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2012年 第42卷 第5期
2012, 42(5): 1-11.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205001
摘要:
不锈钢结构具有优良的耐腐蚀性能和耐久性能,可以从根本上解决普通钢结构的锈蚀问题,能够延长结构的使用寿命,降低维护成本。不锈钢材料的非线性应力-应变关系特性会导致构件的后期刚度降低,同时由于不锈钢材料单价较高,需要更为经济合理的截面设计,因此构件的稳定性需要特别关注。对当前国内外不锈钢结构构件稳定性研究的现状及进展进行总结,比较分析国外现行不锈钢结构设计规范中关于构件稳定性的设计思路与方法;针对国内不锈钢结构设计方法的空白,在总结当前国内外研究进展与国外现行设计规范的基础上提出相关意见和建议。
不锈钢结构具有优良的耐腐蚀性能和耐久性能,可以从根本上解决普通钢结构的锈蚀问题,能够延长结构的使用寿命,降低维护成本。不锈钢材料的非线性应力-应变关系特性会导致构件的后期刚度降低,同时由于不锈钢材料单价较高,需要更为经济合理的截面设计,因此构件的稳定性需要特别关注。对当前国内外不锈钢结构构件稳定性研究的现状及进展进行总结,比较分析国外现行不锈钢结构设计规范中关于构件稳定性的设计思路与方法;针对国内不锈钢结构设计方法的空白,在总结当前国内外研究进展与国外现行设计规范的基础上提出相关意见和建议。
2012, 42(5): 12-20.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205002
摘要:
采用有限元软件ANSYS对不锈钢冷成型管截面轴心受压长柱进行模拟,有限元模型中考虑不锈钢材料的非线性本构关系、冷加工效应、构件的初始缺陷以及构件中的残余应力。将模拟结果与国内外的试验数据进行对比。对比表明:有限元模型能够准确地模拟不锈钢构件的受力全过程,模拟平均误差小于5%;对影响不锈钢轴心受压构件受力性能的因素进行分析,分析表明:方矩管截面的转角区冷加工效应,不锈钢材料力学性能参数变化以及构件的整体缺陷取值对构件的整体稳定性能影响较大,而不锈钢构件的截面对稳定系数影响很小。分析结论可作为建立不锈钢轴心受压构件稳定承载力设计公式的参考。
采用有限元软件ANSYS对不锈钢冷成型管截面轴心受压长柱进行模拟,有限元模型中考虑不锈钢材料的非线性本构关系、冷加工效应、构件的初始缺陷以及构件中的残余应力。将模拟结果与国内外的试验数据进行对比。对比表明:有限元模型能够准确地模拟不锈钢构件的受力全过程,模拟平均误差小于5%;对影响不锈钢轴心受压构件受力性能的因素进行分析,分析表明:方矩管截面的转角区冷加工效应,不锈钢材料力学性能参数变化以及构件的整体缺陷取值对构件的整体稳定性能影响较大,而不锈钢构件的截面对稳定系数影响很小。分析结论可作为建立不锈钢轴心受压构件稳定承载力设计公式的参考。
2012, 42(5): 21-28.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205003
摘要:
国内外不锈钢材料力学性能的试验资料表明:不同牌号不锈钢材料的力学性能差别较大;同牌号不锈钢材料的力学性能也有一定差别,而材料力学性能变化对轴心受压不锈钢柱的稳定性系数的影响在国外典型不锈钢结构设计规范中均无明确的规定。基于经验证的有限元模型,计算了30种典型不锈钢材料的稳定系数曲线,采用修正正则化长细比概念对Perry公式及KR公式进行改进,得到适用于常用不锈钢材料力学性能的轴心受压柱稳定系数表达式,并与国内外已有的试验数据进行对比,结果表明,此表达式具有较高的精度,可供我国不锈钢结构设计规程中轴心受压构件设计条文编制参考。
国内外不锈钢材料力学性能的试验资料表明:不同牌号不锈钢材料的力学性能差别较大;同牌号不锈钢材料的力学性能也有一定差别,而材料力学性能变化对轴心受压不锈钢柱的稳定性系数的影响在国外典型不锈钢结构设计规范中均无明确的规定。基于经验证的有限元模型,计算了30种典型不锈钢材料的稳定系数曲线,采用修正正则化长细比概念对Perry公式及KR公式进行改进,得到适用于常用不锈钢材料力学性能的轴心受压柱稳定系数表达式,并与国内外已有的试验数据进行对比,结果表明,此表达式具有较高的精度,可供我国不锈钢结构设计规程中轴心受压构件设计条文编制参考。
2012, 42(5): 29-32.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205004
摘要:
为研究国产不锈钢梁的非线性变形性能,对4根焊接不锈钢梁进行静力加载试验,并采用有限元软件ANSYS进行数值模拟。试验材料为国产奥氏体不锈钢316,加载类型包括单点加载和两点加载。试验结果表明:由于不锈钢材料非线性的影响,在荷载水平较大时,不锈钢梁的变形性能具有明显的非线性;当材料屈服时,塑性挠度占总挠度的50%左右;出现较大的平面外位移时,塑性挠度增加更加显著。该试验结果可为国产不锈钢梁的挠度计算提供依据。
为研究国产不锈钢梁的非线性变形性能,对4根焊接不锈钢梁进行静力加载试验,并采用有限元软件ANSYS进行数值模拟。试验材料为国产奥氏体不锈钢316,加载类型包括单点加载和两点加载。试验结果表明:由于不锈钢材料非线性的影响,在荷载水平较大时,不锈钢梁的变形性能具有明显的非线性;当材料屈服时,塑性挠度占总挠度的50%左右;出现较大的平面外位移时,塑性挠度增加更加显著。该试验结果可为国产不锈钢梁的挠度计算提供依据。
2012, 42(5): 33-40.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205005
摘要:
采用国产的304牌号不锈钢,针对冷成型SHS、RHS和焊接工字钢截面,11种不同截面规格,共39根受弯构件,进行受弯构件试验研究。考察两端简支不锈钢梁在不同的加载方式和腹板约束条件下的极限承载力和破坏形式。通过试验发现:两端简支不锈钢冷成型SHS、RHS梁在集中荷载作用下根据加载方式和腹板约束条件的不同,主要有3种破坏形式,即整体弯曲破坏、腹板压屈破坏、两者耦合破坏。两端简支不锈钢焊接工字形梁在集中荷载作用下以发生弯扭失稳为主。在对两端简支不锈钢梁截面的抗弯强度、非线性挠度以及平面外稳定等受力性能分析的基础上,将试验结果与欧洲不锈钢设计规范(EN1993-1-4)和美国不锈钢设计规范(SEI/ASCE 8-02)进行对比分析。对比结果表明:试验得到的构件抗弯强度和平面外稳定承载能力均高于上述规范计算值,规范偏于保守;按上述规范计算得到的挠度小于试验值,规范偏于不安全。
采用国产的304牌号不锈钢,针对冷成型SHS、RHS和焊接工字钢截面,11种不同截面规格,共39根受弯构件,进行受弯构件试验研究。考察两端简支不锈钢梁在不同的加载方式和腹板约束条件下的极限承载力和破坏形式。通过试验发现:两端简支不锈钢冷成型SHS、RHS梁在集中荷载作用下根据加载方式和腹板约束条件的不同,主要有3种破坏形式,即整体弯曲破坏、腹板压屈破坏、两者耦合破坏。两端简支不锈钢焊接工字形梁在集中荷载作用下以发生弯扭失稳为主。在对两端简支不锈钢梁截面的抗弯强度、非线性挠度以及平面外稳定等受力性能分析的基础上,将试验结果与欧洲不锈钢设计规范(EN1993-1-4)和美国不锈钢设计规范(SEI/ASCE 8-02)进行对比分析。对比结果表明:试验得到的构件抗弯强度和平面外稳定承载能力均高于上述规范计算值,规范偏于保守;按上述规范计算得到的挠度小于试验值,规范偏于不安全。
2012, 42(5): 41-44.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205006
摘要:
对比了EN 1993-1-4:2006《欧洲不锈钢结构设计规范》、SEI/ASCE 802《美国冷成型不锈钢设计规范》和日本《不锈钢建筑结构设计基准》(2002)中压弯构件平面内稳定的设计方法,并结合不锈钢轴心受压构件稳定承载能力的研究成果,基于GB 500182002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中相关规定,考虑不锈钢材料力学性能的离散型,提出不锈钢压弯构件平面内弯曲屈曲的设计公式;将设计方法计算结果与国外已有的试验数据进行对比。结果表明,所建议公式的计算结果与国外基本规范具有相近的精度,计算结果偏于安全;最后,对不锈钢压弯构件的设计表达式的改进方向进行展望。该设计表达式可为编制我国不锈钢结构设计规程中压弯构件设计条文时参考。
对比了EN 1993-1-4:2006《欧洲不锈钢结构设计规范》、SEI/ASCE 802《美国冷成型不锈钢设计规范》和日本《不锈钢建筑结构设计基准》(2002)中压弯构件平面内稳定的设计方法,并结合不锈钢轴心受压构件稳定承载能力的研究成果,基于GB 500182002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中相关规定,考虑不锈钢材料力学性能的离散型,提出不锈钢压弯构件平面内弯曲屈曲的设计公式;将设计方法计算结果与国外已有的试验数据进行对比。结果表明,所建议公式的计算结果与国外基本规范具有相近的精度,计算结果偏于安全;最后,对不锈钢压弯构件的设计表达式的改进方向进行展望。该设计表达式可为编制我国不锈钢结构设计规程中压弯构件设计条文时参考。
2012, 42(5): 45-50,44.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205007
摘要:
不锈钢在建筑结构中的应用逐渐增多,其中包括不锈钢屋盖结构、不锈钢桥梁、不锈钢墙面等结构中的应用。目前国内对不锈钢力学性能的研究相对较少,其中焊接残余应力是影响不锈钢构件焊接影响的一个重要因素,焊接残余应力的分布规律成为迫切需要研究的内容之一。采用分割条带法对奥氏体不锈钢316(06Cr17Ni12Mo2)包括6种截面的焊接工字型钢的纵向残余应力进行测量,通过对测量数据的分析,得到其残余应力的大小和分布特点,为进一步总结焊接不锈钢构件残余应力的分布和残余应力对不锈钢构件的承载力的影响提供了基础。
不锈钢在建筑结构中的应用逐渐增多,其中包括不锈钢屋盖结构、不锈钢桥梁、不锈钢墙面等结构中的应用。目前国内对不锈钢力学性能的研究相对较少,其中焊接残余应力是影响不锈钢构件焊接影响的一个重要因素,焊接残余应力的分布规律成为迫切需要研究的内容之一。采用分割条带法对奥氏体不锈钢316(06Cr17Ni12Mo2)包括6种截面的焊接工字型钢的纵向残余应力进行测量,通过对测量数据的分析,得到其残余应力的大小和分布特点,为进一步总结焊接不锈钢构件残余应力的分布和残余应力对不锈钢构件的承载力的影响提供了基础。
2012, 42(5): 51-54.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205008
摘要:
焊接残余应力导致不锈钢梁截面纤维过早达到屈服,并严重降低不锈钢梁的抗弯刚度。为了研究残余应力对焊接工字形不锈钢梁侧扭屈曲的影响,根据目前被广泛采纳的不锈钢工字形截面残余应力分布模型,采用有限元方法,对残余应力分布模型的主要因素进行参数化分析,研究这些因素对不锈钢梁侧扭屈曲的影响,使对焊接工字形不锈钢梁的整体稳定性能的研究更加完善。结果表明:翼缘残余压应力峰值对不锈钢梁侧扭屈曲的影响最为显著。
焊接残余应力导致不锈钢梁截面纤维过早达到屈服,并严重降低不锈钢梁的抗弯刚度。为了研究残余应力对焊接工字形不锈钢梁侧扭屈曲的影响,根据目前被广泛采纳的不锈钢工字形截面残余应力分布模型,采用有限元方法,对残余应力分布模型的主要因素进行参数化分析,研究这些因素对不锈钢梁侧扭屈曲的影响,使对焊接工字形不锈钢梁的整体稳定性能的研究更加完善。结果表明:翼缘残余压应力峰值对不锈钢梁侧扭屈曲的影响最为显著。
2012, 42(5): 55-62,54.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205009
摘要:
不锈钢具有耐久、耐腐蚀、耐火、耐低温、造型美观、维护费用低等优点,在空间领域得到越来越广泛的应用。目前国内对不锈钢基本力学性能的研究还较少,相应的不锈钢设计规范还在编制中。在介绍不锈钢材料的特点和分类基础上,总结了当前国内外对不锈钢的材料力学性能、轴心受力构件力学性能研究现状。对不锈钢焊接空心球节点的焊接性能、节点承载力以及不锈钢螺栓球节点的相关研究成果进行总结,对不锈钢在空间结构中的工程应用进行重点总结。最后对天津大学不锈钢四面体张拉整体结构的力学性能进行分析,并对不锈钢在空间网格结构的应用研究前景进行展望。
不锈钢具有耐久、耐腐蚀、耐火、耐低温、造型美观、维护费用低等优点,在空间领域得到越来越广泛的应用。目前国内对不锈钢基本力学性能的研究还较少,相应的不锈钢设计规范还在编制中。在介绍不锈钢材料的特点和分类基础上,总结了当前国内外对不锈钢的材料力学性能、轴心受力构件力学性能研究现状。对不锈钢焊接空心球节点的焊接性能、节点承载力以及不锈钢螺栓球节点的相关研究成果进行总结,对不锈钢在空间结构中的工程应用进行重点总结。最后对天津大学不锈钢四面体张拉整体结构的力学性能进行分析,并对不锈钢在空间网格结构的应用研究前景进行展望。
2012, 42(5): 63-66.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205010
摘要:
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,已广泛用于多种工程结构,但因我国尚未制订不锈钢结构设计规范,影响了不锈钢的使用。通过对美国不锈钢规范(SEI/ASCE 8-02)和欧洲钢结构规范(Eurocode 3)中关于不锈钢的基本设计规定、焊缝连接计算和螺栓连接设计的有关内容分析比较,为制定中国不锈钢结构设计规范和相关设计提供参考。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,已广泛用于多种工程结构,但因我国尚未制订不锈钢结构设计规范,影响了不锈钢的使用。通过对美国不锈钢规范(SEI/ASCE 8-02)和欧洲钢结构规范(Eurocode 3)中关于不锈钢的基本设计规定、焊缝连接计算和螺栓连接设计的有关内容分析比较,为制定中国不锈钢结构设计规范和相关设计提供参考。
2012, 42(5): 67-70,164.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205011
摘要:
通过对江苏寒冷地区43个典型村庄的400户农村住宅的基本情况调研,分析既有住宅建筑的能耗结构,并针对农村住宅的舒适度情况进行探讨。在此基础上,提出该地区农村住宅建筑的节能适宜技术,供设计施工参考。
通过对江苏寒冷地区43个典型村庄的400户农村住宅的基本情况调研,分析既有住宅建筑的能耗结构,并针对农村住宅的舒适度情况进行探讨。在此基础上,提出该地区农村住宅建筑的节能适宜技术,供设计施工参考。
2012, 42(5): 71-75.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205012
摘要:
在总结寒冷地区高层办公建筑的能耗特点和分析被动式节能设计中的常见问题的基础上,以西安公路研究院科研办公楼设计为例,介绍寒冷地区高层办公建筑被动式节能设计的方案,验证被动式设计的效果,最后定量地研究计算了被动式设计的节能率。
在总结寒冷地区高层办公建筑的能耗特点和分析被动式节能设计中的常见问题的基础上,以西安公路研究院科研办公楼设计为例,介绍寒冷地区高层办公建筑被动式节能设计的方案,验证被动式设计的效果,最后定量地研究计算了被动式设计的节能率。
2012, 42(5): 76-78,83.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205013
摘要:
根据生态住宅分别与自然、社会及人的关系将生态住宅分为绿色住宅、可持续住宅及健康住宅三种类型,并对生态住宅设计要点进行解析。
根据生态住宅分别与自然、社会及人的关系将生态住宅分为绿色住宅、可持续住宅及健康住宅三种类型,并对生态住宅设计要点进行解析。
2012, 42(5): 79-83.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205014
摘要:
名镇名村示范村的建设,是广东省目前以建设宜居城乡首善之区的重大举措。以广州罗岗区九龙镇莲塘村为例,针对具有岭南文化特色乡村格局,本着因地制宜的原则、一村(镇)一策的灵活机制,提出桑基鱼塘生态理念的规划模式,打造真正意义上的名镇名村示范村效应,从而避免了千篇一律新农村的面孔。
名镇名村示范村的建设,是广东省目前以建设宜居城乡首善之区的重大举措。以广州罗岗区九龙镇莲塘村为例,针对具有岭南文化特色乡村格局,本着因地制宜的原则、一村(镇)一策的灵活机制,提出桑基鱼塘生态理念的规划模式,打造真正意义上的名镇名村示范村效应,从而避免了千篇一律新农村的面孔。
2012, 42(5): 84-89,28.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205015
摘要:
对4个钢筋钢纤维混凝土框架边节点进行低周反复加载试验研究,探讨钢纤维体积率和配箍率对该类型节点抗震性能的影响。结果表明,随着钢纤维体积率和配箍率的增大,加强了对节点核心区混凝土的约束作用,增强了节点核心区抗剪能力,减慢了抗剪承载力退化速率,减缓了节点刚度退化程度,降低了刚度退化状况,减小了节点核心区剪切变形,增大了节点延性,提高了框架节点的耗能能力。
对4个钢筋钢纤维混凝土框架边节点进行低周反复加载试验研究,探讨钢纤维体积率和配箍率对该类型节点抗震性能的影响。结果表明,随着钢纤维体积率和配箍率的增大,加强了对节点核心区混凝土的约束作用,增强了节点核心区抗剪能力,减慢了抗剪承载力退化速率,减缓了节点刚度退化程度,降低了刚度退化状况,减小了节点核心区剪切变形,增大了节点延性,提高了框架节点的耗能能力。
2012, 42(5): 90-93,97.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205016
摘要:
通过6个1:2比例的Z形截面混凝土柱框架中间层中节点的低周往复试验,得到Z形柱框架节点的破坏形态,测得框架节点核心区极限抗剪承载力试验值,并利用现行相关规范给出的公式计算节点核心区受剪承载力的验算值,把试验值与规范验算值进行比较分析,得出采用现行规范计算Z形框架柱节点核心区抗剪承载力的偏差,所得结论可为实际工程Z形截面混凝土柱设计计算提供参考。
通过6个1:2比例的Z形截面混凝土柱框架中间层中节点的低周往复试验,得到Z形柱框架节点的破坏形态,测得框架节点核心区极限抗剪承载力试验值,并利用现行相关规范给出的公式计算节点核心区受剪承载力的验算值,把试验值与规范验算值进行比较分析,得出采用现行规范计算Z形框架柱节点核心区抗剪承载力的偏差,所得结论可为实际工程Z形截面混凝土柱设计计算提供参考。
2012, 42(5): 94-97.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205017
摘要:
基于传统欧拉直梁力学模型,对初始扭转欧拉梁有限元模型进行系统的分析与研究。采用2节点12个自由度模型,单元轴向位移插值函数采用2节点拉格朗日插值函数,梁截面横向弯曲位移u,v仍采用三次式位移模式。绕梁轴扭转角位移函数z同轴向位移函数一样采用2节点拉格朗日插值函数。首先基于作者先前文献中初始扭转梁的弯曲正应变关系,导出初始扭转欧拉梁单元刚度矩阵。最后,通过矩形截面初始扭转悬臂梁算例,并与ANSYS三维实体有限元分析结果进行对比分析,表明建立的初始扭转欧拉梁单元刚度矩阵具有良好的精度。
基于传统欧拉直梁力学模型,对初始扭转欧拉梁有限元模型进行系统的分析与研究。采用2节点12个自由度模型,单元轴向位移插值函数采用2节点拉格朗日插值函数,梁截面横向弯曲位移u,v仍采用三次式位移模式。绕梁轴扭转角位移函数z同轴向位移函数一样采用2节点拉格朗日插值函数。首先基于作者先前文献中初始扭转梁的弯曲正应变关系,导出初始扭转欧拉梁单元刚度矩阵。最后,通过矩形截面初始扭转悬臂梁算例,并与ANSYS三维实体有限元分析结果进行对比分析,表明建立的初始扭转欧拉梁单元刚度矩阵具有良好的精度。
2012, 42(5): 98-101,105.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205018
摘要:
磷石膏墙体网格式框架作为一种新的结构形式,可利用现行建筑结构设计软件进行工程设计,根据结构在水平荷载作用下顶点侧移相等的原则,建立高层磷石膏墙体网格式框架结构等效为剪力墙结构的墙厚度折算公式,理论计算值和磷石膏墙体网格式框架结构有限元分析结果误差仅0.4%,与等效剪力墙误差8.59%。与等效剪力墙有限元分析结果产生误差是由于未考虑洞口对截面面积和刚度削弱的影响。总的来说,理论计算值和有限元分析结果较吻合,等效剪力墙墙厚度折算公式符合实际,可为实际工程设计提供参考。
磷石膏墙体网格式框架作为一种新的结构形式,可利用现行建筑结构设计软件进行工程设计,根据结构在水平荷载作用下顶点侧移相等的原则,建立高层磷石膏墙体网格式框架结构等效为剪力墙结构的墙厚度折算公式,理论计算值和磷石膏墙体网格式框架结构有限元分析结果误差仅0.4%,与等效剪力墙误差8.59%。与等效剪力墙有限元分析结果产生误差是由于未考虑洞口对截面面积和刚度削弱的影响。总的来说,理论计算值和有限元分析结果较吻合,等效剪力墙墙厚度折算公式符合实际,可为实际工程设计提供参考。
2012, 42(5): 102-105.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205019
摘要:
对称双斜桩基础是斜桩基础用于建(构)筑物的基本基础形式。通过对桩身竖向倾角分别为0、5、10、15和20的对称双斜桩基础模型试验,研究竖向荷载作用下对称双斜桩基础的承载特点。研究发现,对称双斜桩基础在竖向荷载作用下,随着桩身倾角的增加,当桩身对竖向的倾角在5～10时,其竖向承载力比直桩基础大,当桩身对竖向的倾角超过10时,其竖向承载力随桩身倾角的增加逐渐减小,并小于直桩基础的承载力;根据该模型试验,对称双斜桩基础当桩身对竖向的倾角在5～10内是最优的。
对称双斜桩基础是斜桩基础用于建(构)筑物的基本基础形式。通过对桩身竖向倾角分别为0、5、10、15和20的对称双斜桩基础模型试验,研究竖向荷载作用下对称双斜桩基础的承载特点。研究发现,对称双斜桩基础在竖向荷载作用下,随着桩身倾角的增加,当桩身对竖向的倾角在5～10时,其竖向承载力比直桩基础大,当桩身对竖向的倾角超过10时,其竖向承载力随桩身倾角的增加逐渐减小,并小于直桩基础的承载力;根据该模型试验,对称双斜桩基础当桩身对竖向的倾角在5～10内是最优的。
2012, 42(5): 106-114.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205020
摘要:
通过有限元Plaxis软件,对厦深高速铁路潮汕车站的超大面积深厚软土桩-网复合地基承载性状进行全断面数值模拟,系统地分析了其沉降变形、土压力变化、桩体受力、土工格栅拉力、超孔隙水压力变化等情况。结果表明:土层的沉降随填筑高度的变化具有一定的间歇性,沉降主要集中于加固区下面的下卧层中;土压力的发展变化呈现出明显的阶梯状,并贯穿于整个施工阶段。在竖向,管桩桩体轴力的峰值出现在淤泥质黏土层顶部,而没有出现在桩体顶部;在横向,沿路基中心向外,桩体剪力及弯矩依次逐渐增大。土工格栅的最大拉力出现在桩帽边缘处,桩间的拉力较小,在管桩顶部加设桩帽有助于均匀格栅中的拉力,避免局部应力集中;桩端土层以下超孔隙水压力随填筑加载而增长的幅度较大,桩端土层以上则较小,桩体有效地将上部荷载传递到深部较好土层,减轻了浅部软弱土层的负担,从而达到控制沉降的目的。
通过有限元Plaxis软件,对厦深高速铁路潮汕车站的超大面积深厚软土桩-网复合地基承载性状进行全断面数值模拟,系统地分析了其沉降变形、土压力变化、桩体受力、土工格栅拉力、超孔隙水压力变化等情况。结果表明:土层的沉降随填筑高度的变化具有一定的间歇性,沉降主要集中于加固区下面的下卧层中;土压力的发展变化呈现出明显的阶梯状,并贯穿于整个施工阶段。在竖向,管桩桩体轴力的峰值出现在淤泥质黏土层顶部,而没有出现在桩体顶部;在横向,沿路基中心向外,桩体剪力及弯矩依次逐渐增大。土工格栅的最大拉力出现在桩帽边缘处,桩间的拉力较小,在管桩顶部加设桩帽有助于均匀格栅中的拉力,避免局部应力集中;桩端土层以下超孔隙水压力随填筑加载而增长的幅度较大,桩端土层以上则较小,桩体有效地将上部荷载传递到深部较好土层,减轻了浅部软弱土层的负担,从而达到控制沉降的目的。
2012, 42(5): 115-118,114.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205021
摘要:
多方位立体双向搅拌桩(MMP桩)是一种改进的水泥搅拌桩地基处理方法。为了研究该工法成桩过程中既有线路地基超孔隙水压力变化,使用有限元软件ABAQUS,建立三维有限元模型,采用Biot固结理论和修正剑桥模型以及现场土性参数试验值,模拟上海近郊某铁路路基加固工程中MMP桩成桩过程,计算得到了成桩过程的超孔压的增长及消散情况以及侧向土压力变化情况。将数值模拟结果与现场实测结果对比,两者变化趋势基本一致,吻合得比较好。
多方位立体双向搅拌桩(MMP桩)是一种改进的水泥搅拌桩地基处理方法。为了研究该工法成桩过程中既有线路地基超孔隙水压力变化,使用有限元软件ABAQUS,建立三维有限元模型,采用Biot固结理论和修正剑桥模型以及现场土性参数试验值,模拟上海近郊某铁路路基加固工程中MMP桩成桩过程,计算得到了成桩过程的超孔压的增长及消散情况以及侧向土压力变化情况。将数值模拟结果与现场实测结果对比,两者变化趋势基本一致,吻合得比较好。
2012, 42(5): 119-121.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205022
摘要:
对320组碳纤维布进行拉伸试验,测定拉伸强度、弹性模量及伸长率等力学性能,并依据试验结果确定力学性能的取值,为以后的研究提供参考。
对320组碳纤维布进行拉伸试验,测定拉伸强度、弹性模量及伸长率等力学性能,并依据试验结果确定力学性能的取值,为以后的研究提供参考。
2012, 42(5): 122-125.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205023
摘要:
哥斯达黎加国家体育场罩棚采用预应力钢桁架拱结构,跨度286 m。采用支架拼装和分级落架施工,在落架过程中,采用磁变式无线应力监测系统进行实时应力监测,采用智能全站仪进行变形监测,为落架工作的顺利进行和罩棚结构的安全使用提供技术保障。研究结果表明,监测结果与理论计算结果吻合较好,表明钢结构罩棚塔架成功。
哥斯达黎加国家体育场罩棚采用预应力钢桁架拱结构,跨度286 m。采用支架拼装和分级落架施工,在落架过程中,采用磁变式无线应力监测系统进行实时应力监测,采用智能全站仪进行变形监测,为落架工作的顺利进行和罩棚结构的安全使用提供技术保障。研究结果表明,监测结果与理论计算结果吻合较好,表明钢结构罩棚塔架成功。
2012, 42(5): 126-128.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205024
摘要:
河南广播电视发射塔属于超高结构,施工时高空作业面狭小,危险性大。针对工程实际情况,分别从钢柱吊装、外塔柱安装、桉叶糖钢柱吊装以及桉叶糖柱内法兰施工几方面分别制定相应的安全防护措施。实践表明,这些措施满足了现场施工、吊装的需要,为工人操作提供了安全平台,解决了高空作业工作面狭小、安全防护困难的特点。到目前为止,施工过程中未出现任何安全问题,取得了良好的防护效果。
河南广播电视发射塔属于超高结构,施工时高空作业面狭小,危险性大。针对工程实际情况,分别从钢柱吊装、外塔柱安装、桉叶糖钢柱吊装以及桉叶糖柱内法兰施工几方面分别制定相应的安全防护措施。实践表明,这些措施满足了现场施工、吊装的需要,为工人操作提供了安全平台,解决了高空作业工作面狭小、安全防护困难的特点。到目前为止,施工过程中未出现任何安全问题,取得了良好的防护效果。
2012, 42(5): 129-133.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205025
摘要:
自2011年3月15日起,民用建筑外保温材料燃烧性能要求为A级。岩棉板作为无机不燃材料,具有导热系数小、保温性能高、透气性好等优点被广泛应用于外墙外保温建筑工程中。但由于岩棉板密度大,易变形和翘曲,主要在幕墙内使用,其薄抹灰系统在超高层建筑中应用极为少见。结合工程实例,阐述岩棉板薄抹灰系统在超高层建筑外保温中应用所遇到的抗风压、抗剪切、锚栓数量等问题,在理论计算的基础上,分析本系统的技术难点,提出解决办法,通过实体检测和工程验收符合设计要求,为类似工程提供借鉴。
自2011年3月15日起,民用建筑外保温材料燃烧性能要求为A级。岩棉板作为无机不燃材料,具有导热系数小、保温性能高、透气性好等优点被广泛应用于外墙外保温建筑工程中。但由于岩棉板密度大,易变形和翘曲,主要在幕墙内使用,其薄抹灰系统在超高层建筑中应用极为少见。结合工程实例,阐述岩棉板薄抹灰系统在超高层建筑外保温中应用所遇到的抗风压、抗剪切、锚栓数量等问题,在理论计算的基础上,分析本系统的技术难点,提出解决办法,通过实体检测和工程验收符合设计要求,为类似工程提供借鉴。
2012, 42(5): 161-164.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205031
摘要:
皖北地杰人灵、历史悠久,现存传统建筑种类多、等级高,是历史留下的宝贵资源。在实地踏勘调研的基础上,对现存皖北传统建筑的类型及型制做了深入的分析研究,以期有益于古老建筑的保护及传统建筑的传承与创新。
皖北地杰人灵、历史悠久,现存传统建筑种类多、等级高,是历史留下的宝贵资源。在实地踏勘调研的基础上,对现存皖北传统建筑的类型及型制做了深入的分析研究,以期有益于古老建筑的保护及传统建筑的传承与创新。
2012, 42(5): 134-138,156.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205026
摘要:
回顾了国内外高强混凝土和超高强混凝土抗火性研究进展,并展望了超高强混凝土(特别是活性粉末混凝土)的下一步研究方向。高强混凝土的高温强度损失与普通混凝土基本类似,但其主要弱点是高温爆裂,可采用聚合物纤维或钢纤维予以抑制。活性粉末混凝土抗火性研究的主要目标应是抑制高温爆裂,减小乃至消除高温爆裂发生的可能性。需要进一步研究宏观断裂性能与微观结构特征,建立活性粉末混凝土抗火性改善的机理,提出确保抗火性的技术途径。
回顾了国内外高强混凝土和超高强混凝土抗火性研究进展,并展望了超高强混凝土(特别是活性粉末混凝土)的下一步研究方向。高强混凝土的高温强度损失与普通混凝土基本类似,但其主要弱点是高温爆裂,可采用聚合物纤维或钢纤维予以抑制。活性粉末混凝土抗火性研究的主要目标应是抑制高温爆裂,减小乃至消除高温爆裂发生的可能性。需要进一步研究宏观断裂性能与微观结构特征,建立活性粉末混凝土抗火性改善的机理,提出确保抗火性的技术途径。
2012, 42(5): 139-145.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205027
摘要:
为了研究狗骨式型钢高强混凝土(HSRC)框架边节点的抗震性能,对9个边节点试件进行低周反复荷载试验。试验结果表明:设计合理的狗骨式型钢高强混凝土框架边节点具有良好的位移延性和滞回特性;轴压比小的试件,其节点的滞回曲线较丰满,骨架曲线较平缓,延性与耗能能力相对较好;在轴压比相等或相近的情况下,对梁型钢采用狗骨式削弱的试件较普通试件具有更好的延性性能和耗能能力,位移延性系数提高幅度为10%～25%;对节点附近梁端型钢翼缘采取狗骨式削弱,能够将框架梁的塑性铰从梁端根部转移到削弱部位,从而有效地提高节点的抗震性能,达到延性设计的目的。
为了研究狗骨式型钢高强混凝土(HSRC)框架边节点的抗震性能,对9个边节点试件进行低周反复荷载试验。试验结果表明:设计合理的狗骨式型钢高强混凝土框架边节点具有良好的位移延性和滞回特性;轴压比小的试件,其节点的滞回曲线较丰满,骨架曲线较平缓,延性与耗能能力相对较好;在轴压比相等或相近的情况下,对梁型钢采用狗骨式削弱的试件较普通试件具有更好的延性性能和耗能能力,位移延性系数提高幅度为10%～25%;对节点附近梁端型钢翼缘采取狗骨式削弱,能够将框架梁的塑性铰从梁端根部转移到削弱部位,从而有效地提高节点的抗震性能,达到延性设计的目的。
2012, 42(5): 146-150,160.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205028
摘要:
为研究钢绞线网聚合物砂浆加固砖墙的抗震性能,针对这一加固结构的非线性分析方法,在钢绞线网聚合物砂浆加固砖墙的抗震性能试验基础上,对钢绞线网聚合物砂浆加固砖砌体的界面剥离行为进行专题试验研究。试验结果表明,加固后墙体有良好的延性和抗震性能,但加固层存在剥离现象,使得钢绞线应力发挥小,远低于其极限强度。在试验研究的基础上,提出相应的静力非线性分析方法,考虑界面剥离影响后,采用此方法,可以获得具有下降段的荷载-位移曲线,总体趋势与试验符合较好。
为研究钢绞线网聚合物砂浆加固砖墙的抗震性能,针对这一加固结构的非线性分析方法,在钢绞线网聚合物砂浆加固砖墙的抗震性能试验基础上,对钢绞线网聚合物砂浆加固砖砌体的界面剥离行为进行专题试验研究。试验结果表明,加固后墙体有良好的延性和抗震性能,但加固层存在剥离现象,使得钢绞线应力发挥小,远低于其极限强度。在试验研究的基础上,提出相应的静力非线性分析方法,考虑界面剥离影响后,采用此方法,可以获得具有下降段的荷载-位移曲线,总体趋势与试验符合较好。
2012, 42(5): 151-156.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205029
摘要:
对36根纤维增强复合材料(FRP)加固木梁的受弯性能进行研究。详细探讨受载后试件的工作机理和破坏模式。试件的设计参数为FRP的层数、FRP的类型及加固层的位置。分析各设计参数对加固木梁承载力和挠度的影响。试验结果表明,在木梁受拉区布置FRP可有效提高木梁的受弯承载力,受拉区粘贴一层CFRP可提高木梁受弯承载力30.61%。在纯弯区横向布置FRP可增强木梁受压区的性能,有效提高木梁的受弯承载力,提高的幅度与横向FRP层数有关。FRP加固木梁的破坏表现为受压区木纤维褶皱失稳、受拉区木纤维和FRP加固层被拉断。木梁受压区设置FRP加固层对受弯承载力的影响与加固的方式有关,受压区横向缠绕FRP加固效果最好,而沿梁纵向加固的效果并不明显。
对36根纤维增强复合材料(FRP)加固木梁的受弯性能进行研究。详细探讨受载后试件的工作机理和破坏模式。试件的设计参数为FRP的层数、FRP的类型及加固层的位置。分析各设计参数对加固木梁承载力和挠度的影响。试验结果表明,在木梁受拉区布置FRP可有效提高木梁的受弯承载力,受拉区粘贴一层CFRP可提高木梁受弯承载力30.61%。在纯弯区横向布置FRP可增强木梁受压区的性能,有效提高木梁的受弯承载力,提高的幅度与横向FRP层数有关。FRP加固木梁的破坏表现为受压区木纤维褶皱失稳、受拉区木纤维和FRP加固层被拉断。木梁受压区设置FRP加固层对受弯承载力的影响与加固的方式有关,受压区横向缠绕FRP加固效果最好,而沿梁纵向加固的效果并不明显。
2012, 42(5): 157-160.
doi: 10.13204/j.gyjz2011205030
摘要:
日照市某公共建筑由于建筑功能改变,需要在15 m高度处现浇1.8 m跨后锚固悬挑梁,且新增荷载引起其他水平构件承载力不足,且需要加固处理。介绍其设计方法和施工要点,重点强调粘钢与植筋技术共同应用的双保险设计模式。工程竣工验收表明,该双保险模式在后锚固大跨度悬挑梁的设计与施工中具有较好的应用前景。
日照市某公共建筑由于建筑功能改变,需要在15 m高度处现浇1.8 m跨后锚固悬挑梁,且新增荷载引起其他水平构件承载力不足,且需要加固处理。介绍其设计方法和施工要点,重点强调粘钢与植筋技术共同应用的双保险设计模式。工程竣工验收表明,该双保险模式在后锚固大跨度悬挑梁的设计与施工中具有较好的应用前景。
