试验结果表明，所有锚固钢筋均经历完整的弹性阶段与屈服阶段，最终试件表现为钢筋粘结-滑移破坏、钢筋拉断两种破坏形式。当灌浆料龄期T=3 d时，试件均发生粘结-滑移破坏；当灌浆料龄期T=7 d且锚固长度la≥13d时，试件均出现钢筋断裂破坏；当灌浆料龄期T=28 d时，无配箍试件锚固长度la=7d时、配箍试件la=5d时出现钢筋断裂破坏。提高钢筋锚固长度、灌浆料龄期与配置螺旋箍筋约束有利于试件的极限强度提高，并趋近钢筋实验抗拉强度，显著降低钢筋的弹性阶段滑移量，提高初始刚度，提升试件的锚固性能。实际工程中，当孔径比不小于2.6时，为确保3 d与7 d锚固性能，锚固长度应大于13d；为确保正常工作中钢筋充分发挥其力学性能，锚固长度应不小于10d。

浆锚连接;锚固性能;金属波纹管;锚固长度;灌浆料龄期;螺旋箍筋约束