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2007年  第37卷  第12期

新型钢管混凝土结构及工程应用
钢管再生混凝土构件荷载-变形关系的理论分析
杨有福
2007, 37(12): 1-6,124. doi: 10.13204/j.gyjz200712001
摘要:
在确定钢材与核心再生混凝土本构关系模型的基础上,采用数值方法对钢管再生混凝土轴心受压、纯弯曲和压弯构件的荷载-变形全过程关系曲线进行模拟,对此类构件的力学性能进行研究,理论分析结果与试验结果非常吻合。最后在参数分析结果的基础上,提出钢管再生混凝土压弯构件承载力的简化计算公式。
钢管再生混凝土构件受力机理研究
杨有福
2007, 37(12): 7-12. doi: 10.13204/j.gyjz200712002
摘要:
在确定钢管与核心再生混凝土本构关系模型的基础上,采用有限元法对钢管再生混凝土轴压短柱、纯弯构件和压弯构件的破坏模态和荷载-变形关系曲线进行全过程分析,揭示出受力过程中钢管与核心再生混凝土截面应力分布规律及钢管与核心再生混凝土之间的相互作用,较为深入地认识了静力荷载作用下钢管再生混凝土构件的工作机理。
带肋薄壁方钢管混凝土轴压短柱设计探讨
王志滨, 陶忠
2007, 37(12): 13-17. doi: 10.13204/j.gyjz200712003
摘要:
薄壁方钢管混凝土能取得较好的经济效果,适宜在结构中用作柱构件。但薄壁钢管在荷载较大时易发生局部屈曲,且降低对混凝土的约束。研究表明,在钢管纵向设置加劲肋可有效延缓管壁局部屈曲,改善构件工作性能。针对该新型方钢管混凝土轴压短柱,探讨子板件最大宽厚比及加劲肋的最小刚度确定方法。最后利用国内外常用的钢管混凝土设计规范对已有充分加劲的试验构件进行承载力计算,通过分析比较确定这些规范计算公式的适用性,供工程实践参考。
薄壁钢管混凝土结构施工安全性问题初探
孙国徽, 于清, 陶忠
2007, 37(12): 18-21,60. doi: 10.13204/j.gyjz200712004
摘要:
薄壁钢管混凝土结构中的空钢管在施工阶段可充当浇注混凝土的模板,此时它在承受结构自重和竖向施工荷载的同时,还承受湿混凝土的静水压力或其他动压力。在探讨薄壁空钢管承受的施工荷载确定方法的基础上,采用ABAQUS软件建立空钢管施工阶段受力分析的有限元模型,通过具体算例,对薄壁钢管混凝土结构施工安全性的一些问题进行探讨。
中空夹层钢管混凝土柱在长期荷载作用下的力学性能研究
李永进, 陶忠
2007, 37(12): 22-27. doi: 10.13204/j.gyjz200712005
摘要:
基于美国混凝土协会ACI 209(1992)提供的混凝土徐变和收缩模型,对长期荷载作用下中空夹层钢管混凝土柱的变形和承载力进行计算。分析加荷龄期、持荷时间、长期荷载比、名义含钢率、钢材屈服强度、内钢管厚度、混凝土强度、空心率、长细比和荷载偏心率等参数对中空夹层钢管混凝土柱变形特性和承载力的影响。最后,在系统分析各影响因素的基础上,提出长期荷载作用对中空夹层钢管混凝土柱承载力影响系数的计算方法。
复式钢管混凝土偏压柱试验
马淑芳, 郭红香, 赵均海, 魏雪英
2007, 37(12): 28-30,53. doi: 10.13204/j.gyjz200712006
摘要:
通过对9个不同尺寸和壁厚的内圆外方的复式钢管混凝土柱试件(其中内(圆)增强方钢管混凝土试件6个,方中空夹层钢管混凝土试件3个),进行偏压试验得到极限承载力和荷载-变形曲线。试验表明,对内(圆)增强方钢管混凝土,内置圆钢管的存在能够对偏压方钢管内核心混凝土起增强作用,且这种增强作用随着圆管管径的增大愈加明显;对于方中空夹层复式钢管混凝土偏压短柱,随着圆钢管管径的增加,其承载力降低的程度愈大。
带不同类型边框柱的剪力墙力学性能试验
廖飞宇, 陶忠
2007, 37(12): 31-34,118. doi: 10.13204/j.gyjz200712007
摘要:
通过对钢管混凝土边框柱-钢筋混凝土剪力墙板的组合剪力墙(简称钢管混凝土剪力墙)以及带型钢混凝土边框柱和带钢筋混凝土边框柱的剪力墙的滞回性能试验,揭示钢管混凝土剪力墙具有较好的抗震性能。在此基础上,对试验剪力墙的荷载-变形关系进行有限元模拟,模拟结果与试验结果吻合良好。
水化热作用下钢管混凝土的温度场分析
李永进, 陶忠
2007, 37(12): 35-38. doi: 10.13204/j.gyjz200712008
摘要:
运用有限元软件ABAQUS,建立水泥水化热阶段的钢管混凝土温度场分析模型,对此阶段钢管混凝土截面的温度场和温度变化曲线进行了计算,计算结果得到了试验结果的验证。在此基础上,考察了截面尺寸、含钢率、环境温度等因素对水泥水化热阶段钢管混凝土截面温度场的影响。
钢管混凝土平面框架温度场有限元分析
王卫华, 陶忠
2007, 37(12): 39-42,136. doi: 10.13204/j.gyjz200712009
摘要:
火灾下的温度场计算是进行结构抗火设计或研究的重要步骤。采用有限元软件ABAQUS建模,对带楼板单层单跨钢管混凝土平面框架在ISO-834标准火灾作用下的温度场分布进行计算,并采用有关试验数据对计算结果进行验证。
既有工业建筑的可持续改造利用
许清风, 朱春明, 朱雷
2007, 37(12): 43-46. doi: 10.13204/j.gyjz200712010
摘要:
通过对既有工业建筑改造利用现状的回顾和总结,并结合国内外工业建筑改造利用的成就,提出适合既有工业建筑特别是上海世博园区工业建筑改造利用的策略:功能提升、结构改善、文化保护、持续利用,保证城市和建筑业的可持续发展。
住宅建筑节能潜力的技术经济分析
冯小平, 龙惟定
2007, 37(12): 47-49,57. doi: 10.13204/j.gyjz200712011
摘要:
以无锡市一栋典型的六层住宅为研究对象,分析了该住宅采取节能措施后的节能潜力,结果表明,在无锡地区推广节能住宅,不仅潜力巨大,而且具有良好的经济性。
生态节能草砖建筑研究
邸芃, 吕秀焱, 罗静
2007, 37(12): 50-53. doi: 10.13204/j.gyjz200712012
摘要:
生态节能草砖建筑的发展与研究,对我国节约型社会和社会主义新农村建设具有重要意义。基于草砖建筑发展现状,对草砖特性、草砖建筑结构体系、防火性、防水性及相应的防范措施做了较为系统的论述,并结合实际谈了草砖建筑发展中存在的问题及其发展前景。
反光板在建筑自然采光中的应用
戴立飞, 高辉, 谢贤文
2007, 37(12): 54-57. doi: 10.13204/j.gyjz200712013
摘要:
根据目前我国建筑设计市场中对建筑自然采光设计关注较少的现状,提出了利用反光板进行自然采光设计。介绍了反光板的作用原理,结合具体案例的软件模拟,提出一种建筑师容易掌握的在建筑设计过程中利用反光板进行自然采光的设计和分析方法。
湖北地区村镇住宅屋面适宜节能措施
杨子江
2007, 37(12): 58-60. doi: 10.13204/j.gyjz200712014
摘要:
住宅围护结构节能是住宅节能的重要组成部分,屋顶又是围护结构中的一个不可或缺的部分。根据湖北地区村镇住宅的本土特征,提出了加强屋面的构造节能、平改坡设计和屋面绿化的适宜节能措施。
框架-核心筒混合结构基于刚度退化的反应谱设计方法研究
楚留声, 白国良, 白晓红
2007, 37(12): 61-66. doi: 10.13204/j.gyjz200712015
摘要:
根据型钢混凝土框架试验数据确定型钢混凝土框架的刚度退化模型,结合钢筋混凝土剪力墙和钢筋混凝土框架的刚度变化规律,提出框架-核心筒等双重结构体系可用基于刚度退化反应谱理论进行三阶段抗震设计。在介绍该方法实现步骤等的基础上,通过算例验证该方法的适用性。最后得到框架-核心筒在地震作用下剪力重分布的一些规律,并对框架柱的可能破坏状态进行讨论。
剪力连接度对组合梁-钢筋混凝土柱节点抗震性能的影响
陆铁坚, 肖林红
2007, 37(12): 67-70. doi: 10.13204/j.gyjz200712016
摘要:
通过对4榀低周反复荷载作用下的不同剪力连接度的端板螺栓连接的组合梁、钢筋混凝土柱节点的试验,得出该类型节点在反复荷载作用下的滞回曲线,并探讨其恢复力特性,并结合试验结果对节点的破坏形态、应变规律、延性、滞回曲线等抗震性能进行分析和讨论。由试验结果可以看出,组合节点的刚度退化随荷载增加而增大。其延性及耗能能力均随剪力连接度的减小而减小。
变轴力下钢筋混凝土柱的抗震性能分析
汪训流, 陆新征, 叶列平
2007, 37(12): 71-75. doi: 10.13204/j.gyjz200712017
摘要:
准确预测地震作用下钢筋混凝土(RC)柱的受力特性,对评估混凝土结构的抗震性能具有重要意义。地震作用下,混凝土结构中的RC柱除承受水平荷载外,还由于地震作用引起的倾覆力矩影响承受变轴力作用。因此,往复荷载下RC柱受力及变形特性的研究应该考虑变轴力的影响。首先通过恒轴力和变轴力下RC柱滞回性能的模拟,验证了本研究基于纤维模型程序开发的数值分析模型的准确性。然后,利用该数值模型和分析程序,对一RC柱进行了不同变轴力模式下滞回性能的分析研究。分析结果表明,轴力的变化对RC柱的滞回性能有很大影响。由于非耦合型变轴力变化过程的随机性,为便于变轴力下RC柱的抗震性能分析和试验研究,提出了等代定轴力的概念及其确定方法。
带加强层的高层建筑结构性能水准的量化
杨克家, 梁兴文, 李波
2007, 37(12): 76-80,99. doi: 10.13204/j.gyjz200712018
摘要:
基于性能的抗震设计方法在一些超限高层和复杂高层建筑中已经开始应用,但是目前对于各种类型结构体系缺乏量化的性能水准定义。通过对已有资料的分析,建立了带加强层的高层建筑结构的层间侧移计算方法,结合带加强层框架-核心筒结构的受力特点,采用剪力墙构件的性能水准来量化带加强层的高层建筑结构的性能水准,为该类高层建筑基于性能的抗震设计提供结构性能水准的参考依据。
地下采空区框架结构的变形研究
杨令强, 武甲庆
2007, 37(12): 81-83. doi: 10.13204/j.gyjz200712019
摘要:
对地基采用D-P模型,地基和基础采用四边形单元,对上部结构采用梁单元,通过有限元计算方法地对采空区距建筑物的间距、采空区的深度、采空区的高度、采空区上覆岩层对框架结构的影响进行分析,采用考虑二阶矩的简化刚度法计算框架结构的挠度曲线和塑性铰出现的位置和顺序。计算结果表明,采空区在一定范围内的存在,对建筑物有很大影响,导致柱的剪力增大,塑性铰出现的顺序发生变化,结构的延性变差,同时也表明条形基础的抗采空影响能力要高于独立基础,并给出框架结构抗采空结构措施。
基于小波分析的TDR信号滤波与去噪
胡静, 李新平, 瞿伟廉
2007, 37(12): 84-87,95. doi: 10.13204/j.gyjz200712020
摘要:
为去除TDR法岩土体变形监测信号中因多种原因而产生的噪声,同时最大限度地保留岩土体因变形而导致的微弱反射信号,提出结合小波函数和TDR监测信号特点的滤波与去噪方法。其工程应用表明:该方法在分析TDR监测信号时,能通过对信号的高通滤波和无用噪声的消除,在重新构造的新信号中较准确凸现隐含于原始输出信号内部的异常信号。相对于单纯用小波变换信号后某一尺度细节信号来分析岩土体变形局部特征的方法而言,该方法含义更为明确,且能更好地突出岩土体变形失稳位置(或失稳区域)。
分层土体中群桩复合地基水平荷载作用下的变形性状
徐飙, 王启智
2007, 37(12): 88-92. doi: 10.13204/j.gyjz200712021
摘要:
采用有限元方法,对复合地基中的群桩在不同土体分层状况下受水平荷载作用的变形情况进行三维有限元分析。通过比较不同层的材料特性、桩长、桩径下受水平荷载作用的最不利位置桩体轴向应变的性状,得到复合地基中桩体的断桩点随土体分层状况改变而变化的规律。
非线性约束地基上混凝土板温度应力的增维精细积分解
梅甫良
2007, 37(12): 93-95. doi: 10.13204/j.gyjz200712022
摘要:
根据实际的地基水平约束-u的关系,提出一种非线性约束模型,并联合采用增维精细积分法和松弛迭代法获得非线性约束地基上混凝土板温度正应力和剪应力沿各横截面的分布规律。算例结果表明,该方法计算结果相当精确。
钢纤维改善轻骨料混凝土力学性能研究
霍俊芳
2007, 37(12): 96-99. doi: 10.13204/j.gyjz200712023
摘要:
采用钢纤维及钢纤维和聚丙烯纤维混合配制LC30、LC35轻骨料混凝土,研究纤维掺量对轻骨料混凝土力学性能的影响。试验结果表明,钢纤维轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度以及弯曲韧性,较基准轻骨料混凝土有明显提高,但表观密度相应增大;钢纤维和聚丙烯纤维混和掺入轻骨料混凝土可以在不增加表观密度,保证强度的基础上,有效地改善轻骨料混凝土的韧性。
不同升温速率下各种强度等级混凝土的自由膨胀变形
倪健刚, 时旭东
2007, 37(12): 100-103. doi: 10.13204/j.gyjz200712024
摘要:
混凝土的自由膨胀变形是其高温下变形的重要组成部分,不同强度等级的混凝土在不同升温速率下其自由膨胀变形有着明显的差别。通过试验分析不同升温速率对各强度等级混凝土的自由膨胀变形的影响,并基于试验结果给出相应的计算公式,从而为合理地建立高温下混凝土本构关系及其准确地计算火灾混凝土结构受力性能提供依据。
钢筋锈蚀参数的相关性及失重法校核
朱晓娥, 谢慧才
2007, 37(12): 104-108. doi: 10.13204/j.gyjz200712025
摘要:
钢筋锈蚀速率是评估钢筋混凝土耐久性的重要参数,采用线性极化检测仪GECOR 6对实验室制作的钢筋锈蚀试件进行检测,得到了钢筋锈蚀电流密度、电位(相对于饱和硫酸硐电极)与电阻的数据。发现在一般大气环境下电氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀,其锈蚀电流密度与锈蚀电位、电阻等存在一定关系。特别是利用失重法对线性极化检测的结果进行了校核,发现检测结果与校核值之间存在着一定的误差。提出的修正公式,用锈蚀电位修正锈蚀电流密度,可得到较为满意的结果。
机制砂中石粉对混凝土耐久性的影响研究
王稷良, 周明凯, 李北星, 贺图升, 柯国炬
2007, 37(12): 109-112. doi: 10.13204/j.gyjz200712026
摘要:
试验研究了石粉含量对不同强度等级机制砂混凝土强度、抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响。结果表明:石粉对低强和高强混凝土的影响不完全相同,对于低强度机制砂混凝土,随着机制砂中石粉含量的增加,混凝土的抗氯离子渗透性能提高,而抗冻性能降低,尤其是当石粉含量高于10%(石粉与水泥体积比超过1;3.47)时,混凝土劣化明显;但对于高强混凝土而言,仅当石粉含量大于7%时,石粉使混凝土工作性出现劣化,而对于抗氯离子渗透性能,抗冻性能等耐久性,石粉含量从3.5%提高到14%,均未使高强机制砂混凝土出现劣化现象。
综述
恐怖爆炸下建筑物连续性倒塌研究进展
金丰年, 贾金刚, 徐迎, 周健南
2007, 37(12): 113-118. doi: 10.13204/j.gyjz200712027
摘要:
爆炸袭击是当前恐怖活动中最经常也是危害最大的一种方式,是造成建筑物连续性倒塌的最主要原因。近年来,随着恐怖活动的日益猖獗,建筑物连续性倒塌越来越受到工程界的关注,并已成为一个研究热点。回顾了建筑物连续性倒塌研究的历史,明确了建筑物连续性倒塌的定义、原因及其分析目的与流程。归纳分析了目前连续倒塌分析的几种方法:备用荷载路径法、局部抵抗特殊荷载法、构造设计法以及连续性倒塌仿真,详细阐述了备用荷载路径法。提出了对今后研究方向和难点的思考。
鉴定·加固·改造
上海市某教学楼综合纠倾
周园, 何国平, 邢爱国
2007, 37(12): 119-121. doi: 10.13204/j.gyjz200712028
摘要:
结合上海市某教学楼纠偏工程,通过现场检测评估,分析该建筑物发生倾斜的原因,采用锚杆静压桩掏土纠偏同时对建筑物基础进行扩基的加固方案,简单介绍了整个方案的施工过程,根据现场实测数据对加固效果进行分析,在纠倾过程中,整幢房屋均匀回倾,未影响到上部结构的安全,得到了预期的效果。
砖石古塔纠偏工程的有限元分析
卢俊龙, 张荫, 姚谦峰
2007, 37(12): 122-124. doi: 10.13204/j.gyjz200712029
摘要:
结合湿陷性黄土地基的特点,对陕西眉县净光寺塔纠偏工程进行了有限元模拟。以地基土性参数的改变模拟注水对地基土的影响,分析了采用该法纠偏砖石古塔过程中地基、结构的受力及变形特点,并将计算纠偏结果与实测纠偏效果进行对比分析,依据计算结果提出了纠偏施工中的相关建议。结果表明,采取相应的加固措施,采用成孔-软化纠偏方法可确保纠偏过程中古塔结构的安全性以及纠偏实施效果,为湿陷性黄土地区一种行之有效的纠偏方法。
压密注浆加固线路杆塔地基的变形计算
邵建军, 周卫东, 黄芳, 曹国平, 李今保, 赵启明
2007, 37(12): 125-127,133. doi: 10.13204/j.gyjz200712030
摘要:
提出了线路杆塔地基变形的特征值和允许值,介绍了采用压密注浆加固线路杆塔地基变形计算方法以及计算实例。
技术创新
不规整连续矩形板结构的一种偏于安全的简化计算方法
赵玉星, 姜磊, 赵考重
2007, 37(12): 128-130,70. doi: 10.13204/j.gyjz200712031
摘要:
楼面结构中,大多数板是不规整的连续板。连续板的实用简化算法很有用,但有的简化算法被滥用了,滥用简化算法会带来20%或更大的相对误差。通过对多跨连续板弯矩的某些内在规律的讨论,对于板的实际受力状态,可以找到一个近似的受力状态,这个近似状态的弯矩是实际弯矩的安全近似值。在探讨安全近似值保守程度的同时,对安全近似值的计算方法给予总结。并强调指出,力学计算中应该注重定性分析。
工程实录
太阳能与建筑一体化的案例分析研究
陈子乾, 郑宏飞, 黄萌
2007, 37(12): 131-133. doi: 10.13204/j.gyjz200712032
摘要:
国家康居示范小区翡翠园第一期工程于2005年10月通过建设部组织的专家组验收,并取得四块金牌的好成绩。其住宅热水供应全部使用太阳能热水供应系统。有些系统已运行一年多,得到小区住户的好评与赞扬。通过对太阳能与建筑一体化在翡翠园小区应用的详细介绍与讨论,给出太阳能集热面积的确定方法,同时,还介绍几种与建筑密切结合的太阳能供热方式与比较,为推广与实践太阳能与建筑一体化技术提供经验。
浅析高层建筑外墙保温饰面
杨维菊, 高燕
2007, 37(12): 134-136. doi: 10.13204/j.gyjz200712033
摘要:
通过工程考察与实践,针对我国高层建筑外墙保温饰面技术进行探讨,从中总结和归纳出几种常用的高层建筑外墙保温技术,略加比较。