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2017年 第47卷 第11期
2017, 47(11): 1-4.
doi: 10.13204/j.gyjz201711001
摘要:
玻璃纤维复材(GFRP)筋拉伸性能的温度效应十分明显,特别是高温环境下其性能变化规律在工程应用中需要重点关注。以GFRP筋直径、温度值高低、温度升高方式和恒温时间等为变化因素,通过试验研究温度效应下GFRP筋拉伸力学性能的变化规律。研究结果表明:随着温度升高,GFRP筋极限抗拉强度和极限应变下降较明显,而高温作用对GFRP筋的弹性模量影响较小。高温下直径16 mm的GFRP筋的极限抗拉强度和弹性模量比直径22,25 mm的高。温度低于240℃的情况下,经恒高温作用后筋体的极限抗拉强度比未经恒高温作用的同温度下的筋材略有增加,高于240℃后两种筋材的极限抗拉强度无明显差异。当恒高温作用时间不超过1 h时,GFRP筋力学性能较为稳定。
玻璃纤维复材(GFRP)筋拉伸性能的温度效应十分明显,特别是高温环境下其性能变化规律在工程应用中需要重点关注。以GFRP筋直径、温度值高低、温度升高方式和恒温时间等为变化因素,通过试验研究温度效应下GFRP筋拉伸力学性能的变化规律。研究结果表明:随着温度升高,GFRP筋极限抗拉强度和极限应变下降较明显,而高温作用对GFRP筋的弹性模量影响较小。高温下直径16 mm的GFRP筋的极限抗拉强度和弹性模量比直径22,25 mm的高。温度低于240℃的情况下,经恒高温作用后筋体的极限抗拉强度比未经恒高温作用的同温度下的筋材略有增加,高于240℃后两种筋材的极限抗拉强度无明显差异。当恒高温作用时间不超过1 h时,GFRP筋力学性能较为稳定。
2017, 47(11): 5-9.
doi: 10.13204/j.gyjz201711002
摘要:
针对(FRP)筋材与混凝土之间的界面脱黏问题,研究随机疲劳荷载作用下的FRP筋混凝土疲劳黏结性能对FRP筋在实际工程中的应用与推广具有重要的意义。在前期FRP筋与超高性能活性粉末混凝土(RPC)在等幅疲劳荷载作用下的黏结性能试验研究基础上,结合矮寨大桥的随机荷载谱研究,开展了对FRP筋疲劳前后承载能力研究和疲劳荷载循环次数、锚固长度对荷载-滑移曲线影响的试验研究,并计算分析得到经历200万次疲劳荷载后FRP筋的损伤量。结果表明:与等幅疲劳荷载作用相比,即使随机荷载对FRP筋的疲劳损伤程度略大,但在随机荷载作用下FRP筋与RPC仍能保持良好的黏结性能,且其疲劳寿命大于200万次,疲劳后FRP筋黏结试件极限承载能力在20%以内变化。
针对(FRP)筋材与混凝土之间的界面脱黏问题,研究随机疲劳荷载作用下的FRP筋混凝土疲劳黏结性能对FRP筋在实际工程中的应用与推广具有重要的意义。在前期FRP筋与超高性能活性粉末混凝土(RPC)在等幅疲劳荷载作用下的黏结性能试验研究基础上,结合矮寨大桥的随机荷载谱研究,开展了对FRP筋疲劳前后承载能力研究和疲劳荷载循环次数、锚固长度对荷载-滑移曲线影响的试验研究,并计算分析得到经历200万次疲劳荷载后FRP筋的损伤量。结果表明:与等幅疲劳荷载作用相比,即使随机荷载对FRP筋的疲劳损伤程度略大,但在随机荷载作用下FRP筋与RPC仍能保持良好的黏结性能,且其疲劳寿命大于200万次,疲劳后FRP筋黏结试件极限承载能力在20%以内变化。
2017, 47(11): 10-14.
doi: 10.13204/j.gyjz201711003
摘要:
玻璃纤维复材(GFRP)筋与砂浆的黏结性能是其应用于土钉支护结构中重要的参数。对6组不同直径和不同埋深的GFRP筋砂浆拉拔试件进行单调和循环拉拔试验,研究GFRP筋与砂浆黏结性能。结果表明:GFRP筋在砂浆中的拉拔破坏模式与长度锚固相关;砂浆强度对20筋体极限黏结强度影响不大,而对22、25筋体的黏结强度发挥有影响;分级循环加载拉拔中,黏结滑移曲线均会发生斜率的变化,且在拉拔力卸载后出现一段残余变形,存在非线性变形,在化学胶着力消失后,滑动摩擦力与机械咬合力呈现线性特征;GFRP筋与砂浆黏结滑移本构模型中,τ-s曲线上升段与改进的BPE模型的上升段趋势吻合,但还需进一步研究模型参数。
玻璃纤维复材(GFRP)筋与砂浆的黏结性能是其应用于土钉支护结构中重要的参数。对6组不同直径和不同埋深的GFRP筋砂浆拉拔试件进行单调和循环拉拔试验,研究GFRP筋与砂浆黏结性能。结果表明:GFRP筋在砂浆中的拉拔破坏模式与长度锚固相关;砂浆强度对20筋体极限黏结强度影响不大,而对22、25筋体的黏结强度发挥有影响;分级循环加载拉拔中,黏结滑移曲线均会发生斜率的变化,且在拉拔力卸载后出现一段残余变形,存在非线性变形,在化学胶着力消失后,滑动摩擦力与机械咬合力呈现线性特征;GFRP筋与砂浆黏结滑移本构模型中,τ-s曲线上升段与改进的BPE模型的上升段趋势吻合,但还需进一步研究模型参数。
2017, 47(11): 15-18.
doi: 10.13204/j.gyjz201711004
摘要:
酸及高温腐蚀作用下玄武岩增强复材(BFRP)筋疲劳性能的变化规律是研究BFRP筋混凝土结构在复杂环境下疲劳损伤的基础,通过轴向拉伸疲劳试验,观察BFRP筋在不同腐蚀时间及不同温度作用下的外观变化形态和在疲劳荷载作用下的破坏模式,获得各工况下BFRP筋的强度-寿命(S-N)曲线,分析疲劳寿命随腐蚀时间及温度而变化的规律。结果表明:BFRP筋疲劳寿命随温度提高而大幅减小,270℃时,各应力作用下疲劳寿命损失率分别高达80.16%、83.66%、85.03%、87.60%、89.0%;腐蚀时间对BFRP筋疲劳寿命影响显著,应力Smin为415 MPa时,室温条件下,未经酸碱腐蚀的复材腐蚀时间15,30,45 d的复材疲劳寿命损失率分别为26.36%、66.22%、82.68%;应力Smax为795 MPa时,疲劳寿命损失率为67.02%、80.94%、90.55%。
酸及高温腐蚀作用下玄武岩增强复材(BFRP)筋疲劳性能的变化规律是研究BFRP筋混凝土结构在复杂环境下疲劳损伤的基础,通过轴向拉伸疲劳试验,观察BFRP筋在不同腐蚀时间及不同温度作用下的外观变化形态和在疲劳荷载作用下的破坏模式,获得各工况下BFRP筋的强度-寿命(S-N)曲线,分析疲劳寿命随腐蚀时间及温度而变化的规律。结果表明:BFRP筋疲劳寿命随温度提高而大幅减小,270℃时,各应力作用下疲劳寿命损失率分别高达80.16%、83.66%、85.03%、87.60%、89.0%;腐蚀时间对BFRP筋疲劳寿命影响显著,应力Smin为415 MPa时,室温条件下,未经酸碱腐蚀的复材腐蚀时间15,30,45 d的复材疲劳寿命损失率分别为26.36%、66.22%、82.68%;应力Smax为795 MPa时,疲劳寿命损失率为67.02%、80.94%、90.55%。
2017, 47(11): 19-22.
doi: 10.13204/j.gyjz201711005
摘要:
通过硫酸盐干湿循环加速腐蚀试验模拟硫酸盐环境,对硫酸盐干湿循环作用下碳纤维增强复材(CFRP)-混凝土界面的黏结性能进行了研究。结果表明:随着腐蚀时间的延长,破坏面进入混凝土层的深度逐渐变浅,黏结强度逐渐降低。通过对试验结果的统计回归分析,建立了硫酸盐干湿循环作用下CFRP-混凝土界面黏结强度退化模型,预测模型能够很好地反映正拉黏结强度随硫酸盐腐蚀时间的退化规律。
通过硫酸盐干湿循环加速腐蚀试验模拟硫酸盐环境,对硫酸盐干湿循环作用下碳纤维增强复材(CFRP)-混凝土界面的黏结性能进行了研究。结果表明:随着腐蚀时间的延长,破坏面进入混凝土层的深度逐渐变浅,黏结强度逐渐降低。通过对试验结果的统计回归分析,建立了硫酸盐干湿循环作用下CFRP-混凝土界面黏结强度退化模型,预测模型能够很好地反映正拉黏结强度随硫酸盐腐蚀时间的退化规律。
2017, 47(11): 23-27.
doi: 10.13204/j.gyjz201711006
摘要:
为解决纤维增强复材(FRP)筋混凝土梁裂缝宽度和变形均较大的问题,采用受拉性能优良的工程用水泥基复合材料(ECC)取代FRP筋周围受拉混凝土形成FRP筋ECC-混凝土复合梁。通过对2组FRP筋ECC-混凝土复合梁、1组钢筋ECC-混凝土复合梁(每组5种不同ECC替代高度)的受弯试验,分析试件的开裂、屈服、极限荷载以及各级荷载下试件的挠度、裂缝、纵筋应变、混凝土平均应变。研究表明:钢筋/FRP筋与混凝土/ECC有较好的协同变形能力,ECC与混凝土也有较好的黏结性能;复合梁截面的平均应变均符合平截面假定;复合梁在正常使用状态下,受拉区ECC能充分发挥其应变硬化特性,形成较多细而密的裂缝;FRP筋ECC-混凝土复合梁可有效控制梁的变形值,提高梁的抗弯承载能力。
为解决纤维增强复材(FRP)筋混凝土梁裂缝宽度和变形均较大的问题,采用受拉性能优良的工程用水泥基复合材料(ECC)取代FRP筋周围受拉混凝土形成FRP筋ECC-混凝土复合梁。通过对2组FRP筋ECC-混凝土复合梁、1组钢筋ECC-混凝土复合梁(每组5种不同ECC替代高度)的受弯试验,分析试件的开裂、屈服、极限荷载以及各级荷载下试件的挠度、裂缝、纵筋应变、混凝土平均应变。研究表明:钢筋/FRP筋与混凝土/ECC有较好的协同变形能力,ECC与混凝土也有较好的黏结性能;复合梁截面的平均应变均符合平截面假定;复合梁在正常使用状态下,受拉区ECC能充分发挥其应变硬化特性,形成较多细而密的裂缝;FRP筋ECC-混凝土复合梁可有效控制梁的变形值,提高梁的抗弯承载能力。
2017, 47(11): 28-34.
doi: 10.13204/j.gyjz201711007
摘要:
为研究无腹筋玄武岩纤维(BFRP)筋再生混凝土深受弯构件的破坏模式、开裂荷载、极限荷载、裂缝扩展趋势及变形性能,对9根BFRP筋再生混凝土深受弯构件进行四分点集中力加载试验。考虑影响深受弯构件抗剪性能的主要因素:剪跨比、再生混凝土抗压强度、BFRP筋配筋率、截面有效高度。在此基础上利用ANSYS建立非线性有限元模型进行对比分析。研究结果表明:有限元分析结果与试验结果基本一致;试验梁的抗剪承载力随剪跨比的增大而减小,随纵向BFRP筋配筋率、截面有效高度和再生混凝土抗压强度的提高而呈上升趋势;模拟较好地反映了裂缝发展趋势及BFRP筋的应变;但试验梁的荷载-变形曲线与模拟结果有一定偏差,仍需进一步研究。
为研究无腹筋玄武岩纤维(BFRP)筋再生混凝土深受弯构件的破坏模式、开裂荷载、极限荷载、裂缝扩展趋势及变形性能,对9根BFRP筋再生混凝土深受弯构件进行四分点集中力加载试验。考虑影响深受弯构件抗剪性能的主要因素:剪跨比、再生混凝土抗压强度、BFRP筋配筋率、截面有效高度。在此基础上利用ANSYS建立非线性有限元模型进行对比分析。研究结果表明:有限元分析结果与试验结果基本一致;试验梁的抗剪承载力随剪跨比的增大而减小,随纵向BFRP筋配筋率、截面有效高度和再生混凝土抗压强度的提高而呈上升趋势;模拟较好地反映了裂缝发展趋势及BFRP筋的应变;但试验梁的荷载-变形曲线与模拟结果有一定偏差,仍需进一步研究。
2017, 47(11): 35-40.
doi: 10.13204/j.gyjz201711008
摘要:
目前对于纤维复材(FRP)管约束混凝土的研究主要集中于FRP管纤维缠绕角为±90°或接近±90°的情况,对于其他纤维缠绕角研究较少。通过对18个纤维缠绕角为±60°的FRP管约束混凝土短柱在单调荷载下的轴压试验,对FRP管约束混凝土短柱的破坏形态、应力-应变曲线和承载力进行了研究,分析了FRP管厚度、混凝土强度的影响。同时进行了6个纤维缠绕角为±80°(纤维缠绕方向接近环向即±90°)的FRP管约束混凝土短柱在单调荷载下的轴压试验,以对比研究±80°纤维缠绕角和±60°纤维缠绕角的影响。试验研究结果表明:FRP管约束混凝土短柱的破坏形态与FRP管纤维缠绕角有关;FRP管纤维缠绕角、FRP管厚度和混凝土强度是影响FRP管约束混凝土抗压强度的重要因素;FRP管约束混凝土的极限应变主要与混凝土强度等级有关,且极限应变随着FRP管厚度的增加而增大。
目前对于纤维复材(FRP)管约束混凝土的研究主要集中于FRP管纤维缠绕角为±90°或接近±90°的情况,对于其他纤维缠绕角研究较少。通过对18个纤维缠绕角为±60°的FRP管约束混凝土短柱在单调荷载下的轴压试验,对FRP管约束混凝土短柱的破坏形态、应力-应变曲线和承载力进行了研究,分析了FRP管厚度、混凝土强度的影响。同时进行了6个纤维缠绕角为±80°(纤维缠绕方向接近环向即±90°)的FRP管约束混凝土短柱在单调荷载下的轴压试验,以对比研究±80°纤维缠绕角和±60°纤维缠绕角的影响。试验研究结果表明:FRP管约束混凝土短柱的破坏形态与FRP管纤维缠绕角有关;FRP管纤维缠绕角、FRP管厚度和混凝土强度是影响FRP管约束混凝土抗压强度的重要因素;FRP管约束混凝土的极限应变主要与混凝土强度等级有关,且极限应变随着FRP管厚度的增加而增大。
2017, 47(11): 41-46.
doi: 10.13204/j.gyjz201711009
摘要:
进行了预应力碳纤维布加固混凝土方柱预应力损失试验。试验考虑的影响因素包括:预应力大小、方柱的倒角半径、柱表面处理情况。试验得到了预应力碳纤维布的摩擦损失量和长期的应力松弛损失量,分析了各因素对碳纤维布预应力损失的影响,得出了预应力损失的发展规律,并提出了减小预应力碳纤维布损失的措施。试验表明:当预应力越大、倒角尺寸越小、柱表面越粗糙,则摩擦损失越大;预应力碳纤维布表面涂胶与没有涂胶相比较,应力松弛损失到达稳定状态所需的时间少且总松弛量少;预应力越大,松弛损失的速度越快;摩擦损失占预应力总损失的66%以上。
进行了预应力碳纤维布加固混凝土方柱预应力损失试验。试验考虑的影响因素包括:预应力大小、方柱的倒角半径、柱表面处理情况。试验得到了预应力碳纤维布的摩擦损失量和长期的应力松弛损失量,分析了各因素对碳纤维布预应力损失的影响,得出了预应力损失的发展规律,并提出了减小预应力碳纤维布损失的措施。试验表明:当预应力越大、倒角尺寸越小、柱表面越粗糙,则摩擦损失越大;预应力碳纤维布表面涂胶与没有涂胶相比较,应力松弛损失到达稳定状态所需的时间少且总松弛量少;预应力越大,松弛损失的速度越快;摩擦损失占预应力总损失的66%以上。
2017, 47(11): 47-51.
doi: 10.13204/j.gyjz201711010
摘要:
以某高速公路改扩建工程中的预应力混凝土空心梁为原型,设计了6根试验梁进行研究。通过试验,比较分析了试验梁的挠度、钢筋应变、混凝土应变、加固材料应变以及混凝土梁裂缝开展情况,试验结果表明:碳纤维复合材料(CFRP)布加固法与体外预应力钢绞线加固法均可有效提高混凝土梁的承载力。CFRP布加固可有效限制混凝土裂缝的开展程度,提高混凝土有效截面面积;钢绞线加固可有效限制梁体弯曲变形,减小挠度。
以某高速公路改扩建工程中的预应力混凝土空心梁为原型,设计了6根试验梁进行研究。通过试验,比较分析了试验梁的挠度、钢筋应变、混凝土应变、加固材料应变以及混凝土梁裂缝开展情况,试验结果表明:碳纤维复合材料(CFRP)布加固法与体外预应力钢绞线加固法均可有效提高混凝土梁的承载力。CFRP布加固可有效限制混凝土裂缝的开展程度,提高混凝土有效截面面积;钢绞线加固可有效限制梁体弯曲变形,减小挠度。
2017, 47(11): 52-55.
doi: 10.13204/j.gyjz201711011
摘要:
通过对抚顺西露天矿工业区城市更新设计方法及策略的讨论,提出工业遗产的区域生态修复、保护及再利用策略,其中打造创意产业、文化产业是工业遗产产业复兴的关键;利用地形条件、现状地貌特征,保留场地历史工业遗迹及要素,更新并植入现代城市文化创意是工业遗产改造的重要策略。工业发展的悠久历史可以作为东三省的工业游览路线。将保护性再利用体现在单体建筑、厂区群体建筑、区域整体等不同尺度层级上。
通过对抚顺西露天矿工业区城市更新设计方法及策略的讨论,提出工业遗产的区域生态修复、保护及再利用策略,其中打造创意产业、文化产业是工业遗产产业复兴的关键;利用地形条件、现状地貌特征,保留场地历史工业遗迹及要素,更新并植入现代城市文化创意是工业遗产改造的重要策略。工业发展的悠久历史可以作为东三省的工业游览路线。将保护性再利用体现在单体建筑、厂区群体建筑、区域整体等不同尺度层级上。
2017, 47(11): 56-60.
doi: 10.13204/j.gyjz201711012
摘要:
通过辨析工业遗产景观概念,梳理白塔地块的历史沿革,对白塔公园工业遗产景观设计内的城市生长年轮进行分析,总结多种类型和尺度的空间利用模式,以及多维度下景观塑造策略和艺术处理手法,指出当代创新景观设计需多维度文化附加和手法表达。白塔公园通过串联场地历代文化遗产演变脉络,物化场地历史,推动了城市有机更新与区域经济增加,更营造出新的特色城市活力空间。
通过辨析工业遗产景观概念,梳理白塔地块的历史沿革,对白塔公园工业遗产景观设计内的城市生长年轮进行分析,总结多种类型和尺度的空间利用模式,以及多维度下景观塑造策略和艺术处理手法,指出当代创新景观设计需多维度文化附加和手法表达。白塔公园通过串联场地历代文化遗产演变脉络,物化场地历史,推动了城市有机更新与区域经济增加,更营造出新的特色城市活力空间。
2017, 47(11): 61-67.
doi: 10.13204/j.gyjz201711013
摘要:
伴随着现在遗产理论的发展,人们开始挖掘复合遗产的类型。中东铁路工业遗产就是复合遗产的典型代表。过往单纯类型遗产的研究已不再适用其价值评价研究,而是需要更深层次地挖掘中东铁路整体价值。通过引入世界遗产理论体系中的时序-区域研究框架,以动态的、持续的、非单一的研究思路改进了原来类型研究方法的局限,保证了在世界遗产研究框架下对中东铁路工业遗产进行同一时期内相似遗产的比较研究,来挖掘中东铁路的整体价值。
伴随着现在遗产理论的发展,人们开始挖掘复合遗产的类型。中东铁路工业遗产就是复合遗产的典型代表。过往单纯类型遗产的研究已不再适用其价值评价研究,而是需要更深层次地挖掘中东铁路整体价值。通过引入世界遗产理论体系中的时序-区域研究框架,以动态的、持续的、非单一的研究思路改进了原来类型研究方法的局限,保证了在世界遗产研究框架下对中东铁路工业遗产进行同一时期内相似遗产的比较研究,来挖掘中东铁路的整体价值。
2017, 47(11): 68-72.
doi: 10.13204/j.gyjz201711014
摘要:
在快速城市化的背景下,城市发展对于土地的需求日益增加,同时由于产业更替,部分城区内工厂向外搬迁,对于其遗留棕地的改造和利用,逐渐成为当今时代的研究热点。通过对美国、欧洲等发达国家的棕地开发和利用的相关法律、法规和政策以及相关的棕地改造案例进行分析和研究,探讨我国棕地治理和改造的策略。
在快速城市化的背景下,城市发展对于土地的需求日益增加,同时由于产业更替,部分城区内工厂向外搬迁,对于其遗留棕地的改造和利用,逐渐成为当今时代的研究热点。通过对美国、欧洲等发达国家的棕地开发和利用的相关法律、法规和政策以及相关的棕地改造案例进行分析和研究,探讨我国棕地治理和改造的策略。
2017, 47(11): 73-76.
doi: 10.13204/j.gyjz201711015
摘要:
以西北地区三星级办公建筑为研究对象,对该项目的设计理念以及绿色技术策略进行介绍,重点描述适宜于西北地区的绿色建筑技术;对项目进行跟踪调研,分析其3年实际运行能耗,确定其节能率;同时分析其绿色建筑增量成本和投资回报期,期望对西北地区的建筑设计提供绿色概念和数据支持。
以西北地区三星级办公建筑为研究对象,对该项目的设计理念以及绿色技术策略进行介绍,重点描述适宜于西北地区的绿色建筑技术;对项目进行跟踪调研,分析其3年实际运行能耗,确定其节能率;同时分析其绿色建筑增量成本和投资回报期,期望对西北地区的建筑设计提供绿色概念和数据支持。
2017, 47(11): 77-83.
doi: 10.13204/j.gyjz201711016
摘要:
为了解HRB600级钢筋高强混凝土柱的轴心受压力学性能,对5根截面尺寸为600 mm×600 mm、不同设计参数的高强混凝土柱进行轴压试验,其中4根柱的纵筋为HRB600级钢筋,1根柱的纵筋为HRB400级钢筋。在试验基础上,采用非线性有限元模型进行数值模拟,探讨混凝土强度、配箍率及箍筋强度等设计变化参数对HRB600级钢筋高强混凝土柱轴压性能的影响规律,对中、美、日三国《混凝土结构设计规范》中轴压承载力计算法的适用性进行验证。研究结果表明:随着混凝土强度等级的提高,HRB600级钢筋高强混凝土柱的承载力明显提高,轴压刚度有所提高,荷载-变形曲线下降段变陡;随着配箍率的增大,柱的承载力、延性有所提高,轴压刚度略有提高;随着箍筋强度的提高,柱的承载力、轴压刚度变化不大,但其峰值后的性能改善明显;当HRB600级钢筋的抗压强度值取500 MPa时,按中、美、日三国《混凝土结构设计规范》推荐的承载力计算式都有足够的安全储备。
为了解HRB600级钢筋高强混凝土柱的轴心受压力学性能,对5根截面尺寸为600 mm×600 mm、不同设计参数的高强混凝土柱进行轴压试验,其中4根柱的纵筋为HRB600级钢筋,1根柱的纵筋为HRB400级钢筋。在试验基础上,采用非线性有限元模型进行数值模拟,探讨混凝土强度、配箍率及箍筋强度等设计变化参数对HRB600级钢筋高强混凝土柱轴压性能的影响规律,对中、美、日三国《混凝土结构设计规范》中轴压承载力计算法的适用性进行验证。研究结果表明:随着混凝土强度等级的提高,HRB600级钢筋高强混凝土柱的承载力明显提高,轴压刚度有所提高,荷载-变形曲线下降段变陡;随着配箍率的增大,柱的承载力、延性有所提高,轴压刚度略有提高;随着箍筋强度的提高,柱的承载力、轴压刚度变化不大,但其峰值后的性能改善明显;当HRB600级钢筋的抗压强度值取500 MPa时,按中、美、日三国《混凝土结构设计规范》推荐的承载力计算式都有足够的安全储备。
2017, 47(11): 84-88.
doi: 10.13204/j.gyjz201711017
摘要:
为研究采用水泥基复合材料(ECC)连接的装配式框架梁柱节点的抗震性能,对3个ECC连接框架节点试件和1个对比用普通混凝土框架节点试件进行低周反复荷载试验,分别研究现浇区材料、现浇区长度以及现浇区钢筋连接方式对节点抗震性能的影响。试验结果表明:使用ECC替代普通混凝土能显著提高试件的延性及耗能能力;增大ECC连接段的长度能有效提高试件的延性和耗能性能,当ECC现浇区长度增长100 mm时,耗能能力提高了20%;采用套筒连接的装配式节点具有较好的抗震性能,而采用焊接连接的装配式节点在低周反复荷载作用下很快断裂,所以在工程中不宜采用。
为研究采用水泥基复合材料(ECC)连接的装配式框架梁柱节点的抗震性能,对3个ECC连接框架节点试件和1个对比用普通混凝土框架节点试件进行低周反复荷载试验,分别研究现浇区材料、现浇区长度以及现浇区钢筋连接方式对节点抗震性能的影响。试验结果表明:使用ECC替代普通混凝土能显著提高试件的延性及耗能能力;增大ECC连接段的长度能有效提高试件的延性和耗能性能,当ECC现浇区长度增长100 mm时,耗能能力提高了20%;采用套筒连接的装配式节点具有较好的抗震性能,而采用焊接连接的装配式节点在低周反复荷载作用下很快断裂,所以在工程中不宜采用。
2017, 47(11): 89-94.
doi: 10.13204/j.gyjz201711018
摘要:
为改善异形柱框架结构的抗震性能,提出一种格构配筋再生混凝土L形柱框架-轻质填充墙结构。进行两个格构配筋再生混凝土L形柱框架-粉煤灰砌体填充墙结构的低周反复荷载试验,框架分为普通框架和带人字形支撑框架两种。基于试验,分析各试件的承载力、刚度、延性、滞回特性、耗能和破坏特征,找出结构损伤破坏的薄弱部位,阐明其屈服机制。研究表明:带人字形斜撑的格构配筋再生混凝土L形柱框架-轻质填充墙结构,承载力、延性和综合抗震性能均有显著提高。提出的格构配筋再生混凝土L形柱框架-轻质填充墙结构,简化了配筋,提高了工效,易于施工,成本较低,抗震性能良好。
为改善异形柱框架结构的抗震性能,提出一种格构配筋再生混凝土L形柱框架-轻质填充墙结构。进行两个格构配筋再生混凝土L形柱框架-粉煤灰砌体填充墙结构的低周反复荷载试验,框架分为普通框架和带人字形支撑框架两种。基于试验,分析各试件的承载力、刚度、延性、滞回特性、耗能和破坏特征,找出结构损伤破坏的薄弱部位,阐明其屈服机制。研究表明:带人字形斜撑的格构配筋再生混凝土L形柱框架-轻质填充墙结构,承载力、延性和综合抗震性能均有显著提高。提出的格构配筋再生混凝土L形柱框架-轻质填充墙结构,简化了配筋,提高了工效,易于施工,成本较低,抗震性能良好。
2017, 47(11): 95-99.
doi: 10.13204/j.gyjz201711019
摘要:
为解决带构造柱砖砌体墙体在地震作用下易开裂、易发生脆性破坏等抗震性能差的问题,提出了一种新型后张预应力加固带构造柱砖砌体方法。为验证该方法的加固效果,进行了8片带构造柱砖砌体墙片在水平低周反复荷载下的试验,包括1片无预应力筋加固的对比墙片;7片均匀布置不同对数预应力钢筋与不同竖向预应力的加固墙片。并进一步基于MSC.MARC有限元软件分析了其在单调位移加载下的受力形态。试验与有限元仿真结果共同表明该方法可以显著提高无筋墙体的抗剪强度与整体性能,从而显著提高其抗震能力。在验证有限元计算方法正确的基础上进行了有限元参数化分析,分析结果表明在预应力钢筋应力比为0.4时加固效果较好。
为解决带构造柱砖砌体墙体在地震作用下易开裂、易发生脆性破坏等抗震性能差的问题,提出了一种新型后张预应力加固带构造柱砖砌体方法。为验证该方法的加固效果,进行了8片带构造柱砖砌体墙片在水平低周反复荷载下的试验,包括1片无预应力筋加固的对比墙片;7片均匀布置不同对数预应力钢筋与不同竖向预应力的加固墙片。并进一步基于MSC.MARC有限元软件分析了其在单调位移加载下的受力形态。试验与有限元仿真结果共同表明该方法可以显著提高无筋墙体的抗剪强度与整体性能,从而显著提高其抗震能力。在验证有限元计算方法正确的基础上进行了有限元参数化分析,分析结果表明在预应力钢筋应力比为0.4时加固效果较好。
2017, 47(11): 100-104.
doi: 10.13204/j.gyjz201711020
摘要:
通过离心模型试验对衡重式桩板挡墙的整体滑移过程进行研究。试验表明:1)在结构发生整体滑移的同时,还产生了第一、第二破裂面,且整体滑移线恰好通过桩底;2)第一破坏面基本是沿着土层的主动破坏面滑动;第二破坏面通过卸载板端向地面延伸,其与卸载板间接近垂直;3)产生第一破坏面的原因是试验中桩前土体的强度过低,因此在衡重式桩板挡墙的设计计算过程中,应进行地基承载力的验算。
通过离心模型试验对衡重式桩板挡墙的整体滑移过程进行研究。试验表明:1)在结构发生整体滑移的同时,还产生了第一、第二破裂面,且整体滑移线恰好通过桩底;2)第一破坏面基本是沿着土层的主动破坏面滑动;第二破坏面通过卸载板端向地面延伸,其与卸载板间接近垂直;3)产生第一破坏面的原因是试验中桩前土体的强度过低,因此在衡重式桩板挡墙的设计计算过程中,应进行地基承载力的验算。
2017, 47(11): 105-111.
doi: 10.13204/j.gyjz201711021
摘要:
对分凝冰现象的研究是理解冻土中各类复杂现象的关键。为研究上覆荷载作用下,线性降温模式的分凝冰形成规律,利用高低温交变箱,进行开放系统下土体的一维连续冻结试验。选取3个冷端初始温度,3个上覆荷载进行正交试验,比较分析每个试验条件下试样内部温度场的变化规律、冻结锋面随时间的推进规律、冻胀量变化规律以及水分的迁移情况。试验结果表明:上覆荷载越小,冷端初始温度越低,土样内部温度越低,含水率越高,冻胀量越大。
对分凝冰现象的研究是理解冻土中各类复杂现象的关键。为研究上覆荷载作用下,线性降温模式的分凝冰形成规律,利用高低温交变箱,进行开放系统下土体的一维连续冻结试验。选取3个冷端初始温度,3个上覆荷载进行正交试验,比较分析每个试验条件下试样内部温度场的变化规律、冻结锋面随时间的推进规律、冻胀量变化规律以及水分的迁移情况。试验结果表明:上覆荷载越小,冷端初始温度越低,土样内部温度越低,含水率越高,冻胀量越大。
2017, 47(11): 112-116.
doi: 10.13204/j.gyjz201711022
摘要:
为研究型钢-水泥土组合结构的力学性能,结合实际工程中型钢水泥土搅拌墙工法中型钢不同的布置方式,对4根型钢-水泥土组合梁及2根纯型钢梁进行试验。在保持型钢截面尺寸不变的情况下,对不同截面宽度的试验梁分别采用两点加载和四点加载进行试验,研究型钢-水泥土组合梁的工作性能、破坏模式及组合梁刚度变化规律。试验结果表明:不同加载方式、截面含钢率对组合梁的破坏特征及组合刚度影响较大。根据试验结果,将组合梁的刚度变化划分为两个阶段,并提出了型钢曲服前组合刚度的计算方法,该式可适当考虑水泥土对组合梁刚度及承载力的提高作用。
为研究型钢-水泥土组合结构的力学性能,结合实际工程中型钢水泥土搅拌墙工法中型钢不同的布置方式,对4根型钢-水泥土组合梁及2根纯型钢梁进行试验。在保持型钢截面尺寸不变的情况下,对不同截面宽度的试验梁分别采用两点加载和四点加载进行试验,研究型钢-水泥土组合梁的工作性能、破坏模式及组合梁刚度变化规律。试验结果表明:不同加载方式、截面含钢率对组合梁的破坏特征及组合刚度影响较大。根据试验结果,将组合梁的刚度变化划分为两个阶段,并提出了型钢曲服前组合刚度的计算方法,该式可适当考虑水泥土对组合梁刚度及承载力的提高作用。
2017, 47(11): 117-120.
doi: 10.13204/j.gyjz201711023
摘要:
通过小比例半截面模型桩模型试验,研究在竖向压力作用下不同盘间距的混凝土扩盘桩的桩周土体的破坏状态。试验中通过自制的原状土取土装置在现场取土样,制作不同盘间距的半截面桩试件,并进行加载,观察桩周土体破坏的全过程。通过对比破坏状态,对盘间距对桩周土的破坏状态的影响进行定性分析,提出盘间距的合理取值范围为(4~6)R0(R0为盘悬挑长度)。
通过小比例半截面模型桩模型试验,研究在竖向压力作用下不同盘间距的混凝土扩盘桩的桩周土体的破坏状态。试验中通过自制的原状土取土装置在现场取土样,制作不同盘间距的半截面桩试件,并进行加载,观察桩周土体破坏的全过程。通过对比破坏状态,对盘间距对桩周土的破坏状态的影响进行定性分析,提出盘间距的合理取值范围为(4~6)R0(R0为盘悬挑长度)。
2017, 47(11): 121-125.
doi: 10.13204/j.gyjz201711024
摘要:
现有埋深基础的沉降计算方法是基于地面加载的相关理论和经验系数提出的。通过对实际埋深基础、地面、坑内和体内加载模型的分析,发现埋深基础的沉降既有埋深效应,还受基础刚度的影响。对此,将基础假设为相应大小的地基土,即柔性埋深基础,其沉降计算式可综合弹性半空间体内加载的应力解析式和分层总和法得到;后用有限元方法分析基础刚度对沉降的影响规律,并得到刚度调节系数;将两者结合形成埋深基础沉降实用计算方法,对比发现其较现有方法有更好的准确度。
现有埋深基础的沉降计算方法是基于地面加载的相关理论和经验系数提出的。通过对实际埋深基础、地面、坑内和体内加载模型的分析,发现埋深基础的沉降既有埋深效应,还受基础刚度的影响。对此,将基础假设为相应大小的地基土,即柔性埋深基础,其沉降计算式可综合弹性半空间体内加载的应力解析式和分层总和法得到;后用有限元方法分析基础刚度对沉降的影响规律,并得到刚度调节系数;将两者结合形成埋深基础沉降实用计算方法,对比发现其较现有方法有更好的准确度。
2017, 47(11): 126-131.
doi: 10.13204/j.gyjz201711025
摘要:
采用基于离散元法的PFC3D商用软件,研究了废旧混凝土块体特征尺寸、配筋形式、钢筋直径和保护层厚度对再生块体混凝土构件中块体堆积密度的影响,并对部分结果进行了试验验证,建立了无配筋时块体堆积密度与块体特征尺寸等因素的定量关系,探讨了块体特征尺寸对再生块体混凝土边界效应的影响。研究表明:配置钢筋会显著降低块体堆积密度,但在工程常用范围内,箍筋保护层厚度、纵筋直径和箍筋直径增加所导致的块体堆积密度的降低幅度有限;边界效应层的厚度与块体特征尺寸之比为1.8~2.0;当块体体积分数一定时,对应不同的块体特征尺寸,块体面积分数的最大值改变有限,该最大值与块体体积分数之比约为1.33。
采用基于离散元法的PFC3D商用软件,研究了废旧混凝土块体特征尺寸、配筋形式、钢筋直径和保护层厚度对再生块体混凝土构件中块体堆积密度的影响,并对部分结果进行了试验验证,建立了无配筋时块体堆积密度与块体特征尺寸等因素的定量关系,探讨了块体特征尺寸对再生块体混凝土边界效应的影响。研究表明:配置钢筋会显著降低块体堆积密度,但在工程常用范围内,箍筋保护层厚度、纵筋直径和箍筋直径增加所导致的块体堆积密度的降低幅度有限;边界效应层的厚度与块体特征尺寸之比为1.8~2.0;当块体体积分数一定时,对应不同的块体特征尺寸,块体面积分数的最大值改变有限,该最大值与块体体积分数之比约为1.33。
2017, 47(11): 132-136.
doi: 10.13204/j.gyjz201711026
摘要:
通过对不同尺寸和强度等级的粉煤灰混凝土劈裂抗拉强度的试验数据分析,研究粉煤灰混凝土的劈裂抗拉强度与立方体抗压强度的关系,分析粉煤灰以及试块尺寸及形状对强度指标关系的影响。通过与相关试验数据对比及回归分析,提出混凝土劈裂抗拉强度与混凝土立方体抗压强度的换算关系。
通过对不同尺寸和强度等级的粉煤灰混凝土劈裂抗拉强度的试验数据分析,研究粉煤灰混凝土的劈裂抗拉强度与立方体抗压强度的关系,分析粉煤灰以及试块尺寸及形状对强度指标关系的影响。通过与相关试验数据对比及回归分析,提出混凝土劈裂抗拉强度与混凝土立方体抗压强度的换算关系。
2017, 47(11): 137-141.
doi: 10.13204/j.gyjz201711027
摘要:
混合结构由于材料性能差异,在施工过程和使用过程中存在一定的非线性变形差,对结构受力有一定的影响。结合某实际工程项目,采用MIDAS Gen进行施工过程及使用过程的模拟分析,分析中考虑混凝土收缩和徐变,研究结果有助于指导结构施工中竖向构件的下料长度和安全储备控制,有利于施工全过程的监测控制。
混合结构由于材料性能差异,在施工过程和使用过程中存在一定的非线性变形差,对结构受力有一定的影响。结合某实际工程项目,采用MIDAS Gen进行施工过程及使用过程的模拟分析,分析中考虑混凝土收缩和徐变,研究结果有助于指导结构施工中竖向构件的下料长度和安全储备控制,有利于施工全过程的监测控制。
2017, 47(11): 142-147.
doi: 10.13204/j.gyjz201711028
摘要:
铝合金建筑模板具有质量轻、强度高、环保等特点,在工程中逐渐得到运用。然而关于铝合金建筑模板截面尺寸优化设计的研究尚较少。为此,对6块不同截面尺寸的铝合金模板进行4分点加载的纯弯试验,研究铝合金模板在加卸载后的残余变形、刚度变化情况以及极限抗弯承载能力等力学性能。利用有限元软件ABAQUS对铝合金模板的抗弯性能进行模拟分析,并与试验结果进行对比以验证有限元模型的准确性。在此基础上,采用有限元软件ABAQUS分析铝合金面板厚度、横肋壁厚、边肋和端肋壁厚、边肋和端肋高度等对单块模板的抗弯性能的影响。
铝合金建筑模板具有质量轻、强度高、环保等特点,在工程中逐渐得到运用。然而关于铝合金建筑模板截面尺寸优化设计的研究尚较少。为此,对6块不同截面尺寸的铝合金模板进行4分点加载的纯弯试验,研究铝合金模板在加卸载后的残余变形、刚度变化情况以及极限抗弯承载能力等力学性能。利用有限元软件ABAQUS对铝合金模板的抗弯性能进行模拟分析,并与试验结果进行对比以验证有限元模型的准确性。在此基础上,采用有限元软件ABAQUS分析铝合金面板厚度、横肋壁厚、边肋和端肋壁厚、边肋和端肋高度等对单块模板的抗弯性能的影响。
2017, 47(11): 148-154.
doi: 10.13204/j.gyjz201711029
摘要:
基于南通兴东新建航站楼结构风洞试验,对该航站楼大跨屋盖结构的整体风压分布以及重要分区的风压分布特性进行研究。并且在风洞试验的基础上,根据各阶振型应变能贡献大小,确定风振响应频域内的计算阶数,进行频域法风振响应分析,并对结构的位移响应风振系数进行对比分析。研究表明:0°风向角为屋盖结构的最不利风向角,迎风区屋檐两端会产生较大的局部风吸力,平均风压系数绝对值达到1.7左右;屋盖中间区域平均风压系数均为负值,风吸力在0°和180°风向角附近达到最大,挑檐区域的风吸力最大值要大于屋盖中间区域;通过各阶模态应变能贡献量确定主要贡献模态,进而选定包括所有主要贡献模态的前m阶模态作为截断模态的方法是可行的;屋盖挑檐区域各分区的最大风振系数要明显大于屋盖中间区域。
基于南通兴东新建航站楼结构风洞试验,对该航站楼大跨屋盖结构的整体风压分布以及重要分区的风压分布特性进行研究。并且在风洞试验的基础上,根据各阶振型应变能贡献大小,确定风振响应频域内的计算阶数,进行频域法风振响应分析,并对结构的位移响应风振系数进行对比分析。研究表明:0°风向角为屋盖结构的最不利风向角,迎风区屋檐两端会产生较大的局部风吸力,平均风压系数绝对值达到1.7左右;屋盖中间区域平均风压系数均为负值,风吸力在0°和180°风向角附近达到最大,挑檐区域的风吸力最大值要大于屋盖中间区域;通过各阶模态应变能贡献量确定主要贡献模态,进而选定包括所有主要贡献模态的前m阶模态作为截断模态的方法是可行的;屋盖挑檐区域各分区的最大风振系数要明显大于屋盖中间区域。
2017, 47(11): 155-162.
doi: 10.13204/j.gyjz201711030
摘要:
首先,阐述了单层网壳结构在冲击荷载下的能量传递、转换和消耗的过程,并基于能量守恒推导了首次冲击中网壳吸收的能量以及结构动位移简化计算方法。然后,介绍了数值分析方法的算法基础以及求解冲击问题的通用有限元软件ANSYS/LS-DYNA。最后,研究了网壳结构在不同冲击物质量比与速度作用下的动力响应,总结了动力响应与结构能量之间的关系,并与简化计算方法进行对比。结果表明:所推导的网壳能量吸收与结构动位移计算方法是合理的;冲击过程中网壳吸收的能量以及结构响应与冲击物和网壳之间的质量比密切相关;不同的动力响应模式可以利用结构吸收的能量进行区域划分;在不同的冲击能量作用下,冲击力是半正弦或者三角形脉冲;计算所得的杆件应力-应变曲线与材料的本构关系是相符的。
首先,阐述了单层网壳结构在冲击荷载下的能量传递、转换和消耗的过程,并基于能量守恒推导了首次冲击中网壳吸收的能量以及结构动位移简化计算方法。然后,介绍了数值分析方法的算法基础以及求解冲击问题的通用有限元软件ANSYS/LS-DYNA。最后,研究了网壳结构在不同冲击物质量比与速度作用下的动力响应,总结了动力响应与结构能量之间的关系,并与简化计算方法进行对比。结果表明:所推导的网壳能量吸收与结构动位移计算方法是合理的;冲击过程中网壳吸收的能量以及结构响应与冲击物和网壳之间的质量比密切相关;不同的动力响应模式可以利用结构吸收的能量进行区域划分;在不同的冲击能量作用下,冲击力是半正弦或者三角形脉冲;计算所得的杆件应力-应变曲线与材料的本构关系是相符的。
2017, 47(11): 163-168.
doi: 10.13204/j.gyjz201711031
摘要:
为研究隅撑对工字型钢梁极限承载力的影响,课题组采用Q235B钢材设计加工6组工字型钢梁进行抗弯性能试验,研究端部"夹支"约束形式、隅撑、屋面板等因素对钢梁变形特征、破坏形态以及极限承载力的影响。研究结果显示:设置隅撑能使钢梁受弯极限承载力提高1.14~1.18倍;单榀屋面板的蒙皮效应不显著;不同端部"夹支"约束形式对设置隅撑及设置隅撑和屋面板的钢梁试件的极限荷载影响较小。按影响因素对钢梁极限承载力影响的大小依次是:隅撑、屋面板、"夹支"约束形式。表明隅撑和屋面板的设置均可以提高钢梁极限承载力,其中隅撑的作用最为显著。
为研究隅撑对工字型钢梁极限承载力的影响,课题组采用Q235B钢材设计加工6组工字型钢梁进行抗弯性能试验,研究端部"夹支"约束形式、隅撑、屋面板等因素对钢梁变形特征、破坏形态以及极限承载力的影响。研究结果显示:设置隅撑能使钢梁受弯极限承载力提高1.14~1.18倍;单榀屋面板的蒙皮效应不显著;不同端部"夹支"约束形式对设置隅撑及设置隅撑和屋面板的钢梁试件的极限荷载影响较小。按影响因素对钢梁极限承载力影响的大小依次是:隅撑、屋面板、"夹支"约束形式。表明隅撑和屋面板的设置均可以提高钢梁极限承载力,其中隅撑的作用最为显著。
2017, 47(11): 169-174.
doi: 10.13204/j.gyjz201711032
摘要:
通过对外加强环进行切割,设计了4个不同外加强环式的冷弯方钢管柱-H型钢梁节点试件,对其进行水平低周反复试验和ABAQUS有限元分析。探讨外加强环形式对节点破坏形态、承载力、延性、耗能性能及应变分布的影响。研究表明:4个试件均在梁端形成塑性铰;梁柱节点域及外加强环未出现明显变形,表现出良好的抗震性能;外加强环边角切割过的节点,承载力没有降低,而延性、耗能能力有一定的提升,且节省了材料。
通过对外加强环进行切割,设计了4个不同外加强环式的冷弯方钢管柱-H型钢梁节点试件,对其进行水平低周反复试验和ABAQUS有限元分析。探讨外加强环形式对节点破坏形态、承载力、延性、耗能性能及应变分布的影响。研究表明:4个试件均在梁端形成塑性铰;梁柱节点域及外加强环未出现明显变形,表现出良好的抗震性能;外加强环边角切割过的节点,承载力没有降低,而延性、耗能能力有一定的提升,且节省了材料。
2017, 47(11): 175-180.
doi: 10.13204/j.gyjz201711033
摘要:
为了对钢桥焊接细节进行疲劳寿命评估,分别采用标准圆棒试件和沙漏型光滑试件进行静力拉伸试验和成组轴向拉伸疲劳试验,引入存活率和置信度得到了具有概率水平保证的安全疲劳寿命曲线,并针对焊接接头疲劳寿命离散性较大的现象,进行微观层面的硬度测试和疲劳断口电镜扫描试验,研究焊缝试件过早萌生疲劳裂纹的微观机理。试验结果表明:Q345qD对接焊缝的疲劳性能较好,随应力水平下降疲劳寿命显著提高,并给出了寿命随应力水平变化的拟合式;本批次Q345qD对接焊缝疲劳强度远远超过相同构造的规范取值,持久疲劳极限在S_(max)=260 MPa附近;焊接热输入对焊缝组织有较大影响,热影响区硬度波动明显,组织不均匀和焊接缺陷是导致低应力水平过早疲劳断裂的主要原因。
为了对钢桥焊接细节进行疲劳寿命评估,分别采用标准圆棒试件和沙漏型光滑试件进行静力拉伸试验和成组轴向拉伸疲劳试验,引入存活率和置信度得到了具有概率水平保证的安全疲劳寿命曲线,并针对焊接接头疲劳寿命离散性较大的现象,进行微观层面的硬度测试和疲劳断口电镜扫描试验,研究焊缝试件过早萌生疲劳裂纹的微观机理。试验结果表明:Q345qD对接焊缝的疲劳性能较好,随应力水平下降疲劳寿命显著提高,并给出了寿命随应力水平变化的拟合式;本批次Q345qD对接焊缝疲劳强度远远超过相同构造的规范取值,持久疲劳极限在S_(max)=260 MPa附近;焊接热输入对焊缝组织有较大影响,热影响区硬度波动明显,组织不均匀和焊接缺陷是导致低应力水平过早疲劳断裂的主要原因。
2017, 47(11): 181-189.
doi: 10.13204/j.gyjz201711034
摘要:
为了推广蜂窝钢柱在工程中的应用,需对其抗震性能进行更加深入的分析。在考虑材料非线性、几何非线性及初始缺陷(初弯曲、残余应力)的情况下,利用ABAQUS有限元方法分析腹板开孔类型、孔洞大小、孔洞间净距、构件长度和腹板高厚比变化时对蜂窝钢柱抗震性能的影响。分析结果表明:不同开孔类型对蜂窝钢柱的后期刚度有一定影响;孔洞间净距对蜂窝钢柱抗震性能影响不大;蜂窝钢柱的抗震性能主要与孔洞大小、构件长度和腹板高厚比有关,蜂窝钢柱的抗震性能随着孔洞大小或构件长度的增大而减弱;随着腹板高厚比的增大,蜂窝钢柱的极限承载力和刚度随之增加,延性性能随之下降。
为了推广蜂窝钢柱在工程中的应用,需对其抗震性能进行更加深入的分析。在考虑材料非线性、几何非线性及初始缺陷(初弯曲、残余应力)的情况下,利用ABAQUS有限元方法分析腹板开孔类型、孔洞大小、孔洞间净距、构件长度和腹板高厚比变化时对蜂窝钢柱抗震性能的影响。分析结果表明:不同开孔类型对蜂窝钢柱的后期刚度有一定影响;孔洞间净距对蜂窝钢柱抗震性能影响不大;蜂窝钢柱的抗震性能主要与孔洞大小、构件长度和腹板高厚比有关,蜂窝钢柱的抗震性能随着孔洞大小或构件长度的增大而减弱;随着腹板高厚比的增大,蜂窝钢柱的极限承载力和刚度随之增加,延性性能随之下降。
2017, 47(11): 190-195.
doi: 10.13204/j.gyjz201711035
摘要:
通过不同跨度的开口型压型钢板-混凝土组合楼板的静力试验,研究该组合楼板的裂缝分布、破坏特征和滑移规律等情况。试验结果表明:8个试件均发生纵向水平剪切黏结破坏;端部栓钉可以有效减少端部滑移。采用有限元软件ABAQUS对大跨度试件的黏结滑移性能进行模拟分析,分析结果与试验结果吻合良好。在此基础上,通过改变参数分析大跨度试件的滑移性能影响因素。分析结果表明:增大组合楼板高度和减少压型钢板厚度均可增强试件的抗滑移性能;随着剪跨比的增大,组合楼板的延性提高,端部滑移降低。
通过不同跨度的开口型压型钢板-混凝土组合楼板的静力试验,研究该组合楼板的裂缝分布、破坏特征和滑移规律等情况。试验结果表明:8个试件均发生纵向水平剪切黏结破坏;端部栓钉可以有效减少端部滑移。采用有限元软件ABAQUS对大跨度试件的黏结滑移性能进行模拟分析,分析结果与试验结果吻合良好。在此基础上,通过改变参数分析大跨度试件的滑移性能影响因素。分析结果表明:增大组合楼板高度和减少压型钢板厚度均可增强试件的抗滑移性能;随着剪跨比的增大,组合楼板的延性提高,端部滑移降低。
2017, 47(11): 196-201.
doi: 10.13204/j.gyjz201711036
摘要:
目前考虑收缩徐变影响的钢框架-混凝土核心筒混合结构竖向变形的研究,大多是通过建立较为复杂的有限元模型进行分析,而通过简化分析的研究则很少。着眼于工程实际应用,提出简化模型,通过简化分析来研究考虑收缩徐变影响的钢框架-混凝土核心筒混合结构竖向变形。首先建立钢框架-混凝土核心筒混合结构的简化模型,基于简化模型推导考虑收缩徐变影响的楼层竖向位移及钢框架柱与核心筒竖向位移差简化计算公式,然后依据大连远洋大厦结构模型,用简化分析方法分析了该结构的竖向变形特征,并以MIDAS/Gen分析所得的结构竖向变形为基准,考察了简化分析的准确性。结果表明:基于简化分析的竖向位移及竖向位移差随楼层的变化规律与有限元分析结果基本相同,误差在工程可接受的范围内。
目前考虑收缩徐变影响的钢框架-混凝土核心筒混合结构竖向变形的研究,大多是通过建立较为复杂的有限元模型进行分析,而通过简化分析的研究则很少。着眼于工程实际应用,提出简化模型,通过简化分析来研究考虑收缩徐变影响的钢框架-混凝土核心筒混合结构竖向变形。首先建立钢框架-混凝土核心筒混合结构的简化模型,基于简化模型推导考虑收缩徐变影响的楼层竖向位移及钢框架柱与核心筒竖向位移差简化计算公式,然后依据大连远洋大厦结构模型,用简化分析方法分析了该结构的竖向变形特征,并以MIDAS/Gen分析所得的结构竖向变形为基准,考察了简化分析的准确性。结果表明:基于简化分析的竖向位移及竖向位移差随楼层的变化规律与有限元分析结果基本相同,误差在工程可接受的范围内。
2017, 47(11): 202-206.
doi: 10.13204/j.gyjz201711037
摘要:
钢结构粘钢加固技术在特定环境下有自身的优势,但设计方法尚不完整。对国内外粘钢加固技术的工程应用和理论研究现状进行了广泛的调研,对结果整理发现,目前工程应用中规范更新滞后于工程实践,加固技术不系统,加固理论研究在一些方面还不完善,有待于进一步深入研究。
钢结构粘钢加固技术在特定环境下有自身的优势,但设计方法尚不完整。对国内外粘钢加固技术的工程应用和理论研究现状进行了广泛的调研,对结果整理发现,目前工程应用中规范更新滞后于工程实践,加固技术不系统,加固理论研究在一些方面还不完善,有待于进一步深入研究。
2017, 47(11): 207-210.
doi: 10.13204/j.gyjz201711038
摘要:
美国后现代主义建筑师托马斯·费傅作品极具东方神韵。由于受到东方自然观的影响,他的设计注重对建筑及材料本身自然特性的表达,追求建筑物与自然环境和谐统一,对自然环境条件的尊重及利用。通过研究其作品,学习和体会先进的建筑语汇及理念背景,对于未来可持续、绿色、生态的建筑设计及其理念有着指导性的意义。
美国后现代主义建筑师托马斯·费傅作品极具东方神韵。由于受到东方自然观的影响,他的设计注重对建筑及材料本身自然特性的表达,追求建筑物与自然环境和谐统一,对自然环境条件的尊重及利用。通过研究其作品,学习和体会先进的建筑语汇及理念背景,对于未来可持续、绿色、生态的建筑设计及其理念有着指导性的意义。
