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2016年  第46卷  第1期

钢-竹组合结构及构件力学性能研究
钢-竹组合构件及其结构体系研究进展
李玉顺, 张家亮
2016, 46(1): 1-6. doi: 10.13204/j.gyjz201601001
摘要:
钢-竹组合结构是基于竹材人造板技术的新型竹结构,其主要结构构件由竹材人造板与冷弯薄壁型钢通过结构胶或结构胶-自攻螺钉复合连接的方式构成。对我国竹材人造板工业的发展及其工程结构应用的现状进行综述,重点阐述钢-竹组合构件及其结构体系试验及理论分析方面的研究进展,包括压型钢板-竹胶板组合楼板和墙体、冷弯薄壁型钢-竹胶板组合楼板和墙体、冷弯薄壁型钢-竹胶板组合梁和柱、钢-竹组合梁-柱节点以及钢-竹组合框架结构体系,并介绍钢-竹组合结构样板房建筑的概况,基于上述研究进展,提出今后需要进一步深入开展的工作方向。
重组竹抗压和抗弯力学性能试验研究
张秀华, 鄂婧, 李玉顺, 张懿婷
2016, 46(1): 7-12. doi: 10.13204/j.gyjz201601002
摘要:
参考GB 1927~1943—1991《木材物理力学性能试验方法》、ASTM D143—1994(2007)《木材无疵小试样的试验方法》等,研究重组竹的受压、受弯力学性能,进行重组竹的力学性能试验,得到其顺纹抗压和抗弯强度及其弹性模量。试验结果表明:重组竹的抗压经历了弹性阶段、弹塑性阶段和塑性破坏阶段;顺纹抗弯经历了较长的弹性阶段后发生破坏。通过讨论重组竹结构的设计方法,给出以基于木材强度设计值计算方法为基础的重组竹的抗压强度、抗弯强度的建议设计值,为设计提供参考依据,并与其他几种胶合木、胶合竹材进行对比分析。研究表明,重组竹能满足建筑结构对其抗压、抗弯材料力学性能的要求。
冷弯薄壁型钢-竹胶板组合墙体传热性能试验研究
张家亮, 李玉顺, 翟家磊, 黄帅
2016, 46(1): 13-19. doi: 10.13204/j.gyjz201601003
摘要:
以冷弯薄壁C型钢与其两侧竹板条为组合龙骨,龙骨上下顶面与竹胶板采用胶黏剂复合,并通过内填和外贴保温隔热材料形成节能环保型钢-竹组合墙体。以墙体夹芯层填充材料种类、有无设置外保温系统及试件厚度为基本参数,对13个组合墙体试件进行传热性能试验研究,观察墙体龙骨处热桥效应和试件表面的温度变化,分析填充材料、试件厚度、挤塑聚苯板外保温系统等因素对墙体保温性能的影响,并在此基础上进行组合墙体传热性能试验值和理论值的比较分析。结果表明,内填保温玻璃棉和聚氨酯发泡的钢-竹组合墙体均具有良好的保温效果,其传热系数为0.145~0.387 W/(m~2·℃),聚氨酯型墙体保温性能优于玻璃棉型墙体,挤塑聚苯板外保温系统可降低组合墙体的热量损失,从而削弱组合龙骨所在部位的热桥效应,其影响随着保温效果的提高逐渐减弱。利用防护热板法测量墙体主要材料的导热系数,据此计算墙体传热系数,其计算结果与实测结果吻合良好,平均误差约为5%,说明可通过理论分析获得较可靠的钢-竹组合墙体传热性能评价结果。
冷弯薄壁型钢-重组竹组合工字形梁受弯性能研究
翟佳磊, 李玉顺, 张家亮, 唐静
2016, 46(1): 20-24. doi: 10.13204/j.gyjz201601004
摘要:
冷弯薄壁型钢和重组竹通过结构胶复合成工字形截面的钢-竹组合梁,以翼缘竹板厚度、型钢壁厚、梁宽、梁高为主要参数,对9根钢-重组竹组合梁试件进行弯曲性能试验,观察各级荷载作用下型钢及竹板的应变变化、组合梁挠度的发展,分析组合梁的破坏过程、破坏形态及破坏机理,探讨组合梁的抗弯承载力,并提出组合梁承载力计算方法。研究结果表明,基于重组竹的钢-竹组合梁整体工作性能好,组合效应显著,其受力过程呈现出明显的弹性、屈服、开裂、极限四个阶段,表现出较好的延性,同时具有较高的承载力,组合梁的承载力计算结果与试验值吻合良好,误差在10%以内。
钢-竹组合箱形短柱力学性能研究
刘涛, 李玉顺, 许科科, 张振文
2016, 46(1): 25-29. doi: 10.13204/j.gyjz201601005
摘要:
为研究钢-竹组合箱形短柱的力学性能,制作8组16个钢-竹组合柱试件,以截面尺寸、钢板厚度、有无螺钉以及螺钉间距为参数,进行轴心受压试验,观测不同参数下组合柱钢板和竹板的荷载-应变关系以及破坏特征,得到组合柱的延性系数、屈服承载力以及极限承载力,并根据组合柱钢材和竹材的荷载-应变关系,提出组合柱屈服承载力计算公式。研究结果表明:钢-竹组合箱形短柱具有良好的力学性能,截面尺寸和钢板厚度对组合柱的承载力和延性有明显的影响;是否打螺钉以及螺钉间距对组合柱承载力及延性的影响不明显,布置螺钉能够有效抑制组合柱受力过程中竹材的凸屈,提出的组合柱屈服承载力计算结果与试验值吻合良好。
冷弯薄壁C型钢-竹胶板组合楼板受弯性能研究
单炜, 李玉顺, 张秀华, 许杰
2016, 46(1): 30-35. doi: 10.13204/j.gyjz201601006
摘要:
利用我国竹资源优势,发挥竹材人造板优良的力学性能,提出一种新型的组合结构——冷弯薄壁C型钢-竹胶板组合楼板,即两张竹胶板间按一定间距布置两根冷弯薄壁C型钢,型钢与竹胶板界面用结构黏合剂黏结。结合冷弯薄壁型钢的截面特点,通过型钢与竹板单纯胶结、自攻螺钉约束及抗侧竹板加固等组合构造方式,对6块简支的组合楼板进行抗弯性能试验,探讨组合楼板在受弯条件下的整体工作性能、破坏特征、抗弯刚度及极限承载力等。结果表明,在保证构件制作精度及黏结质量的条件下,有侧板的复合胶结型组合楼板与单纯黏胶及无侧板的复合胶结型的两种楼板相比,刚度、承载力等抗弯性能指标均有大幅提高,整体性能好,组合效应突出;根据组合楼板中钢板及竹板的荷载-应变变化,提出组合楼板刚度及承载力的力学模型及计算方法,据此得到的组合楼板挠度及承载力计算值与试验值吻合较好。
钢-竹组合框架结构拟静力试验研究
陈伟, 李玉顺, 胡桂芬, 杜永飞, 刘涛
2016, 46(1): 36-40. doi: 10.13204/j.gyjz201601007
摘要:
为研究钢-竹组合框架结构抗震性能,以节点处是否设置加劲肋为控制参数制作了两榀单跨两层钢-竹组合框架,通过拟静力试验探讨钢-竹组合框架结构的破坏机理、滞回特性、延性性能、节点域剪切变形性能等,并将两榀框架的试验结果进行对比和分析。结果表明:钢-竹组合框架结构的破坏是由于框架节点域受到较大的剪切变形使得框架柱的竹胶板和槽钢产生脱胶,导致框架柱失去承载力而发生破坏,节点处设置加劲肋的框架其整体性能要优于节点处未设置加劲肋的框架,更加符合节点半刚性的设计要求。钢-竹组合框架结构具有良好的抗震性能,能够满足抗震的基本要求,应在今后的研究中不断改进设计,充分发挥其作为新型组合结构的优越性。
钢-竹组合框架结构抗震性能有限元分析
黄帅, 李玉顺, 杜永飞, 许科科
2016, 46(1): 41-46. doi: 10.13204/j.gyjz201601008
摘要:
钢-竹组合框架由组合柱和组合梁通过节点连接而成,通过6个钢-竹组合节点的拟静力试验,揭示了钢-竹组合节点的刚度变化规律。在此基础上,根据M-θ关系试验曲线拟合节点的M-θ多项式,用非线性弹簧单元模拟节点并建立6榀钢-竹组合框架的有限元模型,并对其进行反复荷载作用下的抗震性能分析,以探讨节点对组合框架的抗震性能影响,得到6榀框架的骨架曲线、刚度退化曲线和滞回曲线。研究结果表明:构件节点的因素对钢-竹组合框架的抗震性能有重要影响,节点处螺栓强度的提高及加劲肋的设置对框架结构抗震性能的提高有显著效果,钢-竹组合框架结构具有良好的抗震性能。
国内旧工业地段更新已实施案例的统计与分析
刘力, 徐蕾, 刘静雅
2016, 46(1): 47-51. doi: 10.13204/j.gyjz201601009
摘要:
以建立国内工业地段更新已实施案例数据库为技术手段,对我国工业地段更新二十余年的发展过程进行梳理,通过对已实施项目的完成时间、地点、规模、业态以及更新对象的选择进行细致的分析,试图从中发现我国工业地段更新中存在的问题及发展趋势,从而为今后的实践提供有益的借鉴。
基于共生理念的地铁商业综合体设计探究
贺海芳, 郑侃
2016, 46(1): 52-57. doi: 10.13204/j.gyjz201601010
摘要:
城市轨道交通与建筑的共生共融在城市的快速发展中形成一道亮丽的风景,建筑与轨道交通紧密结合,构建了一个高效、便捷的快速通道。以南昌市一号地铁八一广场站商业建筑方案设计为例,通过对共生理念的前提、构建、路径、延伸等方面的阐述,从多个不同角度来审视地铁商业综合体设计的"共生"策略。
基于实用技术的农业贮藏建筑设计策略研究
何成, 朱丽, 程运江, 刘倩如, 陈兆星
2016, 46(1): 58-61. doi: 10.13204/j.gyjz201601011
摘要:
针对农业贮藏建筑中的柑橘通风贮藏库内环境难控和冷库能耗高等突出问题,对我国柑橘产区典型通风贮藏库进行数字模拟分析,从选址和库内环境控制的角度提出相应的实用技术策略,为专业的农业贮藏建筑设计提供参考和依据。
洛阳50年代工业遗产适宜性再利用改造设计探索
孙跃杰, 徐苏斌, 张轶轮, 魏欣
2016, 46(1): 62-65. doi: 10.13204/j.gyjz201601012
摘要:
以洛阳156时期建造洛阳第一拖拉机厂装配车间为研究对象,针对其未来的改造再利用展开研究,分别进行历史背景梳理、建筑实体测绘、区域现状考察及居民消费业态需求调查等工作,制定初步的区域规划策略,对单体建筑进行价值评价和以工业遗产文脉为主题的再利用改造概念设计,探索工业遗产建筑改造的完整工作流程。
全干式RC楼盖π-盖板混合式板缝节点抗剪性能研究
庞瑞, 胡晓娜, 赵婉, 闫勇勇
2016, 46(1): 66-70. doi: 10.13204/j.gyjz201601013
摘要:
π-盖板混合式节点常用于预制板端部横板向板缝之间的连接。为研究全干式RC楼盖π-盖板混合式板缝连接节点的抗剪性能,进行了π-盖板混合式板缝节点单调和低周反复荷载下的足尺模型试验,对π-盖板混合式节点的承载力、变形能力、破坏过程和形态及耗能能力等进行系统研究。结果表明:π-盖板混合式板缝节点具有较好的延性,与盖板式节点和π式节点相比,π-盖板混合式节点具有较高的承载能力,但滞回曲线捏拢效应比较明显,耗能能力较差;节点抗剪承载力的试验值、理论值和有限元分析值均比较接近,证明了理论计算方法的正确性和有限元建模方法的可行性;建议采取有效措施避免混合式节点某一侧连接件过早破坏,从而提高节点承载力和抗震性能。
环境激励下底层柱顶隔震结构动力特性测试分析
李飞燕, 邵奕夫, 吕加成, 吴应雄
2016, 46(1): 71-74. doi: 10.13204/j.gyjz201601014
摘要:
通过对采用底层柱顶隔震技术的六层框架结构在环境激励条件下的振动测试,运用基于传递率的工作模态参数识别方法,识别了结构的模态频率(周期)、振型和模态阻尼比,并对隔震结构和非隔震结构进行数值计算,对比结果表明:环境激励条件下,底层柱顶隔震结构自振周期的理论值与实测值较为接近,其基本周期远小于设计计算设防刻度地震下的基本周期;与非隔震结构相比,底层柱顶隔震结构的基本周期较小,二者存在一定的差距,说明隔震结构在微幅振动下隔震层初始刚度较大,可以保证隔震结构正常使用;等效黏滞阻尼比较小,与非隔震结构的阻尼比相当,说明环境激励条件下底层柱顶隔震结构并不具备非比例阻尼特性,可以视作经典的比例阻尼系统。
低矮砌体结构橡胶隔震支座力学性能研究
张又超, 王毅红, 郑瑶, 权登州
2016, 46(1): 75-79. doi: 10.13204/j.gyjz201601015
摘要:
数量众多又缺乏抗震措施的村镇民居已成为我国抗震设防的薄弱环节,为解决这一问题,将日趋成熟的橡胶支座隔震技术应用到村镇低矮砌体结构民居中,分析其力学性能和设计方法。针对低矮砌体结构的特点,设计3种规格的橡胶隔震支座,通过拟动力试验研究隔震层在模拟地震作用下的破坏过程和滞回曲线,得到隔震层和支座的等效水平刚度、屈服后刚度、阻尼比等力学性能,分析其在不同强度地震作用下力学性能的变化,并对比支座的力学参数测定值。验证了按照底部剪力法对低矮砌体结构隔震支座进行设计的合理性,得到了适用于村镇低矮砌体结构的隔震支座的力学性能参数,提出了该类支座在地震作用下的破坏机理,并为制订村镇砌体结构隔震技术方面的相关规程提供试验数据和力学分析方法。
预应力混凝土结构钢绞线现存应力测试研究
郭学兵, 韩之江, 刘志华, 郭文龙, 刘建勋
2016, 46(1): 80-83. doi: 10.13204/j.gyjz201601016
摘要:
为求得混凝土结构中钢绞线的现存应力,将传统的适用于钢筋的应力释放法引入钢绞线应力测量,提出了对钢绞线单股钢丝进行应力释放的跨距同股切割法,在此基础上研究了测试截面应力重分布、"零飘"等因素对测试结果的影响。结果表明:测试截面削弱产生的应力重分布对测试结果的影响在2%以内;试验中热输出占比很小,虽然机械扰动应变波动较大,但切割结束后会迅速趋于平稳且绝对值较小;测点与应力释放点距离不小于200 mm时,"零飘"对测试结果的影响在5‰以内。
纤维水泥压力复合外挂墙板受弯性能试验研究
周博, 刘明, 王春刚
2016, 46(1): 84-89. doi: 10.13204/j.gyjz201601017
摘要:
以龙骨间距、连接方式、室内或室外侧堆载、窗洞口为主要研究参数,FCP对9个纤维水泥压力(Fiber Cement Pressure)复合外挂墙板进行抗弯试验研究,得到了试件的荷载-挠度曲线,开裂荷载、极限承载力及挠度值。试验结果表明:FCP复合外挂墙板龙骨间距、连接方式对试件开裂荷载与极限承载力影响显著;试件在室内、外两侧堆载得到的开裂荷载、极限承载力不相同;带门窗洞口的试件挠度最大的位置不在跨中;在正常使用荷载下,试件极限承载力及挠度可以满足使用要求。
不同轴压比下煤矸石骨料混凝土柱的受力性能试验研究
李永靖, 邢洋, 韩俊俊
2016, 46(1): 90-94. doi: 10.13204/j.gyjz201601018
摘要:
为了确定煤矸石骨料混凝土在建筑工程中应用的可行性和承受荷载的能力,对煤矸石骨料混凝土柱进行往复加载基础试验,获得不同轴压比下混凝土柱的滞回曲线、钢筋应力-应变曲线,并对其受力性能进行分析。结果表明,随着轴压比的增大,混凝土柱的变形能力及耗能能力都变差,轴压比超过0.6后,柱破坏较严重;混凝土柱结构应加强架立筋的配筋设计;试件柱的刚度及极限承载力随着轴压比的增大,增加幅度不大;其受力性能符合一般承重结构的发展过程,但在实际使用煤矸石混凝土时应控制轴压比不宜过大。
非线性冲击共振声谱法检测混凝土损伤
陈军, 尹婷苑, 徐征, 姚仰平
2016, 46(1): 95-99. doi: 10.13204/j.gyjz201601019
摘要:
非线性冲击共振声谱法(NIRAS)通过测量与损伤密切相关的材料非线性损伤参数,检测混凝土结构内部损伤。介绍NIRAS法的基本原理和试验系统,对使用4种水灰比配比的混凝土在单轴受压试验下的损伤进行检测,比较线性参数和非线性参数对损伤的灵敏度,讨论混凝土水灰比和损伤状态对材料非线性的影响。结果表明:损伤越大,非线性参数越大;水灰比越大,由于材料的初始固有缺陷引起的初始非线性参数越小,由受压损伤引起的非线性参数增速越大。试验证实NIRAS法可有效地应用于混凝土无损检测中,相较于传统线性无损检测方法灵敏度能提高一个数量级。
输电线路沙漠地区偏心装配式基础的承载性能研究
侯鹏翔, 郑卫锋, 李维
2016, 46(1): 100-104. doi: 10.13204/j.gyjz201601020
摘要:
在宁夏毛乌素加筋风积沙地基中开展偏心装配式基础在单上拔、上拔与水平力组合工况下的现场对比试验,通过监测其顶部荷载位移曲线、地表竖向位移及基础底板土压力数据,分析偏心装配式基础的抗拔承载机理。试验表明:采用增强地基稳定的加筋和设置基础偏心的结构措施,可显著改善装配式基础的受力性能,在提高其抗水平承载性能的同时不降低其抗拔性能,为沙漠地区输电线路工程中应用装配式基础提供了试验数据。
考虑土拱效应的圆形抗滑桩滑坡推力的计算
杨建民, 司航
2016, 46(1): 105-110. doi: 10.13204/j.gyjz201601021
摘要:
抗滑桩是土质边坡滑坡防护和治理的一种重要手段,抗滑桩上滑坡推力是桩截面和配筋设计的重要依据。目前国内外广泛采用的抗滑桩滑坡推力计算式是由Ito基于塑性变形提出的。土拱效应是抗滑桩与桩间土体由于相对滑移而发挥剪切力产生的,对滑坡推力的大小有重要影响。通过考虑土拱效应,结合Ito塑性变形思想,提出滑坡作用在抗滑桩上水平推力的新计算式,采用该式确定滑坡推力。与Ito原文算例中的计算值和实测结果进行比较表明:推荐式的计算结果更符合实测结果。
悬浮隧道锚索模态耦合内共振特性的研究
孙胜男, 白卫峰, 苏志彬, 刘欣
2016, 46(1): 111-114. doi: 10.13204/j.gyjz201601022
摘要:
为得到悬浮隧道锚索模态耦合内共振特性,建立了悬浮隧道锚索面内、外耦合非线性振动偏微分方程。根据锚索的线性振动模态,通过Galerkin方法,将该偏微分方程转化为常微分方程,得到锚索面内一阶模态与面外一阶模态的耦合振动方程。采用数值分析方法,研究悬浮隧道锚索的1∶1模态耦合内共振特性。结果表明:锚索在面内简谐荷载作用下,在一定的激励频率和激励幅值的作用下容易产生模态耦合内共振;在模态耦合内共振频率区间内,随着频率比的增大,锚索产生模态耦合内共振所需激励幅值逐渐增大;且在此区间内,随着激励幅值的逐渐增大,锚索的面内跨中振幅逐渐增大,而锚索的面外跨中振幅由零逐渐增大,达到峰值后逐渐减小,直至恢复纯平面振动。
混凝土冲击作用下红层泥岩桩基沉渣特性试验
胡启军, 张宇浩, 何乐平, 黄超, 巨鑫
2016, 46(1): 115-121. doi: 10.13204/j.gyjz201601023
摘要:
桩底沉渣的存在不可避免会降低灌注桩的承载力。结合孔底沉渣形成特征,研究混凝土对桩底沉渣的冲击作用,通过室内水-岩相互作用研究红层泥岩地区孔底沉渣在不同条件下的形成特征,同时利用室内冲击试验和现场冲击试验,研究混凝土对沉渣的冲击作用在不同影响因素下沉渣性质的变化规律。试验结果表明:孔底为干孔时,孔底沉渣是小颗粒天然含水率沉渣;若孔底为湿孔,孔底沉渣为饱和泥化物或细颗粒沉渣;在混凝土冲击作用下,干孔中沉渣基本无变化,湿孔中沉渣反孔顶明显,可能导致桩底缩径。
再生细粉对混凝土收缩开裂性能影响
王花, 夏云
2016, 46(1): 122-125. doi: 10.13204/j.gyjz201601024
摘要:
对废弃混凝土进行破碎、研磨制备再生细粉掺合料。研究不同研磨时间(60,90,120 min)再生细粉(XF60、XF90、XF120)细度、粒度分布等物理性能及活性,并分别采用圆环试验法和平板试验法研究掺有再生细粉混凝土的收缩趋势和早期开裂性能。试验结果表明:3种细粉均满足掺合料物理性质和活性基本要求,其中XF90物理性能及活性最优。再生细粉掺合料能降低混凝土收缩和开裂趋势,XF90对混凝土抗收缩开裂性能改善作用最明显。
采石场废弃石屑在水泥胶砂试件中代砂掺量的试验研究
霍曼琳, 王娅丽, 肖瑜, 夏洋洋, 岳云
2016, 46(1): 126-129. doi: 10.13204/j.gyjz201601025
摘要:
针对我国目前砂石骨料资源短缺的现状,在试验的基础上充分利用石材开采过程中产生的废弃石屑来代替水泥基材料中的天然砂,通过改变代替天然砂的石屑掺量进行试验,对比分析不同掺量对试件强度的影响,从而确定出石屑的最佳掺量约为15%,并发现对石屑进行去底和级配调整处理均可明显提高试件强度。
不同强度等级混凝土经历-190℃再回至常温的受压性能试验研究
时旭东, 马驰, 郑建华, 李金光, 张天申
2016, 46(1): 130-133. doi: 10.13204/j.gyjz201601026
摘要:
通过4种强度等级混凝土受压试验,探讨经受-190℃作用再回至常温的温度作用工况下混凝土的受压性能。结果表明,不同强度等级混凝土受压强度受温度作用的影响不同。较高强度等级混凝土受压强度下降很少;而低强度等级则恶化明显,其受压强度最大降幅超过20%。经历超低温作用不同回温方式对混凝土受压强度影响也不同,由超低温直接回至常温方式导致的混凝土受压强度恶化更明显。由试验获得的混凝土经历-190℃再回至常温的受压强度与其常温强度间关系,可为合理地设计LNG储罐等混凝土结构提供参考。
施工荷载对高层钢板剪力墙结构影响分析
韩龙, 田稳苓, 姚雄, 高鹏
2016, 46(1): 134-139. doi: 10.13204/j.gyjz201601027
摘要:
天津诺德英蓝国际金融中心采用巨型柱+剪力墙核心筒+环形桁架+伸臂桁架结构体系。钢板剪力墙作为新型高层钢结构抗侧力构件,受到焊接残余应力、动臂塔吊、液压爬模等施工荷载影响,产生较大竖向应力和变形。通过施工监测与模拟研究,分析钢板剪力墙内力变化规律,保证施工阶段安全,为工程科学施工提供指导。
扣件偏心对钢管模板支架承载性能的影响研究
陆征然, 郭超, 杨艳敏, 陈志华
2016, 46(1): 140-146. doi: 10.13204/j.gyjz201601028
摘要:
如何准确地对扣件式钢管模板支架的稳定承载力进行计算是工程中亟待解决的一个技术难题。现有的各种模板支架承载力计算方法中,均没有考虑由于扣件的"偏心连接"而导致的立杆与横杆不在同一平面内的影响。在分析扣件式钢管模板支架结构特点的基础上,提出了考虑扣件"偏心连接"的数值计算模型。利用有限元软件ANSYS对大量不同搭设参数下的扣件式钢管模板支架分别进行是否考虑直角扣件偏心影响的数值分析,找出"扣件偏心"这一因素对模板支架整体承载性能的影响。所提出的计算模型合理、安全,建议考虑将其应用在模板支架规范中。
数字模拟预拼装理论研究
李杨, 姚谏, 张玉玲
2016, 46(1): 147-154. doi: 10.13204/j.gyjz201601029
摘要:
钢结构预拼装可以采用实体预拼装和数字模拟预拼装两种方式。现阶段国内工程大多采用实体预拼装方式,其可靠度高,但成本大。与实体预拼装相比,数字模拟预拼装可以极大地节约成本并缩短工期,对于大型复杂工程和施工条件恶劣的工程尤其如此。主要对国内外关于数字化模拟预拼装的相关工程应用情况、三维测量技术做介绍和小结,对Case提出的结构预拼装的算法做补充和完善,并结合一个实际工程说明数字模拟预拼装方法的应用与效果。
现代钢结构
中空夹层钢管聚氨酯复合构件轴压性能试验研究
杭振园
2016, 46(1): 155-160. doi: 10.13204/j.gyjz201601030
摘要:
为明确中空夹层钢管聚氨酯复合构件(PFDST)的轴压性能,对20个不同类型的PFDST构件进行静力加载试验。基于试验结果,对PFDST构件的轴压承载力、延性、工作机理和破坏模态等进行细致分析,并拟合PFDST构件的承载力计算式。研究结果表明:各构件均未发生脆性破坏,具有较好的稳定性能、变形能力和延性;构件的极限抗压承载力较名义抗压极限承载力提高较大,最大比值可达1.70。与试验数据的比较表明,考虑套箍率和长径比影响的PFDST轴向抗压承载力计算式具有较好的准确性。
新型钢板剪力墙VV-SPSW初始侧向刚度研究
李达, 牟在根, 薛园
2016, 46(1): 161-164. doi: 10.13204/j.gyjz201601031
摘要:
钢板剪力墙的初始侧向刚度是分析其力学性能的基础。提出了VV-SPSW初始侧向刚度的计算公式,并对126个VV-SPSW进行了有限元静力推覆分析,得到其初始侧向刚度的数值模拟值。将两者结果比较表明,所提计算公式具有良好的精度。进而探讨了剪应力不均匀系数、加劲肋端部约束弯矩影响系数、钢板厚度与高宽比、加劲肋截面积与根数等对VV-SPSW初始侧向刚度的影响,对3种增加VV-SPSW初始刚度的方法进行经济性比较,并给出了基于初始侧向刚度的VV-SPSW若干构造措施的合理建议。
复杂超高钢结构电视塔地震反应分析
任志刚, 李培鹏, 王乾坤
2016, 46(1): 165-172. doi: 10.13204/j.gyjz201601032
摘要:
复杂超高钢结构电视塔几何构形多变,质量与刚度分布不均,地震作用下结构应力与变形响应复杂。以高286 m的河南省周口市广播电视塔为背景,建立其三维有限元模型,并对其进行模态分析与反应谱分析;选用El Centro波、Taft波和模拟人工波,分别进行烈度为8度(0.3g)的多遇地震作用下的弹性时程分析;最后,选用人工波进行烈度为8度(0.3g)和9度罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。研究结果表明:塔楼处位移和位移角相对较大,为结构的薄弱部位,在抗震设计中应予以重视;罕遇地震作用下,结构位移角满足设计要求;主要受力构件塑性发展程度较低,结构满足"大震不倒"的抗震设防要求,抗震性能良好。
输电塔-线体系风雨致振控制研究
高翔, 朱峰, 刘宁, 王长勇, 侯王宾, 李丹丹, 韩峰, 田利, 俞琪琦
2016, 46(1): 173-178. doi: 10.13204/j.gyjz201601033
摘要:
为了研究风雨作用下被动减振装置对输电塔-线体系的控制效果,基于调谐质量阻尼器原理,设计了双向调频减振装置。利用有限元软件SAP 2000建立了输电塔-线体系有限元模型;通过线性滤波法模拟了脉动风速时程;根据降雨形成特征和雨滴谱与强降雨的关系,运用力学平衡和动量定理,得到了雨荷载;根据风雨荷载的组合原则,得到了风雨荷载的时程曲线。运用非线性动力时程分析方法,验证了该双向调频阻尼装置的有效性。
鉴定·加固·改造
水泥砂浆面层加固法抗震受剪承载力计算公式的适用性讨论
罗瑞, 唐曹明, 程绍革
2016, 46(1): 179-185. doi: 10.13204/j.gyjz201601034
摘要:
水泥砂浆面层加固法是砌体结构抗震加固常用的方法之一,但是按照GB 50003—2011《砌体结构设计规范》和JGJ 116—2009《建筑抗震加固技术规程》计算得到的加固后砖墙抗震受剪承载力设计值存在一定差异,某些情况下差异还较大。通过收集相关文献中基于试验数据提出的13个计算公式,并基于这些计算公式对两种规范的计算方法进行适用性分析,给出部分可供工程设计人员参考的一些建议。
工程实录
龙溪塔平移就位后抗震性能的有限元分析
商冬凡, 王铁成, 刘川, 赵海龙
2016, 46(1): 186-191. doi: 10.13204/j.gyjz201601035
摘要:
因龙溪塔西侧江面拓宽,为避免古塔被河水淹没,需对其进行移位保护。该古塔年代久远,材料强度低,抗震能力差。经验公式计算表明,其自振周期接近场地的特征周期,地震作用下将发生强烈的地震响应,须进行抗震加固。对龙溪塔进行抗震性能分析,结果表明:设置隔震支座能大幅提高塔体自振周期,避开场地特征周期,使古塔地震响应显著下降,层间剪力显著降低,相比传统抗震加固方法,增设支座的加固方法可以完整地保留古塔原有历史风貌,与塔体移位技术相结合,适用于塔体文物的抗震加固保护。
大连市大港区第15号仓库再利用
赵晓梅
2016, 46(1): 192-196. doi: 10.13204/j.gyjz201601036
摘要:
大连是中国东北重要的海岸城市,商港建设始于19世纪末、20世纪初,带动了整个城市的发展。大港区第15号仓库修建于大连商港发展的重要时期,它是当时东亚地区建筑面积最大、机械化程度最高的港口仓库。随着港区货运功能的转移,大港区原有工业建筑多被拆除,15号仓库因其独特的价值而被完整地保留下来,改造为商业娱乐建筑。以大连城市及其商港的发展为背景,回顾15号仓库的历史,探讨其作为工业遗产所具有的历史、科学、艺术以及社会价值,分析改造实践的得失,从单体建筑改造与区域发展两个层面对15号仓库再利用实践提出改进的建议。
建筑设计漫谈
基于生态伦理的湿地建筑设计理念及方法探究
郝赤彪, 杨凯
2016, 46(1): 197-200. doi: 10.13204/j.gyjz201601037
摘要:
以生态伦理学价值观取向为核心,以人与自然关系的动态演进过程作为理论研究线索,塑造以自然为中介的人与人、人与社会的生态伦理道德观,从而形成全新的生态伦理自然观和对自然湿地的认知;在此基础上探讨湿地建筑的营建属性、综合效益、可行性,初步构建以生态伦理学价值观引导的湿地建筑营造的设计原则;并结合南水北调微山湖湿地水质观测站项目的工程实践来加以佐证。