当期目录
2026年 第56卷 第7期
2026, 56(7): 1-10.
doi: 10.3724/j.gyjzG25030614
摘要:
在坚持文化自信、推进城市高质量发展的背景下,工业历史空间作为工业文化的重要载体,在理论研究、方法创新及实践探索等方面亟需深化。运用CiteSpace和HistCite知识图谱计量分析工具,系统梳理并深入解读国内外近二十年来关于工业历史空间的研究成果。研究发现,工业遗产的探讨构成了工业历史空间研究体系的关键基石,占有显著比重。在此基础上,进一步聚焦工业历史空间,围绕其概念内涵、空间评价、空间特征、空间保护与转型以及空间多维感知等多个维度进行了综合述评。针对现有研究的局限性与不足,结合历史空间研究的既有基础,对未来工业历史空间的研究方向进行展望,旨在为历史文化保护传承体系的深度构建及老工业城市的可持续发展提供新的思路与策略。
在坚持文化自信、推进城市高质量发展的背景下,工业历史空间作为工业文化的重要载体,在理论研究、方法创新及实践探索等方面亟需深化。运用CiteSpace和HistCite知识图谱计量分析工具,系统梳理并深入解读国内外近二十年来关于工业历史空间的研究成果。研究发现,工业遗产的探讨构成了工业历史空间研究体系的关键基石,占有显著比重。在此基础上,进一步聚焦工业历史空间,围绕其概念内涵、空间评价、空间特征、空间保护与转型以及空间多维感知等多个维度进行了综合述评。针对现有研究的局限性与不足,结合历史空间研究的既有基础,对未来工业历史空间的研究方向进行展望,旨在为历史文化保护传承体系的深度构建及老工业城市的可持续发展提供新的思路与策略。
2026, 56(7): 11-18.
doi: 10.3724/j.gyjzG25012503
摘要:
城市街区具有空间集约与资源高耗特征。考虑到建筑能耗作为总能耗的重要组成部分,研究城市街区工程建设碳排放管控对城市碳排放减少具有重要意义。针对目前城市街区工程建设缺乏碳排放管控水平评价的现状,收集低碳城市相关评价指标并应用TF-IDF算法和LDA模型分析指标主题,以能力成熟度模型为理论框架,建立城市街区工程建设碳排放管控成熟度评价模型。模型指标涵盖管理体系、技术体系与可持续体系,并通过3个工程项目案例进行应用研究,依据成熟度评价结果分别给出联动管控、数据反馈、AI赋能等不同的管控优化建议。
城市街区具有空间集约与资源高耗特征。考虑到建筑能耗作为总能耗的重要组成部分,研究城市街区工程建设碳排放管控对城市碳排放减少具有重要意义。针对目前城市街区工程建设缺乏碳排放管控水平评价的现状,收集低碳城市相关评价指标并应用TF-IDF算法和LDA模型分析指标主题,以能力成熟度模型为理论框架,建立城市街区工程建设碳排放管控成熟度评价模型。模型指标涵盖管理体系、技术体系与可持续体系,并通过3个工程项目案例进行应用研究,依据成熟度评价结果分别给出联动管控、数据反馈、AI赋能等不同的管控优化建议。
2026, 56(7): 19-31.
doi: 10.3724/j.gyjzG25070708
摘要:
近年来,铁路遗产站点的室外公共空间改造已成为活化研究与实践的重点,但多数改造项目难以长期维持空间活力与使用效能的均衡。鉴于此,以滇越铁路碧色寨站为典型案例,基于人的“感知—抵达—停留”的行为链,从物理环境角度出发,构建“可达性—开敞度—热舒适”多维度室外空间物理环境质量综合评价体系,得出物理环境质量与空间活力呈现正相关性结论。以此为基础,提出“属性优化—空间体系—活动精细”分层策略,指导碧色寨站室外物理环境优化,并为滇越铁路及其他铁路遗产站点室外空间活化提供可借鉴的实践范式。
近年来,铁路遗产站点的室外公共空间改造已成为活化研究与实践的重点,但多数改造项目难以长期维持空间活力与使用效能的均衡。鉴于此,以滇越铁路碧色寨站为典型案例,基于人的“感知—抵达—停留”的行为链,从物理环境角度出发,构建“可达性—开敞度—热舒适”多维度室外空间物理环境质量综合评价体系,得出物理环境质量与空间活力呈现正相关性结论。以此为基础,提出“属性优化—空间体系—活动精细”分层策略,指导碧色寨站室外物理环境优化,并为滇越铁路及其他铁路遗产站点室外空间活化提供可借鉴的实践范式。
2026, 56(7): 32-41.
doi: 10.3724/j.gyjzG25100401
摘要:
铁路线性文化遗产的形成对中国近现代城市发展起到促进作用,是工业文明的重要组成部分。铁路线性文化遗产涉及要素众多,不仅包含遗产本体,还关联到周边社会环境。对其进行体系化建构和整体性保护利用,有助于该存量资源效能的充分发挥。为此,以正太铁路为例,在梳理遗产时空演化特征的基础上,引入圈层结构理论,围绕交通运输这一首要功能,按核心层—附属层—衍生层搭设类型框架,优化体系覆盖内容。通过分析铁路对沿线空间布局、经济产业、人口流通等影响,深化我国铁路线性文化遗产的价值认知,探索出契合城市更新需求的整体性保护利用路径,为后续相关理论与实践研究提供思路。
铁路线性文化遗产的形成对中国近现代城市发展起到促进作用,是工业文明的重要组成部分。铁路线性文化遗产涉及要素众多,不仅包含遗产本体,还关联到周边社会环境。对其进行体系化建构和整体性保护利用,有助于该存量资源效能的充分发挥。为此,以正太铁路为例,在梳理遗产时空演化特征的基础上,引入圈层结构理论,围绕交通运输这一首要功能,按核心层—附属层—衍生层搭设类型框架,优化体系覆盖内容。通过分析铁路对沿线空间布局、经济产业、人口流通等影响,深化我国铁路线性文化遗产的价值认知,探索出契合城市更新需求的整体性保护利用路径,为后续相关理论与实践研究提供思路。
2026, 56(7): 42-51.
doi: 10.3724/j.gyjzG25122903
摘要:
在强调“文化记忆传承”与“空间场景转译”的城市更新背景下,旧工业厂房改造为美术馆已成为重要实践,但其改造中新旧空间的耦合机制与文化信息转译路径尚待深入解析。从空间耦合的理论视角出发,通过典型案例改造前后的空间比对,剖析工业遗产特质与美术馆功能需求之间的内在作用逻辑。结果表明:空间功能的转化改造主要通过并置、对比、融合、引导等具体空间转译路径,在建筑物理空间体系及感知体验系统双重维度实现耦合,由此凝练出涵盖宏观定位、中观组织与微观界面3个层级的适应性设计模式,即城市地标锚点与社区引擎双重导向的定位模式;基于结构逻辑的转译与重构的线性串联、大厅嵌套、网格渗透模式以及痕迹可视化、材料对话、透明性介入等界面处理模式。
在强调“文化记忆传承”与“空间场景转译”的城市更新背景下,旧工业厂房改造为美术馆已成为重要实践,但其改造中新旧空间的耦合机制与文化信息转译路径尚待深入解析。从空间耦合的理论视角出发,通过典型案例改造前后的空间比对,剖析工业遗产特质与美术馆功能需求之间的内在作用逻辑。结果表明:空间功能的转化改造主要通过并置、对比、融合、引导等具体空间转译路径,在建筑物理空间体系及感知体验系统双重维度实现耦合,由此凝练出涵盖宏观定位、中观组织与微观界面3个层级的适应性设计模式,即城市地标锚点与社区引擎双重导向的定位模式;基于结构逻辑的转译与重构的线性串联、大厅嵌套、网格渗透模式以及痕迹可视化、材料对话、透明性介入等界面处理模式。
2026, 56(7): 52-62.
doi: 10.3724/j.gyjzG25030607
摘要:
针对较高抗震要求的钢筋混凝土柱中箍筋间距过小而导致施工困难的问题,以及混凝土柱发生的箍筋“解锁”现象,提出双向螺旋箍筋约束混凝土柱,并对其抗震性能展开有限元分析。基于已有试验研究,采用ABAQUS软件进行数值模拟分析,验证了模型的合理性,基于此模型,深入分析轴压比、混凝土强度、箍筋间距和直径、配箍形式等参数对其抗震性能的影响,并与单位体积内含钢量相同的薄壁钢管混凝土柱进行对比分析,进一步研究其约束效果。研究结果表明:混凝土柱的延性随着轴压比的增大而降低,而其承载力先随轴压比的增大而增大,当轴压比超过0.5之后,承载力开始下降;延性分别随着混凝土强度与箍筋间距的增加而降低,其承载力随混凝土强度的增加而增加,随箍筋间距的增加而降低;增加箍筋直径可提高柱的延性及承载力;箍筋间距相同时,双向螺旋箍筋约束混凝土柱的承载力要高于单向螺旋箍筋约束混凝土柱;在相同配箍率时,双向螺旋混凝土柱的延性均优于单向螺旋混凝土柱,但不同配箍形式对承载力影响不大;体积配箍率相同时,对比双向螺旋箍筋约束混凝土柱和薄壁圆钢管混凝土柱,前者的延性性能更好,抗震性能更加优越。
针对较高抗震要求的钢筋混凝土柱中箍筋间距过小而导致施工困难的问题,以及混凝土柱发生的箍筋“解锁”现象,提出双向螺旋箍筋约束混凝土柱,并对其抗震性能展开有限元分析。基于已有试验研究,采用ABAQUS软件进行数值模拟分析,验证了模型的合理性,基于此模型,深入分析轴压比、混凝土强度、箍筋间距和直径、配箍形式等参数对其抗震性能的影响,并与单位体积内含钢量相同的薄壁钢管混凝土柱进行对比分析,进一步研究其约束效果。研究结果表明:混凝土柱的延性随着轴压比的增大而降低,而其承载力先随轴压比的增大而增大,当轴压比超过0.5之后,承载力开始下降;延性分别随着混凝土强度与箍筋间距的增加而降低,其承载力随混凝土强度的增加而增加,随箍筋间距的增加而降低;增加箍筋直径可提高柱的延性及承载力;箍筋间距相同时,双向螺旋箍筋约束混凝土柱的承载力要高于单向螺旋箍筋约束混凝土柱;在相同配箍率时,双向螺旋混凝土柱的延性均优于单向螺旋混凝土柱,但不同配箍形式对承载力影响不大;体积配箍率相同时,对比双向螺旋箍筋约束混凝土柱和薄壁圆钢管混凝土柱,前者的延性性能更好,抗震性能更加优越。
2026, 56(7): 63-71.
doi: 10.3724/j.gyjzG25011201
摘要:
通过轴压试验研究了不同再生砖骨料取代率和长细比的方钢管地聚物再生砖骨料混凝土柱(FSSTSC-GRBAC)力学性能,着重考察了FSSTSC-GRBAC的破坏模式、承载能力、延性、耗能等力学性能。结果表明:FSSTC-GRBAC的轴压力学性能与普通钢管混凝土长柱类似,经历了弹性、弹塑性和破坏阶段,破坏模式为局部失稳破坏;随着再生砖骨料取代率和长细比的增加,试件承载力和耗能能力有所下降,但延性有所改善;长细比对承载力的影响规律一致且更为显著,长细比为42.64和63.95的试件分别比长细比为21.32的承载力低0.73%和20.89%。经分析,利用GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》、CECS 254∶2012 《实心与空心钢管混凝土结构技术规程》、DBJ/T 13-51—2020 《钢管混凝土结构技术规程》中承载力计算方法得到的承载力具有一定的安全储备,可用于预测方钢管地聚物再生砖骨料混凝土柱轴压承载力。
通过轴压试验研究了不同再生砖骨料取代率和长细比的方钢管地聚物再生砖骨料混凝土柱(FSSTSC-GRBAC)力学性能,着重考察了FSSTSC-GRBAC的破坏模式、承载能力、延性、耗能等力学性能。结果表明:FSSTC-GRBAC的轴压力学性能与普通钢管混凝土长柱类似,经历了弹性、弹塑性和破坏阶段,破坏模式为局部失稳破坏;随着再生砖骨料取代率和长细比的增加,试件承载力和耗能能力有所下降,但延性有所改善;长细比对承载力的影响规律一致且更为显著,长细比为42.64和63.95的试件分别比长细比为21.32的承载力低0.73%和20.89%。经分析,利用GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》、CECS 254∶2012 《实心与空心钢管混凝土结构技术规程》、DBJ/T 13-51—2020 《钢管混凝土结构技术规程》中承载力计算方法得到的承载力具有一定的安全储备,可用于预测方钢管地聚物再生砖骨料混凝土柱轴压承载力。
2026, 56(7): 72-80.
doi: 10.3724/j.gyjzG25071006
摘要:
为研究蒸压加气混凝土夹芯墙板在低层集成房屋中的应用,对不同构造措施以及开洞的蒸压加气混凝土夹芯墙板组合墙进行低周往复加载试验,对比分析了三种类型墙体的破坏模式、承载能力、变形能力、刚度退化和位移延性。试验结果表明:蒸压加气混凝土夹芯墙板组合墙具有较好的抗震性能,其破坏模式属于弯剪复合破坏;构造柱与墙板一体现浇的做法比柱、板隔离浇筑具有更好的承载力和变形能力,峰值承载力提高37.7%,延性系数提升74.3%;墙体开洞口的做法会削弱墙体的整体刚度,显著降低了结构的承载力和变形能力;适当增加轴压比能够提升墙体受剪性能。基于上述结果提出了地震作用下蒸压加气混凝土夹芯墙板组合墙的抗剪承载力计算方法,可为蒸压加气混凝土低多层集成房屋的工程应用提供理论依据。
为研究蒸压加气混凝土夹芯墙板在低层集成房屋中的应用,对不同构造措施以及开洞的蒸压加气混凝土夹芯墙板组合墙进行低周往复加载试验,对比分析了三种类型墙体的破坏模式、承载能力、变形能力、刚度退化和位移延性。试验结果表明:蒸压加气混凝土夹芯墙板组合墙具有较好的抗震性能,其破坏模式属于弯剪复合破坏;构造柱与墙板一体现浇的做法比柱、板隔离浇筑具有更好的承载力和变形能力,峰值承载力提高37.7%,延性系数提升74.3%;墙体开洞口的做法会削弱墙体的整体刚度,显著降低了结构的承载力和变形能力;适当增加轴压比能够提升墙体受剪性能。基于上述结果提出了地震作用下蒸压加气混凝土夹芯墙板组合墙的抗剪承载力计算方法,可为蒸压加气混凝土低多层集成房屋的工程应用提供理论依据。
2026, 56(7): 81-89.
doi: 10.3724/j.gyjzG25031101
摘要:
为研究高温对半套筒灌浆连接在地震作用下力学性能的影响,制备了30个半套筒灌浆试件,分别在不同温度下加热后进行高应力反复拉压和大变形反复拉压试验。通过试验,分析了高温后连接件在地震作用下的失效模式、承载性能及黏结特性。结果表明:在相同温度条件下,套筒灌浆连接在两种加载模式下的破坏模式具有一致性,当温度不超过400 ℃时,破坏模式主要为套筒外部灌浆端钢筋断裂;超过600 ℃时,转变为灌浆料与钢筋之间的黏结失效破坏;随着受火温度的升高,灌浆料与钢筋的材料性能逐渐退化,试件极限抗拉强度、黏结应力和延性均呈现下降的趋势,且大变形反复加载试件的下降幅度明显高于高应力反复加载试件。最后,通过统计回归,提出了高温后半套筒灌浆连接在两种反复加载下的黏结应力计算公式,计算结果与试验的最大误差不超过15%。
为研究高温对半套筒灌浆连接在地震作用下力学性能的影响,制备了30个半套筒灌浆试件,分别在不同温度下加热后进行高应力反复拉压和大变形反复拉压试验。通过试验,分析了高温后连接件在地震作用下的失效模式、承载性能及黏结特性。结果表明:在相同温度条件下,套筒灌浆连接在两种加载模式下的破坏模式具有一致性,当温度不超过400 ℃时,破坏模式主要为套筒外部灌浆端钢筋断裂;超过600 ℃时,转变为灌浆料与钢筋之间的黏结失效破坏;随着受火温度的升高,灌浆料与钢筋的材料性能逐渐退化,试件极限抗拉强度、黏结应力和延性均呈现下降的趋势,且大变形反复加载试件的下降幅度明显高于高应力反复加载试件。最后,通过统计回归,提出了高温后半套筒灌浆连接在两种反复加载下的黏结应力计算公式,计算结果与试验的最大误差不超过15%。
2026, 56(7): 90-100.
doi: 10.3724/j.gyjzG25032701
摘要:
为进一步探索免焊型高强钢柱的连接形式及其受力性能,在试验基础上对螺栓连接高强角钢拼接柱的抗压性能进行了数值模拟和理论分析。首先,利用ABAQUS对试件进行有限元建模和正确性验证。然后,扩展了48个有限元模型,研究了角钢腹板高厚比、角钢翼缘宽厚比、中间板厚度、中间板宽度对高强角钢拼接柱抗压性能的影响。最后,评估了国内外现有设计规范的适用性,并对较为保守的设计规范进行了修正。结果表明:4个参数均对高强角钢拼接柱承载力有积极影响,其中角钢翼缘宽厚比是影响承载力的主要参数,长细比越小的试件受翼缘宽厚比的影响越大。修正后的设计公式预测高强角钢拼接柱的承载力更为准确。
为进一步探索免焊型高强钢柱的连接形式及其受力性能,在试验基础上对螺栓连接高强角钢拼接柱的抗压性能进行了数值模拟和理论分析。首先,利用ABAQUS对试件进行有限元建模和正确性验证。然后,扩展了48个有限元模型,研究了角钢腹板高厚比、角钢翼缘宽厚比、中间板厚度、中间板宽度对高强角钢拼接柱抗压性能的影响。最后,评估了国内外现有设计规范的适用性,并对较为保守的设计规范进行了修正。结果表明:4个参数均对高强角钢拼接柱承载力有积极影响,其中角钢翼缘宽厚比是影响承载力的主要参数,长细比越小的试件受翼缘宽厚比的影响越大。修正后的设计公式预测高强角钢拼接柱的承载力更为准确。
2026, 56(7): 101-111.
doi: 10.3724/j.gyjzG25030302
摘要:
模块建筑是一种由工厂集成三维单元在现场连接为整体的新型建筑形式,现阶段模块建筑采用的叠箱结构或嵌入式模块结构等形式,具有一定应用局限性。因此,提出了一种基于稀疏钢框架的新型模块建筑。然而,新型模块建筑结构框架柱长细比及框架梁较大,可能影响其应用于高层建筑的经济性及建筑实用性。为此,针对新型模块建筑的上述问题提出了一种可以反映单元刚度贡献的等效建模方法,通过参数化分析研究了模块单元刚度贡献对整体结构响应的影响,并开展了基于单元刚度贡献的结构优化设计,进行了优化效果评估。结果表明:当结构分析中考虑模块单元刚度贡献后,可以改善整体结构的层间侧向刚度,提升稀疏钢框架的构件承载力储备;在保证整体结构性能的前提下,考虑单元刚度贡献后,相对对照组未优化模型有效地降低了稀疏钢框架部分的单位面积用钢量。
模块建筑是一种由工厂集成三维单元在现场连接为整体的新型建筑形式,现阶段模块建筑采用的叠箱结构或嵌入式模块结构等形式,具有一定应用局限性。因此,提出了一种基于稀疏钢框架的新型模块建筑。然而,新型模块建筑结构框架柱长细比及框架梁较大,可能影响其应用于高层建筑的经济性及建筑实用性。为此,针对新型模块建筑的上述问题提出了一种可以反映单元刚度贡献的等效建模方法,通过参数化分析研究了模块单元刚度贡献对整体结构响应的影响,并开展了基于单元刚度贡献的结构优化设计,进行了优化效果评估。结果表明:当结构分析中考虑模块单元刚度贡献后,可以改善整体结构的层间侧向刚度,提升稀疏钢框架的构件承载力储备;在保证整体结构性能的前提下,考虑单元刚度贡献后,相对对照组未优化模型有效地降低了稀疏钢框架部分的单位面积用钢量。
2026, 56(7): 112-121.
doi: 10.3724/j.gyjzG25010606
摘要:
摩擦耗能型柱脚节点作为钢结构建筑中一种新型抗震构造形式,其力学性能对结构的影响显著。为研究摩擦耗能型柱脚节点的抗弯性能,采用有限元软件ABAQUS对5个摩擦耗能型柱脚节点进行单调水平加载分析,研究摩擦耗能型柱脚节点抗弯性能以及抗弯承载力的组成和计算方法,提出摩擦耗能型柱脚节点抗弯承载力的理论公式,分析节点在单调水平位移加载下的承载力变化并与理论公式进行对比验证。研究表明:在单调水平加载下各节点模型均表现为半刚性,节点损伤主要分布在次要构件上,能够充分发挥其摩擦性能,降低主体结构的损伤;摩擦耗能型柱脚节点抗弯承载力的统一理论公式能较为准确地验证5种摩擦耗能型柱脚节点抗弯承载力,为该类型节点在实际工程中的应用提供参考。
摩擦耗能型柱脚节点作为钢结构建筑中一种新型抗震构造形式,其力学性能对结构的影响显著。为研究摩擦耗能型柱脚节点的抗弯性能,采用有限元软件ABAQUS对5个摩擦耗能型柱脚节点进行单调水平加载分析,研究摩擦耗能型柱脚节点抗弯性能以及抗弯承载力的组成和计算方法,提出摩擦耗能型柱脚节点抗弯承载力的理论公式,分析节点在单调水平位移加载下的承载力变化并与理论公式进行对比验证。研究表明:在单调水平加载下各节点模型均表现为半刚性,节点损伤主要分布在次要构件上,能够充分发挥其摩擦性能,降低主体结构的损伤;摩擦耗能型柱脚节点抗弯承载力的统一理论公式能较为准确地验证5种摩擦耗能型柱脚节点抗弯承载力,为该类型节点在实际工程中的应用提供参考。
2026, 56(7): 122-130.
doi: 10.3724/j.gyjzG24122601
摘要:
复杂施工环境下采集的轨道钢混结构变形监测数据包含有多种激励源,如设备振动、土体扰动、荷载变化等引发的强噪声,导致其变形时序数据的变化趋势难以被捕捉,从而使得传统模型对变形的预测精度较低。为提高施工环境下轨道钢混结构变形预测精度,提出了基于逐次变分模态分解-双向长短时记忆神经网络-贝叶斯优化(SVMD-BiLSTM-BO)的轨道钢混结构变形预测方法。首先,通过SVMD获得变形数据模态分量,结合皮尔森系数捕捉历史数据中的趋势变化,抑制噪声影响。考虑到传统BiLSTM受超参数影响而陷入局部最优,采用BO对BiLSTM超参数进行调优,使模型能准确捕捉铁轨变形趋势。结果表明,提出的SVMD-BiLSTM-BO模型在预测精度方面优于对照模型,在水平横向、水平纵向、沉降方向上的变形绝对误差为0.0567,0.0899,0.0445 mm,同时,模型在跨测点预测任务中也展现了一定的泛化能力,证明了提出的模型能够更准确有效地预测铁路轨道变形。
复杂施工环境下采集的轨道钢混结构变形监测数据包含有多种激励源,如设备振动、土体扰动、荷载变化等引发的强噪声,导致其变形时序数据的变化趋势难以被捕捉,从而使得传统模型对变形的预测精度较低。为提高施工环境下轨道钢混结构变形预测精度,提出了基于逐次变分模态分解-双向长短时记忆神经网络-贝叶斯优化(SVMD-BiLSTM-BO)的轨道钢混结构变形预测方法。首先,通过SVMD获得变形数据模态分量,结合皮尔森系数捕捉历史数据中的趋势变化,抑制噪声影响。考虑到传统BiLSTM受超参数影响而陷入局部最优,采用BO对BiLSTM超参数进行调优,使模型能准确捕捉铁轨变形趋势。结果表明,提出的SVMD-BiLSTM-BO模型在预测精度方面优于对照模型,在水平横向、水平纵向、沉降方向上的变形绝对误差为0.0567,0.0899,0.0445 mm,同时,模型在跨测点预测任务中也展现了一定的泛化能力,证明了提出的模型能够更准确有效地预测铁路轨道变形。
2026, 56(7): 131-139.
doi: 10.3724/j.gyjzG25082601
摘要:
为优化异形柱的轴向受压性能,提出一种内置T形钢骨-T形钢管混凝土组合柱。设计6个试件,结合轴压试验与有限元模拟,系统考察外钢管壁厚、内置复合钢骨及核心混凝土的协同作用,主要研究含骨率ρ和套箍系数θ对构件力学性能的影响。结果表明:含骨率ρ由35.95%增至58.87%时,极限承载力提升21.6%;套箍系数θ由66.81%增至104.90%时,承载力提高25.66%;试件呈局部屈曲主导的单轴对称外凸破坏,有限元模型准确模拟了破坏形态及荷载-位移三阶段特性;综合试验、模拟与理论结果进行相对误差分析,有限元模拟结果与试验值的平均相对误差为1.81%,改进理论计算方法的平均相对误差为5.61%,验证了有限元分析及理论计算方法的有效性。
为优化异形柱的轴向受压性能,提出一种内置T形钢骨-T形钢管混凝土组合柱。设计6个试件,结合轴压试验与有限元模拟,系统考察外钢管壁厚、内置复合钢骨及核心混凝土的协同作用,主要研究含骨率ρ和套箍系数θ对构件力学性能的影响。结果表明:含骨率ρ由35.95%增至58.87%时,极限承载力提升21.6%;套箍系数θ由66.81%增至104.90%时,承载力提高25.66%;试件呈局部屈曲主导的单轴对称外凸破坏,有限元模型准确模拟了破坏形态及荷载-位移三阶段特性;综合试验、模拟与理论结果进行相对误差分析,有限元模拟结果与试验值的平均相对误差为1.81%,改进理论计算方法的平均相对误差为5.61%,验证了有限元分析及理论计算方法的有效性。
2026, 56(7): 140-145.
doi: 10.3724/j.gyjzG25021303
摘要:
随着跨越能力和线路净空要求提高,大跨越塔的高度随之增高,具有高承载力、高塑性韧性、高抗震性能和施工便捷等优点的钢管混凝土结构逐渐被应用于大跨越输电塔结构设计中。基于500 kV凤城—梅里长江大跨越输电塔,利用不同有限元软件计算结果进行对比,验证了钢管混凝土输电塔模型的准确性。分析发现,若不考虑钢管混凝土构件拉压刚度差异,杆塔设计结果偏于不安全。设计时应取拉压等刚度和拉压不等刚度两种模型内力计算结果的包络值,确保设计结果安全可靠。
随着跨越能力和线路净空要求提高,大跨越塔的高度随之增高,具有高承载力、高塑性韧性、高抗震性能和施工便捷等优点的钢管混凝土结构逐渐被应用于大跨越输电塔结构设计中。基于500 kV凤城—梅里长江大跨越输电塔,利用不同有限元软件计算结果进行对比,验证了钢管混凝土输电塔模型的准确性。分析发现,若不考虑钢管混凝土构件拉压刚度差异,杆塔设计结果偏于不安全。设计时应取拉压等刚度和拉压不等刚度两种模型内力计算结果的包络值,确保设计结果安全可靠。
2026, 56(7): 146-158.
doi: 10.3724/j.gyjzG25041405
摘要:
高压钢管输电塔涡激振动时有发生,诱导构件疲劳破坏,安全隐患大。鉴于传统风洞试验和数值模拟方法的局限性,基于典型输电塔钢管构件的涡激振动时间序列,创新性地提出VMD-SSA-Transformer-GRU模型,以此开展微风环境中输电塔钢管构件的涡激振动预测研究,更好地捕捉振动时序的大范围波动过程。为此,基于三类模型进行了不同训练样本数的正弦函数仿真研究,5个评价指标的对比分析说明所提出的模型能更快收敛于最优解。建立了对应的钢管构件涡激振动预测模型,对于单一时间序列预测,其平均绝对误差MAE、均方差MSE、根均方差RMSE、决定系数R2的数值分别为0.0029653、2.6566×10-5、0.005154、0.96143,阐明了该模型对高维非线性微风振动时序预测的可靠性;并将其用于多时间序列预测,得到MAE、MSE、RMSE、R2的数值分别为0.0020449、1.7791×10-5、0.004218、0.97373,该结果相对于单变量模型的精度更高,对比分析了时间序列的频率曲线,进而验证了多变量模型的高精度、可靠性及泛化能力。综上所述,多变量VMD-SSA-Transformer-GRU模型能精准捕捉输电塔钢管微风振动时序的特征,实现不同工况的微风振动响应预测研究,且在计算效率上相对计算流体力学方法(CFD)具有明显的优势。
高压钢管输电塔涡激振动时有发生,诱导构件疲劳破坏,安全隐患大。鉴于传统风洞试验和数值模拟方法的局限性,基于典型输电塔钢管构件的涡激振动时间序列,创新性地提出VMD-SSA-Transformer-GRU模型,以此开展微风环境中输电塔钢管构件的涡激振动预测研究,更好地捕捉振动时序的大范围波动过程。为此,基于三类模型进行了不同训练样本数的正弦函数仿真研究,5个评价指标的对比分析说明所提出的模型能更快收敛于最优解。建立了对应的钢管构件涡激振动预测模型,对于单一时间序列预测,其平均绝对误差MAE、均方差MSE、根均方差RMSE、决定系数R2的数值分别为0.0029653、2.6566×10-5、0.005154、0.96143,阐明了该模型对高维非线性微风振动时序预测的可靠性;并将其用于多时间序列预测,得到MAE、MSE、RMSE、R2的数值分别为0.0020449、1.7791×10-5、0.004218、0.97373,该结果相对于单变量模型的精度更高,对比分析了时间序列的频率曲线,进而验证了多变量模型的高精度、可靠性及泛化能力。综上所述,多变量VMD-SSA-Transformer-GRU模型能精准捕捉输电塔钢管微风振动时序的特征,实现不同工况的微风振动响应预测研究,且在计算效率上相对计算流体力学方法(CFD)具有明显的优势。
2026, 56(7): 159-170.
doi: 10.3724/j.gyjzG24090307
摘要:
当处于环境风场中的钢桥发生极端火灾时,风速对火灾的发展过程有重要影响,研究考虑环境风场影响的多灾耦合作用下钢桥火灾温度场及结构响应是目前钢桥抗火研究亟待解决的关键问题。以某30 m简支钢箱梁桥为背景,基于燃烧学及火灾学原理,结合计算流体动力学软件(FDS)数值模拟计算出不同风速中50 m3油罐车火灾最大热释放速率,利用指数模型确定了火灾热释放速率曲线,通过CFD-FEM耦合方法分析了不同风速油罐车火灾作用下钢箱梁火灾温度场,采用热-结构耦合分析法确定火灾作用下钢桥的耐火极限。结果表明:环境风速由平均风速4.20 m/s增至最大风速9.86 m/s时,50 m3油罐车火灾最大热释放速率随风速增大由52.436 MW增大至104.636 MW,其增量逐渐减小;随着风速的增加,火灾燃烧时间约缩短为原来的50%,火焰高度逐渐降低,并趋近稳定[稳定在6.75 m(去除油罐车高度)],火焰中心区域逐渐扩大,烟气流动向下风向倾斜;油罐车火灾作用下钢箱梁表面高温核心区随风速的增大往下风向逐渐迁移并不断扩大,不同风速工况下钢箱梁经热传导、对流及辐射作用最高温度在600~730 ℃变化,受火约30~40 min时基本保持恒定;不同风速工况火灾作用下主梁跨中挠度均超过限值,风速由4.20 m/s增大至9.86 m/s时,主梁耐火时间由25.7 min缩短至13.3 min,降低约50%,钢箱梁因变形过大导致失效。
当处于环境风场中的钢桥发生极端火灾时,风速对火灾的发展过程有重要影响,研究考虑环境风场影响的多灾耦合作用下钢桥火灾温度场及结构响应是目前钢桥抗火研究亟待解决的关键问题。以某30 m简支钢箱梁桥为背景,基于燃烧学及火灾学原理,结合计算流体动力学软件(FDS)数值模拟计算出不同风速中50 m3油罐车火灾最大热释放速率,利用指数模型确定了火灾热释放速率曲线,通过CFD-FEM耦合方法分析了不同风速油罐车火灾作用下钢箱梁火灾温度场,采用热-结构耦合分析法确定火灾作用下钢桥的耐火极限。结果表明:环境风速由平均风速4.20 m/s增至最大风速9.86 m/s时,50 m3油罐车火灾最大热释放速率随风速增大由52.436 MW增大至104.636 MW,其增量逐渐减小;随着风速的增加,火灾燃烧时间约缩短为原来的50%,火焰高度逐渐降低,并趋近稳定[稳定在6.75 m(去除油罐车高度)],火焰中心区域逐渐扩大,烟气流动向下风向倾斜;油罐车火灾作用下钢箱梁表面高温核心区随风速的增大往下风向逐渐迁移并不断扩大,不同风速工况下钢箱梁经热传导、对流及辐射作用最高温度在600~730 ℃变化,受火约30~40 min时基本保持恒定;不同风速工况火灾作用下主梁跨中挠度均超过限值,风速由4.20 m/s增大至9.86 m/s时,主梁耐火时间由25.7 min缩短至13.3 min,降低约50%,钢箱梁因变形过大导致失效。
2026, 56(7): 171-177.
doi: 10.3724/j.gyjzG24121501
摘要:
超高层倾斜悬挂结构作为一种较新颖的结构形式,可根据建筑功能和外观要求,灵活调整倾斜角度和悬挂方式。但其施工过程复杂,施工难度较大。为此,以三一重工华南总部项目为例,通过不同施工方案比选,提出了一种新型超高层倾斜悬挂结构施工方法——无支撑逆向施工法。首先进行外框斜柱和节点层结构安装,然后吊装吊挂柱,并采用倒链等措施临时固定其倾斜位置,再由下往上安装悬挂层结构,以实现无支撑安装。与常规的临时支撑顺向施工法和临时支撑逆向施工法相比,该方法虽技术难度相对较高,但无需搭设临时支撑,安全、造价和工期等均具优势。在此基础上,对该方法的施工过程进行模拟分析,以保证施工安全可靠,并为同类工程的施工提供参考。
超高层倾斜悬挂结构作为一种较新颖的结构形式,可根据建筑功能和外观要求,灵活调整倾斜角度和悬挂方式。但其施工过程复杂,施工难度较大。为此,以三一重工华南总部项目为例,通过不同施工方案比选,提出了一种新型超高层倾斜悬挂结构施工方法——无支撑逆向施工法。首先进行外框斜柱和节点层结构安装,然后吊装吊挂柱,并采用倒链等措施临时固定其倾斜位置,再由下往上安装悬挂层结构,以实现无支撑安装。与常规的临时支撑顺向施工法和临时支撑逆向施工法相比,该方法虽技术难度相对较高,但无需搭设临时支撑,安全、造价和工期等均具优势。在此基础上,对该方法的施工过程进行模拟分析,以保证施工安全可靠,并为同类工程的施工提供参考。
2026, 56(7): 178-186.
doi: 10.3724/j.gyjzG25061502
摘要:
废旧轮胎破碎后的橡胶颗粒与土混合可以改善土的工程特性。为了提高废旧轮胎的利用率和解决膨胀土的工程问题,以吉林省九台地区膨胀土为研究对象,在封闭系统条件下对改性膨胀土进行不同因素(含水率、粒径及掺量)的冻胀试验,研究改性膨胀土冻胀、温度及水分迁移的影响因素,分析橡胶颗粒掺量、橡胶颗粒粒径与含水率的耦合影响。结果表明:膨胀土的变形与初始含水率、橡胶颗粒掺量、橡胶颗粒粒径密切相关,低含水率、小粒径橡胶颗粒试样表现为冻缩,高含水率、大粒径橡胶颗粒试样表现为冻胀,适量橡胶颗粒掺量可抑制土样的冻胀与冻缩;膨胀土最终含水率沿高度方向分布特征为已冻区含水率呈递增趋势,冻结锋面区水分聚集,未冻区则呈现递减规律。
废旧轮胎破碎后的橡胶颗粒与土混合可以改善土的工程特性。为了提高废旧轮胎的利用率和解决膨胀土的工程问题,以吉林省九台地区膨胀土为研究对象,在封闭系统条件下对改性膨胀土进行不同因素(含水率、粒径及掺量)的冻胀试验,研究改性膨胀土冻胀、温度及水分迁移的影响因素,分析橡胶颗粒掺量、橡胶颗粒粒径与含水率的耦合影响。结果表明:膨胀土的变形与初始含水率、橡胶颗粒掺量、橡胶颗粒粒径密切相关,低含水率、小粒径橡胶颗粒试样表现为冻缩,高含水率、大粒径橡胶颗粒试样表现为冻胀,适量橡胶颗粒掺量可抑制土样的冻胀与冻缩;膨胀土最终含水率沿高度方向分布特征为已冻区含水率呈递增趋势,冻结锋面区水分聚集,未冻区则呈现递减规律。
2026, 56(7): 187-198.
doi: 10.3724/j.gyjzG25080103
摘要:
系统研究了化学还原结合微生物矿化修复Cr(Ⅵ)污染土的效果。通过改变胶结液的浓度和养护龄期,利用无侧限抗压强度测试和毒性浸出试验评价处理前后污染土样的修复效果,结合微观结构测试,从微观尺度上揭示微生物矿化修复Cr(Ⅵ)污染土的作用机理,为Cr(Ⅵ)污染土修复提供新的理论依据和参考。结果表明:化学还原结合微生物矿化技术能够有效地修复Cr(Ⅵ)污染土,固化土的无侧限抗压强度可达到0.227 MPa,降低固化土的Cr(Ⅵ)浸出浓度,Cr(Ⅵ)去除率达到96%以上;通过化学-微生物协同还原矿化技术对污染土体进行修复处理,处理后的土样pH先下降后上升,电导率呈显著上升的趋势,而尿素水解反应是引发上述参数升高的关键驱动因素;在经化学还原协同微生物矿化处理的Cr(Ⅵ)污染土中,检测到CaCO3晶体的形成产物,X射线衍射与能谱分析证实,Cr(Ⅵ)与Cr(Ⅲ)污染物以表面吸附或晶格固溶形式存在于CaCO3矿物相中,其中Cr(Ⅲ)主要通过同晶置换方式进入方解石晶体结构,通过共沉淀反应生成了化学组成稳定的复合物[Ca10Cr6O24(CO3)],该物质表现出较低的离子迁移特性及生物可利用特征。
系统研究了化学还原结合微生物矿化修复Cr(Ⅵ)污染土的效果。通过改变胶结液的浓度和养护龄期,利用无侧限抗压强度测试和毒性浸出试验评价处理前后污染土样的修复效果,结合微观结构测试,从微观尺度上揭示微生物矿化修复Cr(Ⅵ)污染土的作用机理,为Cr(Ⅵ)污染土修复提供新的理论依据和参考。结果表明:化学还原结合微生物矿化技术能够有效地修复Cr(Ⅵ)污染土,固化土的无侧限抗压强度可达到0.227 MPa,降低固化土的Cr(Ⅵ)浸出浓度,Cr(Ⅵ)去除率达到96%以上;通过化学-微生物协同还原矿化技术对污染土体进行修复处理,处理后的土样pH先下降后上升,电导率呈显著上升的趋势,而尿素水解反应是引发上述参数升高的关键驱动因素;在经化学还原协同微生物矿化处理的Cr(Ⅵ)污染土中,检测到CaCO3晶体的形成产物,X射线衍射与能谱分析证实,Cr(Ⅵ)与Cr(Ⅲ)污染物以表面吸附或晶格固溶形式存在于CaCO3矿物相中,其中Cr(Ⅲ)主要通过同晶置换方式进入方解石晶体结构,通过共沉淀反应生成了化学组成稳定的复合物[Ca10Cr6O24(CO3)],该物质表现出较低的离子迁移特性及生物可利用特征。
2026, 56(7): 199-208.
doi: 10.3724/j.gyjzG25021902
摘要:
不同沉积深度的中砂的细观颗粒特征及其物理力学性质差异显著,研究其细观-力学特性差异对砂层中的围堰稳定性影响可辅助基坑设计及安全评估。以西安渭河中砂地层的某桥基围堰工程为例,基于室内直剪试验、渗透性试验、电子扫描显微镜(SEM)试验,开展了渭河中砂的细观结构-力学特征的研究;同时采用FLAC3D软件建立了中砂地层的基坑施工模型,系统分析了砂土的长宽比、磨圆度与粗糙度对内摩擦角、渗透系数和围堰稳定性变形的影响。结果表明:1)渭河中砂的颗粒形状不规则,且表面不光滑;颗粒长度多分布在0.1~0.3 mm,宽度多分布在0~0.2 mm;2)随着中砂长宽比和粗糙度的增加,内摩擦角逐渐增大,渗透性逐渐减弱,反之随着磨圆度的增加,内摩擦角逐渐降低,渗透性逐渐增强;3)随着中砂长宽比和粗糙度增加,围堰水平位移减小;磨圆度增加,围堰水平位移增大。本研究揭示了渭河中砂的细观结构与其物理力学性能之间的关系,以期为类似工程中的基坑围堰设计提供科学依据。
不同沉积深度的中砂的细观颗粒特征及其物理力学性质差异显著,研究其细观-力学特性差异对砂层中的围堰稳定性影响可辅助基坑设计及安全评估。以西安渭河中砂地层的某桥基围堰工程为例,基于室内直剪试验、渗透性试验、电子扫描显微镜(SEM)试验,开展了渭河中砂的细观结构-力学特征的研究;同时采用FLAC3D软件建立了中砂地层的基坑施工模型,系统分析了砂土的长宽比、磨圆度与粗糙度对内摩擦角、渗透系数和围堰稳定性变形的影响。结果表明:1)渭河中砂的颗粒形状不规则,且表面不光滑;颗粒长度多分布在0.1~0.3 mm,宽度多分布在0~0.2 mm;2)随着中砂长宽比和粗糙度的增加,内摩擦角逐渐增大,渗透性逐渐减弱,反之随着磨圆度的增加,内摩擦角逐渐降低,渗透性逐渐增强;3)随着中砂长宽比和粗糙度增加,围堰水平位移减小;磨圆度增加,围堰水平位移增大。本研究揭示了渭河中砂的细观结构与其物理力学性能之间的关系,以期为类似工程中的基坑围堰设计提供科学依据。
2026, 56(7): 209-215.
doi: 10.3724/j.gyjzG24122401
摘要:
基于极限状态设计理论提出了倾斜桩抗压承载力的计算方法,基于弹性地基梁挠曲理论,推导了倾斜桩抗压承载力的理论计算公式。理论推导显示,倾斜桩的理论抗压承载力可利用桩身承载力的N-M曲线作图求解。基于4个实际工程项目案例的静载检测数据,对理论计算公式的有效性和参数取值进行了计算验证,对比结果显示,理论计算公式能较好地预测倾斜桩的抗压承载力,实际工程中可结合静载试验数据利用此公式评估倾斜桩抗压承载力。
基于极限状态设计理论提出了倾斜桩抗压承载力的计算方法,基于弹性地基梁挠曲理论,推导了倾斜桩抗压承载力的理论计算公式。理论推导显示,倾斜桩的理论抗压承载力可利用桩身承载力的N-M曲线作图求解。基于4个实际工程项目案例的静载检测数据,对理论计算公式的有效性和参数取值进行了计算验证,对比结果显示,理论计算公式能较好地预测倾斜桩的抗压承载力,实际工程中可结合静载试验数据利用此公式评估倾斜桩抗压承载力。
2026, 56(7): 216-222.
doi: 10.3724/j.gyjzG24123001
摘要:
以南京地铁11号线某地铁车站基坑工程为背景,提出了一种基于自回归方法的地下连续墙变形智能动态预测模型,用于实现未来多时间步变形的高精度预测。模型采用长短期记忆网络(LSTM)与卷积神经网络(CNN)相结合,充分利用两者在提取时空特征方面的互补优势。同时,通过灰狼优化算法(GWO)对模型的超参数进行优化,以进一步提升模型的预测性能和稳定性。研究结果表明,GWO显著提升了融合模型在多步预测任务中的精度,验证了该方法在复杂工程环境中的适用性和可靠性。
以南京地铁11号线某地铁车站基坑工程为背景,提出了一种基于自回归方法的地下连续墙变形智能动态预测模型,用于实现未来多时间步变形的高精度预测。模型采用长短期记忆网络(LSTM)与卷积神经网络(CNN)相结合,充分利用两者在提取时空特征方面的互补优势。同时,通过灰狼优化算法(GWO)对模型的超参数进行优化,以进一步提升模型的预测性能和稳定性。研究结果表明,GWO显著提升了融合模型在多步预测任务中的精度,验证了该方法在复杂工程环境中的适用性和可靠性。
2026, 56(7): 223-234.
doi: 10.3724/j.gyjzG24122101
摘要:
基坑支护结构体系的变形和应力特征是评价基坑稳定性与安全性的重要指标。以广州新塘地铁站深基坑工程为研究对象,研究基坑-建筑交叉同步施工过程中支护结构的内力变化和变形规律。通过现场监测和动态数值模拟,分析了内支撑、地下连续墙、盖板等支撑结构在上盖建筑同步施工荷载、列车运营荷载、土方开挖卸载下的力学响应特征,探究了基坑整体变形规律和模式。研究表明:采用“M”荷载模拟列车动荷载,相较于正弦波荷载更加符合真实情况,模拟结果与实测数据基本一致;桩体深层水平位移分布呈现出“前倾型”“山丘型”和“纺锤型”三种模式。由于基坑明挖区和盖挖区交界处支护结构的转换,导致交界处出现应力集中现象,并且本项目复杂工况使得应力集中的位置在基坑转角处和地下连续墙中部之间转移。
基坑支护结构体系的变形和应力特征是评价基坑稳定性与安全性的重要指标。以广州新塘地铁站深基坑工程为研究对象,研究基坑-建筑交叉同步施工过程中支护结构的内力变化和变形规律。通过现场监测和动态数值模拟,分析了内支撑、地下连续墙、盖板等支撑结构在上盖建筑同步施工荷载、列车运营荷载、土方开挖卸载下的力学响应特征,探究了基坑整体变形规律和模式。研究表明:采用“M”荷载模拟列车动荷载,相较于正弦波荷载更加符合真实情况,模拟结果与实测数据基本一致;桩体深层水平位移分布呈现出“前倾型”“山丘型”和“纺锤型”三种模式。由于基坑明挖区和盖挖区交界处支护结构的转换,导致交界处出现应力集中现象,并且本项目复杂工况使得应力集中的位置在基坑转角处和地下连续墙中部之间转移。
2026, 56(7): 235-242.
doi: 10.3724/j.gyjzG25062508
摘要:
软土地基不均匀沉降对埋地管线构成潜在威胁。柔性管道因抗弯刚度低,在不均匀沉降中易变形及破损。通过不均匀沉降作用下软土地基柔性管道模型试验,分析了地基不均匀沉降作用下土压力的变化规律、柔性管道的力学特性,并深入探究了管径和埋深对柔性管道力学响应的影响。结果表明:在6次不均匀沉降作用下,管顶土压力显著增长,管侧土压力最大,土压力系数也随着沉降深度和沉降范围的增加而增大,并确定了土压力系数与沉降深度及范围的非线性表达式,可为评估不均匀沉降作用下柔性管道的受力分析提供理论依据;管道轴向、环向应力和位移随沉降范围与沉降深度增加而增大。即增大管径或减小埋深可有效降低管道应力和位移,因此,在工程设计中应综合考量管径和埋深两个因素的影响。
软土地基不均匀沉降对埋地管线构成潜在威胁。柔性管道因抗弯刚度低,在不均匀沉降中易变形及破损。通过不均匀沉降作用下软土地基柔性管道模型试验,分析了地基不均匀沉降作用下土压力的变化规律、柔性管道的力学特性,并深入探究了管径和埋深对柔性管道力学响应的影响。结果表明:在6次不均匀沉降作用下,管顶土压力显著增长,管侧土压力最大,土压力系数也随着沉降深度和沉降范围的增加而增大,并确定了土压力系数与沉降深度及范围的非线性表达式,可为评估不均匀沉降作用下柔性管道的受力分析提供理论依据;管道轴向、环向应力和位移随沉降范围与沉降深度增加而增大。即增大管径或减小埋深可有效降低管道应力和位移,因此,在工程设计中应综合考量管径和埋深两个因素的影响。
2026, 56(7): 243-252.
doi: 10.3724/j.gyjzG25060702
摘要:
螺旋锚基础因具有原状土扰动小、环境影响低及承载力高等优势,在海洋工程、输电线路和风力发电等领域应用广泛。针对现有上拔承载力理论模型存在显著差异且适用性受限的问题,通过室内模型试验与数值模拟,研究砂土中螺旋锚的上拔特性及破坏机制,并基于DL/T 5219—2023《架空输电线路基础设计技术规范》拟合不同状态下砂土的上拔承载力系数 Nq和侧压力系数 Ku。结果表明:1)MMC(修正摩尔-库仑本构)模型较MC(摩尔-库仑本构)模型精度显著提升(试验误差<10%);2)砂土软化效应随埋深比增大而增强,主控因素为锚盘周界应力重分布;3)荷载分配呈锚盘间距依赖性(1D间距:底/顶盘=30%/70%;2D间距:20%/80%);4)当深径比H/D>4时,单锚呈独立破坏模式,双锚则表现为“锥形剪切-独立”复合破坏;5)承载力随深径比增长,在H/D=5~6处存在反弯点:浅埋区(H/D<5~6)增速显著,深埋区(H/D>5~6)趋缓,揭示砂土临界深径比为5~6;6)基于参数分析结果拟合的Nq系数和Ku系数,可精准预测砂土中螺旋锚的上拔承载力,为螺旋锚在工程中应用提供理论参考依据。
螺旋锚基础因具有原状土扰动小、环境影响低及承载力高等优势,在海洋工程、输电线路和风力发电等领域应用广泛。针对现有上拔承载力理论模型存在显著差异且适用性受限的问题,通过室内模型试验与数值模拟,研究砂土中螺旋锚的上拔特性及破坏机制,并基于DL/T 5219—2023《架空输电线路基础设计技术规范》拟合不同状态下砂土的上拔承载力系数 Nq和侧压力系数 Ku。结果表明:1)MMC(修正摩尔-库仑本构)模型较MC(摩尔-库仑本构)模型精度显著提升(试验误差<10%);2)砂土软化效应随埋深比增大而增强,主控因素为锚盘周界应力重分布;3)荷载分配呈锚盘间距依赖性(1D间距:底/顶盘=30%/70%;2D间距:20%/80%);4)当深径比H/D>4时,单锚呈独立破坏模式,双锚则表现为“锥形剪切-独立”复合破坏;5)承载力随深径比增长,在H/D=5~6处存在反弯点:浅埋区(H/D<5~6)增速显著,深埋区(H/D>5~6)趋缓,揭示砂土临界深径比为5~6;6)基于参数分析结果拟合的Nq系数和Ku系数,可精准预测砂土中螺旋锚的上拔承载力,为螺旋锚在工程中应用提供理论参考依据。
2026, 56(7): 253-260.
doi: 10.3724/j.gyjzG25010601
摘要:
超高分子量聚酯纤维制作的超高性能混凝土是一种新型高强度特种复合材料,具有高强度、高延性、高耐久性的特点。为了探究掺入超高分子量聚酯短纤维和构造钢筋网片对混凝土板的作用机理及对其受力性能的影响,制作了4块几何尺寸相同、纤维含量不同及构造钢筋网片配置与否的矩形薄板,通过试验测得试验模型从加载到破坏全过程应力、应变和位移反应。结果表明:混凝土板中掺入超高分子量聚酯纤维可在混凝土板内形成随意空间纤维网,对混凝土基体起拉接和嵌固作用,抑制裂缝的产生和扩展,可明显改善混凝土板的抗裂性和延性,极大提高混凝土板的承载能力;试验板内配置的构造钢筋网片可视为超高分子量聚酯短纤维网的支撑骨架,将混凝土基体内随意分布的短纤维相互串联成整体,且与超高分子量聚酯纤维网共同作用,提高超高性能混凝土板的承载能力和抗变形能力。
超高分子量聚酯纤维制作的超高性能混凝土是一种新型高强度特种复合材料,具有高强度、高延性、高耐久性的特点。为了探究掺入超高分子量聚酯短纤维和构造钢筋网片对混凝土板的作用机理及对其受力性能的影响,制作了4块几何尺寸相同、纤维含量不同及构造钢筋网片配置与否的矩形薄板,通过试验测得试验模型从加载到破坏全过程应力、应变和位移反应。结果表明:混凝土板中掺入超高分子量聚酯纤维可在混凝土板内形成随意空间纤维网,对混凝土基体起拉接和嵌固作用,抑制裂缝的产生和扩展,可明显改善混凝土板的抗裂性和延性,极大提高混凝土板的承载能力;试验板内配置的构造钢筋网片可视为超高分子量聚酯短纤维网的支撑骨架,将混凝土基体内随意分布的短纤维相互串联成整体,且与超高分子量聚酯纤维网共同作用,提高超高性能混凝土板的承载能力和抗变形能力。
2026, 56(7): 261-271.
doi: 10.3724/j.gyjzG25082203
摘要:
橡胶混凝土作为一种可实现废物再利用的绿色建材,已成为研究热点,但其力学性能受橡胶颗粒自身特性影响,普遍存在抗压强度与弹性模量低等问题,限制了其在工程领域的应用。目前,添加矿物掺合料或纤维掺合料已成为改善其力学性能的重要技术途径。系统综述了橡胶混凝土的力学性能优劣势,以及矿物掺合料与纤维掺合料对橡胶混凝土力学性能的改善作用与机理。研究表明:矿物掺合料主要通过物理填充和化学活性效应优化界面结构,适量粉煤灰(FA)和硅灰(SF)等矿物掺合料可显著提高强度与弹性模量;纤维掺合料中,钢纤维、玄武岩纤维能有效增强抗压强度和劈拉强度,聚丙烯(PP)纤维和聚乙烯醇(PVA)纤维侧重改善韧性与裂缝控制能力,混杂纤维体系可通过协同效应,实现综合性能优化。
橡胶混凝土作为一种可实现废物再利用的绿色建材,已成为研究热点,但其力学性能受橡胶颗粒自身特性影响,普遍存在抗压强度与弹性模量低等问题,限制了其在工程领域的应用。目前,添加矿物掺合料或纤维掺合料已成为改善其力学性能的重要技术途径。系统综述了橡胶混凝土的力学性能优劣势,以及矿物掺合料与纤维掺合料对橡胶混凝土力学性能的改善作用与机理。研究表明:矿物掺合料主要通过物理填充和化学活性效应优化界面结构,适量粉煤灰(FA)和硅灰(SF)等矿物掺合料可显著提高强度与弹性模量;纤维掺合料中,钢纤维、玄武岩纤维能有效增强抗压强度和劈拉强度,聚丙烯(PP)纤维和聚乙烯醇(PVA)纤维侧重改善韧性与裂缝控制能力,混杂纤维体系可通过协同效应,实现综合性能优化。
2026, 56(7): 272-281.
doi: 10.3724/j.gyjzG25010805
摘要:
某大悬挑高层建筑结构地上5层,地下1层,建筑高度26.2 m,采用框架-剪力墙结构体系,具有扭转不规则、楼板不连续、构件间断共3项超限不规则项。针对结构超限情况,设定了相应的抗震性能目标和加强措施。采用YJK、MIDAS Building和SAUSAGE三款软件对结构进行了多遇地震和风作用下的弹性分析、设防地震及罕遇地震作用下的等效弹性分析及罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。针对楼板不连续、构件间断等超限不规则项进行了楼板应力、悬挑跃层桁架性能及穿层柱屈曲分析,并补充了楼板舒适度分析。计算结果表明,采取合理的加强措施后,结构各项指标均满足相关规范要求,能够达到预设的抗震性能目标。
某大悬挑高层建筑结构地上5层,地下1层,建筑高度26.2 m,采用框架-剪力墙结构体系,具有扭转不规则、楼板不连续、构件间断共3项超限不规则项。针对结构超限情况,设定了相应的抗震性能目标和加强措施。采用YJK、MIDAS Building和SAUSAGE三款软件对结构进行了多遇地震和风作用下的弹性分析、设防地震及罕遇地震作用下的等效弹性分析及罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。针对楼板不连续、构件间断等超限不规则项进行了楼板应力、悬挑跃层桁架性能及穿层柱屈曲分析,并补充了楼板舒适度分析。计算结果表明,采取合理的加强措施后,结构各项指标均满足相关规范要求,能够达到预设的抗震性能目标。
2026, 56(7): 282-287.
doi: 10.3724/j.gyjzG25021703
摘要:
“工业上楼”作为一种新型产业空间模式在密集城市群中开展应用,通过在水平货运通道布置车辆动荷载,分析该荷载对邻近的高精密实验室和生物医药实验室的峰值加速度的影响。结果表明:各测点峰值加速度随着车辆行驶层数的增加而增加,车辆连续行驶时产生的峰值加速度明显大于单辆车行驶的峰值加速度,并且各测点的峰值加速度随着距振源距离的增加而减少;在水平货运通道和高精密实验室之间设置一条隔振沟,增大振动波的传播路径以减小测点峰值加速度,相比不设置隔振沟,沟深7.5 m以内时峰值加速度减小幅度不大,当沟深由7.5 m增加至12.5 m时,峰值加速度显著减少,减振效果明显。实际工程设计中,需分析不同隔振沟深度时结构动力响应,以确定合理的隔振沟技术参数。
“工业上楼”作为一种新型产业空间模式在密集城市群中开展应用,通过在水平货运通道布置车辆动荷载,分析该荷载对邻近的高精密实验室和生物医药实验室的峰值加速度的影响。结果表明:各测点峰值加速度随着车辆行驶层数的增加而增加,车辆连续行驶时产生的峰值加速度明显大于单辆车行驶的峰值加速度,并且各测点的峰值加速度随着距振源距离的增加而减少;在水平货运通道和高精密实验室之间设置一条隔振沟,增大振动波的传播路径以减小测点峰值加速度,相比不设置隔振沟,沟深7.5 m以内时峰值加速度减小幅度不大,当沟深由7.5 m增加至12.5 m时,峰值加速度显著减少,减振效果明显。实际工程设计中,需分析不同隔振沟深度时结构动力响应,以确定合理的隔振沟技术参数。
2026, 56(7): 288-295.
doi: 10.3724/j.gyjzG24122202
摘要:
在BIM应用中,根据项目特点一般采用不同的BIM软件创建BIM模型,并导出软件专属格式或通用数据格式后,传递至其他软件中应用。然而,数据在转换过程中可能出现数据丢失、失真等问题。为此,提出采用BIM通用数据格式的工业基础类(IFC)作为建模基础的技术路线。首先,根据建筑工程建模需求,研究开发IFC构件库,为BIM建模提供构件资源。然后,研究BIM建模过程中所需的空间位置布置、几何尺寸参变、颜色材料设置等,并分析与IFC数据的逻辑映射关系。最后,研发基于IFC的BIM模型创建平台,并采用建筑工程项目进行BIM建模测试。结果表明:采用基于IFC的BIM建模方法技术路线具备可行性;随着IFC构件资源的逐渐丰富,将促进基于IFC标准的BIM建模,进而提高BIM数据共享与交换质量和效率。
在BIM应用中,根据项目特点一般采用不同的BIM软件创建BIM模型,并导出软件专属格式或通用数据格式后,传递至其他软件中应用。然而,数据在转换过程中可能出现数据丢失、失真等问题。为此,提出采用BIM通用数据格式的工业基础类(IFC)作为建模基础的技术路线。首先,根据建筑工程建模需求,研究开发IFC构件库,为BIM建模提供构件资源。然后,研究BIM建模过程中所需的空间位置布置、几何尺寸参变、颜色材料设置等,并分析与IFC数据的逻辑映射关系。最后,研发基于IFC的BIM模型创建平台,并采用建筑工程项目进行BIM建模测试。结果表明:采用基于IFC的BIM建模方法技术路线具备可行性;随着IFC构件资源的逐渐丰富,将促进基于IFC标准的BIM建模,进而提高BIM数据共享与交换质量和效率。
2026, 56(7): 296-306.
doi: 10.3724/j.gyjzG26032902
摘要:
传统结构监测平台存在多场景适配性不足、监测数据标准化程度不高、业务数据挖掘分析不足等问题。为此提出了一种具有较强适配能力、支持快速开发与低成本部署的结构监测平台架构。采用标准化设计思路,重点阐述了平台在数据接入与清洗、多维度数据分析、人工智能(AI)辅助趋势识别与三维轻量化引擎比选等关键技术方面的实现路径。通过在某国家级文物建筑监测项目中的实际应用,验证了所提出的监测平台架构能够实现复杂建筑场景下的实时监测、智能分析与可视化交互。
传统结构监测平台存在多场景适配性不足、监测数据标准化程度不高、业务数据挖掘分析不足等问题。为此提出了一种具有较强适配能力、支持快速开发与低成本部署的结构监测平台架构。采用标准化设计思路,重点阐述了平台在数据接入与清洗、多维度数据分析、人工智能(AI)辅助趋势识别与三维轻量化引擎比选等关键技术方面的实现路径。通过在某国家级文物建筑监测项目中的实际应用,验证了所提出的监测平台架构能够实现复杂建筑场景下的实时监测、智能分析与可视化交互。
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