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2016年 第46卷 第2期
2016, 46(2): 1-4.
doi: 10.13204/j.gyjz201602001
摘要:
通过对国外工业遗产改造实践与研究的分析,梳理其保护再利用的多样性和复杂性特点,归纳不同类型工业遗产改造与再利用的策略、意义与适用范畴,进而把握相关实践现状和发展趋势,挖掘工业遗产保护再利用的内涵和启示,为我国工业遗产的研究和保护提供借鉴。
通过对国外工业遗产改造实践与研究的分析,梳理其保护再利用的多样性和复杂性特点,归纳不同类型工业遗产改造与再利用的策略、意义与适用范畴,进而把握相关实践现状和发展趋势,挖掘工业遗产保护再利用的内涵和启示,为我国工业遗产的研究和保护提供借鉴。
2016, 46(2): 5-8.
doi: 10.13204/j.gyjz201602002
摘要:
港口区域作为城市中最为活跃的空间地块,它的复兴伴随着城市功能的再造或升级,也是城市提升其功能、参与全球城市竞争的重要方式和途径。从德国汉堡新城城市空间设计入手,分别从城市空间、建筑特色、生态可持续性等方面分析了港口区域复兴与城市空间设计的关系,期待对我国城市空间的塑造和可持续发展起到一定的借鉴作用。
港口区域作为城市中最为活跃的空间地块,它的复兴伴随着城市功能的再造或升级,也是城市提升其功能、参与全球城市竞争的重要方式和途径。从德国汉堡新城城市空间设计入手,分别从城市空间、建筑特色、生态可持续性等方面分析了港口区域复兴与城市空间设计的关系,期待对我国城市空间的塑造和可持续发展起到一定的借鉴作用。
2016, 46(2): 9-12.
doi: 10.13204/j.gyjz201602003
摘要:
中国工业遗产的保护正处于起步和发展阶段,亟待建立对其认定和保护的成熟体系。在对日本近代产业遗产认定及保护的两个主要体系——文化厅的“近代化遗产”体系(近代、产业、交通、土木遗产)以及经济产业省的“近代化产业遗产”体系介绍的基础上,阐述世界遗产层面的日本近代产业遗产的保护现状。通过对日本产业遗产认定与保护的研究,为我国相关工作提供借鉴。
中国工业遗产的保护正处于起步和发展阶段,亟待建立对其认定和保护的成熟体系。在对日本近代产业遗产认定及保护的两个主要体系——文化厅的“近代化遗产”体系(近代、产业、交通、土木遗产)以及经济产业省的“近代化产业遗产”体系介绍的基础上,阐述世界遗产层面的日本近代产业遗产的保护现状。通过对日本产业遗产认定与保护的研究,为我国相关工作提供借鉴。
2016, 46(2): 13-17.
doi: 10.13204/j.gyjz201602004
摘要:
浙江省近现代水利工程工业遗产承载了浙江历史发展的记忆,凸显了近现代工业文明的独特魅力。在界定研究对象的时间范畴、空间范畴和类型范畴的基础上,对水利工程工业遗产进行分类;选取研究样本,确定信息数据采集的内容,开展浙江省近现代水利工程工业遗产信息数据调研工作;基于构建完成的“浙江省近现代工业遗产综合信息数据库”分析水利工程工业遗产空间分布特征。最后,据此提出浙江省近现代水利工程工业遗产保护的对策建议。
浙江省近现代水利工程工业遗产承载了浙江历史发展的记忆,凸显了近现代工业文明的独特魅力。在界定研究对象的时间范畴、空间范畴和类型范畴的基础上,对水利工程工业遗产进行分类;选取研究样本,确定信息数据采集的内容,开展浙江省近现代水利工程工业遗产信息数据调研工作;基于构建完成的“浙江省近现代工业遗产综合信息数据库”分析水利工程工业遗产空间分布特征。最后,据此提出浙江省近现代水利工程工业遗产保护的对策建议。
2016, 46(2): 18-22.
doi: 10.13204/j.gyjz201602005
摘要:
工业遗产选择不同的保护再利用模式,明显需要发生不同的成本费用;不同的再利用主体对这类投入的敏感度和承受力也明显不同。以青岛市工业遗产保护再利用项目为例,通过对调研数据的分析,揭示目前工业遗产保护再利用模式主要为产业园的整体趋势,不同企业性质的投资主体对工业遗产保护再利用的投资态度存在显著差异,并分析了产生这种趋势和差异的原因,最后提出维持投资主体与项目稳定、持久的关系对工业遗产保护具有重要意义。
工业遗产选择不同的保护再利用模式,明显需要发生不同的成本费用;不同的再利用主体对这类投入的敏感度和承受力也明显不同。以青岛市工业遗产保护再利用项目为例,通过对调研数据的分析,揭示目前工业遗产保护再利用模式主要为产业园的整体趋势,不同企业性质的投资主体对工业遗产保护再利用的投资态度存在显著差异,并分析了产生这种趋势和差异的原因,最后提出维持投资主体与项目稳定、持久的关系对工业遗产保护具有重要意义。
2016, 46(2): 23-26.
doi: 10.13204/j.gyjz201602006
摘要:
通过对某旧工业建筑改造成活动中心的实例介绍,剖析在设计中面临的改造难题和解决策略,提出应通过创新旧建筑的重组再生技术来复苏建筑整体功能,以及通过各种技术手段和新材料、新技术的应用来达到内部空间重塑的目的。
通过对某旧工业建筑改造成活动中心的实例介绍,剖析在设计中面临的改造难题和解决策略,提出应通过创新旧建筑的重组再生技术来复苏建筑整体功能,以及通过各种技术手段和新材料、新技术的应用来达到内部空间重塑的目的。
2016, 46(2): 27-31.
doi: 10.13204/j.gyjz201602007
摘要:
现代工业是汇集产业发展、能源供给、物流运输等众多功能的综合集成,相关功能与交通高度集中,尽可能于有限范围内高效产出,是企业经营的客观价值体现;而独树一帜的产业特点,则是企业竞争力的突出表现。相对平原厂区,复杂多变的山地环境,使厂区规划面临更大挑战,也给厂区营建提出更多要求。结合四川郎酒集团美酒河厂区规划设计,探讨了在山地环境经营厂区注重的客观问题,依据基地自身的地形特点变弊为利的产业更新思路以及工业建筑多层面适应地形的设计方法。
现代工业是汇集产业发展、能源供给、物流运输等众多功能的综合集成,相关功能与交通高度集中,尽可能于有限范围内高效产出,是企业经营的客观价值体现;而独树一帜的产业特点,则是企业竞争力的突出表现。相对平原厂区,复杂多变的山地环境,使厂区规划面临更大挑战,也给厂区营建提出更多要求。结合四川郎酒集团美酒河厂区规划设计,探讨了在山地环境经营厂区注重的客观问题,依据基地自身的地形特点变弊为利的产业更新思路以及工业建筑多层面适应地形的设计方法。
2016, 46(2): 32-35.
doi: 10.13204/j.gyjz201602008
摘要:
国际热核聚变实验反应堆计划(ITER)是一项通过受控核聚变获取用之不竭的绿色洁净能源的国际合作重大科研项目。ITER厂区建筑总体规划遵循核聚变发电主要工艺流程,围绕核心建筑Tokamak综合大厅合理布局各个功能建筑。在核辐射安全方面,有着严格的核辐射区域划分和人行货物流线设计。
国际热核聚变实验反应堆计划(ITER)是一项通过受控核聚变获取用之不竭的绿色洁净能源的国际合作重大科研项目。ITER厂区建筑总体规划遵循核聚变发电主要工艺流程,围绕核心建筑Tokamak综合大厅合理布局各个功能建筑。在核辐射安全方面,有着严格的核辐射区域划分和人行货物流线设计。
2016, 46(2): 36-41.
doi: 10.13204/j.gyjz201602009
摘要:
针对超限高层建筑高度高、层数多、整体结构复杂等特点,依据一致相似率对一超限高层建筑进行振动台试验模型设计。通过计算探讨超限高层建筑结构模型分别采用人工质量模型、忽略重力模型、欠人工质量模型三种方式的合理性。研究结果表明:欠人工质量模型的设计是合理可行的,可以通过附加人工质量来调整加速度相似比至合理水平,以利于振动台试验的实施。通过合理的配重模型设计,可以减小重力失真效应造成的不利影响,从而使振动台试验更加准确地反映原型结构在地震作用下的动力响应和动力特性。
针对超限高层建筑高度高、层数多、整体结构复杂等特点,依据一致相似率对一超限高层建筑进行振动台试验模型设计。通过计算探讨超限高层建筑结构模型分别采用人工质量模型、忽略重力模型、欠人工质量模型三种方式的合理性。研究结果表明:欠人工质量模型的设计是合理可行的,可以通过附加人工质量来调整加速度相似比至合理水平,以利于振动台试验的实施。通过合理的配重模型设计,可以减小重力失真效应造成的不利影响,从而使振动台试验更加准确地反映原型结构在地震作用下的动力响应和动力特性。
2016, 46(2): 42-46.
doi: 10.13204/j.gyjz201602010
摘要:
通过对再生粗骨料取代率分别为0%、50%、100%的3榀框架梁柱节点进行抗震性能试验研究,分析了3种取代率下再生混凝土梁柱节点抗震性能和破坏形态,在此基础上重点研究了再生混凝土梁柱节点恢复力模型。分析试验结果发现,再生混凝土梁柱节点与普通混凝土节点破坏过程相似,均经历了初裂—通裂—极限—破坏四个阶段,通过对比分析再生混凝土梁柱节点滞回曲线和骨架曲线特征,基于试验数据拟合与理论分析计算,建立了包含不同取代率再生混凝土梁柱节点恢复力骨架曲线模型和刚度退化规律的再生混凝土梁柱节点恢复力模型。
通过对再生粗骨料取代率分别为0%、50%、100%的3榀框架梁柱节点进行抗震性能试验研究,分析了3种取代率下再生混凝土梁柱节点抗震性能和破坏形态,在此基础上重点研究了再生混凝土梁柱节点恢复力模型。分析试验结果发现,再生混凝土梁柱节点与普通混凝土节点破坏过程相似,均经历了初裂—通裂—极限—破坏四个阶段,通过对比分析再生混凝土梁柱节点滞回曲线和骨架曲线特征,基于试验数据拟合与理论分析计算,建立了包含不同取代率再生混凝土梁柱节点恢复力骨架曲线模型和刚度退化规律的再生混凝土梁柱节点恢复力模型。
2016, 46(2): 47-51.
doi: 10.13204/j.gyjz201602011
摘要:
基于“部分增强”的思想,针对剪力墙边缘构件受力复杂、施工困难的特点,提出在高剪力墙边缘构件中采用钢纤维局部增强的方法。结合试验结果,验证了有限元数值分析的适用性,研究了钢纤维体积率和轴压比对钢纤维增强边缘构件混凝土高剪力墙抗侧承载力的影响,并与整体钢纤维混凝土剪力墙相应的抗侧承载力进行对比分析。结果表明:边缘构件钢纤维体积率为1.5%~2%时,对剪力墙承载力增强效果最强,最大提高幅度达45.1%。相对于整体钢纤维混凝土剪力墙,仅边缘构件采用钢纤维增强的剪力墙在未降低过多承载力的情况下,具有较好的经济优势。
基于“部分增强”的思想,针对剪力墙边缘构件受力复杂、施工困难的特点,提出在高剪力墙边缘构件中采用钢纤维局部增强的方法。结合试验结果,验证了有限元数值分析的适用性,研究了钢纤维体积率和轴压比对钢纤维增强边缘构件混凝土高剪力墙抗侧承载力的影响,并与整体钢纤维混凝土剪力墙相应的抗侧承载力进行对比分析。结果表明:边缘构件钢纤维体积率为1.5%~2%时,对剪力墙承载力增强效果最强,最大提高幅度达45.1%。相对于整体钢纤维混凝土剪力墙,仅边缘构件采用钢纤维增强的剪力墙在未降低过多承载力的情况下,具有较好的经济优势。
2016, 46(2): 52-57.
doi: 10.13204/j.gyjz201602012
摘要:
为检验钢筋混凝土双向固支板的3 h耐火极限,进行耐火试验研究,试验中采用了专门的限位装置来模拟板四边固支的约束条件。试验结果表明试验板受火3 h后未发生破坏。采用结构抗火分析软件SAFIR对耐火试验进行数值模拟,计算所得温度场和挠度曲线与试验测试值吻合程度较好。对试验板抗火性能的数值模拟及分析结果还表明:在塑性极限状态下,板产生了大变形,其承载机制由抗弯承载转变为与受拉薄膜力两者共同承载,受拉薄膜效应的有利作用能够使试验板的耐火极限得到较大提高,因此试验板的实际耐火极限超过3 h。建议设计单位可充分利用钢筋混凝土双向固支板自身的抗火能力来满足3 h耐火极限的消防要求。
为检验钢筋混凝土双向固支板的3 h耐火极限,进行耐火试验研究,试验中采用了专门的限位装置来模拟板四边固支的约束条件。试验结果表明试验板受火3 h后未发生破坏。采用结构抗火分析软件SAFIR对耐火试验进行数值模拟,计算所得温度场和挠度曲线与试验测试值吻合程度较好。对试验板抗火性能的数值模拟及分析结果还表明:在塑性极限状态下,板产生了大变形,其承载机制由抗弯承载转变为与受拉薄膜力两者共同承载,受拉薄膜效应的有利作用能够使试验板的耐火极限得到较大提高,因此试验板的实际耐火极限超过3 h。建议设计单位可充分利用钢筋混凝土双向固支板自身的抗火能力来满足3 h耐火极限的消防要求。
2016, 46(2): 58-62.
doi: 10.13204/j.gyjz201602013
摘要:
为研究高轴压比下焊接环式高强复合箍筋约束高强混凝土柱的破坏形态、极限承载力、裂缝发展过程及发展规律,对9个1/2模型的焊接环式高强复合箍筋约束高强混凝土柱和1个1/2模型的普通非闭合箍筋约束的高强混凝土柱进行低周反复水平加载试验。试验表明:焊接环式高强复合箍筋约束高强混凝土柱的裂缝发展比较缓慢;随着轴压比的增大,核心区混凝土弯曲裂缝出现滞后,受压区的竖向裂缝增多;配箍率相同的情况下,随着轴压比的增大,极限荷载略有下降;该类柱表现出理想的弯曲破坏模式。
为研究高轴压比下焊接环式高强复合箍筋约束高强混凝土柱的破坏形态、极限承载力、裂缝发展过程及发展规律,对9个1/2模型的焊接环式高强复合箍筋约束高强混凝土柱和1个1/2模型的普通非闭合箍筋约束的高强混凝土柱进行低周反复水平加载试验。试验表明:焊接环式高强复合箍筋约束高强混凝土柱的裂缝发展比较缓慢;随着轴压比的增大,核心区混凝土弯曲裂缝出现滞后,受压区的竖向裂缝增多;配箍率相同的情况下,随着轴压比的增大,极限荷载略有下降;该类柱表现出理想的弯曲破坏模式。
2016, 46(2): 63-67.
doi: 10.13204/j.gyjz201602014
摘要:
目前国内对速生材落叶松胶合木柱的研究主要局限于短柱,为了研究中长柱和长柱的轴压力学性能,对5组不同长细比的落叶松胶合木柱进行试验研究,分析其竖向应变、横向应变、侧向位移、极限承载力等随长细比的变化规律,探讨长柱的破坏形态和破坏机理。试验结果表明:随着长细比的增加,胶合木长柱的极限承载力逐渐降低,并且逐渐由强度破坏转变为失稳破坏。在落叶松胶合木短柱试验结果的基础上,通过回归分析得到了长柱极限承载力折减系数经验算式,并与GB 50005—2003《木结构设计规范》进行对比,为国产速生材落叶松胶合木柱的设计和推广应用提供借鉴。
目前国内对速生材落叶松胶合木柱的研究主要局限于短柱,为了研究中长柱和长柱的轴压力学性能,对5组不同长细比的落叶松胶合木柱进行试验研究,分析其竖向应变、横向应变、侧向位移、极限承载力等随长细比的变化规律,探讨长柱的破坏形态和破坏机理。试验结果表明:随着长细比的增加,胶合木长柱的极限承载力逐渐降低,并且逐渐由强度破坏转变为失稳破坏。在落叶松胶合木短柱试验结果的基础上,通过回归分析得到了长柱极限承载力折减系数经验算式,并与GB 50005—2003《木结构设计规范》进行对比,为国产速生材落叶松胶合木柱的设计和推广应用提供借鉴。
2016, 46(2): 68-71.
doi: 10.13204/j.gyjz201602015
摘要:
原状饱和黄土由于特殊的物理性质,其应力-应变关系具有一定的离散性。通过对原状饱和黄土的固结不排水剪试验得到其应力-应变关系,并对其进行归一化处理。归一化处理中分别选围压σ_3、σ_3~n、主应力极限值(σ_1-σ_3)_(ult)作为归一化因子,结果表明:原状饱和黄土以主应力极限值(σ_1-σ_3)_(ult)为归一化因子的归一化效果较好。对原状黄土的归一化研究可以应用于更多的实际工程的室内土工试验中,以寻求对原状土更好的分析方法。
原状饱和黄土由于特殊的物理性质,其应力-应变关系具有一定的离散性。通过对原状饱和黄土的固结不排水剪试验得到其应力-应变关系,并对其进行归一化处理。归一化处理中分别选围压σ_3、σ_3~n、主应力极限值(σ_1-σ_3)_(ult)作为归一化因子,结果表明:原状饱和黄土以主应力极限值(σ_1-σ_3)_(ult)为归一化因子的归一化效果较好。对原状黄土的归一化研究可以应用于更多的实际工程的室内土工试验中,以寻求对原状土更好的分析方法。
2016, 46(2): 72-77.
doi: 10.13204/j.gyjz201602016
摘要:
通过GDS共振柱试验,研究不同水泥掺量、养护龄期和围压对水泥土小应变动参量的时间效应。试验结果表明:水泥掺量越大,养护龄期越长,水泥土小应变动剪切模量越高。相同围压下,水泥土小应变动剪切模量越小,水泥土主固结时间越长,固结后小应变归一化剪切模量增长率越大。围压越大,水泥土时间效应越明显,高围压下水泥土小应变动剪切模量显著增大。水泥土在时间效应阶段,其小应变动剪切模量随时间呈近乎线性增长,对于短期内水泥土小应变动剪切模量可以在室内利用共振柱试验测得水泥土归一化剪切模量增长率后进行修正。
通过GDS共振柱试验,研究不同水泥掺量、养护龄期和围压对水泥土小应变动参量的时间效应。试验结果表明:水泥掺量越大,养护龄期越长,水泥土小应变动剪切模量越高。相同围压下,水泥土小应变动剪切模量越小,水泥土主固结时间越长,固结后小应变归一化剪切模量增长率越大。围压越大,水泥土时间效应越明显,高围压下水泥土小应变动剪切模量显著增大。水泥土在时间效应阶段,其小应变动剪切模量随时间呈近乎线性增长,对于短期内水泥土小应变动剪切模量可以在室内利用共振柱试验测得水泥土归一化剪切模量增长率后进行修正。
2016, 46(2): 78-83.
doi: 10.13204/j.gyjz201602017
摘要:
考虑碱液浓度、迁入时间两个因素,通过浸泡试验方法,研究碱液迁入条件下碱污染红土的剪切、压缩等工程特性,分析碱液迁入与红土间的相互作用。试验结果表明:碱液浓度较低时,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量减小,低于素红土;碱液浓度较高时,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量增大,高于素红土;随碱液浓度增大,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量逐渐增大。随迁入时间延长,低浓度下,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量缓慢减小,存在极小值;高浓度下,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量明显增大,存在极大值。碱液迁入引起红土工程特性变化的实质在于迁入过程中碱液与红土间的相互作用,可以分为初期、中期、后期三个阶段来解释。
考虑碱液浓度、迁入时间两个因素,通过浸泡试验方法,研究碱液迁入条件下碱污染红土的剪切、压缩等工程特性,分析碱液迁入与红土间的相互作用。试验结果表明:碱液浓度较低时,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量减小,低于素红土;碱液浓度较高时,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量增大,高于素红土;随碱液浓度增大,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量逐渐增大。随迁入时间延长,低浓度下,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量缓慢减小,存在极小值;高浓度下,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量明显增大,存在极大值。碱液迁入引起红土工程特性变化的实质在于迁入过程中碱液与红土间的相互作用,可以分为初期、中期、后期三个阶段来解释。
2016, 46(2): 84-89.
doi: 10.13204/j.gyjz201602018
摘要:
考虑浅埋暗挖法施工矩形隧道,由于隧道埋深浅,一般会受到建、构筑物等地表荷载的影响,采用极限分析上限法推导出受地表荷载和孔隙水等荷载作用下的围岩压力表达式。结合序列优化法和Matlab优化工具,计算得到围岩压力的上限解。考虑土体参数以及荷载的离散性,运用可靠度方法对支护力进行失效概率分析。分析了侧压力系数、黏聚力、内摩擦角、埋深、孔隙水压力及地表荷载对围岩压力的影响,通过计算表明,侧压力系数对拱顶、边墙的围岩压力有较大的影响,并且差异性很大,建议区别计算拱顶和边墙的围岩压力。此外,参数的统计特征对浅埋矩形隧道支护力也有较大的影响,特别是变异系数,应提前做好勘测、统计工作。并针对3种不同的安全等级,给出了浅埋矩形隧道的最小安全系数和最小支护力,为其支护设计提供参考。
考虑浅埋暗挖法施工矩形隧道,由于隧道埋深浅,一般会受到建、构筑物等地表荷载的影响,采用极限分析上限法推导出受地表荷载和孔隙水等荷载作用下的围岩压力表达式。结合序列优化法和Matlab优化工具,计算得到围岩压力的上限解。考虑土体参数以及荷载的离散性,运用可靠度方法对支护力进行失效概率分析。分析了侧压力系数、黏聚力、内摩擦角、埋深、孔隙水压力及地表荷载对围岩压力的影响,通过计算表明,侧压力系数对拱顶、边墙的围岩压力有较大的影响,并且差异性很大,建议区别计算拱顶和边墙的围岩压力。此外,参数的统计特征对浅埋矩形隧道支护力也有较大的影响,特别是变异系数,应提前做好勘测、统计工作。并针对3种不同的安全等级,给出了浅埋矩形隧道的最小安全系数和最小支护力,为其支护设计提供参考。
2016, 46(2): 90-94.
doi: 10.13204/j.gyjz201602019
摘要:
为使室内试验获取的参数能适用于实际结构分析,提出一种试件围压试验方法。通过调整试件底面和四周弹簧刚度以及板与试件间的摩擦系数,使室内试件的顶面竖向变形值接近无限元边界试件的计算结果。两组标准马歇尔试件在0.2,0.5,1 kN/s加载速率下进行单轴压缩试验,数据显示应力-应变曲线存在应变率效应,并根据趋势验证了围压体系对应变率效应的适用性。通过与新旧路基拼接工况的比较,验证了围压体系模拟差异支撑的可行性。结果表明:随着四周围压弹簧刚度和板与试件间摩擦系数的增加,试件变形值逐渐减小,能达到降低尺寸效应的作用;围压体系考虑了应变率效应造成的影响,能降低应力-应变曲线的差异性;差异支撑围压体系能较好地模拟拼接路基接缝上部材料层的受力情况。提出的围压方法能实现室内试验与现场工况参数通用、受力近似的目的。
为使室内试验获取的参数能适用于实际结构分析,提出一种试件围压试验方法。通过调整试件底面和四周弹簧刚度以及板与试件间的摩擦系数,使室内试件的顶面竖向变形值接近无限元边界试件的计算结果。两组标准马歇尔试件在0.2,0.5,1 kN/s加载速率下进行单轴压缩试验,数据显示应力-应变曲线存在应变率效应,并根据趋势验证了围压体系对应变率效应的适用性。通过与新旧路基拼接工况的比较,验证了围压体系模拟差异支撑的可行性。结果表明:随着四周围压弹簧刚度和板与试件间摩擦系数的增加,试件变形值逐渐减小,能达到降低尺寸效应的作用;围压体系考虑了应变率效应造成的影响,能降低应力-应变曲线的差异性;差异支撑围压体系能较好地模拟拼接路基接缝上部材料层的受力情况。提出的围压方法能实现室内试验与现场工况参数通用、受力近似的目的。
2016, 46(2): 95-99.
doi: 10.13204/j.gyjz201602020
摘要:
为有效监测钢筋混凝土内部钢筋的锈蚀以及研究其黏结滑移性能,设计了电化学锈蚀试验对钢筋混凝土试件进行模拟锈蚀及其试验研究。首先,设计制作了15个钢筋混凝土试件,在埋入每个试件中的钢筋表面相同位置粘贴有压电智能传感器;然后,对试件进行电化学快速锈蚀,并在试件锈蚀过程中对其进行压电测试,来追踪锈蚀对波传播的影响;最后,对15个试件进行拉拔试验,来分析钢筋锈蚀引起的粘结滑移退化规律。结果表明:钢筋锈蚀严重影响了应力波的传播衰减规律及其极限黏结强度。
为有效监测钢筋混凝土内部钢筋的锈蚀以及研究其黏结滑移性能,设计了电化学锈蚀试验对钢筋混凝土试件进行模拟锈蚀及其试验研究。首先,设计制作了15个钢筋混凝土试件,在埋入每个试件中的钢筋表面相同位置粘贴有压电智能传感器;然后,对试件进行电化学快速锈蚀,并在试件锈蚀过程中对其进行压电测试,来追踪锈蚀对波传播的影响;最后,对15个试件进行拉拔试验,来分析钢筋锈蚀引起的粘结滑移退化规律。结果表明:钢筋锈蚀严重影响了应力波的传播衰减规律及其极限黏结强度。
2016, 46(2): 100-102.
doi: 10.13204/j.gyjz201602021
摘要:
用Na OH溶液和KH570对橡胶颗粒进行改性处理,研究两种改性剂的单一改性效果和复合改性效果以及复合改性处理过的橡胶颗粒的时效性。试验结果表明:两种改性剂的复合改性效果比单一改性效果好,最佳组合为20%浓度的Na OH溶液和1%质量分数的KH570,与基准橡胶混凝土相比,可提高抗压强度17.2%,但改性效果会随着存放时间的延长而逐渐消失,有效期以28 d为宜。
用Na OH溶液和KH570对橡胶颗粒进行改性处理,研究两种改性剂的单一改性效果和复合改性效果以及复合改性处理过的橡胶颗粒的时效性。试验结果表明:两种改性剂的复合改性效果比单一改性效果好,最佳组合为20%浓度的Na OH溶液和1%质量分数的KH570,与基准橡胶混凝土相比,可提高抗压强度17.2%,但改性效果会随着存放时间的延长而逐渐消失,有效期以28 d为宜。
2016, 46(2): 103-106.
doi: 10.13204/j.gyjz201602022
摘要:
通过对再生骨料透水混凝土、透水混凝土、普通混凝土的工作性能和力学性能的试验分析,重点研究再生骨料透水混凝土、透水混凝土的收缩性和抗冻性。试验结果表明:再生骨料透水混凝土的收缩变形最大,透水混凝土的收缩变形次之,普通混凝土的收缩变形最小。透水混凝土和再生骨料透水混凝土25次冻融循环后的抗压强度损失不大于20%,质量损失不大于5%,满足无砂水泥透水混凝土的抗冻性指标要求。
通过对再生骨料透水混凝土、透水混凝土、普通混凝土的工作性能和力学性能的试验分析,重点研究再生骨料透水混凝土、透水混凝土的收缩性和抗冻性。试验结果表明:再生骨料透水混凝土的收缩变形最大,透水混凝土的收缩变形次之,普通混凝土的收缩变形最小。透水混凝土和再生骨料透水混凝土25次冻融循环后的抗压强度损失不大于20%,质量损失不大于5%,满足无砂水泥透水混凝土的抗冻性指标要求。
2016, 46(2): 107-112.
doi: 10.13204/j.gyjz201602023
摘要:
斜拉管桁架结构具备管桁架的侧向稳定和抗扭优点,也具备斜拉结构矢高小、悬挑长度大的优点,在大型结构中得以广泛应用。将提供支撑的桅杆支座优化为铰接支座后,以桅杆为单元的构件可以达到自适应状态,更好地发挥构件材料性能。这种类型结构的预应力施工技术其核心在于施加预应力的控制和结构变形控制。通过仿真计算提取施工控制的参数,对几种预应力施工方案进行优选,选择安全性高、施工精度高、工期短的张拉方案进行施工,并根据监测数据反向对施工控制参数进行分析,判断施工精度。
斜拉管桁架结构具备管桁架的侧向稳定和抗扭优点,也具备斜拉结构矢高小、悬挑长度大的优点,在大型结构中得以广泛应用。将提供支撑的桅杆支座优化为铰接支座后,以桅杆为单元的构件可以达到自适应状态,更好地发挥构件材料性能。这种类型结构的预应力施工技术其核心在于施加预应力的控制和结构变形控制。通过仿真计算提取施工控制的参数,对几种预应力施工方案进行优选,选择安全性高、施工精度高、工期短的张拉方案进行施工,并根据监测数据反向对施工控制参数进行分析,判断施工精度。
2016, 46(2): 112-119.
doi: 10.13204/j.gyjz201602024
摘要:
随着现代木结构逐渐成为新的热点,木结构建筑的防火问题变得尤为重要。基于国内外现有研究成果,对木材受火时的微观结构变化、炭化速度进行总结;把国内外学者对木构件、整体木结构进行的有限元分析及试验情况做了归纳;对国内外有关技术标准中关于木结构建筑防火条文进行分析,并分别针对轻、重型木结构的防火设计予以讨论;对目前木结构建筑施工时防火处理做法进行探讨;根据我国木结构建筑防火现状,对今后的防火研究重点做出展望。
随着现代木结构逐渐成为新的热点,木结构建筑的防火问题变得尤为重要。基于国内外现有研究成果,对木材受火时的微观结构变化、炭化速度进行总结;把国内外学者对木构件、整体木结构进行的有限元分析及试验情况做了归纳;对国内外有关技术标准中关于木结构建筑防火条文进行分析,并分别针对轻、重型木结构的防火设计予以讨论;对目前木结构建筑施工时防火处理做法进行探讨;根据我国木结构建筑防火现状,对今后的防火研究重点做出展望。
2016, 46(2): 120-124.
doi: 10.13204/j.gyjz201602025
摘要:
为提高钢筋混凝土十字形异形柱受力性能,在钢筋混凝土十字形异形柱中设置钢管高强混凝土芯柱,形成内置钢管高强混凝土芯柱的十字形组合异形柱结构。通过对2个足尺十字形组合异形柱试件在ISO 834标准升温过程下的明火耐火试验和1个组合异形柱试件在常温下的轴压性能试验,分析内置芯柱、箍筋间距对组合异形柱在高温下的破坏形态、轴向变形和耐火极限的影响规律。试验研究结果表明:处于试件内部的内置钢管高强混凝土芯柱对十字形异形柱的耐火极限有很大提高,而箍筋间距对组合异形柱的耐火极限影响不大。
为提高钢筋混凝土十字形异形柱受力性能,在钢筋混凝土十字形异形柱中设置钢管高强混凝土芯柱,形成内置钢管高强混凝土芯柱的十字形组合异形柱结构。通过对2个足尺十字形组合异形柱试件在ISO 834标准升温过程下的明火耐火试验和1个组合异形柱试件在常温下的轴压性能试验,分析内置芯柱、箍筋间距对组合异形柱在高温下的破坏形态、轴向变形和耐火极限的影响规律。试验研究结果表明:处于试件内部的内置钢管高强混凝土芯柱对十字形异形柱的耐火极限有很大提高,而箍筋间距对组合异形柱的耐火极限影响不大。
2016, 46(2): 125-132.
doi: 10.13204/j.gyjz201602026
摘要:
对任意布置纵向单侧加劲肋的钢板剪力墙单向轴压下的屈曲性能进行研究。采用隔离体分析法,把加劲肋和被加劲钢板离散成独立个体进行受力分析,考虑加劲肋扭转和剪切变形的影响,同时加劲肋和钢板在连接线处需满足变形协调条件,求得单侧加劲板单向轴压下的屈曲临界方程,对比双面对称加劲板的屈曲临界方程,获得单侧加劲肋等效为双面对称加劲肋的等效抗弯刚度和等效抗扭刚度的解析表达式,进而获得被加劲板参与加劲肋工作的有效宽度表达式。与有限元模拟结果进行分析比对表明,公式具有良好精度,适用于任意开口和闭口截面的单侧加劲肋板。通过单侧加劲肋的等效刚度表达式,可以把单侧加劲问题转化为双侧加劲问题。
对任意布置纵向单侧加劲肋的钢板剪力墙单向轴压下的屈曲性能进行研究。采用隔离体分析法,把加劲肋和被加劲钢板离散成独立个体进行受力分析,考虑加劲肋扭转和剪切变形的影响,同时加劲肋和钢板在连接线处需满足变形协调条件,求得单侧加劲板单向轴压下的屈曲临界方程,对比双面对称加劲板的屈曲临界方程,获得单侧加劲肋等效为双面对称加劲肋的等效抗弯刚度和等效抗扭刚度的解析表达式,进而获得被加劲板参与加劲肋工作的有效宽度表达式。与有限元模拟结果进行分析比对表明,公式具有良好精度,适用于任意开口和闭口截面的单侧加劲肋板。通过单侧加劲肋的等效刚度表达式,可以把单侧加劲问题转化为双侧加劲问题。
2016, 46(2): 133-138.
doi: 10.13204/j.gyjz201602027
摘要:
通过配矩形螺旋箍筋型钢高强混凝土柱的拟静力试验发现:构件随着剪跨比的增大依次主要发生剪切斜压破坏、剪切黏结破坏和弯曲破坏,采用螺旋箍筋构件相比普通箍筋构件的滞回曲线饱满,耗能能力及延性提高。采用ABAQUS软件进行有限元分析,计算结果与试验结果吻合较好,在此基础上,以剪跨比、轴压比、型钢含钢率和型钢屈服强度为参数进行分析。研究结果表明:构件的承载力和初始刚度随剪跨比的增加而降低,延性提高;提高轴压比对构件承载力的影响是先增加后降低,而延性始终呈下降的趋势;提高型钢的含钢率和屈服强度,能够提高构件的承载力和延性。
通过配矩形螺旋箍筋型钢高强混凝土柱的拟静力试验发现:构件随着剪跨比的增大依次主要发生剪切斜压破坏、剪切黏结破坏和弯曲破坏,采用螺旋箍筋构件相比普通箍筋构件的滞回曲线饱满,耗能能力及延性提高。采用ABAQUS软件进行有限元分析,计算结果与试验结果吻合较好,在此基础上,以剪跨比、轴压比、型钢含钢率和型钢屈服强度为参数进行分析。研究结果表明:构件的承载力和初始刚度随剪跨比的增加而降低,延性提高;提高轴压比对构件承载力的影响是先增加后降低,而延性始终呈下降的趋势;提高型钢的含钢率和屈服强度,能够提高构件的承载力和延性。
2016, 46(2): 139-144.
doi: 10.13204/j.gyjz201602028
摘要:
为了进一步提高钢管混凝土柱的延性,在常规的钢管混凝土内插入钢筋形成了配筋钢管混凝土。通过轴心受压试验,采用基于性能的比较研究方法,研究配筋对构件整体性能的影响。经过对试验数据的分析发现:配置的钢筋有助于抑制核心混凝土的压碎,改变其破坏模式,使构件的承载力、套箍效应、延性和极限荷载后的塑性变形能力都得以显著提高。由此得出结论,在钢管混凝土内配置钢筋是提高其延性乃至整体性能的有效措施之一。
为了进一步提高钢管混凝土柱的延性,在常规的钢管混凝土内插入钢筋形成了配筋钢管混凝土。通过轴心受压试验,采用基于性能的比较研究方法,研究配筋对构件整体性能的影响。经过对试验数据的分析发现:配置的钢筋有助于抑制核心混凝土的压碎,改变其破坏模式,使构件的承载力、套箍效应、延性和极限荷载后的塑性变形能力都得以显著提高。由此得出结论,在钢管混凝土内配置钢筋是提高其延性乃至整体性能的有效措施之一。
2016, 46(2): 145-151.
doi: 10.13204/j.gyjz201602029
摘要:
为研究活性粉末混凝土(钢管RPC)充填钢管形成轴压短柱的力学性能,基于统一强度理论和厚壁圆筒理论,考虑构件的界面黏结性能和尺寸效应,推导圆形、方形钢管RPC短柱轴压承载力统一解,探讨强度理论参数、套箍指标和RPC强度的影响特性。结果表明:各参数对构件承载力有显著影响;考虑界面黏结及尺寸效应的轴压承载力计算结果与试验结果吻合更好。通过统计分析,验证对比理论公式与技术规程中构件承载力的计算方法,最后给出圆形及方形钢管RPC轴压短柱极限承载力建议实用计算公式。
为研究活性粉末混凝土(钢管RPC)充填钢管形成轴压短柱的力学性能,基于统一强度理论和厚壁圆筒理论,考虑构件的界面黏结性能和尺寸效应,推导圆形、方形钢管RPC短柱轴压承载力统一解,探讨强度理论参数、套箍指标和RPC强度的影响特性。结果表明:各参数对构件承载力有显著影响;考虑界面黏结及尺寸效应的轴压承载力计算结果与试验结果吻合更好。通过统计分析,验证对比理论公式与技术规程中构件承载力的计算方法,最后给出圆形及方形钢管RPC轴压短柱极限承载力建议实用计算公式。
2016, 46(2): 152-156.
doi: 10.13204/j.gyjz201602030
摘要:
反向平衡法兰作为一种新型大直径钢管结构连接节点,近年来在风力发电塔结构中得到了大量应用。通过实测风力发电塔运行荷载和反向平衡法兰各焊缝处的热点应力幅,采用有限元方法对反向平衡法兰进行疲劳热点应力分析。研究表明:有限元分析结果与实测结果一致;法兰板与筒壁上焊缝是焊接疲劳分析的关键位置;实测热点应力幅小于极限疲劳强度,有限元计算疲劳设计热点应力均小于52.63 MPa,反向平衡法兰焊缝疲劳性能满足要求。
反向平衡法兰作为一种新型大直径钢管结构连接节点,近年来在风力发电塔结构中得到了大量应用。通过实测风力发电塔运行荷载和反向平衡法兰各焊缝处的热点应力幅,采用有限元方法对反向平衡法兰进行疲劳热点应力分析。研究表明:有限元分析结果与实测结果一致;法兰板与筒壁上焊缝是焊接疲劳分析的关键位置;实测热点应力幅小于极限疲劳强度,有限元计算疲劳设计热点应力均小于52.63 MPa,反向平衡法兰焊缝疲劳性能满足要求。
2016, 46(2): 157-161.
doi: 10.13204/j.gyjz201602031
摘要:
钢管混凝土剪力墙以其侧向刚度大、承载力高及多道抗震防线等特点,常作为主要抗侧力结构构件被广泛应用于高层建筑中。为研究钢管混凝土剪力墙中钢管混凝土边框或暗柱与剪力墙竖向接合面的抗剪机理以及该竖向接合面抗剪承载力计算方法,基于ABAQUS软件对钢管混凝土剪力墙竖向接合面进行有限元分析,同时考虑钢管混凝土与剪力墙之间有无连接的影响。结果表明:该竖向接合面有无连接对两者脱开裂缝宽度影响显著。在以往试验研究基础上,提出了钢管混凝土剪力墙竖向接合面抗剪承载力计算模型,并对其抗剪机理进行分析,依据该计算模型对19个接合面和7个墙体试件抗剪承载力进行计算,所得结果与试验结果吻合较好,能够合理反映钢管混凝土剪力墙的实际工作形态,对其抗剪性能的计算分析精度高、实用性强。
钢管混凝土剪力墙以其侧向刚度大、承载力高及多道抗震防线等特点,常作为主要抗侧力结构构件被广泛应用于高层建筑中。为研究钢管混凝土剪力墙中钢管混凝土边框或暗柱与剪力墙竖向接合面的抗剪机理以及该竖向接合面抗剪承载力计算方法,基于ABAQUS软件对钢管混凝土剪力墙竖向接合面进行有限元分析,同时考虑钢管混凝土与剪力墙之间有无连接的影响。结果表明:该竖向接合面有无连接对两者脱开裂缝宽度影响显著。在以往试验研究基础上,提出了钢管混凝土剪力墙竖向接合面抗剪承载力计算模型,并对其抗剪机理进行分析,依据该计算模型对19个接合面和7个墙体试件抗剪承载力进行计算,所得结果与试验结果吻合较好,能够合理反映钢管混凝土剪力墙的实际工作形态,对其抗剪性能的计算分析精度高、实用性强。
2016, 46(2): 162-168.
doi: 10.13204/j.gyjz201602032
摘要:
温度作用效应对大跨结构性能的影响已经倍受关注,然而目前的研究主要集中在单独的钢结构上,忽略了下部支承结构及地基的温度作用对上部钢结构温度效应的影响。以一单层网壳为例,建立包含下部混凝土结构及地基整体模型,研究下部支承结构及地基的整体协同变形作用对单层网壳性能的影响规律。通过不同工况对比发现,合理地考虑下部支承结构的协同变形可以有效减小上部单层网壳的位移50%以上、应力60%以上以及支座水平反力80%以上;考虑地基的协同变形作用后可进一步减小杆件的最大应力17%,支座最大径向反力减小了66%,环向最大反力减少了63%,竖向最大反力减小了72%;考虑地基的非均匀温度与均匀温度相比,只能较小幅度地减小上部单层网壳节点的最大Z向位移和合位移,对单层网壳其他力学性能几乎没有影响。
温度作用效应对大跨结构性能的影响已经倍受关注,然而目前的研究主要集中在单独的钢结构上,忽略了下部支承结构及地基的温度作用对上部钢结构温度效应的影响。以一单层网壳为例,建立包含下部混凝土结构及地基整体模型,研究下部支承结构及地基的整体协同变形作用对单层网壳性能的影响规律。通过不同工况对比发现,合理地考虑下部支承结构的协同变形可以有效减小上部单层网壳的位移50%以上、应力60%以上以及支座水平反力80%以上;考虑地基的协同变形作用后可进一步减小杆件的最大应力17%,支座最大径向反力减小了66%,环向最大反力减少了63%,竖向最大反力减小了72%;考虑地基的非均匀温度与均匀温度相比,只能较小幅度地减小上部单层网壳节点的最大Z向位移和合位移,对单层网壳其他力学性能几乎没有影响。
2016, 46(2): 169-175.
doi: 10.13204/j.gyjz201602033
摘要:
通过对4块高性能复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)加固的预制空心板试件与1块素水泥砂浆加固预制空心板的对比试件抗弯性能试验,研究加固板体平面外的抗弯性能。试验结果表明:采用HPFL加固能显著提高预制空心板平面外抗弯性能,有效抑制拼接裂缝和板体坍塌。通过有限元分析软件ANSYS对试验工况进行了数值模拟,在模型基础上进一步分析了加固板体抗弯性能的影响因素,结果表明:有限元分析结果与试验结果吻合较好,能较为准确地模拟试验工况;HPFL能同时提高不同尺寸预制空心板的抗弯性能;预制空心板强度和加固面层配筋率对抗弯性能影响较小;随着加固面层复合砂浆强度提高和加固条带尺寸增大,预制空心板抗弯性能可得到显著提升。
通过对4块高性能复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)加固的预制空心板试件与1块素水泥砂浆加固预制空心板的对比试件抗弯性能试验,研究加固板体平面外的抗弯性能。试验结果表明:采用HPFL加固能显著提高预制空心板平面外抗弯性能,有效抑制拼接裂缝和板体坍塌。通过有限元分析软件ANSYS对试验工况进行了数值模拟,在模型基础上进一步分析了加固板体抗弯性能的影响因素,结果表明:有限元分析结果与试验结果吻合较好,能较为准确地模拟试验工况;HPFL能同时提高不同尺寸预制空心板的抗弯性能;预制空心板强度和加固面层配筋率对抗弯性能影响较小;随着加固面层复合砂浆强度提高和加固条带尺寸增大,预制空心板抗弯性能可得到显著提升。
2016, 46(2): 176-180.
doi: 10.13204/j.gyjz201602034
摘要:
21世纪的滨海城市将面临新的挑战和机遇,其可持续性城市规划的理念、方法和内涵也将随之产生调整与拓展,青岛西海岸新区作为新生代滨海城市的代表,必须紧跟时代的脚步。着眼于西海岸新区滨海大道沿岸城市规划领域的新特点和趋势,结合青岛现有的岸线规划与旅游业发展现状,试图构建起较为系统的滨海大道两岸城市规划及旅游资源创意设计的理论框架与实际实施手法。
21世纪的滨海城市将面临新的挑战和机遇,其可持续性城市规划的理念、方法和内涵也将随之产生调整与拓展,青岛西海岸新区作为新生代滨海城市的代表,必须紧跟时代的脚步。着眼于西海岸新区滨海大道沿岸城市规划领域的新特点和趋势,结合青岛现有的岸线规划与旅游业发展现状,试图构建起较为系统的滨海大道两岸城市规划及旅游资源创意设计的理论框架与实际实施手法。
2016, 46(2): 181-186.
doi: 10.13204/j.gyjz201602035
摘要:
中国古文字缘起于象形,这些图形可视为是对当时事物的简单摹写,古代人们利用这些条条框框记录下了历史。而建筑作为一种独特的文化现象,有些古汉字的图形化含义同样能够反映出建筑的史实。以传统建筑元素廊为例,通过对与其相关的古汉字的分析来揭示建筑廊的另一个层面的内容——形制和空间。
中国古文字缘起于象形,这些图形可视为是对当时事物的简单摹写,古代人们利用这些条条框框记录下了历史。而建筑作为一种独特的文化现象,有些古汉字的图形化含义同样能够反映出建筑的史实。以传统建筑元素廊为例,通过对与其相关的古汉字的分析来揭示建筑廊的另一个层面的内容——形制和空间。
