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2026年 第56卷 第10期
2026, 56(10): 1-10.
doi: 10.3724/j.gyjzG25040804
摘要:
在商业生态与消费模式深度演变的当下，传统步行街作为城市重要的存量商业空间，亟待破解设施陈旧、活力匮乏等现实难题。以苏州观前街为例，建立传统步行街商业活力影响因子体系，通过行人仿真建模量化进店率，借助线性回归模型剖析因子对进店率的影响机制。研究表明，城市家具种类、业态多样性等因子与进店率紧密关联，而购物类主力空间数量却反向制约着进店率。鉴于此，建议在传统步行街更新中着重植入公共文化设施，丰富商业业态并增加城市家具类型。
在商业生态与消费模式深度演变的当下，传统步行街作为城市重要的存量商业空间，亟待破解设施陈旧、活力匮乏等现实难题。以苏州观前街为例，建立传统步行街商业活力影响因子体系，通过行人仿真建模量化进店率，借助线性回归模型剖析因子对进店率的影响机制。研究表明，城市家具种类、业态多样性等因子与进店率紧密关联，而购物类主力空间数量却反向制约着进店率。鉴于此，建议在传统步行街更新中着重植入公共文化设施，丰富商业业态并增加城市家具类型。
2026, 56(10): 11-25.
doi: 10.3724/j.gyjzG25092902
摘要:
以济南市甸柳新村为研究对象，基于空间-行为理论框架，通过问卷调研、空间句法分析、POI（兴趣点）核密度分析等方法，系统揭示了社区公共空间与老年人日常行为之间的双向耦合关系：一方面，公共空间现状对老年人自发行为特征的影响；另一方面，老年人的自发行为反向塑造了公共空间的功能适应与场景营造。据此提出社区整体格局优化、公共空间单元更新以及公共设施与场景营造三个层面的适老化更新策略，以期从行为-空间视角为老旧社区适老化更新提供一定的参考。
以济南市甸柳新村为研究对象，基于空间-行为理论框架，通过问卷调研、空间句法分析、POI（兴趣点）核密度分析等方法，系统揭示了社区公共空间与老年人日常行为之间的双向耦合关系：一方面，公共空间现状对老年人自发行为特征的影响；另一方面，老年人的自发行为反向塑造了公共空间的功能适应与场景营造。据此提出社区整体格局优化、公共空间单元更新以及公共设施与场景营造三个层面的适老化更新策略，以期从行为-空间视角为老旧社区适老化更新提供一定的参考。
2026, 56(10): 26-33.
doi: 10.3724/j.gyjzG25110409
摘要:
首先通过查阅工业区形态布局以及生产模式的资料并结合实际案例，对其布局模式概括为三种类型：环带包裹型、轴带嵌插型、集群分散型。接着选取哈尔滨“156”时期工业区为研究对象进行这三种布局类型的对应，通过运用CFD风环境模拟软件对其夏季人行高度1.5 m处的风环境进行模拟并得出相应的数值，使其与选取的外部空间形态参数进行分析并得出有影响的形态参数。通过对这三种布局类型有影响参数值的改变，进一步模拟探讨影响夏季不同布局类型的工业区外部不舒适风环境区域占比的主要因素。结果发现：完全高宽比对夏季人行高度处不舒适风区占比有首要影响，其次是建筑密度与围合度因素的影响，最后是孔隙率这个因素。据此为哈尔滨市工业区改造提出基于风环境角度的设计建议，以提高人行高度处的空气流动，营造出良好的适宜人活动的室外空间环境。
首先通过查阅工业区形态布局以及生产模式的资料并结合实际案例，对其布局模式概括为三种类型：环带包裹型、轴带嵌插型、集群分散型。接着选取哈尔滨“156”时期工业区为研究对象进行这三种布局类型的对应，通过运用CFD风环境模拟软件对其夏季人行高度1.5 m处的风环境进行模拟并得出相应的数值，使其与选取的外部空间形态参数进行分析并得出有影响的形态参数。通过对这三种布局类型有影响参数值的改变，进一步模拟探讨影响夏季不同布局类型的工业区外部不舒适风环境区域占比的主要因素。结果发现：完全高宽比对夏季人行高度处不舒适风区占比有首要影响，其次是建筑密度与围合度因素的影响，最后是孔隙率这个因素。据此为哈尔滨市工业区改造提出基于风环境角度的设计建议，以提高人行高度处的空气流动，营造出良好的适宜人活动的室外空间环境。
2026, 56(10): 34-46.
doi: 10.3724/j.gyjzG25080901
摘要:
随着中国城市发展模式由增量扩张转向存量更新，如何活化工业建筑遗产，进行可持续、可循环、可再生利用项目的合理改造成为城市更新的重要课题。以十堰市东风汽车厂工业遗产改造项目为例，采用社会网络分析法识别工业遗产空间结构中的关键节点，揭示空间结构关系的深层规律，对其空间网络的度中心性、特征向量中心性、中介中心性等关键指标进行定量分析，探讨工业遗产空间网络节点的凝聚子群、序列性与层次性问题。改造后的空间在空间层次性，空间凝聚性，空间合理性有了很大的提升。为有效提升工业遗产改造空间的使用效率和用户体验，预判空间使用中的潜在矛盾或问题，进行量化评价并提出相应的空间优化策略，为工业遗产创新性改造及类似城市更新的课题研究提供新的视角与方法论。
随着中国城市发展模式由增量扩张转向存量更新，如何活化工业建筑遗产，进行可持续、可循环、可再生利用项目的合理改造成为城市更新的重要课题。以十堰市东风汽车厂工业遗产改造项目为例，采用社会网络分析法识别工业遗产空间结构中的关键节点，揭示空间结构关系的深层规律，对其空间网络的度中心性、特征向量中心性、中介中心性等关键指标进行定量分析，探讨工业遗产空间网络节点的凝聚子群、序列性与层次性问题。改造后的空间在空间层次性，空间凝聚性，空间合理性有了很大的提升。为有效提升工业遗产改造空间的使用效率和用户体验，预判空间使用中的潜在矛盾或问题，进行量化评价并提出相应的空间优化策略，为工业遗产创新性改造及类似城市更新的课题研究提供新的视角与方法论。
2026, 56(10): 47-57.
doi: 10.3724/j.gyjzG25092903
摘要:
柔性连接节点作为外挂墙板和框架结构的一种连接方式，设计目标旨在罕遇地震下发生限位后为框架提供额外刚度，而在非罕遇地震下仅起到连接作用。在不同频遇设防和罕遇地震下，为研究一定刚度外挂墙板对框架结构抗震性能的影响，建立了空框架和空间动态限位框架的纤维模型，对比分析了动力特性和动力响应。研究结果表明：当外挂墙板在设防地震作用下未滑动至限位点时，结构的加速度和变形响应相较于空框架有所增加，且层间位移角满足相应规范要求，外挂墙板仅起到提高框架整体质量的作用。当外挂墙板在罕遇地震作用下滑动至限位点时，结构加速度和变形响应相较于未限位的外挂墙板框架有所降低，其为框架结构提供额外刚度，提高了框架结构在罕遇地震下的抗震性能。
柔性连接节点作为外挂墙板和框架结构的一种连接方式，设计目标旨在罕遇地震下发生限位后为框架提供额外刚度，而在非罕遇地震下仅起到连接作用。在不同频遇设防和罕遇地震下，为研究一定刚度外挂墙板对框架结构抗震性能的影响，建立了空框架和空间动态限位框架的纤维模型，对比分析了动力特性和动力响应。研究结果表明：当外挂墙板在设防地震作用下未滑动至限位点时，结构的加速度和变形响应相较于空框架有所增加，且层间位移角满足相应规范要求，外挂墙板仅起到提高框架整体质量的作用。当外挂墙板在罕遇地震作用下滑动至限位点时，结构加速度和变形响应相较于未限位的外挂墙板框架有所降低，其为框架结构提供额外刚度，提高了框架结构在罕遇地震下的抗震性能。
2026, 56(10): 58-69.
doi: 10.3724/j.gyjzG25090503
摘要:
为提升夯土结构的抗震性能，通过对4片夯土墙体的拟静力试验（包括一个对照墙体W1），探讨了圈梁-构造柱体系对夯土墙抗震性能的影响。同时，通过改变构造柱的材料类型，分析了钢管构造柱、钢管混凝土构造柱和混凝土构造柱对夯土墙抗震性能的影响。试验结果表明，圈梁-构造柱体系能够显著提升夯土墙的承载力、变形能力、延性、初始刚度、耗能能力以及地面峰值加速度，并将夯土墙由剪切破坏转变为弯剪复合破坏，有效避免脆性破坏。其中，钢管混凝土构造柱的增强效果最为显著。最后，提出了圈梁-构造柱夯土墙的抗剪承载力计算公式，其计算结果与试验值的误差控制在12%以内。
为提升夯土结构的抗震性能，通过对4片夯土墙体的拟静力试验（包括一个对照墙体W1），探讨了圈梁-构造柱体系对夯土墙抗震性能的影响。同时，通过改变构造柱的材料类型，分析了钢管构造柱、钢管混凝土构造柱和混凝土构造柱对夯土墙抗震性能的影响。试验结果表明，圈梁-构造柱体系能够显著提升夯土墙的承载力、变形能力、延性、初始刚度、耗能能力以及地面峰值加速度，并将夯土墙由剪切破坏转变为弯剪复合破坏，有效避免脆性破坏。其中，钢管混凝土构造柱的增强效果最为显著。最后，提出了圈梁-构造柱夯土墙的抗剪承载力计算公式，其计算结果与试验值的误差控制在12%以内。
2026, 56(10): 70-82.
doi: 10.3724/j.gyjzG26050401
摘要:
为研究不同抗震加固技术对高烈度地区砌体结构抗震性能的提升效果，以天津某砌体结构工程为研究对象，探究其在7度（0.1g）、8度（0.2g）和9度（0.4g）地震水准下，分别输入Tianjin波、El Centro波和人工波下的动力响应与抗震性能。从损伤分布、层间位移角及顶层加速度三方面，对比了耕缝加筋、隔震与未隔震结构的性能差异。结果显示：耕缝加筋技术能有效限制墙体洞口角部斜向裂缝的扩展，通过钢筋约束控制局部损伤，但对层间位移角和顶层加速度的控制效果有限；隔震支座可显著抑制结构损伤，使上部砌体在高烈度下基本保持弹性工作状态；隔震结构各层层间位移角较未隔震结构减小51.91%~96.28%（X向）与39.99%~87.11%（Y向），在所有工况下均满足“完好”性能水准；顶层加速度峰值衰减率达55.81%~88.79%（X向）与47.20%~88.64%（Y向）。
为研究不同抗震加固技术对高烈度地区砌体结构抗震性能的提升效果，以天津某砌体结构工程为研究对象，探究其在7度（0.1g）、8度（0.2g）和9度（0.4g）地震水准下，分别输入Tianjin波、El Centro波和人工波下的动力响应与抗震性能。从损伤分布、层间位移角及顶层加速度三方面，对比了耕缝加筋、隔震与未隔震结构的性能差异。结果显示：耕缝加筋技术能有效限制墙体洞口角部斜向裂缝的扩展，通过钢筋约束控制局部损伤，但对层间位移角和顶层加速度的控制效果有限；隔震支座可显著抑制结构损伤，使上部砌体在高烈度下基本保持弹性工作状态；隔震结构各层层间位移角较未隔震结构减小51.91%~96.28%（X向）与39.99%~87.11%（Y向），在所有工况下均满足“完好”性能水准；顶层加速度峰值衰减率达55.81%~88.79%（X向）与47.20%~88.64%（Y向）。
2026, 56(10): 83-94.
doi: 10.3724/j.gyjzG25082302
摘要:
装配式楼板凭借施工便捷、工业化程度高的优势，在实际工程中应用广泛。当前，装配式楼板主要分为叠合式与全预制式两类，但受运输条件制约，其尺寸通常较小，实际应用时需进行拼接处理。其中，叠合板现场拼接存在湿作业大的问题，而现有全预制楼板的拼接节点构造又较为复杂。针对上述不足，提出一种键齿咬合式全预制楼板结构。通过ABAQUS有限元软件，对该楼板的抗弯性能展开分析，揭示其受力特征与传力路径。研究结果表明：与现浇楼板相比，全预制楼板的承载力虽略有降低，但仍满足规范对于楼板使用阶段的承载与变形要求；且该楼板传力路径清晰，可实现整板双向受力。此外，通过参数化分析，明确了影响全预制楼板性能的关键因素，进一步提出优化建议，为其工程应用提供支撑。
装配式楼板凭借施工便捷、工业化程度高的优势，在实际工程中应用广泛。当前，装配式楼板主要分为叠合式与全预制式两类，但受运输条件制约，其尺寸通常较小，实际应用时需进行拼接处理。其中，叠合板现场拼接存在湿作业大的问题，而现有全预制楼板的拼接节点构造又较为复杂。针对上述不足，提出一种键齿咬合式全预制楼板结构。通过ABAQUS有限元软件，对该楼板的抗弯性能展开分析，揭示其受力特征与传力路径。研究结果表明：与现浇楼板相比，全预制楼板的承载力虽略有降低，但仍满足规范对于楼板使用阶段的承载与变形要求；且该楼板传力路径清晰，可实现整板双向受力。此外，通过参数化分析，明确了影响全预制楼板性能的关键因素，进一步提出优化建议，为其工程应用提供支撑。
2026, 56(10): 95-103.
doi: 10.3724/j.gyjzG25041502
摘要:
埋入式柱脚是钢结构建筑中常用的一种柱脚形式，GB 50017—2017《钢结构设计标准》、JGJ 138—2016《组合结构设计规范》主要根据柱侧混凝土的承压强度来确定柱脚的最小埋入深度，但是缺乏试验和系统的相关研究。为此，利用2个不同埋深的矩形钢管混凝土柱试件拟静力试验的结果，建立了精细的有限元模型；利用有限元模型，变化截面参数、埋入深度、轴压比和混凝土强度等主要参数，对矩形钢管混凝土柱埋入式柱脚的滞回性能进行系统研究。在此基础上，提出钢管混凝土柱埋入式柱脚的抗弯承载力的计算模型和公式，以及基于承载能力的埋入深度计算方法。将研究所得出的抗弯承载公式计算结果与有限元结果对比发现，两者结果非常吻合，但按GB 50017—2017和JGJ 138—2016中的方法得到的结果明显偏于保守，研究得到的最小埋深要小于GB 50017—2017和JGJ 138—2026方法得到的结果。
埋入式柱脚是钢结构建筑中常用的一种柱脚形式，GB 50017—2017《钢结构设计标准》、JGJ 138—2016《组合结构设计规范》主要根据柱侧混凝土的承压强度来确定柱脚的最小埋入深度，但是缺乏试验和系统的相关研究。为此，利用2个不同埋深的矩形钢管混凝土柱试件拟静力试验的结果，建立了精细的有限元模型；利用有限元模型，变化截面参数、埋入深度、轴压比和混凝土强度等主要参数，对矩形钢管混凝土柱埋入式柱脚的滞回性能进行系统研究。在此基础上，提出钢管混凝土柱埋入式柱脚的抗弯承载力的计算模型和公式，以及基于承载能力的埋入深度计算方法。将研究所得出的抗弯承载公式计算结果与有限元结果对比发现，两者结果非常吻合，但按GB 50017—2017和JGJ 138—2016中的方法得到的结果明显偏于保守，研究得到的最小埋深要小于GB 50017—2017和JGJ 138—2026方法得到的结果。
2026, 56(10): 104-113.
doi: 10.3724/j.gyjzG25061803
摘要:
通过9根PVC-CFRP约束型钢混凝土中长柱轴压试验，获得了试件的破坏过程、破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线，探讨了长细比、混凝土强度等级、CFRP条带距宽比和含钢率等因素对轴压性能的影响，分析了试件轴压荷载作用下各材料间的协同作用。结果表明：减小长细比、提高混凝土强度、减小CFRP条带距宽比以及增加含钢率均能有效提升试件的承载力；极限轴向应变随长细比的增大而增大，而与其他影响因素呈反比，其中，CFRP条带距宽比的影响最为显著，当距宽比从2增大至3时，极限轴向应变减小22.1%；PVC管、CFRP条带和型钢的应变变化趋势基本一致，表明PVC-CFRP约束型钢混凝土柱在受力过程中各组成材料能够良好地协同工作。
通过9根PVC-CFRP约束型钢混凝土中长柱轴压试验，获得了试件的破坏过程、破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线，探讨了长细比、混凝土强度等级、CFRP条带距宽比和含钢率等因素对轴压性能的影响，分析了试件轴压荷载作用下各材料间的协同作用。结果表明：减小长细比、提高混凝土强度、减小CFRP条带距宽比以及增加含钢率均能有效提升试件的承载力；极限轴向应变随长细比的增大而增大，而与其他影响因素呈反比，其中，CFRP条带距宽比的影响最为显著，当距宽比从2增大至3时，极限轴向应变减小22.1%；PVC管、CFRP条带和型钢的应变变化趋势基本一致，表明PVC-CFRP约束型钢混凝土柱在受力过程中各组成材料能够良好地协同工作。
2026, 56(10): 114-120.
doi: 10.3724/j.gyjzG25051201
摘要:
随着城市化进程的加速，以公共交通为导向的开发模式（TOD）在大型城市的广泛应用推动了轨道交通上盖建筑的发展。全框支厚板转换层结构凭借其较高的整体刚度以及灵活布置上部建筑的优点，成为满足TOD模式多功能布局需求下的重要方案。为探究相关参数对全框支厚板转换层结构抗震性能的影响，开展了参数化数值模型研究，揭示了斜交角度和厚板厚度对整体结构抗震性能的影响。结果表明：斜交角度的改变对该结构体系的动力特性影响有限，不同斜交角度的参数化模型第一振型周期最大差异仅为0.35%；在工程设计中，调整转换层厚板厚度可优化构件的应力分布并提高抗震性能，但厚板横截面尺寸的增大会对下部框支柱产生不利影响，在设计中应保证转换层厚板性能指标的同时慎重选择板厚，避免厚度过大对框支柱带来的抗震负担，即应综合考虑其对上下部结构的影响。
随着城市化进程的加速，以公共交通为导向的开发模式（TOD）在大型城市的广泛应用推动了轨道交通上盖建筑的发展。全框支厚板转换层结构凭借其较高的整体刚度以及灵活布置上部建筑的优点，成为满足TOD模式多功能布局需求下的重要方案。为探究相关参数对全框支厚板转换层结构抗震性能的影响，开展了参数化数值模型研究，揭示了斜交角度和厚板厚度对整体结构抗震性能的影响。结果表明：斜交角度的改变对该结构体系的动力特性影响有限，不同斜交角度的参数化模型第一振型周期最大差异仅为0.35%；在工程设计中，调整转换层厚板厚度可优化构件的应力分布并提高抗震性能，但厚板横截面尺寸的增大会对下部框支柱产生不利影响，在设计中应保证转换层厚板性能指标的同时慎重选择板厚，避免厚度过大对框支柱带来的抗震负担，即应综合考虑其对上下部结构的影响。
2026, 56(10): 121-131.
doi: 10.3724/j.gyjzG25092501
摘要:
通过振动台试验和理论分析，探讨了晃液阻尼器（TLD）在不同液体深度下对柔性结构地震响应的减振性能。重点分析了质量比μ和深长比（h/L）对TLD减振效果的影响。研究结果表明：在本试验参数范围内，当深长比由0.05增大至0.20、质量比由2.72%同步增大至10.7%时，结构位移平均减振率约由48%提高至73%，加速度平均减振率约由31%提高至75%。由于深长比与质量比在试验设计中同步变化，上述结果反映的是二者共同变化对TLD减振性能的综合影响，尚不能独立评价二者各自的贡献。同时，采用TLD非线性降阶理论模型对不同深度TLD的模态阻尼参数进行理论分析，非线性降阶理论模型与试验结果的模拟结果吻合良好，验证了该理论模型在时域和频域的准确性。在此基础上，结合理论模型与试验结果而识别的液体晃荡1阶模态阻尼参数，随着液体深长比的增加而递减，揭示了不同水深下TLD的液体晃荡固有阻尼特性：浅水TLD的液体晃荡固有阻尼较大，而深水TLD的液体晃荡固有阻尼较小。
通过振动台试验和理论分析，探讨了晃液阻尼器（TLD）在不同液体深度下对柔性结构地震响应的减振性能。重点分析了质量比μ和深长比（h/L）对TLD减振效果的影响。研究结果表明：在本试验参数范围内，当深长比由0.05增大至0.20、质量比由2.72%同步增大至10.7%时，结构位移平均减振率约由48%提高至73%，加速度平均减振率约由31%提高至75%。由于深长比与质量比在试验设计中同步变化，上述结果反映的是二者共同变化对TLD减振性能的综合影响，尚不能独立评价二者各自的贡献。同时，采用TLD非线性降阶理论模型对不同深度TLD的模态阻尼参数进行理论分析，非线性降阶理论模型与试验结果的模拟结果吻合良好，验证了该理论模型在时域和频域的准确性。在此基础上，结合理论模型与试验结果而识别的液体晃荡1阶模态阻尼参数，随着液体深长比的增加而递减，揭示了不同水深下TLD的液体晃荡固有阻尼特性：浅水TLD的液体晃荡固有阻尼较大，而深水TLD的液体晃荡固有阻尼较小。
2026, 56(10): 132-144.
doi: 10.3724/j.gyjzG26012804
摘要:
为解决煤矿水处理超长水池底板早龄期因水化热积聚与约束引发的开裂问题，结合密集分布式弱光栅（UWFBG）传感与ABAQUS有限元模拟，对106.6 m长、500 mm厚C40混凝土底板开展水化热-应变时空监测分析。在底板顶、底保护层布设DTS/DSS光缆，实现1 m空间分辨率、10 min采样间隔监测；通过HETVAL、FILM及收缩子程序构建水化热-收缩耦合模型。结果显示：下侧保护层最高峰值温度54.90~59.90℃，上侧保护层最低峰值温度46.90~51.58℃，最大温差可达8℃；钢筋应变呈“升温拉应变（170~190）×10-6—降温转压—200 h后稳定于（-46~-62）×10-6”三阶段特征；温度、应变两类指标的峰值误差均控制在8%以内，混凝土最大主拉应变（38~42）×10-6低于7 d允许值46×10-6，结合后浇带措施无早期开裂风险。
为解决煤矿水处理超长水池底板早龄期因水化热积聚与约束引发的开裂问题，结合密集分布式弱光栅（UWFBG）传感与ABAQUS有限元模拟，对106.6 m长、500 mm厚C40混凝土底板开展水化热-应变时空监测分析。在底板顶、底保护层布设DTS/DSS光缆，实现1 m空间分辨率、10 min采样间隔监测；通过HETVAL、FILM及收缩子程序构建水化热-收缩耦合模型。结果显示：下侧保护层最高峰值温度54.90~59.90℃，上侧保护层最低峰值温度46.90~51.58℃，最大温差可达8℃；钢筋应变呈“升温拉应变（170~190）×10-6—降温转压—200 h后稳定于（-46~-62）×10-6”三阶段特征；温度、应变两类指标的峰值误差均控制在8%以内，混凝土最大主拉应变（38~42）×10-6低于7 d允许值46×10-6，结合后浇带措施无早期开裂风险。
2026, 56(10): 145-154.
doi: 10.3724/j.gyjzG25090205
摘要:
为提升整体钢平台的布局灵活性、模块化程度与经济性，以宁波某超高层项目为工程背景，研发了一种基于爬锥三角架支撑的轻量化、模块化整体钢平台。该平台通过创新拼装式节点与爬锥锚固系统，提升了其模块化、轻量化与高周转性的综合性能。为评估其安全性，进行了有限元数值模拟、爬锥承载力试验与现场堆载试验。研究结果表明：在作业与顶升阶段，平台整体刚度良好，最大位移均满足规范限值，构件最大应力比低于0.82，承载力富余充足；爬锥锚固系统的抗剪承载力安全系数高于2.93，可靠性高；现场堆载试验中构件应力水平与有限元结果吻合良好。
为提升整体钢平台的布局灵活性、模块化程度与经济性，以宁波某超高层项目为工程背景，研发了一种基于爬锥三角架支撑的轻量化、模块化整体钢平台。该平台通过创新拼装式节点与爬锥锚固系统，提升了其模块化、轻量化与高周转性的综合性能。为评估其安全性，进行了有限元数值模拟、爬锥承载力试验与现场堆载试验。研究结果表明：在作业与顶升阶段，平台整体刚度良好，最大位移均满足规范限值，构件最大应力比低于0.82，承载力富余充足；爬锥锚固系统的抗剪承载力安全系数高于2.93，可靠性高；现场堆载试验中构件应力水平与有限元结果吻合良好。
2026, 56(10): 155-164.
doi: 10.3724/j.gyjzG25060201
摘要:
柔性光伏支架长期暴露于自然环境下，受到不均匀强风压的作用，其结构易受到风振影响，产生疲劳损伤。针对柔性光伏支架结构受强风压下的安全运行问题，提出一种跟踪式单跨双排柔性光伏支架结构，并对其风振特性和结构疲劳损伤开展研究。首先进行结构模态分析，探索光伏板倾角与中间连杆对其自振特性的影响规律；随后采用脉动风速谱构建动力荷载时程，计算结构变形特性，选取结构关键杆件，并求得应力时程；选取不同工况进行分析，根据雨流计数法得到荷载实际循环次数，通过结合Palmgren-Miner准则与S-N曲线法，对结构各关键节点的疲劳寿命作出准确评估。结果表明：脉动风长期作用下光伏支架产生的疲劳损伤满足相关规范要求，其中，承重索与斜拉杆的损伤值较大；光伏板倾角越大，结构受损伤值也越大。
柔性光伏支架长期暴露于自然环境下，受到不均匀强风压的作用，其结构易受到风振影响，产生疲劳损伤。针对柔性光伏支架结构受强风压下的安全运行问题，提出一种跟踪式单跨双排柔性光伏支架结构，并对其风振特性和结构疲劳损伤开展研究。首先进行结构模态分析，探索光伏板倾角与中间连杆对其自振特性的影响规律；随后采用脉动风速谱构建动力荷载时程，计算结构变形特性，选取结构关键杆件，并求得应力时程；选取不同工况进行分析，根据雨流计数法得到荷载实际循环次数，通过结合Palmgren-Miner准则与S-N曲线法，对结构各关键节点的疲劳寿命作出准确评估。结果表明：脉动风长期作用下光伏支架产生的疲劳损伤满足相关规范要求，其中，承重索与斜拉杆的损伤值较大；光伏板倾角越大，结构受损伤值也越大。
2026, 56(10): 165-173.
doi: 10.3724/j.gyjzG25081103
摘要:
近年来，风电机组大型化趋势明显。随着风电机组从陆上向海上发展，其运行环境更加恶劣。在追求全生命周期内的生产单位电能成本最低的背景下，结构优化技术得到了设计研发人员的重视。作为一种较高级的结构优化技术，拓扑优化在概念设计阶段即可得到最优结构的材料分布型式，为后续的详细设计奠定了有利基础。为了促进风电机组零部件拓扑优化设计技术的发展，回顾了连续体结构拓扑优化理论方法及其行业领域应用的历史现状。综述风电机组叶片、塔架、浮式平台和大型结构件等拓扑优化设计的现状和不足，分析了拓扑优化应用存在的难点，并给出了未来发展趋势。
近年来，风电机组大型化趋势明显。随着风电机组从陆上向海上发展，其运行环境更加恶劣。在追求全生命周期内的生产单位电能成本最低的背景下，结构优化技术得到了设计研发人员的重视。作为一种较高级的结构优化技术，拓扑优化在概念设计阶段即可得到最优结构的材料分布型式，为后续的详细设计奠定了有利基础。为了促进风电机组零部件拓扑优化设计技术的发展，回顾了连续体结构拓扑优化理论方法及其行业领域应用的历史现状。综述风电机组叶片、塔架、浮式平台和大型结构件等拓扑优化设计的现状和不足，分析了拓扑优化应用存在的难点，并给出了未来发展趋势。
2026, 56(10): 174-181.
doi: 10.3724/j.gyjzG25100102
摘要:
针对空间钢结构整体提升方案复杂、优选困难的问题，创新性地提出了整体提升多目标优化方法。该方法构建了以结构安全性和提升设备能力为目标的多目标函数，将实整数编码与迭代解码算法的优化变量表示方法融入优化框架中，解决了大规模组合优化的效率与可行性问题。结合某回字形不规则桁架结构案例，详细分析了大型钢结构在整体提升阶段的力学响应，使用所提方法获得的提升方案，既可降低提升点数目，又可显著降低提升过程中的结构应变能、应力水平和提升反力，充分验证了该方法的工程有效性。进一步地，采用迭代极限边界法对优化解进行非同步提升分析。结果表明：提升点数目与非同步高差限值呈反比关系；与传统的试算法相比，迭代极限边界法可获得更严格的提升高差限值。构建的多目标优化体系具备参数可调的普适性架构，通过灵活调整决策变量维度、约束条件及目标函数参数，可适配任意形态的空间结构-设备系统提升方案寻优。
针对空间钢结构整体提升方案复杂、优选困难的问题，创新性地提出了整体提升多目标优化方法。该方法构建了以结构安全性和提升设备能力为目标的多目标函数，将实整数编码与迭代解码算法的优化变量表示方法融入优化框架中，解决了大规模组合优化的效率与可行性问题。结合某回字形不规则桁架结构案例，详细分析了大型钢结构在整体提升阶段的力学响应，使用所提方法获得的提升方案，既可降低提升点数目，又可显著降低提升过程中的结构应变能、应力水平和提升反力，充分验证了该方法的工程有效性。进一步地，采用迭代极限边界法对优化解进行非同步提升分析。结果表明：提升点数目与非同步高差限值呈反比关系；与传统的试算法相比，迭代极限边界法可获得更严格的提升高差限值。构建的多目标优化体系具备参数可调的普适性架构，通过灵活调整决策变量维度、约束条件及目标函数参数，可适配任意形态的空间结构-设备系统提升方案寻优。
2026, 56(10): 182-189.
doi: 10.3724/j.gyjzG25102903
摘要:
随着风电机组向大型化和高荷载方向发展，塔筒-基础连接界面的受力性能愈加重要。为提高界面的协同作用与锚固性能，提出一种新型T形开孔板（T-PBL）连接件。该连接件在传统开孔板（PBL）连接件的端部增设翼缘板并采用错孔布置方式，以改善孔间应力分布、提高抗压与抗剪性能，并增强对混凝土的约束作用。设计并开展了8个T-PBL连接件推出试验，以孔洞横向间距和翼缘宽度为主要研究参数，系统分析了其破坏模式、荷载-滑移曲线、抗剪承载力、抗剪刚度及延性性能，并提出了T-PBL连接件的抗剪承载力计算方法。结果表明：T-PBL连接件的破坏形态主要表现为混凝土板开裂破坏及局部孔周混凝土压碎，且钢板开孔和贯穿钢筋均发生明显的局部塑性变形；T-PBL连接件表现出良好的抗剪承载力、抗剪刚度及延性性能；当孔洞横向间距由0增加至80 mm时，抗剪承载力增加约26.1%，而抗剪刚度降低约12.9%；随着翼缘宽度增加，抗剪承载力和刚度均呈先增后减的变化趋势。基于试验结果，提出考虑翼缘宽度及孔洞间距影响的T-PBL连接件的抗剪承载力计算公式，计算结果与试验值吻合较好。
随着风电机组向大型化和高荷载方向发展，塔筒-基础连接界面的受力性能愈加重要。为提高界面的协同作用与锚固性能，提出一种新型T形开孔板（T-PBL）连接件。该连接件在传统开孔板（PBL）连接件的端部增设翼缘板并采用错孔布置方式，以改善孔间应力分布、提高抗压与抗剪性能，并增强对混凝土的约束作用。设计并开展了8个T-PBL连接件推出试验，以孔洞横向间距和翼缘宽度为主要研究参数，系统分析了其破坏模式、荷载-滑移曲线、抗剪承载力、抗剪刚度及延性性能，并提出了T-PBL连接件的抗剪承载力计算方法。结果表明：T-PBL连接件的破坏形态主要表现为混凝土板开裂破坏及局部孔周混凝土压碎，且钢板开孔和贯穿钢筋均发生明显的局部塑性变形；T-PBL连接件表现出良好的抗剪承载力、抗剪刚度及延性性能；当孔洞横向间距由0增加至80 mm时，抗剪承载力增加约26.1%，而抗剪刚度降低约12.9%；随着翼缘宽度增加，抗剪承载力和刚度均呈先增后减的变化趋势。基于试验结果，提出考虑翼缘宽度及孔洞间距影响的T-PBL连接件的抗剪承载力计算公式，计算结果与试验值吻合较好。
2026, 56(10): 190-197.
doi: 10.3724/j.gyjzG25081701
摘要:
在采用顶推施工的高墩桥梁中，高墩顶部在施工过程中会因摩擦力和上部结构重量的共同作用，造成墩顶发生位移，并在水平位移和上部结构重量作用下进一步影响桥墩承载力。此外，施工偏差等造成的墩身弯曲会进一步降低承载力。为研究水平推力与施工偏差对顶推施工中的高墩墩顶位移及承载力的影响，提出了一种考虑墩顶水平推力和墩身存在初始弯曲的高墩墩顶位移近似计算公式。同时，根据边缘屈服准则推导包含水平推力影响的极限承载力计算公式。以某多跨连续梁桥桥墩为研究对象，建立有限元模型验证公式的正确性，并开展敏感性分析。研究结果表明：公式计算结果与有限元模拟结果误差均在1%以内；由于工程中的高墩多为长柱，此时二阶弯矩的影响不可忽视，在顶推过程中桥墩受到水平推力和初始偏位的影响，偏心距增大系数增大，造成墩底弯矩增大，严重时会发生破坏风险；在实际工程中，水平推力和初始偏位对高墩极限承载力具有一定削弱作用。
在采用顶推施工的高墩桥梁中，高墩顶部在施工过程中会因摩擦力和上部结构重量的共同作用，造成墩顶发生位移，并在水平位移和上部结构重量作用下进一步影响桥墩承载力。此外，施工偏差等造成的墩身弯曲会进一步降低承载力。为研究水平推力与施工偏差对顶推施工中的高墩墩顶位移及承载力的影响，提出了一种考虑墩顶水平推力和墩身存在初始弯曲的高墩墩顶位移近似计算公式。同时，根据边缘屈服准则推导包含水平推力影响的极限承载力计算公式。以某多跨连续梁桥桥墩为研究对象，建立有限元模型验证公式的正确性，并开展敏感性分析。研究结果表明：公式计算结果与有限元模拟结果误差均在1%以内；由于工程中的高墩多为长柱，此时二阶弯矩的影响不可忽视，在顶推过程中桥墩受到水平推力和初始偏位的影响，偏心距增大系数增大，造成墩底弯矩增大，严重时会发生破坏风险；在实际工程中，水平推力和初始偏位对高墩极限承载力具有一定削弱作用。
2026, 56(10): 198-205.
doi: 10.3724/j.gyjzG26032605
摘要:
以陕西榆林某球形储煤仓为研究对象，针对大直径球形储煤仓环形基础下复合地基位移和应力分布规律尚不明确的难题，运用FLAC3D数值模拟软件，分析上部结构自重作用下复合地基桩土位移及应力分布规律。为保证计算效率和准确性，模型采用Pile单元模拟群桩基的建模方法。结果表明：桩身在全长范围内竖向位移分布较为一致，表现出良好的竖向变形协调能力，有效抑制了不均匀沉降风险；弹性-塑性耦合机制下，桩身可实现荷载向深层均匀传递，提升承载性能。基于此差异化配置8，15，18 m多种桩长，有效引导桩身弯矩向深层转移并在多个位置分散，降低最大弯矩水平的同时节省约12.1%工程造价。通过对不同位置、不同长度桩体的轴力与弯矩特征分析，为抗弯设计校核、施工监测布点与荷载工况下风险预警提供了关键依据。
以陕西榆林某球形储煤仓为研究对象，针对大直径球形储煤仓环形基础下复合地基位移和应力分布规律尚不明确的难题，运用FLAC3D数值模拟软件，分析上部结构自重作用下复合地基桩土位移及应力分布规律。为保证计算效率和准确性，模型采用Pile单元模拟群桩基的建模方法。结果表明：桩身在全长范围内竖向位移分布较为一致，表现出良好的竖向变形协调能力，有效抑制了不均匀沉降风险；弹性-塑性耦合机制下，桩身可实现荷载向深层均匀传递，提升承载性能。基于此差异化配置8，15，18 m多种桩长，有效引导桩身弯矩向深层转移并在多个位置分散，降低最大弯矩水平的同时节省约12.1%工程造价。通过对不同位置、不同长度桩体的轴力与弯矩特征分析，为抗弯设计校核、施工监测布点与荷载工况下风险预警提供了关键依据。
2026, 56(10): 206-213.
doi: 10.3724/j.gyjzG25063003
摘要:
甘肃省境内的西气东输输气管道沿线广泛分布着硫酸盐渍土，因其具有盐胀性、溶陷性及腐蚀性等不良特性，对输油气管道的地基稳定性构成严重威胁。对石灰、改性聚乙烯醇（SH固土剂）和纤维联合加筋固化硫酸盐渍土开展无侧限抗压强度试验、三轴压缩试验和扫描电镜（SEM）观察，分析纤维加筋固化土的力学性能与加筋固化机制。结果表明：随石灰和SH固土剂掺量的增加，纤维加筋固化土的抗压强度、黏聚力和内摩擦角均表现为先增大后减小的趋势，石灰掺量10%、SH固土剂掺量2%为最适宜掺量；随着石灰掺量增加，土的脆性增强、裂隙增多；SH固土剂可提高土的塑性，纤维连接破裂面可延缓试样断裂；石灰的固化作用、SH固土剂形成胶膜与胶丝对土颗粒间联结力的提升作用、纤维与土的界面摩擦及网状约束作用，共同提高了土的强度和稳定性。
甘肃省境内的西气东输输气管道沿线广泛分布着硫酸盐渍土，因其具有盐胀性、溶陷性及腐蚀性等不良特性，对输油气管道的地基稳定性构成严重威胁。对石灰、改性聚乙烯醇（SH固土剂）和纤维联合加筋固化硫酸盐渍土开展无侧限抗压强度试验、三轴压缩试验和扫描电镜（SEM）观察，分析纤维加筋固化土的力学性能与加筋固化机制。结果表明：随石灰和SH固土剂掺量的增加，纤维加筋固化土的抗压强度、黏聚力和内摩擦角均表现为先增大后减小的趋势，石灰掺量10%、SH固土剂掺量2%为最适宜掺量；随着石灰掺量增加，土的脆性增强、裂隙增多；SH固土剂可提高土的塑性，纤维连接破裂面可延缓试样断裂；石灰的固化作用、SH固土剂形成胶膜与胶丝对土颗粒间联结力的提升作用、纤维与土的界面摩擦及网状约束作用，共同提高了土的强度和稳定性。
2026, 56(10): 214-223.
doi: 10.3724/j.gyjzG25092701
摘要:
水泥土复合桩在承载能力、沉降控制及地基稳定性等方面表现良好，因此在软土地区应用潜力显著。为推广其工程应用，开展了软土地基中水泥土复合桩的承载特性研究。以某实际工程软土地基中应用的水泥土复合桩为研究对象，采用ABAQUS软件建立了考虑芯桩-水泥土-桩周土界面作用的数值模型。通过对比现场静载试验与数值模拟结果，验证了该模型的可靠性。基于验证后的模型，研究了水泥土复合桩的承载特性，并进一步考察了芯桩截面尺寸、水泥土厚度、水泥土强度对水泥土复合桩承载特性的影响。研究结果表明：在保证芯桩-水泥土界面接触强度的情况下，软土地基中水泥土复合桩受荷时，表现出摩擦桩的受力特征；增加芯桩截面尺寸与水泥土强度对水泥土复合桩承载能力影响较小，增加水泥土厚度能有效提高水泥土复合桩承载能力；当芯桩截面尺寸较小、水泥土强度较低时，水泥土复合桩有发生芯桩-水泥土界面脆性破坏的风险。
水泥土复合桩在承载能力、沉降控制及地基稳定性等方面表现良好，因此在软土地区应用潜力显著。为推广其工程应用，开展了软土地基中水泥土复合桩的承载特性研究。以某实际工程软土地基中应用的水泥土复合桩为研究对象，采用ABAQUS软件建立了考虑芯桩-水泥土-桩周土界面作用的数值模型。通过对比现场静载试验与数值模拟结果，验证了该模型的可靠性。基于验证后的模型，研究了水泥土复合桩的承载特性，并进一步考察了芯桩截面尺寸、水泥土厚度、水泥土强度对水泥土复合桩承载特性的影响。研究结果表明：在保证芯桩-水泥土界面接触强度的情况下，软土地基中水泥土复合桩受荷时，表现出摩擦桩的受力特征；增加芯桩截面尺寸与水泥土强度对水泥土复合桩承载能力影响较小，增加水泥土厚度能有效提高水泥土复合桩承载能力；当芯桩截面尺寸较小、水泥土强度较低时，水泥土复合桩有发生芯桩-水泥土界面脆性破坏的风险。
2026, 56(10): 224-230.
doi: 10.3724/j.gyjzG25081804
摘要:
在进行基坑开挖时，底部人工边界的位置显著影响基坑隆起位移的计算结果。当前基于应力比或变形比的底部人工边界位置确定方法需要通过试算进行确定。结合应力扩散角，提出了基于应力比的底部人工边界位置解析表达式。为解决深部土体参数没有直接勘探数据的问题，基于回弹模量提出了深部土体参数的确定方法，建立了基于变形比的底部人工边界位置的计算公式。算例分析结果表明：对于深大基坑，基于应力比的底部人工边界位置通常远大于勘探深度；基于变形比法的底部人工边界位置，建立的模型兼具计算效率和计算精度。
在进行基坑开挖时，底部人工边界的位置显著影响基坑隆起位移的计算结果。当前基于应力比或变形比的底部人工边界位置确定方法需要通过试算进行确定。结合应力扩散角，提出了基于应力比的底部人工边界位置解析表达式。为解决深部土体参数没有直接勘探数据的问题，基于回弹模量提出了深部土体参数的确定方法，建立了基于变形比的底部人工边界位置的计算公式。算例分析结果表明：对于深大基坑，基于应力比的底部人工边界位置通常远大于勘探深度；基于变形比法的底部人工边界位置，建立的模型兼具计算效率和计算精度。
2026, 56(10): 231-238.
doi: 10.3724/j.gyjzG25091003
摘要:
在“双碳”战略背景下，隧道工程施工阶段的碳排放管控已成为交通基础设施低碳转型的关键环节。针对传统依赖设计图纸的碳排放计算方法难以准确反映现场施工状况的问题，提出一种基于三维地形重建的碳排放高精度计算方法。建立了基于无人机倾斜摄影与多视角几何重建的施工场地三维建模方法，实现了施工现场破坏面积与土方量的准确提取；依据三维地形重建数据，构建了涵盖机械作业、材料运输与植被破坏的多维碳排放核算体系，从而实现了施工过程的碳排放精确计算与施工方案优化。将所提出方法应用于西渝高铁某隧道工程，基准方案（方案1）碳排放量为355296.6 kgCO2e，基于此进一步提出两种优化方案：方案2通过减少高能耗设备并优化施工调度，碳排放下降33.83%；方案3在方案2的基础上通过优化设备配置、提高机械效率并引入光伏发电系统，碳排放下降34.31%；同时，优化方案将施工总成本由255.17万元降至208.87万元。
在“双碳”战略背景下，隧道工程施工阶段的碳排放管控已成为交通基础设施低碳转型的关键环节。针对传统依赖设计图纸的碳排放计算方法难以准确反映现场施工状况的问题，提出一种基于三维地形重建的碳排放高精度计算方法。建立了基于无人机倾斜摄影与多视角几何重建的施工场地三维建模方法，实现了施工现场破坏面积与土方量的准确提取；依据三维地形重建数据，构建了涵盖机械作业、材料运输与植被破坏的多维碳排放核算体系，从而实现了施工过程的碳排放精确计算与施工方案优化。将所提出方法应用于西渝高铁某隧道工程，基准方案（方案1）碳排放量为355296.6 kgCO2e，基于此进一步提出两种优化方案：方案2通过减少高能耗设备并优化施工调度，碳排放下降33.83%；方案3在方案2的基础上通过优化设备配置、提高机械效率并引入光伏发电系统，碳排放下降34.31%；同时，优化方案将施工总成本由255.17万元降至208.87万元。
2026, 56(10): 239-247.
doi: 10.3724/j.gyjzG25081001
摘要:
为了科学评估锚固土质边坡的时变稳定性，基于锚杆预应力损失与土体蠕变耦合模型，考虑土体强度参数的时空特征与锚固力的时变特性，建立边坡的时变可靠度分析模型，进而利用蒙特卡洛模拟计算锚固土质边坡的失效概率，并确定相应的可靠度指标值。研究结果表明：所建立的可靠度分析模型揭示了锚固边坡参数的时变与随机特性；算例分析一方面验证了基于蒙特卡洛模拟的模型计算结果的合理性，另一方面展现了基于时变可靠度分析模型的工程实践的可操作性。即所建立的时变可靠度分析模型可用于锚固土质边坡的设计与稳定性评估，并为其运营期间的安全管理提供科学依据与技术支持。
为了科学评估锚固土质边坡的时变稳定性，基于锚杆预应力损失与土体蠕变耦合模型，考虑土体强度参数的时空特征与锚固力的时变特性，建立边坡的时变可靠度分析模型，进而利用蒙特卡洛模拟计算锚固土质边坡的失效概率，并确定相应的可靠度指标值。研究结果表明：所建立的可靠度分析模型揭示了锚固边坡参数的时变与随机特性；算例分析一方面验证了基于蒙特卡洛模拟的模型计算结果的合理性，另一方面展现了基于时变可靠度分析模型的工程实践的可操作性。即所建立的时变可靠度分析模型可用于锚固土质边坡的设计与稳定性评估，并为其运营期间的安全管理提供科学依据与技术支持。
2026, 56(10): 248-256.
doi: 10.3724/j.gyjzG25071201
摘要:
针对高/地铁下穿长沙机场综合交通换乘中心（简称GTC）及航站楼引发的上部建筑竖向振动问题，开展了振动响应分析及减振控制研究。采用ABAQUS软件构建了列车-轨道-道床耦合动力模型，实体建模表征了各关键部件间的作用及连接，准确模拟列车移动重力荷载作用下产生的竖向动力响应，同时可实现列车匀速行驶、加速启动及减速制动等多种典型运行工况，得到了用于结构振动分析的轨道激励荷载。利用SAP 2000软件建立了上部建筑-轨道-地基整体有限元模型，进行时程分析以评估结构在多工况（如不同车速、多车交汇等）下的振动响应。针对地铁和高铁下穿区域的不同特点，重点分析了两种减振控制模式：地铁影响区域列车轨基设置浮置道床板；高铁影响区域上部建筑底部设置钢弹簧减振支座。结果表明：浮置道床板能有效降低结构的峰值加速度及铅垂向Z振级，航站楼和综合交通换乘中心在地铁运行时的振动舒适度满足规范要求；对于高铁下穿的E指廊区域，采用钢弹簧减振支座后，峰值加速度及铅垂向Z振级也满足规范要求。
针对高/地铁下穿长沙机场综合交通换乘中心（简称GTC）及航站楼引发的上部建筑竖向振动问题，开展了振动响应分析及减振控制研究。采用ABAQUS软件构建了列车-轨道-道床耦合动力模型，实体建模表征了各关键部件间的作用及连接，准确模拟列车移动重力荷载作用下产生的竖向动力响应，同时可实现列车匀速行驶、加速启动及减速制动等多种典型运行工况，得到了用于结构振动分析的轨道激励荷载。利用SAP 2000软件建立了上部建筑-轨道-地基整体有限元模型，进行时程分析以评估结构在多工况（如不同车速、多车交汇等）下的振动响应。针对地铁和高铁下穿区域的不同特点，重点分析了两种减振控制模式：地铁影响区域列车轨基设置浮置道床板；高铁影响区域上部建筑底部设置钢弹簧减振支座。结果表明：浮置道床板能有效降低结构的峰值加速度及铅垂向Z振级，航站楼和综合交通换乘中心在地铁运行时的振动舒适度满足规范要求；对于高铁下穿的E指廊区域，采用钢弹簧减振支座后，峰值加速度及铅垂向Z振级也满足规范要求。
