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2016年  第46卷  第3期

纤维增强复合材料工程技术研究
碳纤维布与混凝土正拉黏结性能试验研究
祝涛, 李杉, 李伟捷, 梁鸿骏
2016, 46(3): 1-4. doi: 10.13204/j.gyjz201603001
摘要:
使用三种胶黏剂,分别在干燥的混凝土表面粘贴纤维增强复合材料(FRP)后放入室温环境(平均温度22℃、湿度40%~70%)养护或在潮湿的混凝土表面粘贴FRP后放入潮湿环境((20±1)℃、湿度(95±3)%)养护,对6组共计30个试件做了碳纤维(CFRP)与混凝土的正拉黏结试验。结果表明:室温环境中粘贴FRP并养护后,不同种类的胶黏剂对CFRP与混凝土的黏结强度影响较小;涂刷胶黏剂时,混凝土表面含水会影响胶黏剂的有效黏结;潮湿养护后,胶黏剂层与混凝土的界面受到不利的影响,各种胶对应试件的正拉黏结强度均有不同程度的下降,破坏形式由混凝土内聚破坏多转变为黏附破坏或者混合破坏;由此可知,在潮湿环境下使用CFRP加固时必须考虑树脂胶强度的折减。
持续荷载作用下混凝土梁中玻璃纤维增强复合材料筋抗拉性能试验研究
代力, 何雄君, 杨文瑞, 王江
2016, 46(3): 5-8. doi: 10.13204/j.gyjz201603002
摘要:
通过对真实混凝土环境下玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋的耐久性试验,研究混凝土构件服役状态时所承受的静荷载、裂缝等因素对GFRP筋抗拉强度的影响,并与模拟混凝土孔隙水溶液碱环境下GFRP筋的抗拉强度退化率进行对比分析。试验结果表明:静荷载对混凝土环境作用下GFRP筋抗拉强度的退化有一定的影响,随着荷载的增大,筋体强度退化率也越快;GFRP筋抗拉强度退化率在有工作裂缝的混凝土试件中大于无工作裂缝混凝土环境;模拟混凝土碱环境下浸泡的GFRP筋长期力学性能退化率较快,与实际混凝土环境下GFRP筋的退化规律相比存在一定的偏差,因此,相应试验数据以及在此基础上建立的抗拉强度退化模型偏于保守。
碳纤维增强复合材料条带约束圆弧化方柱轴压性能试验研究
谢志红, 李健章, 郭永昌
2016, 46(3): 9-13. doi: 10.13204/j.gyjz201603003
摘要:
通过对6根圆弧化处理柱的轴心抗压试验,测得应力-应变曲线,分析不同混凝土强度和CFRP层数对条带式包裹圆弧化处理柱轴压力学性能的影响。以方柱未包裹时应力值为基准,对C30混凝土作圆弧化处理后,条带包裹1层、2层和3层CFRP圆弧化处理柱应力值提高45%、78%和114%;对C60混凝土作圆弧化处理后,条带包裹1层、2层、3层CFRP圆弧化处理柱应力值提高60%、91%和124%。试验结果表明:方柱经圆弧化处理并外包CFRP后,柱构件的承载力和延性均有明显提高,圆弧化处理柱截面加固效果要优于方形柱截面。
T形肋开孔玻璃纤维增强材料抗剪键受力性能试验
黄海林, 朱慧, 祝明桥, 曾垂军, 吕伟荣, 周志锦
2016, 46(3): 14-18. doi: 10.13204/j.gyjz201603004
摘要:
为提高玻璃纤维增强材料GFRP与混凝土的界面黏结性能,提出了一种新型T形肋开孔GFRP抗剪键,可应用于受力复杂的组合梁、板设计。通过推出试验测试了这种新型抗剪键的基本力学性能,得到了其破坏形态、裂缝分布规律及荷载-相对滑移曲线。试验结果表明:界面出现滑移后,T形肋开孔GFRP抗剪键能提供较好的抗剪变形能力;最终混凝土突然出现剪切破坏,GFRP抗剪键基本完整;对于孔内无穿孔钢筋的T形肋开孔GFRP抗剪键呈现出与开孔钢板连接件相似的破坏机理,其承载力取决于左右两边混凝土块的抗剪能力与穿过T形肋孔洞的混凝土榫所提供的抗剪销栓力。基于试验得到的破坏机理建立了T形肋开孔GFRP抗剪键的极限承载力计算公式,计算结果表明:该公式具备足够的安全富余系数,可供工程设计参考。
碳纤维增强复合材料加固含大面积腐蚀缺陷钢板试验研究
刘婷, 贾彬, 张春涛, 刘潇
2016, 46(3): 19-23. doi: 10.13204/j.gyjz201603005
摘要:
通过对含大面积缺陷钢板进行静力拉伸试验,探讨碳纤维增强复合材料(CFRP)布与缺陷的相对位置及腐蚀面积两因素的变化对钢板承载力的影响,全面分析在各因素影响下CFRP布与钢板的破坏过程和破坏特征,获得CFRP布与缺陷的相对位置及缺陷面积对加固效果的影响规律:随着缺陷面积的增加,未加固试件、背面加固试件和正面加固试件的承载能力降低;正面加固效果优于背面加固,可提高屈服荷载1%~3%,极限荷载1%左右。
纤维增强复合材料满贴加固新疆杨木短柱轴心抗压试验研究
杨静, 刘清, 韩风霞, 高金东, 梁振武
2016, 46(3): 24-28. doi: 10.13204/j.gyjz201603006
摘要:
为研究纤维增强复合材料满贴加固新疆杨木柱的力学性能,对新疆杨木矩形截面短柱采用玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)或碳纤维增强复合材料(CFRP)分别粘贴1层和2层进行加固,而后进行轴心抗压试验,对其承载力、荷载-应变曲线、纵向变形、横向变形等力学性能指标进行对比分析。试验结果表明:BFRP和CFRP满贴加固能够显著提高新疆杨木柱的轴心受压性能,承载力提高幅度中单层的介于71.3%~75%,双层的介于83.8%~86.9%;且BFRP满贴加固后木柱的抗压承载力较大,CFRP满贴加固后木柱的纵向变形能力较好,横向约束作用相对明显。
纤维增强复合材料条带间隔贴加固新疆杨木短柱的轴心受压试验研究
张萌, 刘清, 韩风霞, 赛尔江·哈力克, 梁振武
2016, 46(3): 29-33. doi: 10.13204/j.gyjz201603007
摘要:
针对15根采用间隔粘贴加固方法的新疆杨木矩形截面短柱进行轴心受压试验,研究粘贴不同纤维条带(碳纤维条带和玄武岩纤维条带)和不同加固层数(1层和2层)对其承载力、纵向变形、横向变形等性能指标的影响。试验结果表明:采用不同层数间隔粘贴加固新疆杨木短柱,其承载力和纵向变形都得到了一定程度的提高;木柱的纵向变形和横向变形会随着加固层数的增加分别增大和减小;加固短柱与未加固短柱相比较,其承载力会随着加固层数的增加而提高,其中,粘贴碳纤维情况下的提高幅度为40.8%(1层)和72.2%(2层),粘贴玄武岩纤维的提高幅度为36.1%(1层)和69.6%(2层)。
碳纤维增强复合材料粘贴方式和层数对新疆杨木短柱轴压影响的试验研究
韩风霞, 刘清, 杨静, 赛尔江·哈力克, 王克新
2016, 46(3): 34-37. doi: 10.13204/j.gyjz201603008
摘要:
通过粘贴碳纤维增强复合材料CFRP加固新疆杨木矩形截面短柱轴心抗压的试验研究,主要分析了CFRP的粘贴方式(满贴、间隔贴)和层数(1层、2层)对杨木柱的极限承载力、荷载-应变曲线、纵向变形、横向变形等力学性能指标的影响。结果表明:CFRP满贴和间隔贴加固能够显著改善新疆杨木柱的轴心受压性能,并且加固效果满贴方式优于间隔贴方式;随着粘贴层数的增加,两种粘贴方式下加固柱的承载力均呈现增大趋势;当两种粘贴方式层数相同时,木柱的横向变形都得到了有效的约束,约束效果基本一致;而间隔贴加固方式下木柱的纵向变形较大,这种影响随着层数的增加更为显著。
扬州东关街历史街区中的非物质文化遗产相关空间研究
陈星, 杨豪中
2016, 46(3): 38-45. doi: 10.13204/j.gyjz201603009
摘要:
历史街区中蕴涵着丰富的非物质文化遗产,而非物质文化遗产的保护和传承则关系着历史街区的延续和特色发展。以扬州东关街历史街区为例,采用人类学的研究方法:观察法、访谈法等与实地空间调研相结合,针对历史街区中与非遗相关建筑空间存在的问题进行研究。以研究取得的访谈主体的主观认知和调研的客观数据为基础,深入挖掘其中的规律,提出历史街区中非遗相关空间的评价方法和控制原则,以促进历史街区的文化生态建设和可持续发展。
昆明理工大学呈贡校区影响校园意象的环境要素调研
杨曙光, 吴志宏
2016, 46(3): 46-49. doi: 10.13204/j.gyjz201603010
摘要:
为确定影响校园形象的环境要素,选择昆明理工大学呈贡校区作为研究对象,使用校园地图做问卷调查,受访者就影响校园形象的环境要素给出答案。通过对受访者、认知地图、校园使用习惯的分析,探究影响校园形象的环境要素及其原因,以期为改善高校校园环境提出可供借鉴的思路。
烟台所城里旧民居改造探讨
乔文国, 隋杰礼, 王少伶
2016, 46(3): 50-53. doi: 10.13204/j.gyjz201603011
摘要:
以烟台市一处历史文化街区内的建筑为例,探讨在可持续发展视野下,如何通过选择合理的改造途径,实现建筑历史文脉的连续性。在改造过程中,汲取了原有建筑特有的合院形式和建筑特点,在地方民居取暖方式的基础上,加入了现代科技的成分,优化了建筑采暖方式,使得改造后的建筑不仅节能环保,还承袭了当地传统建筑的居住文化,为探索可持续发展视野下的建筑历史文脉的连续性做了有益的尝试。通过Ecotect评价测试,显示改造后的民居在舒适性方面取得了较大的改善,节能效果有了较大提升,实现了预期的改造目的。
基于纤维模型的钢框架-混凝土抗侧力墙板装配式结构抗震性能分析
吴函恒, 吕晶, 周天华
2016, 46(3): 54-60. doi: 10.13204/j.gyjz201603012
摘要:
为研究钢框架-预制混凝土抗侧力墙板装配式结构体系(SPW体系)的抗震性能,对2榀钢框架-预制混凝土抗侧力墙板结构足尺试件进行拟静力荷载作用下的试验研究。试验结果表明:该结构体系为一种典型的双重抗侧力体系,加载过程呈现出明显的两阶段性,抗侧力墙板为结构体系的第一道防线,钢框架为结构的第二道防线;基于纤维单元,利用CANNY软件建立SPW体系的有限元模型,在验证模型正确性的基础上,分析了框架柱刚度、框架梁刚度、墙体高宽比和墙体内置型钢含钢率等因素对SPW体系墙抗震性能的影响,分析结果表明:结构体系的塑性耗能性能主要是由抗侧力墙和框架梁端的耗能决定的;随着墙体高宽比的减小,结构的耗能性能和延性变差。增大墙体内置型钢含钢率有助于提高结构的耗能性能。
基于不同预应力度的半刚性节点预压装配式预应力混凝土框架静力弹塑性分析
黄慎江, 周新潮, 袁忠伟
2016, 46(3): 61-66. doi: 10.13204/j.gyjz201603013
摘要:
为了解考虑预应力度的节点半刚性对预压装配式预应力混凝土结构地震反应的影响,利用MIDAS/Gen软件建立模型对某7层预压装配式预应力混凝土结构进行静力弹塑性分析,通过改变预应力度大小,研究预压装配式预应力混凝土结构的受力性能、变形能力和框架的耗能机制。理论研究表明:节点半刚性对结构抗力影响很大,预应力筋在延缓结构抗力减小方面发挥了重要作用;在罕遇地震下不同预应力度预应力混凝土结构的层间位移角均能满足设计标准的要求,表明罕遇地震下的结构不产生过大变形;中等预应力度的结构在罕遇地震下,结构塑性铰出现位置除底层柱底外均在梁端,表明可以实现"强柱弱梁"破坏机制,塑性铰位置分布广泛,耗能良好,为整体屈服机制;预应力度较大的预压装配式预应力混凝土结构的抗震性能较好。
梁格法计算双室箱梁弯曲效应的精度研究
刘应龙, 蔺鹏臻, 孙理想
2016, 46(3): 67-71. doi: 10.13204/j.gyjz201603014
摘要:
为研究梁格法计算双室箱梁的精度,采用剪力-柔性梁格理论,建立单箱双室简支箱梁的梁格分析模型,研究了单箱双室箱梁在竖向集中力以及均布荷载作用下的弯曲效应。为对比梁格分析的精度,采用有机玻璃模型进行实测研究,并建立了基于板壳有限元的数值模型。通过对梁格模型、板壳模型和试验实测的纵向应力以及挠度值的比较得出:剪力-柔性梁格模型的计算结果总体偏小;在分析纵向应力时与试验结果的最大误差为8.8%,分析竖向挠度的最大误差为3.3%,表明梁格模型的精度偏低。考虑到剪力-柔性梁格法建模的便捷性,可以应用于结构的初步设计和力学分析。
混凝土箱型梁日照下的温度场试验研究
余佳玉, 向中富, 刘先义
2016, 46(3): 72-77. doi: 10.13204/j.gyjz201603015
摘要:
暴露在大气环境中的混凝土箱型梁不可避免受到局部温度作用的影响,其内部存在着非线性温度梯度,伴随温度荷载的持续作用,梁内温度场分布及其效应的发展演变过程较为复杂。通过人工控温模型试验及有限元分析方法,研究在局部升温情况下,混凝土箱型梁竖向及横向温度场及效应的时变特征和分布规律,对比分析不同热物理参数值对梁温度分布的影响。研究结果表明:局部温度作用下混凝土箱型梁的温度分布及其随作用时间的变化呈现一定的非线性特征,在持续时间作用内温度效应呈单调变化;增大比热容及导热系数能有效改善混凝土梁的温度分布。
浸水对黄土中静压桩挤土效应影响的试验研究
郭进军
2016, 46(3): 78-82. doi: 10.13204/j.gyjz201603016
摘要:
湿陷性黄土地区中静压桩的挤土效应尚不明确。利用应力路径三轴仪进行应变保持试验,模拟沉桩及随后的桩周土体的应力状态和物理性质的改变,特别是浸水后的挤土效应的变化。试验结果表明:沉桩后挤土应力不断衰减,浸水造成进一步衰减,最后的稳定值与围压相关;桩周土体在挤土应力作用下不断固结,直至稳定,浸水后体变有显著增大。
竖向荷载作用下支盘桩水平动承载性能模型试验研究
高笑娟, 李跃辉, 吕冰, 高敬民, 钟国华
2016, 46(3): 83-87. doi: 10.13204/j.gyjz201603017
摘要:
在对模型桩基施加水平振动荷载的同时,施加桩顶竖向荷载,对一根等直径桩和两根承力盘位置不同的支盘桩进行模型对比试验。结果表明:支盘桩与等直径桩相比,其承担水平动荷载的性能更加优越,且支盘桩的承力盘的位置接近桩顶时,这种优越性表现更明显;桩身动弯矩的大小随着水平振动荷载幅值的提高而增大;在水平动荷载数值较小时,竖向荷载的存在能够适当降低桩身弯矩值,对桩的水平动承载性能有利;当桩身水平动荷载数值增大,竖向荷载将会增大桩身弯矩而变为不利因素。
土工格栅拉拔特性及加筋土剪胀性试验研究
赵占军
2016, 46(3): 88-91. doi: 10.13204/j.gyjz201603018
摘要:
土工格栅通过筋土界面相互作用能起到很好的加筋效果,在许多工程中得到了广泛运用。拉拔试验是研究筋土界面相互作用的重要手段之一。通过室内拉拔试验,对竖向荷载、填料密实度以及试验类型对格栅拉拔力的影响规律开展研究,试验结果表明:在高密实度的填料中,随着筋-土界面位移的发展,填料的剪胀现象越明显;填料密实度小,竖向压力大时,剪胀趋势不明显;填料密实度越大,土体剪胀趋势越明显;土体的密实度将直接影响到格栅的加筋效果;对于土体的剪胀,存在一临界点,当格栅拉拔位移大于此临界点时,土体的剪胀趋势将显著发生。
改进的最小势能均质边坡稳定性分析方法
温树杰, 孙加平, 梁超, 李铀, 李红卫
2016, 46(3): 92-95. doi: 10.13204/j.gyjz201603019
摘要:
针对任意形状的滑裂面,基于摩尔-库伦强度准则计算滑面上的剪应力,进而提出一种新的剪切势能计算方式,改进了基于最小势能原理的均质边坡稳定性分析方法。为验证其合理性和适用性,将其与Bishop法进行对比。结果表明:改进后的最小势能法是可行且合理的,可用于边坡的稳定性评价;滑体中剪切势能对坡体的稳定安全系数有影响,且增大了其稳定安全系数;该方法无需迭代,计算过程简便,便于在工程中推广应用。
平面压缩波入射下弹性半空间中直墙拱形隧道地震响应分析
谷文科, 刘蕾, 刘中宪
2016, 46(3): 96-101. doi: 10.13204/j.gyjz201603020
摘要:
采用间接边界积分方程法(IBIEM),对压缩波(P波)入射下弹性半空间中直墙拱形隧道的地震响应进行分析。通过参数分析,讨论入射波特性和衬砌特性对平面波散射的影响规律。计算结果表明:直墙拱形衬砌洞室附近波的散射同圆形衬砌情况相比差异显著;动力反应特征主要依赖于波入射角、入射波频率、衬砌埋深和厚度等参数;P波入射下洞室附近地面运动放大效应十分明显;低频波入射下,直墙拱形衬砌底板处的动应力集中现象最为显著。
施工期多层模板支撑体系时变性能研究
胡长明, 简超军, 段东东, 付燎原, 任文军
2016, 46(3): 102-107. doi: 10.13204/j.gyjz201603021
摘要:
施工过程中的现浇混凝土结构及多层模板支撑体系是一种时变结构,了解其受力性能对保障施工期的结构安全意义重大。结合某实际工程,对该时变结构体系中的楼板内力、支撑体系的立杆轴力及楼板相对位移进行现场实测,得到该时变结构主要组成部分的受力特性随时间变化曲线。测试结果反映出混凝土结构及模板支撑体系具有时变特性。实测获得了支撑体系的荷载传递规律以及混凝土结构楼板与支撑体系共同承担荷载、互相分配荷载的关系。采用有限元软件建立了多层现浇结构与模板支撑体系的有限元模型,以低龄期特定时间节点的混凝土弹性模量和最不利的施工工况为变量分析结构在施工期的受力特性,将模型计算值与现场实测值进行对比,发现:结构体系的荷载变化规律具有一致性,数值亦相近。
现代钢结构
基于增量动力分析法的大跨度空间管桁架结构地震易损性分析
舒兴平, 曹福亮, 卢倍嵘, 袁智深, 姚尧
2016, 46(3): 108-112. doi: 10.13204/j.gyjz201603022
摘要:
增量动力分析法(IDA)是对结构进行抗震评估的一种有效方法。采用挠跨比作为结构性能参数、地面峰值加速度作为地震动强度参数,选取10条地震波,以某实际大跨度空间管桁架结构为研究对象,对其进行增量动力分析。同时,从概率分析的角度,得出结构地震易损性曲线。结果表明:该结构在8度三水准地震作用下达到三种极限状态的概率较小;该结构在8度罕遇地震作用下倒塌概率仅为0.93%,承载能力较高,但延性较低;增量动力分析方法和地震易损性分析相结合可以有效地评估大跨度空间管桁架结构的抗震能力。
基于楼板薄膜效应的钢框架抗连续倒塌研究
史奉伟, 王来, 董硕
2016, 46(3): 113-118. doi: 10.13204/j.gyjz201603023
摘要:
组合楼板作为钢框架结构的主要构件,在支撑柱失效情况下能产生很大的挠度,进而产生薄膜效应影响结构的抗连续倒塌性能。通过研究楼板挠曲悬链线阶段组合楼板薄膜效应对多层钢框架抗连续倒塌性能的影响,分析组合楼板在连续倒塌过程中的受力,提出考虑楼板薄膜效应的结构承载力计算方法。通过有限元分析软件进行框架连续倒塌分析,验证计算方法的准确性,探讨楼板对塑性铰发展、结构极限承载力、失效点位移的影响。研究表明:组合楼板能显著提高结构的抗连续倒塌性能。
X型足尺相贯节点极限承载力试验研究
黄炳生, 邵启俊, 梅亮, 马千里, 梁泽南, 郭飞, 钱永安
2016, 46(3): 119-123. doi: 10.13204/j.gyjz201603024
摘要:
通过对X型相贯节点支管在轴压力、平面内弯矩、平面外弯矩共同作用下的极限承载力的试验研究,对节点加载过程中应力发展过程及位移变化进行分析。结果表明:通过对支管施加偏心荷载能够有效地模拟节点承受轴力、平面内弯矩、平面外弯矩的共同作用。节点区主管的局部屈曲是X型相贯节点的破坏模式。节点区主管部分区域在材料达到屈服强度前,应变已经呈现明显非线性。采用Eurocode 3中X型节点的承载力验算公式对支管承受轴力、平面内弯矩、平面外弯矩共同作用的X型相贯节点进行验算是可行的,验算表明节点是安全且偏保守的。
型钢梁-穿孔补强柱节点抗震性能试验研究及有限元分析
张海燕, 周定, 段静, 余永辉, 王维俊
2016, 46(3): 124-130. doi: 10.13204/j.gyjz201603025
摘要:
为研究补强板和型钢板叠合穿孔、补强板仅围焊连接的这种新型补强方式的有效性,对3个型钢梁-穿孔补强柱节点进行拟静力低周反复试验及有限元模拟分析。变化节点尺寸,对型钢梁-穿孔补强柱节点及其对应的不穿孔节点、穿孔不补强节点进行有限元分析比较。试验及有限元分析结果表明:该补强方式下,型钢梁-穿孔补强柱节点的穿孔型钢和补强板能一起较好地共同工作,补强板未发生明显拱曲变形,节点的抗震性能良好;节点的承载力和延性相对于相同条件下未穿孔型钢梁柱节点不降低;当节点核心区不是结构的薄弱部位时,节点核心区型钢穿孔及补强方式对节点力学性能的影响减小。综合考虑穿孔补强方式的施工方便性及补强效果,这种新型补强方式具有较好的实用性。
圆钢管再生混凝土短柱承载力试验研究
周桂香, 蒋凤昌
2016, 46(3): 131-135. doi: 10.13204/j.gyjz201603026
摘要:
为了解圆钢管再生混凝土短柱的承载力性能,对11根试件进行轴压承载力试验,考虑的主要因素包括废弃混凝土掺入量、废弃混凝土强度、膨胀剂掺入量和钢筋配置情况。试验结果表明:在再生混凝土中掺入同强度的废弃混凝土,掺入量达50%时,试件的轴压承载力下降较小,幅度在5%以内;掺入较低强度等级的废弃混凝土,掺入量为30%,试件承载力下降超过10%;膨胀剂掺入量达水泥用量的10%时,试件承载力提升较明显;试件中配置纵向钢筋,利于构件承载力的提高。最后提出了承载力实用计算式,其计算结果与试验结果吻合较好。
薄钢板部分外包组合截面柱-钢梁中节点T形件焊接连接滞回性能研究
陆森强, 方有珍
2016, 46(3): 136-141. doi: 10.13204/j.gyjz201603027
摘要:
为研究采用预拉对穿螺栓的薄钢板部分外包组合截面(PEC)柱-钢梁中节点T形件焊接连接的滞回性能,按照1∶1.6缩尺设计制作了1个中节点试件,对其进行低周循环荷载试验,并采用有限元软件ABAQUS进行数值模拟验证,对比分析试件的滞回曲线、耗能能力和破坏模式。研究结果显示:预拉对穿螺栓具有部分自复位功效,且较好实现了混凝土斜压带传力机理;所有试件破坏模式均由于T形件对梁端加强而使梁截面塑性铰的出现位置向T形件腹板尾部附近梁截面转移,且所有试件达到破坏时,节点转角均超过了0.02 rad。
带约束拉杆方形钢管混凝土短柱压弯承载特性
龙跃凌, 王英涛, 蔡健, 陈庆军
2016, 46(3): 142-148. doi: 10.13204/j.gyjz201603028
摘要:
通过对2个不带约束拉杆和8个带约束拉杆方形钢管混凝土短柱试件的拟静力试验,研究带约束拉杆方形钢管混凝土短柱压弯承载力。采用带约束拉杆方形钢管混凝土短柱核心混凝土的本构关系,利用有限条带法对反复荷载作用下试件的骨架曲线进行数值计算,计算结果与试验结果吻合良好。并利用该方法分析钢管屈服强度、截面含钢率、混凝土强度及拉杆约束系数等参数对N/Nu-M/Mu曲线的影响规律,在此基础上提出带约束拉杆方形钢管混凝土短柱压弯承载力的简化计算式。运用简化算式及国内外技术标准分析构件的压弯承载力,简化式与试验结果吻合较好,而CECS 159∶2004《矩形钢管混凝土技术规程》没有考虑约束拉杆的作用,对构件的压弯承载力评估不足。
火灾后钢骨-方钢管混凝土短柱的轴压力学性能研究
孟凡钦, 朱美春, 何宝杰, 刘龙, 叶旻笺
2016, 46(3): 149-154. doi: 10.13204/j.gyjz201603029
摘要:
通过对3根钢骨-方钢管高强混凝土柱按ISO834标准曲线升温作用后进行轴压承载力试验,探究均匀受火后以及不均匀受火后钢骨-方钢管混凝土柱的轴压力学性能。试验结果表明:相同条件下内置钢骨的方钢管混凝土柱承载力损伤程度要小于钢管混凝土柱;与钢骨-方钢管混凝土柱在均匀受火后相比,不均匀受火后试件的承载力损失程度较轻。同时在确定高温作用后钢材以及混凝土应力-应变关系的基础上,利用数值方法得出火灾作用后轴压构件轴压-应变关系曲线,试验结果验证了理论分析结果的正确性。并利用理论模型分析配骨指标、套箍指标等因素对构件火灾后钢骨-方钢管混凝土柱轴压承载力的影响,分析结果表明受火时间、截面边长以及配骨指标都对火灾后构件轴压承载力的影响较大。
鉴定·加固·改造
预应力钢带加固钢筋混凝土柱试验研究
张磊, 宁国荣, 李俊华, 杨勇
2016, 46(3): 155-159. doi: 10.13204/j.gyjz201603030
摘要:
通过对2根预应力钢带加固钢筋混凝土柱与2根未加固钢筋混凝土柱的力学性能进行对比试验,研究预应力钢带加固对钢筋混凝土轴心受压柱、偏心受压柱的破坏形态、承载力、刚度、变形能力的影响。试验结果表明:预应力钢带加固钢筋混凝土柱的破坏形态与未加固试件基本相同,但加固试件初裂荷载更大;加固后钢筋混凝土轴心受压试件、偏心受压试件承载力分别提高24%、20%,承载力提升效果显著;预应力钢带加固对轴心受压试件轴向刚度明显提高,从初始加载到荷载达到80%极限荷载的不同加载水平下,加固后轴压试件的轴向刚度与未加固试件轴向刚度的比值在1.12~1.18;经预应力钢带加固后,偏心受压试件极限荷载对应的侧向挠度增大了37%,偏压试件变形能力明显增强。
高性能复合砂浆钢筋网薄层加固整体化预制空心板的抗剪性能研究
尚守平, 张照
2016, 46(3): 160-166. doi: 10.13204/j.gyjz201603031
摘要:
采用高性能复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)对预制空心板进行拼装加固,并对拼装加固好的空心板试件进行试验研究,分析用HPFL拼装加固后的预制空心板试件的水平承载力,比较不同强度等级的高性能复合砂浆对预制空心板试件抗剪承载力的影响,在此基础上采用有限元计算软件ANSYS建立三维有限元分析模型,对HPFL加固预制空心板进行分析,模拟数值加载全过程和加固构件的受力性能,并与试验结果进行比较分析,研究加固构件的抗剪性能。有限元分析结果与试验结果基本一致,表明:采用HPFL拼装加固能明显提高装配整体式空心板的抗剪承载力,提高其平面内整体性,且复合砂浆强度越高,提高效果越明显。
加固工程中防屈曲耗能支撑的弹塑性分析
陈道政, 万梓豪, 宋巨峰
2016, 46(3): 167-171. doi: 10.13204/j.gyjz201603032
摘要:
某栋6层钢筋混凝土框架结构,因进行1层轻钢加层后未满足抗震性能要求,需要采用防屈曲耗能支撑进行减震加固。利用有限元软件SAP 2000分别对原结构及加固后的结构进行弹塑性分析,从结果可知:在弹性阶段,防屈曲耗能支撑提供有效的侧向刚度,改善结构抗扭转性能,控制层间位移;在塑性阶段,防屈曲耗能支撑能发挥减震耗能性能,成为结构抗震消能的第一道防线。
工程实录
华能罗源电站厂前建筑文化特征的设计探讨
姜军海, 郑润清
2016, 46(3): 172-175. doi: 10.13204/j.gyjz201603033
摘要:
从文化认知的角度,以建筑形态、空间、色彩、视觉为要素,指导华能罗源电站厂前区建筑的创作。结合地域特征,塑造了以"山水·印象"文化特征为主题的建筑群体形象,强调建筑与环境的融合性,建筑不再是孤独的个体,使之成为地域环境的有机组成部分。
国外科技交流
多伦多东海湾废弃港口生态景观重建
徐娅, 蔺宝钢, 张延
2016, 46(3): 176-178. doi: 10.13204/j.gyjz201603034
摘要:
多伦多东海湾项目表达出建筑环境与自然环境之间的新关系。通过对多伦多东海湾生态景观的重建,将城市工业废弃地视为不断演变和发展的场地,为城市引入生态价值。研究主要涉及城市工业废弃地的生态修复和可持续发展。通过修复和复兴城市工业废弃地生态环境,重新思考景观的生态和可持续性。
BIM技术与应用
基于中国建筑信息建模标准框架的建筑信息建模构件标准化研究
王茹, 宋楠楠, 蔺向明, 朱旭
2016, 46(3): 179-184. doi: 10.13204/j.gyjz201603035
摘要:
针对国内建筑信息建模(BIM)标准研究与实际应用脱节的现状,以中国建筑信息建模标准(CBIMS)框架为基础,以Autodesk公司商业软件Revit为研究平台,以BIM构件为研究对象,将国际通行的BIM标准与我国正组织编制的BIM标准进行对比和研究,分别对CBIMS框架的数据交换、信息分类和流程规则进行深度拓展,依次提出BIM构件的信息深度等级标准、构件编码和命名标准、构件信息模型创建标准及BIM构件库创建标准。在BIM构件工程量统计中的应用结果表明:BIM构件标准化能够提高BIM技术的应用效率,将庞大的BIM标准研究体系落实到便于操作的构件层面,既为BIM标准化的研究提供新的思路,也验证了CBIMS框架的可行性。