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2021年 第51卷 第7期
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2021, 51(7): 1-5,24.
doi: 10.13204/j.gyjzG20102911
摘要:
鉴于我国沉管隧道运营期服役安全鉴定和进一步维修养护决策亟需相应技术支撑和参考依据，为研究沉管隧道结构长期性能演化的规律及其成因，对上海外环隧道长期沉降、接头水压及裂缝、渗水、露筋、覆土厚度等多项数据进行对比分析，揭示了沉管隧道病害的主要分布特征、结构性能的发展规律及各类常见病害的成因。结果表明：外环隧道存在显著的不均匀沉降，部分区段至今未达稳定；止水损伤的接头内存在水压，水压随温度季节性变化的现象反映了接头的伸缩；上海外环隧道结构性能存在"地基垫层、覆土荷载—不均匀沉降—结构受力变形—荷载裂缝开...
鉴于我国沉管隧道运营期服役安全鉴定和进一步维修养护决策亟需相应技术支撑和参考依据，为研究沉管隧道结构长期性能演化的规律及其成因，对上海外环隧道长期沉降、接头水压及裂缝、渗水、露筋、覆土厚度等多项数据进行对比分析，揭示了沉管隧道病害的主要分布特征、结构性能的发展规律及各类常见病害的成因。结果表明：外环隧道存在显著的不均匀沉降，部分区段至今未达稳定；止水损伤的接头内存在水压，水压随温度季节性变化的现象反映了接头的伸缩；上海外环隧道结构性能存在"地基垫层、覆土荷载—不均匀沉降—结构受力变形—荷载裂缝开...
2021, 51(7): 6-10,38.
doi: 10.13204/j.gyjzG20112306
摘要:
河床深切槽段的冲刷淤积使得越江隧道纵向荷载十分复杂，影响隧道纵向变形。基于南京地铁越江隧道工程，研究不同冲刷深度、深泓位置引起的盾构隧道纵向变形行为。采用有限元建立计算模型，得到不同工况下隧道纵向的变形情况，根据变形曲线计算隧道的曲率半径和隧道环缝的张开量。结果表明：1）变形后隧道的曲率半径及环缝最大张开量与冲刷深度及冲刷范围相关，冲刷的范围越大，隧道的回弹量也越大，相应的曲率半径也越小，环缝张开量越大；冲刷深度越大，曲率半径越小，环缝张开量越大。2）环缝最大张开量位置在深泓位置附近。3）在隧道...
河床深切槽段的冲刷淤积使得越江隧道纵向荷载十分复杂，影响隧道纵向变形。基于南京地铁越江隧道工程，研究不同冲刷深度、深泓位置引起的盾构隧道纵向变形行为。采用有限元建立计算模型，得到不同工况下隧道纵向的变形情况，根据变形曲线计算隧道的曲率半径和隧道环缝的张开量。结果表明：1）变形后隧道的曲率半径及环缝最大张开量与冲刷深度及冲刷范围相关，冲刷的范围越大，隧道的回弹量也越大，相应的曲率半径也越小，环缝张开量越大；冲刷深度越大，曲率半径越小，环缝张开量越大。2）环缝最大张开量位置在深泓位置附近。3）在隧道...
2021, 51(7): 11-17.
doi: 10.13204/j.gyjzG20072217
摘要:
作为衡量土力学特性的关键指标，相对密实度也是划分围岩等级的重要指标，其对隧道掘进时地层沉降和应力的影响十分重大。基于北京工业大学自主开发的盾构隧道掘进模型试验平台，通过开展不同相对密实度土层中隧道的掘进试验，系统测量地表和地层中的沉降和隧道周边的应力。试验结果表明：随着相对密实度的增大，地表和地层中沉降槽的形状由高斯函数分布形变为三角形，深度和宽度均越来越小；掘进过程中地表沉降的出现更加滞后；拱顶和拱肩处的应力路径变得越来越陡，使土体出现明显的剪胀，从而导致地层沉降槽的形状发生上述变化。因此，在...
作为衡量土力学特性的关键指标，相对密实度也是划分围岩等级的重要指标，其对隧道掘进时地层沉降和应力的影响十分重大。基于北京工业大学自主开发的盾构隧道掘进模型试验平台，通过开展不同相对密实度土层中隧道的掘进试验，系统测量地表和地层中的沉降和隧道周边的应力。试验结果表明：随着相对密实度的增大，地表和地层中沉降槽的形状由高斯函数分布形变为三角形，深度和宽度均越来越小；掘进过程中地表沉降的出现更加滞后；拱顶和拱肩处的应力路径变得越来越陡，使土体出现明显的剪胀，从而导致地层沉降槽的形状发生上述变化。因此，在...
2021, 51(7): 18-24.
doi: 10.13204/j.gyjzG20072901
摘要:
以某黄土地区公路隧道为研究对象，通过室内单轴蠕变试验来探索不同含水率下原状Q2黄土的蠕变规律及参数，并基于数值方法分析隧道地层在长期变形效应下的围岩压力及收敛变形演化规律，最后提出考虑长期变形效应的围岩压力分布模式及计算方法，得出：1）黄土地层发生长期变形期间，围岩压力及竖向收敛变形均呈增大趋势，蠕变10 a后，围岩压力基本趋于稳定，围岩压力呈"猫耳朵"形分布。竖向和水平围岩压力平均放大1.61倍和1.33倍，拱顶沉降平均放大1.22倍，水平收敛位移平均减小0.97倍；2）随着隧道埋深的增加，因...
以某黄土地区公路隧道为研究对象，通过室内单轴蠕变试验来探索不同含水率下原状Q2黄土的蠕变规律及参数，并基于数值方法分析隧道地层在长期变形效应下的围岩压力及收敛变形演化规律，最后提出考虑长期变形效应的围岩压力分布模式及计算方法，得出：1）黄土地层发生长期变形期间，围岩压力及竖向收敛变形均呈增大趋势，蠕变10 a后，围岩压力基本趋于稳定，围岩压力呈"猫耳朵"形分布。竖向和水平围岩压力平均放大1.61倍和1.33倍，拱顶沉降平均放大1.22倍，水平收敛位移平均减小0.97倍；2）随着隧道埋深的增加，因...
2021, 51(7): 25-30.
doi: 10.13204/j.gyjzG21031806
摘要:
迄今，在复杂的地质环境下，盾构隧道所受的水土压力尚难以精确计算。以济南地铁R2线为依托工程，选取2个代表性断面上实测的作用在衬砌结构上的水土压力，分析处于不同地质环境下掘进施工时盾构隧道管片水土压力的变化规律和分布特征。结果表明：1）在软硬不均的复合地层中，由于各土层物理力学性能的差异，盾构掘进约20环管片的距离后，测点处的水土压力才能基本稳定；2）对于正常固结的软黏土或粉质黏土，当覆土厚度大于2.5D（D为管片外径）时，已经产生土拱效应，采用Terzaghi松动土压力法计算较为合理。而对于覆土...
迄今，在复杂的地质环境下，盾构隧道所受的水土压力尚难以精确计算。以济南地铁R2线为依托工程，选取2个代表性断面上实测的作用在衬砌结构上的水土压力，分析处于不同地质环境下掘进施工时盾构隧道管片水土压力的变化规律和分布特征。结果表明：1）在软硬不均的复合地层中，由于各土层物理力学性能的差异，盾构掘进约20环管片的距离后，测点处的水土压力才能基本稳定；2）对于正常固结的软黏土或粉质黏土，当覆土厚度大于2.5D（D为管片外径）时，已经产生土拱效应，采用Terzaghi松动土压力法计算较为合理。而对于覆土...
2021, 51(7): 31-38.
doi: 10.13204/j.gyjzG20040307
摘要:
根据实际工程建立了1∶100的缩尺模型，分别对采用3种不同桩间距抗滑桩治理的隧道-滑坡体系中的桩体及隧道衬砌结构受力特征展开试验研究，对比分析抗滑桩桩顶位移、隧道位移、隧道土压力在滑坡失稳时的分布情况及桩身、隧道弯矩在分级荷载之下所呈现出的规律性变化和不同间距抗滑桩对于滑坡-隧道体系的支护效果。试验表明：当桩间距由2.08倍桩径增大至4.16、6.24倍桩径时，同等荷载作用时桩顶水平位移、隧道水平位移、桩身土压力、隧道土压力、桩身弯矩、隧道弯矩逐渐增大。但桩间距由4.16倍桩径增大至6.24倍桩...
根据实际工程建立了1∶100的缩尺模型，分别对采用3种不同桩间距抗滑桩治理的隧道-滑坡体系中的桩体及隧道衬砌结构受力特征展开试验研究，对比分析抗滑桩桩顶位移、隧道位移、隧道土压力在滑坡失稳时的分布情况及桩身、隧道弯矩在分级荷载之下所呈现出的规律性变化和不同间距抗滑桩对于滑坡-隧道体系的支护效果。试验表明：当桩间距由2.08倍桩径增大至4.16、6.24倍桩径时，同等荷载作用时桩顶水平位移、隧道水平位移、桩身土压力、隧道土压力、桩身弯矩、隧道弯矩逐渐增大。但桩间距由4.16倍桩径增大至6.24倍桩...
2021, 51(7): 39-46,63.
doi: 10.13204/j.gyjzG21040603
摘要:
为研究不同衬砌刚度下的山岭双洞隧道地震响应情况，采用波动理论结合数值计算的方法，以雅泸高速公路勒不果喇吉隧道为背景，计算并分析不同衬砌刚度下双洞隧道的地震响应。采用波动散射理论分析P波作用下双洞圆形隧道衬砌的动应力系数级数解，波动分析结果表明：双洞圆形隧道衬砌的动应力系数与双洞隧道的间距、衬砌刚度以及P波频率均有重要关系。双洞隧道间距越小，衬砌刚度越大，圆形隧道衬砌动应力系数越大；平面入射P波频率越高，双洞圆形隧道衬砌动应力系数越小。基于FLAC3D分析软件建立了山岭双洞隧道地震响应三维数值分析...
为研究不同衬砌刚度下的山岭双洞隧道地震响应情况，采用波动理论结合数值计算的方法，以雅泸高速公路勒不果喇吉隧道为背景，计算并分析不同衬砌刚度下双洞隧道的地震响应。采用波动散射理论分析P波作用下双洞圆形隧道衬砌的动应力系数级数解，波动分析结果表明：双洞圆形隧道衬砌的动应力系数与双洞隧道的间距、衬砌刚度以及P波频率均有重要关系。双洞隧道间距越小，衬砌刚度越大，圆形隧道衬砌动应力系数越大；平面入射P波频率越高，双洞圆形隧道衬砌动应力系数越小。基于FLAC3D分析软件建立了山岭双洞隧道地震响应三维数值分析...
2021, 51(7): 47-56.
doi: 10.13204/j.gyjzG20061104
摘要:
为明确预制装配整体式混凝土综合管廊结构的受力变形性能，进行了双仓室预制装配整体式综合管廊的节段足尺模型试验研究及相应的分析。结果表明：1）大仓室顶板发生纵筋屈服后的剪切破坏，小仓室顶板在达到抗弯承载能力之前发生了剪切破坏，管廊较厚顶板的抗剪承载能力更有可能成为设计的控制因素；2）只要穿过结合面的桁架腹筋能有可靠锚固，结合面的工作性能可得到保证；3）采用预制部分墙板内预留外伸U形筋与顶板内伸入墙板现浇层钢筋搭接的构造，可以满足节点的受力需求；4）现有管廊的结构设计具备足够的安全储备和良好的正常使用...
为明确预制装配整体式混凝土综合管廊结构的受力变形性能，进行了双仓室预制装配整体式综合管廊的节段足尺模型试验研究及相应的分析。结果表明：1）大仓室顶板发生纵筋屈服后的剪切破坏，小仓室顶板在达到抗弯承载能力之前发生了剪切破坏，管廊较厚顶板的抗剪承载能力更有可能成为设计的控制因素；2）只要穿过结合面的桁架腹筋能有可靠锚固，结合面的工作性能可得到保证；3）采用预制部分墙板内预留外伸U形筋与顶板内伸入墙板现浇层钢筋搭接的构造，可以满足节点的受力需求；4）现有管廊的结构设计具备足够的安全储备和良好的正常使用...
2021, 51(7): 57-63.
doi: 10.13204/j.gyjzG20071312
摘要:
单仓管廊作为浅埋式细长结构，其抗震性能对于生命线工程的安全性和城市的稳定有着不可忽视的作用。基于三维有限单元法，建立了土-管廊结构动力非线性相互作用模型，针对常见的预制平口连接、预制企口连接和现浇式连接进行模态分析，得到了其自振频率和变形特征；分析非一致地震激励下三种管廊结构的动力响应，指出管廊廊身应力和位移的分布规律及其破坏部位；重点研究管廊接头（或伸缩缝）的地震响应，通过对比三种接头形式的加速度和应力分布规律，发现管廊接头是管廊抗震设防的关键部位，不仅容易出现应力集中，而且接头两侧的位移差和...
单仓管廊作为浅埋式细长结构，其抗震性能对于生命线工程的安全性和城市的稳定有着不可忽视的作用。基于三维有限单元法，建立了土-管廊结构动力非线性相互作用模型，针对常见的预制平口连接、预制企口连接和现浇式连接进行模态分析，得到了其自振频率和变形特征；分析非一致地震激励下三种管廊结构的动力响应，指出管廊廊身应力和位移的分布规律及其破坏部位；重点研究管廊接头（或伸缩缝）的地震响应，通过对比三种接头形式的加速度和应力分布规律，发现管廊接头是管廊抗震设防的关键部位，不仅容易出现应力集中，而且接头两侧的位移差和...
2021, 51(7): 64-70,97.
doi: 10.13204/j.gyjzG20102503
摘要:
对平接加预应力连接接头、凹凸面榫槽连接接头和凹凸面榫槽加预应力连接接头三种接头形式连接的预制装配式电缆隧道在软土地基上发生不均匀沉降的工况进行数值模拟，从沉降位移、错台量、张开量、混凝土应力-应变和环缝剪力五个方面进行对比分析，结果表明：凹凸面榫槽的存在提高了接头的抗剪性能，预应力筋的存在提高了接头的抗弯性能；两者均可提高电缆隧道结构的整体性，但预应力筋张拉会引起张拉端环缝产生较大的张开量、错台量和凹凸面榫槽主拉应力。为避免环缝处产生过大变形或发生局部破坏，对各种接头形式的设计提出了建议。
对平接加预应力连接接头、凹凸面榫槽连接接头和凹凸面榫槽加预应力连接接头三种接头形式连接的预制装配式电缆隧道在软土地基上发生不均匀沉降的工况进行数值模拟，从沉降位移、错台量、张开量、混凝土应力-应变和环缝剪力五个方面进行对比分析，结果表明：凹凸面榫槽的存在提高了接头的抗剪性能，预应力筋的存在提高了接头的抗弯性能；两者均可提高电缆隧道结构的整体性，但预应力筋张拉会引起张拉端环缝产生较大的张开量、错台量和凹凸面榫槽主拉应力。为避免环缝处产生过大变形或发生局部破坏，对各种接头形式的设计提出了建议。
2021, 51(7): 71-77,176.
doi: 10.13204/j.gyjzG20071312
摘要:
为降低地震对城市地下综合管廊内部管道运营安全的影响，设计了两种新型抗震支墩并建立了围岩-管廊传统支墩体系和围岩-管廊抗震支墩体系的动力有限元模型；在地震波作用下，对围岩-管廊支墩体系进行了动力学特性数值模拟分析和时程分析。动力学特性数值模拟分析结果表明：围岩-管廊传统支墩体系和围岩-管廊抗震支墩体系的前10阶固有频率均较低，受地震波影响易产生共振，影响管线的安全；结构体系的固有频率不受内部支墩结构和布置形式的影响，可以根据技术要求改变支墩形式，提高其抗震性能。动力时程分析结果表明：与传统支墩体系...
为降低地震对城市地下综合管廊内部管道运营安全的影响，设计了两种新型抗震支墩并建立了围岩-管廊传统支墩体系和围岩-管廊抗震支墩体系的动力有限元模型；在地震波作用下，对围岩-管廊支墩体系进行了动力学特性数值模拟分析和时程分析。动力学特性数值模拟分析结果表明：围岩-管廊传统支墩体系和围岩-管廊抗震支墩体系的前10阶固有频率均较低，受地震波影响易产生共振，影响管线的安全；结构体系的固有频率不受内部支墩结构和布置形式的影响，可以根据技术要求改变支墩形式，提高其抗震性能。动力时程分析结果表明：与传统支墩体系...
2021, 51(7): 78-83,112.
doi: 10.13204/j.gyjzG20072118
摘要:
北京作为近代中国的重要都城，在晚清时期率先见证了西方工业革命带来的巨大冲击，成为较早开启工业化进程的城市之一。在历经清政府、北洋政府以及民国政府统治后，北京逐步结束农耕时代并迈向工业文明。近代工业建设对北京城市格局演变、建筑风格等产生了重要影响，形成了北京地域特色的工业建筑风格，拥有独一无二的遗产价值。在系统梳理近代北京工业发展历史的基础上，分析研究北京近代工业建筑的风格特征与遗产价值，以期进一步完善北京工业遗产的价值体系研究，以更加微观地视角展现北京工业建筑遗产的多元化价值。
北京作为近代中国的重要都城，在晚清时期率先见证了西方工业革命带来的巨大冲击，成为较早开启工业化进程的城市之一。在历经清政府、北洋政府以及民国政府统治后，北京逐步结束农耕时代并迈向工业文明。近代工业建设对北京城市格局演变、建筑风格等产生了重要影响，形成了北京地域特色的工业建筑风格，拥有独一无二的遗产价值。在系统梳理近代北京工业发展历史的基础上，分析研究北京近代工业建筑的风格特征与遗产价值，以期进一步完善北京工业遗产的价值体系研究，以更加微观地视角展现北京工业建筑遗产的多元化价值。
2021, 51(7): 84-89,106.
doi: 10.13204/j.gyjzG21012603
摘要:
在模拟的大气边界层紊流场中对某机场航站楼进行刚性模型同步测压试验，研究大跨度曲面屋盖脉动风荷载非高斯分布特性及非高斯分布区风荷载峰值因子取值方法。根据屋盖结构表面测点在3个典型风向角下的风压数据，分析了屋盖表面脉动风荷载测试信号的平均风压、脉动风压、斜度值和峰度值分布特性，并对比分析了典型位置测点脉动风荷载概率密度分布曲线与标准高斯分布曲线间的差异，发现不同风向角下受流动分离影响剧烈的屋盖迎风前缘及部分曲面弧度变化较大的位置，测点脉动风荷载的斜度、峰度以及概率密度函数较标准高斯分布出现严重偏离，...
在模拟的大气边界层紊流场中对某机场航站楼进行刚性模型同步测压试验，研究大跨度曲面屋盖脉动风荷载非高斯分布特性及非高斯分布区风荷载峰值因子取值方法。根据屋盖结构表面测点在3个典型风向角下的风压数据，分析了屋盖表面脉动风荷载测试信号的平均风压、脉动风压、斜度值和峰度值分布特性，并对比分析了典型位置测点脉动风荷载概率密度分布曲线与标准高斯分布曲线间的差异，发现不同风向角下受流动分离影响剧烈的屋盖迎风前缘及部分曲面弧度变化较大的位置，测点脉动风荷载的斜度、峰度以及概率密度函数较标准高斯分布出现严重偏离，...
2021, 51(7): 90-97.
doi: 10.13204/j.gyjzG20081303
摘要:
风荷载是大跨度空间结构及膜结构设计的控制荷载。以流线型单脊膜结构的实际工程为例，基于Reynolds时均方程，选取剪切应力传输湍流模型（SST k-ω模型），采用ANSYS-CFX14.0流体分析软件对膜表面的风压分布进行数值模拟。通过对比分析不同风向角下膜表面风压分布规律、平均风压系数及湍流特征，得出该结构最不利风向角取值范围以及膜表面不同分区平均风压系数、风荷载体型系数值。结果表明：60°~90°为此结构的最不利风向角，在此风向角区间内，膜结构表面的湍流特性复杂多变。迎风面屋檐形成较高的正压...
风荷载是大跨度空间结构及膜结构设计的控制荷载。以流线型单脊膜结构的实际工程为例，基于Reynolds时均方程，选取剪切应力传输湍流模型（SST k-ω模型），采用ANSYS-CFX14.0流体分析软件对膜表面的风压分布进行数值模拟。通过对比分析不同风向角下膜表面风压分布规律、平均风压系数及湍流特征，得出该结构最不利风向角取值范围以及膜表面不同分区平均风压系数、风荷载体型系数值。结果表明：60°~90°为此结构的最不利风向角，在此风向角区间内，膜结构表面的湍流特性复杂多变。迎风面屋檐形成较高的正压...
2021, 51(7): 98-106.
doi: 10.13204/j.gyjzG20072305
摘要:
含减震外挂墙板钢筋混凝土框架结构在墙板与主体结构间引入U形钢板消能器，可有效利用两者间的相对水平变形耗散地震能量，从而提高结构的抗震性能。该新型结构通过合理的性能化设计，可以使得作为预期损伤部位的U型钢板消能器和框架梁、柱端塑性铰在设防烈度地震和罕遇地震下先后屈服耗散地震能量，使主体结构在设防烈度地震下保持弹性，罕遇地震下保持低损伤，从而具有良好的韧性。在已有研究的基础上，提出了适用于该种结构的基于能量平衡的实用抗震设计方法。采用该方法，设计了一栋8层含减震外挂墙板钢筋混凝土框架结构，并对其进行...
含减震外挂墙板钢筋混凝土框架结构在墙板与主体结构间引入U形钢板消能器，可有效利用两者间的相对水平变形耗散地震能量，从而提高结构的抗震性能。该新型结构通过合理的性能化设计，可以使得作为预期损伤部位的U型钢板消能器和框架梁、柱端塑性铰在设防烈度地震和罕遇地震下先后屈服耗散地震能量，使主体结构在设防烈度地震下保持弹性，罕遇地震下保持低损伤，从而具有良好的韧性。在已有研究的基础上，提出了适用于该种结构的基于能量平衡的实用抗震设计方法。采用该方法，设计了一栋8层含减震外挂墙板钢筋混凝土框架结构，并对其进行...
2021, 51(7): 107-112.
doi: 10.13204/j.gyjzG19120306
摘要:
为掌握冻融环境下橡胶混凝土与钢筋的黏结性能，将钢筋开槽后交错内贴应变片，合拢后埋入橡胶混凝土立方体试件，经快速冻融后进行中心拉拔试验，研究橡胶掺量和冻融循环次数对荷载-滑移曲线、锚固段钢筋应变情况、锚固段黏结应力影响。结果表明：橡胶混凝土与钢筋间的黏结破坏过程可分为微滑移、内裂滑移、加速滑移、滑移稳定扩展、滑移软化5个阶段。在冻融循环作用下，随着拉拔荷载的增大，各掺量橡胶混凝土拔出试件锚固段各点的钢筋应变增长幅度比较均匀，表明橡胶混凝土具有良好的抗冻性能。橡胶掺量不超过10%时，冻融环境下橡胶混...
为掌握冻融环境下橡胶混凝土与钢筋的黏结性能，将钢筋开槽后交错内贴应变片，合拢后埋入橡胶混凝土立方体试件，经快速冻融后进行中心拉拔试验，研究橡胶掺量和冻融循环次数对荷载-滑移曲线、锚固段钢筋应变情况、锚固段黏结应力影响。结果表明：橡胶混凝土与钢筋间的黏结破坏过程可分为微滑移、内裂滑移、加速滑移、滑移稳定扩展、滑移软化5个阶段。在冻融循环作用下，随着拉拔荷载的增大，各掺量橡胶混凝土拔出试件锚固段各点的钢筋应变增长幅度比较均匀，表明橡胶混凝土具有良好的抗冻性能。橡胶掺量不超过10%时，冻融环境下橡胶混...
2021, 51(7): 113-122,208.
doi: 10.13204/j.gyjzG2010908
摘要:
为研究腹板开孔冷弯薄壁卷边槽钢轴压柱的整体稳定性和承载力设计方法，对不同截面的腹板、开圆或矩形孔不同开孔尺寸的冷弯薄壁卷边槽钢柱进行了轴压承载力试验，其中未开孔、开圆孔、开矩形孔试件分别为6，18，18个，每个开孔构件在腹板开孔3个，圆孔直径为0.3、0.5、0.7倍腹板高度，矩形孔高为0.2、0.4、0.6倍腹板高度，孔长为孔高的2倍。试验结果表明：构件宽厚比较小易发生弯扭失稳，而宽厚比较大构件易发生局部屈曲、畸变屈曲和整体屈曲；随着开孔尺寸的增大，腹板发生局部屈曲时荷载提高；与未开孔构件相比...
为研究腹板开孔冷弯薄壁卷边槽钢轴压柱的整体稳定性和承载力设计方法，对不同截面的腹板、开圆或矩形孔不同开孔尺寸的冷弯薄壁卷边槽钢柱进行了轴压承载力试验，其中未开孔、开圆孔、开矩形孔试件分别为6，18，18个，每个开孔构件在腹板开孔3个，圆孔直径为0.3、0.5、0.7倍腹板高度，矩形孔高为0.2、0.4、0.6倍腹板高度，孔长为孔高的2倍。试验结果表明：构件宽厚比较小易发生弯扭失稳，而宽厚比较大构件易发生局部屈曲、畸变屈曲和整体屈曲；随着开孔尺寸的增大，腹板发生局部屈曲时荷载提高；与未开孔构件相比...
2021, 51(7): 123-128.
doi: 10.13204/j.gyjzG21041302
摘要:
为了评估煤矿采动导致的水平地表变形对输电线路的安全威胁，以220 kV线路中的输电塔线体系为研究对象，运用有限元软件ANSYS，建立了输电塔线体系的有限元模型，考虑水平地表变形的类型、方向，分析铁塔杆件受力的变化规律，揭示铁塔的破坏模式与地表水平变形的相关关系。研究表明：在水平地表变形下，铁塔以第一横隔支撑面附近的交叉斜杆、横隔材等杆件的屈曲为主要的破坏标志；地表水平变形的方向对铁塔的破坏模式和抗变形能力都有显著的影响；与顺线路方向和垂直线路方向的水平地表变形相比，当水平地表变形沿着斜方向作用时...
为了评估煤矿采动导致的水平地表变形对输电线路的安全威胁，以220 kV线路中的输电塔线体系为研究对象，运用有限元软件ANSYS，建立了输电塔线体系的有限元模型，考虑水平地表变形的类型、方向，分析铁塔杆件受力的变化规律，揭示铁塔的破坏模式与地表水平变形的相关关系。研究表明：在水平地表变形下，铁塔以第一横隔支撑面附近的交叉斜杆、横隔材等杆件的屈曲为主要的破坏标志；地表水平变形的方向对铁塔的破坏模式和抗变形能力都有显著的影响；与顺线路方向和垂直线路方向的水平地表变形相比，当水平地表变形沿着斜方向作用时...
2021, 51(7): 129-136.
doi: 10.13204/j.gyjzG20031003
摘要:
提出了一种内套筒方钢管柱H钢梁新型连接形式，将柱拼接缝上移至节点域上方，为梁-柱节点高强度螺栓安装提供了空间，同时保证了节点域的连续性。采用验证的有限元模拟方法对三种节点优化方案的力学性能进行比较分析，得到具有较突出的力学性能的该节点的构造。对内套筒方钢管柱H形钢梁新型连接静力性能展开研究，分析内套筒厚度、内套筒长度和端板厚度变化对连接节点静力性能的影响。研究结果表明，该节点具有较高的初始刚度和较好的承载能力。节点破坏时梁端均出现了明显塑性变形，满足了"强柱弱梁，强节点弱构件"的抗震设计原则。内...
提出了一种内套筒方钢管柱H钢梁新型连接形式，将柱拼接缝上移至节点域上方，为梁-柱节点高强度螺栓安装提供了空间，同时保证了节点域的连续性。采用验证的有限元模拟方法对三种节点优化方案的力学性能进行比较分析，得到具有较突出的力学性能的该节点的构造。对内套筒方钢管柱H形钢梁新型连接静力性能展开研究，分析内套筒厚度、内套筒长度和端板厚度变化对连接节点静力性能的影响。研究结果表明，该节点具有较高的初始刚度和较好的承载能力。节点破坏时梁端均出现了明显塑性变形，满足了"强柱弱梁，强节点弱构件"的抗震设计原则。内...
2021, 51(7): 137-144.
doi: 10.13204/j.gyjzG20070705
摘要:
为研究预制装配式钢骨混凝土组合柱基节点的抗震性能，对3根不同剪跨比的新型柱基节点试件进行拟静力试验。利用有限元软件ABAQUS对试验件进行数值模拟，验证有限元模型的合理性。在此基础上，以剪跨比和连接模块内部的钢管截面形状为参数变量，分析不同剪跨比和钢管截面形状对组合柱基节点抗震性能的影响规律。结果表明：随着剪跨比的增大，连接模块内部钢管形状为方钢管的试件（PJ试件）和连接模块内部钢管形状为圆钢管的试件（YG试件）极限承载力和耗能能力均逐渐降低，PJ试件和YG试件极限承载力平均下降幅度分别为14....
为研究预制装配式钢骨混凝土组合柱基节点的抗震性能，对3根不同剪跨比的新型柱基节点试件进行拟静力试验。利用有限元软件ABAQUS对试验件进行数值模拟，验证有限元模型的合理性。在此基础上，以剪跨比和连接模块内部的钢管截面形状为参数变量，分析不同剪跨比和钢管截面形状对组合柱基节点抗震性能的影响规律。结果表明：随着剪跨比的增大，连接模块内部钢管形状为方钢管的试件（PJ试件）和连接模块内部钢管形状为圆钢管的试件（YG试件）极限承载力和耗能能力均逐渐降低，PJ试件和YG试件极限承载力平均下降幅度分别为14....
2021, 51(7): 145-150,202.
doi: 10.13204/j.gyjzG20070402
摘要:
为提高墙板抗剪性能和装配化程度，研发一种预制填充轻质浆料的冷弯薄壁型钢组合墙板，进行了6片组合墙板的抗剪性能试验，对其破坏特征、荷载-位移关系曲线、承载力、延性进行分析，研究了有无水泥纤维面板、浆料类型、墙板厚度、钢丝网层数等参数对组合墙板抗剪性能的影响。试验结果表明：有无覆板、浆料类型对组合墙板承载力和延性有较大影响，两侧覆有水泥纤维板的墙板承载力可提高74%左右，水泥基浆料-墙板较石膏基-浆料墙板承载力提高38.4%左右；钢丝网层数对组合墙板的抗剪承载力无明显影响，但可以提高墙体延性。
2021, 51(7): 151-155.
doi: 10.13204/j.gyjzG19112904
摘要:
通过制备8种不同纤维掺量的聚丙烯纤维再生砖混凝土（PFRB混凝土）进行单因素试验，分析纤维掺量对其力学性能（立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度）的影响，得到了立方体抗压强度和轴心抗压强度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度之间的关系式，并建立了不同纤维掺量下PFRB混凝土受压应力-应变全曲线方程。试验发现：随着纤维掺量增大，PFRB混凝土的轴心抗压强度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均先增加后降低，并且都在纤维掺量为0.1%时达到最大。
通过制备8种不同纤维掺量的聚丙烯纤维再生砖混凝土（PFRB混凝土）进行单因素试验，分析纤维掺量对其力学性能（立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度）的影响，得到了立方体抗压强度和轴心抗压强度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度之间的关系式，并建立了不同纤维掺量下PFRB混凝土受压应力-应变全曲线方程。试验发现：随着纤维掺量增大，PFRB混凝土的轴心抗压强度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均先增加后降低，并且都在纤维掺量为0.1%时达到最大。
2021, 51(7): 156-161.
doi: 10.13204/j.gyjzG20070812
摘要:
高寒复杂环境中混凝土会遭遇耐久性不足的问题，进行配合比设计以保证混凝土良好的工作性能和耐久性能具有重要意义。采用RF-NSGA-Ⅱ算法，以抗冻性和抗渗性两个重要的混凝土耐久性指标为研究目标，建立配合比优化设计的多目标模型，实现高精度的混凝土相对弹性模量和氯离子渗透系数预测以及配合比优化。首先基于混凝土材料及配合比样本数据分别建立随机森林（RF）混凝土抗冻性和抗渗性预测模型，然后将回归预测函数作为目标函数结合JGJ 55—2011《普通混凝土设计规程》和工程要求建立配合比因素的约束范围，最后利用N...
高寒复杂环境中混凝土会遭遇耐久性不足的问题，进行配合比设计以保证混凝土良好的工作性能和耐久性能具有重要意义。采用RF-NSGA-Ⅱ算法，以抗冻性和抗渗性两个重要的混凝土耐久性指标为研究目标，建立配合比优化设计的多目标模型，实现高精度的混凝土相对弹性模量和氯离子渗透系数预测以及配合比优化。首先基于混凝土材料及配合比样本数据分别建立随机森林（RF）混凝土抗冻性和抗渗性预测模型，然后将回归预测函数作为目标函数结合JGJ 55—2011《普通混凝土设计规程》和工程要求建立配合比因素的约束范围，最后利用N...
2021, 51(7): 162-169.
doi: 10.13204/j.gyjzG20052201
摘要:
通过对再生粗骨料取代率为0%、50%、100%的混凝土试件进行徐变试验，研究再生粗骨料混凝土的徐变特性。结果表明：再生粗骨料混凝土的基本徐变和总徐变都随再生粗骨料取代率增大而增大，并且再生粗骨料取代率对再生粗骨料混凝土总徐变的影响大于对基本徐变的影响。基于试验结果，分析了徐变过程中的再生粗骨料、新砂浆、旧砂浆的相互作用机理，引入了新砂浆、旧砂浆与再生粗骨料混凝土徐变的关系计算模型，即修正的Neville徐变模型。利用该模型，计算了旧砂浆在再生粗骨料混凝土基本徐变和总徐变过程中的徐变量。基于ANS...
通过对再生粗骨料取代率为0%、50%、100%的混凝土试件进行徐变试验，研究再生粗骨料混凝土的徐变特性。结果表明：再生粗骨料混凝土的基本徐变和总徐变都随再生粗骨料取代率增大而增大，并且再生粗骨料取代率对再生粗骨料混凝土总徐变的影响大于对基本徐变的影响。基于试验结果，分析了徐变过程中的再生粗骨料、新砂浆、旧砂浆的相互作用机理，引入了新砂浆、旧砂浆与再生粗骨料混凝土徐变的关系计算模型，即修正的Neville徐变模型。利用该模型，计算了旧砂浆在再生粗骨料混凝土基本徐变和总徐变过程中的徐变量。基于ANS...
2021, 51(7): 170-176.
doi: 10.13204/j.gyjzG21011111
摘要:
植物纤维增强碱矿渣胶凝材料是一种极具应用前景的新型绿色建材，既可有效利用矿渣、秸秆等工农业废弃物，降低成本，又能明显提升砌块砌体的抗裂性能。通过对60片不同纤维增强砌块砌体在常温和高温后的受压性能的试验，结果表明：植物纤维、聚丙烯纤维和微细钢纤维增强砌块砌体的强度等级相当于混凝土砌块MU7.5、MU10、MU15的砌体；而800℃高温后植物纤维仍对基体具有一定的增韧效果。通过回归分析，建立高温后植物纤维增强砌块砌体抗压强度计算方程。
植物纤维增强碱矿渣胶凝材料是一种极具应用前景的新型绿色建材，既可有效利用矿渣、秸秆等工农业废弃物，降低成本，又能明显提升砌块砌体的抗裂性能。通过对60片不同纤维增强砌块砌体在常温和高温后的受压性能的试验，结果表明：植物纤维、聚丙烯纤维和微细钢纤维增强砌块砌体的强度等级相当于混凝土砌块MU7.5、MU10、MU15的砌体；而800℃高温后植物纤维仍对基体具有一定的增韧效果。通过回归分析，建立高温后植物纤维增强砌块砌体抗压强度计算方程。
2021, 51(7): 177-184.
doi: 10.13204/j.gyjzG20052805
摘要:
面对全球能源危机和环境问题，被动式太阳能建筑因具有低能耗、低成本、无污染等特点而备受关注，全球学者对"被动式太阳能建筑"的部件、性能等开展了广泛的研究。通过对近20年来被动式太阳能建筑整合设计的研究进展及态势的分析，发现目前被动式太阳能建筑设计研究的框架体系已初步形成，被动式太阳能建筑地域分布与太阳能辐射具有显著的地理空间契合性特征；在研究技术上，发展中国家与发达国家还存在一定差距；我国的被动式太阳能建筑研究主要集中在严寒、寒冷及夏热冬冷地区等。最后，对加强被动式太阳能建筑整合设计的研究、地区的...
面对全球能源危机和环境问题，被动式太阳能建筑因具有低能耗、低成本、无污染等特点而备受关注，全球学者对"被动式太阳能建筑"的部件、性能等开展了广泛的研究。通过对近20年来被动式太阳能建筑整合设计的研究进展及态势的分析，发现目前被动式太阳能建筑设计研究的框架体系已初步形成，被动式太阳能建筑地域分布与太阳能辐射具有显著的地理空间契合性特征；在研究技术上，发展中国家与发达国家还存在一定差距；我国的被动式太阳能建筑研究主要集中在严寒、寒冷及夏热冬冷地区等。最后，对加强被动式太阳能建筑整合设计的研究、地区的...
2021, 51(7): 185-193.
doi: 10.13204/j.gyjzG19121615
摘要:
通过拟静力试验，研究碳纤维布加固震损装配整体式框架节点的抗震性能，分析了节点破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移、延性、刚度和承载力退化等抗震性能指标，比较节点损伤程度对碳纤维布加固效果的影响，然后通过数值模拟对加固的影响因素进行分析，在此基础上建立了加固节点核心区抗剪承载力计算式。研究表明：碳纤维布加固节点试件极限承载力最大提高27.1%；极限位移最大提高23.8%；节点试件的耗能、延性增强，刚度退化、承载力退化减慢；轻度损伤节点加固后抗震性能得到有效提高；中度损伤节点加固后抗震性能可完全恢复；...
通过拟静力试验，研究碳纤维布加固震损装配整体式框架节点的抗震性能，分析了节点破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移、延性、刚度和承载力退化等抗震性能指标，比较节点损伤程度对碳纤维布加固效果的影响，然后通过数值模拟对加固的影响因素进行分析，在此基础上建立了加固节点核心区抗剪承载力计算式。研究表明：碳纤维布加固节点试件极限承载力最大提高27.1%；极限位移最大提高23.8%；节点试件的耗能、延性增强，刚度退化、承载力退化减慢；轻度损伤节点加固后抗震性能得到有效提高；中度损伤节点加固后抗震性能可完全恢复；...
2021, 51(7): 194-202.
doi: 10.13204/j.gyjzG20070105
摘要:
玻璃纤维增强复材（GFRP）圆管构件以良好的绝缘性能在电力工程中得到广泛应用。针对由内向外[04/90/04/90/02]缠绕成型的GFRP圆管构件，建立反映各向异性纤维铺层的有限元模型，采用Hashin失效准则和Matzenmiller-Lapczyk损伤演化模型开展了其在轴压下的性能仿真，揭示其随荷载增大的渐进损伤和应力分布规律，获得的构件力学行为与试验结果吻合，表明该数值仿真方法可有效反映纤维缠绕GFRP圆管的力学特征。
玻璃纤维增强复材（GFRP）圆管构件以良好的绝缘性能在电力工程中得到广泛应用。针对由内向外[04/90/04/90/02]缠绕成型的GFRP圆管构件，建立反映各向异性纤维铺层的有限元模型，采用Hashin失效准则和Matzenmiller-Lapczyk损伤演化模型开展了其在轴压下的性能仿真，揭示其随荷载增大的渐进损伤和应力分布规律，获得的构件力学行为与试验结果吻合，表明该数值仿真方法可有效反映纤维缠绕GFRP圆管的力学特征。
2021, 51(7): 203-208.
doi: 10.13204/j.gyjzG20092308
摘要:
以凯威特型（K6）球面网壳为研究对象，研究基于数据驱动的空间网格结构的损伤预测和评估。通过数值模拟得到大气均匀腐蚀作用下结构模态频率的结构健康监测（SHM）模拟数据，基于长短期记忆（LSTM）神经网络，建立了结构损伤预测和评估的深度学习模型。最后，总结了基于LSTM神经网络的空间网格结构损伤预测和评估方法。结果表明：LSTM神经网络可以对SHM数据建立基于数据驱动的深度学习模型，对结构健康状态进行预测和评估。建立的模型在模拟数据上表现良好，具有良好的抗噪性，能很好地拟合SHM模拟数据趋势。利用更...
以凯威特型（K6）球面网壳为研究对象，研究基于数据驱动的空间网格结构的损伤预测和评估。通过数值模拟得到大气均匀腐蚀作用下结构模态频率的结构健康监测（SHM）模拟数据，基于长短期记忆（LSTM）神经网络，建立了结构损伤预测和评估的深度学习模型。最后，总结了基于LSTM神经网络的空间网格结构损伤预测和评估方法。结果表明：LSTM神经网络可以对SHM数据建立基于数据驱动的深度学习模型，对结构健康状态进行预测和评估。建立的模型在模拟数据上表现良好，具有良好的抗噪性，能很好地拟合SHM模拟数据趋势。利用更...
2021, 51(7): 209-215,56.
doi: 10.13204/j.gyjzG20090207
摘要:
在工业时期，巴黎城区内建设形成了大量的铁路运输网络，在工业衰退与城市复兴的背景下，旧有铁路线路及其沿线空间成为巴黎市高密度城区中重要的潜力更新资源。如今，巴黎城区内多处废弃线路、设施及其沿线用地等已转化为步道、共享花园、文化艺术区等的公共活动空间，成为承载市民文化生活、游客观光旅游的重要目的地，并在城市绿色网络构建中发挥着积极效益。从发展沿革、更新进程、更新方式及更新后价值效益等方面解读巴黎市樊尚铁路与小环线铁路的更新特征，总结出多元参与、自发更新的更新模式，艺术植入、生境保护、公共生活等多元的...
在工业时期，巴黎城区内建设形成了大量的铁路运输网络，在工业衰退与城市复兴的背景下，旧有铁路线路及其沿线空间成为巴黎市高密度城区中重要的潜力更新资源。如今，巴黎城区内多处废弃线路、设施及其沿线用地等已转化为步道、共享花园、文化艺术区等的公共活动空间，成为承载市民文化生活、游客观光旅游的重要目的地，并在城市绿色网络构建中发挥着积极效益。从发展沿革、更新进程、更新方式及更新后价值效益等方面解读巴黎市樊尚铁路与小环线铁路的更新特征，总结出多元参与、自发更新的更新模式，艺术植入、生境保护、公共生活等多元的...
