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2014年 第44卷 第08期
2014, 44(08): 1-6.
摘要:
发展工业化装配式钢结构建筑特别符合我国化解钢铁产能过剩、发展绿色建筑的战略要求,是我国建筑业真正实现现代化的必由之路,也是保障灾后建筑重建速度和抗震安全的迫切要求。分析目前阻碍我国工业化装配式钢结构实现产业化的瓶颈问题以及学习国际先进经验的必要性,对工业化装配式钢结构体系及节点构造创新、标准规范编制以及装配式斜支撑节点加强型钢结构整体优化设计、整体稳定性、主板和柱子稳定性、罕遇地震弹塑性分析、单榀框架试验、法兰螺栓连接节点及梁柱连接节点性能试验、拼接楼板刚度保障构造等关键问题进行研究,成果成功应用于试点工程。
发展工业化装配式钢结构建筑特别符合我国化解钢铁产能过剩、发展绿色建筑的战略要求,是我国建筑业真正实现现代化的必由之路,也是保障灾后建筑重建速度和抗震安全的迫切要求。分析目前阻碍我国工业化装配式钢结构实现产业化的瓶颈问题以及学习国际先进经验的必要性,对工业化装配式钢结构体系及节点构造创新、标准规范编制以及装配式斜支撑节点加强型钢结构整体优化设计、整体稳定性、主板和柱子稳定性、罕遇地震弹塑性分析、单榀框架试验、法兰螺栓连接节点及梁柱连接节点性能试验、拼接楼板刚度保障构造等关键问题进行研究,成果成功应用于试点工程。
2014, 44(08): 7-9.
摘要:
介绍装配式钢结构住宅的特点及发展前景。主要对其配套外墙技术中的墙体材料进行分类和综合比较,给出外墙材料选择的原则和外墙节点连接的构造要求。通过实际调研,分析装配式钢结构住宅配套外墙技术存在的问题并给出建议。
介绍装配式钢结构住宅的特点及发展前景。主要对其配套外墙技术中的墙体材料进行分类和综合比较,给出外墙材料选择的原则和外墙节点连接的构造要求。通过实际调研,分析装配式钢结构住宅配套外墙技术存在的问题并给出建议。
2014, 44(08): 10-13.
摘要:
新型工业化装配式斜支撑钢框架由钢桁架梁、钢立柱、钢斜支撑等构件所组成,该框架的桁架梁和斜支撑不同于传统框架,其传力路径、受力性能、破坏机理未经考证。通过对单榀单跨斜支撑钢框架进行静力试验及有限元模拟分析,旨在研究分析其水平荷载极限承载能力、变形特性、破坏机理及延性性能。试验及分析结果表明:装配式斜支撑钢框架承受水平荷载能力较强,斜支撑将水平荷载传递到桁架梁中部的耗能梁段,传力路径明确合理,破坏位置发生在桁架梁中部腹杆,且破坏时框架柱处于弹性工作状态,满足强节点,弱构件及强柱弱梁的建筑结构设计要求。
新型工业化装配式斜支撑钢框架由钢桁架梁、钢立柱、钢斜支撑等构件所组成,该框架的桁架梁和斜支撑不同于传统框架,其传力路径、受力性能、破坏机理未经考证。通过对单榀单跨斜支撑钢框架进行静力试验及有限元模拟分析,旨在研究分析其水平荷载极限承载能力、变形特性、破坏机理及延性性能。试验及分析结果表明:装配式斜支撑钢框架承受水平荷载能力较强,斜支撑将水平荷载传递到桁架梁中部的耗能梁段,传力路径明确合理,破坏位置发生在桁架梁中部腹杆,且破坏时框架柱处于弹性工作状态,满足强节点,弱构件及强柱弱梁的建筑结构设计要求。
2014, 44(08): 14-18.
摘要:
对装配式钢结构住宅体系的钢桁架梁承载力进行研究,采用有限元软件ANSYS建立不同跨度、不同弦杆尺寸的钢桁架梁有限元模型,对其进行非线性静力分析,对比不同参数桁架梁的荷载-位移曲线,对桁架梁的极限承载能力以及变形破坏特性进行分析研究,获得装配式钢结构体系中钢桁架梁的破坏机理。钢桁架梁破坏时塑性区主要在跨中弦杆处,而腹杆相对受力较小,跨中弦杆先于腹杆破坏,满足强剪弱弯的设计要求;各桁架梁屈服荷载与极限荷载相差比较大,使得构件从屈服到破坏有较大的延性空间。
对装配式钢结构住宅体系的钢桁架梁承载力进行研究,采用有限元软件ANSYS建立不同跨度、不同弦杆尺寸的钢桁架梁有限元模型,对其进行非线性静力分析,对比不同参数桁架梁的荷载-位移曲线,对桁架梁的极限承载能力以及变形破坏特性进行分析研究,获得装配式钢结构体系中钢桁架梁的破坏机理。钢桁架梁破坏时塑性区主要在跨中弦杆处,而腹杆相对受力较小,跨中弦杆先于腹杆破坏,满足强剪弱弯的设计要求;各桁架梁屈服荷载与极限荷载相差比较大,使得构件从屈服到破坏有较大的延性空间。
2014, 44(08): 19-22.
摘要:
针对国内外工业化装配式高层钢结构体系的研究不足,为多高层装配式钢框架结构体系的研发与设计提供依据,利用有限元软件ANSYS 14.0对取自装配式实际工程中的单榀两层单跨钢框架进行静力及拟静力分析;研究框架在低周反复荷载作用下的耗能能力及延性性能,分析框架的承载能力及破坏机理。研究表明:装配式钢框架具有良好的变形性能,地震作用下,桁架梁端部弦杆形成塑性铰以消耗能量,装配式钢框架滞回曲线饱满表现出较好的塑性变形能力及耗能性能。
针对国内外工业化装配式高层钢结构体系的研究不足,为多高层装配式钢框架结构体系的研发与设计提供依据,利用有限元软件ANSYS 14.0对取自装配式实际工程中的单榀两层单跨钢框架进行静力及拟静力分析;研究框架在低周反复荷载作用下的耗能能力及延性性能,分析框架的承载能力及破坏机理。研究表明:装配式钢框架具有良好的变形性能,地震作用下,桁架梁端部弦杆形成塑性铰以消耗能量,装配式钢框架滞回曲线饱满表现出较好的塑性变形能力及耗能性能。
2014, 44(08): 23-26.
摘要:
利用ABAQUS大型有限元结构分析软件对模块化装配式高层钢结构中3种常见的焊接、栓接、栓焊混合连接节点进行非线性分析,得到3种节点的破坏机理、极限承载力以及单调循环荷载下的耗能能力。结果表明:焊接节点极限承载力最高,但塑性变形主要集中在节点域,没有实现强节点弱构件;栓接节点在单调循环荷载作用下接触面容易滑移;栓焊混合节点中两片梁段的刚度不同会导致整个桁架梁段的平面外失稳,进而影响节点的极限承载力,并对3种典型装配式钢结构节点的设计提出一些建议。
利用ABAQUS大型有限元结构分析软件对模块化装配式高层钢结构中3种常见的焊接、栓接、栓焊混合连接节点进行非线性分析,得到3种节点的破坏机理、极限承载力以及单调循环荷载下的耗能能力。结果表明:焊接节点极限承载力最高,但塑性变形主要集中在节点域,没有实现强节点弱构件;栓接节点在单调循环荷载作用下接触面容易滑移;栓焊混合节点中两片梁段的刚度不同会导致整个桁架梁段的平面外失稳,进而影响节点的极限承载力,并对3种典型装配式钢结构节点的设计提出一些建议。
2014, 44(08): 27-34.
摘要:
以模块化装配式高层钢结构中的一种关键节点为研究对象,考察其极限承载能力和抗弯刚度并对其静力性能进行有限元分析和试验研究。结果表明:该种节点转动刚度较大,节点的极限承载能力高,试验中破坏主要是由于桁架梁腹杆失稳,进而引起整个桁架梁的平面外失稳,而节点本身高强螺栓连接部分并未出现滑移。
以模块化装配式高层钢结构中的一种关键节点为研究对象,考察其极限承载能力和抗弯刚度并对其静力性能进行有限元分析和试验研究。结果表明:该种节点转动刚度较大,节点的极限承载能力高,试验中破坏主要是由于桁架梁腹杆失稳,进而引起整个桁架梁的平面外失稳,而节点本身高强螺栓连接部分并未出现滑移。
2014, 44(08): 35-38.
摘要:
针对装配式钢框架带柱座梁柱拼接节点连接受力复杂、强度和刚度影响因素多等问题,应用非线性有限元软件ANSYS对带斜撑和无斜撑的两种节点进行数值模拟,研究斜撑对装配式钢框架梁柱节点的滞回性能、极限承载力、延性系数、破坏模式等抗震性能的影响。结果表明:斜撑的设置,可较大幅度地提高节点的刚度和承载力,对于螺栓型连接的梁柱节点,斜撑的设置使其承载力提高3倍多,焊接节点的承载力提高约50%,延性系数提高约70%;且有效地转移了塑性铰,使节点破坏位置位于斜撑之外的桁架梁上,起到保护节点的作用,符合强节点,弱构件的设计要求。同时反复荷载作用下的滞回曲线更加饱满,具有更好的抗震性能。
针对装配式钢框架带柱座梁柱拼接节点连接受力复杂、强度和刚度影响因素多等问题,应用非线性有限元软件ANSYS对带斜撑和无斜撑的两种节点进行数值模拟,研究斜撑对装配式钢框架梁柱节点的滞回性能、极限承载力、延性系数、破坏模式等抗震性能的影响。结果表明:斜撑的设置,可较大幅度地提高节点的刚度和承载力,对于螺栓型连接的梁柱节点,斜撑的设置使其承载力提高3倍多,焊接节点的承载力提高约50%,延性系数提高约70%;且有效地转移了塑性铰,使节点破坏位置位于斜撑之外的桁架梁上,起到保护节点的作用,符合强节点,弱构件的设计要求。同时反复荷载作用下的滞回曲线更加饱满,具有更好的抗震性能。
2014, 44(08): 39-45.
摘要:
应用于模块化装配式高层钢结构中的装配式楼板,由于拼接板缝的存在,使得楼板刚度不连续,影响楼板整体作用的发挥。为了保证装配式楼板的平面内刚度和整体性,研发了三类板间连接件梁连接件、板连接件以及梁板连接件。应用ABAQUS非线性有限元分析软件,与现浇整板模型比较,考虑不同连接件类型、连接件间隔,分析楼板的破坏特征、承载力特征、板缝受剪刚度、板缝两侧应力传递、板缝受剪错缝量,用以考察拼接板缝的受力特征和传力效果。分析结果表明,楼板连接件的间隔是影响楼板平面刚度的主要因素,单纯采用梁连接件,对板缝约束作用较小,板连接件和梁板连接件是有效的板缝连接形式,板连接件的间隔建议控制在0.75 m以内,梁板连接件的间隔建议控制在1.0 m以内。
应用于模块化装配式高层钢结构中的装配式楼板,由于拼接板缝的存在,使得楼板刚度不连续,影响楼板整体作用的发挥。为了保证装配式楼板的平面内刚度和整体性,研发了三类板间连接件梁连接件、板连接件以及梁板连接件。应用ABAQUS非线性有限元分析软件,与现浇整板模型比较,考虑不同连接件类型、连接件间隔,分析楼板的破坏特征、承载力特征、板缝受剪刚度、板缝两侧应力传递、板缝受剪错缝量,用以考察拼接板缝的受力特征和传力效果。分析结果表明,楼板连接件的间隔是影响楼板平面刚度的主要因素,单纯采用梁连接件,对板缝约束作用较小,板连接件和梁板连接件是有效的板缝连接形式,板连接件的间隔建议控制在0.75 m以内,梁板连接件的间隔建议控制在1.0 m以内。
2014, 44(08): 46-49.
摘要:
在新型钢筋桁架发泡水泥夹芯叠合楼板中应用新型材料发泡水泥,能够实现楼板构件更轻、高效保温,且隔热隔声功能也优于钢筋桁架混凝土楼板。利用换算惯性矩方法对叠合楼板在施工阶段的短期刚度进行研究,得到发泡水泥夹芯叠合楼板的短期刚度计算公式,并通过算例对比研究发泡水泥预制层对楼板截面刚度的贡献作用。结果表明,发泡水泥预制层对截面刚度贡献很小,只占总刚度的10%左右,这主要是由于发泡水泥强度小、弹性模量小,所以在实际简化计算分析时,可不考虑发泡水泥预制层的作用。
在新型钢筋桁架发泡水泥夹芯叠合楼板中应用新型材料发泡水泥,能够实现楼板构件更轻、高效保温,且隔热隔声功能也优于钢筋桁架混凝土楼板。利用换算惯性矩方法对叠合楼板在施工阶段的短期刚度进行研究,得到发泡水泥夹芯叠合楼板的短期刚度计算公式,并通过算例对比研究发泡水泥预制层对楼板截面刚度的贡献作用。结果表明,发泡水泥预制层对截面刚度贡献很小,只占总刚度的10%左右,这主要是由于发泡水泥强度小、弹性模量小,所以在实际简化计算分析时,可不考虑发泡水泥预制层的作用。
2014, 44(08): 50-54.
摘要:
针对目前学界对中国传统建筑院落声场特征研究不足的情况,选择沈阳故宫博物院的三个室外院落声场作为研究对象,首先在所选院落内放置12面体作为连续声源,对其相邻各进院落的声压级进行测量,目的是分析故宫院落内声环境的私密程度,然后采用声音切断法对故宫院落的重要声学指标混响时间T10进行系统测试。研究成果将有利于了解古代宫殿院落的声场特征,并为后续的研究奠定扎实的基础。
针对目前学界对中国传统建筑院落声场特征研究不足的情况,选择沈阳故宫博物院的三个室外院落声场作为研究对象,首先在所选院落内放置12面体作为连续声源,对其相邻各进院落的声压级进行测量,目的是分析故宫院落内声环境的私密程度,然后采用声音切断法对故宫院落的重要声学指标混响时间T10进行系统测试。研究成果将有利于了解古代宫殿院落的声场特征,并为后续的研究奠定扎实的基础。
2014, 44(08): 55-60.
摘要:
基于冷弯薄壁轻型钢结构住宅构造特征研发了一种具有呼吸功能的节能环保双层空气循环系统,运用Fluent、Airpak软件三维数值模拟探讨该系统对室内热环境的影响机理。考察空气循环系统各个组件在运行过程中速度场、温度场、PPD-PMV分布等各项指标特性及影响因素,据此对室内气流组织及空气品质进行评价。研究表明,空气缓冲层能为内、外空气层提供良好空气源;外空气层利用烟囱效应能动态地隔绝室内外热量;整个双层空气循环系统能够在较低能耗的前提下,改善室内热环境,为室内居住者24 h提供新鲜空气,达到节能环保的目的。
基于冷弯薄壁轻型钢结构住宅构造特征研发了一种具有呼吸功能的节能环保双层空气循环系统,运用Fluent、Airpak软件三维数值模拟探讨该系统对室内热环境的影响机理。考察空气循环系统各个组件在运行过程中速度场、温度场、PPD-PMV分布等各项指标特性及影响因素,据此对室内气流组织及空气品质进行评价。研究表明,空气缓冲层能为内、外空气层提供良好空气源;外空气层利用烟囱效应能动态地隔绝室内外热量;整个双层空气循环系统能够在较低能耗的前提下,改善室内热环境,为室内居住者24 h提供新鲜空气,达到节能环保的目的。
2014, 44(08): 61-64.
摘要:
豫西地坑院是北方的地下四合院,通过分析当前地坑院存在的缺陷,提出了地坑院建筑技术可持续发展的构想。
豫西地坑院是北方的地下四合院,通过分析当前地坑院存在的缺陷,提出了地坑院建筑技术可持续发展的构想。
2014, 44(08): 65-67.
摘要:
随着社会的发展,工业建筑的形象也逐步发生了改变,人们对工业建筑的要求,远远高于设备容器的概念;同时,工业建筑的设计,也逐步开始摆脱简陋、单一的设计手法,力求根据不同功能需要、不同的环境影响及不同的企业文化,建立先进、生态、美观的现代化工业建筑,以华电莱州一期工程为对象,对工业建筑多元化表现形式在本工程中的应用进行了探讨。
随着社会的发展,工业建筑的形象也逐步发生了改变,人们对工业建筑的要求,远远高于设备容器的概念;同时,工业建筑的设计,也逐步开始摆脱简陋、单一的设计手法,力求根据不同功能需要、不同的环境影响及不同的企业文化,建立先进、生态、美观的现代化工业建筑,以华电莱州一期工程为对象,对工业建筑多元化表现形式在本工程中的应用进行了探讨。
2014, 44(08): 68-70.
摘要:
文化建筑的创作中,对文化的合理解读是重中之重,以阜南县文化艺术中心方案的创作为例,在深邃的地域文化与具体的建筑形体之中寻找一个契合点,通过对地域文化的提炼,将抽象而庞杂的文化内涵通过具体的建筑形态表现出来,力图将文化型化,让建筑表现出强烈的地域文化特征。
文化建筑的创作中,对文化的合理解读是重中之重,以阜南县文化艺术中心方案的创作为例,在深邃的地域文化与具体的建筑形体之中寻找一个契合点,通过对地域文化的提炼,将抽象而庞杂的文化内涵通过具体的建筑形态表现出来,力图将文化型化,让建筑表现出强烈的地域文化特征。
2014, 44(08): 71-77.
摘要:
为了研究焊接箍筋钢筋混凝土构件的受剪性能,对6根焊接箍筋钢筋混凝土框架短柱和3根普通箍筋钢筋混凝土框架短柱对比试件展开低周反复加载试验,以及5根焊接箍筋和4根普通箍筋钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验,分析混凝土强度、箍筋配箍率、轴压比和剪跨比对焊接箍筋钢筋混凝土框架柱和梁受剪承载力的影响,并对比焊接箍筋与普通绑扎箍筋钢筋混凝土框架短柱和梁的受剪承载力的区别。结果表明:焊接箍筋与普通绑扎箍筋钢筋混凝土框架短柱和梁的破坏形态基本相同,并且焊接箍筋钢筋混凝土框架短柱和梁的极限抗剪承载力高于普通箍筋钢筋混凝土框架短柱和梁。另外,用现行的GB 500102010《混凝土结构设计规范》规定的框架短柱和梁的抗剪承载力计算公式计算的结果偏低,因此进一步结合试验数据进行分析并拟合出焊接箍筋钢筋混凝土构件抗剪承载力计算式,计算值与试验结果较吻合,可用于工程设计。
为了研究焊接箍筋钢筋混凝土构件的受剪性能,对6根焊接箍筋钢筋混凝土框架短柱和3根普通箍筋钢筋混凝土框架短柱对比试件展开低周反复加载试验,以及5根焊接箍筋和4根普通箍筋钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验,分析混凝土强度、箍筋配箍率、轴压比和剪跨比对焊接箍筋钢筋混凝土框架柱和梁受剪承载力的影响,并对比焊接箍筋与普通绑扎箍筋钢筋混凝土框架短柱和梁的受剪承载力的区别。结果表明:焊接箍筋与普通绑扎箍筋钢筋混凝土框架短柱和梁的破坏形态基本相同,并且焊接箍筋钢筋混凝土框架短柱和梁的极限抗剪承载力高于普通箍筋钢筋混凝土框架短柱和梁。另外,用现行的GB 500102010《混凝土结构设计规范》规定的框架短柱和梁的抗剪承载力计算公式计算的结果偏低,因此进一步结合试验数据进行分析并拟合出焊接箍筋钢筋混凝土构件抗剪承载力计算式,计算值与试验结果较吻合,可用于工程设计。
2014, 44(08): 78-83.
摘要:
在8根高强钢筋活性粉末混凝土简支梁受弯试验的基础上,通过改变试验梁的纵筋率、钢筋等级等因素,分析试验梁的承载性能和变形特点。结果表明,随着配筋率和钢筋等级的提高,试验梁的承载力和整体刚度也相应提高,延缓了纵筋进入塑性阶段的时间,有效约束裂缝的发展,降低梁在加载阶段的挠度。根据高强钢筋活性粉末混凝土梁自身受力特点建立抗弯刚度计算公式,并将计算值与试验值进行对比,结果表明两者吻合良好,可供高强钢筋活性粉末混凝土梁设计参考。
在8根高强钢筋活性粉末混凝土简支梁受弯试验的基础上,通过改变试验梁的纵筋率、钢筋等级等因素,分析试验梁的承载性能和变形特点。结果表明,随着配筋率和钢筋等级的提高,试验梁的承载力和整体刚度也相应提高,延缓了纵筋进入塑性阶段的时间,有效约束裂缝的发展,降低梁在加载阶段的挠度。根据高强钢筋活性粉末混凝土梁自身受力特点建立抗弯刚度计算公式,并将计算值与试验值进行对比,结果表明两者吻合良好,可供高强钢筋活性粉末混凝土梁设计参考。
2014, 44(08): 84-87.
摘要:
为研究新型全装配混凝土楼盖式板缝节点的平面内抗剪性能,进行了式板缝节点单调和低周反复荷载下的足尺试验,对式板缝节点的破坏过程及形态、荷载-变形曲线和耗能能力等进行了系统研究。结果表明:两种荷载模式下,式板缝连接节点均发生了锚筋与锚板间的焊缝破坏,抗剪承载力较低;节点滞回曲线捏拢现象较为严重、耗能能力和抗震性能较差;建议采用穿孔塞焊等方法来保证式连接件锚筋与锚板T形焊的焊接质量,提高其抗剪能力。
为研究新型全装配混凝土楼盖式板缝节点的平面内抗剪性能,进行了式板缝节点单调和低周反复荷载下的足尺试验,对式板缝节点的破坏过程及形态、荷载-变形曲线和耗能能力等进行了系统研究。结果表明:两种荷载模式下,式板缝连接节点均发生了锚筋与锚板间的焊缝破坏,抗剪承载力较低;节点滞回曲线捏拢现象较为严重、耗能能力和抗震性能较差;建议采用穿孔塞焊等方法来保证式连接件锚筋与锚板T形焊的焊接质量,提高其抗剪能力。
2014, 44(08): 88-91.
摘要:
我国铁路桥梁目前仍在大量使用只配有护面钢筋的低配筋桥墩,这类桥墩的变形能力差,在地震作用下易发生脆性破坏。为了提高这类桥墩的抗震性能,提出了采用高强钢筋实现低配筋桥墩延性抗震的思路。对1个配置HRBF500钢筋的低配筋桥墩试件进行低周反复荷载试验,研究试件的破坏形态、滞回特性、刚度退化、耗能性能和延性等。结果表明,试件的破坏模式为延性破坏。在试验研究的基础上,进一步分析高强钢筋实现低配筋桥墩延性抗震的机理。
我国铁路桥梁目前仍在大量使用只配有护面钢筋的低配筋桥墩,这类桥墩的变形能力差,在地震作用下易发生脆性破坏。为了提高这类桥墩的抗震性能,提出了采用高强钢筋实现低配筋桥墩延性抗震的思路。对1个配置HRBF500钢筋的低配筋桥墩试件进行低周反复荷载试验,研究试件的破坏形态、滞回特性、刚度退化、耗能性能和延性等。结果表明,试件的破坏模式为延性破坏。在试验研究的基础上,进一步分析高强钢筋实现低配筋桥墩延性抗震的机理。
2014, 44(08): 92-97.
摘要:
受工艺的限制,火电厂主厂房结构布置复杂、空间整体性差。传统钢筋混凝土框排架主厂房的薄弱部位多,安全储备低,在高烈度区的运用受到限制。提出高烈度区大容量机组主厂房采用SRC柱-剪力墙混合结构,以提高结构的抗震性能,并降低工程造价。通过1 000 MW机组SRC柱-剪力墙主厂房模型结构抗震性能试验,研究了结构的变形特点、刚度退化规律、破坏模式和耗能能力等。研究结果表明,SRC柱-剪力墙主厂房混合结构承载能力高、抗震性能良好,剪力墙延缓了框排架子结构的开裂和破坏,能更好的运用于高烈度区大容量机组中。
受工艺的限制,火电厂主厂房结构布置复杂、空间整体性差。传统钢筋混凝土框排架主厂房的薄弱部位多,安全储备低,在高烈度区的运用受到限制。提出高烈度区大容量机组主厂房采用SRC柱-剪力墙混合结构,以提高结构的抗震性能,并降低工程造价。通过1 000 MW机组SRC柱-剪力墙主厂房模型结构抗震性能试验,研究了结构的变形特点、刚度退化规律、破坏模式和耗能能力等。研究结果表明,SRC柱-剪力墙主厂房混合结构承载能力高、抗震性能良好,剪力墙延缓了框排架子结构的开裂和破坏,能更好的运用于高烈度区大容量机组中。
2014, 44(08): 98-102.
摘要:
在钢筋混凝土框排架结构中引入新的耗能构件屈曲约束支撑(BRB),以使8度抗震设防地区电力主厂房有一种新的可选结构体系。以某实际工程为背景,按照8度Ⅱ类场地采用屈曲约束支撑-钢筋混凝土框排架结构方案进行了设计。采用非线性分析软件Perform 3D,建立了含支撑和不含支撑的有限元模型,进行了大震下弹塑性时程分析。结果表明,采用了BRB以后,可以消耗大量原本由柱消耗的能量,从而避免底部发生薄弱层破坏,满足大震不倒的抗震设计要求,是一种性能优越的抗震结构体系。
在钢筋混凝土框排架结构中引入新的耗能构件屈曲约束支撑(BRB),以使8度抗震设防地区电力主厂房有一种新的可选结构体系。以某实际工程为背景,按照8度Ⅱ类场地采用屈曲约束支撑-钢筋混凝土框排架结构方案进行了设计。采用非线性分析软件Perform 3D,建立了含支撑和不含支撑的有限元模型,进行了大震下弹塑性时程分析。结果表明,采用了BRB以后,可以消耗大量原本由柱消耗的能量,从而避免底部发生薄弱层破坏,满足大震不倒的抗震设计要求,是一种性能优越的抗震结构体系。
2014, 44(08): 103-107.
摘要:
在中国传统木构建筑中,拼合做法大多见于梁架构件和檩条构件,三架梁、五架梁等梁架构件在承载力或刚度不足时,通常采用梁-角背或梁-随梁枋的拼合做法进行加强,而檩条构件在承载力或刚度不足时,则通常采用檩条-随檩枋的拼合做法加强,拼合做法主要有上小下大和上大下小两种。为研究上小下大拼合木梁的破坏形式、抗弯承载力、截面应变分布,基于传统连接构造做法进行试件设计,对上小下大拼合梁的抗弯性能进行了试验,包括3根杉木梁和3根松木梁。试验结果表明:上小下大拼合木梁受弯破坏模式均为下梁底部木纤维脆性拉断。上下拼合梁的截面应变沿梁截面高度方向的分布均符合平截面假定。最后,基于理论公式推导,结合试验数据修正,提出了上小下大拼合木梁抗弯承载力的计算公式。
在中国传统木构建筑中,拼合做法大多见于梁架构件和檩条构件,三架梁、五架梁等梁架构件在承载力或刚度不足时,通常采用梁-角背或梁-随梁枋的拼合做法进行加强,而檩条构件在承载力或刚度不足时,则通常采用檩条-随檩枋的拼合做法加强,拼合做法主要有上小下大和上大下小两种。为研究上小下大拼合木梁的破坏形式、抗弯承载力、截面应变分布,基于传统连接构造做法进行试件设计,对上小下大拼合梁的抗弯性能进行了试验,包括3根杉木梁和3根松木梁。试验结果表明:上小下大拼合木梁受弯破坏模式均为下梁底部木纤维脆性拉断。上下拼合梁的截面应变沿梁截面高度方向的分布均符合平截面假定。最后,基于理论公式推导,结合试验数据修正,提出了上小下大拼合木梁抗弯承载力的计算公式。
2014, 44(08): 108-113.
摘要:
节理面对岩体物理力学性状具有显著影响。以千枚岩为例,开展常规三轴压缩试验,讨论节理面与最大主应力夹角、围压对岩石破坏模式的影响。结果表明:1)节理面与最大主应力夹角在5~45,破坏模式有张拉-剪切复合型破坏、横交节理面剪切与沿节理面滑动的复合型破坏以及沿节理面间的剪切滑动破坏三种;2)随节理面与最大主应力夹角增大,峰值强度逐渐降低,破坏模式发生由复合型向单一型的转变;3)千枚岩变形、强度参数具有明显夹角效应,节理面与最大主应力夹角对弹性模量和黏聚力影响较为显著;4)围压增大会降低岩石节理面的力学效应。
节理面对岩体物理力学性状具有显著影响。以千枚岩为例,开展常规三轴压缩试验,讨论节理面与最大主应力夹角、围压对岩石破坏模式的影响。结果表明:1)节理面与最大主应力夹角在5~45,破坏模式有张拉-剪切复合型破坏、横交节理面剪切与沿节理面滑动的复合型破坏以及沿节理面间的剪切滑动破坏三种;2)随节理面与最大主应力夹角增大,峰值强度逐渐降低,破坏模式发生由复合型向单一型的转变;3)千枚岩变形、强度参数具有明显夹角效应,节理面与最大主应力夹角对弹性模量和黏聚力影响较为显著;4)围压增大会降低岩石节理面的力学效应。
2014, 44(08): 114-117.
摘要:
基于梯度理论,建立了梯度依赖的非局部摩擦模型,并应用其对锚杆受拉时锚固段的剪应力进行理论分析。根据Mindlin问题的位移解,导出锚杆锚固段的剪应力,得到在非局部摩擦模型下的锚杆锚固段的剪应力解,并对梯度依赖的非局部摩擦模型和局部摩擦模型(库仑模型)下的剪应力结果进行比较,进一步对影响剪应力非局部效应的相关因素进行分析。计算结果表明,考虑非局部摩擦效应时,沿锚固体的剪应力峰值比不考虑的要小。
基于梯度理论,建立了梯度依赖的非局部摩擦模型,并应用其对锚杆受拉时锚固段的剪应力进行理论分析。根据Mindlin问题的位移解,导出锚杆锚固段的剪应力,得到在非局部摩擦模型下的锚杆锚固段的剪应力解,并对梯度依赖的非局部摩擦模型和局部摩擦模型(库仑模型)下的剪应力结果进行比较,进一步对影响剪应力非局部效应的相关因素进行分析。计算结果表明,考虑非局部摩擦效应时,沿锚固体的剪应力峰值比不考虑的要小。
2014, 44(08): 118-120.
摘要:
通过对GB 5004096《动力机器基础设计规范》中活塞式压缩机基础振动简化计算的分析表明,这种简化计算在一定范围内误差较大,在实际设计中应谨慎采用。
通过对GB 5004096《动力机器基础设计规范》中活塞式压缩机基础振动简化计算的分析表明,这种简化计算在一定范围内误差较大,在实际设计中应谨慎采用。
2014, 44(08): 121-125.
摘要:
以某地铁车站深基坑为背景,对施工期间的围护墙体水平位移、墙体沉降、地下水位、钢支撑轴力和立柱隆沉等监测数据进行分析。实测结果表明:基坑开挖到基底时,坑壁2/3深度处水平变位最大,达7.57 mm;钢支撑轴力远小于设计值,有较大的空间可以利用,可对设计进行优化;地下水位的变化说明车站的施工未对周围环境造成太大影响;坑底最大隆起值为13.8 mm,墙体最大水平变位7.5 mm,地表沉降最大值为-2.4 mm,均远小于警戒值。监测数据及分析表明,基坑采用地下连续墙加3道支撑的支护方案是安全可行的。
以某地铁车站深基坑为背景,对施工期间的围护墙体水平位移、墙体沉降、地下水位、钢支撑轴力和立柱隆沉等监测数据进行分析。实测结果表明:基坑开挖到基底时,坑壁2/3深度处水平变位最大,达7.57 mm;钢支撑轴力远小于设计值,有较大的空间可以利用,可对设计进行优化;地下水位的变化说明车站的施工未对周围环境造成太大影响;坑底最大隆起值为13.8 mm,墙体最大水平变位7.5 mm,地表沉降最大值为-2.4 mm,均远小于警戒值。监测数据及分析表明,基坑采用地下连续墙加3道支撑的支护方案是安全可行的。
2014, 44(08): 126-130.
摘要:
通过对分别掺入聚丙烯腈纤维(PANF)、聚乙烯醇纤维(PVAF)的陶粒混凝土进行20,200,400,600,800℃五个温度水平高温后的加载试验,研究纤维掺入对陶粒混凝土抗压强度、抗拉强度与弹性模量随温度的变化规律,并与无纤维掺入陶粒混凝土进行对比分析。试验表明:分别掺入纤维PANF和PVAF后,对高温后陶粒混凝土的立方体抗压强度无明显改善效应,但可有效提高陶粒混凝土高温后的劈裂抗拉强度;掺入PANF后可改善陶粒混凝土在达到峰值极限荷载后的脆性破坏特性,在600℃内可有效提高陶粒混凝土高温后的棱柱体抗压强度,在20~400℃内能有效减缓陶粒混凝土弹性模量的降低。
通过对分别掺入聚丙烯腈纤维(PANF)、聚乙烯醇纤维(PVAF)的陶粒混凝土进行20,200,400,600,800℃五个温度水平高温后的加载试验,研究纤维掺入对陶粒混凝土抗压强度、抗拉强度与弹性模量随温度的变化规律,并与无纤维掺入陶粒混凝土进行对比分析。试验表明:分别掺入纤维PANF和PVAF后,对高温后陶粒混凝土的立方体抗压强度无明显改善效应,但可有效提高陶粒混凝土高温后的劈裂抗拉强度;掺入PANF后可改善陶粒混凝土在达到峰值极限荷载后的脆性破坏特性,在600℃内可有效提高陶粒混凝土高温后的棱柱体抗压强度,在20~400℃内能有效减缓陶粒混凝土弹性模量的降低。
2014, 44(08): 131-135.
摘要:
采用淡化海砂、原状海砂和河砂分别配制了强度等级为C30和C50的普通混凝土,通过硫酸盐干湿循环试验,对比研究了采用不同砂配制的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:在硫酸盐侵蚀作用下,混凝土质量损失率的大小与其表面劣化的程度相关,但并不能有效评价混凝土抗硫酸侵蚀能力;混凝土强度等级相同时,淡化海砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力略好于河砂和海砂混凝土;原状海砂引入的氯离子对混凝土抗硫酸盐侵蚀有一定的不利影响。
采用淡化海砂、原状海砂和河砂分别配制了强度等级为C30和C50的普通混凝土,通过硫酸盐干湿循环试验,对比研究了采用不同砂配制的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:在硫酸盐侵蚀作用下,混凝土质量损失率的大小与其表面劣化的程度相关,但并不能有效评价混凝土抗硫酸侵蚀能力;混凝土强度等级相同时,淡化海砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力略好于河砂和海砂混凝土;原状海砂引入的氯离子对混凝土抗硫酸盐侵蚀有一定的不利影响。
2014, 44(08): 136-139.
摘要:
化学植筋技术是一种基于混凝土结构的新型后锚固技术,但目前对动力荷载下的植筋受力情况研究较少。综合国内外对化学植筋在静力作用下的黏结机理,对植筋试件在低周循环荷载作用下的黏结性能进行试验研究。通过4个混凝土试件的植筋在低周循环荷载作用下的黏结性能试验,得到植筋的位移-荷载及应变-荷载等滞回曲线、植筋轴向应变及黏结应力曲线等并对此进行分析,得出一些植筋在动荷载作用下黏结性能相关的结论。
化学植筋技术是一种基于混凝土结构的新型后锚固技术,但目前对动力荷载下的植筋受力情况研究较少。综合国内外对化学植筋在静力作用下的黏结机理,对植筋试件在低周循环荷载作用下的黏结性能进行试验研究。通过4个混凝土试件的植筋在低周循环荷载作用下的黏结性能试验,得到植筋的位移-荷载及应变-荷载等滞回曲线、植筋轴向应变及黏结应力曲线等并对此进行分析,得出一些植筋在动荷载作用下黏结性能相关的结论。
2014, 44(08): 140-143.
摘要:
北京理工大学体育文化综合馆钢结构屋盖采用主桁架拱悬吊屋面桁架的结构形式,主拱是由钢管桁架组成的截面形式为平行四边形的圆弧拱,屋架采用由钢管组成的倒三角形曲线桁架。通过对钢结构主拱和钢桁架的深化设计、构件加工和施工安装各阶段的质量管理,介绍北京理工大学体育文化综合馆钢结构屋盖部分的质量控制主要过程。
北京理工大学体育文化综合馆钢结构屋盖采用主桁架拱悬吊屋面桁架的结构形式,主拱是由钢管桁架组成的截面形式为平行四边形的圆弧拱,屋架采用由钢管组成的倒三角形曲线桁架。通过对钢结构主拱和钢桁架的深化设计、构件加工和施工安装各阶段的质量管理,介绍北京理工大学体育文化综合馆钢结构屋盖部分的质量控制主要过程。
2014, 44(08): 144-150.
摘要:
针对穿越既有人防工程的软弱围岩公路隧道,采用小进尺的微差光面爆破技术,合理安排施工顺序,减小爆破振动效应及其影响,结合施工监测并及时反馈,通过调整爆破参数和施工工艺,使爆破振动得到有效控制,在保证既有人防工程安全的同时也使公路隧道得以安全、顺利地通过既有人防工程区段。监测结果表明:隧道开挖方案、施工工艺及爆破控制措施是影响近接人防工程安全的重要因素;对于Ⅳ、Ⅴ级围岩爆破施工中,不同方向的主振频率和能谱分布及幅值差异很大,沿隧道轴向的主振频率分布于0~20 Hz的低频段,而横向和竖向振动的主振频带较宽(0~200 Hz),前者功率谱峰值是后者的10倍以上;在监测过程中,应特别注意主振频率在20 Hz以下,速度大于50 mm/s的振动对人防工程的安全影响;人防仓库底板位移和围岩压力变化均未超过规范规定的限值。
针对穿越既有人防工程的软弱围岩公路隧道,采用小进尺的微差光面爆破技术,合理安排施工顺序,减小爆破振动效应及其影响,结合施工监测并及时反馈,通过调整爆破参数和施工工艺,使爆破振动得到有效控制,在保证既有人防工程安全的同时也使公路隧道得以安全、顺利地通过既有人防工程区段。监测结果表明:隧道开挖方案、施工工艺及爆破控制措施是影响近接人防工程安全的重要因素;对于Ⅳ、Ⅴ级围岩爆破施工中,不同方向的主振频率和能谱分布及幅值差异很大,沿隧道轴向的主振频率分布于0~20 Hz的低频段,而横向和竖向振动的主振频带较宽(0~200 Hz),前者功率谱峰值是后者的10倍以上;在监测过程中,应特别注意主振频率在20 Hz以下,速度大于50 mm/s的振动对人防工程的安全影响;人防仓库底板位移和围岩压力变化均未超过规范规定的限值。
2014, 44(08): 151-155.
摘要:
通过对空腹式型钢混凝土(SRC)异形柱框架进行低周反复加载试验,观察结构的受力过程和破坏形态,获得结构的荷载-位移滞回曲线和骨架曲线以及主要阶段的荷载和位移值,并分析结构的层间位移角、延性、耗能性能及刚度退化等抗震性能指标。试验结果表明:空腹式SRC异形柱框架破坏时形成梁铰机制,属于强柱弱梁型结构;滞回曲线较为饱满,刚度退化小;弹塑性极限层间位移角超过规范规定的限值,抗倒塌能力强;延性和耗能能力均优于钢筋混凝土异形柱框架。
通过对空腹式型钢混凝土(SRC)异形柱框架进行低周反复加载试验,观察结构的受力过程和破坏形态,获得结构的荷载-位移滞回曲线和骨架曲线以及主要阶段的荷载和位移值,并分析结构的层间位移角、延性、耗能性能及刚度退化等抗震性能指标。试验结果表明:空腹式SRC异形柱框架破坏时形成梁铰机制,属于强柱弱梁型结构;滞回曲线较为饱满,刚度退化小;弹塑性极限层间位移角超过规范规定的限值,抗倒塌能力强;延性和耗能能力均优于钢筋混凝土异形柱框架。
2014, 44(08): 156-161.
摘要:
监测系统测得的信号经处理后,以各指标的变化量为基准,提出一种围绕指标变化量这一新型评判参数的状态评估理论。从各指标变化量的近似统计分布规律着手,依据置信度和置信区间的概念,提出一种新的状态等级划分方法。由于监测数据与状态等级划分的标准均为区间数,采用区间可拓评价理论建立桥梁结构状态评估模型。引入集值统计和重心决策理论将权重分为主观权重和客观权重来分别计算。最后,以菜园坝长江大桥主桥作为工程实例,利用理论及相应监测数据进行评估分析,结果表明菜园坝大桥整体运营状态良好,评定结果与实际情况吻合较好,故可认为此种评定理论较为合理,具有较好的工程实用性。
监测系统测得的信号经处理后,以各指标的变化量为基准,提出一种围绕指标变化量这一新型评判参数的状态评估理论。从各指标变化量的近似统计分布规律着手,依据置信度和置信区间的概念,提出一种新的状态等级划分方法。由于监测数据与状态等级划分的标准均为区间数,采用区间可拓评价理论建立桥梁结构状态评估模型。引入集值统计和重心决策理论将权重分为主观权重和客观权重来分别计算。最后,以菜园坝长江大桥主桥作为工程实例,利用理论及相应监测数据进行评估分析,结果表明菜园坝大桥整体运营状态良好,评定结果与实际情况吻合较好,故可认为此种评定理论较为合理,具有较好的工程实用性。
2014, 44(08): 162-163.
摘要:
青岛世园酒店是为迎接2014年在青岛举办的世园会而建设的酒店,设有主题酒店和服务型公寓。该酒店在设计理念上融青岛德式建筑、西方浪漫主义建筑和现代建筑风格为一体,形式上与以往的一般酒店有所不同,是青岛与国际接轨并迎合其特殊的地理区位和发展前景而进行的一次探索和发展。
青岛世园酒店是为迎接2014年在青岛举办的世园会而建设的酒店,设有主题酒店和服务型公寓。该酒店在设计理念上融青岛德式建筑、西方浪漫主义建筑和现代建筑风格为一体,形式上与以往的一般酒店有所不同,是青岛与国际接轨并迎合其特殊的地理区位和发展前景而进行的一次探索和发展。
2014, 44(08): 164-166.
摘要:
在建筑生态及可持续发展背景下,模糊空间作为建筑空间设计的重要手法,是一种朴素的建筑节能策略。在分析住区会所中引入模糊空间必要性的基础上,进而从界面、形体构成、光影等方面提出营造模糊空间的设计策略,以裨益于相关研究与设计的深化发展。
在建筑生态及可持续发展背景下,模糊空间作为建筑空间设计的重要手法,是一种朴素的建筑节能策略。在分析住区会所中引入模糊空间必要性的基础上,进而从界面、形体构成、光影等方面提出营造模糊空间的设计策略,以裨益于相关研究与设计的深化发展。
2014, 44(08): 167-170.
摘要:
《国家新型城镇化规划(20142020年)》提出,推动有条件地区经济社会发展、土地利用和城市总体规划等多规合一。提出了三规合一的概念,分析了面临的主要问题,探索了推进三规合一的路径。
《国家新型城镇化规划(20142020年)》提出,推动有条件地区经济社会发展、土地利用和城市总体规划等多规合一。提出了三规合一的概念,分析了面临的主要问题,探索了推进三规合一的路径。
2014, 44(08): 171-174.
摘要:
以湛江二层办公楼为应用对象,通过Tekla的三维建模、节点设计、图纸深化处理、材料控制、Tekla BIMsight的设计协作、碰撞检查等方面对整个工程过程进行全面的设计和优化,以提高工程质量、缩短工期、降低成本。
以湛江二层办公楼为应用对象,通过Tekla的三维建模、节点设计、图纸深化处理、材料控制、Tekla BIMsight的设计协作、碰撞检查等方面对整个工程过程进行全面的设计和优化,以提高工程质量、缩短工期、降低成本。
