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2008年  第38卷  第3期

钢-混凝土组合结构研究新进展
钢-混凝土组合梁扭转的组合作用分析
聂建国, 唐亮, 魏茂林
2008, 38(3): 1-4. doi: 10.13204/j.gyjz200803001
摘要:
在试验及理论分析的基础上,对开口截面钢-混凝土组合梁在扭转中的组合作用进行研究。组合梁在扭转中,即使是纯扭作用下,截面上仍存在组合作用,分析时不能忽略混凝土翼板和钢梁间的相互约束作用,否则会低估组合梁的抗扭能力。钢梁自身的抗扭作用很小,钢梁对组合梁扭转的贡献在于,它向混凝土翼板提供了纵向约束。在钢筋混凝土变角软化桁架模型(RA-STM)的基础上,通过引入平截面假定,以考虑组合梁扭转中的组合作用,建立适于分析开口截面钢-混凝土组合弯扭性能的三维桁架模型:在弯扭作用下,组合梁截面各单元分别处于一维应力状态(体系1)和二维应力状态(体系2),体系1用来抵抗由弯矩和扭矩引起的截面纵向应力,体系2用来抵抗由扭矩引起的截面剪应力,两者通过截面的纵向应变协调和内力平衡条件联系起来。所分析内容充分满足平衡条件、变形协调条件和材料本构方程。计算结果与试验结果吻合良好。此外还简要评价了现有的组合梁极限扭矩计算公式的不足。
高层建筑组合楼盖面内变形简化分析模型
聂建国, 黄远
2008, 38(3): 5-8. doi: 10.13204/j.gyjz200803002
摘要:
对钢-混凝土组合楼盖面内变形对高层建筑结构分析的影响进行研究,提出考虑组合楼盖面内刚度的结构简化分析模型。通过算例分析,比较不同长宽比的组合楼板对高层建筑结构分析的影响。研究发现,钢-混凝土组合楼盖的面内刚度受到混凝土楼板尺寸、钢梁尺寸和钢梁位置的影响,对于不同的情况要分别计算。考虑组合楼盖的面内变形后,高层建筑中各榀抗侧力结构的侧向位移不再都相同,抗侧刚度较小的抗侧力结构的位移将比抗侧刚度较大的大,组合楼板面内变形的影响,随着楼板长宽比L/B的变化而不同,当L/B3时,忽略楼板弹性,即采用刚性楼板假定,误差均在5%以内;而当L/B4时,采用刚性楼板假定将产生较大的误差,此时应考虑组合楼板的面内变形。分析方法物理概念明确,计算结果合理可信,是分析带组合楼盖高层建筑结构的一种有效方法,可为结构设计中评价组合楼盖的隔板性能提供参考。
方钢管混凝土轴压短柱承载力分析
郭红香, 赵均海, 魏雪英
2008, 38(3): 9-11,4. doi: 10.13204/j.gyjz200803003
摘要:
采用统一强度理论,对方钢管混凝土轴压短柱进行研究,提出一种方钢管混凝土轴压短柱极限承载力的简化计算方法,与国内外大量试验数据进行比较,结果符合良好,验证了理论公式的正确性。该结果为方钢管混凝土轴压短柱的承载力计算提供了一定的理论依据,可供有关工程参考。
带约束拉杆方形钢管混凝土轴压短柱的承载力计算
何振强, 蔡健
2008, 38(3): 12-15. doi: 10.13204/j.gyjz200803004
摘要:
在现有一般方形钢管混凝土轴压短柱承载力的主要计算方法的基础上,利用前期对在带约束拉杆方形钢管混凝土的本构关系的研究基础上推导出的带约束拉杆方形钢管混凝土轴压短柱的承载力计算公式,结合实际工程应用的需要进行简化。分别应用该公式、EC4(1996)规范及我国军用标准GJB(2000)的相关公式对带约束拉杆和不带约束拉杆的方形钢管混凝土轴压短柱试件极限承载力进行计算。计算值与试验值对比表明:对一般方形钢管混凝土轴压短柱试件,三者计算结果比较接近,均能较好反映试件的真实承载力;对设置了约束拉杆的试件,该公式由于考虑了拉杆的约束作用,给出的计算结果更为合理,EC4(1996)及GJB(2000)给出结果的均值与试验值接近,但离散性偏大。
内配圆钢管的钢骨混凝土柱火灾后剩余承载力研究
冯颖慧, 沈陶, 楼文娟, 周君
2008, 38(3): 16-19. doi: 10.13204/j.gyjz200803005
摘要:
目前对于内配钢管的钢骨混凝土柱仍处于初步研究阶段,对其相对于普通钢骨混凝土组合结构、钢管混凝土结构和钢结构所表现出的常温及火灾后优良的力学性能更是研究甚少。通过建立合理的理论分析模型,并在模拟试验的基础上详细地分析了影响内配圆钢管的钢骨混凝土柱常温及火灾后受力机理及影响因素。
钢骨-钢管混凝土组合重载柱节点抗震性能试验研究
温宇平, 王清湘
2008, 38(3): 20-22,8. doi: 10.13204/j.gyjz200803006
摘要:
重载柱的节点设计对结构整体防倒塌能力具有重要意义。通过对一种新型组合重载柱节点的低周反复荷载试验,对该类节点的抗震性能作出评估。试验结果表明,新型重载柱节点具有较高的抗剪承载力和良好的抗震性能。
方钢管混凝土柱穿心高强螺栓-端板节点性能研究
王先铁, 郝际平, 潘阳, 任青青, 周观根
2008, 38(3): 23-26. doi: 10.13204/j.gyjz200803007
摘要:
提出一种新型穿心高强螺栓-端板方钢管混凝土柱-钢梁节点,并对3个节点试件进行柱端加载的伪静力试验研究。利用三维实体单元,建立同时考虑几何、材料及接触等三重非线性的有限元模型,采用有限元程序ANSYS对节点进行单调荷载和循环荷载作用下的有限元分析。试验及有限元计算结果表明,节点具有很好的强度、刚度、延性和耗能能力。
方钢管-钢骨高强混凝土抗弯承载力分析
赵同峰, 王连广
2008, 38(3): 27-30. doi: 10.13204/j.gyjz200803008
摘要:
采用纤维模型法编制非线性分析程序,绘制出弯矩-曲率全过程曲线,并与有关文献试验数据进行比较,吻合较好。在此基础上,对混凝土强度、钢骨形式、配骨率、套箍率等因素对抗弯构件力学性能的影响进行分析比较。最后通过对数值计算结果的回归分析,得出实用的抗弯承载力计算公式。
非等壁厚矩形钢管混凝土构件抗弯力学性能的试验研究
卢方伟, 陈建斌, 李四平, 李大望
2008, 38(3): 31-34. doi: 10.13204/j.gyjz200803009
摘要:
通过对3个非等壁厚矩形钢管混凝土纯弯构件的试验研究,考察非等壁厚矩形钢管混凝土受弯构件的力学性能。试验结果表明,非等壁厚矩形钢管混凝土受弯构件具有良好的延性和后期承载力,其抗弯性能优于同等条件用钢量的等壁厚矩形钢管混凝土构件。所得结论可供有关工程设计和理论研究参考。
既有居住建筑节能改造研究
孙凤明, 李娟
2008, 38(3): 35-38. doi: 10.13204/j.gyjz200803010
摘要:
以邯郸为研究对象,对20世纪七八十年代建设的既有住宅可持续利用的问题进行探讨,借鉴国内外相关的理论和实践经验,提出适合该类城市既有住宅节能改造的策略方法。
可持续性住宅全生命周期的节能研究
武田艳, 何芳
2008, 38(3): 39-41. doi: 10.13204/j.gyjz200803011
摘要:
资源循环型住宅是一种全新的可持续性住宅,它更能体现建筑节能要求。从住宅全生命周期的角度出发,论述从策划立项、规划设计、建造施工、使用、拆除、处理、再生阶段的整个过程进行资源循环型住宅节能建设的要点和对策,对实现资源节约、环境友好型的社会和建筑节能要求具有深远的现实指导意义。
夏热冬冷地区屋顶对建筑能耗的影响
闫成文, 姚健, 周燕, 叶晶晶
2008, 38(3): 42-44,89. doi: 10.13204/j.gyjz200803012
摘要:
使用清华大学开发的建筑能耗模拟软件DeST-h,对宁波地区一幢典型居住建筑的能耗随屋顶传热系数的变化规律进行模拟分析,并通过试验,测试了屋顶温度及热流的变化。结果表明:降低屋顶传热系数对降低采暖能耗效果明显,对降低夏季空调能耗效果不明显,采用架空屋顶能明显降低空调能耗。这对夏热冬冷地区的建筑设计具有一定的指导作用。
节能技术在建筑外墙面的艺术表达
陶燕, 周德成
2008, 38(3): 45-47,34. doi: 10.13204/j.gyjz200803013
摘要:
当前全球已对建筑节能问题达成共识,世界各地积极采取相应措施推行建筑节能。建筑外墙面是建筑节能处理的重点,同时也是建筑形象的重要构成要素。通过节能技术对建筑外墙面产生的影响进行分析,提出在设计中利用各种节能技术在建筑外墙面上进行艺术的表达,创造赋有时代感的新建筑形象。
土木混合承重农房抗震性能初探
郑山锁, 王沛钦, 曾磊, 王斌, 郑捷, 李磊
2008, 38(3): 48-51,30. doi: 10.13204/j.gyjz200803014
摘要:
通过对黄土地区传统生土墙木构架混合承重农房的现场调查和对历次地震震害资料的统计分析,肯定了该类建筑结构存在的地域合理性,同时也指出按传统工艺建造的土木混合承重房屋抗震性能方面的先天性不足,提出改进该类房屋抗震性能的有效措施,并通过算例对其抗震能力进行验算和评定。
超长结构温度应力控制的无粘结预应力技术分析
陈军毅, 邹道勤, 干钢
2008, 38(3): 52-55,83. doi: 10.13204/j.gyjz200803015
摘要:
选取一典型超长结构,利用有限元软件ANSYS对该结构在直线无粘结预应力筋作用下的内力及变形进行分析,比较不同配筋形式的受力效应,并对结构在温度荷载、预应力作用下的内力进行分析,得到由温度应力控制的最优的无粘结筋布筋形式,即在柱上板带集中布筋并分段张拉预应力筋。结果可为类似工程提供参考。
体外预应力加固简支梁和框架梁试验对比研究
金凌志, 付强, 田爱菊, 谢玉林
2008, 38(3): 56-58. doi: 10.13204/j.gyjz200803016
摘要:
通过一组体外预应力加固简支梁与框架梁的对比试验,验证了由于竖向构件侧向约束的影响,造成竖向构件剪力增大,横向水平构件有效预应力降低的理论。通过分析研究这种影响的程度与后果认为,工程施工框架、剪力墙等多、高层预应力混凝土结构中应考虑梁的次轴力,并提出如何增强竖向构件抗剪能力的建议。
磁流变阻尼器的设计与分析
沙凌锋, 徐赵东, 李爱群, 郭迎庆
2008, 38(3): 59-63. doi: 10.13204/j.gyjz200803017
摘要:
磁流变阻尼器作为优秀的半主动控制器件,已被广泛运用于各种场合的振动控制。目前磁流变阻尼器的设计方法在很大程度上仍然依赖于设计者的经验,无法对其进行精确的计算。从磁流变液的本构关系和磁流变阻尼器的阻尼力模型出发,着重论述磁流变阻尼器的构造与磁路的设计方法,并运用有限元对磁路部分进行仿真分析;通过参数优化设计出经济合理的磁流变阻尼器,用MATLAB对其进行性能分析,所论述的设计方法能满足工程精度要求,尤其对土木结构工程中磁流变阻尼器的设计具有指导意义。
水平-竖向复合隔震装置的性能试验研究
谭靖, 邱林波, 张玉敏, 苏幼坡, 苏经宇
2008, 38(3): 64-67. doi: 10.13204/j.gyjz200803018
摘要:
提出了一种水平-竖向复合隔震装置,设计了试验模型,通过力学性能试验检验试验模型的刚度和阻尼性能,验证了设计理论,并且分析了复合隔震装置在不同加载频率、预压平衡位置和振幅时的刚度和阻尼性能,碟形弹簧竖向减震装置和铅芯橡胶垫的性能对复合隔震装置性能的影响。结果证明,此复合隔震装置具有合适的水平和竖向的刚度和阻尼,性能稳定,是一种较好的隔震装置。
宁波软土结构性成因及其对工程特性影响的研究
刘用海, 朱向荣, 吴健, 常林越
2008, 38(3): 68-71114. doi: 10.13204/j.gyjz200803019
摘要:
土结构性对工程特性具有重要影响。通过内、外因对宁波软土结构性的成因进行分析以及单向固结试验和常规三轴固结不排水试验,对比宁波地区典型淤泥质软土原状土与重塑土的试验结果,系统对其结构性引起的压缩特性、孔压特性以及强度特性进行研究,以分析结构性对宁波软土工程特性的影响。最后根据试验成果提出在该地区软土本构模型研究中应注意考虑的问题。
水泥土长短桩复合地基承载特性的现场试验
杨庆光, 张可能, 刘杰
2008, 38(3): 72-74105. doi: 10.13204/j.gyjz200803020
摘要:
为研究水泥土长短桩复合地基在深厚软土的加固效果和承载特性,对水泥土长短桩复合地基进行载荷试验,实测出长桩、短桩和桩间土顶面应力,并对采用水泥土长短桩方法对深厚软土进行处理时复合地基桩土应力比及其变化规律进行探讨。试验表明,水泥土长短桩复合地基的桩土应力比均表现为先增大,后减小,再趋于稳定的趋势,并在临界荷载pc前后,主次桩顺序发生变化。
邓肯-张模型参数敏感性分析与控制变形研究
张继周, 缪林昌, 王华敬
2008, 38(3): 75-79. doi: 10.13204/j.gyjz200803021
摘要:
基于Biot固结理论,采用邓肯-张本构模型,用有限元对某高速公路路基进行大量非线性有限元分析,得出邓肯-张模型中8个参数对计算结果的不同敏感度;基于参数的不同敏感性,对路基设计中变形控制的相应措施进行讨论,对参数的测试和工程计算具有指导意义,同时也对高速公路控制变形设计具有参考价值。
冻融条件下钢纤维混凝土与老混凝土粘结面的劈拉性能
高丹盈, 冯虎
2008, 38(3): 80-83. doi: 10.13204/j.gyjz200803022
摘要:
通过对105块100mm100mm100mm钢纤维混凝土与老混凝土立方体粘结试块快速冻融后的劈拉试验,探讨冻融循环次数、钢纤维体积率等因素对新老混凝土粘结性能的影响。结果表明,钢纤维混凝土与老混凝土粘结劈拉强度随冻融次数增加而下降、随钢纤维体积率的增加有一定程度提高。最后,建立了考虑老混凝土劈拉强度、冻融循环次数和钢纤维体积率影响的钢纤维混凝土与普通老混凝土粘结劈拉强度的计算模式。
纤维约束混凝土轴心受压方柱应力分布的有限元分析
易伟建, 李鹏
2008, 38(3): 84-89. doi: 10.13204/j.gyjz200803023
摘要:
在利用有限元方法对方形截面约束混凝土轴心受压构件进行三维非线性分析的基础上,研究纤维约束混凝土方形截面柱的轴心受压性能,并根据分析结果对其受力机理进行探讨。根据分析所得的截面应力分布,指出方形截面约束混凝土柱在轴心受压作用下,在截面上会产生剪应变和剪应力。同时也对纤维布环向应力分布不均匀的原因给予解释。提出用最小正应力与最大正应力的比值作为强弱约束区的划分方法,并对约束混凝土柱倒角对纤维应力分布和混凝土截面的应力分布的影响进行讨论。
硫酸盐对混凝土腐蚀研究
金祖权, 赵铁军, 孙伟
2008, 38(3): 90-93. doi: 10.13204/j.gyjz200803024
摘要:
对普通混凝土和高强混凝土在5.0%Na2SO4(质量分数,下同)、10%MgSO4溶液以及青海盐湖卤水溶液中的损伤失效规律、特点进行研究。结果表明:混凝土在Na2SO4溶液中浸烘循环腐蚀破坏,SO42-导致混凝土产生膨胀性破坏;其损伤劣化包括3个阶段:初始劣化段、性能改善段和性能劣化段。混凝土在MgSO4溶液、青海盐湖卤水中浸烘循环腐蚀损伤,腐蚀溶液中的SO42-和Mg2+共同作用导致混凝土产生剥落型破坏;其相对动弹性模量和重量随腐蚀时间先下降,后稳定,最后加速下降。此外,用SEM、能谱和XRD分析了混凝土在硫酸盐腐蚀作用下的腐蚀产物。
聚丙烯纤维水泥稳定碎石抗压强度试验研究
张鹏, 李清富, 黄承逵
2008, 38(3): 94-96. doi: 10.13204/j.gyjz200803025
摘要:
在大量试验研究的基础上,对试件养护龄期、聚丙烯纤维体积掺量以及水泥掺量的变化对聚丙烯纤维水泥稳定碎石抗压强度的影响进行分析。结果表明:聚丙烯纤维的掺加对水泥稳定碎石抗压强度有一定的增加;随着试验龄期的增长,抗压强度不断增长;在聚丙烯纤维掺量体积分数小于1的范围内,随着纤维体积分数的增加,水泥稳定碎石抗压强度和抗拉强度均有增加的趋势;随着水泥掺量的增加,聚丙烯纤维水泥稳定碎石抗压强度基本呈线性增加。
预拌混凝土常见质量问题的成因分析和防治
刘志宏, 韩国平, 严凌, 周庆荣
2008, 38(3): 97-100. doi: 10.13204/j.gyjz200803026
摘要:
在预拌混凝土的生产和使用过程中存在高强度等级混凝土强度偏低、现浇梁板构件出现裂缝等一些常见的质量问题,这些问题给工程带来一定的质量隐患。系统分析预拌混凝土在工程中出现质量问题的原因,并提出防治措施。
综述
走向生土建筑结构
王沛钦, 郑山锁, 柴俊, 曾磊, 彭春华, 郑捷
2008, 38(3): 101-105. doi: 10.13204/j.gyjz200803027
摘要:
讨论生态文明时代给生土建筑带来的历史机遇与挑战,叙述生土建筑的国内外研究现状和其震害特征,提出生土建筑在我国的发展趋势和要求:以新农村建设为契机,秉承传统生土结构的精髓并借鉴国外先进的研究成果,积极探索符合当代人生活模式的生土建筑形式以及满足抗震要求的生土结构形式。
鉴定·加固·改造
碳纤维加固钢压杆的简化稳定分析
邓长根, 朱文美
2008, 38(3): 106-108122. doi: 10.13204/j.gyjz200803028
摘要:
碳纤维加固具有自重轻、抗拉强度高、易施工、耐久性好等优点,被广泛应用于加固钢筋混凝土结构,并开始推广应用于加固钢结构。采用碳纤维加固钢压杆,对其稳定承载力进行简化分析,并推导出加固后钢压杆临界荷载和稳定系数的计算公式。
碳纤维布加固钢梁拼接节点的试验研究和有限元分析
晏丽, 李慧剑, 高柏峰, 王兵
2008, 38(3): 109-111. doi: 10.13204/j.gyjz200803029
摘要:
通过碳纤维布加固钢梁高强螺栓拼接节点的静载试验,考察了影响加固效果的主要因素和钢梁的破坏形态。运用ANSYS有限元分析软件,建立考虑接触摩擦与预紧力的钢梁螺栓拼接节点有限元分析模型,并进行数值模拟,分析碳纤维布加固的螺栓节点对钢梁的屈服荷载和刚度的影响。有限元分析结果和试验结果均表明加固措施的有效性。
某高炉斜桥结构检测及计算分析
常好诵, 杨建平, 弓俊青, 惠云玲, 牟宏远
2008, 38(3): 112-114. doi: 10.13204/j.gyjz200803030
摘要:
某高炉斜桥使用中振动较大,且存在较为普遍的结构损伤,经现场检查、测试和计算分析,提出结构处理方案。
工程实录
上海浅层饱和粉细砂层中某基坑的围护及变形监测
李元亮
2008, 38(3): 115-119. doi: 10.13204/j.gyjz200803031
摘要:
在动水压力作用下,上海浅层饱和粉细砂层中的基坑容易产生流砂的现象。以上海某基坑围护设计施工方案为例,对一种较为经济的基坑围护方法给予介绍,该方法较好地解决了基坑坡脚土隆起和流砂等问题;同时指出实行信息化监测和动态设计是基坑围护安全的重要辅助手段。利用重力式挡土墙理论和极限平衡理论进行体外和体内破坏稳定性分析,得出符合要求的安全储备验算结果。实测结果表明,饱和粉细砂层基坑在一定深度范围内(6m)采用复合土钉墙挡土结构是安全可行的;对于5.7m深饱和粉细砂层中的基坑,地面沉降影响范围达9~10m,且沉降大小随距离增加而衰减;基坑最大位移发生在向内的凸角。
互动空间
关于材料特性的讨论
万叶青, 袁鑫
2008, 38(3): 120-122. doi: 10.13204/j.gyjz200803032
摘要:
1 一般问题1.1 如何选用材料 冷风月:请问Q235与Q345各在哪种情况下使用最合适?