登录
注册
E-alert
登录
注册
E-alert
2020年 第50卷 第2期
显示方式:
2020, 50(2): 1-9,23.
doi: 10.13204/j.gyjz202002001
摘要:
不锈钢芯板结构是一种新型的装配式结构体系。为研究不锈钢芯板结构芯管的平压性能，通过对12组合计212根构件不锈钢芯板结构芯管试件的平压试验，得到了不锈钢芯板结构芯管平压强度和平压模量；然后采用有限元分析来模拟试验过程。有限元计算结果与试验结果的对比表明：两者吻合良好，验证了有限元模型的可靠性；而后对芯管的平压性能进行数值分析。试验和理论结果表明：不锈钢芯板结构芯管在平压作用下的受力过程可以分为三个阶段：弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段；芯管破坏的本质是芯管端部发生局部屈曲破坏；最后给出了此种不锈钢芯板结构芯管平压强度设计值的理论计算式。
不锈钢芯板结构是一种新型的装配式结构体系。为研究不锈钢芯板结构芯管的平压性能，通过对12组合计212根构件不锈钢芯板结构芯管试件的平压试验，得到了不锈钢芯板结构芯管平压强度和平压模量；然后采用有限元分析来模拟试验过程。有限元计算结果与试验结果的对比表明：两者吻合良好，验证了有限元模型的可靠性；而后对芯管的平压性能进行数值分析。试验和理论结果表明：不锈钢芯板结构芯管在平压作用下的受力过程可以分为三个阶段：弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段；芯管破坏的本质是芯管端部发生局部屈曲破坏；最后给出了此种不锈钢芯板结构芯管平压强度设计值的理论计算式。
2020, 50(2): 10-16.
doi: 10.13204/j.gyjz202002002
摘要:
为研究不锈钢芯板结构芯管的剪切性能，对多组不锈钢芯板试件开展试验和有限元模拟，并对两者的结果进行对比。在验证有限元模型可靠性的基础上，对芯管的剪切受力过程和破坏机理进行模拟分析。研究表明：不锈钢芯板结构芯管在剪切作用下的受力过程可以分为三个阶段——弹性阶段、弹塑性阶段和塑性破坏阶段，芯管破坏的本质是芯管端部受弯导致受压区发生局部屈曲破坏。
为研究不锈钢芯板结构芯管的剪切性能，对多组不锈钢芯板试件开展试验和有限元模拟，并对两者的结果进行对比。在验证有限元模型可靠性的基础上，对芯管的剪切受力过程和破坏机理进行模拟分析。研究表明：不锈钢芯板结构芯管在剪切作用下的受力过程可以分为三个阶段——弹性阶段、弹塑性阶段和塑性破坏阶段，芯管破坏的本质是芯管端部受弯导致受压区发生局部屈曲破坏。
2020, 50(2): 17-23.
doi: 10.13204/j.gyjz202002003
摘要:
通过对不锈钢芯板夹层结构的侧压性能的试验研究和理论分析，着重讨论面板厚度、芯管厚度及间距对不锈钢芯板结构侧压性能的影响。研究表明：按照不同参数设计的试件主要存在局部皱折失稳、整体屈曲失稳、局部屈曲失稳三种破坏形式，并分别与芯管纵向间距、芯层剪切模量、芯层平压模量有关。发生前两种破坏时；试件极限位移和面板极限应力小，延性差；而发生局部屈曲失稳时，试件极限位移和面板极限应力大、延性好。为避免结构侧压时发生局部皱折失稳和整体屈曲失稳，在设计中宜通过缩小芯管的纵向间距以增加芯层剪切模量。
通过对不锈钢芯板夹层结构的侧压性能的试验研究和理论分析，着重讨论面板厚度、芯管厚度及间距对不锈钢芯板结构侧压性能的影响。研究表明：按照不同参数设计的试件主要存在局部皱折失稳、整体屈曲失稳、局部屈曲失稳三种破坏形式，并分别与芯管纵向间距、芯层剪切模量、芯层平压模量有关。发生前两种破坏时；试件极限位移和面板极限应力小，延性差；而发生局部屈曲失稳时，试件极限位移和面板极限应力大、延性好。为避免结构侧压时发生局部皱折失稳和整体屈曲失稳，在设计中宜通过缩小芯管的纵向间距以增加芯层剪切模量。
2020, 50(2): 24-33,58.
doi: 10.13204/j.gyjz202002004
摘要:
不锈钢芯板结构是一种类似于蜂窝板的新型建筑结构体系，这种结构是由上、下面板以及面板之间以一定间距排布的薄壁圆管通过铜钎焊焊接而成。采用试验、有限元分析和理论分析三种方法对不锈钢芯板四边简支单向板的挠度进行研究。理论分析以虚功原理为基础，通过对不锈钢芯板进行力学模型的简化，推导出了不锈钢芯板四边简支单向板在跨中承受集中荷载时的跨中挠度计算式。通过试验结果，对挠度计算式进行了验证。最后，分析了不同参数对于不锈钢芯板四边简支单向板挠度的影响。研究结果表明：基于虚功原理推导出的挠度计算式可以较精确计算出不锈钢芯板四边简支单向板的跨中挠度，此外，芯管的外径、纵向间距和面板的厚度对跨中挠度的影响较大。
不锈钢芯板结构是一种类似于蜂窝板的新型建筑结构体系，这种结构是由上、下面板以及面板之间以一定间距排布的薄壁圆管通过铜钎焊焊接而成。采用试验、有限元分析和理论分析三种方法对不锈钢芯板四边简支单向板的挠度进行研究。理论分析以虚功原理为基础，通过对不锈钢芯板进行力学模型的简化，推导出了不锈钢芯板四边简支单向板在跨中承受集中荷载时的跨中挠度计算式。通过试验结果，对挠度计算式进行了验证。最后，分析了不同参数对于不锈钢芯板四边简支单向板挠度的影响。研究结果表明：基于虚功原理推导出的挠度计算式可以较精确计算出不锈钢芯板四边简支单向板的跨中挠度，此外，芯管的外径、纵向间距和面板的厚度对跨中挠度的影响较大。
2020, 50(2): 34-39.
doi: 10.13204/j.gyjz202002005
摘要:
为探究新型不锈钢芯板三点弯曲力学性能，通过ABAQUS有限元软件进行数值模拟，研究不锈钢芯板的破坏形式及弯曲性能的影响因素。结果表明：不锈钢芯板在三点荷载作用下的弯曲曲线可分为弹性、弹塑性和破坏三个阶段；不锈钢芯板的主要失效模式可分为芯管端部剪切破坏、整体弯曲破坏和面板剪切破坏；板的三点弯曲极限承载力受面板厚度、芯管壁厚和芯管直径等因素影响。
为探究新型不锈钢芯板三点弯曲力学性能，通过ABAQUS有限元软件进行数值模拟，研究不锈钢芯板的破坏形式及弯曲性能的影响因素。结果表明：不锈钢芯板在三点荷载作用下的弯曲曲线可分为弹性、弹塑性和破坏三个阶段；不锈钢芯板的主要失效模式可分为芯管端部剪切破坏、整体弯曲破坏和面板剪切破坏；板的三点弯曲极限承载力受面板厚度、芯管壁厚和芯管直径等因素影响。
2020, 50(2): 40-44,50.
doi: 10.13204/j.gyjz202002006
摘要:
不锈钢芯板结构L形柱是充分利用夹层结构和不锈钢的优点提出的一种新型异形柱结构形式。为研究不同面板厚度、芯管厚度以及芯管间距对不锈钢夹层结构L形柱稳定承载力的影响，分析其破坏形态和屈曲模式，利用有限元软件ABAQUS建立有限元分析模型并对其做轴压荷载下的模拟，分别进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析，通过对单一参数变化条件下柱的屈曲模式、变形以及荷载-位移曲线等方面的分析，全面研究这种新型L形柱轴压构件的性能。研究表明：该L形柱的屈曲模式表现为弯曲屈曲，其破坏形态为局部屈曲破坏，随着面板厚度的增加，芯管对面板的约束越来越弱，对其稳定承载力的贡献越来越小，同时发现芯管厚度和芯管间距对其稳定承载力的影响很大。
不锈钢芯板结构L形柱是充分利用夹层结构和不锈钢的优点提出的一种新型异形柱结构形式。为研究不同面板厚度、芯管厚度以及芯管间距对不锈钢夹层结构L形柱稳定承载力的影响，分析其破坏形态和屈曲模式，利用有限元软件ABAQUS建立有限元分析模型并对其做轴压荷载下的模拟，分别进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析，通过对单一参数变化条件下柱的屈曲模式、变形以及荷载-位移曲线等方面的分析，全面研究这种新型L形柱轴压构件的性能。研究表明：该L形柱的屈曲模式表现为弯曲屈曲，其破坏形态为局部屈曲破坏，随着面板厚度的增加，芯管对面板的约束越来越弱，对其稳定承载力的贡献越来越小，同时发现芯管厚度和芯管间距对其稳定承载力的影响很大。
2020, 50(2): 45-50.
doi: 10.13204/j.gyjz202002007
摘要:
为探究不锈钢芯板结构作为柱或梁的可行性，研究肢长、面板厚度和芯管壁厚对不锈钢芯板T形柱在轴压作用下稳定性的影响，结合已经完成的不锈钢芯板结构侧压试验，通过有限元计算软件ABAQUS对不锈钢芯板T形柱的轴压性能进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析。研究表明：T形柱的屈曲模式表现为面板局部屈曲；肢长对稳定承载力有很大影响；随着面板厚度的增大，芯管对面板的约束越来越弱，对其稳定承载力的贡献越来越小；芯管能给面板提供支撑，但芯管壁厚到达一定程度后，厚度的增加对稳定承载力的提升作用不大。
为探究不锈钢芯板结构作为柱或梁的可行性，研究肢长、面板厚度和芯管壁厚对不锈钢芯板T形柱在轴压作用下稳定性的影响，结合已经完成的不锈钢芯板结构侧压试验，通过有限元计算软件ABAQUS对不锈钢芯板T形柱的轴压性能进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析。研究表明：T形柱的屈曲模式表现为面板局部屈曲；肢长对稳定承载力有很大影响；随着面板厚度的增大，芯管对面板的约束越来越弱，对其稳定承载力的贡献越来越小；芯管能给面板提供支撑，但芯管壁厚到达一定程度后，厚度的增加对稳定承载力的提升作用不大。
2020, 50(2): 51-58.
doi: 10.13204/j.gyjz202002008
摘要:
不锈钢芯板一字形墙是由两块不锈钢面板和正交均匀排布的不锈钢芯管组成的一字形截面构件，芯管与面板的连接采用铜钎焊焊接。主要研究不锈钢芯板一字形墙轴心受压时的承载能力，提出了其轴压承载力的计算公式。首先，进行了有限元特征值屈曲分析，得到了计算一字形墙弹性屈曲荷载及相应的正则化高宽比λn的算式；通过非线性有限元分析，对面板厚度、高宽比、芯管外径、芯管壁厚以及芯管分布间距等参数变化对不锈钢芯板一字形墙轴压承载力的影响进行分析，得到了轴心受压稳定系数φ，以及进行稳定设计的φ-λn曲线；设计了3组不锈钢芯板一字形墙试件，并对其轴压承载力进行了试验研究。试验结果、有限元分析结果和计算结果吻合较好，验证了不锈钢芯板一字形墙轴压承载力计算式的安全性。
不锈钢芯板一字形墙是由两块不锈钢面板和正交均匀排布的不锈钢芯管组成的一字形截面构件，芯管与面板的连接采用铜钎焊焊接。主要研究不锈钢芯板一字形墙轴心受压时的承载能力，提出了其轴压承载力的计算公式。首先，进行了有限元特征值屈曲分析，得到了计算一字形墙弹性屈曲荷载及相应的正则化高宽比λn的算式；通过非线性有限元分析，对面板厚度、高宽比、芯管外径、芯管壁厚以及芯管分布间距等参数变化对不锈钢芯板一字形墙轴压承载力的影响进行分析，得到了轴心受压稳定系数φ，以及进行稳定设计的φ-λn曲线；设计了3组不锈钢芯板一字形墙试件，并对其轴压承载力进行了试验研究。试验结果、有限元分析结果和计算结果吻合较好，验证了不锈钢芯板一字形墙轴压承载力计算式的安全性。
2020, 50(2): 59-68.
doi: 10.13204/j.gyjz202002009
摘要:
不锈钢芯板一字形墙是由两片不锈钢面板及正交均匀排列的不锈钢芯管组成，芯管与面板之间的连接采用铜钎焊焊接。为研究不锈钢芯板一字形墙的压弯稳定性能，首先，进行了有限元特征值屈曲分析，得到了计算一字形墙弹性屈曲荷载及相应的正则化高宽比λn的计算式；通过有限元非线性分析，研究其受力过程和破坏机理，分析了高宽比、面板厚度、芯管外径、芯管壁厚以及芯管分布间距等参数变化对不锈钢芯板一字形墙压弯稳定承载力的影响，得到了轴心受压稳定系数φN与纯弯稳定系数φM，以及进行稳定设计的φN、φM-λn曲线；建立在可靠的有限元建立方法上，设计了3组不锈钢芯板一字形墙有限元模型，并对其压弯稳定承载力进行了有限元模拟研究。结果表明，计算式计算的构件承载力偏于安全。
不锈钢芯板一字形墙是由两片不锈钢面板及正交均匀排列的不锈钢芯管组成，芯管与面板之间的连接采用铜钎焊焊接。为研究不锈钢芯板一字形墙的压弯稳定性能，首先，进行了有限元特征值屈曲分析，得到了计算一字形墙弹性屈曲荷载及相应的正则化高宽比λn的计算式；通过有限元非线性分析，研究其受力过程和破坏机理，分析了高宽比、面板厚度、芯管外径、芯管壁厚以及芯管分布间距等参数变化对不锈钢芯板一字形墙压弯稳定承载力的影响，得到了轴心受压稳定系数φN与纯弯稳定系数φM，以及进行稳定设计的φN、φM-λn曲线；建立在可靠的有限元建立方法上，设计了3组不锈钢芯板一字形墙有限元模型，并对其压弯稳定承载力进行了有限元模拟研究。结果表明，计算式计算的构件承载力偏于安全。
2020, 50(2): 69-75,88.
doi: 10.13204/j.gyjz202002010
摘要:
城乡绿地系统有机更新是城市有机更新的重要环节。基于自组织理论的时空演化研究能够提取、揭示城乡绿地系统有机更新首先要明晰的"内在秩序和发展规律"，并引导空间干预的实施方向及策略。在自组织概念内涵阐释的基础上，明晰自组织时空演化的研究脉络，解读城乡绿地系统作为自组织系统的复杂性。通过剖析城乡绿地系统自创生与维持、自扩张及自进化的自组织时空演化表现，阐明其自组织时空演化机理包括竞争与协同的动力机制、序参量作为支配因素、耗散结构的时空序态、绿地吸引子的空间集聚等关键点，并基于演化机理点明空间干预要顺应并促动这些关键点，从而达到主观规划决策和客观自组织规律的协调统一，促进城乡绿地系统时空演化的螺旋式上升进程。
城乡绿地系统有机更新是城市有机更新的重要环节。基于自组织理论的时空演化研究能够提取、揭示城乡绿地系统有机更新首先要明晰的"内在秩序和发展规律"，并引导空间干预的实施方向及策略。在自组织概念内涵阐释的基础上，明晰自组织时空演化的研究脉络，解读城乡绿地系统作为自组织系统的复杂性。通过剖析城乡绿地系统自创生与维持、自扩张及自进化的自组织时空演化表现，阐明其自组织时空演化机理包括竞争与协同的动力机制、序参量作为支配因素、耗散结构的时空序态、绿地吸引子的空间集聚等关键点，并基于演化机理点明空间干预要顺应并促动这些关键点，从而达到主观规划决策和客观自组织规律的协调统一，促进城乡绿地系统时空演化的螺旋式上升进程。
2020, 50(2): 76-81.
doi: 10.13204/j.gyjz202002011
摘要:
小街区"构成低碳生态城市的街区空间形态。在介绍小街区理念来源的基础上，对小街区适应低碳城市建设的路网特征、街区尺度和公共交通形态进行分析，结合岭南山水的地域特征，以小街区作为空间架构基础，阐述广州南沙亭角地区城市设计方案，着重介绍了开敞空间、山水景观、交通系统等几方面特色。
小街区"构成低碳生态城市的街区空间形态。在介绍小街区理念来源的基础上，对小街区适应低碳城市建设的路网特征、街区尺度和公共交通形态进行分析，结合岭南山水的地域特征，以小街区作为空间架构基础，阐述广州南沙亭角地区城市设计方案，着重介绍了开敞空间、山水景观、交通系统等几方面特色。
2020, 50(2): 89-97.
doi: 10.13204/j.gyjz202002013
摘要:
以西安纺织城工业社区为例探讨在空间环境微小干预下社区养老环境中的服务设施创新设计。首先根据现状矛盾探索工业社区养老环境的空间规划模式，寻求可行性发展战略。其次通过自下而上的微小干预，提出节点干预策略使居民产生地域环境认同。最后通过整体设计节点干预体系化和多样化，实现环境的空间活化。为此，构建一个基于地域独有工业文化价值的社区服务体系。地域工业文化与工业社区养老设施更新双赢的局面取决于其互补、联动关系，以地域独有价值的文化遗存为符号，通过元素的遴选和体系化设计，对工业社区群体居民的集体记忆营造、地域文化认同、民族文化自信具有积极的推进作用。
以西安纺织城工业社区为例探讨在空间环境微小干预下社区养老环境中的服务设施创新设计。首先根据现状矛盾探索工业社区养老环境的空间规划模式，寻求可行性发展战略。其次通过自下而上的微小干预，提出节点干预策略使居民产生地域环境认同。最后通过整体设计节点干预体系化和多样化，实现环境的空间活化。为此，构建一个基于地域独有工业文化价值的社区服务体系。地域工业文化与工业社区养老设施更新双赢的局面取决于其互补、联动关系，以地域独有价值的文化遗存为符号，通过元素的遴选和体系化设计，对工业社区群体居民的集体记忆营造、地域文化认同、民族文化自信具有积极的推进作用。
2020, 50(2): 104-108,112.
doi: 10.13204/j.gyjz202002015
摘要:
为研究碳纤维增强复合材料（CFRP）粘贴框架柱对混凝土框架结构抗震性能产生的影响，选取某工程对加固前后的结构分别进行水平推覆分析。依据我国《混凝土结构加固设计规范》对一个既有八层框架结构设计两种CFRP加固方案，一种是对结构局部抗震加固（方案1），另一种是整体抗震加固（方案2）。利用有限元分析软件建立普通框架结构和两种不同加固方案下的结构模型，对三者分别进行模态分析及pushover分析，从结构刚度变化和位移响应等方面进行研究，评价结构加固前后的抗震性能，研究发现：加固后结构自振频率增大，表明CFRP对结构刚度有一定增强，但前三阶主振型频率增大不足5%；相同变形时方案1结构的基底剪力较初始结构增加24.5%，方案2的基底剪力增加30.4%，表明结构经CFRP加固后可承受更大的变形，因此延性有较大的提高。各楼层位移和层间位移角表现出减小的趋势，方案1最大层间位移角较加固前减小了3.8%，方案2最大层间位移角减小20%。分析表明：采用CFRP加固混凝土框架结构能有效改善结构的抗震性能，且核心表现在结构延性的提升；为了确保结构安全，应对结构进行整体抗震加固。
为研究碳纤维增强复合材料（CFRP）粘贴框架柱对混凝土框架结构抗震性能产生的影响，选取某工程对加固前后的结构分别进行水平推覆分析。依据我国《混凝土结构加固设计规范》对一个既有八层框架结构设计两种CFRP加固方案，一种是对结构局部抗震加固（方案1），另一种是整体抗震加固（方案2）。利用有限元分析软件建立普通框架结构和两种不同加固方案下的结构模型，对三者分别进行模态分析及pushover分析，从结构刚度变化和位移响应等方面进行研究，评价结构加固前后的抗震性能，研究发现：加固后结构自振频率增大，表明CFRP对结构刚度有一定增强，但前三阶主振型频率增大不足5%；相同变形时方案1结构的基底剪力较初始结构增加24.5%，方案2的基底剪力增加30.4%，表明结构经CFRP加固后可承受更大的变形，因此延性有较大的提高。各楼层位移和层间位移角表现出减小的趋势，方案1最大层间位移角较加固前减小了3.8%，方案2最大层间位移角减小20%。分析表明：采用CFRP加固混凝土框架结构能有效改善结构的抗震性能，且核心表现在结构延性的提升；为了确保结构安全，应对结构进行整体抗震加固。
2020, 50(2): 109-112.
doi: 10.13204/j.gyjz202002016
摘要:
通过研究玄武岩纤维长度分别为3，6，12，20，35 mm，纤维质量掺入量分别为0，0.1%，0.3%，0.5%和0.7%的条件下，养护龄期分别为7，14，28 d的纤维水泥土无侧限抗压强度，分析了纤维掺量、纤维长度及养护龄期对玄武岩纤维水泥加固河床淤泥土的力学性质的影响。试验结果表明：玄武岩纤维能有效提高水泥土抵抗变形的能力；纤维水泥土的无侧限抗压强度随着养护龄期的增加而提高；同一纤维长度条件下，随着纤维掺量的增加，纤维水泥土的无侧限抗压强度提高，但在同一纤维掺量的条件下，纤维水泥土的无侧限抗压强度随纤维长度的变化不明显。
通过研究玄武岩纤维长度分别为3，6，12，20，35 mm，纤维质量掺入量分别为0，0.1%，0.3%，0.5%和0.7%的条件下，养护龄期分别为7，14，28 d的纤维水泥土无侧限抗压强度，分析了纤维掺量、纤维长度及养护龄期对玄武岩纤维水泥加固河床淤泥土的力学性质的影响。试验结果表明：玄武岩纤维能有效提高水泥土抵抗变形的能力；纤维水泥土的无侧限抗压强度随着养护龄期的增加而提高；同一纤维长度条件下，随着纤维掺量的增加，纤维水泥土的无侧限抗压强度提高，但在同一纤维掺量的条件下，纤维水泥土的无侧限抗压强度随纤维长度的变化不明显。
2020, 50(2): 113-118,149.
doi: 10.13204/j.gyjz202002017
摘要:
为探讨轻骨料混凝土强度指标与耐久性能指标的影响因素相互关系，以全轻混凝土为基准，通过单掺石灰石粉和短切玄武岩纤维的方法，以及通过适量取代陶砂、陶粒的方法，形成相应的砂轻、石轻和混轻混凝土及其对应的自密实混凝土，并进行抗压强度试验和碳化、氯离子渗透和硫酸盐侵蚀试验。结果表明：不同轻骨料混凝土的耐久性能指标与混凝土种类和强度等级密切相关，但强度与耐久性能指标不同步，其中，石灰石粉、纤维和普通骨料均能有效提高混凝土的抗碳化性能，并以自密实混凝土为更好；同时，改进的普通混凝土碳化预测模型适于轻骨料混凝土；28 d龄期试件的电荷通过量表现出极大差异性，56 d龄期试件的电荷通过量接近，大幅度降低，并以纤维和砂轻自密实混凝土的抗氯离子性能为最好；在相同干湿循环次数条件下，不同混凝土抗压强度损失率和耐蚀系数均分别相近并具有同步性和强相关性，只有自密实混凝土随干湿循环次数增大呈先提高后降低的变化趋势。
为探讨轻骨料混凝土强度指标与耐久性能指标的影响因素相互关系，以全轻混凝土为基准，通过单掺石灰石粉和短切玄武岩纤维的方法，以及通过适量取代陶砂、陶粒的方法，形成相应的砂轻、石轻和混轻混凝土及其对应的自密实混凝土，并进行抗压强度试验和碳化、氯离子渗透和硫酸盐侵蚀试验。结果表明：不同轻骨料混凝土的耐久性能指标与混凝土种类和强度等级密切相关，但强度与耐久性能指标不同步，其中，石灰石粉、纤维和普通骨料均能有效提高混凝土的抗碳化性能，并以自密实混凝土为更好；同时，改进的普通混凝土碳化预测模型适于轻骨料混凝土；28 d龄期试件的电荷通过量表现出极大差异性，56 d龄期试件的电荷通过量接近，大幅度降低，并以纤维和砂轻自密实混凝土的抗氯离子性能为最好；在相同干湿循环次数条件下，不同混凝土抗压强度损失率和耐蚀系数均分别相近并具有同步性和强相关性，只有自密实混凝土随干湿循环次数增大呈先提高后降低的变化趋势。
2020, 50(2): 119-123.
doi: 10.13204/j.gyjz202002018
摘要:
针对大掺量粉煤灰胶凝体系早期强度较低的缺点，研究了纳米黏土掺量（0.6%~1.0%）、水胶比（0.4、0.45和0.5）及粉煤灰掺量（50%~70%）对大掺量粉煤灰胶凝体系的流动度、抗压强度及抗折强度的影响规律。结果表明：粉煤灰胶凝体系的粉煤灰量越多，体系的流动性越高，抗压强度和抗折强度越低；纳米黏土的掺入导致大掺量粉煤灰胶凝体系的流动度降低，且掺量越大，流动度越低，下降幅度在13.0%~29.6%；纳米黏土的掺入可以明显提高大掺量粉煤灰胶凝体系的28 d抗压强度，提升幅度在37.5%~49.5%，且对于60%粉煤灰掺量的体系来说，最佳纳米黏土掺量为0.6%；纳米黏土也提高了大掺量粉煤灰胶凝体系的抗折强度，提升幅度在15%~20%。
针对大掺量粉煤灰胶凝体系早期强度较低的缺点，研究了纳米黏土掺量（0.6%~1.0%）、水胶比（0.4、0.45和0.5）及粉煤灰掺量（50%~70%）对大掺量粉煤灰胶凝体系的流动度、抗压强度及抗折强度的影响规律。结果表明：粉煤灰胶凝体系的粉煤灰量越多，体系的流动性越高，抗压强度和抗折强度越低；纳米黏土的掺入导致大掺量粉煤灰胶凝体系的流动度降低，且掺量越大，流动度越低，下降幅度在13.0%~29.6%；纳米黏土的掺入可以明显提高大掺量粉煤灰胶凝体系的28 d抗压强度，提升幅度在37.5%~49.5%，且对于60%粉煤灰掺量的体系来说，最佳纳米黏土掺量为0.6%；纳米黏土也提高了大掺量粉煤灰胶凝体系的抗折强度，提升幅度在15%~20%。
2020, 50(2): 124-129.
doi: 10.13204/j.gyjz202002019
摘要:
针对槽式预埋件在工业化建设工程中的应用现状，阐明了安装性能对于工程质量影响的问题，通过试验，对安装扭矩和反力关系、安装扭矩和混凝土基材最小边距与厚度的关系、平行剪力的影响因素进行了定量分析，采用统计方法处理试验结果，给出了改善槽式预埋件预锚固系统性能的建议，有助于槽式预埋件在工业化建设工程中更合理的应用。
针对槽式预埋件在工业化建设工程中的应用现状，阐明了安装性能对于工程质量影响的问题，通过试验，对安装扭矩和反力关系、安装扭矩和混凝土基材最小边距与厚度的关系、平行剪力的影响因素进行了定量分析，采用统计方法处理试验结果，给出了改善槽式预埋件预锚固系统性能的建议，有助于槽式预埋件在工业化建设工程中更合理的应用。
2020, 50(2): 130-136.
doi: 10.13204/j.gyjz202002020
摘要:
雷达天线罩一方面为雷达提供独立、封闭的空间，保障雷达的安全运行，另一方面为天线提供"透明"的发射和接收电磁窗口，确保雷达正常、可靠工作，因此天线罩的力学性能研究对天线罩本身的安全以及其内部雷达设备的安全具有十分重要的意义。分块金属桁架天线罩是典型的单层网壳结构，基于有限元仿真计算（FEA）介绍柔性蒙皮分块金属桁架天线罩的力学性能分析流程，并以某28.5 m金属桁架天线罩为例，进行了找形、静力学、动力学和稳定性分析，在此基础上，开展柔性蒙皮效应对天线罩力学性能影响的试验研究。分析结果表明，该天线罩在最严苛荷载条件下能够满足结构强度的要求，设计安全可靠，同时试验结果显示，天线罩的蒙皮效应明显，能显著提升天线罩的整体承载能力，进一步提高了天线罩的结构安全性。
雷达天线罩一方面为雷达提供独立、封闭的空间，保障雷达的安全运行，另一方面为天线提供"透明"的发射和接收电磁窗口，确保雷达正常、可靠工作，因此天线罩的力学性能研究对天线罩本身的安全以及其内部雷达设备的安全具有十分重要的意义。分块金属桁架天线罩是典型的单层网壳结构，基于有限元仿真计算（FEA）介绍柔性蒙皮分块金属桁架天线罩的力学性能分析流程，并以某28.5 m金属桁架天线罩为例，进行了找形、静力学、动力学和稳定性分析，在此基础上，开展柔性蒙皮效应对天线罩力学性能影响的试验研究。分析结果表明，该天线罩在最严苛荷载条件下能够满足结构强度的要求，设计安全可靠，同时试验结果显示，天线罩的蒙皮效应明显，能显著提升天线罩的整体承载能力，进一步提高了天线罩的结构安全性。
2020, 50(2): 137-142,157.
doi: 10.13204/j.gyjz202002021
摘要:
随着科学技术的不断发展，通过拓扑优化结合三维打印、激光切割等工具实现的智能建造，可以大幅度提高材料和结构的性能水平。为此，设计了一种由内凹六边形单元重复交叉排列组成的负泊松比形式钢板，控制内凹六边形的纵向高度和横向厚度为定值，在刚度满足轴向力和截面积的前提下增加其能耗，并基于响应曲面法，通过控制不同的参数进行优化，实现能量最大化，在此基础上完成整个负泊松比结构的优化设计。试验表明，能量最大的凹六边形单元尺寸为内凹角度α=24.73°、纵向与横向单元长度之比h/l=0.7、横向与纵向单元厚度之比b1/b2=10。
随着科学技术的不断发展，通过拓扑优化结合三维打印、激光切割等工具实现的智能建造，可以大幅度提高材料和结构的性能水平。为此，设计了一种由内凹六边形单元重复交叉排列组成的负泊松比形式钢板，控制内凹六边形的纵向高度和横向厚度为定值，在刚度满足轴向力和截面积的前提下增加其能耗，并基于响应曲面法，通过控制不同的参数进行优化，实现能量最大化，在此基础上完成整个负泊松比结构的优化设计。试验表明，能量最大的凹六边形单元尺寸为内凹角度α=24.73°、纵向与横向单元长度之比h/l=0.7、横向与纵向单元厚度之比b1/b2=10。
2020, 50(2): 143-149.
doi: 10.13204/j.gyjz202002022
摘要:
为研究薄壁不锈钢管-钢骨混凝土组合短柱的轴压力学性能，以含钢率和混凝土强度为试验变量，设计了6个薄壁不锈钢管混凝土组合短柱，包含4个不锈钢管-钢骨混凝土组合短柱，2个不锈钢管混凝土组合短柱对比试件。通过不锈钢管组合短柱轴压性能试验结果，分析各试件的破坏形态、荷载-位移曲线、承载力及应变特征，并研究了不同变量对极限承载力及残余承载力的影响规律。研究结果表明：不锈钢管-钢骨混凝土组合短柱具有较高的承载能力和较好的延性；含钢率对试件承载力影响较大，随着含钢率增大，试件承载力显著提高；混凝土强度的提高也显著提高了试件的承载力。采用欧洲EC4、中国GB 50936标准及相关学者提出的理论计算式计算了不锈钢管-钢骨混凝土组合短柱的极限承载力，结果表明：考虑钢管及钢骨双重约束效应的理论计算式能较为准确地预测不锈钢管-钢骨混凝土柱承载力。
为研究薄壁不锈钢管-钢骨混凝土组合短柱的轴压力学性能，以含钢率和混凝土强度为试验变量，设计了6个薄壁不锈钢管混凝土组合短柱，包含4个不锈钢管-钢骨混凝土组合短柱，2个不锈钢管混凝土组合短柱对比试件。通过不锈钢管组合短柱轴压性能试验结果，分析各试件的破坏形态、荷载-位移曲线、承载力及应变特征，并研究了不同变量对极限承载力及残余承载力的影响规律。研究结果表明：不锈钢管-钢骨混凝土组合短柱具有较高的承载能力和较好的延性；含钢率对试件承载力影响较大，随着含钢率增大，试件承载力显著提高；混凝土强度的提高也显著提高了试件的承载力。采用欧洲EC4、中国GB 50936标准及相关学者提出的理论计算式计算了不锈钢管-钢骨混凝土组合短柱的极限承载力，结果表明：考虑钢管及钢骨双重约束效应的理论计算式能较为准确地预测不锈钢管-钢骨混凝土柱承载力。
2020, 50(2): 150-157.
doi: 10.13204/j.gyjz202002023
摘要:
为研究高温喷水冷却后方钢管与圆钢管再生混凝土短柱轴压性能差异，以方和圆两种截面形式、历经最高温度、再生粗骨料取代率和冷却方式为变化参数，对各27根方钢管和圆钢管再生混凝土短柱进行高温冷却后轴压加载试验，观察了试件的破坏过程，对比分析了方钢管与圆钢管试件的承载力、初始轴压刚度、延性及耗能的差异。结果表明：方钢管试件的初始轴压刚度和耗能能力受冷却方式的影响显著，圆钢管试件的承载力和延性受冷却方式的影响显著；随着温度T的不断升高，方钢管试件承载力退化、延性变化及耗能能力变化较圆钢管试件相比更为显著；对于初始轴压刚度，当温度较低时，方钢管试件退化更大，当温度较高时，圆钢管试件退化更大；取代率对方钢管试件的承载力和圆钢管试件的初始轴压刚度影响较大，且随着取代率r的增大，方钢管试件的延性系数和耗能系数增大，而圆钢管试件的延性系数和耗能系数减小。
为研究高温喷水冷却后方钢管与圆钢管再生混凝土短柱轴压性能差异，以方和圆两种截面形式、历经最高温度、再生粗骨料取代率和冷却方式为变化参数，对各27根方钢管和圆钢管再生混凝土短柱进行高温冷却后轴压加载试验，观察了试件的破坏过程，对比分析了方钢管与圆钢管试件的承载力、初始轴压刚度、延性及耗能的差异。结果表明：方钢管试件的初始轴压刚度和耗能能力受冷却方式的影响显著，圆钢管试件的承载力和延性受冷却方式的影响显著；随着温度T的不断升高，方钢管试件承载力退化、延性变化及耗能能力变化较圆钢管试件相比更为显著；对于初始轴压刚度，当温度较低时，方钢管试件退化更大，当温度较高时，圆钢管试件退化更大；取代率对方钢管试件的承载力和圆钢管试件的初始轴压刚度影响较大，且随着取代率r的增大，方钢管试件的延性系数和耗能系数增大，而圆钢管试件的延性系数和耗能系数减小。
2020, 50(2): 158-162,136.
doi: 10.13204/j.gyjz202002024
摘要:
对比中国、美国和欧洲标准中关于压型钢板变形、沿长度方向的搭接长度、板端支承长度的限值等有关构造规定的异同，分析其所引申的实际问题和构造原理，并与具体厂家板材要求比对，得出中国标准关于压型钢板混凝土组合楼板支承长度的规定要求较欧洲标准更合理，建议中国标准统一压型钢板挠度限值，并对其在不同荷载类型下的挠度进行细致划分。同时建议将中国标准对板端纵向搭接接头部分进行密封，从而降低屋面板的搭接长度，节省钢材。
对比中国、美国和欧洲标准中关于压型钢板变形、沿长度方向的搭接长度、板端支承长度的限值等有关构造规定的异同，分析其所引申的实际问题和构造原理，并与具体厂家板材要求比对，得出中国标准关于压型钢板混凝土组合楼板支承长度的规定要求较欧洲标准更合理，建议中国标准统一压型钢板挠度限值，并对其在不同荷载类型下的挠度进行细致划分。同时建议将中国标准对板端纵向搭接接头部分进行密封，从而降低屋面板的搭接长度，节省钢材。
2020, 50(2): 163-168.
doi: 10.13204/j.gyjz202002025
摘要:
设计制作了三组不同层数的碳纤维布（CFS）加固受弯构件，分别为玄武岩纤维复材（BFRP）筋混凝土梁、BFRP筋工程用水泥基复合材料（ECC）梁和BFRP筋ECC-混凝土复合梁，并对其进行受弯性能试验研究。研究了碳纤维布粘贴层数对加固试件极限荷载、破坏形态、裂缝和变形的影响。结果表明：相同荷载下，复合梁和ECC梁试件的变形和裂缝宽度均小于普通混凝土梁试件。在受弯构件受拉区配置ECC可有效提高构件抵抗变形和裂缝的能力。经粘贴碳纤维布加固后的试件的开裂荷载和极限荷载均大于未加固试件，粘贴一、二、三层CFS加固的复合梁极限荷载较未加固梁分别增加了12.5%、16.6%、19.7%。粘贴CFS布可有效提高构件的承载力和抵抗变形、裂缝的能力。改善效果随CFS粘贴层数的增加而增大，但提升幅度逐渐减小。
设计制作了三组不同层数的碳纤维布（CFS）加固受弯构件，分别为玄武岩纤维复材（BFRP）筋混凝土梁、BFRP筋工程用水泥基复合材料（ECC）梁和BFRP筋ECC-混凝土复合梁，并对其进行受弯性能试验研究。研究了碳纤维布粘贴层数对加固试件极限荷载、破坏形态、裂缝和变形的影响。结果表明：相同荷载下，复合梁和ECC梁试件的变形和裂缝宽度均小于普通混凝土梁试件。在受弯构件受拉区配置ECC可有效提高构件抵抗变形和裂缝的能力。经粘贴碳纤维布加固后的试件的开裂荷载和极限荷载均大于未加固试件，粘贴一、二、三层CFS加固的复合梁极限荷载较未加固梁分别增加了12.5%、16.6%、19.7%。粘贴CFS布可有效提高构件的承载力和抵抗变形、裂缝的能力。改善效果随CFS粘贴层数的增加而增大，但提升幅度逐渐减小。
2020, 50(2): 169-176,183.
doi: 10.13204/j.gyjz202002026
摘要:
整体预制夹芯墙体是集承载、保温、轻质于一体的墙体构造形式，由内外叶墙、连接件、中间保温板三部分组成，而连接件是连接夹芯保温墙体内、外叶墙及保温板的关键部件，目前市场上连接件多为进口，并且价格偏高，不利于推广。因此需要寻求一种力学及保温性能较好且价格低廉的新型连接件。选取玻璃纤维型材作为夹芯墙体连接件材料，与一般连接件相比具有无冷热桥、强度高、耐腐蚀、价格低廉的优点。对采用了棒状、板状、L型、H型、槽型连接件的夹芯保温墙体进行拉拔及剪切试验，并对夹芯墙体试件进行了热工试验，结果表明玻璃纤维具有较好的抗剪切及抗拉拔性能且保温隔热性能优良，其中槽型连接件的开裂荷载和极限荷载最大，更适合作为预制夹芯保温墙体内部连接件。
整体预制夹芯墙体是集承载、保温、轻质于一体的墙体构造形式，由内外叶墙、连接件、中间保温板三部分组成，而连接件是连接夹芯保温墙体内、外叶墙及保温板的关键部件，目前市场上连接件多为进口，并且价格偏高，不利于推广。因此需要寻求一种力学及保温性能较好且价格低廉的新型连接件。选取玻璃纤维型材作为夹芯墙体连接件材料，与一般连接件相比具有无冷热桥、强度高、耐腐蚀、价格低廉的优点。对采用了棒状、板状、L型、H型、槽型连接件的夹芯保温墙体进行拉拔及剪切试验，并对夹芯墙体试件进行了热工试验，结果表明玻璃纤维具有较好的抗剪切及抗拉拔性能且保温隔热性能优良，其中槽型连接件的开裂荷载和极限荷载最大，更适合作为预制夹芯保温墙体内部连接件。
2020, 50(2): 177-183.
doi: 10.13204/j.gyjz202002027
摘要:
为研究尺寸效应对预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压性能的影响，基于已有钢带加固柱轴压试验，建立有限元分析模型，有限元分析结果与试验结果的验证表明两者较为吻合。在此基础上，研究构件相似时，不同截面尺寸对钢带加固构件轴压性能的影响，结果表明：相似构件抗压强度提升幅度和轴向刚度提升幅度随构件截面尺寸上升而下降，通过引入尺寸效应系数，建立考虑尺寸效应的钢带加固柱轴压承载力计算式，计算值与模拟值吻合程度较好。
为研究尺寸效应对预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压性能的影响，基于已有钢带加固柱轴压试验，建立有限元分析模型，有限元分析结果与试验结果的验证表明两者较为吻合。在此基础上，研究构件相似时，不同截面尺寸对钢带加固构件轴压性能的影响，结果表明：相似构件抗压强度提升幅度和轴向刚度提升幅度随构件截面尺寸上升而下降，通过引入尺寸效应系数，建立考虑尺寸效应的钢带加固柱轴压承载力计算式，计算值与模拟值吻合程度较好。
2020, 50(2): 184-189.
doi: 10.13204/j.gyjz202002028
摘要:
以同心清真大寺基座为对象，利用地质雷达（GPR）无损检测方法对结构病害进行勘察，研究基座内土体水害时空分布特征及其病害机理，对比分析了降雨前后水分场分布特征，提出了基座加固保护的相应措施。研究表明：降雨前由于基座土体密实度较差，水分汇集于0.8~2.2 m范围内；雨水入渗后0.5~2.4 m范围内土体水分明显增强，并逐渐向外包砖砌体及拱券处迁移、渗透，从而造成外包砖砌体开裂、风化、台面下沉；通过灰土桩置换加固、修补顶面防水体系及基座结构性修补等保护措施，能够有效增强基座抗雨水侵蚀能力及其稳定性。
以同心清真大寺基座为对象，利用地质雷达（GPR）无损检测方法对结构病害进行勘察，研究基座内土体水害时空分布特征及其病害机理，对比分析了降雨前后水分场分布特征，提出了基座加固保护的相应措施。研究表明：降雨前由于基座土体密实度较差，水分汇集于0.8~2.2 m范围内；雨水入渗后0.5~2.4 m范围内土体水分明显增强，并逐渐向外包砖砌体及拱券处迁移、渗透，从而造成外包砖砌体开裂、风化、台面下沉；通过灰土桩置换加固、修补顶面防水体系及基座结构性修补等保护措施，能够有效增强基座抗雨水侵蚀能力及其稳定性。
2020, 50(2): 190-197.
doi: 10.13204/j.gyjz202002029
摘要:
紫禁城古建筑由于结构构造特点、材性缺陷等原因，在长时期荷载作用下，不可避免地会产生残损问题。相应地，紫禁城的工匠们基于长期工程实践，积累了丰富的加固技术。以太和殿柱根墩接、太和殿某正身顺梁支顶、中和殿某檩枋体系包裹，以及四川剑阁县某古建筑榫卯节点拉接等加固工程为例，分析了紫禁城古建筑加固的典型技术，探讨了加固机理，评价了加固效果。结果表明：紫禁城古建筑的加固技术可有效地解决建筑构件的残损问题，有利于古建筑的延年益寿。
紫禁城古建筑由于结构构造特点、材性缺陷等原因，在长时期荷载作用下，不可避免地会产生残损问题。相应地，紫禁城的工匠们基于长期工程实践，积累了丰富的加固技术。以太和殿柱根墩接、太和殿某正身顺梁支顶、中和殿某檩枋体系包裹，以及四川剑阁县某古建筑榫卯节点拉接等加固工程为例，分析了紫禁城古建筑加固的典型技术，探讨了加固机理，评价了加固效果。结果表明：紫禁城古建筑的加固技术可有效地解决建筑构件的残损问题，有利于古建筑的延年益寿。
2020, 50(2): 198-202,189.
doi: 10.13204/j.gyjz202002030
摘要:
作为现代主义建筑思想解放运动的一面旗帜，《现代建筑语言》七项原则曾对当时的建筑设计产生了深远影响。通过解读中国当代建筑大师王澍传统建筑语言的现代表达，重新审视了现代建筑七项原则对于当代建筑设计的积极意义；同时通过深入剖析王澍建筑语言与七项原则的差异"尊重历史、传承传统技艺、遵循可持续发展理念"，指出现代建筑七项原则所倡导的"从零开始、机械生产、不计消耗"在不同国情、不同文化背景的当下已不适用；进而提出：中国当代建筑语言需坚持传承传统、彰显个性，走可持续发展之路，中国当代建筑师只有把握好当代建筑体系和传统建筑文化的关系，才能兼备"现代"与"当代"的双重视野，保持动态开放的创作思维，砥砺前行，共建未来。
作为现代主义建筑思想解放运动的一面旗帜，《现代建筑语言》七项原则曾对当时的建筑设计产生了深远影响。通过解读中国当代建筑大师王澍传统建筑语言的现代表达，重新审视了现代建筑七项原则对于当代建筑设计的积极意义；同时通过深入剖析王澍建筑语言与七项原则的差异"尊重历史、传承传统技艺、遵循可持续发展理念"，指出现代建筑七项原则所倡导的"从零开始、机械生产、不计消耗"在不同国情、不同文化背景的当下已不适用；进而提出：中国当代建筑语言需坚持传承传统、彰显个性，走可持续发展之路，中国当代建筑师只有把握好当代建筑体系和传统建筑文化的关系，才能兼备"现代"与"当代"的双重视野，保持动态开放的创作思维，砥砺前行，共建未来。
