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2014年 第44卷 第12期
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2014, 44(12): 1-7.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412001
摘要:
分析有关钢板混凝土结构在核电工程中应用的相关问题,重点讨论如何将此项新型结构应用于核电厂这一类安全重要性极高的复杂工程中。利用钢板混凝土这一新型结构具有的优点,可以整体改进核电工程的安全性和可靠性,有利于促进未来核电厂设计和建造的标准化、模块化,有利于缩短建设周期,降低工程风险。同时也指出钢板混凝土结构在核电工程应用中需要关注和解决的问题,以及在设计、施工、检测以及质量控制和质量保证等方面需解决的一系列科学和技术上的问题。
分析有关钢板混凝土结构在核电工程中应用的相关问题,重点讨论如何将此项新型结构应用于核电厂这一类安全重要性极高的复杂工程中。利用钢板混凝土这一新型结构具有的优点,可以整体改进核电工程的安全性和可靠性,有利于促进未来核电厂设计和建造的标准化、模块化,有利于缩短建设周期,降低工程风险。同时也指出钢板混凝土结构在核电工程应用中需要关注和解决的问题,以及在设计、施工、检测以及质量控制和质量保证等方面需解决的一系列科学和技术上的问题。
2014, 44(12): 8-11.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412002
摘要:
日本“福岛核事故”后,国家核安全局发文要求在运、在建核电站必须开展抗震裕量评估工作。由于抗震裕量评估(SMA)在国内尚属首次,技术难度较大。针对CRP1000核岛厂房结构,采用美国电力研究协会(EPRI)的抗震裕量评估方法(SMA)开展结构抗震裕量评估,包括审查水平地震(RLE)的确定、现场踏勘、高置信度低失效概率(HCLPF)值计算。分析方法和结果可为在运、在建核电厂结构抗震裕量评估提供参考,同时针对分析方法以及可能存在的薄弱环节的处理提出了建议。
日本“福岛核事故”后,国家核安全局发文要求在运、在建核电站必须开展抗震裕量评估工作。由于抗震裕量评估(SMA)在国内尚属首次,技术难度较大。针对CRP1000核岛厂房结构,采用美国电力研究协会(EPRI)的抗震裕量评估方法(SMA)开展结构抗震裕量评估,包括审查水平地震(RLE)的确定、现场踏勘、高置信度低失效概率(HCLPF)值计算。分析方法和结果可为在运、在建核电厂结构抗震裕量评估提供参考,同时针对分析方法以及可能存在的薄弱环节的处理提出了建议。
2014, 44(12): 12-16.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412003
摘要:
通过两组钢板夹芯混凝土组合剪力墙的拟静力试验,对双向压弯荷载作用下钢板混凝土组合剪力墙的承载能力、变形能力和破坏模式进行研究,获得了试件的典型破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数以及耗能能力等,分析面外弯矩的变化对结构力学性能的影响。研究表明:在双向压弯作用下,试件的破坏形态主要是压弯破坏;试件滞回曲线不够饱满,耗能能力一般;面外弯矩越大,试件的抗侧承载力及耗能性能越差;试件进入塑性阶段后,面外位移显著增加,呈发散趋势;试件底部截面基本满足平截面假定。
通过两组钢板夹芯混凝土组合剪力墙的拟静力试验,对双向压弯荷载作用下钢板混凝土组合剪力墙的承载能力、变形能力和破坏模式进行研究,获得了试件的典型破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数以及耗能能力等,分析面外弯矩的变化对结构力学性能的影响。研究表明:在双向压弯作用下,试件的破坏形态主要是压弯破坏;试件滞回曲线不够饱满,耗能能力一般;面外弯矩越大,试件的抗侧承载力及耗能性能越差;试件进入塑性阶段后,面外位移显著增加,呈发散趋势;试件底部截面基本满足平截面假定。
2014, 44(12): 17-21.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412004
摘要:
对5片剪跨比范围在2~5、距厚比为100和150的钢板混凝土板进行简支单点加载的平面外抗剪性能试验。试验结果表明:钢板混凝土板的破坏形式与钢筋混凝土结构类似;栓钉的间距对钢板混凝土(简称“SC”)板的刚度有很大影响;随着剪跨比的增大,抗剪承载力下降,试件破坏呈现脆性破坏;当试件截面高度增加时,试件破坏形式为剪切破坏。同时采用ACI 349和JEAG 4618对试件弯曲承载力和抗剪承载力进行计算,计算值与试验值吻合较好。
对5片剪跨比范围在2~5、距厚比为100和150的钢板混凝土板进行简支单点加载的平面外抗剪性能试验。试验结果表明:钢板混凝土板的破坏形式与钢筋混凝土结构类似;栓钉的间距对钢板混凝土(简称“SC”)板的刚度有很大影响;随着剪跨比的增大,抗剪承载力下降,试件破坏呈现脆性破坏;当试件截面高度增加时,试件破坏形式为剪切破坏。同时采用ACI 349和JEAG 4618对试件弯曲承载力和抗剪承载力进行计算,计算值与试验值吻合较好。
2014, 44(12): 22-29.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412005
摘要:
对10个钢板夹芯混凝土剪力墙试件进行面外受力性能试验,研究其在单向压弯作用下的破坏特征、承载力、刚度、变形能力等结构性能。通过对各个试件的滞回曲线、骨架曲线、承载力、延性系数和耗能能力等抗震性能参数的计算和比较,分析剪跨比、含钢率以及墙体构造方式的变化对墙体面外受力性能的影响。研究表明:钢板混凝土墙试件的面外变形能力很强,墙体的剪跨比、含钢率变化对墙体的承载力和变形能力有影响。
对10个钢板夹芯混凝土剪力墙试件进行面外受力性能试验,研究其在单向压弯作用下的破坏特征、承载力、刚度、变形能力等结构性能。通过对各个试件的滞回曲线、骨架曲线、承载力、延性系数和耗能能力等抗震性能参数的计算和比较,分析剪跨比、含钢率以及墙体构造方式的变化对墙体面外受力性能的影响。研究表明:钢板混凝土墙试件的面外变形能力很强,墙体的剪跨比、含钢率变化对墙体的承载力和变形能力有影响。
2014, 44(12): 30-35.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412006
摘要:
对带洞口钢板混凝土剪力墙进行低周反复加载试验,在试验中考虑了孔洞、补强措施以及轴压荷载对钢板混凝土剪力墙抗震性能的影响。根据试验现象及数据得到钢板混凝土剪力墙的破坏模式和极限承载力,并通过非线性有限元对试验进行建模分析。
对带洞口钢板混凝土剪力墙进行低周反复加载试验,在试验中考虑了孔洞、补强措施以及轴压荷载对钢板混凝土剪力墙抗震性能的影响。根据试验现象及数据得到钢板混凝土剪力墙的破坏模式和极限承载力,并通过非线性有限元对试验进行建模分析。
2014, 44(12): 36-40.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412007
摘要:
基于某核电厂大跨单侧钢板混凝土(HSC)空心组合屋盖中的一榀模块的缩尺静载试验(1∶3)情况,通过ANSYS软件,建立组合板试件的非线性有限元分析模型。通过对比数值计算与实际试验的荷载-挠度曲线,验证模型的有效性。计算表明,加载过程中板侧腹板下部混凝土表面最先出现微小的裂缝,在适当的连接和锚固情况下,钢板和混凝土能够很好地协同工作,整个构件具有较高的承载力和刚度,同时表现出良好的延性。
基于某核电厂大跨单侧钢板混凝土(HSC)空心组合屋盖中的一榀模块的缩尺静载试验(1∶3)情况,通过ANSYS软件,建立组合板试件的非线性有限元分析模型。通过对比数值计算与实际试验的荷载-挠度曲线,验证模型的有效性。计算表明,加载过程中板侧腹板下部混凝土表面最先出现微小的裂缝,在适当的连接和锚固情况下,钢板和混凝土能够很好地协同工作,整个构件具有较高的承载力和刚度,同时表现出良好的延性。
2014, 44(12): 41-43.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412008
摘要:
为探讨隔震技术在核电工程的应用,对某核电站应急指挥中心进行隔震设计及相应分析:对隔震层的方案进行详细的阐述,包括隔震支座的选型及布置;建立应急指挥中心的有限元模型并进行非线性动力反应分析,探讨结构在地震作用下的动力特性、加速度反应和位移反应。分析表明:通过隔震层的变形吸收地震的能量,可以显著降低上部结构的地震反应,结构的减震效果达到70%左右,隔震效果明显,提高了应急指挥中心的抗震裕量,可以有效保护应急指挥中心的人员、设备和系统的安全,从而提升核电站震后应急能力。分析研究成果对隔震技术在核电领域的推广应用有一定的积极意义。
为探讨隔震技术在核电工程的应用,对某核电站应急指挥中心进行隔震设计及相应分析:对隔震层的方案进行详细的阐述,包括隔震支座的选型及布置;建立应急指挥中心的有限元模型并进行非线性动力反应分析,探讨结构在地震作用下的动力特性、加速度反应和位移反应。分析表明:通过隔震层的变形吸收地震的能量,可以显著降低上部结构的地震反应,结构的减震效果达到70%左右,隔震效果明显,提高了应急指挥中心的抗震裕量,可以有效保护应急指挥中心的人员、设备和系统的安全,从而提升核电站震后应急能力。分析研究成果对隔震技术在核电领域的推广应用有一定的积极意义。
2014, 44(12): 48-52.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412009
摘要:
以工业遗产保护与利用的先进理论和思想启发实践,通过对吉林四平市中东铁路遗产片区的铁路遗存条件和铁路历史文脉归纳剖析,在分析其城市社会经济文化发展条件、城市功能、空间格局的基础上,探讨铁路遗产片区的保护与利用模式与设计实践,形成有机再生。
以工业遗产保护与利用的先进理论和思想启发实践,通过对吉林四平市中东铁路遗产片区的铁路遗存条件和铁路历史文脉归纳剖析,在分析其城市社会经济文化发展条件、城市功能、空间格局的基础上,探讨铁路遗产片区的保护与利用模式与设计实践,形成有机再生。
2014, 44(12): 53-56.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412010
摘要:
在南通唐闸工业遗迹的复兴规划中,确定规划目标是将其打造为中国当代传统手工业创意产业区。一期开发中,将油脂厂和造纸厂作为先锋示范区,对此处工业遗迹进行全面整治,以带动后续建设。在对油脂厂、造纸厂现状调研和评价的基础上,提出保护开发的对策。首先,通过置入传统手工业创意产业项目,对工业遗迹进行职能转化;其次,在保护历史空间格局的前提下,对场地进行规划,整合空间结构以及景观设计和建筑的修缮与改造。
在南通唐闸工业遗迹的复兴规划中,确定规划目标是将其打造为中国当代传统手工业创意产业区。一期开发中,将油脂厂和造纸厂作为先锋示范区,对此处工业遗迹进行全面整治,以带动后续建设。在对油脂厂、造纸厂现状调研和评价的基础上,提出保护开发的对策。首先,通过置入传统手工业创意产业项目,对工业遗迹进行职能转化;其次,在保护历史空间格局的前提下,对场地进行规划,整合空间结构以及景观设计和建筑的修缮与改造。
2014, 44(12): 57-62.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412011
摘要:
通过对4片剪跨比为2.43的钢筋混凝土剪力墙试件进行低周反复加载试验,研究1 000 MPa级高强钢筋用于剪力墙边缘约束暗柱时的抗弯承载力、延性、耗能能力及破坏特征。结果表明:与普通钢筋混凝土剪力墙相比,边缘约束暗柱内配置高强钢筋的剪力墙抗弯承载力提高,屈服位移和极限位移也有较大提高。在试验基础上提出了考虑暗柱高强钢筋的混凝土剪力墙水平承载力计算式,计算值与试验值吻合较好。
通过对4片剪跨比为2.43的钢筋混凝土剪力墙试件进行低周反复加载试验,研究1 000 MPa级高强钢筋用于剪力墙边缘约束暗柱时的抗弯承载力、延性、耗能能力及破坏特征。结果表明:与普通钢筋混凝土剪力墙相比,边缘约束暗柱内配置高强钢筋的剪力墙抗弯承载力提高,屈服位移和极限位移也有较大提高。在试验基础上提出了考虑暗柱高强钢筋的混凝土剪力墙水平承载力计算式,计算值与试验值吻合较好。
2014, 44(12): 68-73.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412012
摘要:
砌体结构的有限元分析方法一直面临着复杂性与精确性两大对立矛盾问题。基于等效框架原理,为避免对砌体结构进行简化分析时造成的刚度差异变化,采用分别考虑墙片单一弯曲变形调整系数α和单一剪切变形调整系数β来对结构的刚度进行调整,并从理论推导与数值模拟两方面进行验证。结果表明:引入的调整系数能够更加准确合理地对砌体结构进行非线性数值分析,当墙片高宽比小于1时,采用剪切变形调整系数的精确性优于弯曲变形调整系数。
砌体结构的有限元分析方法一直面临着复杂性与精确性两大对立矛盾问题。基于等效框架原理,为避免对砌体结构进行简化分析时造成的刚度差异变化,采用分别考虑墙片单一弯曲变形调整系数α和单一剪切变形调整系数β来对结构的刚度进行调整,并从理论推导与数值模拟两方面进行验证。结果表明:引入的调整系数能够更加准确合理地对砌体结构进行非线性数值分析,当墙片高宽比小于1时,采用剪切变形调整系数的精确性优于弯曲变形调整系数。
2014, 44(12): 74-78.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412013
摘要:
用取代率为85%再生粗骨料制作3个再生骨料混凝土空心砌块墙体试件RACHBW,在不同竖向荷载作用下对RACHBW试件进行水平低周往复加载,通过试验研究分析RACHBW试件的承载能力、破坏过程及破坏特征,并从滞回特性、骨架曲线、延性、耗能能力等方面分析了其抗震性能。试验结果表明:RACHBW试件在水平低周反复荷载作用下的破坏过程与天然骨料混凝土空心砌块墙体(NCHBW)相似,RACHBW试件滞回曲线饱满,延性较好,具有良好的抗震性能,可望在实际工程应用中大力推广。
用取代率为85%再生粗骨料制作3个再生骨料混凝土空心砌块墙体试件RACHBW,在不同竖向荷载作用下对RACHBW试件进行水平低周往复加载,通过试验研究分析RACHBW试件的承载能力、破坏过程及破坏特征,并从滞回特性、骨架曲线、延性、耗能能力等方面分析了其抗震性能。试验结果表明:RACHBW试件在水平低周反复荷载作用下的破坏过程与天然骨料混凝土空心砌块墙体(NCHBW)相似,RACHBW试件滞回曲线饱满,延性较好,具有良好的抗震性能,可望在实际工程应用中大力推广。
2014, 44(12): 79-82.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412014
摘要:
求解弹性力学问题的应力时,如果采用常规的位移有限元法,需要先求得单元的结点位移,再经过求导运算来得到。为了解决这种求解方式引起的应力精度下降的问题,提出弹性力学问题的一阶多变量形式,使得应力与位移精度同阶,并推导弱形式。采用有限元方法,对弹性力学问题给出一阶解法的数值算例,并且将一阶解法的结果与常规位移有限元法的解进行比较。数值计算的结果表明:一阶解法有效地提高了应力的计算精度,并且应力的误差与结点位移的误差具有相同的收敛阶,从而验证所提方法的有效性,为提高有限元法的应力精度提供了新的思路。
求解弹性力学问题的应力时,如果采用常规的位移有限元法,需要先求得单元的结点位移,再经过求导运算来得到。为了解决这种求解方式引起的应力精度下降的问题,提出弹性力学问题的一阶多变量形式,使得应力与位移精度同阶,并推导弱形式。采用有限元方法,对弹性力学问题给出一阶解法的数值算例,并且将一阶解法的结果与常规位移有限元法的解进行比较。数值计算的结果表明:一阶解法有效地提高了应力的计算精度,并且应力的误差与结点位移的误差具有相同的收敛阶,从而验证所提方法的有效性,为提高有限元法的应力精度提供了新的思路。
2014, 44(12): 88-94.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412015
摘要:
对于高速铁路路堤下上覆松散厚砂层、下卧厚淤泥层的地基,采用何种地基处理方法控制工后沉降更为经济高效尚不清楚。本研究基于某铁路路基的原位测试数据及数值模拟方法对旋喷桩仅加固下卧淤泥层(简称“旋喷桩地基”)和预应力管桩加固上覆砂层及下卧淤泥层(简称“管桩地基”)两种地基处理方式的效果进行对比。结果表明:由于上覆砂层的压密沉降在路堤填筑施工期间即可完成,仅加固下卧淤泥层的地基处理方法技术、经济效果更佳。“旋喷桩地基”与“管桩地基”相比,虽然总沉降大很多,但工后沉降几乎相同;“旋喷桩地基”充分利用路堤荷载的预压作用使上覆砂层形成密实的稳定土层,而“管桩地基”的上覆砂层仍为松散状态。因此在列车运行往复荷载作用下“旋喷桩地基”具有更高的长期可靠性;“旋喷桩地基”上覆砂层经路堤荷载预压形成密实的“垫层”,使其下地基土与旋喷桩分担上覆荷载;与“管桩地基”相比,不仅桩长减短,而且桩身应力降低。
对于高速铁路路堤下上覆松散厚砂层、下卧厚淤泥层的地基,采用何种地基处理方法控制工后沉降更为经济高效尚不清楚。本研究基于某铁路路基的原位测试数据及数值模拟方法对旋喷桩仅加固下卧淤泥层(简称“旋喷桩地基”)和预应力管桩加固上覆砂层及下卧淤泥层(简称“管桩地基”)两种地基处理方式的效果进行对比。结果表明:由于上覆砂层的压密沉降在路堤填筑施工期间即可完成,仅加固下卧淤泥层的地基处理方法技术、经济效果更佳。“旋喷桩地基”与“管桩地基”相比,虽然总沉降大很多,但工后沉降几乎相同;“旋喷桩地基”充分利用路堤荷载的预压作用使上覆砂层形成密实的稳定土层,而“管桩地基”的上覆砂层仍为松散状态。因此在列车运行往复荷载作用下“旋喷桩地基”具有更高的长期可靠性;“旋喷桩地基”上覆砂层经路堤荷载预压形成密实的“垫层”,使其下地基土与旋喷桩分担上覆荷载;与“管桩地基”相比,不仅桩长减短,而且桩身应力降低。
2014, 44(12): 102-108.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412016
摘要:
为了配制出高性能页岩陶粒混凝土,以强度和导热系数为设计目标,通过正交试验,得到了强度等级不低于LC40的页岩陶粒混凝土最佳配合比,并分别研究了河砂、不同纤维对陶粒混凝土性能的影响。结果表明,河砂对混凝土强度影响不大,而钢纤维掺量为2%时,其抗压、抗折、劈拉强度均有明显提高,并优于其他纤维品种;陶粒混凝土的轴心与立方体抗压强度接近,且弹性模量较低,峰值应变与总应变较大。最后,对假定的几种结构混凝土和围护结构的保温措施,采用热工模拟计算,得到了节能率不低于65%的一体化建筑保温系统。
为了配制出高性能页岩陶粒混凝土,以强度和导热系数为设计目标,通过正交试验,得到了强度等级不低于LC40的页岩陶粒混凝土最佳配合比,并分别研究了河砂、不同纤维对陶粒混凝土性能的影响。结果表明,河砂对混凝土强度影响不大,而钢纤维掺量为2%时,其抗压、抗折、劈拉强度均有明显提高,并优于其他纤维品种;陶粒混凝土的轴心与立方体抗压强度接近,且弹性模量较低,峰值应变与总应变较大。最后,对假定的几种结构混凝土和围护结构的保温措施,采用热工模拟计算,得到了节能率不低于65%的一体化建筑保温系统。
2014, 44(12): 109-112.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412017
摘要:
针对某钢箱梁采用自密实混凝土工程的设计和施工特点,通过优化配合比设计,掺加聚羧酸高效减水剂、粉煤灰和矿粉获得高流态拌合物,引入内部复合膨胀源以补偿混凝土的自收缩和干燥收缩,制备出各项技术指标均达到工程设计要求的C40无收缩自密实混凝土。研究表明:复合膨胀剂掺量为12%的自密实混凝土其坍落扩展度可达715 mm,离析率仅为3.5%,密封条件下养护24 h以后仍有部分残余膨胀。通过采取合理的浇筑方法和控温措施,保证了工程的施工质量。
针对某钢箱梁采用自密实混凝土工程的设计和施工特点,通过优化配合比设计,掺加聚羧酸高效减水剂、粉煤灰和矿粉获得高流态拌合物,引入内部复合膨胀源以补偿混凝土的自收缩和干燥收缩,制备出各项技术指标均达到工程设计要求的C40无收缩自密实混凝土。研究表明:复合膨胀剂掺量为12%的自密实混凝土其坍落扩展度可达715 mm,离析率仅为3.5%,密封条件下养护24 h以后仍有部分残余膨胀。通过采取合理的浇筑方法和控温措施,保证了工程的施工质量。
2014, 44(12): 113-117.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412018
摘要:
自燃煤矸石集料的多孔性能决定了其吸水特性,其附加水及预湿时间对混凝土性能影响较大。通过对自燃煤矸砂+天然碎石、天然河砂+自燃煤矸石两种组合集料配制的混凝土进行试验研究,揭示附加水及预湿时间的变化对混凝土拌合物工作性及硬化强度的影响。结果表明:自燃煤矸砂按饱和吸水率的60%、自燃煤矸石按吸水率的80%加入附加水,拌合物可获得预拌混凝土大流动性的配制要求。自燃煤矸砂、煤矸石随着附加水的递增,混凝土7,28 d抗压和劈拉强度皆呈下降的趋势,抗压强度下降幅度较大;自燃煤矸石粗集料预湿时间越长其强度增长越好,但当预湿时间大于1 h,变化幅度很小。而自燃煤矸砂随预湿时间的递增,强度呈递减趋势。
自燃煤矸石集料的多孔性能决定了其吸水特性,其附加水及预湿时间对混凝土性能影响较大。通过对自燃煤矸砂+天然碎石、天然河砂+自燃煤矸石两种组合集料配制的混凝土进行试验研究,揭示附加水及预湿时间的变化对混凝土拌合物工作性及硬化强度的影响。结果表明:自燃煤矸砂按饱和吸水率的60%、自燃煤矸石按吸水率的80%加入附加水,拌合物可获得预拌混凝土大流动性的配制要求。自燃煤矸砂、煤矸石随着附加水的递增,混凝土7,28 d抗压和劈拉强度皆呈下降的趋势,抗压强度下降幅度较大;自燃煤矸石粗集料预湿时间越长其强度增长越好,但当预湿时间大于1 h,变化幅度很小。而自燃煤矸砂随预湿时间的递增,强度呈递减趋势。
2014, 44(12): 118-122.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412019
摘要:
中国博览会会展中心C1区段钢结构屋盖,具有建筑面积大、总高及层高高等特点,属于超大型建筑物。为减少高空作业和保证安装定位准确,工程钢结构屋面主桁架采用地面预拼、搭设临时钢支承、分段吊装等施工技术,同时使用了行走式塔吊在楼面上吊装,履带吊在两侧地面配合的安装方法,确保了该大型钢结构屋面主桁架安装的可靠性。通过全过程的施工仿真分析,预测了构件中产生的应力和位移,使结构的受力及变形始终处于安全状态,为合理施工提供有力的技术支持。
中国博览会会展中心C1区段钢结构屋盖,具有建筑面积大、总高及层高高等特点,属于超大型建筑物。为减少高空作业和保证安装定位准确,工程钢结构屋面主桁架采用地面预拼、搭设临时钢支承、分段吊装等施工技术,同时使用了行走式塔吊在楼面上吊装,履带吊在两侧地面配合的安装方法,确保了该大型钢结构屋面主桁架安装的可靠性。通过全过程的施工仿真分析,预测了构件中产生的应力和位移,使结构的受力及变形始终处于安全状态,为合理施工提供有力的技术支持。
2014, 44(12): 123-127.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412020
摘要:
加劲钢板剪力墙结构是一种适合工业化生产的新型抗侧力构件。为考察水平加劲钢板剪力墙的受力性能,分别对两榀1/3水平加劲模型试件进行推覆和低周反复荷载试验,研究水平加劲钢板剪力墙的变形性能,分析结构滞回性能、刚度退化、延性和耗能能力等。研究结果表明:水平加劲钢板剪力墙的抗侧刚度较高、耗能能力好、延性系数大于3、承载力退化缓慢。钢板剪力墙水平加劲肋门槛刚度的确定应基于钢板剪力墙弹塑性分析。
加劲钢板剪力墙结构是一种适合工业化生产的新型抗侧力构件。为考察水平加劲钢板剪力墙的受力性能,分别对两榀1/3水平加劲模型试件进行推覆和低周反复荷载试验,研究水平加劲钢板剪力墙的变形性能,分析结构滞回性能、刚度退化、延性和耗能能力等。研究结果表明:水平加劲钢板剪力墙的抗侧刚度较高、耗能能力好、延性系数大于3、承载力退化缓慢。钢板剪力墙水平加劲肋门槛刚度的确定应基于钢板剪力墙弹塑性分析。
2014, 44(12): 128-131.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412021
摘要:
新型工业化装配式高层钢结构桁架梁不同于传统形式的桁架梁,需将其简化成单根腹杆和弦杆进行稳定验算,并用计算长度来体现结构其他部分的约束作用,但GB 50017—2003《钢结构设计规范》对桁架梁腹杆计算长度的规定比较保守。基于刚架弹性稳定理论以及相关研究成果建立的四弯矩方程,综合考虑桁架梁的上、下弦杆刚度和节点刚度对腹杆计算长度的影响,推导出杆件群的稳定方程以及腹杆计算长度系数的计算方程。通过MATLAB编程解超越方程,列出了可供工程设计使用的桁架梁腹杆计算长度系数用表。针对节点实际刚度与计算刚度不一致的现象,推导了腹杆-弦杆半刚性节点刚度与节点弯矩关系的解析公式,求出节点刚度,便于设计人员查表得到相应计算长度系数。
新型工业化装配式高层钢结构桁架梁不同于传统形式的桁架梁,需将其简化成单根腹杆和弦杆进行稳定验算,并用计算长度来体现结构其他部分的约束作用,但GB 50017—2003《钢结构设计规范》对桁架梁腹杆计算长度的规定比较保守。基于刚架弹性稳定理论以及相关研究成果建立的四弯矩方程,综合考虑桁架梁的上、下弦杆刚度和节点刚度对腹杆计算长度的影响,推导出杆件群的稳定方程以及腹杆计算长度系数的计算方程。通过MATLAB编程解超越方程,列出了可供工程设计使用的桁架梁腹杆计算长度系数用表。针对节点实际刚度与计算刚度不一致的现象,推导了腹杆-弦杆半刚性节点刚度与节点弯矩关系的解析公式,求出节点刚度,便于设计人员查表得到相应计算长度系数。
2014, 44(12): 132-136.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412022
摘要:
为研究巨型钢框架-拉索支撑结构体系中拉索预拉力和直径这两个参数对结构体系抗震性能的影响,获得拉索参数设计方法,对具有不同拉索参数的典型巨型钢框架-拉索支撑结构进行Pushover分析,考察不同拉索预拉力和直径对结构破坏模式、极限荷载、顶点位移、初始抗侧刚度、性能点处的基底剪力、相应顶点位移及最大层间位移角的影响。结果表明:拉索预应力对最大层间位移角有一定影响,对结构其他综合性能的影响可忽略;拉索直径增量不超过100%时,对结构的破坏模式影响较小,但拉索直径变化对结构的其他综合性能影响显著。
为研究巨型钢框架-拉索支撑结构体系中拉索预拉力和直径这两个参数对结构体系抗震性能的影响,获得拉索参数设计方法,对具有不同拉索参数的典型巨型钢框架-拉索支撑结构进行Pushover分析,考察不同拉索预拉力和直径对结构破坏模式、极限荷载、顶点位移、初始抗侧刚度、性能点处的基底剪力、相应顶点位移及最大层间位移角的影响。结果表明:拉索预应力对最大层间位移角有一定影响,对结构其他综合性能的影响可忽略;拉索直径增量不超过100%时,对结构的破坏模式影响较小,但拉索直径变化对结构的其他综合性能影响显著。
2014, 44(12): 137-141.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412023
摘要:
基于80根混凝土设计强度等级为C60—C80的型钢高强混凝土(SRHSC)框架柱的低周反复加载试验结果,对其位移延性系数进行研究。基于MATLAB利用人工神经网络原理建立4-6-1型BP神经网络模型,分析了混凝土强度、轴压比、体积配箍率和剪跨比等试验设计参数对SRHSC框架柱位移延性的影响规律和机理。结合各因素对SRHSC框架柱位移延性的影响规律,建立位移延性系数计算模型。通过对试验数据和网络预测数据进行多元非线性回归分析,得到考虑多影响因素的SRHSC框架柱位移延性系数经验公式。研究成果可为SRHSC框架柱的抗震与优化设计提供参考。
基于80根混凝土设计强度等级为C60—C80的型钢高强混凝土(SRHSC)框架柱的低周反复加载试验结果,对其位移延性系数进行研究。基于MATLAB利用人工神经网络原理建立4-6-1型BP神经网络模型,分析了混凝土强度、轴压比、体积配箍率和剪跨比等试验设计参数对SRHSC框架柱位移延性的影响规律和机理。结合各因素对SRHSC框架柱位移延性的影响规律,建立位移延性系数计算模型。通过对试验数据和网络预测数据进行多元非线性回归分析,得到考虑多影响因素的SRHSC框架柱位移延性系数经验公式。研究成果可为SRHSC框架柱的抗震与优化设计提供参考。
2014, 44(12): 142-145.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412024
摘要:
为了研究大庆西站跨层重载平面桁架对几何缺陷的敏感性,采用大位移控制法(LDC),提出确定跨层桁架初始几何缺陷的静力变形模态法。分析6种不同幅值初始缺陷条件下跨层桁架结构的非线性稳定承载力,并与一致缺陷模态法计算结果对比,对该平面桁架结构几何缺陷敏感性进行研究。部分结果与相关缩尺模型试验进行比对。研究表明:几何缺陷对结构的承载力影响较小,对结构变形失稳影响较大。经对比分析,静力变形模态法可以作为计算结构稳定承载力的有效方法之一。
为了研究大庆西站跨层重载平面桁架对几何缺陷的敏感性,采用大位移控制法(LDC),提出确定跨层桁架初始几何缺陷的静力变形模态法。分析6种不同幅值初始缺陷条件下跨层桁架结构的非线性稳定承载力,并与一致缺陷模态法计算结果对比,对该平面桁架结构几何缺陷敏感性进行研究。部分结果与相关缩尺模型试验进行比对。研究表明:几何缺陷对结构的承载力影响较小,对结构变形失稳影响较大。经对比分析,静力变形模态法可以作为计算结构稳定承载力的有效方法之一。
2014, 44(12): 146-153.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412025
摘要:
介绍了我国现行结构设计标准中采用的设计方法存在的不足和国际标准中提出的工程结构可靠度“设计值法”的基本思想。根据我国荷载、抗力的统计结果及设计值法的荷载、抗力设计值的取值原则,考虑活荷载与恒荷载的比值对结构可靠度的影响,对不同类型构件在轴心受压条件下的可靠度进行系统的分析。分析表明:“设计值法”隐含的可靠度水平较我国的设计方法明显偏低,无法直接用于我国结构设计。依据我国结构设计的目标可靠指标对其进行修正,初步建立适用于我国结构设计的荷载、抗力设计值法取值参数。
介绍了我国现行结构设计标准中采用的设计方法存在的不足和国际标准中提出的工程结构可靠度“设计值法”的基本思想。根据我国荷载、抗力的统计结果及设计值法的荷载、抗力设计值的取值原则,考虑活荷载与恒荷载的比值对结构可靠度的影响,对不同类型构件在轴心受压条件下的可靠度进行系统的分析。分析表明:“设计值法”隐含的可靠度水平较我国的设计方法明显偏低,无法直接用于我国结构设计。依据我国结构设计的目标可靠指标对其进行修正,初步建立适用于我国结构设计的荷载、抗力设计值法取值参数。
2014, 44(12): 154-156.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412026
摘要:
某均热炉厂房结构在工作中出现明显振动,对其开展结构实际振动测试和现场检查,发现吊车梁上翼缘与柱和制动结构的连接螺栓大部分松动、脱落,导致天车水平荷载无法有效传递。经对吊车梁承载力验算表明,吊车梁与制动结构的连接松动后,吊车梁承载能力不满足要求,存在安全隐患。
某均热炉厂房结构在工作中出现明显振动,对其开展结构实际振动测试和现场检查,发现吊车梁上翼缘与柱和制动结构的连接螺栓大部分松动、脱落,导致天车水平荷载无法有效传递。经对吊车梁承载力验算表明,吊车梁与制动结构的连接松动后,吊车梁承载能力不满足要求,存在安全隐患。
2014, 44(12): 157-162.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412027
摘要:
某超限高层办公楼地下3层,地上57层,结构主屋面高度为296 m,采用带加强层的钢-混凝土混合框架-核心筒结构体系。采用ETABS和PMSAP等软件进行多遇地震弹性分析和楼盖舒适度验算。结果表明,结构的周期比、层间位移角、楼板舒适度均满足要求。伸臂桁架典型节点有限元分析结果表明,节点区应力低于钢材设计强度,没有出现应力集中现象。为保证结构“大震不倒”的目标,采用Perform 3D软件分析结构在罕遇地震下的反应,结果表明,核心筒、框架柱和伸臂桁架均未屈服,少量框架梁和连梁屈服,结构整体性能、构件变形和耗能指标均符合要求。
某超限高层办公楼地下3层,地上57层,结构主屋面高度为296 m,采用带加强层的钢-混凝土混合框架-核心筒结构体系。采用ETABS和PMSAP等软件进行多遇地震弹性分析和楼盖舒适度验算。结果表明,结构的周期比、层间位移角、楼板舒适度均满足要求。伸臂桁架典型节点有限元分析结果表明,节点区应力低于钢材设计强度,没有出现应力集中现象。为保证结构“大震不倒”的目标,采用Perform 3D软件分析结构在罕遇地震下的反应,结果表明,核心筒、框架柱和伸臂桁架均未屈服,少量框架梁和连梁屈服,结构整体性能、构件变形和耗能指标均符合要求。
2014, 44(12): 163-167.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412028
摘要:
以安徽饭店高层框架核心筒结构为研究对象,采用结构设计软件SATWE进行建模和分析,用大型有限元软件ETABS进行校核,考查结构的动力特性、变形情况、整体构件布置,对结构进行优化,并对比优化前后的结构性能,考查框架核心筒结构的外框架柱形式对项目的进度、经济指标的影响,为项目投资决策提供参考。
以安徽饭店高层框架核心筒结构为研究对象,采用结构设计软件SATWE进行建模和分析,用大型有限元软件ETABS进行校核,考查结构的动力特性、变形情况、整体构件布置,对结构进行优化,并对比优化前后的结构性能,考查框架核心筒结构的外框架柱形式对项目的进度、经济指标的影响,为项目投资决策提供参考。
2014, 44(12): 168-170.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412029
摘要:
把工业建筑的外部空间与建筑环境一并考虑,就会带来一种单体厂房所不能体察到的视觉效果。外部空间就是把厂前区环境、绿化环境、园艺、雕塑、道路、围墙、水景等内容融为一体,运用这些元素创造一个完备的厂区外部空间环境。
把工业建筑的外部空间与建筑环境一并考虑,就会带来一种单体厂房所不能体察到的视觉效果。外部空间就是把厂前区环境、绿化环境、园艺、雕塑、道路、围墙、水景等内容融为一体,运用这些元素创造一个完备的厂区外部空间环境。
2014, 44(12): 171-174.
doi: 10.13204/j.gyjz2001412030
摘要:
在我国城乡建设取得了巨大成就的同时,也面临资源消耗过快,环境质量迅速下降的挑战。最近几年全国环境问题日益突出,空气污染不断加剧,国家虽然在节能减排、治理环境方面付出巨大的努力,但环境状况不断下降的局面还没有得到有效遏制。在关注工业污染和交通污染的同时,还应注意城市规划和建设质量的问题,通过加强对大型公共建筑、既有建筑和农村建筑的节能管理,实现建筑节能的全覆盖,减少和降低城乡建筑对能源的消耗,实施国家绿色生态战略,在实现经济发展的同时,使城乡环境得到明显的改善。
在我国城乡建设取得了巨大成就的同时,也面临资源消耗过快,环境质量迅速下降的挑战。最近几年全国环境问题日益突出,空气污染不断加剧,国家虽然在节能减排、治理环境方面付出巨大的努力,但环境状况不断下降的局面还没有得到有效遏制。在关注工业污染和交通污染的同时,还应注意城市规划和建设质量的问题,通过加强对大型公共建筑、既有建筑和农村建筑的节能管理,实现建筑节能的全覆盖,减少和降低城乡建筑对能源的消耗,实施国家绿色生态战略,在实现经济发展的同时,使城乡环境得到明显的改善。
