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2016年  第46卷  第6期

城镇要害系统综合防灾关键技术研究
城镇要害系统综合防灾关键技术综述
张靖岩, 袁沙沙, 韦雅云, 郭小东, 朱立新, 郭春雨, 李振平
2016, 46(6): 1-4. doi: 10.13204/j.gyjz201606001
摘要:
随着城镇发展水平不断提高,人口、产业与财富都高度集中,人们对城镇安全和防灾的要求也日益提高。在推进城镇化进程中,我国城镇建设综合防灾工作目前还存在许多问题,如综合防灾技术效果不明显,对城镇重要功能节点研究较少,缺乏一体化防灾减灾信息化平台。鉴于此,提出重点研究城镇应急保障和处置规划的关键技术,分析重要功能节点的防灾减灾问题,构建城镇灾害防御与应急处置协同工作平台,以提高城镇建筑和脆弱群体抵御灾害的能力,最大限度地减少人员伤亡和事故损失,对提高国家综合防灾减灾能力,实现社会经济的可持续发展有着重要意义。
城镇洪水灾害预警模型仿真研究
李振平, 黄玉钏
2016, 46(6): 5-7. doi: 10.13204/j.gyjz201606002
摘要:
我国城镇洪水灾害问题越来越突出,建立科学、有效、简单的城镇洪水灾害预警模型,对防治城镇洪水灾害具有重要的意义。基于模糊控制的方法对城镇洪水灾害预警模型中模型的输入(由自然条件、城市的排水系统能力、人为干预因素组成),模型的输出(城镇洪水预警值)进行研究。利用MATLAB模糊控制工具箱,对城镇洪水灾害预警模型进行计算仿真。结果表明:模型可以很好地对城镇洪水灾害进行预测,从而从理论上解决城镇洪水灾害难以定量预测的难题。
城市抗震防灾应急供水保障对策研究
王志涛, 郭小东
2016, 46(6): 8-11. doi: 10.13204/j.gyjz201606003
摘要:
城市应急供水是震后人民生命安全保障和抗震救灾工作顺利推进的重要基础条件,在城市规划建设中构建应急供水体系并实施防灾保障策略有着重要的意义。基于具有两道防线城市抗震防灾体系的基本思想,进一步对城市应急供水体系的构成、应急供水防灾目标、防灾关键管网布局以及防灾策略等方面进行探讨,以期为城市抗震防灾规划中的应急供水保障措施提供借鉴。
电力系统震害分析和抗震防灾对策
于文, 葛学礼, 朱立新
2016, 46(6): 12-15. doi: 10.13204/j.gyjz201606004
摘要:
电力系统是重要的生命线系统之一,历次破坏性地震均对电力系统造成了破坏。根据电力系统在近些年地震中的破坏情况,总结其受灾特点,分析各类电力设施的震害原因及破坏机制,并在此基础上,从工程措施和非工程措施两方面提出电力系统抗震防灾对策。
城市综合交通枢纽地下换乘大厅消防安全对策研究
刘松涛, 卫文彬, 刘诗瑶
2016, 46(6): 16-20. doi: 10.13204/j.gyjz201606005
摘要:
基于城市综合交通枢纽地下换乘大厅人员流动性大、空间互通及功能多样等主要特点,分析此类工程的消防安全特性。结合工程案例,分析地下交通换乘大厅经常遇到的消防安全问题及将该区域论证为人员疏散准安全区的必要性和可行性。从防火分区/分隔、烟控系统设计、疏散设计、装修装饰及消防系统等方面研究保障疏散准安全区条件成立的技术措施,技术路线可为同类工程的建筑防火设计提供一定的借鉴作用。
针对地震灾害的综合医院救灾安全性评价及减灾策略
郭小东, 李晓宁, 王志涛
2016, 46(6): 21-24. doi: 10.13204/j.gyjz201606006
摘要:
我国是受地震灾害影响最为严重的国家之一,灾后对承担应急医疗救护任务的救灾医院需求巨大。基于此,在分析国内外研究进展的基础上,建立一种综合医院救灾安全性评价方法,并提出综合医院救灾安全性优化设计或改造策略,从而为我国医院应对灾害的防御能力和应急救护能力提供技术支撑。
基于智能优化的应急疏散道路自主评价模型
刘朝峰, 郭小东, 李岩峰
2016, 46(6): 25-28. doi: 10.13204/j.gyjz201606007
摘要:
为了判断突发灾害下城市道路的应急疏散能力,选取速度、时间负荷裕度、空间负荷裕度、畅通可靠度、行程时间可靠度5个因素作为评价指标,建立了基于智能优化的应急疏散道路自主评价模型。首先确定评价指标的绝对优势度和相对优势度,按照诱导有序加权(IOWA)算子的思想对各路段的指标重新排序;然后利用遗传算法优化求解指标的位置加权向量和评价值向量;最后利用向量夹角和最小法求得各路段的最优评价值向量。实例分析表明,对于受多种因素综合影响的道路应急疏散能力,该方法的评价结果较其他两种方法更科学客观,可接受程度较高,可为城市应急疏散道路规划提供决策依据。
EPANET在城镇区域消防供水能力评估中的应用
侯耀华, 李思成
2016, 46(6): 29-32. doi: 10.13204/j.gyjz201606008
摘要:
EPANET具有较强的水力计算功能,在城镇供水优化设计及部分消防领域已经得到了应用。针对目前城镇区域亟待解决的消防供水能力评估问题,对现有估算方法和利用压降的测试方法进行探讨,运用EPANET建立某城镇区域的水力模型,挑选典型控制点对枝状、L形、丁字形和十字形四种管网形式进行模拟。结果表明,四种工况的供水能力和可靠性随着管网形式复杂化逐渐增强,但控制点供水能力增强的同时也需要考虑对周围区域的影响。试验结果表明,EPANET在城镇区域甚至城市消防供水能力评估方面具有一定的参考价值。
物联网技术及灾害信息分析系统
王大鹏
2016, 46(6): 33-36. doi: 10.13204/j.gyjz201606009
摘要:
物联网技术是信息化社会的重要技术,它将数字城市引领至智慧城市,并在防灾减灾领域发挥着越来越重要的作用。基于对物联网概念、架构、应用等方面的介绍,重点对物联网在防灾减灾中的应用进行剖析,提出基于物联网的灾害信息分析系统理念。基于物联网及大数据技术,以传感器和远程监控技术为前端数据采集手段,用大数据技术处理数据并进行智能分析,围绕"灾前、灾中、灾后"建立一体化的防灾减灾协同工作平台,大大提高防灾减灾效率,并对物联网在防灾减灾中的应用进行展望。
城镇灾害应急装备需求预测模型研究
黄玉钏
2016, 46(6): 37-39. doi: 10.13204/j.gyjz201606010
摘要:
目前,我国城镇化进程不断加快,城镇的防灾减灾问题越来越受到社会的重视,应急装备需求也日益增强。如何建立科学有效的应急装备需求预测模型,对防治城镇灾害具有重要的意义。基于概率论的方法研究了城镇灾害应急装备需求预测模型,并讨论了在不同环境因子下,应急装备需求量的计算。利用仿真软件MATLAB对应急装备需求进行了计算仿真。仿真结果表明:该需求模型可以较好地对城镇灾害应急装备需求进行预测。
沈阳大东区汽车产业园设计策略研究
陈雷, 李燕
2016, 46(6): 40-44. doi: 10.13204/j.gyjz201606011
摘要:
汽车产业园是当前汽车产业经济全球化背景下的一种经济发展模式,它对于一个城市甚至一个地区都可能产生很大的经济带动作用。以沈阳市大东区汽车产业园规划设计为例,深入探讨基于时代背景下的汽车产业园设计的发展策略。
重庆商业中心区地下空间紧凑立体化形态设计研究
袁红, 赵世晨
2016, 46(6): 45-48. doi: 10.13204/j.gyjz201606012
摘要:
重庆商业中心区是人口高度聚集、城市功能最复杂的综合区域,在再开发过程中地下空间的开发如何能够有机重组城市功能,促进中心区紧凑发展是研究的目的所在。通过对商业中心区发展演变过程的研究,总结归纳商业中心区扩张的规律、初步归纳出地下空间演变的过程。其竖向均遵循"交通空间—公共空间—商业空间—娱乐空间—办公空间"的分层原则,因地制宜地选择"退台式、填充式、覆土式"等地下空间的开发形式。城市地下空间的结构发展最终是与地面结构相对应,具有高差的城市应建立立体步行网络及将地形高差转换为多层次的城市基面,多层次、立体化、网络化、系统化地进行地下空间开发。
高密度城市形态下香港商业节点发展与研究
刘晨宇, 汪锐洋, 李广慧
2016, 46(6): 49-53. doi: 10.13204/j.gyjz201606013
摘要:
随着我国快速城市化持续推进,在紧凑城市、复合发展等理念引导下,商业节点成为城区更新改建的主要对象,却依然存在土地利用低效、功能复合不合理等问题。对于高密度城市形态下商业节点的复合发展进行探讨,以香港商业节点为例,剖析其复合化发展历程,揭示其复合化原因,并进一步针对香港商业节点的复合手法进行深入分析,以期对我国商业节点的规划和更新提供借鉴与启示。
西安海绵城市建设的探讨
刘丹莉, 王栋鹏
2016, 46(6): 54-57. doi: 10.13204/j.gyjz201606014
摘要:
通过对西安市雨水控制利用的现状和制约海绵城市建设难题的分析,基于低影响开发的理念和相关的技术措施,对西安市海绵城市的建设进行探讨,重点介绍绿色屋顶、植草沟、透水铺装、雨水花园、下凹式绿地等低影响开发技术措施在西安市海绵城市建设中的可行性以及应用的条件,并通过实例分析了西安市海绵城市建设的经济、环境及社会效益。
超高层建筑共同分析中时变耦合对结构周期的影响
赵昕, 袁聚云, 刘射洪
2016, 46(6): 58-65. doi: 10.13204/j.gyjz201606015
摘要:
超高层建筑共同作用系统的时变作用是相互耦合的,其计算是一个相互迭代,直至收敛的复杂过程。该问题主要涉及三部分内容,即地基基础沉降变形的时变性规律、上部结构的时变性规律和共同作用理论。另一方面,结构自振周期作为超高层建筑结构分析与设计的重要基本参数,其值不宜过短,也不宜过长,且需严格控制前三阶振型周期的比例。从地基沉降的时变性规律及上部结构的时变性规律出发,以时间切片的形式进行共同作用分析,综合考虑时变作用的耦合效应,采用共同作用时变效应分析方法,初步分析得到超高层建筑共同作用系统的时变性对结构周期的影响。分析结果表明:超高层建筑共同作用系统的时变性对结构前两阶振型的周期影响较大,与传统计算方法相比,周期会拉长1.25~1.4倍,这对于风、地震等水平荷载的影响较大,在工程实践中应引起重视。
强震作用下边框架柱激发失效后混凝土结构接触-碰撞响应模拟
朱胜, 李莉, 何政
2016, 46(6): 66-73. doi: 10.13204/j.gyjz201606016
摘要:
结构连续倒塌大多由柱失效引起,而框架结构中边柱断裂失效后悬链机制发展不充分,更易引起上部结构局部坍塌,引发构件之间的接触-碰撞,甚至导致结构整体倒塌。对强震下边框架柱激发失效的接触-碰撞响应进行动力时程分析,分析中将主从节点建模技术应用于Open SEES分析模型,运用约束处理法计算考虑构件突然失效时的动力效应,采用非线性Hertz-damp模型对边跨坍塌行为进行碰撞力学建模,程序中产生的机构通过构件移除来实现。利用外部的MATLAB程序调用Open SEES求解器计算得到的数据来计算碰撞力,并将其作为反作用力作用于Open SEES中的主结构模型,计算碰撞力和地震动联合作用下损伤结构的动力响应。研究发现:边柱断裂后引起的局部机构对下部梁的剧烈冲击可能导致下部结构的破坏,考虑接触-碰撞行为后,结构的水平位移、竖向位移、失效路径甚至倒塌模式都有显著的变化。
立筒群仓缩尺模型模态分析和测试技术研究
许启铿, 张大英, 王录民
2016, 46(6): 74-78. doi: 10.13204/j.gyjz201606017
摘要:
为进行立筒群仓结构的环境激励测试,以上海粮仓储备库及码头设施项目为工程背景,设计了2×3个单仓组成的群仓试验模型。通过对试验模型进行有限元模态分析,总结模型各阶振型的规律和特点。以优化测点数目为原则,结合模型的对称性,确定了模型的最优测点布置方案和传感器的测试方向。根据模型各阶振型特点,测试前对测点进行最优组合,从而确定测点分批测试方案。
GluBam胶合竹工字梁抗弯性能的研究
宦亚鹏, 肖岩
2016, 46(6): 79-84. doi: 10.13204/j.gyjz201606018
摘要:
以木质工字梁的研究为基础,结合我国目前基本国情,提出了一种以Glu Bam胶合竹板为基材、通过环氧树脂胶进行连接的Glu Bam胶合竹工字梁。采用两端简支,在试件净跨三分点处的两点加载方式对14根Glu Bam胶合竹工字梁进行了抗弯性能试验研究,同时分析探讨了Glu Bam胶合竹工字梁的破坏形态、破坏原因以及极限承载力。试验结果表明:Glu Bam胶合竹工字梁跨中截面的应变沿梁高方向基本符合平截面假定,具有优良的整体工作性能。Glu Bam胶合竹工字梁的强度一般由腹板的性能控制,破坏时翼缘竹材应变远未达到其极限应变强度。
变速多移动质量耦合作用下多跨变截面箱梁桥振动响应分析
刘鹏, 荣华, 蒲军平
2016, 46(6): 85-89. doi: 10.13204/j.gyjz201606019
摘要:
针对工程中广泛应用的多跨变截面箱梁桥,考虑移动车辆的惯性力,模拟多个移动质量变速运动耦合振动情况。根据梁桥振动理论,建立多移动质量-简支梁系统的振动方程,分离变量法推导出解耦的强迫振动变系数二阶微分方程。采用附加矩阵方法,对移动质量产生的惯性力用形函数进行离散处理。编制桥梁动力响应计算程序,在时域内数值积分对某高速公路上一座三跨变截面箱梁桥在多辆汽车变速运动作用下的振动响应进行求解分析。计算结果表明:多个移动质量变速运动对梁桥产生的整体振动效应是一种非线性叠加关系;变速移动质量作用下梁桥动位移大于移动力作用下的动位移;连续箱梁桥的动力响应与移动质量的初速度和加速度有关。
铁细菌修复锌污染土壤的试验研究
许朝阳, 柏庭春, 黄建璋, 庞一山, 周锋
2016, 46(6): 90-93. doi: 10.13204/j.gyjz201606020
摘要:
利用铁细菌A代谢作用形成的铁基络合物,对Zn2+污染土进行生物灌浆修复,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)等方法对铁基络合物进行鉴定,并分析重金属的沉积机理。结果表明:经三次灌浆后,有效态Zn2+的浓度减少了64.7%~73.3%。显微技术测试显示:铁基络合物晶形不明显,但含有优异絮凝效能、比表面积大的施氏矿物等物质,其通过吸附和共沉作用实现了对污染环境中重金属的固定。
微生物矿化改善尾矿砂性质的试验研究
陈溪海, 郭红仙, 程晓辉
2016, 46(6): 94-98. doi: 10.13204/j.gyjz201606021
摘要:
尾矿砂中重金属的固定可减轻对周围环境的污染,且尾矿砂力学性质的改善有助于提高坝体稳定性或库容。微生物矿化技术(MIM)不仅可以提高尾矿砂的力学性质,同时还可以固定重金属。对取自湖南和广西的两种尾矿砂(含较多Cu和As等元素)进行了微生物诱导砂柱胶凝试验,研究微生物矿化对尾矿砂力学性质及重金属离子溶出的影响,并比较这两种尾矿砂处理后的差异。结果表明:经MIM处理后,As、Mo和Mn的溶出减少,尾矿砂的压缩波波速和单轴无侧限抗压强度均有较大提高。
石油污染黏土工程性质及微观特性试验研究
刘将, 赵文娟, 陈鹏
2016, 46(6): 99-102. doi: 10.13204/j.gyjz201606022
摘要:
石油因管道泄漏等因素进入环境当中,影响土体工程性质并带来环境岩土工程问题。利用室内击实试验、固结压缩试验、无侧限抗压强度试验以及微观扫描电镜结果,研究不同石油污染程度下土体工程性质的变化规律。试验结果表明:随着石油污染程度增大,污染土体干密度峰值增大,最优含水率降低;压缩性随之增大;当污染土无侧限抗压强度在石油浓度较低时,随浓度的增大而增大,当石油浓度为4%时,达到峰值,而后随着石油污染浓度继续增大无侧限抗压强度逐渐降低。微观扫描电镜结果表明:土体受石油污染之后,土颗粒分布由分散均匀体结构转变为絮状和颗粒状结构,且土体孔隙明显增大。
软土中弯剪作用下大直径刚性桩工程设计方法
张明熠, 马人乐, 屠海明
2016, 46(6): 103-110. doi: 10.13204/j.gyjz201606023
摘要:
基于刚性桩的结构变位方程,结合弹性地基理论"C值"法,提出一种用于在软土中高耸结构钢管单桩工程设计的简化计算方法,采用某软土地区原型试验结果对新、旧设计方法进行验证和比对,结合算例考察新方法的适用性。结果表明:在试验软土地区,采用该方法获得的桩身弯矩、桩侧土抗力和桩顶水平位移较弹性地基"m法"、刚性短柱法更为接近试验结果且具有安全储备。算例分析证明该方法在部分软土地区较传统工程计算方法更具经济性。
能源桩的荷载-温度联合测试技术
王昊, 路宏伟, 洪鑫, 史春乐, 龚红卫, 蒋刚
2016, 46(6): 111-118. doi: 10.13204/j.gyjz201606024
摘要:
能源桩是在桩基中埋设地源热泵换热器的新型桩基础。但目前对能源桩因桩-土热交换引起的桩身承载性状变化的研究和测试却极为有限。结合常规桩基静荷载试验和岩土热响应试验,建立了荷载-温度作用下能源桩的联合测试技术方法,提出以能源桩荷载水平和桩-土热交换工况等因素作用来确定荷载-温度联合测试方案,建议了相应的测试项目和内容、测试设备的选择及测试要点。结合某能源桩工程实例,介绍能源桩荷载-温度现场测试方案、内容及热交换设备;结合土层分布特征,介绍了桩身温度、应力传感器的布置的设计,并给出与桩身温度相关的桩顶沉降、桩身应力等数据。
高掺量矿渣混凝土高温后性能劣化研究
徐支松, 袁广林, 李庆涛
2016, 46(6): 119-123. doi: 10.13204/j.gyjz201606025
摘要:
为研究矿渣粉掺量及受火温度对混凝土质量损失、抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量的影响,采用50%、60%和70%的矿渣粉掺量的等量替代水泥,考虑了常温,200,300,400,500,600,700℃共7种温度,采用自然冷却方式,对混凝土试样进行物理和力学试验。结果表明:掺量为50%的矿渣粉混凝土性能最好,矿渣粉混凝土性能随掺量的增大而降低。矿渣粉混凝土质量损失率随温度升高而增加;矿渣粉混凝土在受火温度低于400℃时抗压强度略有提高,高于400℃之后抗压强度迅速降低;劈裂抗拉强度在200℃时最高,之后随温度升高迅速降低;弹性模量随温度升高迅速降低。
弯曲荷载对自然潮差环境下混凝土氯离子扩散性能影响的试验研究
孙玮琨, 刘如泰, 张俊芝, 金汉阳, 高延红
2016, 46(6): 124-127. doi: 10.13204/j.gyjz201606026
摘要:
通过典型海洋潮差区的现场试验,分析了弯曲荷载对受压区和受拉区混凝土氯离子浓度及对流区深度的影响,研究弯曲荷载水平与不同受力区域混凝土氯离子扩散系数的关系。结果表明:弯曲荷载对混凝土氯离子扩散性能有较大影响,但对氯离子侵蚀的对流区深度影响不大;弯曲荷载水平与混凝土氯离子扩散系数之间的关系可以用二次多项式表述。
钢筋混凝土黏结性能拔出试验研究
赵羽习, 孙铭, 林红威, 赵云
2016, 46(6): 128-132. doi: 10.13204/j.gyjz201606027
摘要:
基于16个不同保护层厚度及箍筋间距的梁端式试件,研究保护层厚度及箍筋的耦合作用对极限黏结强度的影响。试验结果表明:增大保护层厚度可以显著提高极限黏结强度;配置箍筋可以增大极限黏结强度,但是增大幅度较小;当保护层厚度较大时,箍筋对极限黏结强度的贡献作用减小。从混凝土保护层以及箍筋两种约束出发,提出了混凝土保护层增强系数、箍筋增强系数的概念,并提出可综合考虑混凝土保护层厚度与强度、箍筋数量及锚固黏结长度影响效应的极限黏结强度的计算式。
再生混凝土抗折疲劳试验断面破坏形态分析
朱红兵, 许永强, 夏博, 张尧
2016, 46(6): 133-136. doi: 10.13204/j.gyjz201606028
摘要:
根据不同再生骨料取代率的再生混凝土在反复荷载作用下的断面破坏形态,分析影响再生混凝土抗折强度、抗折疲劳寿命的材料因素。对再生骨料取代率为0、30%、50%、70%的再生混凝土进行抗折强度试验以及应力水平为0.6、0.7、0.8的抗折疲劳试验。断面破坏形式表明:随着再生骨料取代率的提高,再生混凝土抗折强度越来越小,疲劳寿命逐渐降低,断面的两种破坏形式(骨料与砂浆之间的黏结破坏、骨料断裂破坏)的面积均呈线性递减趋势。为降低试件中再生集料附近区域产生应力集中的几率,建议生产再生混凝土时采取提高再生骨料强度、优化再生骨料加工工艺、增强再生粗骨料与砂浆之间的黏结等措施。
现代钢结构
复杂高耸钢结构电视塔风振响应分析
任志刚, 李培鹏, 王乾坤
2016, 46(6): 137-143. doi: 10.13204/j.gyjz201606029
摘要:
采用有限元软件ANSYS建立某钢结构电视塔三维有限元模型,在此基础上得出其等效串联多自由度体系模型,对比了两种模型的动力特性;分析研究了Davenport谱、Harris谱、西安热工所谱、Kaimal谱、Simiu谱5种常用脉动风速谱的特点及其对结构风振响应的影响;比较了M.Shinozuka法、星谷胜法2种脉动风速模拟方法的模拟精度;并探讨了风振响应中天线桅杆的影响及高阶振型的贡献。结果表明:两种计算模型的动力特性较接近,利用串联多自由度体系模型进行高耸塔式结构的风振响应分析可行;采用Davenport谱进行结构设计偏于安全;M.Shinozuka法相对星谷胜法模拟精度较高;天线桅杆的改变对塔楼和整体结构加速度影响明显,天线设计中应综合考虑鞭梢效应和对舒适度的影响;塔楼的最大加速度超过了舒适度的要求,有必要进行风振控制。
“扬帆泰达”雕塑钢结构多尺度有限元分析
赵中伟, 陈志华, 闫翔宇, 刘红波
2016, 46(6): 144-148. doi: 10.13204/j.gyjz201606030
摘要:
基于多尺度建模技术,在有限元分析软件中实现了局部细化模型和整体宏观模型的连接,将整体结构中受力复杂的关键节点用高阶单元建立,其余部分结构采用经典梁单元模型;利用ANSYS有限元软件中的多点约束方程连接梁单元与壳单元,对比研究了传统梁单元模型与多尺度有限元模型在自重与风荷载作用下的计算结果,表明梁单元可近似模拟整体结构的力学性能,但不能精确模拟整体结构中受力复杂区域的受力状态,对整体结构的关键构件应基于多尺度建模技术采用高阶单元建立模型;此外,还分别对梁单元模型及多尺度模型进行了模态分析,得到了高阶单元的引入对整体结构刚度的影响特征。研究表明:多尺度建模方法能够有效地应用于复杂结构的整体分析中,可在计算精度和计算代价中寻求较好的平衡点。
型钢混凝土叠合剪力墙钢筋应力的试验研究
姚荣, 叶燕华, 吕凡任
2016, 46(6): 149-154. doi: 10.13204/j.gyjz201606031
摘要:
对于型钢混凝土叠合剪力墙新型结构体系,把握墙体内钢筋应力变化规律是准确计算叠合墙体刚度及优化钢筋配置的基础。在低周反复荷载作用下,通过对1个全现浇型钢混凝土剪力墙、3个型钢混凝土叠合剪力墙的足尺比例试件进行对比试验研究,分析并对比了内置的钢筋及型钢应变值。结果表明:桁架钢筋能够有效地连接预制墙板与现浇混凝土层,使其在受力时能够协同工作。型钢混凝土叠合剪力墙可以采用底部加密分段约束箍筋,型钢下部可焊接多排、双侧栓钉,从而避免混凝土与型钢之间滑移,减小通缝宽度。
轻钢结构临建房屋结构分析及设计建议
张铮, 蔡雪峰, 马永超, 周继忠
2016, 46(6): 155-160. doi: 10.13204/j.gyjz201606032
摘要:
通过对相关技术标准水平风荷载作用下的单层轻钢结构临建房屋结构骨架及整体分析,将有限元分析结果与试验结果进行比较,保证有限元模型的准确性。使用经过验证的有限元建模方法对两层及三层轻钢结构临建房屋进行结构整体分析,考察结构侧移与相关技术标准要求的差距,揭示墙面板对多层房屋整体结构的刚度起到的有利作用,在设计中通过考虑这种作用可减少材料用量及建造成本。采用通用钢结构分析软件进行结构简化分析,提出考虑墙板作用的等效交叉支撑实用设计方法,给出等效支撑直径的取值公式,并提出设计建议。
正交异性钢桥面板U肋对接焊缝疲劳损伤度分析
王益逊, 吉伯海, 姚悦, 傅中秋, 朱伟
2016, 46(6): 161-165. doi: 10.13204/j.gyjz201606033
摘要:
分别在江阴长江大桥1/4跨截面快车道、慢车道U肋对接焊缝处布设测点,测得该桥一天的应变历程曲线。基于雨流计数法以及Miner疲劳损伤累计准则,分析快、慢车道日损伤度分布规律,并提出了该桥U肋对接焊缝部位的日损伤分布模型,最后对U肋对接焊缝处的疲劳寿命进行评估。分析结果表明,快、慢车道出现损伤峰值的时间基本一致,但各峰值大小差异性较大,慢车道损伤峰值约为快车道损伤峰值的4.4倍;根据日损伤度分布模型得出的疲劳寿命拟合值与实测值吻合良好,可以应用于实际工程;大桥设计寿命约为慢车道U肋对接焊缝实测寿命的3.7倍,表明慢车道U肋对接焊缝的疲劳寿命远远不能满足设计要求,因此需要对慢车道U肋对接焊缝疲劳寿命给予特别关注。
复材专栏
复材加固受损混凝土梁的干湿循环耐久性能研究
谢燕, 邓军, 王琪琛
2016, 46(6): 166-169. doi: 10.13204/j.gyjz201606034
摘要:
纤维复材的加固技术正越来越多地被用来修复受损钢筋混凝土(RC)桥梁。而在南方湿热环境下,胶黏剂的性能退化及氯离子对RC梁的侵蚀作用,将对被修复桥梁的耐久性产生不利影响。为此对干湿循环下碳纤维布加固受损RC梁的抗弯承载力及氯离子的扩散情况进行研究。干湿循环加速老化试验包括3个月和6个月两种工况,一次干湿循环为24 h,包括湿环境(3.5%盐水浸泡)10 h和干环境(40℃热风)14 h。试验结果表明:干湿循环略为减小了加固梁的刚度,导致了混凝土与碳纤维布黏结界面的退化;干湿循环前3个月,加固梁的承载能力有明显降低,而后逐步稳定;受损RC梁裂缝附近的氯离子含量远高于其他部分;碳纤维布加固减缓了氯离子由梁底对RC梁的侵蚀,对带裂缝工作的受损梁有较好的保护作用。
复材布约束有预压荷载的型钢混凝土矩形短柱轴压性能试验研究
高鹏, 殷强, 王健, 宗文, 洪丽
2016, 46(6): 170-176. doi: 10.13204/j.gyjz201606035
摘要:
为研究碳纤维布约束型钢混凝土矩形短柱的轴心受压破坏机理和受力性能,对15个试件进行了轴向静力加载试验,考虑了碳纤维布层数和预压荷载水平两个参数。试验结果表明:所有的约束型钢混凝土柱均以碳纤维布断裂为破坏标志,破坏前有明显的预兆。施加在约束柱上的峰值荷载随碳纤维布层数增加而提高,包裹2层布提高了58.36%,3层提高了64.51%;预压荷载的存在会减弱碳纤维布对短柱的约束效果,且随着预压荷载水平的提高,布的有效拉应变不断减小,柱承载能力不断降低。最后建立了碳纤维布有效拉应变与预压荷载水平的关系式,提出了构件轴压承载能力计算式,计算结果与试验结果吻合良好。
建筑设计漫谈
从拆解到营建——提升旧砖价值的建筑设计方法
唐浩, 胡期光, 张宇
2016, 46(6): 177-181. doi: 10.13204/j.gyjz201606036
摘要:
在研究分析建筑拆除产生的废旧黏土砖价值的基础上,提出旧砖的拆解和利用应充分保存并挖掘其物质功能价值、历史文化价值和情感价值的主张,应根据废旧黏土砖在新建建筑中利用的方式采取合理的拆解方法,并从砖墙构件利用、砖石砌体利用、碎砖利用三个角度探讨能够提升黏土砖价值的建筑设计方法。
遵守科学理性设计,催生建筑结构精品
陆赐麟, 张国军
2016, 46(6): 182-185. doi: 10.13204/j.gyjz201606037
摘要:
随着经济建设的快速发展,我国各地出现一些建筑乱象。它误导行业发展,挥霍社会财富,浪费自然资源,玷污文化环境。虽然批评如潮,但行者推销乱象如故。为认真执行我国"绿色建筑"的政策和贯彻"可持续发展"的建设原则,促使行业健康积极发展,对完成精品建筑设计的两个重要环节:建筑理性设计和结构科学选型进行了深入而具体的分析与诠释,并提出了可行的建议。