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2015年  第45卷  第11期

建筑隔震技术的研究和开发应用
建筑结构层间隔震技术的现状及发展展望
李爱群, 轩鹏, 徐义明, 徐艳红
2015, 45(11): 1-8. doi: 10.13204/j.gyjz201510001
摘要:
层间隔震结构是将隔震装置设置在建筑物上、下楼层间或上部结构的子结构与主结构间控制结构地震反应的新技术。在回顾近二十年来国内外建筑结构层间隔震技术的研究及应用情况的基础上,总结层间隔震结构在减震工作机理、计算分析、设计方法及试验研究等方面的成果;并进一步探讨层间隔震有待深化研究的问题,包括竖向地震作用、结构抗倾覆性能、抗震性能评估、混合控制及层间隔震新体系等。
土与结构相互作用对层间隔震结构影响的参数分析
苏毅, 李静珠, 何强, 包霞, 李爱群
2015, 45(11): 9-13. doi: 10.13204/j.gyjz201510002
摘要:
层间隔震结构是在基础隔震结构的基础上发展起来的一种新型隔震结构体系。实际工程中,因受到地形条件和建筑功能使用需求的限制,仅能在中间某层设置隔震装置,从而形成层间隔震体系。层间隔震体系在减震机理、振动特性及设计方法等方面均有别于基础隔震结构。通过有限元分析,研究了土-结构相互作用(SSI)对层间隔震结构地震响应的影响,探讨场地土弹簧刚度,隔震层水平刚度等参数变化时,考虑SSI作用下层间隔震结构地震响应的变化规律。研究表明:SSI效应使得层间隔震结构刚度弱化,引起其周期延长,土越软地震效应越大;SSI效应对层间隔震结构的地震响应,如体系的基底剪力、顶层位移、层间位移、层间剪力等,均造成不同程度的影响,土越软效果越明显;隔震层水平刚度对体系地震响应也存在一定影响。
基于两质点模型的层间隔震体系参数分析
轩鹏, 李爱群, 包霞, 何强
2015, 45(11): 14-18. doi: 10.13204/j.gyjz201510003
摘要:
通过建立层间隔震结构的两质点分析模型,考察了上、下部结构的质量比、频率比等参数对体系动力特性及地震反应的影响,探讨参数变化对隔震系统减震效果的影响规律。研究分析表明:随着隔震层位置的下移,结构一阶模态质量参与系数逐渐变大,体系减震机理由调谐质量阻尼器逐渐过渡为基础隔震;对上、下部结构响应的控制,存在最优频率比。最后通过对一个两质点结构的时程分析,验证了上述理论分析的正确性。
地震动对隔震结构减震系数的影响研究
王德才, 徐勤, 叶献国, 卢炳斗
2015, 45(11): 19-23. doi: 10.13204/j.gyjz201510004
摘要:
以某体育馆隔震建筑作为分析对象,选择三组共75条天然地震动记录和一组共25条人工模拟记录,分析采用时程分析方法计算隔震结构水平向减震系数过程中不同地震动记录对减震系数的影响。结果表明:通过控制设计谱与记录反应谱之间的匹配精度,并不能明显减小水平向减震系数的离散性;样本容量为3条时水平向减震系数的计算结果具有较大的不确定性,建议样本容量至少为7条,并以平均值作为水平向减震系数的评价结果。
村镇建筑简易滑移隔震技术抗震设防目标及技术措施
李英民, 刘流
2015, 45(11): 24-29. doi: 10.13204/j.gyjz201510005
摘要:
从村镇建筑特点出发,通过对震害和隔震原理的分析,阐述村镇建筑中采用滑移隔震技术的有效性和可行性。基于滑移隔震技术的工作原理,分别从滑移隔震材料和限位方面介绍和总结了研究现状和成果;阐述了采用滑移隔震技术的村镇建筑设防目标的重要性和必要性,并结合研究现状给出了"小震不滑,中震启滑,大震限位"的具体设防目标,讨论了实现各设防目标的主要技术措施,并对后续的研究和推广进行展望。
村镇建筑新型简易滑移隔震体系拟静力试验研究
袁康, 郭军林, 李英民
2015, 45(11): 30-34. doi: 10.13204/j.gyjz201510006
摘要:
提出一种适于村镇低层砌体建筑的新型简易滑移隔震体系,其技术方案为:基础圈梁由上、下两层以低强度等级改性砂浆黏结而成,圈梁内每隔一定距离布置橡胶束。在中、大震作用下,低强度等级砂浆开裂,上部结构和上层圈梁滑动减震,橡胶束作为限位部件控制过大滑移量出现。通过对1片普通砌体墙片与1片设有滑移隔震体系的隔震砌体墙片的拟静力试验,对比了破坏形态、滞回曲线和骨架曲线等抗震性能。试验结果表明:普通墙片为典型的"X"形交叉斜裂缝破坏,隔震墙片整个试验过程始终处于弹性状态;隔震墙片的滞回曲线较为饱满,形状由"梭形"逐渐转变为"Z形",骨架曲线由明显的弹性增长段和滑移平台段构成,滞回曲线和骨架曲线的特征体现了隔震体系的消能减震及限位复位工作机理。
高烈度寒冷地区复合隔震村镇建筑地震反应特征分析
姬淑艳, 王文东, 田弯, 李英民, 袁康
2015, 45(11): 35-39. doi: 10.13204/j.gyjz201510007
摘要:
为了解一种适用于高烈度寒冷地区村镇建筑的砂垫层-滑移隔震复合体系的地震反应特征,采用ABAQUS有限元数值模拟分析方法,对设防烈度为7度和8度、设计基本加速度分别为0.15g、0.20g和0.30g三种情况的算例模型进行弹塑性动力时程分析。分析结果表明:复合隔震体系综合了砂垫层和普通摩擦滑移结构的特点,具有明显的减震作用,且减震率随地震动强度的增加而增大。
抗拔摩擦摆支座竖向刚度的确定及其在网壳中的隔震分析
曾亚, 薛素铎, 李雄彦
2015, 45(11): 40-44. doi: 10.13204/j.gyjz201510008
摘要:
传统的摩擦摆支座不能抵抗竖向拉力,成为其在空间结构工程中应用的瓶颈。基于一种新型竖向抗拔摩擦摆支座,针对在实际应用中会产生的问题进行构造上的改进和完善,使其具有良好的抗拔能力。鉴于目前还没有具体方法考虑该支座抗拔刚度对结构的贡献,为此,建立支座受力简化模型,依据结构力学原理提出竖向抗拔刚度计算式以确定其抗拔刚度值。为研究该支座在网壳结构中的隔震性能,将其应用于单层网壳中进行考虑竖向抗拔刚度的地震波时程分析,并与未加隔震支座的网壳结构分析结果对比。算例分析表明:该类型抗拔摩擦摆支座在罕遇地震作用下具有良好的三维隔震能力。
中国传统书院的当代重构及其对校园建筑发展的意义
雷沐羲, 汤迪莎, 许建和, 魏春雨
2015, 45(11): 45-48. doi: 10.13204/j.gyjz201510009
摘要:
探索新时代背景下如何解决校园建筑设计普遍缺乏人文内涵这一问题,如何处理好物质需求与精神满足之间的矛盾以及如何改善学校与城市的关系,协调城市发展与自然教育资源之间的矛盾,是当代校园建筑亟待解决的课题。通过对当代中国的建筑现象入手,分析书院特性在当代校园中的体现,研究传统书院的空间特点和组织方式,探讨"书院式空间"背后的生成逻辑及其对当代校园建筑设计的启示,并以南塘中学为例,探讨如何将书院理念引入现代校园,使校园建筑与城市、社区、环境、师生建立和谐有机的联系,最终得到上述两个矛盾的解决方法及其成效。
成都近现代工业建筑遗产的研究
李沄璋, 卢丽洋
2015, 45(11): 49-52. doi: 10.13204/j.gyjz201510010
摘要:
工业遗产是工业文化的重要载体,保存利用好工业建筑遗产对推动地区经济文化发展有重要作用。通过系统地梳理成都近现代工业发展史,对成都现存的工业建筑遗产类型给予总结,并对成都工业建筑遗产的布局、空间形态和风格特征进行分析。最后,阐述了成都工业遗产的现状及保护措施,对成都工业建筑遗产研究的核心问题进行思考,并对改进工业遗产的保护提出了建议。
郑州二砂工业遗产地更新设计研究
闫芳, 董建峰, 贺鹏飞
2015, 45(11): 53-57. doi: 10.13204/j.gyjz201510011
摘要:
在城市产业更新的背景下,曾经辉煌的城市工业区需要转型,保护其历史文化价值及可持续发展是面临的主要问题。以郑州市规划搬迁的郑州市第二砂轮厂为例,从历史背景、总体规划、遗产保护、功能置换、文脉重塑、生态构建等方面,对其进行更新设计研究。
长春电影制片厂早期建筑的保护和再利用
徐桐, 刘光泽
2015, 45(11): 58-61. doi: 10.13204/j.gyjz201510012
摘要:
"长春电影制片厂早期建筑"作为第七批全国重点文物保护单位,不仅仅是"新中国电影的摇篮",同时也是日本军国主义对中国"文化侵略"的历史见证;由于工业遗产通常体量较大,在保护长春电影制片厂早期建筑文物价值的同时,其空间的再利用也是亟待解决的现实课题。长春电影制片厂早期建筑经过3年的利用改造,于2014年分别开放了"长影旧址博物馆"和"长影电影院",通过从文物保护及价值展示的角度,回溯其发展历程和综合价值评价,对以"长影"为代表的工业遗产面临的展示利用进行有针对性的策略评析和建议。
悬吊结构减震性能的振动台试验研究
于建军, 白国良, 杨帆, 李春柳, 马继明
2015, 45(11): 62-69. doi: 10.13204/j.gyjz201510013
摘要:
对悬吊结构博物馆文物陈列系统进行了振动台试验,研究在El Centro波、Taft波和兰州波作用下,结构自振频率、文物陈列系统重心变化、加速度响应、动力放大系数等对悬吊结构体系地震响应的影响。试验结果表明:文物陈列系统的地震响应不仅取决于输入烈度的大小,还与地震波的频谱特性及结构的自振特性等有关。当地震波强度较小(峰值加速度不大于0.20 g)时,悬吊结构体系减震效果不明显,且有地震响应增大的趋势;模型结构重心下降可以有效地降低文物的地震响应。当地震波强度较大时(峰值加速度不小于0.40 g),文物地震作用响应相应增大,晃动加剧,并出现移位、倾斜、旋转和倾倒等现象;与非减震结构相比,悬吊结构呈现出良好的减震性能;模型结构重心的降低有助于降低结构的地震响应。
基于耐候性试验的外墙外保温体系性能研究
王家赫, 张君, 黄振利, 王川
2015, 45(11): 70-77. doi: 10.13204/j.gyjz201510014
摘要:
基于大尺寸耐候性试验,结合数值模拟,研究两种典型外墙外保温体系耐候性试验结果与数值模拟计算结果的相关性。结果表明:耐候性试验中测得的温度场与数值模拟计算得到的温度场吻合良好,数值模拟得到的抗裂砂浆层温度应力与试验中的开裂现象具有一定的相关性。对于聚氨酯保温体系,数值模拟中抗裂砂浆层温度应力越大,耐候性试验中墙体表面裂缝条数越多;温度应力越小,裂缝条数越少。合理地使用胶粉聚苯颗粒保温浆料,可以减少保温墙体防护层裂缝数量,从而提高外保温墙体的耐候性。当参考温度取为15℃时,热-冷循环中,墙体表面承受拉压循环,热-雨循环中,墙体表面主要承受压力。
硝酸溶液腐蚀条件下T型混凝土梁受弯性能研究
张延年, 刘金升, 李朝阳, 付丽, 郑怡, 高辉
2015, 45(11): 78-81. doi: 10.13204/j.gyjz201510015
摘要:
为了研究硝酸腐蚀条件下T型混凝土梁抗弯性能的变化规律,采用p H值为4.5的硝酸溶液对4根相同的T型混凝土梁分别浸泡20,40,60,80 d,然后对标准试验梁和腐蚀试验梁进行受弯试验。研究在不同硝酸腐蚀时间下的试验现象、开裂荷载和极限荷载、抗弯刚度和钢筋应变。结果表明:经过不同时间硝酸溶液腐蚀后的T型混凝土梁的受弯破坏仍为适筋梁弯曲破坏;随着硝酸腐蚀时间的增长,T型混凝土梁的开裂荷载减小,极限荷载明显下降,但达到一定程度后不再出现大变化;在弹性阶段,跨中位移增长缓慢且曲线大致呈线性关系,在屈服阶段,腐蚀时间越长,试验梁的位移突变的荷载越小,试验梁破坏时的最大挠度越大,即抗弯刚度越小。采用最小二乘法拟合出硝酸腐蚀下T型混凝土梁承载力衰减模型,其衰减函数大致符合指数函数的变化规律。
泡桐木芯材夹层板螺栓连接节点轴心抗拉试验研究
董星亮, 韩丽婷, 刘伟庆, 童刚
2015, 45(11): 82-86. doi: 10.13204/j.gyjz201510016
摘要:
通过对复合材料泡桐木芯材夹层板单列螺栓连接抗拉性能的试验研究,考察夹层板连接处不同螺栓直径、螺栓个数、螺栓衬套对连接节点的破坏模式、荷载-位移关系和抗拉承载力的影响,对连接节点处的破坏机制进行分析。试验研究表明:螺栓个数、螺栓直径对节点极限承载力有着不同程度的影响;使用螺栓衬套有效提高了连接节点的抗拉性能;极限承载力与挤压面积呈线性比例关系。
大型液化天然气储罐隔震体系地震响应分析及经济评价
管友海, 王亚洲, 张如林, 史正伟
2015, 45(11): 87-93. doi: 10.13204/j.gyjz201510017
摘要:
以山东青岛某液化天然气(LNG)储罐为背景,首先采用ADINA软件建立了LNG储罐三维模型,对隔震和非隔震储罐进行模态分析,然后分析不同形状系数隔震支座储罐的地震反应,并研究隔震支座参数对储罐隔震效果的影响,最后对采用隔震支座储罐的经济效益进行初步评价。研究结果表明:采用隔震装置可以降低储罐的自振频率,减小内罐和外罐的加速度、等效应力响应,但应注意隔震体系自振周期的延长将导致液体晃动波高的增加对罐顶的影响;隔震频率和阻尼比对储罐地震响应影响明显;采用隔震支座不但减小了地震反应,同时也降低了储罐的造价。
基于塑性极限分析的长边坡三维稳定上限解
孙志彬, 罗跃, 杨小礼, 鹿婧, 张超
2015, 45(11): 94-99. doi: 10.13204/j.gyjz201510018
摘要:
自然界边坡破坏存在两种不同的模式:普通边坡模式和长边坡模式。针对长边坡的破坏模式,基于塑性力学极限分析原理,构建了符合实际的机动许可的三维速度相容场。推导该破坏机构的外力功率与内部能量耗散,根据功能互等原理,将长边坡的三维稳定性问题转变为多约束条件下的非线性规划数学问题。该规划问题的最优解计算结果表明:长边坡的三维稳定性随着边坡宽度的增大而减小,当边坡宽度达到一定值后,边坡的三维稳定系数与二维情况较为接近(误差在5%之内),此时二维分析即可满足工程需求。
改进的绕墙趾转动主动状态土压力
王仕传, 张平均, 李云凤, 邵艳
2015, 45(11): 100-103. doi: 10.13204/j.gyjz201510019
摘要:
墙背土压力分布与挡土墙的位移大小、位移模式以及平衡状态密切相关。针对绕墙底向外转动的刚性挡土墙,基于已有的土压力计算理论,结合由卸荷路径三轴试验所建立的填土内摩擦角与挡土墙位移间的关系,提出一种改进的考虑位移影响的主动状态土压力计算方法。分析表明:随着挡土墙位移的发展,墙背土压力由静止土压力逐步减小,当挡土墙位移达到临界值后,相应的墙背土压力均收敛到库仑主动土压力。填土内摩擦角发挥值的分布显著影响墙背土压力分布。非极限平衡状态时,墙背土压力大于库仑主动土压力。
阶梯型变截面管桩沉桩阻力计算方法与模型试验研究
杨庆光, 田捷, 刘杰
2015, 45(11): 104-110. doi: 10.13204/j.gyjz201510020
摘要:
基于Vesic圆孔扩张理论,考虑初始应力对极限扩孔压力的影响,得到考虑深度影响的极限扩孔压力求解式,并以此建立变截面管桩桩端与变截面处端阻力的表达式。通过考虑阶梯型变截面管桩变截面处端阻力反力对下部桩侧摩阻力的影响,得到了变截面管桩沉桩过程中侧摩阻力的计算式,并与端阻力叠加建立变截面管桩沉桩阻力理论算式。为验证算式的可行性,对等截面与变截面管桩进行了室内模型试验,将试验结果与计算结果进行对比分析,结果表明:变截面管桩沉桩阻力曲线与等截面管桩有较大的差异,在变截面位置前、后,沉桩阻力出现明显的突变。将变截面管桩同平均直径相等的等截面管桩对比发现,变截面位置之前,变截面管桩端阻力和侧摩阻力均低于等截面管桩,而变截面位置之后,端阻力与侧摩阻力反而高于等截面管桩,表明变截面管桩比等截面管桩更能够发挥桩身的承载潜能。此外,计算值较好地反映了变截面管桩沉桩阻力与入土深度的关系,且与实测值拟合度较高。
低黏土矿物含量泥岩浸水膨胀变形的试验研究
马丽娜, 严松宏, 张戎令, 邓洁, 李欣
2015, 45(11): 111-115. doi: 10.13204/j.gyjz201510021
摘要:
针对兰新二线地基中低黏土矿物泥岩分别进行了现场原位和室内原状及重塑样的浸水-加荷膨胀变形试验,得到了现场0.7 m浸水深度下上覆荷载与膨胀变形的关系以及室内不同上覆荷载下泥岩原状和重塑试样的膨胀变形特性。试验及分析结果表明:此处地基泥岩虽无蒙脱石,但具膨胀性;在不同上覆荷载(9.75,38.99,58.49,77.99 k Pa)下的现场原位泥岩浸水试验过程中,泥岩地基的膨胀变形表现出二次曲线特性;上覆荷载为9.75 k Pa时,地基膨胀变形量最大为40.94 mm。在不同上覆荷载情况下的室内泥岩浸水试验中,室内原状土样膨胀变形规律也近似为二次曲线;在无上覆荷载情况下,原状土样最大膨胀变形值为1.98 mm。由于土样内部结构受到扰动,重塑土变形特性与原状土差异很大;在无上覆荷载情况下,重塑土随着干密度增大,膨胀变形增大;随着含水率减小,膨胀变形增大;在无上覆荷载时,含水率为8%、干密度为1.7 g/cm3时的最大膨胀变形值最大,为1.37 mm;在一定荷载情况下,重塑土直接表现出压缩固结的变形特性。
鲤鱼沱大桥桩基水平静荷载试验
黄显彬, 王朝令, 侯松, 蒲鸿
2015, 45(11): 116-121. doi: 10.13204/j.gyjz201510022
摘要:
都江堰市鲤鱼沱大桥处地震高烈度地区,设计因地震等因素对桩基水平承载力要求较高。选取非工程桩S1和S2进行水平荷载试验,由千斤顶施加水平力、S1和S2相互提供水平反力。试验表明:S1水平临界荷载为880 k N、S2水平临界荷载为1 100 k N,S1水平极限承载力为1 540 k N、S2水平极限承载力为1 760 k N。施作工程桩3c2和3c4的1号承台,施作S1和S2的2号承台,选取然后对带桩承台进行水平荷载试验,由千斤顶施加水平力、1号承台桩和2号承台桩相互提供水平反力。试验表明:1号承台水平临界荷载为3 200 k N,水平极限承载力为5 200 k N。施作承台后,折算成S1水平临界荷载提高720 k N、提高幅度81.82%;折算成S1水平极限承载力提高1 060 k N、提高幅度68.83%。
薄壁空心高墩局部及整体稳定性分析
杨建林, 庞建军
2015, 45(11): 122-125. doi: 10.13204/j.gyjz201510023
摘要:
薄壁空心高墩的稳定问题一直受到国内外工程界的广泛关注,因此采用杆系有限元MIDAS Civil对某一联四跨连续梁桥高墩进行内力分析。首先提取承载能力组合下某一高墩的顶部作用力作用于ANSYS实体单元模型;其次通过对不同壁厚桥墩的一阶屈曲模态与特征值的分析,给出局部失稳与整体失稳的临界条件;然后基于四边简支薄板弹性屈曲理论推导薄壁矩形截面空心墩的局部失稳临界应力计算,给出避免矩形截面空心墩发生局部失稳的截面宽厚比限值;最后考虑材料和几何非线性对空心高墩的整体稳定进行研究。
再生微粉混凝土抗碳化性能的试验研究
冯太, 耿欧, 赵桂云
2015, 45(11): 126-129. doi: 10.13204/j.gyjz201510024
摘要:
为提高再生微粉混凝土的抗碳化性能,以再生微粉为矿物掺料,按照一定比例等量取代水泥,通过测量普通混凝土和再生微粉混凝土试件的碳化深度,研究再生微粉掺量和活性激发方法两个因素对混凝土抗碳化性能的影响。结果表明:掺入10%再生微粉可以提高试件的抗碳化性能,而且加入一定量的激发剂Na2Si O3·9H2O或对粉料进行研磨细化处理可以激发再生微粉的活性,进一步提高混凝土的抗碳化性能。
汶上宝相宫高耸钢结构的施工安装和全过程分析
张仲用, 张延彬, 曾学周, 廖华林
2015, 45(11): 130-136. doi: 10.13204/j.gyjz201510025
摘要:
根据汶上宝相寺宝相宫佛牙殿的建筑结构特点和施工场地条件,对这类高耸塔型空间薄壳钢结构的施工安装方法进行研究,提出累积顶升安装方法,并结合该项目给出了详细的施工步骤。结合有限元模拟分析,进行顶升点布置和顶升设备优选,验算了顶升阶段和落架阶段结构的安全性。结合提出的适用于该类结构的下顶升安装方法,进行顶升支撑塔架的设计,并成功将累积顶升安装方法和下顶升支撑胎架应用于工程实践。
空间多管交汇异型网格结构安装的数字化模拟技术
田娥, 李毅, 李立新, 杨小又
2015, 45(11): 137-140. doi: 10.13204/j.gyjz201510026
摘要:
某工程主体结构为空间钢架体系,圆管钢架在空间错综交汇,形成由不同斜面在空间不规则交错而成的屋面。保证多管对接安装的精度、控制主管的挠度、有效控制胎架的沉降是该结构施工中遇到的难点问题。为解决以上问题,结合现场实际情况,采取胎架支撑体系为主,脚手架胎架为辅的支撑体系;其中型钢胎架承受结构杆件重量,脚手架胎架搭设在型钢胎架四周以供高空管管对接操作,同时起到稳固型钢胎架的作用;利用数字化技术模拟施工现场的实际安装和落架的施工流程,对异型结构的安装先进行预起拱,并确定多管的安装和落架顺序,保证了该空间多管交汇异型网格结构的安装精度。
现代钢结构
腹板开洞连续组合梁内力重分布影响参数分析
李龙起, 周东华, 廖文远, 陈旭
2015, 45(11): 141-146. doi: 10.13204/j.gyjz201510027
摘要:
为研究腹板开洞连续组合梁的内力重分布性能,对6根组合梁试件进行试验研究,研究参数为混凝土板厚和配筋率;对7根组合梁进行有限元计算,研究参数为洞口尺寸和洞口位置。结果表明:开洞组合梁不仅在塑性状态下会发生弯矩重分布,而且还存在洞口引起的"弯矩重分布"。混凝土板厚度增加可以减少组合梁弯矩调幅,配筋率增加能提高组合梁的弯矩调幅。随着洞口宽度和高度的增加,组合梁的弯矩调幅增大。另外发现,洞口位置对组合梁承载力和内力重分布有显著的影响。
大尺度钢管自密实混凝土侧向压力试验研究
许庆, 曾滨, 刘德军, 盛平
2015, 45(11): 147-150. doi: 10.13204/j.gyjz201510028
摘要:
针对自密实混凝土模板侧向压力尚无成熟的计算方法,开展大尺度钢管自密实混凝土侧向压力现场试验。与试验展开对比分析,探讨国内外不同普通混凝土侧向压力计算方法计算自密实混凝土侧向压力的适用性。研究结果表明:自密实混凝土浇注时的最大侧向压力较大,但浇注完成后残余应力较小;在一定的浇注速率下,自密实混凝土浇注高度超过一定值后,最大侧向压力不再增加,保持为定值;自密实混凝土的最大侧向压力可参照JGJ 162—2008《建筑施工模板安全技术规范》推荐的方法进行计算。
大型火力发电厂梁柱端板节点反复加载试验研究
赵长勇, 刘才玮, 蒋兆栋, 赵心涛
2015, 45(11): 151-156. doi: 10.13204/j.gyjz201510029
摘要:
以发电厂厂房钢结构中普遍采用的梁柱端板节点为对象,对其进行反复加载试验研究。根据柱腹板区域加劲肋长度的不同,设计了两个试件,研究梁柱端板节点的荷载-位移曲线、强度及滞回性能,并对螺栓群和端板进行受力分析。研究结果表明:该类节点具有较好的抗震能力,加劲肋的不同可导致节点承载能力的区别。
支承结构界限对混合结构体系协同工作的影响
陈经纬, 施刚, 陈宏
2015, 45(11): 157-161. doi: 10.13204/j.gyjz201510030
摘要:
对于上部大跨空间桁架与下部混凝土支承结构组成的混合结构体系,考虑上下部结构间的协同工作很有必要。考虑到计算的经济性,当下部支承结构体量比上部结构大很多时,能否仅选取部分支承结构来分析协同工作效应还有待研究。以武汉银河汇工程为算例,通过选取不同界限内的支承结构建立不同的结构模型,分析其对上部大跨空间桁架与下部混凝土支承结构体系协同工作的影响。计算结果表明:仅选取部分支承结构考虑协同工作效应具有可行性,但部分支承结构模型与全部支承结构模型的计算结果还存在一定差异。
基于实测数据的新型大跨度空间结构模型修正研究
周峰, 崔理纲, 刘凯
2015, 45(11): 162-166. doi: 10.13204/j.gyjz201510031
摘要:
空间网格结构通常是由相同或相似的子结构按照某种规则在三维空间范围内排列而成,由于组成结构的杆件相似、繁多且密集,致使结构具有较高的超静定次数,且频谱分布十分密集,这给空间结构的模态识别和模型修正带来了挑战。基于实测数据,首先运用ANSYS有限元软件建立精确的数值分析模型用于模型修正,同时通过实测手段采集到环境荷载激励下的结构温度数据和振动数据,继而采用频域分解法(FDD法)、自然激励技术联合特征系统实现算法(NEx T+ERA)识别出结构的模态频率和振型,最后通过混合优化算法修正结构节点刚度、杆件刚度和结构质量等参数来实现对结构有限元模型的修正。修正结果显示:该修正方法可大大缩减有限元模型模态频率与结构真实模态频率间的误差,达到了修正目的。
冷弯薄壁卷边槽钢卷边角度优化设计
黄栩浩, 孙国军, 吴梦景, 朱珏, 赵银海
2015, 45(11): 167-171. doi: 10.13204/j.gyjz201510032
摘要:
将遗传算法与直接强度法相结合,以冷弯卷边槽钢柱轴心受压与冷弯卷边槽钢梁受弯为研究对象,把卷边槽钢卷边角度作为设计变量,寻找使构件畸变屈曲承载最大的卷边角度。这种方法不仅可以减少计算的工作量和盲目性,而且还可得到精确的最优角度。最后根据承载力的变化趋势,并考虑工程设计误差,给出不同腹板高度试样对应的最优角度及设计偏差范围。
一种新型钢-铅减震装置的试验研究及其理论模型
沈菲, 薛素铎, 彭凌云, 叶继红
2015, 45(11): 172-175. doi: 10.13204/j.gyjz201510033
摘要:
根据剪切型铅阻尼器的受剪原理提出一种新的构造简单的减震装置——叠层钢-铅减震装置。通过试验研究该装置在不同加载位移、不同加载频率和不同加载次数下的力学性能。试验结果表明:该装置的滞回曲线较饱满,耗能较好。利用ABAQUS软件对该减震装置进行的数值模拟分析结果与试验结果较吻合。根据试验结果建立了该减震装置的理论模型,并给出相关参数的计算式和取值。
S60框架幕墙系统自攻螺钉抗拉拔性能试验研究和计算方法分析
曾滨, 惠存, 韩维池, 王元清, 王斌, 陶伟
2015, 45(11): 176-180. doi: 10.13204/j.gyjz201510034
摘要:
为研究自攻螺钉抗拉拔性能和承载力计算方法,通过对美国AAMA T1R A9-91《金属幕墙紧固件》和美国《铝合金设计手册(2010版)》中关于自攻螺钉抗拉拔承载力计算方法的分析,并结合入槽深度分别为11,12,13,14 mm的自攻螺钉抗拉拔试验,研究自攻螺钉抗拉拔承载力计算式。研究结果表明:试验结果与按照美国标准计算方法所得结果较为相近;随着自攻螺钉入槽深度的增加,抗拉拔承载力逐渐增大。最后,基于试验和分析结果,给出抗拉拔承载力建议算式。
鉴定·加固·改造
锚固装置对碳纤维布抗剪加固钢筋混凝土T型梁承载力的影响
陈光明, 张政, 李云雷, 周朝阳
2015, 45(11): 181-186. doi: 10.13204/j.gyjz201510035
摘要:
通过对带锚固装置碳纤维加强材料(CFRP)抗剪加固钢筋混凝土梁进行试验研究。共测试6根梁,其中1根为控制梁,1根为U型CFRP箍加固梁,其余4根均为带端部锚固装置的U型CFRP箍加固梁。基于试验结果,首先从破坏模式、抗剪效果等方面分析不同类型锚固装置对碳纤维布抗剪加固钢筋混凝土梁的影响;并将试验结果与GB 50608—2010《纤维增强材料建筑工程应用技术规范》中抗剪承载力计算式进行对比,讨论该计算式的不足。
工程事故分析
复杂条件下地铁联络通道冻结壁不交圈原因的分析及治理
李方政, 罗富荣, 韩玉福, 刘俊洋
2015, 45(11): 187-190. doi: 10.13204/j.gyjz201510036
摘要:
以北京地铁6号线某区间隧道旁通道冻结法施工为背景,研究在复杂条件下采用常规冻结设计和施工遇到的冻结壁较长时间不交圈问题,提出了冻结壁不交圈的检测判断方法,分析了冻结壁不交圈的地质与环境影响因素。通过对地下水水位、流速和流向的工程测试,得出了大流速是影响冻结壁正常交圈的直接原因,最后采取双排管加强冻结和注浆改变土体渗透性的方法成功解决了大流速中砂夹圆砾地层中冻结壁交圈问题。
工程实录
文化、绿色、美学在某纸业办公楼建筑设计中的表现
王益, 吴永发
2015, 45(11): 191-196. doi: 10.13204/j.gyjz201510037
摘要:
以安徽浙源再生纸业科技有限公司办公楼的设计为例,探讨节约能源和可持续发展要求下,如何采用适合地域和建筑特点的绿色适宜技术,同时凸显出纸文化的丰富内涵,并与建筑形式美基本原则相结合,设计出现代、美观的造纸办公建筑。
钢筋混凝土-球形钢框架混合结构地震反应分析
薛建阳, 韩琛, 陈卓
2015, 45(11): 197-201. doi: 10.13204/j.gyjz201510038
摘要:
运用有限元软件MIDAS/Gen,对一混合结构展厅进行振型分解反应谱分析、弹性时程分析以及静力弹塑性分析。将时程分析与反应谱分析的结果进行对比,找出该结构的薄弱层,为复杂结构的抗震设计提供参考。根据MIDAS/Gen提供的能力谱法,得到该结构的能力谱和需求谱及结构的性能点,并分析罕遇地震下结构的弹塑性反应。研究结果表明:该结构振动以平动为主,在顶点达到目标位移之前,梁端首先出现塑性铰,符合梁铰破坏机制。