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2016年 第46卷 第4期
2016, 46(4): 1-7.
doi: 10.13204/j.gyjz201604001
摘要:
防屈曲支撑是一种耗能性能良好、减震效果显著的新型支撑。分别对1榀加设防屈曲单斜支撑的钢筋混凝土框架和1榀未设置防屈曲支撑的钢筋混凝土框架进行拟静力试验研究,对两榀框架试件的破坏过程、破坏机理、荷载-侧移滞回曲线、骨架曲线、层间刚度、耗能和等效黏滞阻尼比等试验结果进行分析与比较,考察防屈曲单斜支撑对钢筋混凝土框架抗震性能的改善效果。研究结果表明:防屈曲支撑能有效提高钢筋混凝土框架抗震性能,加设防屈曲支撑的钢筋混凝土框架结构刚度、承载能力、耗能和阻尼比均显著增大,具有良好的抗震性能。
防屈曲支撑是一种耗能性能良好、减震效果显著的新型支撑。分别对1榀加设防屈曲单斜支撑的钢筋混凝土框架和1榀未设置防屈曲支撑的钢筋混凝土框架进行拟静力试验研究,对两榀框架试件的破坏过程、破坏机理、荷载-侧移滞回曲线、骨架曲线、层间刚度、耗能和等效黏滞阻尼比等试验结果进行分析与比较,考察防屈曲单斜支撑对钢筋混凝土框架抗震性能的改善效果。研究结果表明:防屈曲支撑能有效提高钢筋混凝土框架抗震性能,加设防屈曲支撑的钢筋混凝土框架结构刚度、承载能力、耗能和阻尼比均显著增大,具有良好的抗震性能。
2016, 46(4): 8-11.
doi: 10.13204/j.gyjz201604002
摘要:
分别对1榀加设防屈曲中心支撑的钢筋混凝土框架和1榀未设置防屈曲支撑的钢筋混凝土框架进行拟静力试验研究,对两榀框架试件的破坏过程、破坏机理、荷载-侧移滞回曲线、骨架曲线、层间刚度、耗能和等效黏滞阻尼比等试验结果进行分析和比较,考察防屈曲中心支撑对钢筋混凝土框架抗震性能的改善效果。研究结果表明,防屈曲支撑能有效提高钢筋混凝土框架抗震性能,加设防屈曲支撑的钢筋混凝土框架结构刚度、承载能力、耗能和阻尼比均显著增大,具有良好的抗震性能。
分别对1榀加设防屈曲中心支撑的钢筋混凝土框架和1榀未设置防屈曲支撑的钢筋混凝土框架进行拟静力试验研究,对两榀框架试件的破坏过程、破坏机理、荷载-侧移滞回曲线、骨架曲线、层间刚度、耗能和等效黏滞阻尼比等试验结果进行分析和比较,考察防屈曲中心支撑对钢筋混凝土框架抗震性能的改善效果。研究结果表明,防屈曲支撑能有效提高钢筋混凝土框架抗震性能,加设防屈曲支撑的钢筋混凝土框架结构刚度、承载能力、耗能和阻尼比均显著增大,具有良好的抗震性能。
2016, 46(4): 12-17.
doi: 10.13204/j.gyjz201604003
摘要:
结合2榀1/2比例的3层单跨钢筋混凝土框架低周反复加载拟静力试验研究,对采用防屈曲偏心支撑加固的钢筋混凝土框架结构抗震性能开展研究。通过与未加固试件的对比,对采用防屈曲偏心支撑加固的钢筋混凝土框架结构的破坏形态、承载能力、变形能力、延性和耗能能力等抗震性能指标进行了深入分析。研究结果表明:经合理设计,防屈曲偏心支撑加固框架可有效实现预期的塑性铰机制,达到了防屈曲支撑先于框架结构屈服的设计目标,与未加固对比试件相比,采用防屈曲偏心支撑加固混凝土框架抗震性能显著提高,防屈曲偏心支撑加固混凝土框架具有良好承载能力、弹塑性变形能力和耗能能力。
结合2榀1/2比例的3层单跨钢筋混凝土框架低周反复加载拟静力试验研究,对采用防屈曲偏心支撑加固的钢筋混凝土框架结构抗震性能开展研究。通过与未加固试件的对比,对采用防屈曲偏心支撑加固的钢筋混凝土框架结构的破坏形态、承载能力、变形能力、延性和耗能能力等抗震性能指标进行了深入分析。研究结果表明:经合理设计,防屈曲偏心支撑加固框架可有效实现预期的塑性铰机制,达到了防屈曲支撑先于框架结构屈服的设计目标,与未加固对比试件相比,采用防屈曲偏心支撑加固混凝土框架抗震性能显著提高,防屈曲偏心支撑加固混凝土框架具有良好承载能力、弹塑性变形能力和耗能能力。
2016, 46(4): 18-25.
doi: 10.13204/j.gyjz201604004
摘要:
通过对一榀缩尺比例1∶2的单跨三层钢筋混凝土框架进行拟静力试验,并在待试验水平荷载下降到85%以后,在原框架每层分别设置单斜撑布置的防屈曲支撑,以模拟震后加固试件。对加固后的框架再次进行拟静力试验,以考察防屈曲支撑加固震后框架的抗震性能。结合试验研究结果,对比分析了震前纯钢筋混凝土框架和震后采用防屈曲钢支撑加固框架的承载力、刚度、延性、强度退化、刚度退化、滞回曲线、骨架曲线等系列抗震性能指标,验证了防屈曲支撑加固震后钢筋混凝土框架的可行性。
通过对一榀缩尺比例1∶2的单跨三层钢筋混凝土框架进行拟静力试验,并在待试验水平荷载下降到85%以后,在原框架每层分别设置单斜撑布置的防屈曲支撑,以模拟震后加固试件。对加固后的框架再次进行拟静力试验,以考察防屈曲支撑加固震后框架的抗震性能。结合试验研究结果,对比分析了震前纯钢筋混凝土框架和震后采用防屈曲钢支撑加固框架的承载力、刚度、延性、强度退化、刚度退化、滞回曲线、骨架曲线等系列抗震性能指标,验证了防屈曲支撑加固震后钢筋混凝土框架的可行性。
2016, 46(4): 26-30.
doi: 10.13204/j.gyjz201604005
摘要:
中心支撑结构是目前较为常见的一种普通框架支撑结构体系,但其与梁柱对中时容易产生偏差,使得梁段局部产生较大的剪力而发生剪切破坏。与中心支撑结构相比,偏心支撑结构的耗能段解决了对中问题,适用于大跨结构,且可有效降低结构体系在罕遇地震下的反应,耗能段的变形可以吸收一部分能量,在塑性阶段更好地保护主体。从层间角度出发,通过拟静力试验对比防屈曲中心支撑框架和防屈曲偏心支撑框架结构的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化等在不同层间的区别,研究耗能梁段对于防屈曲偏心支撑框架结构的抗震性能影响。研究结果表明:相对于中心支撑,偏心支撑不仅适用范围更广,更有利于提高结构的抗震性能,保护主体结构,延长结构抗震持时,有利于结构的防连续倒塌。
中心支撑结构是目前较为常见的一种普通框架支撑结构体系,但其与梁柱对中时容易产生偏差,使得梁段局部产生较大的剪力而发生剪切破坏。与中心支撑结构相比,偏心支撑结构的耗能段解决了对中问题,适用于大跨结构,且可有效降低结构体系在罕遇地震下的反应,耗能段的变形可以吸收一部分能量,在塑性阶段更好地保护主体。从层间角度出发,通过拟静力试验对比防屈曲中心支撑框架和防屈曲偏心支撑框架结构的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化等在不同层间的区别,研究耗能梁段对于防屈曲偏心支撑框架结构的抗震性能影响。研究结果表明:相对于中心支撑,偏心支撑不仅适用范围更广,更有利于提高结构的抗震性能,保护主体结构,延长结构抗震持时,有利于结构的防连续倒塌。
2016, 46(4): 31-35.
doi: 10.13204/j.gyjz201604006
摘要:
对防屈曲偏心支撑混凝土框架结构(BRB frame)进行低周反复试验研究,对试验得到的滞回曲线及骨架曲线进行分析,在已有恢复力模型的基础上,简化得到了防屈曲偏心支撑框架结构的恢复力模型。通过实测滞回曲线与所建立恢复力模型的分析对比,结果表明:所建立的恢复力模型和实测滞回曲线吻合较好,该模型能够较好地描述防屈曲偏心支撑框架在反复荷载作用下的滞回特性。
对防屈曲偏心支撑混凝土框架结构(BRB frame)进行低周反复试验研究,对试验得到的滞回曲线及骨架曲线进行分析,在已有恢复力模型的基础上,简化得到了防屈曲偏心支撑框架结构的恢复力模型。通过实测滞回曲线与所建立恢复力模型的分析对比,结果表明:所建立的恢复力模型和实测滞回曲线吻合较好,该模型能够较好地描述防屈曲偏心支撑框架在反复荷载作用下的滞回特性。
2016, 46(4): 36-39.
doi: 10.13204/j.gyjz201604007
摘要:
针对防屈曲支撑整体稳定和局部稳定性条件,结合钢结构稳定理论对防屈曲支撑整体稳定性和芯材的局部稳定性进行了理论分析和推导,提出了相应的计算公式,并进一步提出了防屈曲支撑芯材的屈服段与约束试件之间的局部挤压力计算公式。结合所建议的计算公式,可以对防屈曲支撑整体稳定性和芯材局部稳定进行验算和分析。
针对防屈曲支撑整体稳定和局部稳定性条件,结合钢结构稳定理论对防屈曲支撑整体稳定性和芯材的局部稳定性进行了理论分析和推导,提出了相应的计算公式,并进一步提出了防屈曲支撑芯材的屈服段与约束试件之间的局部挤压力计算公式。结合所建议的计算公式,可以对防屈曲支撑整体稳定性和芯材局部稳定进行验算和分析。
2016, 46(4): 40-43.
doi: 10.13204/j.gyjz201604008
摘要:
在工业遗产研究工作中,最基础、最重要的环节即为遗产普查。在对沈阳市工业遗产背景、特性等内容研究的基础上,采用文献查阅、既有成果研究以及现场踏勘相结合的研究方法,进行沈阳全市域范围的工业遗产普查,并提出相应保护策略,为沈阳市全面开展工业遗产保护与再利用工作提供基础资料与工作思路。
在工业遗产研究工作中,最基础、最重要的环节即为遗产普查。在对沈阳市工业遗产背景、特性等内容研究的基础上,采用文献查阅、既有成果研究以及现场踏勘相结合的研究方法,进行沈阳全市域范围的工业遗产普查,并提出相应保护策略,为沈阳市全面开展工业遗产保护与再利用工作提供基础资料与工作思路。
2016, 46(4): 44-50.
doi: 10.13204/j.gyjz201604009
摘要:
历史地段更新通常被认为是一种主要和强有力的延缓地区衰败的方法。在更新中,物质文化遗产、历史风貌和基础设施被给予了太多的关注,而非物质文化遗产往往并不那么被重视。非物质文化遗产是历史文化遗产重要的组成部分,能够在很大程度上促进地区个性的生成和可持续发展。通过在扬州历史地段上已经更新和正在更新的两个案例,分析这两个历史地段的衰退现象及其影响因素。在此基础上,重点研究在历史地段中非物质文化遗产的功能和作用机理,通过深入理解非物质文化遗产在地段中的发展规律,提出促进历史街区和非物质文化遗产共同发展的建议。
历史地段更新通常被认为是一种主要和强有力的延缓地区衰败的方法。在更新中,物质文化遗产、历史风貌和基础设施被给予了太多的关注,而非物质文化遗产往往并不那么被重视。非物质文化遗产是历史文化遗产重要的组成部分,能够在很大程度上促进地区个性的生成和可持续发展。通过在扬州历史地段上已经更新和正在更新的两个案例,分析这两个历史地段的衰退现象及其影响因素。在此基础上,重点研究在历史地段中非物质文化遗产的功能和作用机理,通过深入理解非物质文化遗产在地段中的发展规律,提出促进历史街区和非物质文化遗产共同发展的建议。
2016, 46(4): 51-54.
doi: 10.13204/j.gyjz201604010
摘要:
重庆在地形、地势、水文地质等方面具有地下空间利用的先天优势,如何因地制宜地进行开发是促进城市可持续发展的重要途径。在分析重庆商业中心区诸多地下空间利用案例的基础上,提出地下空间可持续开发策略:1)以轨道交通为发展轴形成"点-轴-网"地下空间规划格局,中心区进行"片状网络式"开发,外围区域为"散点聚集式"开发;2)与轨道站点结合开发地下综合体,并与人防工程及其他地下商业联通,形成以站点为核心的地下空间网络,建立环境舒适的地面空间和便捷可达的地下空间步行网络,以建立绿色、畅通、步行的可持续城市;3)因地制宜利用地形高差优势,以半地下空间开发利用为主要手段,增强地下空间的采光通风效果,创造多层次的城市基面,增加城市公共空间及城市开发容量。
重庆在地形、地势、水文地质等方面具有地下空间利用的先天优势,如何因地制宜地进行开发是促进城市可持续发展的重要途径。在分析重庆商业中心区诸多地下空间利用案例的基础上,提出地下空间可持续开发策略:1)以轨道交通为发展轴形成"点-轴-网"地下空间规划格局,中心区进行"片状网络式"开发,外围区域为"散点聚集式"开发;2)与轨道站点结合开发地下综合体,并与人防工程及其他地下商业联通,形成以站点为核心的地下空间网络,建立环境舒适的地面空间和便捷可达的地下空间步行网络,以建立绿色、畅通、步行的可持续城市;3)因地制宜利用地形高差优势,以半地下空间开发利用为主要手段,增强地下空间的采光通风效果,创造多层次的城市基面,增加城市公共空间及城市开发容量。
2016, 46(4): 55-59.
doi: 10.13204/j.gyjz201604011
摘要:
针对夏热冬冷地区分布范围广、气候差异大的特点及冬季供暖问题,从冬季室内热环境和居民需求等方面分析了供暖分区的必要性;并基于64个代表城市的典型气象年数据,对该地区内部气候特征差异性进行分析,确定累年最冷月平均温度、采暖度日数(HDD18)和1月份太阳总辐射为分区指标,采用系统聚类分析的方法,将夏热冬冷地区划分为北部高供暖Ⅰ区、中部供暖过渡Ⅱ区、南部低供暖Ⅲ区,并分别针对各供暖分区提出各区适宜的供暖模式。
针对夏热冬冷地区分布范围广、气候差异大的特点及冬季供暖问题,从冬季室内热环境和居民需求等方面分析了供暖分区的必要性;并基于64个代表城市的典型气象年数据,对该地区内部气候特征差异性进行分析,确定累年最冷月平均温度、采暖度日数(HDD18)和1月份太阳总辐射为分区指标,采用系统聚类分析的方法,将夏热冬冷地区划分为北部高供暖Ⅰ区、中部供暖过渡Ⅱ区、南部低供暖Ⅲ区,并分别针对各供暖分区提出各区适宜的供暖模式。
2016, 46(4): 60-64.
doi: 10.13204/j.gyjz201604012
摘要:
为考察装配式剪力墙竖向接缝的连接性能,完成了1个竖向接缝箍筋插销连接剪力墙试件的拟静力试验,并与现浇剪力墙试件进行对比分析。研究结果表明:竖向接缝采用箍筋插销连接的剪力墙试件出现宏观竖向裂缝,剪力墙由整截面受力发展为裂缝分隔截面的组合受力;变形能力、耗能能力与现浇剪力墙试件相当,但承载力较低;竖向接缝箍筋插销连接剪力墙的受力性能良好,可应用于实际工程。
为考察装配式剪力墙竖向接缝的连接性能,完成了1个竖向接缝箍筋插销连接剪力墙试件的拟静力试验,并与现浇剪力墙试件进行对比分析。研究结果表明:竖向接缝采用箍筋插销连接的剪力墙试件出现宏观竖向裂缝,剪力墙由整截面受力发展为裂缝分隔截面的组合受力;变形能力、耗能能力与现浇剪力墙试件相当,但承载力较低;竖向接缝箍筋插销连接剪力墙的受力性能良好,可应用于实际工程。
2016, 46(4): 65-68.
doi: 10.13204/j.gyjz201604013
摘要:
通过对8根配置600 MPa级钢筋的有黏结部分预应力混凝土梁进行试验,研究试验梁的变形性能。对比分析预应力度、非预应力纵向受拉钢筋强度等级、非预应力纵向受拉钢筋配筋率、混凝土强度等级对有黏结部分预应力混凝土梁挠度及刚度的影响。研究结果表明:提高配置600 MPa级钢筋的有黏结部分预应力混凝土梁的预应力度、非预应力纵向受拉钢筋强度等级、非预应力纵向受拉钢筋配筋率可以提高试验梁的受弯承载力,增加试验梁的刚度,减缓试验梁的刚度退化,提高非预应力纵向受拉钢筋强度等级、混凝土强度等级可以提高试验梁的变形能力。
通过对8根配置600 MPa级钢筋的有黏结部分预应力混凝土梁进行试验,研究试验梁的变形性能。对比分析预应力度、非预应力纵向受拉钢筋强度等级、非预应力纵向受拉钢筋配筋率、混凝土强度等级对有黏结部分预应力混凝土梁挠度及刚度的影响。研究结果表明:提高配置600 MPa级钢筋的有黏结部分预应力混凝土梁的预应力度、非预应力纵向受拉钢筋强度等级、非预应力纵向受拉钢筋配筋率可以提高试验梁的受弯承载力,增加试验梁的刚度,减缓试验梁的刚度退化,提高非预应力纵向受拉钢筋强度等级、混凝土强度等级可以提高试验梁的变形能力。
2016, 46(4): 69-72.
doi: 10.13204/j.gyjz201604014
摘要:
混凝土植筋是在混凝土加固与改造工程中经常使用的加固技术,在建筑维修、补强方面具有极高的应用价值。通过对3根植筋梁(植筋深度l=500 mm)进行动力往复荷载作用下的受弯试验研究,结果表明:疲劳加载对植筋梁的极限承载力影响不大,但使其破坏机制发生改变;植筋梁的疲劳累积损伤主要发生在前50万次的疲劳加载过程中;低频加载对植筋梁造成的累积损伤要大于高频加载。
混凝土植筋是在混凝土加固与改造工程中经常使用的加固技术,在建筑维修、补强方面具有极高的应用价值。通过对3根植筋梁(植筋深度l=500 mm)进行动力往复荷载作用下的受弯试验研究,结果表明:疲劳加载对植筋梁的极限承载力影响不大,但使其破坏机制发生改变;植筋梁的疲劳累积损伤主要发生在前50万次的疲劳加载过程中;低频加载对植筋梁造成的累积损伤要大于高频加载。
2016, 46(4): 73-78.
doi: 10.13204/j.gyjz201604015
摘要:
针对苏州世界乒乓球锦标赛装配式钢结构临时看台,首先介绍材料选取、截面设计以及装配式节点构造等结构设计情况;随后,建立三维有限元模型,并根据装配式结构特点确定约束条件和边界条件;同时,结合看台结构的特点,定义了7种活荷载工况,并开展结构内力分析,讨论最不利内力的分布情况;最后,分析结构最不利内力组合,开展6类杆件的截面设计。结果表明:结构构件最大验算比为0.78,满足设计要求,设计时可适当考虑座椅对桁架上弦杆的约束。
针对苏州世界乒乓球锦标赛装配式钢结构临时看台,首先介绍材料选取、截面设计以及装配式节点构造等结构设计情况;随后,建立三维有限元模型,并根据装配式结构特点确定约束条件和边界条件;同时,结合看台结构的特点,定义了7种活荷载工况,并开展结构内力分析,讨论最不利内力的分布情况;最后,分析结构最不利内力组合,开展6类杆件的截面设计。结果表明:结构构件最大验算比为0.78,满足设计要求,设计时可适当考虑座椅对桁架上弦杆的约束。
2016, 46(4): 79-82.
doi: 10.13204/j.gyjz201604016
摘要:
某无黏结预应力混凝土结构已使用19年,因功能改变而进行结构加固、改造,为此需进行现存预应力值的检测。介绍了为预应力检测而开发的张拉端锚具夹持设备及检测方法。通过抽取526个张拉端进行检测,测得预应力筋张拉端的预应力值;按梁内预应力筋和板内预应力筋分别进行统计分析,并进行综合统计分析。实测的预应力值统计规律对预应力混凝土结构设计、结构加固改造和结构使用中的安全性评估提供参考。
某无黏结预应力混凝土结构已使用19年,因功能改变而进行结构加固、改造,为此需进行现存预应力值的检测。介绍了为预应力检测而开发的张拉端锚具夹持设备及检测方法。通过抽取526个张拉端进行检测,测得预应力筋张拉端的预应力值;按梁内预应力筋和板内预应力筋分别进行统计分析,并进行综合统计分析。实测的预应力值统计规律对预应力混凝土结构设计、结构加固改造和结构使用中的安全性评估提供参考。
2016, 46(4): 83-87.
doi: 10.13204/j.gyjz201604017
摘要:
采用室内模型试验方法,通过在软土中静力压入无孔管桩和6种不同布孔方式的有孔管桩,分别对其沉桩时引起的超孔隙水压力进行了监测和分析,获得了各种管桩静压沉桩时超孔隙水压力随深度、径向距离和开孔的分布位置变化的规律。通过对比分析,得出按照星状布孔的方式在桩壁开孔是桩壁开孔位置的最优分布方式,有利于减小沉桩挤土效应,对促进有孔管桩技术工程应用有一定的指导价值。
采用室内模型试验方法,通过在软土中静力压入无孔管桩和6种不同布孔方式的有孔管桩,分别对其沉桩时引起的超孔隙水压力进行了监测和分析,获得了各种管桩静压沉桩时超孔隙水压力随深度、径向距离和开孔的分布位置变化的规律。通过对比分析,得出按照星状布孔的方式在桩壁开孔是桩壁开孔位置的最优分布方式,有利于减小沉桩挤土效应,对促进有孔管桩技术工程应用有一定的指导价值。
2016, 46(4): 88-92.
doi: 10.13204/j.gyjz201604018
摘要:
目前用于分析研究盾构隧道开挖诱发地层变位的室内模型试验往往无法模拟地层损失、隧道埋深、隧道动态推进等因素的影响效应。为此,采用自行研制的室内模型试验装置进行砂土中盾构隧道一次开挖完成及不同地层损失率条件下盾构隧道动态开挖的室内模型试验,获得的天然砂土地面沉降分布曲线特征与已有研究成果基本相符,表明该装置可模拟不同地层损失及盾构隧道动态施工。
目前用于分析研究盾构隧道开挖诱发地层变位的室内模型试验往往无法模拟地层损失、隧道埋深、隧道动态推进等因素的影响效应。为此,采用自行研制的室内模型试验装置进行砂土中盾构隧道一次开挖完成及不同地层损失率条件下盾构隧道动态开挖的室内模型试验,获得的天然砂土地面沉降分布曲线特征与已有研究成果基本相符,表明该装置可模拟不同地层损失及盾构隧道动态施工。
2016, 46(4): 93-97.
doi: 10.13204/j.gyjz201604019
摘要:
强度折减法自提出以来,在边坡稳定性分析领域快速发展。安全系数的获得依赖于所选取的失稳判据,但是目前普遍应用的计算不收敛、位移突变和塑性区贯通的判断依据的合理性还存在一定的争议,在工程界不能形成统一的认可,而塑性应变能具有数值单一、概念明确,能真实反映结构稳定性的特点。结合工程实例,用FLAC3D建立三维边坡数值模型,用塑性应变能判据和尖点突变分析模型确定安全系数。结果表明:塑性区应变能判据能较为一致地反映边坡产生塑性、发生破坏的过程,在三维边坡稳定性分析中的应用是可行的;基于该判据得到的安全系数,与塑性区贯通、位移突变、计算不收敛判据和三维极限平衡法的相对误差均不足10%,安全系数的准确度有一定保证。
强度折减法自提出以来,在边坡稳定性分析领域快速发展。安全系数的获得依赖于所选取的失稳判据,但是目前普遍应用的计算不收敛、位移突变和塑性区贯通的判断依据的合理性还存在一定的争议,在工程界不能形成统一的认可,而塑性应变能具有数值单一、概念明确,能真实反映结构稳定性的特点。结合工程实例,用FLAC3D建立三维边坡数值模型,用塑性应变能判据和尖点突变分析模型确定安全系数。结果表明:塑性区应变能判据能较为一致地反映边坡产生塑性、发生破坏的过程,在三维边坡稳定性分析中的应用是可行的;基于该判据得到的安全系数,与塑性区贯通、位移突变、计算不收敛判据和三维极限平衡法的相对误差均不足10%,安全系数的准确度有一定保证。
2016, 46(4): 98-103.
doi: 10.13204/j.gyjz201604020
摘要:
纤维增强复合材料(FRP)近年来已被广泛用于土木建筑领域,尤其是在既有建筑的改造加固中已成为一种主流的加固材料。随着工程建设对新型高性能建筑材料的需求越来越迫切,FRP材料作为一种轻质、高强、耐腐蚀的高性能材料,在新建结构中的研究开发和应用已成为土木领域的热点。结合国外FRP材料在海洋工程、桥梁工程、节能结构等领域的应用情况,对FRP材料在新建结构中的技术优点和主要应用形式作概括性介绍。
纤维增强复合材料(FRP)近年来已被广泛用于土木建筑领域,尤其是在既有建筑的改造加固中已成为一种主流的加固材料。随着工程建设对新型高性能建筑材料的需求越来越迫切,FRP材料作为一种轻质、高强、耐腐蚀的高性能材料,在新建结构中的研究开发和应用已成为土木领域的热点。结合国外FRP材料在海洋工程、桥梁工程、节能结构等领域的应用情况,对FRP材料在新建结构中的技术优点和主要应用形式作概括性介绍。
2016, 46(4): 104-109.
doi: 10.13204/j.gyjz201604021
摘要:
对利用碳纤维增强复合材料(CFRP)布加固的轴心受压足尺圆钢管长柱进行了静力试验,分析不同的CFRP布粘贴层数和粘贴方向对钢柱极限承载力提高的贡献,并通过ANSYS有限元软件对各试件的极限承载力进行数值模拟。参照英国建筑工业研究与情报协会(CIRIA)出版的《外粘纤维增强材料加固的金属结构》,对不同CFRP粘贴层数和粘贴方向钢柱试件的试验值、ANSYS模拟值与《外粘纤维增强材料加固的金属结构》中相关算式计算出的理论值进行对比分析,提出了加固后圆管柱的稳定承载力修正系数βc。综合考虑各类研究结果,给出βc的值,即:利用CFRP布纵向加固时βc=1.03,先纵向后环向加固时βc=0.93。
对利用碳纤维增强复合材料(CFRP)布加固的轴心受压足尺圆钢管长柱进行了静力试验,分析不同的CFRP布粘贴层数和粘贴方向对钢柱极限承载力提高的贡献,并通过ANSYS有限元软件对各试件的极限承载力进行数值模拟。参照英国建筑工业研究与情报协会(CIRIA)出版的《外粘纤维增强材料加固的金属结构》,对不同CFRP粘贴层数和粘贴方向钢柱试件的试验值、ANSYS模拟值与《外粘纤维增强材料加固的金属结构》中相关算式计算出的理论值进行对比分析,提出了加固后圆管柱的稳定承载力修正系数βc。综合考虑各类研究结果,给出βc的值,即:利用CFRP布纵向加固时βc=1.03,先纵向后环向加固时βc=0.93。
2016, 46(4): 110-113.
doi: 10.13204/j.gyjz201604022
摘要:
为研究钢筋发生不均匀锈蚀后与混凝土黏结性能的变化,对往复荷载作用下不均匀锈蚀钢筋与混凝土黏结滑移进行试验研究,试验中主要考虑了钢筋种类、钢筋锈蚀率的影响。基于试验结果,分析钢筋锈蚀率对混凝土表面裂缝宽度、极限黏结应力的影响规律;同时分析了黏结-滑移曲线特征,给出了反向与正向极限黏结应力的相对比值;最后,给出了骨架曲线的表达式及相关参数的取值,与试验结果比较后发现两者吻合较好。
为研究钢筋发生不均匀锈蚀后与混凝土黏结性能的变化,对往复荷载作用下不均匀锈蚀钢筋与混凝土黏结滑移进行试验研究,试验中主要考虑了钢筋种类、钢筋锈蚀率的影响。基于试验结果,分析钢筋锈蚀率对混凝土表面裂缝宽度、极限黏结应力的影响规律;同时分析了黏结-滑移曲线特征,给出了反向与正向极限黏结应力的相对比值;最后,给出了骨架曲线的表达式及相关参数的取值,与试验结果比较后发现两者吻合较好。
2016, 46(4): 114-119.
doi: 10.13204/j.gyjz201604023
摘要:
通过对2 mm厚Q235钢板试件进行铜加速醋酸盐雾(CASS)试验,得到了不同腐蚀程度的试验样品,观察腐蚀后试件的表观,并对腐蚀程度评定方法及不同评定方法下的腐蚀速率做了详细讨论。对不同腐蚀程度的试件进行拉伸试验,得到了各力学性能参数与腐蚀程度的函数关系。试验结果表明:腐蚀对钢板试件的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率均有所影响,影响试件抗拉强度、屈服强度的主要原因为腐蚀造成的试件有效横截面的减少,蚀坑、蚀渠处的应力集中现象对其影响很小,但应力集中现象对断后伸长率的影响很大。此外,通过试验数据及拟合曲线得到了2 mm钢板的腐蚀临界点。
通过对2 mm厚Q235钢板试件进行铜加速醋酸盐雾(CASS)试验,得到了不同腐蚀程度的试验样品,观察腐蚀后试件的表观,并对腐蚀程度评定方法及不同评定方法下的腐蚀速率做了详细讨论。对不同腐蚀程度的试件进行拉伸试验,得到了各力学性能参数与腐蚀程度的函数关系。试验结果表明:腐蚀对钢板试件的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率均有所影响,影响试件抗拉强度、屈服强度的主要原因为腐蚀造成的试件有效横截面的减少,蚀坑、蚀渠处的应力集中现象对其影响很小,但应力集中现象对断后伸长率的影响很大。此外,通过试验数据及拟合曲线得到了2 mm钢板的腐蚀临界点。
2016, 46(4): 120-127.
doi: 10.13204/j.gyjz201604024
摘要:
在岩体工程中,岩石的力学特性对工程稳定性的影响较大,特别是岩石的时间效应和累积疲劳效应。为了避免岩石因蠕变和疲劳而引发灾害,学者们对岩石的蠕变及疲劳的机理和因此产生的物理力学性能的变化做了大量研究。通过总结岩石的蠕变和疲劳的性质、机理,从损伤的角度,着重对岩石蠕变和疲劳损伤的研究进展进行介绍。借鉴金属蠕变-疲劳交互作用研究的成果,对岩石蠕变-疲劳交互作用的性质、机理以及研究方法做了简单的探讨,为盐岩储气库的安全稳定研究提供参考。
在岩体工程中,岩石的力学特性对工程稳定性的影响较大,特别是岩石的时间效应和累积疲劳效应。为了避免岩石因蠕变和疲劳而引发灾害,学者们对岩石的蠕变及疲劳的机理和因此产生的物理力学性能的变化做了大量研究。通过总结岩石的蠕变和疲劳的性质、机理,从损伤的角度,着重对岩石蠕变和疲劳损伤的研究进展进行介绍。借鉴金属蠕变-疲劳交互作用研究的成果,对岩石蠕变-疲劳交互作用的性质、机理以及研究方法做了简单的探讨,为盐岩储气库的安全稳定研究提供参考。
2016, 46(4): 128-134.
doi: 10.13204/j.gyjz201604025
摘要:
基于纤维模型法,编制双钢板混凝土组合剪力墙(以下简称组合剪力墙)的双向压弯非线性分析程序,通过与已有试验结果、有限元计算结果的对比,验证分析程序的准确性。基于分析程序重点对组合剪力墙的双向压弯承载力进行数值计算,计算结果表明:面外弯矩的存在将显著降低组合剪力墙的面内承载能力,当组合剪力墙处于双向压弯受力状态时,完全按照面内承载进行设计将严重高估构件的承载能力。同时,利用分析程序对组合剪力墙进行参数分析,讨论荷载偏心角、荷载偏心距、混凝土强度和含钢率对组合剪力墙承载力的影响。
基于纤维模型法,编制双钢板混凝土组合剪力墙(以下简称组合剪力墙)的双向压弯非线性分析程序,通过与已有试验结果、有限元计算结果的对比,验证分析程序的准确性。基于分析程序重点对组合剪力墙的双向压弯承载力进行数值计算,计算结果表明:面外弯矩的存在将显著降低组合剪力墙的面内承载能力,当组合剪力墙处于双向压弯受力状态时,完全按照面内承载进行设计将严重高估构件的承载能力。同时,利用分析程序对组合剪力墙进行参数分析,讨论荷载偏心角、荷载偏心距、混凝土强度和含钢率对组合剪力墙承载力的影响。
2016, 46(4): 135-141.
doi: 10.13204/j.gyjz201604026
摘要:
对26根屈服强度为235 MPa的腹板开孔和未开孔冷弯薄壁型钢截面轴压构件进行畸变屈曲承载力试验研究,分析构件的屈曲模式和极限承载力。将我国及北美相关规范计算的构件承载力以及非线性有限元数值模拟结果与试验结果进行分析比较,并对腹板开孔冷弯薄壁型钢截面轴压构件的承载力合理计算模式进行研究。结果表明:对于中等长度腹板开孔冷弯薄壁型钢截面轴压构件主要出现局部、畸变和整体屈曲的相关作用;腹板开孔对构件畸变屈曲稳定承载力有一定的降低作用;采用折减构件有效截面面积的修正方法可计算开孔构件的畸变屈曲稳定承载力;非线性有限元方法可用于腹板开孔冷弯薄壁型钢构件的屈曲模式和极限承载力的分析。
对26根屈服强度为235 MPa的腹板开孔和未开孔冷弯薄壁型钢截面轴压构件进行畸变屈曲承载力试验研究,分析构件的屈曲模式和极限承载力。将我国及北美相关规范计算的构件承载力以及非线性有限元数值模拟结果与试验结果进行分析比较,并对腹板开孔冷弯薄壁型钢截面轴压构件的承载力合理计算模式进行研究。结果表明:对于中等长度腹板开孔冷弯薄壁型钢截面轴压构件主要出现局部、畸变和整体屈曲的相关作用;腹板开孔对构件畸变屈曲稳定承载力有一定的降低作用;采用折减构件有效截面面积的修正方法可计算开孔构件的畸变屈曲稳定承载力;非线性有限元方法可用于腹板开孔冷弯薄壁型钢构件的屈曲模式和极限承载力的分析。
2016, 46(4): 142-146.
doi: 10.13204/j.gyjz201604027
摘要:
冷弯薄壁型钢构件由于自身的诸多优点,已广泛应用于建筑结构之中。分析发现现有柱试件畸变屈曲承载力计算值不能较好地反映试验规律,并且弹性畸变屈曲应力公式计算过程较繁琐。经过理论分析,提出考虑畸变与整体相关屈曲的直接强度法设计公式,给出无需迭代的转动约束刚度建议公式以用于弹性畸变屈曲应力的计算。通过与试验数据对比发现,所提出的建议公式可以较安全地计算柱试件的畸变屈曲承载力,其计算值随柱长增加而减小,符合试验规律,可为《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的修订提供参考。
冷弯薄壁型钢构件由于自身的诸多优点,已广泛应用于建筑结构之中。分析发现现有柱试件畸变屈曲承载力计算值不能较好地反映试验规律,并且弹性畸变屈曲应力公式计算过程较繁琐。经过理论分析,提出考虑畸变与整体相关屈曲的直接强度法设计公式,给出无需迭代的转动约束刚度建议公式以用于弹性畸变屈曲应力的计算。通过与试验数据对比发现,所提出的建议公式可以较安全地计算柱试件的畸变屈曲承载力,其计算值随柱长增加而减小,符合试验规律,可为《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的修订提供参考。
2016, 46(4): 147-150.
doi: 10.13204/j.gyjz201604028
摘要:
基于有限元软件ABAQUS建立双肢钢管混凝土格构柱的分析模型,对已有试验的荷载-变形全过程进行数值模拟,有限元分析结果与试验结果吻合良好。在此基础上,进行了双肢钢管混凝土格构柱平面内、外受力性能分析以及影响因素分析。研究结果表明:在加载初期,构件平面内外方向的刚度相当,随着荷载的增加,构件平面外方向比平面内方向提前进入弹塑性阶段,使得平面外荷载提前到达峰值荷载,延性较差。此外,荷载偏心率和换算长细比的增加都会使双肢钢管混凝土格构柱的受压极限承载力下降,不过相对于换算长细比的增加,荷载偏心率的增加对极限承载力下降的影响更为显著。
基于有限元软件ABAQUS建立双肢钢管混凝土格构柱的分析模型,对已有试验的荷载-变形全过程进行数值模拟,有限元分析结果与试验结果吻合良好。在此基础上,进行了双肢钢管混凝土格构柱平面内、外受力性能分析以及影响因素分析。研究结果表明:在加载初期,构件平面内外方向的刚度相当,随着荷载的增加,构件平面外方向比平面内方向提前进入弹塑性阶段,使得平面外荷载提前到达峰值荷载,延性较差。此外,荷载偏心率和换算长细比的增加都会使双肢钢管混凝土格构柱的受压极限承载力下降,不过相对于换算长细比的增加,荷载偏心率的增加对极限承载力下降的影响更为显著。
2016, 46(4): 151-154.
doi: 10.13204/j.gyjz201604029
摘要:
上海浦东国际机场T1航站楼于20世纪90年代末竣工,本次流程改造工程分为新建区域和既有结构改造区域。根据设计功能要求,新建结构将与既有建筑进行连通,其中主要包括0 m层、6 m层、12 m层的水平连接,以及相对标高18.000 m处加固后既有混凝土结构柱与加建钢结构立柱的连接。为了满足机场正常运营中行李运输、旅客通行以及其他使用需要,分别针对新建区域与既有主楼、既有长廊以及既有连廊之间三种不同情况,并根据各楼层的不同建筑使用功能需要,采取了不同的连接方法,解决了不停航运营状态下航站楼改扩建工程新老结构连接施工难题,确保了新老结构连接过程中既有航站楼的不停航运营安全,满足了建筑功能要求,取得了良好的效果。
上海浦东国际机场T1航站楼于20世纪90年代末竣工,本次流程改造工程分为新建区域和既有结构改造区域。根据设计功能要求,新建结构将与既有建筑进行连通,其中主要包括0 m层、6 m层、12 m层的水平连接,以及相对标高18.000 m处加固后既有混凝土结构柱与加建钢结构立柱的连接。为了满足机场正常运营中行李运输、旅客通行以及其他使用需要,分别针对新建区域与既有主楼、既有长廊以及既有连廊之间三种不同情况,并根据各楼层的不同建筑使用功能需要,采取了不同的连接方法,解决了不停航运营状态下航站楼改扩建工程新老结构连接施工难题,确保了新老结构连接过程中既有航站楼的不停航运营安全,满足了建筑功能要求,取得了良好的效果。
2016, 46(4): 155-158.
doi: 10.13204/j.gyjz201604030
摘要:
采用灌胶加固的方式对6根带有干缩性裂缝的新疆杨木矩形截面短柱进行轴心受压试验,研究结构胶对木柱极限承载力、横向和纵向应变、纵向变形和横向变形等性能指标的影响。试验结果表明,相对于未加固柱,采用结构胶加固木柱,其极限承载力提高了15%左右,纵向变形和横向变形都得到了一定的改善,表明采用灌胶加固的方式对加固要求不高的构件在一定的范围内是可行的。
采用灌胶加固的方式对6根带有干缩性裂缝的新疆杨木矩形截面短柱进行轴心受压试验,研究结构胶对木柱极限承载力、横向和纵向应变、纵向变形和横向变形等性能指标的影响。试验结果表明,相对于未加固柱,采用结构胶加固木柱,其极限承载力提高了15%左右,纵向变形和横向变形都得到了一定的改善,表明采用灌胶加固的方式对加固要求不高的构件在一定的范围内是可行的。
2016, 46(4): 159-162.
doi: 10.13204/j.gyjz201604031
摘要:
针对新疆杨木梁采用梁底粘贴玄武岩纤维布(BFRP)的加固方式,根据粘贴位置的不同,进行受弯性能的试验研究。通过对未加固梁与加固梁的中性轴位置变化,承载力、挠度等抗弯性能指标比较,结果表明:随着荷载的增加,未加固梁中性轴位置有向受拉区移动的趋势,加固梁的中性轴位置有向受压区移动的趋势;木梁底部粘贴BFRP布位置的变化,对其承载力和挠度有一定的影响;梁底满贴BFRP布时,其承载力和挠度提高幅值较优。
针对新疆杨木梁采用梁底粘贴玄武岩纤维布(BFRP)的加固方式,根据粘贴位置的不同,进行受弯性能的试验研究。通过对未加固梁与加固梁的中性轴位置变化,承载力、挠度等抗弯性能指标比较,结果表明:随着荷载的增加,未加固梁中性轴位置有向受拉区移动的趋势,加固梁的中性轴位置有向受压区移动的趋势;木梁底部粘贴BFRP布位置的变化,对其承载力和挠度有一定的影响;梁底满贴BFRP布时,其承载力和挠度提高幅值较优。
2016, 46(4): 163-168.
doi: 10.13204/j.gyjz201604032
摘要:
在阐述广州南沙地区水文地质及地基工程的基础上,对广州南沙区近期开发中发生在软土地基上的几起典型工程事故进行介绍,结合地质条件与软土的工程特性,分析讨论上述事故以及产生的原因,并提出有关设计建议和防治措施。
在阐述广州南沙地区水文地质及地基工程的基础上,对广州南沙区近期开发中发生在软土地基上的几起典型工程事故进行介绍,结合地质条件与软土的工程特性,分析讨论上述事故以及产生的原因,并提出有关设计建议和防治措施。
2016, 46(4): 169-171.
doi: 10.13204/j.gyjz201604033
摘要:
基于新型集装箱建筑模块化的建筑特性,通过不同艺术空间的组合效果及空间造型手法来探索新型绿色集装箱建筑的设计艺术。通过绿色集装箱建筑的设计手法来探索集装箱建筑设计艺术中所保留的历史价值、文化价值以及美学价值。
基于新型集装箱建筑模块化的建筑特性,通过不同艺术空间的组合效果及空间造型手法来探索新型绿色集装箱建筑的设计艺术。通过绿色集装箱建筑的设计手法来探索集装箱建筑设计艺术中所保留的历史价值、文化价值以及美学价值。
