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2025年 第55卷 第11期
2025, 55(11): 1-10.
doi: 10.3724/j.gyjzG23111302
摘要:
为指导健康校园建设，支持学生健康成长，探寻健康校园评价体系的发展历程与主要趋势是十分重要的。通过梳理和对比国内外健康校园评价体系，重点研究了健康校园评价体系在评价对象、评价内容、评价结果等方面的进展，总结了健康校园评价体系发展中呈现的对象差异化、内容多元化和结果多样化三个趋势，并提出了对我国健康校园评价体系的启示，包括考虑不同学段的人群、构建系统的评价指标、加强评价体系的实践。
为指导健康校园建设，支持学生健康成长，探寻健康校园评价体系的发展历程与主要趋势是十分重要的。通过梳理和对比国内外健康校园评价体系，重点研究了健康校园评价体系在评价对象、评价内容、评价结果等方面的进展，总结了健康校园评价体系发展中呈现的对象差异化、内容多元化和结果多样化三个趋势，并提出了对我国健康校园评价体系的启示，包括考虑不同学段的人群、构建系统的评价指标、加强评价体系的实践。
2025, 55(11): 11-18.
doi: 10.3724/j.gyjzG22102303
摘要:
近年来对K型偏心支撑钢框架的研究多是未考虑楼板的影响，将钢框架与楼板结合形成带组合梁的K型偏心支撑钢框架，推导在考虑楼板影响下带剪切型耗能连接的钢框架初始刚度、极限承载力算式。并利用ABAQUS软件建立17个模型分析其在单向荷载作用下的各项性能，结果表明：组合楼板可以提升钢框架的整体性能，改善水平力在结构中的传递，从而大幅度提高结构的各项抗震性能。基于楼板作用下带剪切型耗能连接K型偏心支撑钢框架所推导算式的计算结果，与ABAQUS模拟结果相比，误差基本都在15%以内，具有较好的吻合，为后续带楼板的剪切型耗能连接K型偏心支撑钢框架的承载力与刚度计算分析提供一些算式参考。
近年来对K型偏心支撑钢框架的研究多是未考虑楼板的影响，将钢框架与楼板结合形成带组合梁的K型偏心支撑钢框架，推导在考虑楼板影响下带剪切型耗能连接的钢框架初始刚度、极限承载力算式。并利用ABAQUS软件建立17个模型分析其在单向荷载作用下的各项性能，结果表明：组合楼板可以提升钢框架的整体性能，改善水平力在结构中的传递，从而大幅度提高结构的各项抗震性能。基于楼板作用下带剪切型耗能连接K型偏心支撑钢框架所推导算式的计算结果，与ABAQUS模拟结果相比，误差基本都在15%以内，具有较好的吻合，为后续带楼板的剪切型耗能连接K型偏心支撑钢框架的承载力与刚度计算分析提供一些算式参考。
2025, 55(11): 19-27.
doi: 10.3724/j.gyjzG23032309
摘要:
单边螺栓的国产化推动了力学性能优越的方钢管构件在钢结构工程中的应用。H型钢梁、方钢管柱通过T型钢连接件和单边螺栓连接技术形成新型装配式钢框架结构。为了研究这种新型钢框架结构的抗震性能，依据规范设计单层单跨的单边螺栓连接钢框架试验模型并对其进行拟静力试验研究，同时建立精细化有限元模型进行非线性分析，根据试验结果验证有限元模型的准确性。通过研究获得单边螺栓连接钢框架的滞回性能、破坏模式，并分析钢框架的塑性发展特性、侧向刚度退化规律和框架的延性变形能力。研究成果表明：单边螺栓连接钢框架具有较好的抗震性能，能够承受一定的地震作用，研究成果可为装配式钢结构的应用提供一定的参考和借鉴价值。
单边螺栓的国产化推动了力学性能优越的方钢管构件在钢结构工程中的应用。H型钢梁、方钢管柱通过T型钢连接件和单边螺栓连接技术形成新型装配式钢框架结构。为了研究这种新型钢框架结构的抗震性能，依据规范设计单层单跨的单边螺栓连接钢框架试验模型并对其进行拟静力试验研究，同时建立精细化有限元模型进行非线性分析，根据试验结果验证有限元模型的准确性。通过研究获得单边螺栓连接钢框架的滞回性能、破坏模式，并分析钢框架的塑性发展特性、侧向刚度退化规律和框架的延性变形能力。研究成果表明：单边螺栓连接钢框架具有较好的抗震性能，能够承受一定的地震作用，研究成果可为装配式钢结构的应用提供一定的参考和借鉴价值。
2025, 55(11): 28-35.
doi: 10.3724/j.gyjzG23082406
摘要:
为了减小传统建筑结构在震后所产生的残余变形，提出了一种新型自复位耗能阻尼器，并进行了阻尼器理论分析与构造设计。阻尼器通过螺旋压缩弹簧和形状记忆合金（shape memory alloy，SMA）螺杆相结合的方式实现自复位，通过SMA螺杆在拉伸过程中的耗能和其他部件之间的滑动摩擦实现耗能，各部件之间受力关系明确，整体结构简单明了、便于安装。通过有限元模拟的方式，综合研究了SMA螺杆的初始预拉力、螺旋压缩弹簧的初始预压力与各部件之间的摩擦系数对阻尼器承载能力、耗能能力和复位能力的影响，并进一步分析了装有该阻尼器的钢框架结构梁柱节点的力学性能。结果表明，新型自复位耗能阻尼器在受拉和受压过程中均有较强的稳定性和较好的自复位耗能效果，其滞回曲线呈“旗帜”形。该复位耗能阻尼器安装于钢框架梁柱节点，能够耗散大量能量并且可以有效地控制节点的残余变形。
为了减小传统建筑结构在震后所产生的残余变形，提出了一种新型自复位耗能阻尼器，并进行了阻尼器理论分析与构造设计。阻尼器通过螺旋压缩弹簧和形状记忆合金（shape memory alloy，SMA）螺杆相结合的方式实现自复位，通过SMA螺杆在拉伸过程中的耗能和其他部件之间的滑动摩擦实现耗能，各部件之间受力关系明确，整体结构简单明了、便于安装。通过有限元模拟的方式，综合研究了SMA螺杆的初始预拉力、螺旋压缩弹簧的初始预压力与各部件之间的摩擦系数对阻尼器承载能力、耗能能力和复位能力的影响，并进一步分析了装有该阻尼器的钢框架结构梁柱节点的力学性能。结果表明，新型自复位耗能阻尼器在受拉和受压过程中均有较强的稳定性和较好的自复位耗能效果，其滞回曲线呈“旗帜”形。该复位耗能阻尼器安装于钢框架梁柱节点，能够耗散大量能量并且可以有效地控制节点的残余变形。
2025, 55(11): 36-44.
doi: 10.3724/j.gyjzG22110709
摘要:
为研究环境温度对连续焊接不锈钢屋面系统静动力性能的影响，首先以青岛胶东国际机场航站楼连续焊接不锈钢屋面为参考，设计并制作了5个试件；然后对其进行循环温度作用下的静力试验及稳定温度作用下的动力试验；最后运用ABAQUS软件建立较精确的有限元模型，根据相关基础理论，通过飞蛾扑火算法优化支持向量机（MFO-SVM）的模型修正方法，完成对初始有限元模型的修正。以试件WG5为例对比试验与有限元结果进行具体分析。结果表明：试验得到了结构应力与温度呈正相关，而结构频率与温度呈负相关的变化规律，前者趋势近似呈线性，后者变化率在0.7%~1.3%范围内。MFO-SVM模型修正后，基频误差由最初的13%左右下降到5%以下，数值模拟结果与实测应力极值误差范围约在4%~16%，表明修正后模型能够较好地反映结构真实结构响应。
为研究环境温度对连续焊接不锈钢屋面系统静动力性能的影响，首先以青岛胶东国际机场航站楼连续焊接不锈钢屋面为参考，设计并制作了5个试件；然后对其进行循环温度作用下的静力试验及稳定温度作用下的动力试验；最后运用ABAQUS软件建立较精确的有限元模型，根据相关基础理论，通过飞蛾扑火算法优化支持向量机（MFO-SVM）的模型修正方法，完成对初始有限元模型的修正。以试件WG5为例对比试验与有限元结果进行具体分析。结果表明：试验得到了结构应力与温度呈正相关，而结构频率与温度呈负相关的变化规律，前者趋势近似呈线性，后者变化率在0.7%~1.3%范围内。MFO-SVM模型修正后，基频误差由最初的13%左右下降到5%以下，数值模拟结果与实测应力极值误差范围约在4%~16%，表明修正后模型能够较好地反映结构真实结构响应。
2025, 55(11): 45-51.
doi: 10.3724/j.gyjzG23112228
摘要:
双层正交索膜结构体系中，索膜连接方式可采用铝制咬合式节点，节点通过拼装的互咬式型材对折面膜材施以夹持作用。为探究咬合式索膜连接节点破坏模式与力学性能，共设计了4组静力加载对照试验，考虑了膜材折面角度和脊膜保护措施因素的影响，获得了咬合式节点的破坏模式与承载能力，并利用有限元软件分析了节点的应力与应变发展规律。试验结果表明：当膜材强度不足时，膜材将沿型材端部边缘撕裂破坏；当膜材强度足够时，节点穿膜绳将脱落造成节点破坏。膜材折角增大会加剧咬合式型材变形；咬合式型材薄弱位置分别位于被咬入侧中部及咬入侧端部位置。保护膜作用下，120°折角膜材节点整体承载能力提升19.3%，140°折角膜材节点整体承载能力影响不大。
双层正交索膜结构体系中，索膜连接方式可采用铝制咬合式节点，节点通过拼装的互咬式型材对折面膜材施以夹持作用。为探究咬合式索膜连接节点破坏模式与力学性能，共设计了4组静力加载对照试验，考虑了膜材折面角度和脊膜保护措施因素的影响，获得了咬合式节点的破坏模式与承载能力，并利用有限元软件分析了节点的应力与应变发展规律。试验结果表明：当膜材强度不足时，膜材将沿型材端部边缘撕裂破坏；当膜材强度足够时，节点穿膜绳将脱落造成节点破坏。膜材折角增大会加剧咬合式型材变形；咬合式型材薄弱位置分别位于被咬入侧中部及咬入侧端部位置。保护膜作用下，120°折角膜材节点整体承载能力提升19.3%，140°折角膜材节点整体承载能力影响不大。
2025, 55(11): 52-59.
doi: 10.3724/j.gyjzG23061504
摘要:
复合式夹心外挂墙板在工程实践中有着广泛的应用前景。然而，在使用阶段，墙壁可能经常受到平面外的冲击作用，故研究混凝土夹芯外墙板的冲击性能十分必要。为此开展了复合式夹芯外挂墙板的冲击性能试验和数值模拟，制作了两个具有不同跨度的复合式夹芯外挂墙板试件，开展冲击性能试验，获悉墙板试件的动力响应和破坏机理。随后利用ABAQUS建立了冲击载荷下墙板的有限元模型，同时考虑材料在不同应变速率下的强化效应。通过与试验结果对比，验证了有限元模型的准确性。基于此开展了参数分析，评估了落物高度、落物质量和刚度以及边界条件等6个参数对复合式夹芯外挂墙板冲击性能的影响。在一定范围内，落物高度、重量、刚度与冲击力之间存在一定的正相关，边界条件增强，冲击相应时间缩短。
复合式夹心外挂墙板在工程实践中有着广泛的应用前景。然而，在使用阶段，墙壁可能经常受到平面外的冲击作用，故研究混凝土夹芯外墙板的冲击性能十分必要。为此开展了复合式夹芯外挂墙板的冲击性能试验和数值模拟，制作了两个具有不同跨度的复合式夹芯外挂墙板试件，开展冲击性能试验，获悉墙板试件的动力响应和破坏机理。随后利用ABAQUS建立了冲击载荷下墙板的有限元模型，同时考虑材料在不同应变速率下的强化效应。通过与试验结果对比，验证了有限元模型的准确性。基于此开展了参数分析，评估了落物高度、落物质量和刚度以及边界条件等6个参数对复合式夹芯外挂墙板冲击性能的影响。在一定范围内，落物高度、重量、刚度与冲击力之间存在一定的正相关，边界条件增强，冲击相应时间缩短。
2025, 55(11): 60-67.
doi: 10.3724/j.gyjzG24040305
摘要:
确定板缝宽度是整体式外挂墙板设计中的关键环节，其关系到外挂墙板的抗震、抗风、防水、气密及防火性能。合理的板缝宽度对于外挂墙板平面内对主体结构层间位移角的适应能力和密封胶的位移能力至关重要。基于密封胶的位移能力，提出了名义剪切变形率，给出了名义剪切变形率的计算式，并进行了校准，可直接用于板缝宽度计算。同时，给出了考虑温度变形、地震作用、风荷载、施工误差和其他影响因素以及密封胶变形能力的板缝宽度计算方法，提出了设防烈度和罕遇地震作用下层间变位要求的板缝宽度验算要求。最后通过某具体工程算例，分析了外挂墙板和主体结构连接方式对接缝宽度的影响，并针对不同墙板高度和连接方式给出了接缝宽度取值，可为类似工程设计提供参考。
确定板缝宽度是整体式外挂墙板设计中的关键环节，其关系到外挂墙板的抗震、抗风、防水、气密及防火性能。合理的板缝宽度对于外挂墙板平面内对主体结构层间位移角的适应能力和密封胶的位移能力至关重要。基于密封胶的位移能力，提出了名义剪切变形率，给出了名义剪切变形率的计算式，并进行了校准，可直接用于板缝宽度计算。同时，给出了考虑温度变形、地震作用、风荷载、施工误差和其他影响因素以及密封胶变形能力的板缝宽度计算方法，提出了设防烈度和罕遇地震作用下层间变位要求的板缝宽度验算要求。最后通过某具体工程算例，分析了外挂墙板和主体结构连接方式对接缝宽度的影响，并针对不同墙板高度和连接方式给出了接缝宽度取值，可为类似工程设计提供参考。
2025, 55(11): 68-79.
doi: 10.3724/j.gyjzG25031308
摘要:
超高韧性混凝土是一种采用纤维增强的水泥基复合材料，具备高韧性、高抗裂性能、受拉应变硬化等特征。由于这些特征，超高韧性混凝土在正常使用状态下不开裂，能有效抵御氯离子和水分子对内部的侵蚀，有效提升结构耐久性和耗能能力。因此，其在重点工程和关键部位的应用具备很大的潜力。为此，提出了一种超高韧性混凝土外包圆钢管组合柱，其具备轻型化、可装配、承载效益高、耐久性好等特征。给出了包含栓钉、穿孔钢板（PBL）两类剪力连接件的组合柱结构，并对其轴压性能和钢管屈曲特性进行有限元和理论研究。建立了组合柱的精细化有限元模型，并与现有试验结果进行验证，误差范围为1.2%~2.3%。有限元参数分析表明：PBL数量从4增加到12时，宽厚比λ为25的组合柱承载力提高约15%，而宽厚比λ为150的组合柱承载力提高约10%。最后对钢管的屈曲承载力进行了理论分析和计算，得到了钢管临界屈曲荷载并由此推导了组合柱的轴压承载力计算式。
超高韧性混凝土是一种采用纤维增强的水泥基复合材料，具备高韧性、高抗裂性能、受拉应变硬化等特征。由于这些特征，超高韧性混凝土在正常使用状态下不开裂，能有效抵御氯离子和水分子对内部的侵蚀，有效提升结构耐久性和耗能能力。因此，其在重点工程和关键部位的应用具备很大的潜力。为此，提出了一种超高韧性混凝土外包圆钢管组合柱，其具备轻型化、可装配、承载效益高、耐久性好等特征。给出了包含栓钉、穿孔钢板（PBL）两类剪力连接件的组合柱结构，并对其轴压性能和钢管屈曲特性进行有限元和理论研究。建立了组合柱的精细化有限元模型，并与现有试验结果进行验证，误差范围为1.2%~2.3%。有限元参数分析表明：PBL数量从4增加到12时，宽厚比λ为25的组合柱承载力提高约15%，而宽厚比λ为150的组合柱承载力提高约10%。最后对钢管的屈曲承载力进行了理论分析和计算，得到了钢管临界屈曲荷载并由此推导了组合柱的轴压承载力计算式。
2025, 55(11): 80-88.
doi: 10. 3724/j. gyjzG23112206
摘要:
为进一步研究不同强度等级高强钢焊接箱型截面轴压柱的稳定性，采用纤维模型数值研究方法对高强钢焊接箱型柱的整体稳定承载力进行分析，并将结果用来验证现行规范中柱子曲线的适用性，其中，数值研究中纤维模型的建立考虑了残余应力和几何缺陷的影响。首先采用该方法计算现有试验中部分高强钢焊接箱型试件的极限承载力，将其与试验结果对比来验证使用纤维模型的可靠性；然后利用该模型进行480个算例的参数分析，具体包括名义屈服强度460~960 MPa的5种材料、8种截面尺寸和对应于每种截面的12种长细比，将分析结果与现行规范的设计曲线进行比较，对适用于高强钢轴压构件的设计曲线进行重选更新，建议460~550 MPa钢材构件与690~960 MPa钢材构件的稳定系数分别采用b类柱与a类柱进行设计；最后对规范中柱子曲线计算式的系数进行修正，提出了适用于不同屈服强度高强钢的建议计算式。
为进一步研究不同强度等级高强钢焊接箱型截面轴压柱的稳定性，采用纤维模型数值研究方法对高强钢焊接箱型柱的整体稳定承载力进行分析，并将结果用来验证现行规范中柱子曲线的适用性，其中，数值研究中纤维模型的建立考虑了残余应力和几何缺陷的影响。首先采用该方法计算现有试验中部分高强钢焊接箱型试件的极限承载力，将其与试验结果对比来验证使用纤维模型的可靠性；然后利用该模型进行480个算例的参数分析，具体包括名义屈服强度460~960 MPa的5种材料、8种截面尺寸和对应于每种截面的12种长细比，将分析结果与现行规范的设计曲线进行比较，对适用于高强钢轴压构件的设计曲线进行重选更新，建议460~550 MPa钢材构件与690~960 MPa钢材构件的稳定系数分别采用b类柱与a类柱进行设计；最后对规范中柱子曲线计算式的系数进行修正，提出了适用于不同屈服强度高强钢的建议计算式。
2025, 55(11): 89-96.
doi: 10.3724/j.gyjzG23101921
摘要:
波形钢腹板组合梁桥自重较轻，具有造型美观、受力形式合理等特点，因而被广泛应用于桥梁工程建设。但是由于腹板较薄，在偏载作用下所产生的扭转效应较为突出，不利于结构的安全性使用。为全面了解波形钢腹板组合箱梁扭转性能的研究现状，从扭转效应的计算理论、数值分析、模型试验以及抗扭承载力4个方面进行综述。研究表明：采用乌氏第二理论计算波形钢腹板组合箱梁的扭转应力是可行的；弹塑性理论模型能够预测组合箱梁在纯扭作用下的全过程受力曲线，但其计算速率和稳定性还需要优化；对于横隔板、内衬混凝土和腹板倾角等方面的研究尽管已经取得了一些成果，但还缺少统一的计算式和设计方法；现有抗扭承载力计算式未结合尺寸参数、结构形式以及破坏形式等因素，还需要进一步研究。
波形钢腹板组合梁桥自重较轻，具有造型美观、受力形式合理等特点，因而被广泛应用于桥梁工程建设。但是由于腹板较薄，在偏载作用下所产生的扭转效应较为突出，不利于结构的安全性使用。为全面了解波形钢腹板组合箱梁扭转性能的研究现状，从扭转效应的计算理论、数值分析、模型试验以及抗扭承载力4个方面进行综述。研究表明：采用乌氏第二理论计算波形钢腹板组合箱梁的扭转应力是可行的；弹塑性理论模型能够预测组合箱梁在纯扭作用下的全过程受力曲线，但其计算速率和稳定性还需要优化；对于横隔板、内衬混凝土和腹板倾角等方面的研究尽管已经取得了一些成果，但还缺少统一的计算式和设计方法；现有抗扭承载力计算式未结合尺寸参数、结构形式以及破坏形式等因素，还需要进一步研究。
2025, 55(11): 97-105.
doi: 10.3724/j.gyjzG23110215
摘要:
对标准化法兰连接方钢管柱，进行了单调和往复循环加载试验及数值分析，研究其力学性能。同时对不同连接强度设计下的方钢管柱，进行了约束刚度、破坏模式、承载能力、滞回性能和刚度退化等研究。结果表明：标准化节点中的法兰连接强度可显著影响方钢管柱的力学性能，可通过改变强度设计倍数来调节法兰连接对柱的约束作用；较低的连接强度（设计倍数0.25~0.85）使法兰对柱的约束作用表现为半刚接，且试件很快失去抗弯能力，试件承载能力基本与强度设计倍数呈线性正相关；法兰连接强度较大时（设计倍数1~1.6），法兰对柱的约束作用基本表现为刚接，可充分发挥钢管柱本身的抗弯性能，且试件承载力基本保持不变；随法兰连接强度的增加，试件循环刚度退化程度呈现减小趋势。
对标准化法兰连接方钢管柱，进行了单调和往复循环加载试验及数值分析，研究其力学性能。同时对不同连接强度设计下的方钢管柱，进行了约束刚度、破坏模式、承载能力、滞回性能和刚度退化等研究。结果表明：标准化节点中的法兰连接强度可显著影响方钢管柱的力学性能，可通过改变强度设计倍数来调节法兰连接对柱的约束作用；较低的连接强度（设计倍数0.25~0.85）使法兰对柱的约束作用表现为半刚接，且试件很快失去抗弯能力，试件承载能力基本与强度设计倍数呈线性正相关；法兰连接强度较大时（设计倍数1~1.6），法兰对柱的约束作用基本表现为刚接，可充分发挥钢管柱本身的抗弯性能，且试件承载力基本保持不变；随法兰连接强度的增加，试件循环刚度退化程度呈现减小趋势。
2025, 55(11): 106-114.
doi: 10.3724/j.gyjzG23101609
摘要:
为研究环口板加固空间TT节点的轴压性能，分别对1个未加固的空间TT节点和1个环口板加固的空间TT节点进行试验测试，研究其失效模式和承载力；在此基础上，建立环口板加固空间TT节点的有限元模型，并进行参数分析。研究表明：环口板加固可以提高空间TT节点的承载力；环口板长度对节点承载力无影响；支管直径与主管直径之比β、主管直径与2倍主管壁厚之比γ、支管壁厚与主管壁厚之比τ以及环口板厚度与主管厚度之比τc等参数为节点承载力的主要影响因素；参数τ会影响节点的失效模式。利用多元线性回归方法，提出了主管发生塑性破坏时环口板加固空间TT节点的承载力计算式。
为研究环口板加固空间TT节点的轴压性能，分别对1个未加固的空间TT节点和1个环口板加固的空间TT节点进行试验测试，研究其失效模式和承载力；在此基础上，建立环口板加固空间TT节点的有限元模型，并进行参数分析。研究表明：环口板加固可以提高空间TT节点的承载力；环口板长度对节点承载力无影响；支管直径与主管直径之比β、主管直径与2倍主管壁厚之比γ、支管壁厚与主管壁厚之比τ以及环口板厚度与主管厚度之比τc等参数为节点承载力的主要影响因素；参数τ会影响节点的失效模式。利用多元线性回归方法，提出了主管发生塑性破坏时环口板加固空间TT节点的承载力计算式。
2025, 55(11): 115-123.
doi: 10.3724/j.gyjzG23120504
摘要:
抗扭刚度对半开式桁架桥的稳定性与服役性能至关重要。为了研究半开式桁架桥主梁的抗扭特性从而增强桥梁性能，将半开式桁架桥的主梁等效为开口槽型薄壁构件。分析了半开式桁架桥主梁的扭转惯性矩计算式，并发现半开式桁架桥主桁通过抗弯来抵抗翘曲变形的效应，对主梁抗扭刚度贡献极大，进而基于主桁竖向抗弯作用提出了主梁的抗扭惯性矩修正值计算式。以一座半开式桁架人行桥为例，分别采取理论与有限元方法计算了不同宽跨比下桥梁的抗扭惯性矩。结果表明：计算半开式桁架桥主梁的抗扭惯性矩时，等效开口槽型截面计算所得自由扭转惯性矩与实际抗扭刚度差距极大，必须考虑主桁抗弯修正值。主桁抗弯协助抗扭的作用随宽跨比增大迅速提高，计入修正值后的理论解与有限元结果能够吻合，可以运用解析算式来探明此类桥梁的抗扭特性。根据机理分析，最终制定了在上横梁之间加装X形纵向支撑的方式提升抗扭刚度。加装X形纵向支撑不但能保持半开式桁架桥的尺寸不变且抗扭刚度的增强效果可观，还将对桥梁抗扭和稳定性能带来显著的改善效应。
抗扭刚度对半开式桁架桥的稳定性与服役性能至关重要。为了研究半开式桁架桥主梁的抗扭特性从而增强桥梁性能，将半开式桁架桥的主梁等效为开口槽型薄壁构件。分析了半开式桁架桥主梁的扭转惯性矩计算式，并发现半开式桁架桥主桁通过抗弯来抵抗翘曲变形的效应，对主梁抗扭刚度贡献极大，进而基于主桁竖向抗弯作用提出了主梁的抗扭惯性矩修正值计算式。以一座半开式桁架人行桥为例，分别采取理论与有限元方法计算了不同宽跨比下桥梁的抗扭惯性矩。结果表明：计算半开式桁架桥主梁的抗扭惯性矩时，等效开口槽型截面计算所得自由扭转惯性矩与实际抗扭刚度差距极大，必须考虑主桁抗弯修正值。主桁抗弯协助抗扭的作用随宽跨比增大迅速提高，计入修正值后的理论解与有限元结果能够吻合，可以运用解析算式来探明此类桥梁的抗扭特性。根据机理分析，最终制定了在上横梁之间加装X形纵向支撑的方式提升抗扭刚度。加装X形纵向支撑不但能保持半开式桁架桥的尺寸不变且抗扭刚度的增强效果可观，还将对桥梁抗扭和稳定性能带来显著的改善效应。
2025, 55(11): 124-132.
doi: 10.3724/j.gyjzG25072501
摘要:
以某复杂高层建筑为背景，旨在研究其“弱相关”结构形式在特殊施工工艺下的力学行为。通过建立精细化有限元模型，采用等效荷载法模拟了悬挂楼层整体提升的施工过程，同时考虑混凝土收缩徐变、施工荷载时序等时变因素的影响。基于该模型对施工全过程进行数值模拟，揭示了悬挂楼层在自上而下逐层安装过程中的竖向变形累积规律：悬挂楼层变形呈现明显的空间非均匀分布且集中于结构角部；变形随楼层降低平缓增加，未出现强相关结构的逐层叠加效应。分析结果表明，时变效应对核心筒竖向构件的变形影响不可忽略，合理的施工调整措施能有效优化构件内力。
以某复杂高层建筑为背景，旨在研究其“弱相关”结构形式在特殊施工工艺下的力学行为。通过建立精细化有限元模型，采用等效荷载法模拟了悬挂楼层整体提升的施工过程，同时考虑混凝土收缩徐变、施工荷载时序等时变因素的影响。基于该模型对施工全过程进行数值模拟，揭示了悬挂楼层在自上而下逐层安装过程中的竖向变形累积规律：悬挂楼层变形呈现明显的空间非均匀分布且集中于结构角部；变形随楼层降低平缓增加，未出现强相关结构的逐层叠加效应。分析结果表明，时变效应对核心筒竖向构件的变形影响不可忽略，合理的施工调整措施能有效优化构件内力。
2025, 55(11): 133-140.
doi: 10.3724/j.gyjzG23110612
摘要:
为评估采动地表变形对高低腿输电铁塔安全性的影响，以典型220 kV铁塔为研究对象，建立了该型铁塔的等高腿、高低腿（级差2 m）有限元模型，分析了不同类型和方向的水平地表变形对铁塔结构受力变化特征的影响规律，获得了铁塔抗地表水平变形的能力。研究结果表明：在水平地表变形下，高低腿、等高腿铁塔均以第一、第二交叉斜材或横隔材屈曲为主要标志；铁塔抵抗斜方向（30°，45°，60°）地表变形的能力显著低于0°和90°方向，其中60°方向抗变形能力最差，仅为0°方向的21.8%～29.9%、90°方向的18.1%～31.4%；铁塔抗拉伸变形能力较抗压缩变形能力更差；高低腿铁塔在相同情况下的抗地表水平变形能力显著低于等高腿铁塔，最大相差40.0%。因此在采动区建设高低腿输电铁塔时，应考虑地表变形的作用方向，对铁塔的抗地表变形性能进行专门研究，并重点关注其斜向抗地表变形的能力。
为评估采动地表变形对高低腿输电铁塔安全性的影响，以典型220 kV铁塔为研究对象，建立了该型铁塔的等高腿、高低腿（级差2 m）有限元模型，分析了不同类型和方向的水平地表变形对铁塔结构受力变化特征的影响规律，获得了铁塔抗地表水平变形的能力。研究结果表明：在水平地表变形下，高低腿、等高腿铁塔均以第一、第二交叉斜材或横隔材屈曲为主要标志；铁塔抵抗斜方向（30°，45°，60°）地表变形的能力显著低于0°和90°方向，其中60°方向抗变形能力最差，仅为0°方向的21.8%～29.9%、90°方向的18.1%～31.4%；铁塔抗拉伸变形能力较抗压缩变形能力更差；高低腿铁塔在相同情况下的抗地表水平变形能力显著低于等高腿铁塔，最大相差40.0%。因此在采动区建设高低腿输电铁塔时，应考虑地表变形的作用方向，对铁塔的抗地表变形性能进行专门研究，并重点关注其斜向抗地表变形的能力。
2025, 55(11): 141-148.
doi: 10.3724/j.gyjzG23091804
摘要:
碳纤维复合材料（CFRP）具有轻质高强、耐腐蚀和耐疲劳等优点，其中CFRP棒索在桥梁结构、大跨空间结构中应用更具优势。CFRP索锚固区的表面处理工艺是影响锚固系统承载力性能的关键因素。针对CFRP光面棒索表面处理工艺进行了研究，对比CFRP棒索锚固性能在不同表面处理工艺情况下的提升效果。结果表明：采用16目砂纸打磨并黏结26~40目石英砂处理CFRP棒索表面，可将锚固节点承载力提升361.1%。研究成果可为改进CFRP棒索锚固体系提供重要依据。
碳纤维复合材料（CFRP）具有轻质高强、耐腐蚀和耐疲劳等优点，其中CFRP棒索在桥梁结构、大跨空间结构中应用更具优势。CFRP索锚固区的表面处理工艺是影响锚固系统承载力性能的关键因素。针对CFRP光面棒索表面处理工艺进行了研究，对比CFRP棒索锚固性能在不同表面处理工艺情况下的提升效果。结果表明：采用16目砂纸打磨并黏结26~40目石英砂处理CFRP棒索表面，可将锚固节点承载力提升361.1%。研究成果可为改进CFRP棒索锚固体系提供重要依据。
2025, 55(11): 149-156.
doi: 10.3724/j.gyjzG23122507
摘要:
海上风电作为中国可再生能源的重点领域，其发展具有重大战略意义。目前，海上风电设计有一体化分析和传统迭代分析两种方法，由于海上风电机组成本高昂，因此设计方法的选择十分重要。以5 MW风机为对象，针对海上风电机组单桩基础和导管架基础，采用一体化分析方法和传统迭代分析方法对两种基础的疲劳荷载及动力响应进行对比分析。结果表明：采用一体化分析单桩基础和导管架基础的疲劳损伤度更低，且小幅度降低了基础的用钢量。对比一体化分析和传统迭代分析时单桩基础底部弯矩和导管架基础底部支腿剪力的差异，结果表明：一体化分析和传动迭代分析的差异主要来源于风荷载和浪荷载的相互作用。
海上风电作为中国可再生能源的重点领域，其发展具有重大战略意义。目前，海上风电设计有一体化分析和传统迭代分析两种方法，由于海上风电机组成本高昂，因此设计方法的选择十分重要。以5 MW风机为对象，针对海上风电机组单桩基础和导管架基础，采用一体化分析方法和传统迭代分析方法对两种基础的疲劳荷载及动力响应进行对比分析。结果表明：采用一体化分析单桩基础和导管架基础的疲劳损伤度更低，且小幅度降低了基础的用钢量。对比一体化分析和传统迭代分析时单桩基础底部弯矩和导管架基础底部支腿剪力的差异，结果表明：一体化分析和传动迭代分析的差异主要来源于风荷载和浪荷载的相互作用。
2025, 55(11): 157-163.
doi: 10.3724/j.gyjzG23112213
摘要:
利用空心圆柱扭剪系统，开展了不同橡胶含量、粒径比和固结比条件下橡胶砂的动力变形试验，研究了3种因素对橡胶砂动力变形特性的影响规律和机理。试验结果表明：在等向固结方式下，橡胶含量高的橡胶砂试样在循环扭剪荷载作用下发生破坏所需的振动周次更多；橡胶砂粒径比增大时，橡胶砂抵抗变形能力增强，降低了循环扭剪荷载对试样的破坏作用；橡胶砂试样动剪模量随着橡胶含量的增加而减小，随着粒径比的增加而增大；试样累积耗散能随着橡胶含量的增大逐渐减小，因此橡胶含量为5%的试样累积耗散能最高；橡胶含量为5%的试样阻尼比显著高于橡胶含量为10%和15%的试样，并随着粒径比的增大而减少。在非等向固结时，橡胶砂的剪应变明显减小，发生剪切破坏需要更大的剪切应力，橡胶含量和粒径比对试样的动力变形影响相对减小，试样动剪模量衰减速率更快，阻尼比随橡胶含量和粒径比的变化幅度降低。
利用空心圆柱扭剪系统，开展了不同橡胶含量、粒径比和固结比条件下橡胶砂的动力变形试验，研究了3种因素对橡胶砂动力变形特性的影响规律和机理。试验结果表明：在等向固结方式下，橡胶含量高的橡胶砂试样在循环扭剪荷载作用下发生破坏所需的振动周次更多；橡胶砂粒径比增大时，橡胶砂抵抗变形能力增强，降低了循环扭剪荷载对试样的破坏作用；橡胶砂试样动剪模量随着橡胶含量的增加而减小，随着粒径比的增加而增大；试样累积耗散能随着橡胶含量的增大逐渐减小，因此橡胶含量为5%的试样累积耗散能最高；橡胶含量为5%的试样阻尼比显著高于橡胶含量为10%和15%的试样，并随着粒径比的增大而减少。在非等向固结时，橡胶砂的剪应变明显减小，发生剪切破坏需要更大的剪切应力，橡胶含量和粒径比对试样的动力变形影响相对减小，试样动剪模量衰减速率更快，阻尼比随橡胶含量和粒径比的变化幅度降低。
2025, 55(11): 164-170.
doi: 10.3724/j.gyjzG23050402
摘要:
依托苍容浔江大桥工程，对由大直径桩与桩间混凝土墙组合形成的锚碇基础的设计及受力特性开展相关研究。通过对苍容浔江大桥锚碇基础方案进行分析，阐明桥梁总体布置、锚碇基础、锚碇散索系统等方案设计，结合锚碇基础地质条件，对苍容浔江大桥南侧桩-墙组合锚碇基础的位移和内力进行分析。分析桩与墙连接形式对锚碇基础承载性能的影响，对锚碇基础采用桩与墙完全连接、桩与墙完全分离、桩与墙界面连接和纯桩基础4种桩-墙连接形式进行对比研究。结果表明：桩-墙组合基础的变形及内力在施工及挂缆运营工况下均满足需求；锚碇基础桩-墙完全连接为桩-墙连接理想最优形式，纯桩基础为桩-墙连接最差形式，但均能满足要求，且承载能力均大于2.0倍的缆力；桩-墙组合锚碇基础施工结束后，锚碇整体受力良好。
依托苍容浔江大桥工程，对由大直径桩与桩间混凝土墙组合形成的锚碇基础的设计及受力特性开展相关研究。通过对苍容浔江大桥锚碇基础方案进行分析，阐明桥梁总体布置、锚碇基础、锚碇散索系统等方案设计，结合锚碇基础地质条件，对苍容浔江大桥南侧桩-墙组合锚碇基础的位移和内力进行分析。分析桩与墙连接形式对锚碇基础承载性能的影响，对锚碇基础采用桩与墙完全连接、桩与墙完全分离、桩与墙界面连接和纯桩基础4种桩-墙连接形式进行对比研究。结果表明：桩-墙组合基础的变形及内力在施工及挂缆运营工况下均满足需求；锚碇基础桩-墙完全连接为桩-墙连接理想最优形式，纯桩基础为桩-墙连接最差形式，但均能满足要求，且承载能力均大于2.0倍的缆力；桩-墙组合锚碇基础施工结束后，锚碇整体受力良好。
2025, 55(11): 171-176.
doi: 10.3724/j.gyjzG23051704
摘要:
依托广东狮子洋大桥工程，为狮子洋超大跨悬索桥锚碇基础确定合理的基底持力层承载力，采用双层护壁法钻孔灌注桩工艺施做深层平板载荷试验传力桩，其中内层钢筋笼套裹0.8 m直径钢护筒作为内侧护壁，以最大程度降低桩侧摩阻力，保证加载的荷载完全传递至桩端底部，外层采用1.2 m钢护筒作为钻孔护壁，内外壁之间填充碎石，确保传力桩与孔壁稳定。此外，通过提高泥浆相对密度控制标准，严格确保首灌开始与二次清孔结束无缝衔接，以优化并改善桩端沉渣清渣工艺。采用预埋桩身钢筋计监测桩端应力，预置桩端沉降监测钢筋以监测桩端沉降的方法得到试验荷载-沉降曲线，分析得到持力层承载力特征值。试验结果表明：锚碇中风化持力层承载力特征值建议取2461 kPa，通过采用双层护壁法钻孔灌注桩进行深层载荷板试验的方法有效可行。
依托广东狮子洋大桥工程，为狮子洋超大跨悬索桥锚碇基础确定合理的基底持力层承载力，采用双层护壁法钻孔灌注桩工艺施做深层平板载荷试验传力桩，其中内层钢筋笼套裹0.8 m直径钢护筒作为内侧护壁，以最大程度降低桩侧摩阻力，保证加载的荷载完全传递至桩端底部，外层采用1.2 m钢护筒作为钻孔护壁，内外壁之间填充碎石，确保传力桩与孔壁稳定。此外，通过提高泥浆相对密度控制标准，严格确保首灌开始与二次清孔结束无缝衔接，以优化并改善桩端沉渣清渣工艺。采用预埋桩身钢筋计监测桩端应力，预置桩端沉降监测钢筋以监测桩端沉降的方法得到试验荷载-沉降曲线，分析得到持力层承载力特征值。试验结果表明：锚碇中风化持力层承载力特征值建议取2461 kPa，通过采用双层护壁法钻孔灌注桩进行深层载荷板试验的方法有效可行。
2025, 55(11): 177-186.
doi: 10.3724/j.gyjzG23090203
摘要:
依托南宁地铁明秀路站换乘通道三孔并行矩形顶管工程，提出小间距下三孔并行矩形顶管施工控制措施，采用数值模拟和现场实测，开展顶管施工地表变形和顶管变形规律研究。数值模拟结果表明：顶管施工完成后地表沉降曲线呈三峰“波浪”形，中间顶管轴线处沉降最大；未采取和采取控制措施施工时地表沉降最大值分别为16.65 mm和5.46 mm，表明控制措施能有效减小地表沉降；采取控制措施后，顶管施工引起的地层扰动范围约为3倍顶管宽度。现场监测数据表明：地表沉降量在1.02~6.12 mm内，顶管始发和接收端地表沉降量较大。施工过程中通过采用严控顶进方向并即时纠偏、控制同步注浆、优化顶管施工顺序、槽钢焊接加固及渣土改良等措施，对控制地表沉降起到了很好的作用。
依托南宁地铁明秀路站换乘通道三孔并行矩形顶管工程，提出小间距下三孔并行矩形顶管施工控制措施，采用数值模拟和现场实测，开展顶管施工地表变形和顶管变形规律研究。数值模拟结果表明：顶管施工完成后地表沉降曲线呈三峰“波浪”形，中间顶管轴线处沉降最大；未采取和采取控制措施施工时地表沉降最大值分别为16.65 mm和5.46 mm，表明控制措施能有效减小地表沉降；采取控制措施后，顶管施工引起的地层扰动范围约为3倍顶管宽度。现场监测数据表明：地表沉降量在1.02~6.12 mm内，顶管始发和接收端地表沉降量较大。施工过程中通过采用严控顶进方向并即时纠偏、控制同步注浆、优化顶管施工顺序、槽钢焊接加固及渣土改良等措施，对控制地表沉降起到了很好的作用。
2025, 55(11): 187-194.
doi: 10.3724/j.gyjzG23091705
摘要:
生物酶类土壤固化剂是一种由有机物质发酵而成的新型土壤固化材料，其施工简单、高效且工程适应性高，并且相对于传统固化材料来说，生物酶类土壤固化剂在固化效果和环保性方面都表现出显著优势。近年来，针对生物酶类土壤固化剂的固化机理以及其对土壤性能影响的研究受到了大家的广泛关注，通过微观与宏观相结合，改进配比，在充分发挥生物酶类土壤固化剂优势的同时，使其更好地应用在实际工程中。基于此总结归纳了生物酶土壤固化剂的基本性能、加固机理、固化性能以及在实际工程中的应用情况，并提出了相关研究建议，以期为后续生物酶类土壤固化剂的制备与研究提供参考。
生物酶类土壤固化剂是一种由有机物质发酵而成的新型土壤固化材料，其施工简单、高效且工程适应性高，并且相对于传统固化材料来说，生物酶类土壤固化剂在固化效果和环保性方面都表现出显著优势。近年来，针对生物酶类土壤固化剂的固化机理以及其对土壤性能影响的研究受到了大家的广泛关注，通过微观与宏观相结合，改进配比，在充分发挥生物酶类土壤固化剂优势的同时，使其更好地应用在实际工程中。基于此总结归纳了生物酶土壤固化剂的基本性能、加固机理、固化性能以及在实际工程中的应用情况，并提出了相关研究建议，以期为后续生物酶类土壤固化剂的制备与研究提供参考。
2025, 55(11): 195-203.
doi: 10.3724/j.gyjzG23062103
摘要:
为掌握黄土地区既有隧道转弯区两侧超大深基坑开挖与支护变形规律，以西安咸阳国际机场三期扩建工程为研究背景，对基坑开挖全过程进行数值模拟分析，深入探究黄土地区超大深基坑开挖对基坑侧壁、既有转弯隧道和地表变形的影响规律。研究发现：1）衬砌结构的水平位移与竖向位移表现出“前部大、后部小”的特征，且弯曲方向侧衬砌结构变形较大；2）基坑侧壁变形以拐角远端顶部为中心向地下连续墙连接方向呈放射型扩散；3）随着沿隧道距离的增加，衬砌结构上部地表变形曲线形式由“U”型向“W”型转变。因此，在工程施工过程中，应重点监测弯曲方向侧衬砌结构、拐角远端顶部变形和基坑附近地表变形差。
为掌握黄土地区既有隧道转弯区两侧超大深基坑开挖与支护变形规律，以西安咸阳国际机场三期扩建工程为研究背景，对基坑开挖全过程进行数值模拟分析，深入探究黄土地区超大深基坑开挖对基坑侧壁、既有转弯隧道和地表变形的影响规律。研究发现：1）衬砌结构的水平位移与竖向位移表现出“前部大、后部小”的特征，且弯曲方向侧衬砌结构变形较大；2）基坑侧壁变形以拐角远端顶部为中心向地下连续墙连接方向呈放射型扩散；3）随着沿隧道距离的增加，衬砌结构上部地表变形曲线形式由“U”型向“W”型转变。因此，在工程施工过程中，应重点监测弯曲方向侧衬砌结构、拐角远端顶部变形和基坑附近地表变形差。
2025, 55(11): 204-211.
doi: 10.3724/j.gyjzG23092006
摘要:
为研究马蹄形隧道穿越不同倾角节理岩体的开挖稳定性，以青岛地铁8号线某区段台阶法施工为研究对象，运用FLAC3D节理弹塑性模型进行模拟，分析隧道围岩位移、台阶法施工和剪应力分布规律。结果表明：在节理密集发育的地质中，隧道围岩与节理相交处位移增大；当节理倾向于与马蹄形隧道开挖方向垂直时，节理倾角为0°~30°，节理倾角的增加使变形量减少了16.1%，而当节理倾角为30°~90°，节理倾角的增加使变形量减少8.5%；台阶法比全断面法在破碎岩层中维持掌子面与围岩稳定上更加有利；节理倾角为0°~30°，隧道围岩剪应力玫瑰图呈“蝴蝶”形，节理倾角越大，围岩剪切应力越小。
为研究马蹄形隧道穿越不同倾角节理岩体的开挖稳定性，以青岛地铁8号线某区段台阶法施工为研究对象，运用FLAC3D节理弹塑性模型进行模拟，分析隧道围岩位移、台阶法施工和剪应力分布规律。结果表明：在节理密集发育的地质中，隧道围岩与节理相交处位移增大；当节理倾向于与马蹄形隧道开挖方向垂直时，节理倾角为0°~30°，节理倾角的增加使变形量减少了16.1%，而当节理倾角为30°~90°，节理倾角的增加使变形量减少8.5%；台阶法比全断面法在破碎岩层中维持掌子面与围岩稳定上更加有利；节理倾角为0°~30°，隧道围岩剪应力玫瑰图呈“蝴蝶”形，节理倾角越大，围岩剪切应力越小。
2025, 55(11): 212-218.
doi: 10.3724/j.gyjzG23051601
摘要:
在用“m”法进行基坑支护结构或其他承受水平荷载的支挡结构设计计算时，需首先确定地基水平反力系数的比例系数m这个重要参数，m取值是否准确影响工程设计的合理性和安全性。总结了目前支护结构或支挡结构设计计算的几种确定比例系数m的常用方法；提出基坑支护工程层状土地基水平反力相等假定条件下的比例系数m值的计算方法。结合基坑工程项目实践利用自动化监测平台的支撑轴力监测数据，建立基坑支护工程具体支撑布置条件下因温度变化引起的支撑轴力增量与地基水平反力系数的比例系数m的相关性函数关系式，实现反演求取地基水平反力系数的比例系数m值。同时结合该基坑工程项目建立力学模型，运用Plaxis软件采用数值模拟的方法求m值。最后将该项目实测和模拟的求解结果与本文提出的地基土层水平反力相等法及原有的地基土层厚度平均法进行比对，验证本文介绍的地基土层水平反力相等法算式的可行性。
在用“m”法进行基坑支护结构或其他承受水平荷载的支挡结构设计计算时，需首先确定地基水平反力系数的比例系数m这个重要参数，m取值是否准确影响工程设计的合理性和安全性。总结了目前支护结构或支挡结构设计计算的几种确定比例系数m的常用方法；提出基坑支护工程层状土地基水平反力相等假定条件下的比例系数m值的计算方法。结合基坑工程项目实践利用自动化监测平台的支撑轴力监测数据，建立基坑支护工程具体支撑布置条件下因温度变化引起的支撑轴力增量与地基水平反力系数的比例系数m的相关性函数关系式，实现反演求取地基水平反力系数的比例系数m值。同时结合该基坑工程项目建立力学模型，运用Plaxis软件采用数值模拟的方法求m值。最后将该项目实测和模拟的求解结果与本文提出的地基土层水平反力相等法及原有的地基土层厚度平均法进行比对，验证本文介绍的地基土层水平反力相等法算式的可行性。
2025, 55(11): 219-229.
doi: 10.3724/j.gyjzG24022306
摘要:
与抗拔力由锚固段单一摩阻力提供的传统等直径全黏结型锚杆相比，端部扩体锚杆的抗力由扩体端部土的支挡力和扩体段摩阻力及非扩体锚固段摩阻力组成，大大改善了锚杆受荷时的传力机制，使锚杆抗拔力显著提高。通过向囊式扩体锚杆囊仓内高压注入水泥浆，将囊外水泥土挤向四周，提高了锚固段水泥土的密实度和强度，增大了锚固段的承载面积；相较于普通旋喷扩大头锚杆，囊式扩体锚杆既显著提高了扩体锚固段与周边土体的摩阻强度，又充分调动了扩体端土层的抗拔能力。最后，结合理论分析与现场试验结果，介绍了囊式扩体锚杆抗拔承载性能、传力机制和变形特性，并探讨了囊式扩体锚杆在确保锚固效果基础上不施加预应力的可行性，以期达到降低防水节点做法难度和工程造价的目的。
与抗拔力由锚固段单一摩阻力提供的传统等直径全黏结型锚杆相比，端部扩体锚杆的抗力由扩体端部土的支挡力和扩体段摩阻力及非扩体锚固段摩阻力组成，大大改善了锚杆受荷时的传力机制，使锚杆抗拔力显著提高。通过向囊式扩体锚杆囊仓内高压注入水泥浆，将囊外水泥土挤向四周，提高了锚固段水泥土的密实度和强度，增大了锚固段的承载面积；相较于普通旋喷扩大头锚杆，囊式扩体锚杆既显著提高了扩体锚固段与周边土体的摩阻强度，又充分调动了扩体端土层的抗拔能力。最后，结合理论分析与现场试验结果，介绍了囊式扩体锚杆抗拔承载性能、传力机制和变形特性，并探讨了囊式扩体锚杆在确保锚固效果基础上不施加预应力的可行性，以期达到降低防水节点做法难度和工程造价的目的。
2025, 55(11): 230-236.
doi: 10.3724/j.gyjzG25101603
摘要:
装配式桥墩广泛应用于跨海、城市市政和山区等桥梁建设中，大直径螺纹粗钢筋作为装配式模块的重要连接和受力构件已被大量应用于实际工程。由其制造特性所决定，螺纹根部存在应力集中和初始缺陷，其受力性能研究较为匮乏。以高强冷滚螺纹粗钢筋为研究对象，考虑钢筋的螺纹根部应力集中效应对钢筋服役性能的影响，基于有限元方法探讨了不同螺纹几何参数对应力集中和疲劳性能的影响，揭示了钢筋螺纹参数对其性能的影响规律，确定了对其性能影响的关键参数。在此基础上，考虑应力集中效应和初始缺陷作用，探究了两者耦合对疲劳性能的影响规律。结果表明：螺牙根部应力集中系数Kt随着螺牙底宽l和螺纹倾角α的增加而增加；倒角半径r从0.5 mm增加至2.5 mm时，Kt降低约35%；初始裂纹倾角β不影响裂纹扩展的方向，但对疲劳寿命影响较大，β从90°降低至45°，疲劳寿命可降低28%。
装配式桥墩广泛应用于跨海、城市市政和山区等桥梁建设中，大直径螺纹粗钢筋作为装配式模块的重要连接和受力构件已被大量应用于实际工程。由其制造特性所决定，螺纹根部存在应力集中和初始缺陷，其受力性能研究较为匮乏。以高强冷滚螺纹粗钢筋为研究对象，考虑钢筋的螺纹根部应力集中效应对钢筋服役性能的影响，基于有限元方法探讨了不同螺纹几何参数对应力集中和疲劳性能的影响，揭示了钢筋螺纹参数对其性能的影响规律，确定了对其性能影响的关键参数。在此基础上，考虑应力集中效应和初始缺陷作用，探究了两者耦合对疲劳性能的影响规律。结果表明：螺牙根部应力集中系数Kt随着螺牙底宽l和螺纹倾角α的增加而增加；倒角半径r从0.5 mm增加至2.5 mm时，Kt降低约35%；初始裂纹倾角β不影响裂纹扩展的方向，但对疲劳寿命影响较大，β从90°降低至45°，疲劳寿命可降低28%。
2025, 55(11): 237-244.
doi: 10.3724/j.gyjzG24112803
摘要:
为探究橡胶混凝土在不同变量下的受压损伤演化机理与评估方法，开展了橡胶混凝土受压试验，并同步采用声发射技术进行监测，考虑了橡胶含量、橡胶粒径和加载方式等变量的影响。结果表明：其损伤演化过程随应力水平发展趋势划分为四个阶段；随橡胶含量比例提升，试块的脆弱区域扩大，声发射特征参数相应增多；橡胶粒径的减小使脆弱区域先增大后减小，声发射特征参数亦呈现先增后减的趋势。根据速率过程理论和损伤力学理论，提出了橡胶混凝土的损伤本构模型，建立了基于声发射特征参数的损伤演化数学模型。最终，提出了橡胶混凝土材料在受压下的损伤评价方法与准则。
为探究橡胶混凝土在不同变量下的受压损伤演化机理与评估方法，开展了橡胶混凝土受压试验，并同步采用声发射技术进行监测，考虑了橡胶含量、橡胶粒径和加载方式等变量的影响。结果表明：其损伤演化过程随应力水平发展趋势划分为四个阶段；随橡胶含量比例提升，试块的脆弱区域扩大，声发射特征参数相应增多；橡胶粒径的减小使脆弱区域先增大后减小，声发射特征参数亦呈现先增后减的趋势。根据速率过程理论和损伤力学理论，提出了橡胶混凝土的损伤本构模型，建立了基于声发射特征参数的损伤演化数学模型。最终，提出了橡胶混凝土材料在受压下的损伤评价方法与准则。
2025, 55(11): 245-252.
doi: 10.3724/j.gyjzG23091417
摘要:
港珠澳大桥深水区CB03合同段非通航孔桥钢箱梁以及跨崖13-1气田管线桥钢箱梁共计68跨，均采用整体起吊方案进行施工。其中66跨采用4000 t浮吊单独整体吊装，另外2跨为跨崖气田管线桥边跨大节段（长度分别为152.6，151.15 m），采用4000 t、2600 t双浮吊抬吊。为最大限度减少吊具拆装次数，同时又满足多种规格钢箱梁的吊装，专门设计了单层、一字形桁架梁形式的专用吊具，能满足非通航孔桥所有规格梁段的吊装。吊装前，对墩顶调位处箱梁加固以及牛腿调位箱梁加固进行了计算分析。吊装中，钢箱梁最大应力为231 MPa的局部应力集中，小于容许应力250 MPa，钢箱梁内部加劲加固后满足施工工艺的需求。钢箱梁吊装调位采用初调位系统、墩顶调位系统、牛腿调位系统等，调位精度可达到水平精度2 mm、竖向精度1 mm，能满足港珠澳大桥钢箱梁安装精度要求。
港珠澳大桥深水区CB03合同段非通航孔桥钢箱梁以及跨崖13-1气田管线桥钢箱梁共计68跨，均采用整体起吊方案进行施工。其中66跨采用4000 t浮吊单独整体吊装，另外2跨为跨崖气田管线桥边跨大节段（长度分别为152.6，151.15 m），采用4000 t、2600 t双浮吊抬吊。为最大限度减少吊具拆装次数，同时又满足多种规格钢箱梁的吊装，专门设计了单层、一字形桁架梁形式的专用吊具，能满足非通航孔桥所有规格梁段的吊装。吊装前，对墩顶调位处箱梁加固以及牛腿调位箱梁加固进行了计算分析。吊装中，钢箱梁最大应力为231 MPa的局部应力集中，小于容许应力250 MPa，钢箱梁内部加劲加固后满足施工工艺的需求。钢箱梁吊装调位采用初调位系统、墩顶调位系统、牛腿调位系统等，调位精度可达到水平精度2 mm、竖向精度1 mm，能满足港珠澳大桥钢箱梁安装精度要求。
