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2011年  第41卷  第3期

建筑用金属面夹芯板的研究
新型绿色建筑结构绝缘板力学性能的试验研究
张旭琛, 查晓雄
2011, 41(3): 1-5,45. doi: 10.13204/j.gyjz201103001
摘要:
结构绝缘板是采用秸秆板或定向结构板作为结构面板,粘结于绝缘泡沫芯材两侧而形成的夹芯板结构,具有良好的节能环保特性。采用真空槽对不同厚度组合的结构绝缘板进行均布荷载下试验,得到材料特性和其相应的荷载-挠度曲线,为结构绝缘板理论分析和计算公式的获得创造条件。
新型绿色建筑结构绝缘板力学性能的理论研究
查晓雄, 张旭琛
2011, 41(3): 6-8. doi: 10.13204/j.gyjz201103002
摘要:
通过理论分析,提出考虑面板刚度下的夹芯板挠度计算公式;并通过ABAQUS对其力学性能进行有限元模拟,将理论公式与试验结果和有限元结果进行对比验证。基于工程实际,对理论公式加以改进,得到可以应用于实际工程的夹芯板挠度计算公式。
建筑用绝热金属面夹芯板抗弯承载力的试验研究
宋新武, 查晓雄
2011, 41(3): 9-15. doi: 10.13204/j.gyjz201103003
摘要:
金属面夹芯板是很常用的建筑保温隔热材料。目前,最新夹芯板国家规范仅包括岩棉和聚氨酯的承载力设计公式,对其他面夹芯板没有涉及。通过对48个不锈钢、铝板、秸秆面夹芯板抗弯试验和27个材料性能试验,得到各种芯材的基本材料性能以及不同夹芯板的抗弯承载力,为统一抗弯承载力公式的推导打下基础。
爆炸荷载作用下夹芯板的动力响应研究
王洪欣, 查晓雄
2011, 41(3): 23-28,51. doi: 10.13204/j.gyjz201103004
摘要:
为了得到夹芯板在爆炸荷载下的动力响应,采用试验、能量法和有限元分析方法对其进行研究。首先,介绍一种可用于夹芯板抗爆性能研究的试验系统装置及其试验结果;其次,将夹芯板的变形过程分为3个阶段,假定夹芯板通过芯材的压缩变形、面板的拉伸和弯曲消耗爆炸荷载作用到夹芯板上的能量,通过能量平衡方程得到夹芯板的变形量;最后,采用有限元程序LS-DYNA对夹芯板抗爆性能进行分析,得到夹芯板的变形过程和变形量,并将公式和有限元结果与试验结果进行比较。分析表明:当增加夹芯板面板厚度、芯材厚度以及芯材密度时,其抗冲击能力得到提高,夹芯板两端支撑的变形量大于四端支撑时变形量,简支变形量大于固支变形量。
建筑用绝热金属面夹芯板受火时隔热性能研究
宋新武, 查晓雄
2011, 41(3): 29-35. doi: 10.13204/j.gyjz201103005
摘要:
通过对夹芯板受火时隔热性能进行有限元分析研究,得到不同厚度岩棉夹芯板和聚苯乙烯泡沫EPS及聚氨酯TPU夹芯板的耐火极限,并与试验值进行对比;最后,针对通常不符合防火下隔热要求的夹芯板提出改进措施,以满足规范要求。
声屏障夹芯板隔声性能的研究
金蕾, 査晓雄
2011, 41(3): 36-41. doi: 10.13204/j.gyjz201103006
摘要:
通过数值模拟对不同厚度、不同芯材密度的金属面夹芯板隔声量进行计算,并与试验值作比较,验证了软件模拟的可行性。利用数值模拟方法分析钢板的厚度,芯材的厚度、密度与隔声量之间的关系,以共振频率为分界点,拟合金属面夹芯板隔声量的计算公式。比较表明,试验值与计算值误差较小,可以为工程实践提供指导。
金属面夹芯板疲劳性能的理论及试验研究
秦培成, 查晓雄
2011, 41(3): 42-45. doi: 10.13204/j.gyjz201103007
摘要:
金属面夹芯板以其良好的吸声降噪性能,被广泛用于声屏障中。而用于高速公路、高架桥道路、城市轻轨地铁以及铁路两侧的金属面夹芯板,则长期受到火车、汽车等经过时所引起的脉动风荷载作用,因此,对其疲劳性能的研究具有重要意义。首先,结合理论分析不同荷载作用下夹芯板能否发生疲劳破坏的几种情况;然后,通过有限元及试验研究验证了理论分析结果。结果表明:理论及有限元分析能反映夹芯板发生疲劳的条件。研究结果指出,由于规格的金属面夹芯板刚度较小,可不考虑脉动风荷载引起的疲劳问题。
结合小波分析的金属面夹芯组合板损伤检测
查晓雄, 叶福相
2011, 41(3): 46-51. doi: 10.13204/j.gyjz201103008
摘要:
夹芯板作为一种保温隔热性能良好的新型建筑材料,在建筑工程中逐渐被广泛应用。通过采用超声波法对各种在正常使用过程中可能出现的夹芯板损伤进行检测,并用小波分析技术对超声回波的信号进行去噪处理,并对处理过超声回波信号进行小波分解。结果表明:经过小波去噪和小波分解之后,能够通过识别出反射回波信号的到达时间和各级小波分解的波形较有效地识别出各种类型的损伤。
通州新城工业资源的保护及利用
张健, 隋倩婧, 李伟
2011, 41(3): 52-56. doi: 10.13204/j.gyjz201103009
摘要:
通州曾是解放后推动北京城市发展的重要工业区,其工业资源数量大,具有多方面的价值。但随着通州新城建设步伐的加快,大量工业企业需要搬迁调整。只有对这些工业资源进行详细的调研,根据其所具有的价值大小进行分级,进而采取不同的适宜性保护和再利用;才能既保护工业遗产所具有的价值,又促进城市发展,走可持续更新发展的道路。
郑州国棉三厂遗址的保护及更新
崔伟
2011, 41(3): 59-59,80. doi: 10.13204/j.gyjz201103010
摘要:
讨论工业遗址的内容和保护价值的基础上,对河南工业遗址保护的现状进行了分析研究。针对国棉三厂进行实例调研,遗址现状分析,保护价值评估,提出了相应的保护方案并对其深入分析,让工业遗址在被保护的同时,也能为社会发挥更大的作用。对河南近代工业遗址的现状和方法进行探究,从而对工业遗址的保护起到积极作用。
旧建筑改造设计的探索与实践
胡伟, 贾宁
2011, 41(3): 60-62. doi: 10.13204/j.gyjz201103011
摘要:
面对全球环境问题和自然资源的短缺,旧建筑改造和再利用的设计方法亟待研究。设计上的缺陷往往造成难以弥补的经济损失,若能利用先进的科学技术及其提供的相关数据,就能大大提高设计的客观性和科学性。通过对某院校国家重点试验室的改造设计,重点探讨了计算机模拟技术对建筑改造设计的支撑作用。
巨型混合框架-核心筒结构的性能分析
杨航, 陈麟, 周云
2011, 41(3): 63-67,98. doi: 10.13204/j.gyjz201103012
摘要:
巨型混合框架-核心筒结构是由巨型型钢混凝土框架、混凝土核心筒与伸臂桁架组成的一种具有多道抗震防线的超高层结构体系。为了有效地提高巨型混合框架-核心筒结构的抗侧刚度和内外筒之间的协同工作性能,可采取以下措施:增加巨型梁的刚度;增加伸臂桁架的刚度;增设巨型支撑。分析结果表明:设置跨越两个楼层的巨型梁或伸臂,或增设巨型支撑,都可以提高结构抗侧刚度和缓解刚度突变,其中,增设巨型支撑的效果最明显。竖向荷载作用下,布置双层巨型梁或设置巨型支撑均可提高次结构到主结构的内力传递效率;布置双层伸臂可减小核心筒的轴力,提高核心筒的抗侧储备。水平地震作用下,巨型支撑直接提高外框架刚度,使框架底部剪力和弯矩都明显增大,框架容易满足第二道防线的要求。
新型无中心支撑水泥熟料库屋盖结构体系研究
马明, 周贤葆, 郝成新, 李永双, 钱基宏
2011, 41(3): 68-72,139. doi: 10.13204/j.gyjz201103013
摘要:
水泥熟料库是水泥生产线的重要组成部分。通过对传统熟料库设计中存在的安全问题的分析,提出新型熟料库无中心支撑屋盖结构体系。对新结构体系设计中的关键因素温度作用和动力作用进行分析,并有针对性的对相关设计要素进行分析并提出解决方法。最后,对这一体系在实际应用中的注意事项及经济性加以阐述,以方便应用。
短肢剪力墙墙肢轴压比限值研究
李晓蕾, 李青宁, 张品乐
2011, 41(3): 73-75,120. doi: 10.13204/j.gyjz201103014
摘要:
基于界限破坏时的内力平衡条件,详细推导了L形钢混凝土短肢剪力墙轴压比限值的理论计算公式,对工程中较优截面,按照规范规定配筋率等进行计算,对现行规范中关于短肢剪力墙的轴压比限值提出了建议,并以此类推,对其T形截面,一字形截面给出轴压比限值建议值。
不同材质内外叶墙构成的夹芯砌体抗压性能及抗震性能试验研究
尚建丽, 晁强刚
2011, 41(3): 76-80. doi: 10.13204/j.gyjz201103015
摘要:
选择4个强度等级砂浆,对12个砌体试件进行抗压强度试验,分析其破坏特征及变形等性能。试验表明:内、外叶墙开裂荷载和破坏荷载有一定的变化规律,砌体抗压强度与砌筑砂浆有明显的关系。通过数据分析,提出内外叶墙为不同材质夹芯复合砌体抗压强度建议公式;对2片内外叶墙为不同材质构成的夹芯墙墙片进行抗震试验,根据试验结果,分析该种墙体的破坏特征及其变形性能、强度、延性等抗震性能,试验表明,该墙体的抗震性能良好。
侧限条件下冲击作用对黏性土变形与强度性状的影响
罗嗣海, 巩田捷
2011, 41(3): 81-85. doi: 10.13204/j.gyjz201103016
摘要:
在侧限条件下,对不同饱和度的黏性土进行不同能量的冲击,对冲击后的土样进行侧限压缩试验和直剪试验,研究冲击能量与冲击后土的密度、压缩曲线、压缩模量和强度参数之间的关系,得到了一些有益的认识。
变温幅度和间歇时间对土体冻胀影响的试验研究
胡坤, 周国庆, 张琦, 李亭
2011, 41(3): 86-90. doi: 10.13204/j.gyjz201103017
摘要:
选取冻胀敏感性粉质黏土,利用人工冻土一维冻胀试验系统进行不同变温幅度和间歇时间作用下的后间歇冻结试验,以试样冻深达到稳定阶段为初始时刻分析冻结锋面、冻胀量及温度梯度变化曲线,得到冷端变温幅度和间歇时间对土体冻胀的影响规律。结果表明:不同变温幅度作用下的冻结锋面、冻胀量曲线呈周期性变化,变化周期为240 min,与间歇时间相同。随着变温幅度的增大,冻胀量分别为3.38,2.55 mm,与连续冻结模式相比,冻胀量分别减少了23.2%,42.0%。相同变温幅度,间歇时间为2,4,8 h的土体冻胀量曲线分别呈抛物型、阶梯型和折线型增长趋势,冻胀量分别为2.82,2.55和1.81 mm。土体冻胀量随着间歇时间的增大而减小,但间歇时间不宜大于8 h,否则分凝冰层融化,冻胀量衰减,对于实际冻结工程,则会影响冻土壁强度。
盾构隧道致地层沉降的物理模型试验研究
刘纪峰, 刘波, 张会芝
2011, 41(3): 91-98. doi: 10.13204/j.gyjz201103018
摘要:
通过不同隧道埋深、支护压力和掘进速度的盾构隧道施工地表沉降的大型物理模型试验,总结不同条件下的地表沉降规律,分析土压力的变化特性,归纳不同条件下的地表沉降曲线;探讨隧道埋深、支护压力和掘进速度对地表沉降值的影响,推导地表横断面沉降槽计算的经验公式。结果表明:随着隧道埋深增加,地表沉降值减小,地表横向沉降槽影响范围加宽;地表最终沉降值随支护超压比增加而增大;掘进速度变化对地表沉降的影响程度较小;施工扰动损伤围岩对地表沉降值有较大影响。
饱和土中静压预应力管桩挤土效应的监测
汪耀武, 刘晓敏, 张扬
2011, 41(3): 99-102,126. doi: 10.13204/j.gyjz201103019
摘要:
静压桩施工过程中会对周围环境造成不利影响。结合工程实例进行沉降、位移和超孔隙水压力监测,发现临近建筑物中部隆起位移比两端大;迎向压桩开展方向面土体的水平位移量大于背向面;静压桩机有可能造成周围建筑物向施工场地倾斜;超孔隙水压力随着离开桩的距离非线性衰减,其有效影响半径为15 m左右。
CFRP/BFRP混杂效应试验研究和理论分析
张普, 朱虹, 孟少平, 吴刚, 刘晓艳
2011, 41(3): 103-107,112. doi: 10.13204/j.gyjz201103020
摘要:
为了研究混杂纤维的混杂效应和本构关系,进行了1CnB混杂纤维布(1层CFRP布和n层BFRP布的混杂布)单轴拉伸试验研究,采用不同的混杂比和两种铺层方式。结果表明,BFRP层数较少时,破坏形式仍然表现为完全的线弹性;随着BFRP比例的提高,混杂纤维断裂应变不断提高,本构关系曲线上开始出现屈服平台和多级断裂的现象,破坏过程较为平缓,并有明显的预兆,表现出一定的延性,改变了单种纤维脆性破坏的缺点。纤维铺层方式也对混杂效应有影响,夹芯铺层的极限应变高于外层铺层。最后,通过对试验数据的回归分析给出混杂纤维的混杂效应系数计算公式,推导临界体积比,并进一步提出混杂纤维的本构关系。
预应力碳纤维加固钢筋混凝土梁的二次受力性能研究
彭晖, 张建仁, 尚守平
2011, 41(3): 108-112. doi: 10.13204/j.gyjz201103021
摘要:
预应力CFRP加固技术是近年来得到重视的新型加固方法,但目前国内外关于预应力碳纤维CFRP加固混凝土受弯构件的二次受力性能方面的研究较少。通过2根长7.2 m的大型钢筋混凝土梁试件预应力CFRP二次受力加固的试验研究,考察预先加载至钢筋屈服后再采用预应力CFRP加固的钢筋混凝土梁的力学性能,比较非预应力CFRP加固构件的一次受力性能与预应力CFRP加固构件的二次受力性能,分析预应力CFRP加固在抗弯刚度、延性、材料强度利用率等方面的优势。试验结果表明:在试件预先加载至纵向受力钢筋屈服的条件下对其进行加固,试件的承载能力仍然与没有加载历史的非预应力加固试件相当;虽然截面刚度极大削弱,试件变形仍与对比试件相近,说明结构严重超载后经预应力CFRP板加固,可恢复相当程度的抗弯刚度。
红外成像技术应用于堆石混凝土密实度检测方法的研究
刘清, 周虎
2011, 41(3): 113-115,134. doi: 10.13204/j.gyjz201103022
摘要:
堆石混凝土的密实度是表现耐久性和抗渗性的重要指标。为了研究其密实度检测方法的可行性,将堆石混凝土应用于兰新线乌西至精河段部分增建二线工程中,并在现场进行相关试验研究。其中在部分试验段,运用密实度计量分析法、钻孔取芯与芯样评定法、超声波检测及红外成像技术无损检测4种方法对堆石混凝土密实度进行检测,通过对检测结果的对比分析,发现应用红外成像技术的预埋管件无损检测方法能比较真实地检测出混凝土的密实情况,并具有操作简单和成本低廉的优点。
大跨度纯石建筑中预应力技术的应用
张晓瑞, 宋林, 焦海洲
2011, 41(3): 116-120. doi: 10.13204/j.gyjz201103023
摘要:
预应力技术在纯石建筑中的应用及研究在我国鲜有报道,将预应力技术运用于石构件中,可大大改善石构件的受力性能,并提高石材建筑的使用范围,使纯石建筑的发展不再受材性的限制。预应力石结构不但可以充分发挥石材天然的材质性能,还可以继续传承传统建筑结构体系中的榫卯技术,具有永久的保存价值和建筑的艺术性。通过试验和理论分析,新技术的应用使得石结构在尺度上有了质的飞跃,是现代大跨纯石建筑与预应力技术完美结合,最终填补了花岗岩石材不能用于大跨度石材建筑的空白,为今后大跨度纯石建筑的设计提供了技术支撑和理论依据。
综述
国外预制混凝土双T板楼盖体系的研究
庞瑞, 梁书亭, 朱筱俊
2011, 41(3): 121-126. doi: 10.13204/j.gyjz201103024
摘要:
预制预应力双T板楼盖集预制结构的优点和良好的力学特征于一身,应用前景广阔。通过对预制双T板楼盖体系的构造特点、设计原则和连接件设计方法的介绍,阐述国外双T板楼盖体系的研究现状,并提出该领域可能的发展趋势,以期能为相关人员了解这一领域的研究成果,开展研究和设计工作提供参考。
鉴定·加固·改造
手掘式顶管技术在砖石结构古建筑保护中的应用
张卫喜, 陈平, 赵冬, 张艳强
2011, 41(3): 127-130,62. doi: 10.13204/j.gyjz201103025
摘要:
因地基承载力不足或支持不对称等因素引起主体结构不均匀沉降等结构病害是砖石结构古建筑保护的核心工作之一。采用手掘式顶管技术缓慢均匀地顶入预制的空心箱梁,随后浇筑芯梁,使之形成整体,从而使建筑物逐步的坐落在一个具有足够刚度的托盘之上,从而彻底地解决因地基承载力不足或支持不对称引起的结构病害。在介绍手掘式顶管技术在砖石结构古建筑基础托换的基础上,结合实际工程探讨了箱形截面梁设计、顶进工艺设计等关键性问题,提出有关建议和具体实施措施。
学术争鸣
精心设计——促使钢结构行业健康发展的关键
陆赐麟
2011, 41(3): 131-134. doi: 10.13204/j.gyjz201103026
摘要:
近年钢结构行业快速发展中,一些工程出现选型不当、结构不合理、构造繁杂,制造、安装困难,材料浪费、造价高昂等问题。究其原因,问题出自怪异的设计构思和奇特的设计方案。所以,端正设计思想,掌握先进技术,精心设计创作,成为我国钢结构行业健康、积极发展的关键。
建筑设计漫谈
从住宅产业生态转型视角浅析丹麦生态村发展
岳晓鹏
2011, 41(3): 135-139. doi: 10.13204/j.gyjz201103027
摘要:
通过对丹麦生态村的资料收集和实地调研,介绍其发展源起和典型案例,分析其发展历程的转变趋势,并讨论其在整个住宅产业的生态转型过程中所扮演的角色,从而提出由上至下,源于中央政府制定的相关管理政策和由下至上、发自基层公众的地方性试验行动相结合的转型方法。