中文核心期刊
CSCD来源期刊
中国科技核心期刊
RCCSE中国核心学术期刊
JST China收录期刊
中国建筑科学领域高质量科技期刊分级目录

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2024年  第54卷  第4期

城乡规划和建筑理论
“奇观时代”的建筑语言及其演变
周官武
2024, 54(4): 1-9. doi: 10.3724/j.gyjzG22092810
摘要:
消费时代的空间生产由物质需求向差异、个性化需求的转型推动了奇观文化的崛起和奇观时代的到来。通过对奇观文化、景观社会、消费主义之间的关系及奇观时代的特点和成因的探讨,梳理了自20世纪60年代以来主要奇观建筑的演变脉络,发现消费主义对建筑语言的变迁具有决定性的影响。在批判性缺失情况下,建筑语言只能被动适应消费文化的变迁,逐渐陷入奇观文化泥淖。当下盛行的新几何学通过加强形式自治建构的极化建筑语言,固然能满足无限制造奇观的需要,却也背离了建筑本质,使建筑学异化为形式游戏和奇观文化的附庸。指出要摆脱这一困境,就必须回归建筑本质,回归建构逻辑和场所精神。
长三角地区传统村落的空间分布特征及其影响因素研究
王薇, 刘颖杰, 刘安琪, 陈刚
2024, 54(4): 10-19. doi: 10.3724/j.gyjzG22052807
摘要:
以长三角地区1 255个传统村落为研究对象,运用GIS分析传统村落空间的分布和分异,并采用地理探测因子量化方法分析相关影响因素。结果表明: 1)长三角地区传统村落在空间上有凝聚性分布的特点,形成了黄山市和丽水市两个高密度区; 2)长三角地区传统村落整体呈现出“中心密集,四周稀疏”的分布特征,各地区差异较大。3)不同影响因素对长三角地区传统村落的空间分布的影响有差异,自然条件因子的影响作用明显强于其他因素因子;自然条件因子之间的交互作用强于其他因素因子;各个影响因素因子的之间交互作用共同影响了长三角地区传统村落的空间分布。
文化生态视角下徽州遗产廊道网络构建研究
张泉, 葛敬松
2024, 54(4): 20-29. doi: 10.3724/j.gyjzG23082101
摘要:
遗产廊道是整合跨区域文化遗产保护与利用的新尝试,支持更大空间尺度上文化遗产间的价值认知与活态延续。从文化生态学视角出发探讨徽州文化遗产保护的新途径,以徽州文保单位作为遗产“源”,借助最小阻力模型、重力模型和电路理论等方法生成潜在廊道并分级,结合传统村落点设置廊道“驿站”,构建“源地—廊道—驿站”的多维度、多层次网络系统。基于此提出“一轴、一带、多核、两翼”空间格局下的生态保护与文化共生策略。以期推动徽州文化遗产网络化保护进程,为徽州地区全域旅游规划和文旅深度融合发展提供参考。
基于陆地卫星影像的洛阳市城区地表温度反演研究
王江丽, 张明刚, 杨晓涵, 朱茂超
2024, 54(4): 30-38. doi: 10.3724/j.gyjzG22112007
摘要:
为了研究洛阳城市发展与城市热岛之间的关系,以近20年城区地表温度为研究对象,以陆地卫星(Landsat)卫星遥感数据作为数据源,通过温度反演方法研究4个时期地表温度,在Arcgis、ENVI5.3、Origin2018软件中加以分析,得到热岛效应空间分布和时空变化特征、地表温度和土地利用类型的关系,结果表明:自2001年到2019年老市中心(西工区)地表温度增温15℃;新市中心(洛龙区)地表温度增温11℃;不同用地分类中,水域的表面温度最低,且随着热岛增加,水域的冷岛效应略有增加,2001年洛河表面温度26℃,冷岛强度12℃,2019年洛河表面温度34℃,冷岛强度14℃。
工程结构和结构防灾
中部节点连接预制柱抗震性能试验研究
李慧, 欧盈, 高文君, 许浒, 杨曾, 余志祥
2024, 54(4): 39-45. doi: 10.3724/j.gyjzG22102901
摘要:
设计并制作了一个中部节点连接预制柱试件及一个同尺寸现浇柱试件,并开展了拟静力试验,试验结果表明:中部节点连接预制柱最终破坏形态表现为柱底塑性铰区破坏及节点连接处型钢破坏,其滞回曲线饱满,具有与现浇柱相当的耗能性能;中部节点连接预制柱初始刚度略低于现浇柱,最终刚度基本与现浇柱趋于一致;中部节点连接预制柱延性系数为3.1,为现浇柱的89%,延性表现较弱,在连接界面未失效情况下,抗震性能与现浇柱相当。
基于最优参数组合的水平结构MTMD竖向减振优化设计
韩智凡, 汪新
2024, 54(4): 46-53. doi: 10.3724/j.gyjzG23061103
摘要:
MTMD系统的减振效果取决于调谐质量阻尼器(TMD)参数和布置位置的优化。针对大型楼盖、空中连廊等水平结构的竖向振动控制问题,建立了水平结构的MTMD竖向减振系统优化设计方法;该方法包含以下两个步骤: 1)基于有阻尼单自由度结构–TMD动力系统的频域解推导出TMD最优减振参数组合计算方法; 2)由竖向参振质量选择目标控制振型并通过最大振型位移确定TMD布置位置。分析结果表明:该方法简单实用、计算效率高,在MTMD总质量仅为主结构质量0.5%的情况下,对不同步频的人行荷载激励均能达到理想的竖向减振效果。
螺栓预紧力对PC外挂墙板摩擦耗能装置力学性能试验研究
隋伟宁, 马勇, 董峥, 王旭, 杨海涛, 夏达东
2024, 54(4): 54-63. doi: 10.3724/j.gyjzG23030801
摘要:
设计了一种摩擦耗能装置,它由中心钢板、一对夹紧角钢和单圆孔摩擦板组成。该装置应用于预制混凝土墙板和钢框架之间的4点连接吊装结构上部的连接处,用于摩擦耗能装置的摩擦板材料为A6061-T6铝合金板材。选取4组试件进行低周往复加载试验,各试件的螺栓预紧力分别为17.5,32.9,52.8,71.8 kN,研究了螺栓预紧力对摩擦耗能装置的滞回性能、初始刚度、临界滑动摩擦力、稳定性、耗能能力等的影响。研究结果表明:螺栓预紧力对摩擦耗能装置的力学性能具有决定性作用;试验加载结束后,L-B1试件摩擦板螺栓孔由于挤压变形,向一侧产生20 mm的压缩变形;与L-B1试件相比,L-B2~L-B4试件的初始刚度值变化范围在10%左右,因此,在多遇地震作用下摩擦耗能装置具有较为稳定的力学性能;随着螺栓预紧力的增大,与L-B1试件相比,L-B2~L-B4试件的平均峰值滑动摩擦力分别提高31%、39%、55%,临界滑动摩擦力分别提高32%、40%、52%,层间位移角分别提高99%、106%、110%,耗能能力分别降低25%、29%、39%。
新型夹心保温墙板不锈钢拉结件抗剪性能试验研究
林文罗, 李俊华, 谭捷
2024, 54(4): 64-71. doi: 10.13204/j.gyjzG23050606
摘要:
为降低建筑使用能耗,达到节能减排的目的,研发了一套适用于新型预制混凝土夹心保温墙板的不锈钢拉结件,用于实现预制墙体保温和石材外挂装饰一体化。基于ABAQUS有限元分析软件,从两种抓钩拉结件中选择出力学性能较优的鱼式拉结件,并结合板式拉结件系统开展抗剪性能试验。结果表明:石材连接界面的抗剪破坏模式为脆性破坏,石材与混凝土、拉结件分离,拉结件端部弯折,鱼式拉结件竖向布置比横向布置对连接界面抗剪性能影响更大,所测得抗剪平均承载力大22.2%;板式拉结件抗剪破坏形态为混凝土开裂,拉结件及锚固钢筋变形,在布置两个或四个板式拉结件的试件中,单个拉结件的抗剪承载力试验值分别为29.75、26.35 kN。通过理论计算与试验数据对比分析,发现两种拉结件的抗剪性能较好,且均有较大的安全储备。
装配式高架桥结合面抗剪性能试验研究
杨辉, 吴俊霖, 刘章, 陈哲衡, 王喆宇
2024, 54(4): 72-80. doi: 10.3724/j.gyjzG23051909
摘要:
采用湿接缝连接的分节段施工是解决大体积预制混凝土高架桥构件运输、安装困难问题的最有效方法之一。为研究湿接缝处结合面的抗剪性能,考虑结合面连接筋、混凝土强度等级、结合面处理工艺等因素的影响,设计了4组12个试件进行双剪试验,并采用最小二乘法对扩展剪切摩擦理论公式中的结合面处理工艺机械咬合力系数c进行了拟合。研究结果表明:结合面的处理工艺对试件的抗剪承载能力有较大影响,露骨料组试件、止浆带组试件和凿毛组试件的承载力分别约为整浇组试件的92.7%~94.1%、82.7%~86.7%和66.7%~71.1%;结合面连接筋可以显著提高试件的延性、抗剪承载力和抗裂性,承载力提升幅度约为47.3%~65.0%;当试件达到极限状态时,结合面连接筋应变分布不均匀,所有连接筋的平均应变约为屈服应变的50%;各国规范的抗剪极限承载力计算值均远低于本次试验值,具有较高的富余度;所拟合的相关参数,可为工程应用提供参考。
Y型铸钢节点抗压承载力设计方法研究
任靖哲, 黄细军, 曾晗, 刘豪, 邹启令
2024, 54(4): 81-89. doi: 10.3724/j.gyjzG21110904
摘要:
推导出了Y型铸钢节点在轴心受压和小偏心受压作用下的抗压设计承载力公式,并采用试验结果对提出的抗压设计承载力公式进行了验证。节点的抗压设计承载力公式推导过程分为以下三个步骤: 1)推导节点简化模型的极限承载力公式。对原节点进行简化,参考空心球的力学模型和承载力公式的形式,对有限元分析结果进行线性回归,得到轴心压力、弯矩及偏心压力作用下简化模型的极限承载力公式; 2)推导节点数值模型的设计承载力公式。根据节点数值模型几何参数的重要性分析结果和有限元分析结果,在简化模型的基础上,推导出轴心受压和小偏心受压的数值模型的抗压极限承载力公式,并根据CECS 235︰ 2008《铸钢节点应用技术规程》简称《规程》规定进行折减后,得到抗压设计承载力公式; 3)验证小偏心受压节点的抗压设计承载力公式。根据节点的足尺试验结果对小偏心受压节点的抗压设计承载力公式进行验证,并与《规程》中的设计承载力公式对比。
大跨度开合结构连续倒塌分析及施工过程监测
华勤春, 王秀丽, 王康, 王进洲, 李燕燕, 李春龙
2024, 54(4): 90-98. doi: 10.3724/j.gyjzG23102005
摘要:
大跨度空间结构作为公共建筑备受关注,一旦发生事故将带来恶劣的舆论和不良的社会影响。以平移式大跨度开合结构作为研究对象,首先,基于敏感性分析找出结构中重要杆件,然后,利用ANSYS/LSDYNA进行结构在重要杆件失效工况下的连续倒塌动力响应分析,最后,对重要杆件和关键点的应力应变、振动和位移等响应进行健康监测。研究结果表明:无论开合屋盖结构是在全闭状态、半开状态还是全开状态下,重要杆件大致分布在轨道主桁架、次桁架附近;无论是单根杆件失效还是多根杆件同时失效,结构都不会由于杆件的失效而引起新的杆件失效。通过对结构施工过程监测发现,在施工过程中,结构整体处在弹性范围以内,且监测结果和数值模拟结果彼此吻合,两者得到很好的验证。
钢结构阀厅与设备耦联效应对换流站800 kV穿墙套管地震响应影响研究
杨大峰, 孙松, 陈峰, 林康立, 舒前进, 曹聪
2024, 54(4): 99-107. doi: 10.3724/j.gyjzG23112115
摘要:
以典型特高压阀厅800 kV穿墙套管为研究对象,建立了考虑800 kV套管与钢结构阀厅、阀塔、400kV穿墙套管及防火墙的不同耦联方式的7种有限元模型,研究了穿墙套管及其端板的地震响应规律。研究结果表明:考虑与钢结构阀厅、防火墙及400 kV穿墙套管的耦联作用后,800 kV穿墙套管的端板应力幅值增大了21.7%~26.6%,而横向加速度幅值提高了20.5%~31.1%;外套管的应力幅值相对更大,约为内套管的1.06~1.17倍;阀厅结构与设备的耦联作用,使内套管的应力幅值提高了10.3%~11.9%,而对外套管应力没有明显影响(最大仅相差0.62%);结构设备耦联作用使得导电杆与套管内壁的相对位移明显增大,使横向相对位移提高了20.6%~63.4%,而纵向相对位移提高了38.5%~42.8%。因此,在穿墙套管设计选型及强度校核时,应全面考虑钢结构阀厅与设备耦联效应的不利影响。
撞击荷载下钢板混凝土组合板的力学性能研究
孙继红, 安国青, 王蕊
2024, 54(4): 108-116. doi: 10.13204/j.gyjzG22081307
摘要:
为深入研究和分析钢板混凝土组合板的抗撞性能,采用ABAQUS建立了单层钢板混凝土组合(HSC)板与双层钢板混凝土组合(SCS)板在撞击荷载作用下的数值模型,并通过已有SCS板落锤撞击试验结果验证了有限元建模方法的准确性。基于此,首先分析了钢板–混凝土组合板的撞击全过程;其次,从动力响应、破坏模式与吸能系数三方面对比了HSC和SCS板的抗撞性能;最后,重点探讨了钢板含钢率与撞击高度对构件动力响应的影响,并对撞击力时程进行了简化。结果表明:所建立的数值模型可以很好地预测钢板混凝土组合板的撞击力与变形;该类构件的撞击全过程可分为四个阶段;与HSC板相比,SCS板的抗撞性能更好;建议的撞击力时程简化模型可有效用于此类构件的抗撞设计。
悬挂钢–木塑单层球面网壳的设计及分析
杨锦权, 李俞谕, 何文辉, 侯剑山, 高飞
2024, 54(4): 117-125. doi: 10.3724/j.gyjzG22052005
摘要:
对采用绿色可再生木塑作为主要材料的悬挂网壳进行了设计和分析。对比了多种材料的相关性能,创新性地采用木塑共挤材料作为网壳的主要受力杆件;结合建筑和布线的需求,设计了木塑杆件的截面形式,开发了新型钢–木塑组合节点;采用有限元分析软件对网壳模型进行了相关的力学分析,对比了不同节点连接形式的结构内力、位移及挠度;对网壳进行了特征值屈曲分析及考虑初始缺陷的几何非线性屈曲分析,得到了该网壳的安全系数。分析结果表明,该新型网壳在正常使用过程中的结构内力、变形和稳定性均能满足现行相关规范要求,具备推广应用价值。
预应力钢–竹组合工字形梁受弯性能有限元分析
王会芳, 茅鸣, 张振文, 童科挺, 李玉顺
2024, 54(4): 126-133. doi: 10.13204/j.gyjzG22110102
摘要:
采用有限元软件ABAQUS对预应力钢–竹组合工字形梁的受弯性能进行了三维非线性有限元分析,模型中考虑了重组竹的各向异性和屈服准则,引入内聚力单元模拟了钢–竹界面的黏结滑移,并将模拟结果与试验结果进行了对比,探讨了预应力大小对组合梁受弯性能的影响规律。结果表明:模拟与试验中,预应力钢–竹组合工字形梁的破坏特征及荷载–挠度曲线基本一致,容许承载力及最大跨中挠度吻合较好;配置预应力筋可提高组合梁的刚度,但随着预应力值的增大,组合梁刚度无明显变化,而极限承载力及变形能力提高,钢–竹界面胶层破坏情况延缓,当预应力过大时会导致组合梁钢–竹界面过早脱胶、极限承载力降低,为了满足承载能力和变形性能的要求,建议预应力施加值为普通钢–竹组合工字形梁的容许承载力值。
谐波激励下风机塔筒模态参数自动识别
杨春侠, 陈涛, 张永涛, 万鹏, 吴钧
2024, 54(4): 134-141. doi: 10.3724/j.gyjzG23080713
摘要:
运行工况下风力发电机组的周期性激励会产生与结构模态频率相近的谐波干扰,将影响结构基本模态的振动水平及动力参数的识别。为了在运行过程中有效连续监测塔筒振动状态,提出了一种基于势能凝聚层次聚类(PHA)的协方差驱动随机子空间法(Cov-SSI)与概率密度函数法(PDF)相结合的风机塔筒模态参数自动识别方法。通过现场振动响应测试,首先采用Cov-SSI法初步识别塔筒结构模态参数;其次,引入PHA法改进稳定图,定义频率与模态置信准则(MAC)距离矩阵进行清洗、聚类,实现自动化分离不同阶模态;最后将聚类簇信息通过PDF法判定并剔除谐波模态。结果表明:所提方法能有效分离并剔除谐波分量,实现风机塔筒运行模态参数的自动化识别,对风电机组安全运行自动化实时监测具有较好的工程应用价值。
岩土和地下工程
高中低拉拔速率下筋土界面拉拔试验分析
王家全, 王梦莲, 唐毅, 祁航翔
2024, 54(4): 142-148. doi: 10.3724/j.gyjzG22091601
摘要:
边坡及挡墙倒塌破坏会导致土工格栅与土之间快速滑动,筋土界面相互作用较为复杂。通过对不同拉拔速率下界面筋材受力和变形特性的研究,有助于加深对筋–土界面工作特性的认识。基于此,采用拉拔试验以拉拔速率和法向荷载为研究因素探讨了9种拉拔速率和3种法向荷载对筋–土界面作用特性的影响规律。结果表明:峰值拉拔力随着拉拔速率由低到高变化增大幅度逐渐变缓,界面黏聚力与拉拔速率呈正相关变化趋势,最大增大了278%;界面摩擦角呈负相关变化趋势,最大减小了19.1%。格栅应变在低速时受拉拔速率影响较大,随着拉拔速率的增大而增大;当拉拔速率超过5 mm/min时,格栅应变变化幅度减小,抗拔刚度增大。界面剪胀量随拉拔速率的增大呈增大趋势,随法向荷载的增大呈减小趋势。高速时界面剪胀量约为低速时的1.56倍、中速时的1.13倍。
软岩嵌岩桩自平衡试桩荷载–沉降曲线解析转换算法
郭宸畅, 饶军应, 刘畅, 陈忆, 尹泉
2024, 54(4): 149-157. doi: 10.3724/j.gyjzG23080702
摘要:
为更准确反映软岩地基中自平衡试桩结果,提出一种针对软岩嵌岩桩承载力的自平衡试桩结果解析转换算法。首先,通过分析桩–软岩接触面剪切机理,建立了考虑胶结、剪胀以及滑移三个剪切阶段的桩–软岩接触面荷载传递函数和模型。其次,考虑荷载箱上段桩重力的影响并结合桩–软岩接触面荷载传递函数,推导出自平衡试桩荷载–沉降曲线的理论解析解,通过将两根试桩的实测数据与理论解析解结果进行对比,计算得出理论解析解的精确度分别为87.3%和85.6%。最后,在现有简化转换法基础上提出解析转换法,通过与精确转换法结果进行比较,解析转换法结果较简化转换法结果精确度分别提高了15.3%和17.4%。解析转换法简单实用且精确度较高,可为软岩嵌岩桩自平衡试桩工程提供一定的参考。
大直径泥水平衡盾构法施工地层横向沉降特性研究
王建, 潘泓, 骆冠勇, 曹洪
2024, 54(4): 158-165. doi: 10.3724/j.gyjzG23073101
摘要:
基于现场实测的土体长期沉降数据,利用Peck经验算式,对横向地表沉降槽和横向深层土体沉降槽的形态、宽度系数和沉降影响范围进行研究。结果表明: 1)盾构施工引起的土体长期沉降,无论是横向地表沉降还是横向深层土体沉降均符合高斯曲线分布。受扰动土体固结的影响,沉降槽逐渐变深扩宽。2)从地表沉降来看,盾构掘进施工的横向影响范围为1.4倍的隧道直径,受土体长期固结影响增至2.3倍的隧道直径,对于深层土体沉降(埋深12.1 m处),盾构掘进施工的横向影响范围为0.8倍的隧道直径,随着时间的增长,影响范围扩大到1.2倍的隧道直径,盾构施工对深层土体的横向影响范围要小于地表。3)地表沉降和深层土体沉降宽度系数随盾尾脱离被监测断面时间的变化均符合指数分布,沉降宽度系数最终将趋于定值,但地表处沉降槽宽度系数的增长速率和量值均大于深层土体处。4)深层土体横向沉降曲线较陡峭,地表处土体横向沉降曲线较平缓,深层土体横向沉降曲线的曲率大于地表处土地横向沉降曲线的曲率,深层土体横向沉降较集中。
采空区残余沉降对深挖边坡稳定性的影响
范永丰, 罗锦, 徐衍, 郭庆彪, 万战胜
2024, 54(4): 166-172. doi: 10.3724/j.gyjzG22090705
摘要:
采空区残余沉降对高速公路的稳定性会有很大的影响,为分析高速公路下采空区残余沉降对高陡边坡稳定性的影响,设计了多组试验方案,对高陡边坡的稳定性进行分析。通过完成深挖边坡稳定性优化研究,得出坡角是影响边坡稳定性的主要因素,其次为坡高、岩体的内摩擦角、黏聚力和岩体的重度。以实际工程为例分别得出了黏聚力、内摩擦角与边坡安全系数的关系式以及同时减小黏聚力、内摩擦角时边坡安全系数的计算式。结果证明:采空区残余沉降严重影响深挖边坡的稳定性。残余沉降等效模拟可为采空区残余沉降对边坡稳定性的影响评定提供参考。
层状岩质边坡变形破坏及其支护设计的颗粒流数值模拟
张雪丽, 杨长虹, 李登峰, 闫鑫雨
2024, 54(4): 173-179. doi: 10.3724/j.gyjzG23081502
摘要:
在工程建设中,层状岩质边坡十分常见。该类边坡受其结构面的影响,失稳变形特征较为复杂,且由于边坡滑动面不明确,给工程支护设计带来一定的困难。为此,通过PFC2D软件,以高陡岩质顺层边坡为原型,建立含不同岩层倾角的岩质边坡数值模型,提出了一种通过临界荷载反演搜索边坡潜在滑动面的方法,对层状岩质边坡变形、失稳和破坏过程进行细观分析。通过对比临界荷载系数,得出了不同岩层倾角边坡的相对稳定性;不同岩层倾角的墙锚支护效果差异明显,水平岩层边坡和高倾角切层边坡支护效果较好,而反倾边坡支护的效果欠佳;在边坡支护设计优化上,发现在一定范围内增大嵌入比和嵌入角度均能提高支护效果。从施工和经济的角度,建议采取嵌入比为0.33,嵌入角度90°的支护设计方案。
高性能建筑材料
不同强度等级预应力混凝土给定超低温下预压变形性能试验研究
时旭东, 张备, 崔一丹
2024, 54(4): 180-187. doi: 10.3724/j.gyjzG23071204
摘要:
通过对强度等级分别为C40、C50、C60及C70的预应力混凝土开展超低温作用试验,探讨其预压变形性能的变化规律,及选取的–80℃和–160℃两种典型低温环境作用对其的影响差异。结果表明,预应力混凝土在不同低温环境的降温点和温均点时的预压应变差率随强度等级提高均呈增大的变化趋势,但作用的低温环境不同时存在明显的差异;不同低温环境作用下预应力混凝土降温段的瞬态应变变化率和预压应变变化比率随强度等级(C40除外)提高大致均呈增大的变化趋势,但其恒温段时的变化较为复杂;而各强度等级预应力混凝土低温环境作用下的恒温阶段预压应变仍将增大,但不同的低温环境作用对其的影响存在明显的差异。本文这些试验结果及拟合公式可为液化天然气(LNG)储罐类预应力混凝土结构的设计和安全评估提供参考。
基于高延性工程水泥基复合材料的无伸缩缝桥面连续构造优化试验研究
徐召, 马雪媛, 郭亚唯, 朱尧于
2024, 54(4): 188-194. doi: 10.3724/j.gyjzG23040610
摘要:
为研究高延性工程水泥基复合材料(ECC)用于桥面连续结构代替传统伸缩装置的受力性能,以后浇槽深度和钢筋有无黏结作为变参数,设计制作了4组高延性ECC桥面连接板缩尺模型构件,开展了弯拉组合工况下的连接板受力性能试验。结果表明: ECC连接板顶面呈现微裂缝多点开裂现象,裂缝宽度处于0.2 mm内,ECC材料自身发挥了较好的抗裂性能;增加后浇槽深度能够提升连接板的受力性能,但某种程度上弱化了连接板延性性能,钢筋设置无黏结段能够显著释放钢筋对ECC基体产生的约束作用,继而更好发挥ECC连接板的高延性性能。
硅粉对低热硅酸盐水泥混凝土基本力学性能的影响
郭建强
2024, 54(4): 195-199. doi: 10.3724/j.gyjzG23121118
摘要:
随着低热硅酸盐水泥在水利工程中的广泛应用,对低热硅酸盐水泥混凝土的力学性能提出了更高的要求。采用水下钢球法量化硅粉掺量(0、3%和5%)对低热硅酸盐水泥混凝土基本力学性能和其他力学性能的影响进行研究。结果表明:掺入硅粉可有效提高低热硅酸盐水泥混凝土的抗冲磨性能,当掺量由0增大至3%和5%时,抗冲磨性能分别提高了12.2%和14.6%;相比于不掺入硅粉的混凝土,当掺入3%硅粉时,低热硅酸盐水泥混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度分别降低约3.5%~6.0%、3.8%~11.1%;轴向拉伸性能(轴向拉伸强度和极限拉伸值)提高约7.0%;当掺入5%硅粉时,低热硅酸盐水泥混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和轴向拉伸性能分别提高约3.6%~7.0%、2.8%~3.5%、6.9%~14.8%。可见,硅粉掺量为5%的低热硅酸盐水泥混凝土具有相对理想的力学性能。
玻璃纤维增强复合材料筋–海砂混凝土路面现场车载试验及数值分析
杨浩, 黄靓, 吴曦, 魏令港
2024, 54(4): 200-206. doi: 10.3724/j.gyjzG23090504
摘要:
为研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋–海砂混凝土路面车载作用下的力学响应特征,将GFRP筋–海砂混凝土路面运用于实际工程。本研究结合项目浇筑一条17 m×98 m的GFRP筋–海砂混凝土路面进行现场车载试验,现场试验表明:改变筋材种类以及单层筋材配筋率对车载作用下路面板应变影响较小。同时,基于现场试验数据建立GFRP筋–海砂混凝土路面有限元模型进行参数敏感性分析,结果表明:有限元模型计算结果与试验数据接近,模型具有较高可靠度,改变GFRP面板筋弹性模量、GFRP纵筋间距、传力杆直径和传力杆弹性模量对GFRP筋–海砂混凝土面板最大拉应力影响较小,GFRP传力杆荷载传递性能弱于钢筋传力杆,实际工程中可通过增大GFRP筋传力杆直径来提高横缝传荷能力。
综述
预制混凝土外挂墙板连接及对结构抗震性能影响研究进展
何利, 沙慧玲, 种迅, 高俊, 冯晖, 李志鹏, 赵鹏
2024, 54(4): 207-218. doi: 10.13204/j.gyjzG23020707
摘要:
预制混凝土外挂墙板是一种高性能非承重外围护墙体,其与主体结构之间的连接方式是影响结构抗震性能的关键因素。外挂墙板与主体结构之间的连接方式主要分为刚性连接、柔性连接和耗能连接三类。研究者围绕上述三种连接方式,针对新型连接节点研发以及各类连接对主体结构抗震性能的影响展开了研究。结果表明,墙板与主体结构采用刚性连接方式时,二者之间会产生较大的相互作用,外挂墙板会增加结构的刚度、强度和地震响应;合理的柔性连接节点可以实现墙板与主体结构间的相对独立变形,从而减小墙板对主体结构影响;柔性连接方式对于节点的构造方式、施工质量和精度要求较高;耗能连接可以利用墙板和主体结构间相对变形耗散地震能量,有效控制主体结构和墙板自身的损伤。对上述研究进行了回顾和综述,并对可进一步开展的研究进行了展望。
复材结构
新型GFRP-钢复合筋材料拉伸性能测试
黄健, 阎亮, 熊哲, 陈苇, 吴宝龙, 李丽娟, 何少华, 麦广浩
2024, 54(4): 219-227. doi: 10.13204/j.gyjzG23082306
摘要:
对新型GFRP-钢复合筋进行拉伸性能测试,分析了复合筋的破坏过程和力学性能指标。同时构建了新型GFRP-钢复合筋的应力-应变关系理论模型,并将其与试验结果进行对比分析。结果表明: GFRP-钢复合筋的应力-应变曲线表现出明显的双线性特征,其在内芯钢筋屈服后仍具备稳定的抗变形能力,所建立的应力-应变关系理论模型与试验结果吻合较好,证明了该模型能够有效地反映复合筋的拉伸性能。
结构安全性评定及加固
带衬套灌浆锚杆在砖砌体中拉拔性能试验研究
敬登虎, 朱其一, 石运, 汪方勇
2024, 54(4): 228-237. doi: 10.3724/j.gyjzG23080905
摘要:
带衬套灌浆锚杆是一种可用于加固修复且不改变大体积砖砌体文物建筑外貌的新型技术。为了研究带衬套灌浆锚杆在砖砌体中的拉拔性能,以灰缝饱满度、锚固深度、钻孔直径以及锚固方向为研究参数,设计并完成了21根锚杆的拉拔试验,分析了锚杆的破坏形态、拔出力–滑移曲线、锚筋应变和界面黏结应力分布以及峰值拔出力。试验结果表明:带衬套灌浆锚杆与砖砌体的拔出力–滑移曲线呈现明显的四段线特征;锚杆中锚筋不易屈服;灰缝饱满度和钻孔直径对锚杆的破坏形态有直接影响;锚杆的峰值拔出力与锚固深度存在非线性增长关系;灰缝饱满度高、钻孔直径大,锚杆的峰值拔出力高;竖向锚杆的峰值拔出力明显高于水平向锚杆。
海外科技交流
日本火车站建筑遗产样式及其设计动因研究
乔文琪, 刘抚英, 陈颖
2024, 54(4): 238-245. doi: 10.3724/j.gyjzG23081811
摘要:
火车站建筑遗产是近代工业遗产的重要组成部分,是研究近代建筑发展史、工业发展史、铁路建设发展史重要的实物证据。日本与我国近代工业发展史具有一定的相似之处,且日本的铁路发展对中国东北地区有一定影响,对研究中国铁路发展史具有重要的参考价值。本研究以日本火车站建筑遗产为研究对象,梳理了日本铁路及火车站建筑遗产的历史发展脉络,收集和整理了日本所有火车站建筑遗产的基本信息,考察了各个火车站建筑遗产的样式特征,结合日本建筑思潮的发展脉络以及火车站建筑遗产建成时的文化、科技、经济等社会要素,分析和研究了各种样式的火车站建筑遗产的设计动因,其成果有利于加强中日两国铁路工业遗产保护和再生方面的研究。