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2017年  第47卷  第12期

岩土力学特性的研究
平面应变偏压固结条件原状黄土强度特性研究
王智, 李宝平, 张玉
2017, 47(12): 1-6. doi: 10.13204/j.gyjz201712001
摘要:
对平面应变偏压固结条件下的原状黄土的强度特性进行了研究,结果表明:在低含水率和低围压条件下,黄土应力-应变曲线在硬化过程中有弱化现象。含水率、围压和初始固结应力比越大,黄土结构损伤越明显,应力-应变曲线硬化越显著;黄土在低围压时以侧胀为主,在高围压时以侧缩为主,且具有持续侧缩和先侧缩后侧胀两种形式;黄土主要呈剪缩特征,只在低围压、低含水率时才呈先剪缩后剪胀。随着围压增高,剪缩越明显而广义剪应变减小。当围压较低时,体应变与广义剪应变的发展受含水率和初始固结应力比影响的规律性较显著;反之,则较弱。
基质吸力对非饱和网纹红土抗剪强度影响研究
宋会娟, 李建中, 葛延明
2017, 47(12): 7-10. doi: 10.13204/j.gyjz201712002
摘要:
非饱和土中的基质吸力对土体的抗剪强度具有很大的影响,为了研究非饱和网纹红土基质吸力对抗剪强度的影响,采用滤纸法和直剪试验法分析非饱和网纹红土抗剪强度随基质吸力的变化规律。试验结果表明:黏聚力对基质吸力变化的敏感程度高于内摩擦角;随基质吸力的增大,黏聚力均呈现出先增大后减小的变化规律,最大提高幅度达200%;内摩擦角随基质吸力的增大而增大,增大幅度约为200%,而含水率的变化规律则相反。
花岗岩残积土应力路径试验研究
陈伟文, 陈志波, 刘胜, 韦毅
2017, 47(12): 11-16. doi: 10.13204/j.gyjz201712003
摘要:
由于常规的三轴剪切试验不能反映实际工程中多种应力路径对土体力学特性的影响,以福州地区花岗岩残积砾质黏性土为研究对象,进行了常规三轴固结排水剪切试验、K0固结排水剪切试验、K0固结侧向减载试验和K0固结侧向减载轴向加载试验等多种室内试验,对不同应力路径条件下土体的抗剪强度、应力与应变的变化情况做出比较分析,总结了花岗岩残积土在复杂应力路径下土体的变形特性及强度特征。研究表明:在不同的土体应力路径情况下,土体所对应的强度参数及变形参数具有明显的差异性,花岗岩残积土在不同的应力路径情况下应力-应变曲线均呈现应变硬化型,在实际工程中,应综合考虑各种工况,以应对土体强度及变形的变化对工程进展的影响。
玄武岩残积土土-水特征曲线试验研究
张浪, 雷学文, 孟庆山, 李勇
2017, 47(12): 17-20. doi: 10.13204/j.gyjz201712004
摘要:
利用非饱和土固结仪测得不同竖向应力及干密度下的玄武岩残积土土-水特征曲线,采用Van Genuchten模型对试验所得的土-水特征曲线进行拟合,比较和分析加压固结后,土体干密度、应力状态的改变对其土-水特征曲线的影响。结果表明:VG模型对所得数据的拟合度较高,适合玄武岩残积土土-水特征曲线的建模;竖向应力越大,土体水分越不容易排出,曲线越平缓,进气值、残余含水率与竖向应力呈正相关,当竖向应力超过400 k Pa时,竖向应力的增加对土-水特征曲线的影响减小;随着干密度的增大,残余含水率增大,土体的持水能力增强;竖向应力对土-水特征曲线的影响主要通过改变土体的干密度来实现,而土体应力状态的改变对土-水特征曲线的影响较小。
干湿循环对土-水特征曲线影响的预测模型
陈勇, 王智炜, 戴明月, 刘梦琴, 邓合玉
2017, 47(12): 21-25. doi: 10.13204/j.gyjz201712005
摘要:
土-水特征曲线在非饱和土的研究中占有重要地位,目前用来预测土-水特征曲线的模型尚有待完善。引用生物学中的Logistic曲线方程,建立了能够较好预测非饱和土的土-水特征曲线的Logistic模型;并以某滑坡土作为试验土样,完成了3次干湿循环过程的土-水特征曲线;然后采用改进的Logistic模型对巴东滑坡土、南阳膨胀土及厦门残积土的试验数据进行拟合分析,发现Logistic模型可以较好地拟合土-水特征曲线,并建立了模型参数与干湿循环次数的关系,从而提出了一种预测模型,可以根据第1次干湿循环试验数据预测多次干湿循环后的土-水特征曲线关系,同时验证了该模型的适用性。
海相软土三轴剪切蠕变特性及模型研究
杨超, 王凯, 舒伟富
2017, 47(12): 26-30. doi: 10.13204/j.gyjz201712006
摘要:
通过对在不同排水条件下的海相软土进行三轴剪切蠕变试验,研究上海海相软土的剪切蠕变特性和计算模型。试验结果表明:不排水时,在低应力水平(小于60%)下试样变形增量差异较小,应力水平达到一定时(大于80%)产生大量瞬时变形和蠕变变形,孔隙水压力经历了瞬时急剧上升后下降、然后再缓慢上升的过程,应力-应变关系为非线性;排水时,各级应力水平下产生的变形增量差别不大,孔隙水压力经历一段时间上升后持续下降,最后趋于稳定,孔隙水压力持续上升时间约10 min,应力-应变关系近似为线性;两种排水条件下的ε-lnt曲线均呈平行曲线。建议应力-应变关系采用幂函数表示、应变-时间关系采用双曲线型函数表示,以建立适用于不同排水条件下的软土蠕变方程。该模型能较好地描述应力水平不超过80%的不排水和排水条件下上海软土的三轴剪切蠕变行为。
风致疲劳荷载作用下桩土界面摩阻力变化的温度效应
赵刚, 李驰
2017, 47(12): 31-34. doi: 10.13204/j.gyjz201712007
摘要:
通过改进的剪切试验系统,测定桩土界面剪切强度与温度的关系以及桩土界面摩擦系数随温度的变化。研究发现:升温过程中,桩土界面的摩擦系数减小。以内蒙古中西部某拟建风电工程为例,对随机风荷载以及作用在桩顶的风致疲劳荷载进行模拟,分析单桩在风致疲劳荷载作用下桩侧阻力随长径比、桩顶位移的变化规律,总结土层温度变化对桩侧摩阻力的影响。结果显示:风致疲劳荷载作用下,桩侧摩阻力增大,且土层温度每升高1℃,桩侧平均侧摩阻力减小约3%。
高温作用后黄砂岩的力学特性研究
郭强, 张强, 张传虎
2017, 47(12): 35-39. doi: 10.13204/j.gyjz201712008
摘要:
对经25~1 000℃作用后的黄砂岩进行常规三轴压缩试验,研究黄砂岩的表观形态和力学特性。研究结果表明:经不同温度作用后,黄砂岩呈不同的颜色,总体上随着温度的升高,颜色会加深。经600℃作用后,受温度影响岩体体积膨胀逐渐明显,体积变化率增大。温度从25℃升到1 000℃的过程中,黄砂岩的密度和弹性模量随温度的上升逐渐降低。围压作用下的黄砂岩,在600℃之前,峰值强度随温度的升高明显呈二次非线性升高,弹性模量下降较小;在600~1 000℃时,峰值强度随温度变化呈二次非线性下降趋势,弹性模量也呈下降趋势,且温度越高,降幅越大。黄砂岩经不同温度作用后,在围压由5 MPa增大到15 MPa时,其最大振铃计数率及累计振铃计数率均发生改变。
杭嘉湖地区近现代粮仓建筑遗产研究
刘抚英, 马叶馨, 王旭彤, 蒋亚静
2017, 47(12): 40-46. doi: 10.13204/j.gyjz201712009
摘要:
首先对杭嘉湖地区近现代粮仓概况进行论述,并从时间、空间、类型、文保等级等四方面界定案例样本的调查范畴,据此筛选案例样本,建立了"杭嘉湖地区近现代粮仓建筑遗产名录";在此基础上,对案例样本的空间分布进行分析。进而,基于该地区近现代粮仓建筑遗产的分类,结合典型案例,分别对房式仓、立筒仓、土圆仓和组合型粮仓的建筑形体特征进行解析。结合案例调研,分析了该地区近现代粮仓建筑遗产保护与再利用的现状。最后,提出杭嘉湖地区近现代粮仓建筑遗产保护与再利用的对策思路。
基于场所精神的徐州市回龙窝历史街区塑造研究
王栋, 许圣奇
2017, 47(12): 47-50. doi: 10.13204/j.gyjz201712010
摘要:
在城市快速发展的过程中,处理好与历史街区的关系是保证城市可持续发展的基础。重塑历史街区,不仅是一种保护,更是为了传承文化精神,提升文化价值。基于建筑现象学的角度,以徐州市回龙窝历史街区更新改造实践为例,分析场所精神在重塑历史街区实践中的作用,为新形势下历史街区更新改造活动提供新的思路。
唐山近现代工业遗产现状调查及保护研究
刘歆, 王昳昀, 邵燕妮
2017, 47(12): 51-56. doi: 10.13204/j.gyjz201712011
摘要:
唐山作为近代中国最早的机器采矿业及铁路运输业等工业文明的起点,工业遗产的发展折射出唐山百余年的近现代工业发展历程,但对于唐山工业遗产的保护和研究目前还存在诸多问题。通过对唐山主要的近现代工业遗产进行详细调查和梳理,基于唐山工业遗产现状,探讨符合唐山实际情况的分级保护体系,提出了针对性的保护建议与策略。
基于城市文脉的工业遗产保护和再生研究
王学勇, 张永超
2017, 47(12): 57-60. doi: 10.13204/j.gyjz201712012
摘要:
随着中国城市化的进一步加快和产业结构的调整,城市中大量工业遗产面临被拆除的危险。工业遗产是城市文明的见证,蕴含着巨大的综合价值,对于延续城市文脉,创建特色城市有着重要作用。通过分析工业遗产的现状以及再利用困境,论证了保护工业遗产对于延续城市文脉的重要性,提出了积极的保护与再生策略,为今后工业遗产的开发再利用提供理论参考。
云南和顺李氏宗祠建筑空间特征研究
王甜, 傅红, 魏久平
2017, 47(12): 61-65. doi: 10.13204/j.gyjz201712013
摘要:
云南省和顺乡作为历史悠久的乡土聚落,自古注重文化发展,建筑形式丰富。其地域建筑特色在宗祠建筑上体现得淋漓尽致,其中尤以花厅空间作为建筑空间的点睛之笔,令人心神向往。通过对位于腾冲和顺境内的李氏宗祠进行详细的调研测绘,对其建筑背景、总体布局、特色空间构成、形态特征以及细部意匠进行梳理分析。
欠发达地区“单位大院”转型下老年人户外空间特征研究
李小云
2017, 47(12): 66-70. doi: 10.13204/j.gyjz201712014
摘要:
随着单位制度解体、老龄化进程加快,"单位大院"逐渐成为单位老年人实现原居安老的重要场所,也是城市应对老龄化社会建设的重要社区空间。以南昌市"江拖"和"洪都"单位大院为例,通过调研发现欠发达地区"单位大院"转型过程中,老年人户外空间存在的现状问题,从转换政府职能,制定相关扶持政策,加强社区居委会、物管公司、单位管理,完善老年人社区参与机制等方面,提出欠发达地区"单位大院"户外空间适老化改善策略。
新型腹板开孔HF2轻钢龙骨复合墙体传热参数数值分析
吴雁冰, 武胜
2017, 47(12): 71-76. doi: 10.13204/j.gyjz201712015
摘要:
以腹板开孔及不开孔HF2轻钢龙骨复合墙体作为研究对象,通过ANSYS数值模拟分析龙骨高度、厚度、闭合区高度比对传热及热桥效应的影响。对HF2轻钢龙骨复合墙体承载力、保温性、耐久性进行简述。同时,对影响墙体传热性能的三个孔洞参数进行分析,包括:孔的长度、孔的宽度、腹板开孔排数。研究结果表明:腹板开孔能够有效地减少HF2轻钢龙骨复合墙体热量损失,降低热桥效应;龙骨高度增大,厚度减小,闭合区高度比减小均能使墙体传热系数减小,以满足保温要求。孔洞长度、开孔排数对墙体传热性能有较大影响,孔洞宽度几乎无影响。
基于桁架-拱模型的钢筋混凝土柱受剪承载力计算
张勤, 仇建磊
2017, 47(12): 77-81. doi: 10.13204/j.gyjz201712016
摘要:
基于桁架-拱模型对钢筋混凝土柱受剪机理进行研究,分析在压弯荷载作用下钢筋混凝土柱受剪承载力组成及其计算方法。分别计算混凝土裂缝间骨料咬合作用、箍筋及拱作用的受剪承载力贡献,同时考虑柱受剪承载力随延性增长而降低的特性,建立基于延性的钢筋混凝土柱受剪承载力计算公式。通过与收集的68根柱剪切破坏试验数据及其他受剪承载力计算模型的比较,验证了所提模型的可靠性和适用性。
灌芯装配式混凝土大板剪力墙抗震性能试验研究
孟凡林, 樊冠磊, 孟祥瑞, 郭靳时
2017, 47(12): 82-88. doi: 10.13204/j.gyjz201712017
摘要:
为了研究灌芯装配式混凝土大板剪力墙的抗震性能,按1∶1比例足尺设计制作了4片剪力墙试件,其中试件SW-1和试件SW-3为两片不同配筋形式的现浇剪力墙构件,试件SW-2和试件SW-4为两片不同配筋及构造形式的灌芯装配式混凝土大板剪力墙构件,试件SW-1和试件SW-2配筋形式相同,试件SW-3和试件SW-4配筋形式相同。试验过程中,构件按照0.2的轴压比施加竖向荷载,并施加水平方向低周反复荷载。试验研究表明:灌芯装配式混凝土大板剪力墙层间位移角满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》的要求,具有较好的耗能能力;灌芯装配式混凝土大板剪力墙灌孔处新、旧混凝土结合较好,没有出现明显的滑移,说明二者可以共同工作;灌芯装配式混凝土大板剪力墙的破坏过程和破坏形态与相同配筋形式的全现浇混凝土剪力墙相似,抗震性能相当。
钢-混凝土空间组合壳体结构静力破坏试验
常玉珍, 冯婷, 程迪焱
2017, 47(12): 89-95. doi: 10.13204/j.gyjz201712018
摘要:
为研究钢-混凝土空间壳体结构在静力荷载下内力响应、破坏过程与失效机理,以球面钢-混凝土组合肋壳为对象,设计并制作整体结构和组合肋网2个缩尺模型,节点施加集中荷载进行结构破坏性试验。加载初期,两个试件变形均很小,整体结构模型中薄壳主要承受薄膜压力,组合肋中为轴压力;随着荷载增大,在组合肋壳加载壳面区域附近出现微小裂缝,组合肋网中加载点附近区域的混凝土与钢肋间出现微开裂。当壳面顶部出现交叉型裂缝,在一个加载点混凝土壳面压碎,下部组合肋节点混凝土部分也被压碎,在加载点附近形成局部塌陷区时,结构发生破坏;组合肋网模型中加载点处出现组合肋节点混凝土压碎,钢肋板出现局部褶皱,与圈梁相交的组合肋中钢肋板与混凝土间出现裂缝。试验结果表明:组合肋壳发生局部强度破坏;组合肋网由于局部杆件失效而发生破坏,试验测得组合肋壳最大承载力约为组合肋网的3倍,两个试件的荷载-位移曲线都表现出较好的延性。
采动区地表变形对输电铁塔抗风性能的影响研究
周景, 马维青, 袁广林, 穆昭玺
2017, 47(12): 96-100. doi: 10.13204/j.gyjz201712019
摘要:
为研究采动区地表变形对输电铁塔的抗风性能的影响,以典型的110 k V输电铁塔为例,建立有限元模型,分析在不同类型地表变形下铁塔在风荷载作用下的破坏特征,获得了铁塔极限风荷载与地表变形的相关关系。研究表明:输电铁塔的抗风极限承载力随着地表水平变形值的增大而减小,且地表变形值越大,抗风极限承载力的减小幅度变化越明显;与垂直于风荷载方向的地表水平变形相比,当地表水平变形的方向与风荷载方向相同时,输电铁塔抗风性能的下降更为明显;地表水平拉伸变形对输电铁塔抗风性能的不利影响比地表水平压缩变形更为明显。单支座的竖向下沉对铁塔抗风性能的不利影响非常显著。
不同构造措施的加气混凝土砌块墙抗震性能比较
吴会阁, 凌沛春, 陈继华
2017, 47(12): 101-105. doi: 10.13204/j.gyjz201712020
摘要:
通过对分别设置构造柱和芯柱的整体、开窗洞、开门洞的三类加气混凝土砌块墙进行拟静力抗震试验,比较两种抗震构造措施对墙体抗震性能的影响。研究在水平荷载作用下各墙体的破坏过程,通过试验得到的滞回曲线,讨论各墙体的抗剪承载力、变形性能和耗能能力等性能指标,并分析了不同构造措施下墙体的抗震性能差异。试验表明,在墙体两端设置构造柱墙体的抗震抗剪承载力高(包括开裂荷载和极限荷载),刚度较大;在墙体两端和洞口两侧均设置芯柱的墙体由于洞口处有芯柱约束,后期承载力下降缓慢,有更好的后期变形能力;在耗能方面两者能力相当。
蒸压加气混凝土板位移延性研究
张国伟, 张品, 陈博珊, 陈鹏
2017, 47(12): 106-110. doi: 10.13204/j.gyjz201712021
摘要:
为研究蒸压加气混凝土(ALC)板的位移延性特征,对6块ALC外墙板和3块屋面板进行四分点加载试验。结合国内外关于混凝土结构与构件位移延性特征的学术成果,分析ALC板材的试验数据,研究ALC板材承载能力的变化规律。研究结果表明ALC板表现出良好的位移延性。根据试验成果,准确反映ALC板材的延性特征的确定方法。
考虑渗流作用的土坡稳定分析Fellenius法和简化Bishop法
杨建民, 张丹蕾, 秦军
2017, 47(12): 111-120. doi: 10.13204/j.gyjz201712022
摘要:
通过对土条进行严格的力平衡分析,论证了土条浸润线下等体积水的重力与外表面水压力的合力为渗透力。由此得出土坡稳定分析中正确考虑渗流作用的方式是:当以水土混合体为研究对象时,应考虑土体周围孔隙水压力而不考虑渗透力;以土骨架为研究对象时,应考虑渗透力而不考虑孔隙水压力;用孔隙水压力分析时须与土体饱和重度相对应,用渗透力分析时须与土体浮重度相对应。将均质各向同性土体的稳定渗流场中流线简化为平行于浸润线的直线簇,分别将水土组合体和土骨架作为研究对象,经严格的力学分析和数学推导,得到渗流作用下经典土坡稳定分析方法中Fellenius法和简化Bishop法的安全系数求解式,对所得的安全系数计算式的对比分析可知,两种方法在本质上是一致的。采用该文方法的实例计算结果与严格条分法的计算结果的对比表明:考虑渗流作用的Fellenius法和简化Bishop法在滑坡分析中是可行的。
考虑渗流影响的基坑水-土压力计算简化方法
豆红强, 王浩, 谢永宁, 吴福宝, 席人双
2017, 47(12): 121-126. doi: 10.13204/j.gyjz201712023
摘要:
现有计算方法在确定基坑支护结构上的水土压力时,大多简单地将支护结构两侧的水压力视为静水压而忽略地下水渗流的影响。针对这一问题,基于稳态渗流理论,以表现为强渗透性的土层为研究对象,采用简化的Laplace方程推导了任意土层任意点深度的孔隙水压分布表达式,结合Rankie土压力理论提出了考虑渗流作用的水土压力计算新方法。通过两个实例的计算结果表明:相较于水土合算和水土分算法,由于地下水渗流作用的影响,作用于支护结构上的主动土压力增大,被动土压力减小。同时主动区的孔隙水压显著下降,被动区孔隙水压有所增大。该方法与采用流网法的计算结果基本一致,且更简便实用。
考虑岩土体力学特性自然劣化规律的双折减系数强度折减法研究
肖瑶, 邓华锋, 李建林, 张吟钗, 王伟, 方景成
2017, 47(12): 127-132. doi: 10.13204/j.gyjz201712024
摘要:
强度折减法为边坡稳定分析提供了较好的思路,在传统的强度折减法中,对边坡岩土体的黏聚力和内摩擦角采用相同的折减系数,但岩土体力学参数在劣化过程中有其自然规律,不一定是同步折减的,也就是说同步折减的思路不一定满足岩土体参数本身的劣化规律。基于此,以黏性土边坡为研究对象,以含水率变化导致其力学参数劣化规律为例,收集整理了大量试验资料,分析得到了含水率变化情况下黏性土的黏聚力和内摩擦角劣化统计规律,并基于此提出了一种考虑岩土体力学参数自然劣化规律的双折减系数强度折减法和综合安全系数计算方法。标准边坡和实例边坡的计算结果表明,所提出的双折减系数强度折减法可以较好地反映边坡的实际安全稳定情况。
核电站海风环境模拟及风致氯离子对其影响的研究
李书进, 许凤荣, 孔凡, 常正非
2017, 47(12): 133-137. doi: 10.13204/j.gyjz201712025
摘要:
采用计算流体动力学模拟广东某核电站海风环境,分析风荷载对其影响,论证该核电站常规岛的安全性。并采用离散相模型对风致氯离子进行数值模拟,分析氯离子的运动轨迹,为该核电站常规岛混凝土进行氯离子含量取样提供指导,分析附着的氯离子对该核电站常规岛的影响,探究核电站常规岛主厂房和安全壳的耐久性。研究表明:该核电站在极限风荷载作用下是安全的;通过对氯离子的含量和结构混凝土的渗透性等取样调查分析,得出在其使用年限100年内安全壳和常规岛主厂房外层钢筋处的氯离子浓度将不超过0.04%,低于钢筋锈蚀的"门槛值"。
轻钢与泡沫混凝土界面滑移性能研究
刘殿忠, 周济民, 侯然
2017, 47(12): 138-142. doi: 10.13204/j.gyjz201712026
摘要:
通过试验对轻钢与泡沫混凝土界面抗剪性能进行研究。在冷弯薄壁C型钢翼缘上加横肋,研究其界面间荷载-滑移关系。共设计6组推出试验,分别考虑翼缘加单肋、双肋以及无肋等情况对荷载-滑移关系的影响,同时对组合构件界面间的滑移机理进行分析。
次轻混凝土与变形钢筋黏结性能试验研究
张燕坤, 李立明, 王亚红
2017, 47(12): 143-147. doi: 10.13204/j.gyjz201712027
摘要:
通过钢筋内贴片黏结滑移试验,测试次轻混凝土中变形钢筋加载端和自由端的相对滑移、应力沿锚固长度的分布规律,进而得到了钢筋黏结应力分布规律,分析不同的轻骨料体积分数和水灰比对变形钢筋与次轻混凝土之间黏结性能的影响。试验结果表明:水灰比越小、轻骨料体积分数越小,混凝土与变形钢筋的黏结强度越大,黏结应力的峰值点随着水灰比和轻骨料体积分数的增大而越靠近自由端;在相同混凝土强度等级条件下,次轻混凝土与变形钢筋的黏结强度要高于普通混凝土10%左右,比轻骨料混凝土低5%~10%。
高强钢筋机械连接接头力学性能的试验研究
李向民, 王玉兰, 高润东, 许清风, 严炜炯, 王卓琳
2017, 47(12): 148-151. doi: 10.13204/j.gyjz201712028
摘要:
应用40Cr合金钢通过制作钢筋套筒,用于500,600 MPa级高强钢筋连接。通过试验研究了接头的单向拉伸性能、高应力反复拉压性能和大变形反复拉压性能。试验结果表明:研发的500,600 MPa级高强钢筋专用连接接头,强度和变形性能均满足JGJ 107—2016《钢筋机械连接技术规程》规定的Ⅰ级接头要求。随着高强钢筋在我国的不断推广,40Cr合金钢套筒的应用前景将十分广阔。
铝合金模板销钉半刚性连接性能研究
庄金平, 邱豪, 崔洪亨, 蔡雪峰, 杨尊煌, 张三鹏
2017, 47(12): 152-156. doi: 10.13204/j.gyjz201712029
摘要:
为研究销钉半刚性连接的方式及销钉间距对模板连接截面的抗弯力学性能的影响,对采用销钉连接的两块铝合金模板进行纯弯试验,试验参数主要考虑销钉个数。试验结果表明:随着连接模板销钉数量增多,抗弯试验破坏逐渐从销钉松动破坏过渡到模板屈曲破坏,模板的挠度也越来越小。通过ABAQUS软件对铝合金模板进行了有限元分析,并采用弹簧单元模拟销钉的连接方式,其结果与试验结果吻合度较好,在误差允许范围内。该试验分析得到的铝合金模板销钉的个数和连接间距可以作为铝合金模板工程应用的参考依据。
现代钢结构
全装配式外套筒-加强式外伸端板组件梁柱连接节点抗弯承载力研究
杨松森, 王燕
2017, 47(12): 157-166. doi: 10.13204/j.gyjz201712030
摘要:
提出全装配式外套筒-加强式外伸端板组件梁柱新型连接节点,通过理论分析、试验研究和有限元分析,确定了节点受力计算模型,推导出节点抗弯承载力理论计算式,并与有限元模拟值和试验结果进行比较,三者吻合较好,证明其具有合理性和良好的适用性。所提出的节点抗弯承载力计算方法可为该类节点的设计和计算提供理论工具。试验研究与有限元分析还表明,装配式外套筒-加强式外伸端板组件梁柱连接节点的屈服机制为:外套筒和柱壁内凹受压屈曲、外伸端板压屈、节点屈服;梁柱连接节点具有良好的耗能能力,增大外套筒厚度,节点屈服荷载增加,耗能能力提高。
圆钢管-板相贯节点在板轴力作用下的传力研究
赵必大, 谢寒, 沈霄菡, 段胜春
2017, 47(12): 167-173. doi: 10.13204/j.gyjz201712031
摘要:
通过实体单元有限元计算获得T形、十字形圆钢管-板节点从鞍点到冠点的应力分布曲线,研究板轴力作用下管与板间的传力特性。根据有限元计算结果分析了主管直径、主管径厚比、板宽与主管直径比(宽径比)、板厚度与管壁厚之比(厚度比)、板平面与管平面的夹角(板管夹角)对弹性受力状态下的T形节点相贯线附近的应力分布、内力分布的影响,对比分析了T形与十字形节点的应力分布曲线、弹性状态与极限状态的内力分布。研究结果表明:径厚比对应力分布曲线及内力分布的影响较大,而厚度比的影响较小,十字形节点比T形节点进一步加剧了内力向鞍点附近集中,极限承载状态时,节点鞍点区承担板传来总内力的约60%、近鞍区承担总内力的约20%。
基于有限条法的带约束拉杆方形钢管混凝土柱局部屈曲模型
龙跃凌, 盘创汉, 范文浩
2017, 47(12): 174-180. doi: 10.13204/j.gyjz201712032
摘要:
现有的带约束拉杆方形钢管混凝土柱钢板局部屈曲模型仅能考虑拉杆的纵向间距对其局部屈曲性能的影响,具有一定的局限性。针对带约束拉杆方形钢管混凝土轴压柱钢板的局部屈曲特性,通过界定约束拉杆的影响区域,基于有限条法建立了带约束拉杆方形钢管混凝土轴压柱局部屈曲的全新模型。利用已有试验结果对所提模型的计算结果进行验证,并与现有模型的计算结果进行比较。与现有模型相比,所提模型的计算结果能反映约束拉杆的水平间距、纵向间距以及直径对带约束拉杆方形钢管混凝土柱临界局部屈曲应力的影响,且计算结果与试验结果整体上更为接近。应用所提出的模型,研究约束拉杆的水平间距、纵向间距及拉杆直径对带约束拉杆方形钢管混凝土轴压柱钢管临界局部屈曲强度的影响。结果表明,拉杆纵向间距对临界局部屈曲强度影响最为显著,水平间距次之,而拉杆直径的影响最小。最后讨论了不同约束拉杆间距和直径下钢板宽厚比的合理限值,供工程设计参考。
鉴定·加固·改造
钢梁预应力碳纤维板新型张拉锚具的设计和数值分析
万世成, 黄侨
2017, 47(12): 181-184. doi: 10.13204/j.gyjz201712033
摘要:
基于现有纤维复合材料加固技术,对目前预应力碳纤维板锚具的技术特点和适用性予以分析。通过概念设计,提出了一套针对钢梁及钢-混凝土组合梁加固的预应力碳纤维板张拉-锚固装置的整体结构及工作原理,通过详细设计计算,研究锚固体系各个部件的构造和功能。结合三维实体模型和有限元数值分析,给出了锚具的空间应力和变形情况,检验锚具在碳纤维板张拉至破坏下的强度和稳定性。最后对该套锚固体系的优点和张拉工艺作了阐述。
发电机组振动对基础与主厂房安全影响的综合评估研究
王承佑, 周颖, 龚顺明
2017, 47(12): 185-191. doi: 10.13204/j.gyjz201712034
摘要:
为了评估燃气轮机发电机组引起的振动对基础和主厂房结构安全的影响,提出了采用振动测试技术与房屋结构检测技术相结合的方法对基础和主厂房安全性进行综合评估研究。对上海市某热电厂燃气发电机组振动引发的基础和钢结构厂房振动进行了监测,采用傅里叶变换对发电机和周边环境的振动频谱特性及传递规律等进行了分析,并总结其传递规律;结合结构检测方法对基础和厂房结构完损性和损坏趋势进行评估,评定安全等级并给出处理意见。
工程实录
无锡太湖国际科技园金融服务区的绿色设计
郝靖欣, 李苗, 许刚, 杨树敏
2017, 47(12): 192-196. doi: 10.13204/j.gyjz201712035
摘要:
随着全球对环境问题的关注,"可持续"逐步从概念转向实践,越来越多的绿色建筑技术在建筑工程实践项目中得以应用。通过对新一轮城市发展逐步盛行的中央商务区(CBD)建筑群的高能耗原因的分析,总结绿色技术推广应用中在设计、施工、管理等各个阶段的问题。结合无锡新区CBD实践项目,提出应用太阳能、节水、表皮遮阳、景观绿化等技术,从建筑设计艺术与技术相结合的角度对CBD建筑群中单体建筑中的绿色技术应用的途径和成效进行了研究。
局部设置温度伸缩缝方案的对比分析及工程应用
刘卉, 刘虹, 杨昕天
2017, 47(12): 197-200. doi: 10.13204/j.gyjz201712036
摘要:
通过探讨混凝土框架结构局部伸缩缝设置的可行性及其设置位置,提出设置局部伸缩缝的3种方案。针对这3种方案分别进行了整体框架和局部模型的有限元分析,分别在恒荷载+活荷载、地震作用、屋面板50℃升温作用三种工况联合作用下对每种方案的两种模型进行内力对比,得出最优方案。并应用于某厂房办公楼的设计,给出办公楼框架部分初始方案。