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2009年  第39卷  第8期

建筑结构鉴定、加固典型实例
历史保护建筑主体结构检测与鉴定分析
郑七振, 鲍永亮, 魏林
2009, 39(8): 1-3,7. doi: 10.13204/j.gyjz200908001
摘要:
某历史保护建筑为典型的西方哥特式建筑,建于20世纪40年代。由于建造年代较久远,该楼建筑材料、构件和结构的老化、损伤比较严重,结构的整体安全性不足。为此,对该楼主体结构进行检测和鉴定分析,并结合存在的问题提出相应的处理建议,可为其他类似工程提供参考。
汶川地震后某中学综合楼抗震鉴定与加固设计
陈大川, 李华辉
2009, 39(8): 4-7. doi: 10.13204/j.gyjz200908002
摘要:
汶川大地震后,根据最新标准,灾区部分框架结构建筑需提高一级进行抗震设防,故需对原结构按新规范进行全面检测和抗震鉴定。若鉴定结果表明该结构不符合要求,则需进行加固。结合地震灾区某实际工程对抗震鉴定和加固方法做全面的论述,可供类似工程抗震加固设计参考。
夹芯托梁在砖混结构改造中的研究与应用
袁广林, 张先扬, 周希茂, 岳芃
2009, 39(8): 8-12. doi: 10.13204/j.gyjz200908003
摘要:
对几何参数和纵筋配筋率相同,连接形式不同的两种夹芯托梁在相同加载方式下的受力性能进行试验研究。研究结果表明:夹芯托梁的破坏模式、裂缝的形态及发展规律、极限荷载、荷载-挠度曲线,与同配筋率的钢筋混凝土整浇参考梁相似。在夹芯托梁中,纵筋起到了主要的受力作用,而连接筋和销键梁钢筋并未承受太大的荷载。连接筋和销键梁保证了夹芯砖墙与钢筋混凝土托梁充分咬接共同作用,使得夹芯托梁具有较好的整体性,从而夹芯托梁中的砖墙挠度与混凝土梁挠度有较好的一致性。
某炼钢厂房结构体系的改造与加固
万馨, 赵根田, 雷军
2009, 39(8): 13-15. doi: 10.13204/j.gyjz200908004
摘要:
结合某炼钢车间钢结构厂房的改造加固工程,对单层钢结构厂房结构体系的加固与改造进行了深入研究。分析结构的振型及受力特点,提出了结构体系的加固改造方案,提高了厂房的使用功能。
体外预应力法加固市桥三桥旧桥
姜海波, 陈荣卓, 赵人达
2009, 39(8): 16-19. doi: 10.13204/j.gyjz200908005
摘要:
介绍市桥三桥旧桥箱梁腹板裂缝,用图展示裂缝的外形和位置。认为腹板抗剪设计强度不足是导致腹板裂缝与缺陷的原因。为抑制裂缝的扩展,提高腹板抗剪能力,提出体外预应力法加固。对体外索的组成、布置和张拉控制应力等关键问题进行了讨论。在设计过程中,谨慎地选择锚固与转向结构。用桥梁分析软件建立计算模型,进而获得结构内力与应力。由对比可知,体外预应力加固法可以有效地增加安全储备、抑制裂缝发展。
外贴FRP条带加固RC双向板的试验研究及承载力计算
郭樟根, 曹双寅, 王安宝, 孙伟民, 韩葆铨
2009, 39(8): 20-24,19. doi: 10.13204/j.gyjz200908006
摘要:
对3组9个简支外贴纤维条带加固RC双向板进行试验研究。外贴纤维条带采用均匀布置和跨中板带加密布置两种粘贴方式。试验中考察了加固板的抗裂性能、变形能力、刚度、裂缝分布等受力性能,对外贴玻璃纤维条带加固RC双向板极限状态时的破坏特征和极限承载能力进行了重点研究。研究结果表明:外贴纤维条带加固能有效延缓裂缝的出现、抑制裂缝的开展、改善结构的抗裂性能及提高结构的极限承载力,加固板的刚度也有一定的提高,但延性略有降低。通过对试验数据的回归,提出双向受力作用下,纤维剥离应变计算公式,分析普通板和纤维加固板板单元截面抵抗弯矩的区别,探讨外贴纤维条带对双向板极限承载力的贡献以及纤维加固双向板板单元截面抵抗弯矩的取值。采用屈服线理论,建立纤维加固板的极限承载力计算公式,计算结果与试验值吻合较好。研究成果可供实际加固改造工程参考。
火灾后混凝土结构的鉴定与加固
舒宏博, 郑建军, 张少华
2009, 39(8): 25-27. doi: 10.13204/j.gyjz200908007
摘要:
根据工程实践,对混凝土结构在火灾后构件安全性鉴定的基本步骤和方法作了总结,并根据火灾后构件损伤程度差异,提出了几种常用的加固方法。
钢筋网复合砂浆抗震加固施工质量控制
陈大川, 欧阳攀
2009, 39(8): 28-29,37. doi: 10.13204/j.gyjz200908008
摘要:
钢筋网复合砂浆是一项新型的加固方法,用于砖混结构抗震加固。介绍钢筋网复合砂浆加固机理及常见的质量缺陷,重点从原材料及配合比、墙面处理、钢筋工程等5个方面提出施工质量控制措施。
工业景观的复合性设计——白云边工业园规划与建筑设计
梁竞云, 黄学军
2009, 39(8): 30-33. doi: 10.13204/j.gyjz200908009
摘要:
白云边工业园新区规划设计强调了工业景观的概念,对工业园区常见的单一工业性形象进行了分解,通过中国传统民居样式进行有机地散点布局,而形成民居村落式的组团,以化解工业厂房对城市景观视觉空间的破坏。白云边工业园规划融入了工业旅游的企业品牌文化建设理念,使工业园不仅是企业生产基地,也是企业文化展现的载体,以一种积极的建设理念体现其社会责任与价值。
建筑景观与气候的共生——生物气候学建筑景观设计
杨豪中, 徐娅
2009, 39(8): 34-37. doi: 10.13204/j.gyjz200908010
摘要:
可持续发展是我国的基本国策之一。其内涵包括了经济的持续增长、资源的永续利用、传统文化的延续及自然活力的维系。人们对于可持续性的重视促使建筑和景观设计回到了对气候做出回应的时代,研究了气候对于建筑和景观特征的影响。生物气候学设计的优势是经济、环保和美观,这些都顺应了可持续发展的目标。
试论我国工业建筑改造中的主要问题及其对策
周昊
2009, 39(8): 38-40,75. doi: 10.13204/j.gyjz200908011
摘要:
以中国现代化进程较快的城市上海为例,从城市层面和大众视角力求对旧工业建筑,特别是旧厂房改造问题进行剖析,从旧工业建筑改造的实际状况出发,探索有效的,适合国内工业建筑改造问题的应对措施,提升现有旧工业建筑物的综合价值。
高层建筑结构抗风分析的Pushover方法
魏德敏, 朱凡
2009, 39(8): 41-45,12. doi: 10.13204/j.gyjz200908012
摘要:
以某高层建筑结构为例,进行了强风作用下结构的弹塑性风振响应时程分析,在此基础上,进行了将静力弹塑性Pushover方法用于结构抗风设计的可行性研究。通过动力时程分析、规范静力分析及Pushover抗风分析结果的对比发现:在风荷载较小的情况下,高层建筑结构处于弹性状态,由规范给出的静力等效风荷载方法计算得到的结构风振响应可以满足实际工程的需要。在强风作用下,高层建筑结构的部分构件进入塑性变形状态,用所提出的Pushover抗风分析方法计算得到的结构位移响应与时程响应分析结果吻合,而规范静力分析方法的结果偏小。
空冷支架结构挡风墙风压分布试验研究
刘林, 白国良, 李晓文, 李红星, 赵春莲
2009, 39(8): 46-51. doi: 10.13204/j.gyjz200908013
摘要:
空冷凝汽器支架结构是一种新型的工业建筑,该类结构抗风设计时有许多参数不很清楚,而我国现行荷载规范给定的风参数不能直接采用。结合空冷支架结构的特点,制作了1∶150的刚性模型,进行了风洞试验研究。详细介绍了空冷支架结构上部挡风墙表面平均风压的风洞试验结果及风洞试验数据处理方法,探讨了挡风墙风压分布规律的几个重要影响因素,所得结论对该类结构抗风设计有重要的指导意义。
密肋壁板结构刚架-等效斜撑计算模型研究
姚谦峰, 荆罡, 黄炜, 陈国新
2009, 39(8): 52-56,51. doi: 10.13204/j.gyjz200908014
摘要:
在前期试验和理论研究的基础上,将密肋壁板结构中的密肋复合墙板等效为整体斜撑,提出结构的刚架-等效斜撑模型,并结合试验数据确立了该模型的主要参数及塑性铰的设定。采用该模型建模对前期振动台模型试验进行了模拟,结果表明,二者在各层加速度时程反应值、反应波形以及监测点的最大侧向位移方面吻合较好,说明刚架-等效斜撑模型能较好地模拟结构的动力特性及弹塑性变形情况,可用于密肋壁板结构的弹塑性时程反应分析及非线性变形验算。
形状记忆合金在结构振动控制中的应用研究
王社良, 孟和, 赵祥, 代建波
2009, 39(8): 57-61. doi: 10.13204/j.gyjz200908015
摘要:
基于Ti-51at%Ni形状记忆合金(SMA)丝材料性能试验,以结构振动控制理论为依据,针对框架结构剪切型变形的特点,在框架柱反弯点附近设置SMA被动拉索控制装置,分析其控制原理和规律,利用有限元软件检验其控制效果。结果表明,在柱反弯点处设置SMA被动拉索控制装置可对结构地震响应进行有效控制,因此在结构振动控制中具有广阔的应用前景。
砖混结构地震作用下数值模拟
钟振宇
2009, 39(8): 62-64,117. doi: 10.13204/j.gyjz200908016
摘要:
对砖混结构裂缝进行分析,给出结构刚度矩阵形成方法,利用有限元方法,模拟出墙体在地震作用下裂缝逐渐开展直至墙体完全破坏,从而分析出结构在大震情况下结构振动和破坏特性。方法同样可以应用于其他脆性材料的结构。
基于Verhulst模型的预应力复合土钉墙变形的预估
彭世明
2009, 39(8): 65-68. doi: 10.13204/j.gyjz200908017
摘要:
针对预应力复合土钉墙的特点,通过分析其在基坑开挖、使用阶段的作用机理、影响因素,构建一种新型的预估变形模型Verhulst预测模型用于预应力复合土钉墙变形估计,为设计提供有效依据。
预应力薄壁管桩群桩施工引起的超静孔隙水压力试验研究
余闯, 杜广印, 刘松玉
2009, 39(8): 69-71,100. doi: 10.13204/j.gyjz200908018
摘要:
海相软土中预应力薄壁管桩采用锤击法施工会产生较大的超孔隙水压力。通过某工程实测表明:群桩施工引起的孔压在初期消散较快,其后逐渐缓慢;引起的最大孔压接近于80kPa。在群桩施工结束的1个多月后,桩间土超静孔隙水压力尚未能彻底消散,剩余的最大超静孔隙水压力还有10~20kPa。群桩的施工导致孔压的叠加,对孔隙水压力的大小产生显著的影响。因此,必须采取合理的施工工艺,来控制孔隙水压力并加快孔隙水压力的消散,以使群桩施工能顺利的进行。
预应力混凝土弯曲拉-压疲劳性能试验研究
张继文, 曾俊铖, 张振兴, 涂永明, 吕坚品
2009, 39(8): 72-75. doi: 10.13204/j.gyjz200908019
摘要:
针对高速铁路上预应力混凝土声屏障结构中遇到的弯曲拉-压疲劳状态,进行4片预应力混凝土悬臂板的6个等幅反复荷载作用下的弯曲拉-压疲劳试验。在试验的基础上,给出相应的S-N方程,并将试验结果同其他文献结果进行比较,分析了混凝土的弯曲抗拉疲劳强度、预应力钢筋的有效预应力在反复荷载作用下的损失率。结果表明:混凝土弯曲拉-压疲劳性能优于其轴心拉-压疲劳性能;疲劳荷载作用而产生的有效预应力损失率在3%~6%。研究结果可为预应力混凝土结构的疲劳抗裂设计、分析提供依据。
纤维缠绕CFRP圆管力学性能的试验研究
张亮泉, 李惠
2009, 39(8): 76-79. doi: 10.13204/j.gyjz200908020
摘要:
采用纤维缠绕成型工艺,设计两种尺寸的CFRP圆管,铺层方式均为[(90/0)2]S,对CFRP圆管进行压缩和拉伸试验,着重研究CFRP圆管在这两种受力状态下直至破坏的应力-应变关系,极限强度以及材料宏观破坏模式。试验结果表明:铺层方式为[(90/0)2]S的CFRP圆管抗拉极限强度和应变远大于其抗压极限强度和应变,但这两种状态下CFRP圆管的弹性模量大致相当,且破坏模式均为脆性破坏。
碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯试验和数值分析
张广泰, 刘清, 王克新
2009, 39(8): 80-83. doi: 10.13204/j.gyjz200908021
摘要:
对6根碳纤维布加固的钢筋混凝土梁进行受弯性能试验研究。试验结果表明,在一定的条件下,用玻璃纤维布U型箍替换部分碳纤维布U型箍,其加固效果差异不大,但却可以有效地降低加固成本,其试验结果对工程实际有一定的参考价值。利用ANSYS有限元分析软件对碳纤维布加固钢筋混凝土梁的非线性问题进行仿真模拟,结果与试验值较为接近,差值在10%以内,可在一定程度上代替试验分析。
名家论坛
DX挤扩灌注桩及其竖向承载力的若干问题
沈保汉
2009, 39(8): 84-95. doi: 10.13204/j.gyjz200908022
摘要:
对DX挤扩灌注桩的产生、类型、特点、承力盘(岔)设置原则、极限承载力的综合评价、竖向抗压承载力的计算、桩身强度验算及DX液压挤扩装置的构造给予介绍。依据24根DX挤扩灌注桩和3根大比例尺现场模型DX桩的静载荷试验的资料,系统阐述DX桩轴力传递的规律和特点;详细论述在极限状态和工作状态时总侧阻力、总盘端阻力和总桩端阻力的发展及分配规律以及桩身各分段单位侧阻力;承力盘单位盘端阻力和单位桩端阻力的发展规律。并对DX挤扩灌注桩与等直径钻孔灌注桩的荷载传递机理及抗压和抗拔承载力机理进行对比。最后对如何保证实施完整的静载荷试验,以获得有用的荷载传递资料给予论述。
现代钢结构
钢-混凝土组合框架结构体系抗震性能参数分析
刘晶波, 刘阳冰, 郭冰, 杨建国
2009, 39(8): 96-100. doi: 10.13204/j.gyjz200908023
摘要:
为了全面研究钢-混凝土组合框架结构的抗震性能,对某典型的15层组合梁-方钢管混凝土柱框架结构进行了参数分析,讨论了方钢管混凝土柱截面含钢率、楼板厚度和组合梁钢梁高度变化对结构抗震性能的影响规律。分析结果表明:结构的周期和弹性位移反应受组合梁钢梁高度影响最为显著,含钢率的影响次之,随着钢梁高度和截面含钢率的增大,结构周期及弹性位移反应均有不同程度的降低;结构初始刚度和极限承载力受楼板厚度影响最为显著,钢梁高度影响次之,随着楼板厚度的增加和钢梁高度的增大,结构初始刚度均有不同程度的提高;结构的弹塑性位移反应受钢梁高度影响最大,钢梁高度增大,结构弹塑性位移反应明显降低。根据参数分析的研究结果,对不同的设计参数对结构抗震性能的影响有一个简单、直观的印象。在进行结构设计时,根据结构性能的具体需要,基于参数分析的结果,通过对结构参数进行有针对性的调整,从而更加快速、准确地优化结构设计。
内藏钢桁架组合中高剪力墙的抗震性能
张建伟, 曹万林, 王志惠, 陶军平
2009, 39(8): 101-105,110. doi: 10.13204/j.gyjz200908024
摘要:
为了研究内藏钢桁架组合中高剪力墙的抗震性能,进行了6个1/3缩尺的中高剪力墙低周反复荷载试验,其中包括2个普通混凝土剪力墙、2个内藏钢框架混凝土剪力墙和2个内藏钢桁架混凝土剪力墙,轴压比分别是0.2、0.5。在试验研究基础上,对比分析了两种轴压比下各剪力墙的承载力、刚度、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征。试验及分析表明:在不同轴压比下,内藏钢桁架混凝土组合中高剪力墙的抗震性能比普通混凝土中高剪力墙的抗震性能显著提高;高轴压比下各剪力墙的承载力比低轴压比下相应剪力墙的承载力明显提高,但其延性及耗能能力降低。
蒙皮板的整体剪切屈曲性能试验研究
郭静, 单建
2009, 39(8): 106-110. doi: 10.13204/j.gyjz200908025
摘要:
在蒙皮体的各种破坏形式中,整体剪切屈曲破坏是具有控制作用的破坏形式之一。采用目前国内常用的YX20-166-830型压型钢板组成的6个蒙皮板进行了抗剪试验研究,它们的边界连接形式分别采取波谷单螺栓连接、波峰单螺栓连接、波谷双螺栓连接、波谷双螺栓波峰单螺栓连接、固支连接和沿波谷两点焊接,给出了边界连接形式对蒙皮板的破坏过程、荷载位移曲线、屈曲形式、屈曲荷载、剪切刚度以及应变分布的影响,从而为蒙皮板强度的确定提供参考依据。
基于累积损伤的在役钢结构吊车梁的疲劳可靠性评估
刘洪滨, 幸坤涛
2009, 39(8): 111-113. doi: 10.13204/j.gyjz200908026
摘要:
从Miner累积损伤的定义出发,视累积损伤为随机过程,临界损伤为随机变量,考虑腐蚀情况下疲劳抗力的衰减,提出了在役钢结构吊车梁疲劳可靠度分析方法。对某在役钢结构吊车梁随时间变化的疲劳可靠性进行了评估,预测该钢结构吊车梁剩余疲劳寿命,为进一步维修决策提供依据。
新型装配整体式混凝土结构主次梁节点试验研究
许勇, 刘波, 张季超, 陈原, 杨作用, 王可怡
2009, 39(8): 114-117. doi: 10.13204/j.gyjz200908027
摘要:
通过4组8个混凝土结构足尺试件的单调静力加载试验,进行了新型装配整体式混凝土结构叠合主次梁节点及现浇对比节点的模型试验研究。试验表明:试件截面应变基本满足平截面假定,破坏源于节点区附近次梁的受弯破坏,叠合试件中预制部分与现浇部分之间基本未出现滑移,按规范公式计算叠合试件抗裂能力和抗弯承载力是安全的。
工程建设技术标准动态
部分预应力受弯构件中HRB500级钢筋最小配筋率的讨论
于秋波, 刘立新, 刘家慧, 谢丽丽
2009, 39(8): 118-120. doi: 10.13204/j.gyjz200908028
摘要:
推导了部分预应力钢筋混凝土受弯构件的最小配筋率计算公式,并结合我国各行业规范对非预应力钢筋最小配筋率的规定,对部分预应力梁中的HRB500级钢筋的最小配筋率提出建议,为将HRB500级钢筋列入我国混凝土结构设计规范提供参考。
鉴定·加固·改造
碳纤维加固锈蚀混凝土梁在海洋环境下的耐久性分析
王磊, 赵艳林
2009, 39(8): 120-124. doi: 10.13204/j.gyjz200908029
摘要:
对实际荷载条件下的锈蚀钢筋混凝土梁经碳纤维加固后的耐久性进行研究,分析构件在荷载条件下的各种力学指标和耐久性指标的变化,试验结果表明:采用碳纤维加固混凝土梁可行,加固后的混凝土梁力学指标和耐久性指标都得到了不同程度的提高,但是采取的加固防护形式不同,对混凝土梁的耐久性指标有较大的影响。
建筑设计漫谈
竹材的新空间
冯萍
2009, 39(8): 125-127. doi: 10.13204/j.gyjz200908030
摘要:
通过论述竹材作为今日建筑材料的可行性以及竹材在目前建筑方面的应用实例,阐述了竹材在今后建筑界应用的前景。