登录
注册
E-alert
登录
注册
E-alert
2018年 第48卷 第5期
2018, 48(5): 1-10.
doi: 10.13204/j.gyjz201805001
摘要:
装配式多高层钢结构构件或者模块宜工厂内焊接连接,工地全螺栓连接。通过对国内外装配式钢结构建筑的研究和工程应用进行综述,总结了装配式钢结构中柱与柱连接节点、梁与柱连接节点、支撑与框架连接节点、楼板与楼板连接、楼板与梁连接、围护墙体与主体结构连接,以及装配式钢结构整体结构受力与抗震性能的研究成果和研究方法。对国内外研究的问题和发展方向提出了几点建议。
装配式多高层钢结构构件或者模块宜工厂内焊接连接,工地全螺栓连接。通过对国内外装配式钢结构建筑的研究和工程应用进行综述,总结了装配式钢结构中柱与柱连接节点、梁与柱连接节点、支撑与框架连接节点、楼板与楼板连接、楼板与梁连接、围护墙体与主体结构连接,以及装配式钢结构整体结构受力与抗震性能的研究成果和研究方法。对国内外研究的问题和发展方向提出了几点建议。
2018, 48(5): 11-17.
doi: 10.13204/j.gyjz201805002
摘要:
提出了一种装配式钢结构梁柱-柱法兰连接节点,其主要由带悬臂梁段圆钢管上柱、带法兰圆钢管下柱、普通梁段和之间的连接装置组成。通过改变翼缘连接盖板的厚度、螺栓孔洞形式、螺栓个数等参数,基于损伤控制思想,可很好地控制梁端塑性铰的位置,将耗能集中在翼缘盖板连接处,确保利用连接盖板耗能来保证梁柱等主体构件保持在弹性阶段,利用震后更换耗能连接件实现节点的震后快速恢复功能。主要对5个节点试件进行数值研究分析,通过考虑悬臂梁段与普通梁段间隙、螺栓数量、翼缘连接盖板厚度及螺栓孔洞形式等参数,从而获得节点的承载能力...
提出了一种装配式钢结构梁柱-柱法兰连接节点,其主要由带悬臂梁段圆钢管上柱、带法兰圆钢管下柱、普通梁段和之间的连接装置组成。通过改变翼缘连接盖板的厚度、螺栓孔洞形式、螺栓个数等参数,基于损伤控制思想,可很好地控制梁端塑性铰的位置,将耗能集中在翼缘盖板连接处,确保利用连接盖板耗能来保证梁柱等主体构件保持在弹性阶段,利用震后更换耗能连接件实现节点的震后快速恢复功能。主要对5个节点试件进行数值研究分析,通过考虑悬臂梁段与普通梁段间隙、螺栓数量、翼缘连接盖板厚度及螺栓孔洞形式等参数,从而获得节点的承载能力...
2018, 48(5): 18-23.
doi: 10.13204/j.gyjz201805003
摘要:
提出了一种可恢复功能的装配式钢结构梁柱节点,该节点由带悬臂梁段的圆钢管柱、中间工字形梁段、翼缘连接盖板、L形板及高强螺栓群组成。通过控制翼缘连接盖板的厚度、盖板中间两螺栓间距等参数,可调节翼缘连接盖板处的截面刚度;通过翼缘连接盖板的塑性变形进行耗能,确保梁柱等主要构件保持弹性不发生破坏,以实现节点的震后快速修复。通过对6个节点的有限元数值模拟研究,获得了节点的承载能力、破坏模式及螺栓拉力等数据,主要分析了翼缘连接盖板中间两螺栓间距、双翼缘盖板连接形式、翼缘连接盖板厚度和螺栓孔形式等参数对节点力学...
提出了一种可恢复功能的装配式钢结构梁柱节点,该节点由带悬臂梁段的圆钢管柱、中间工字形梁段、翼缘连接盖板、L形板及高强螺栓群组成。通过控制翼缘连接盖板的厚度、盖板中间两螺栓间距等参数,可调节翼缘连接盖板处的截面刚度;通过翼缘连接盖板的塑性变形进行耗能,确保梁柱等主要构件保持弹性不发生破坏,以实现节点的震后快速修复。通过对6个节点的有限元数值模拟研究,获得了节点的承载能力、破坏模式及螺栓拉力等数据,主要分析了翼缘连接盖板中间两螺栓间距、双翼缘盖板连接形式、翼缘连接盖板厚度和螺栓孔形式等参数对节点力学...
2018, 48(5): 24-29.
doi: 10.13204/j.gyjz201805004
摘要:
装配式混凝土(RC)板-钢柱连接节点结合了钢结构良好的延性、耗能和机械加工性能,在无梁楼板与方钢管柱连接处周围空出适当间隙,采用工字钢伸臂梁段在间隙中端板螺栓连接,在荷载作用下造成了工字钢伸臂梁段先于RC板破坏,形成一种装配式板柱连接节点。为研究该节点冲切承载性能,完成了5个ABAQUS数值模型计算。变化柱座伸臂梁段工字钢腹板厚度、翼缘厚度和柱翼缘环板加劲肋宽度等影响参数,获得节点破坏模式、应力分布、冲切荷载-位移曲线和螺栓受力性能,分析该节点静力冲切承载性能。结果表明:装配式RC板-钢柱新型连...
装配式混凝土(RC)板-钢柱连接节点结合了钢结构良好的延性、耗能和机械加工性能,在无梁楼板与方钢管柱连接处周围空出适当间隙,采用工字钢伸臂梁段在间隙中端板螺栓连接,在荷载作用下造成了工字钢伸臂梁段先于RC板破坏,形成一种装配式板柱连接节点。为研究该节点冲切承载性能,完成了5个ABAQUS数值模型计算。变化柱座伸臂梁段工字钢腹板厚度、翼缘厚度和柱翼缘环板加劲肋宽度等影响参数,获得节点破坏模式、应力分布、冲切荷载-位移曲线和螺栓受力性能,分析该节点静力冲切承载性能。结果表明:装配式RC板-钢柱新型连...
2018, 48(5): 30-36.
doi: 10.13204/j.gyjz201805005
摘要:
基于损伤控制的思想,提出了一种翼缘双盖板装配式钢结构梁柱节点,其由带悬臂梁段圆钢管柱、中间梁段及两者的连接装置组成。通过控制翼缘盖板的厚度、中间排螺栓间距等参数,可协调翼缘盖板处的连接刚度,从而利用螺栓的摩擦滑移和翼缘盖板的塑性变形共同耗能,确保梁柱等主要构件不发生塑性破坏。对6个节点的静力性能进行了非线性有限元分析,通过变化中间排螺栓间距、翼缘盖板狗骨削弱区尺寸、悬臂梁段翼缘厚度、翼缘连接盖板厚度及材料等参数,研究各参数变化对节点静力性能的影响规律。分析表明:节点设计中需综合考虑连接盖板、螺栓...
基于损伤控制的思想,提出了一种翼缘双盖板装配式钢结构梁柱节点,其由带悬臂梁段圆钢管柱、中间梁段及两者的连接装置组成。通过控制翼缘盖板的厚度、中间排螺栓间距等参数,可协调翼缘盖板处的连接刚度,从而利用螺栓的摩擦滑移和翼缘盖板的塑性变形共同耗能,确保梁柱等主要构件不发生塑性破坏。对6个节点的静力性能进行了非线性有限元分析,通过变化中间排螺栓间距、翼缘盖板狗骨削弱区尺寸、悬臂梁段翼缘厚度、翼缘连接盖板厚度及材料等参数,研究各参数变化对节点静力性能的影响规律。分析表明:节点设计中需综合考虑连接盖板、螺栓...
2018, 48(5): 37-44.
doi: 10.13204/j.gyjz201805006
摘要:
提出一种箱形柱内套筒式全螺栓拼接节点构造,该柱拼接节点采用法兰柱座实现竖向装配,柱座内设八边形内套筒用以提高节点刚度及抗弯、抗剪能力,设计并完成了4个箱形柱拼接节点的拟静力试验。试验结果表明:设计合理的柱全螺栓拼接节点具有与普通焊接节点一致的力学性能。内套筒的设置能够提高柱全螺栓拼接节点的承载力、刚度和耗能能力。一定范围内,内套筒的长度越长,柱拼接节点的承载力和刚度越高,耗能能力越好。
提出一种箱形柱内套筒式全螺栓拼接节点构造,该柱拼接节点采用法兰柱座实现竖向装配,柱座内设八边形内套筒用以提高节点刚度及抗弯、抗剪能力,设计并完成了4个箱形柱拼接节点的拟静力试验。试验结果表明:设计合理的柱全螺栓拼接节点具有与普通焊接节点一致的力学性能。内套筒的设置能够提高柱全螺栓拼接节点的承载力、刚度和耗能能力。一定范围内,内套筒的长度越长,柱拼接节点的承载力和刚度越高,耗能能力越好。
2018, 48(5): 45-53.
doi: 10.13204/j.gyjz201805007
摘要:
在研究的基础上,运用有限元分析软件ABAQUS进一步分析内套筒长度、内套筒厚度、法兰板厚度以及轴压比等因素对箱形柱内套筒式拼接节点的承载力、刚度以及滞回性能等抗震性能的影响。有限元分析表明:内套筒对于柱拼接节点有着增加节点承载力和刚度的作用,且内套筒长度、厚度越大,节点承载力和刚度越高,耗能能力越强;随着轴压比的增大,下柱腹板鼓曲非常明显,而上柱、柱座和内套筒的等效塑性应变均有减小的趋势。适当地增加轴压比(0.1~0.4范围内),可以提高箱形柱内套筒式拼接节点的承载力和刚度,并增强节点耗能能力,...
在研究的基础上,运用有限元分析软件ABAQUS进一步分析内套筒长度、内套筒厚度、法兰板厚度以及轴压比等因素对箱形柱内套筒式拼接节点的承载力、刚度以及滞回性能等抗震性能的影响。有限元分析表明:内套筒对于柱拼接节点有着增加节点承载力和刚度的作用,且内套筒长度、厚度越大,节点承载力和刚度越高,耗能能力越强;随着轴压比的增大,下柱腹板鼓曲非常明显,而上柱、柱座和内套筒的等效塑性应变均有减小的趋势。适当地增加轴压比(0.1~0.4范围内),可以提高箱形柱内套筒式拼接节点的承载力和刚度,并增强节点耗能能力,...
2018, 48(5): 54-61.
doi: 10.13204/j.gyjz201805008
摘要:
提出一种应用于装配式钢结构的钢筋桁架楼板纵向连接方式,楼板之间采用局部湿连接,实现了工厂预制现场装配。通过对8个钢筋桁架楼板试件进行静力荷载试验,研究钢筋桁架形式、上弦钢筋连接方式和钢筋直径等参数对试件受力性能的影响,获得了试件的变形破坏模式和极限承载力,并利用GB50010—2010《混凝土结构设计规范》中正截面承载力计算式对楼板进行计算,并与试验结果进行了对比分析。研究结果表明:钢筋桁架楼板之间及与H型钢梁整体协同工作性能优良,可保证该纵向连接从屈服到破坏有一定的强度富余,能够满足GB 50...
提出一种应用于装配式钢结构的钢筋桁架楼板纵向连接方式,楼板之间采用局部湿连接,实现了工厂预制现场装配。通过对8个钢筋桁架楼板试件进行静力荷载试验,研究钢筋桁架形式、上弦钢筋连接方式和钢筋直径等参数对试件受力性能的影响,获得了试件的变形破坏模式和极限承载力,并利用GB50010—2010《混凝土结构设计规范》中正截面承载力计算式对楼板进行计算,并与试验结果进行了对比分析。研究结果表明:钢筋桁架楼板之间及与H型钢梁整体协同工作性能优良,可保证该纵向连接从屈服到破坏有一定的强度富余,能够满足GB 50...
2018, 48(5): 62-69.
doi: 10.13204/j.gyjz201805009
摘要:
提出一种盒子式模块化装配式钢结构建筑体系,采用有限元软件ABAQUS对提出的结构体系中梁柱节点的受力性能进行研究。改变法兰盘厚度、螺栓规格及梁翼缘是否栓接等参数,建立5个梁柱节点有限元模型,并进行静力和拟静力分析,获得了节点的静力性能和滞回性能、骨架曲线、延性性能、转动能力、刚度退化情况等。结果表明:由于模型采用柱端加载的方式,节点产生了明显的P-Δ效应;螺栓规格较大的模型承载力更高,而法兰盘厚度对模型承载力的影响不大,梁翼缘栓接能够提高节点的承载力;节点的延性系数达到了3.31以上,满足抗震设...
提出一种盒子式模块化装配式钢结构建筑体系,采用有限元软件ABAQUS对提出的结构体系中梁柱节点的受力性能进行研究。改变法兰盘厚度、螺栓规格及梁翼缘是否栓接等参数,建立5个梁柱节点有限元模型,并进行静力和拟静力分析,获得了节点的静力性能和滞回性能、骨架曲线、延性性能、转动能力、刚度退化情况等。结果表明:由于模型采用柱端加载的方式,节点产生了明显的P-Δ效应;螺栓规格较大的模型承载力更高,而法兰盘厚度对模型承载力的影响不大,梁翼缘栓接能够提高节点的承载力;节点的延性系数达到了3.31以上,满足抗震设...
2018, 48(5): 70-76.
doi: 10.13204/j.gyjz201805010
摘要:
为研究装配式预制陶粒混凝土外墙的抗震性能,对5个不同窗墙比的单层单跨陶粒混凝土墙体试件进行低周往复加载试验研究。根据试验结果对比分析了5个墙体的裂缝开展过程、破坏模式以及墙体的强度、变形能力。结果表明:窗墙比越大,墙体初裂荷载及初裂位移越小,但窗墙比对墙体极限承载力没有明显影响。窗墙比较小的墙体最终破坏区域为节点区域混凝土;而窗墙比较大的墙体最终破坏区域为节点区域及洞口周围混凝土。因此为满足多高层结构的抗震要求,装配式预制陶粒混凝土墙体在窗墙比较大时应进行洞口加固或使用可滑移节点。
为研究装配式预制陶粒混凝土外墙的抗震性能,对5个不同窗墙比的单层单跨陶粒混凝土墙体试件进行低周往复加载试验研究。根据试验结果对比分析了5个墙体的裂缝开展过程、破坏模式以及墙体的强度、变形能力。结果表明:窗墙比越大,墙体初裂荷载及初裂位移越小,但窗墙比对墙体极限承载力没有明显影响。窗墙比较小的墙体最终破坏区域为节点区域混凝土;而窗墙比较大的墙体最终破坏区域为节点区域及洞口周围混凝土。因此为满足多高层结构的抗震要求,装配式预制陶粒混凝土墙体在窗墙比较大时应进行洞口加固或使用可滑移节点。
2018, 48(5): 77-82.
doi: 10.13204/j.gyjz201805011
摘要:
以空间视域分析和多智能体模拟为手段,评估城市区域空间在演进过程中核心区的转换和整体区域可理解度的波动。以大连理工大学辽东湾校区的三期分阶段设计为例,通过调研数据与模拟数据的比对,论证区域空间组构与社会行为的同构关系,评估并优化区域进一步演进后形成整体空间的组构状态。
以空间视域分析和多智能体模拟为手段,评估城市区域空间在演进过程中核心区的转换和整体区域可理解度的波动。以大连理工大学辽东湾校区的三期分阶段设计为例,通过调研数据与模拟数据的比对,论证区域空间组构与社会行为的同构关系,评估并优化区域进一步演进后形成整体空间的组构状态。
2018, 48(5): 83-88.
doi: 10.13204/j.gyjz201805012
摘要:
既有建筑作为城市发展和历史文化的客观物质载体已然成为城市中不可或缺的一部分。随着需求的不断变化,既有建筑面临着改造再利用的问题,在这一过程中现代材料的参与将赋予建筑新的生机和魅力,也将时代特点体现于建筑中。以阿姆斯特丹市立博物馆扩建工程为例,研究现代建筑材料在既有建筑改造中所表现出的积极作用,从空间再造角度出发,对建筑材料在表皮重组、形体异构和空间感知三个方面展示出的特性及应用方法进行分析和研究。
既有建筑作为城市发展和历史文化的客观物质载体已然成为城市中不可或缺的一部分。随着需求的不断变化,既有建筑面临着改造再利用的问题,在这一过程中现代材料的参与将赋予建筑新的生机和魅力,也将时代特点体现于建筑中。以阿姆斯特丹市立博物馆扩建工程为例,研究现代建筑材料在既有建筑改造中所表现出的积极作用,从空间再造角度出发,对建筑材料在表皮重组、形体异构和空间感知三个方面展示出的特性及应用方法进行分析和研究。
2018, 48(5): 89-94.
doi: 10.13204/j.gyjz201805013
摘要:
传统村落空间结构特征对我国美丽乡村建设具有重要的借鉴意义。选取皖南地区9个典型村落作为考察和分析对象,采用定量化和可视化的研究方法,从村落自然环境特征、空间分类特征、聚居形态与轴线关系等方面对传统村落空间结构形态与聚居模式进行分析研究,并提出对美丽乡村空间建设的建议。在不同自然环境背景下,团状村落的空间结构主要受到聚居向心力的影响,带状、辐射状村落受到聚居向心力及轴线的共同作用。村落聚居核心、聚居副中心、发展轴线的组合关系,体现了村落空间基本结构特征与乡村空间发展规律。在美丽乡村建设中,应遵循自...
传统村落空间结构特征对我国美丽乡村建设具有重要的借鉴意义。选取皖南地区9个典型村落作为考察和分析对象,采用定量化和可视化的研究方法,从村落自然环境特征、空间分类特征、聚居形态与轴线关系等方面对传统村落空间结构形态与聚居模式进行分析研究,并提出对美丽乡村空间建设的建议。在不同自然环境背景下,团状村落的空间结构主要受到聚居向心力的影响,带状、辐射状村落受到聚居向心力及轴线的共同作用。村落聚居核心、聚居副中心、发展轴线的组合关系,体现了村落空间基本结构特征与乡村空间发展规律。在美丽乡村建设中,应遵循自...
2018, 48(5): 95-101.
doi: 10.13204/j.gyjz201805014
摘要:
对西安市某大学4间教室秋季室内温湿度、空气流速、黑球温度和CO_2浓度等参数进行了现场测试,同时以问卷方式对156名大学生主观反应进行10周跟踪调查,共获得3 463份有效问卷。分析结果表明:在使用过程中,教室室内温度有明显上升现象,初始温度越低,温度上升幅度越大;稳态时受试者中性温度为19.5℃,受试者对21~30℃的热可接受率达80%以上,而气流和空气品质可接受率都低于80%;在秋季室内、外温度明显偏低条件下,受试者为保证室内热环境舒适较少开启门窗,导致换气量低,室内CO_2浓度随使用时间的...
对西安市某大学4间教室秋季室内温湿度、空气流速、黑球温度和CO_2浓度等参数进行了现场测试,同时以问卷方式对156名大学生主观反应进行10周跟踪调查,共获得3 463份有效问卷。分析结果表明:在使用过程中,教室室内温度有明显上升现象,初始温度越低,温度上升幅度越大;稳态时受试者中性温度为19.5℃,受试者对21~30℃的热可接受率达80%以上,而气流和空气品质可接受率都低于80%;在秋季室内、外温度明显偏低条件下,受试者为保证室内热环境舒适较少开启门窗,导致换气量低,室内CO_2浓度随使用时间的...
2018, 48(5): 102-106.
doi: 10.13204/j.gyjz201805015
摘要:
为了对比单螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接形式和双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接形式在预制页岩陶粒混凝土构件中的力学性能,共设计制作了4组单螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接试件和3组双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接试件,每组共3个相同试件,分别进行单向拉伸试验、高应力反复拉压试验和大变形反复拉压试验,研究螺旋箍筋布置形式、钢筋搭接长度和螺旋箍筋体积配箍率对预制页岩陶粒混凝土构件钢筋连接性能的影响。试验结果表明:当钢筋搭接长度不小于1.0 la E时,采用双螺旋箍筋约束浆锚连接形式同样可以实现连接钢筋的有效传力;增加螺旋箍筋...
为了对比单螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接形式和双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接形式在预制页岩陶粒混凝土构件中的力学性能,共设计制作了4组单螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接试件和3组双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接试件,每组共3个相同试件,分别进行单向拉伸试验、高应力反复拉压试验和大变形反复拉压试验,研究螺旋箍筋布置形式、钢筋搭接长度和螺旋箍筋体积配箍率对预制页岩陶粒混凝土构件钢筋连接性能的影响。试验结果表明:当钢筋搭接长度不小于1.0 la E时,采用双螺旋箍筋约束浆锚连接形式同样可以实现连接钢筋的有效传力;增加螺旋箍筋...
2018, 48(5): 107-111.
doi: 10.13204/j.gyjz201805016
摘要:
为了揭示木-混凝土组合结构梁桥整体受力性能,设计、制作了8 m×3.5 m木-混凝土组合(TCC)简支梁全桥模型。通过有限元数值分析和模型试验,得到了正常使用荷载作用下的荷载-滑移曲线、荷载-挠度曲线和跨中截面应变分布。结果表明:数值分析与全桥试验数据吻合良好,木梁与混凝土翼板能很好地协同工作。
为了揭示木-混凝土组合结构梁桥整体受力性能,设计、制作了8 m×3.5 m木-混凝土组合(TCC)简支梁全桥模型。通过有限元数值分析和模型试验,得到了正常使用荷载作用下的荷载-滑移曲线、荷载-挠度曲线和跨中截面应变分布。结果表明:数值分析与全桥试验数据吻合良好,木梁与混凝土翼板能很好地协同工作。
2018, 48(5): 112-117.
doi: 10.13204/j.gyjz201805017
摘要:
针对我国传统夯土建筑抗震性能不足的特点,提出一种采用薄壁钢管作为构造柱的夯土墙技术。试验共设计了4片墙体试件,素夯土墙作为对比试件,其余3片分别设有不同构造措施。基于对素夯土墙和内设钢管构造柱夯土墙进行低周反复加载试验,研究墙体在水平地震作用下的破坏过程和破坏形态。通过对滞回曲线、骨架曲线的分析,得出钢管构造柱对墙体抗震性能产生的影响。试验结果表明:内设钢管构造柱,拉结筋(圈梁)的墙体比传统夯土墙的承载力提高5倍,变形能力提高7倍。说明此类构造措施可有效增强夯土结构的整体性,提高其抗震能力。
针对我国传统夯土建筑抗震性能不足的特点,提出一种采用薄壁钢管作为构造柱的夯土墙技术。试验共设计了4片墙体试件,素夯土墙作为对比试件,其余3片分别设有不同构造措施。基于对素夯土墙和内设钢管构造柱夯土墙进行低周反复加载试验,研究墙体在水平地震作用下的破坏过程和破坏形态。通过对滞回曲线、骨架曲线的分析,得出钢管构造柱对墙体抗震性能产生的影响。试验结果表明:内设钢管构造柱,拉结筋(圈梁)的墙体比传统夯土墙的承载力提高5倍,变形能力提高7倍。说明此类构造措施可有效增强夯土结构的整体性,提高其抗震能力。
2018, 48(5): 118-121.
doi: 10.13204/j.gyjz201805018
摘要:
基于未打穿不排水桩复合地基超静水孔隙水压力解答,考虑真空预压荷载非瞬时施加,地表孔压随时间变化,模拟实际真空荷载的施加过程,并建立了真空预压条件下复合地基加固层和下卧层平均固结度的一维固结解。据此绘制出考虑贯入度、桩径比、真空度变化速率、桩土模量比、上下层渗透系数比对固结的影响曲线。研究表明:贯入度以及真空度变化速率对固结影响较大,并且在负压条件下,桩径比对固结的影响与普通正压情况下有较大区别。
基于未打穿不排水桩复合地基超静水孔隙水压力解答,考虑真空预压荷载非瞬时施加,地表孔压随时间变化,模拟实际真空荷载的施加过程,并建立了真空预压条件下复合地基加固层和下卧层平均固结度的一维固结解。据此绘制出考虑贯入度、桩径比、真空度变化速率、桩土模量比、上下层渗透系数比对固结的影响曲线。研究表明:贯入度以及真空度变化速率对固结影响较大,并且在负压条件下,桩径比对固结的影响与普通正压情况下有较大区别。
2018, 48(5): 122-126.
doi: 10.13204/j.gyjz201805019
摘要:
在"欧洲法"的基础上,引入基于孔压静力触探测试(CPTU)不排水计算方法的基桩承载力计算式。基于世界范围内不同土质的试验成果,通过反分析给出算式中相应参数的非线性确定方法;在此基础上,提出了基于CPTU的刚性桩承载力非线性计算方法。结合工程实例,将文中方法与其他4种基于静力触探试验或孔压静力触探试验估算的单桩承载力与现场实测值进行对比分析。结果表明:文中提出的非线性计算方法不仅考虑了桩周土的应力历史和桩土响应的非线性,同时考虑了桩长效应;并且侧摩阻力修正系数并非一定值,而是根据修正锥尖阻力和水平...
在"欧洲法"的基础上,引入基于孔压静力触探测试(CPTU)不排水计算方法的基桩承载力计算式。基于世界范围内不同土质的试验成果,通过反分析给出算式中相应参数的非线性确定方法;在此基础上,提出了基于CPTU的刚性桩承载力非线性计算方法。结合工程实例,将文中方法与其他4种基于静力触探试验或孔压静力触探试验估算的单桩承载力与现场实测值进行对比分析。结果表明:文中提出的非线性计算方法不仅考虑了桩周土的应力历史和桩土响应的非线性,同时考虑了桩长效应;并且侧摩阻力修正系数并非一定值,而是根据修正锥尖阻力和水平...
2018, 48(5): 127-133.
doi: 10.13204/j.gyjz201805020
摘要:
选取闽江口海防炮台群中最具代表性的长门炮台、金牌炮台、亭江炮台作为案例,采用文献研究、实地调查、案例对比以及原创性的"酸泡分离法"等研究手段,对炮台古三合土极具特色的原料配方、构筑方式、"生态石化"现象和生态特性展开研究。研究成果对炮台的修复保护将发挥积极的作用,也能为古三合土的营造技艺抢救性研究工作提供参考。
选取闽江口海防炮台群中最具代表性的长门炮台、金牌炮台、亭江炮台作为案例,采用文献研究、实地调查、案例对比以及原创性的"酸泡分离法"等研究手段,对炮台古三合土极具特色的原料配方、构筑方式、"生态石化"现象和生态特性展开研究。研究成果对炮台的修复保护将发挥积极的作用,也能为古三合土的营造技艺抢救性研究工作提供参考。
2018, 48(5): 134-138.
doi: 10.13204/j.gyjz201805021
摘要:
介绍了一种快速检测混凝土可泵性的装置——滑管仪。使用滑管仪测试并对比了不同强度、不同流动性的混凝土的可泵性;通过超高层建筑工程的混凝土泵送施工,检验了滑管仪的测试结果。试验表明,滑管仪测试结果能够反映混凝土润滑层对其泵送效果的影响。同时使用流变仪和滑管仪测试,能够比较好地预测大流动性混凝土的可泵性。
介绍了一种快速检测混凝土可泵性的装置——滑管仪。使用滑管仪测试并对比了不同强度、不同流动性的混凝土的可泵性;通过超高层建筑工程的混凝土泵送施工,检验了滑管仪的测试结果。试验表明,滑管仪测试结果能够反映混凝土润滑层对其泵送效果的影响。同时使用流变仪和滑管仪测试,能够比较好地预测大流动性混凝土的可泵性。
2018, 48(5): 139-143.
doi: 10.13204/j.gyjz201805022
摘要:
某直径25 m筒仓仓顶为锥壳式结构,采用悬吊钢管桁架作为仓顶施工的支撑体系。为明确此支撑体系在荷载作用下的内力及挠度变化规律,提高其设计承载能力,基于ANSYS有限元分析软件,依次对桁架杆件尺寸不同的支撑体系和钢绞线悬吊位置不同的支撑体系进行优化分析。结果表明:桁架杆件压应力对支撑体系承载力起控制作用;桁架杆件尺寸对钢绞线和桁架杆件拉应力影响显著并呈正相关,对体系承载力影响不大;当桁架杆件尺寸为1.0 m×1.0 m,在距桁架中心5,8,12 m下弦节点处依次均匀拉第1圈,第2圈和第3圈钢绞线时...
某直径25 m筒仓仓顶为锥壳式结构,采用悬吊钢管桁架作为仓顶施工的支撑体系。为明确此支撑体系在荷载作用下的内力及挠度变化规律,提高其设计承载能力,基于ANSYS有限元分析软件,依次对桁架杆件尺寸不同的支撑体系和钢绞线悬吊位置不同的支撑体系进行优化分析。结果表明:桁架杆件压应力对支撑体系承载力起控制作用;桁架杆件尺寸对钢绞线和桁架杆件拉应力影响显著并呈正相关,对体系承载力影响不大;当桁架杆件尺寸为1.0 m×1.0 m,在距桁架中心5,8,12 m下弦节点处依次均匀拉第1圈,第2圈和第3圈钢绞线时...
2018, 48(5): 144-150.
doi: 10.13204/j.gyjz201805023
摘要:
为对蜂窝组合梁钢框架进行抗震性能分析,以蜂窝组合梁柱节点的抗震性能试验为基础,采用有限元软件模拟二层单跨正六边形孔蜂窝梁钢框架模型。研究开孔率、梁端第一孔到柱边距离对整体结构滞回性能的影响,分析蜂窝组合梁钢框架在低周往复荷载作用下的塑性铰产生机理与破坏形式。研究结果表明:考虑楼板组合效应的蜂窝梁钢框架的初始刚度大,延性较好,刚度退化明显,耗能能力也较好。蜂窝组合梁钢框架二层在相同位移加载下,其开孔率越大,第一孔到柱边距离越小,结构承载力越低,刚度退化越明显,并且结构进入屈服越早。蜂窝梁钢框架是由...
为对蜂窝组合梁钢框架进行抗震性能分析,以蜂窝组合梁柱节点的抗震性能试验为基础,采用有限元软件模拟二层单跨正六边形孔蜂窝梁钢框架模型。研究开孔率、梁端第一孔到柱边距离对整体结构滞回性能的影响,分析蜂窝组合梁钢框架在低周往复荷载作用下的塑性铰产生机理与破坏形式。研究结果表明:考虑楼板组合效应的蜂窝梁钢框架的初始刚度大,延性较好,刚度退化明显,耗能能力也较好。蜂窝组合梁钢框架二层在相同位移加载下,其开孔率越大,第一孔到柱边距离越小,结构承载力越低,刚度退化越明显,并且结构进入屈服越早。蜂窝梁钢框架是由...
2018, 48(5): 151-155.
doi: 10.13204/j.gyjz201805024
摘要:
球冠形脱空缺陷已被发现存在于钢管混凝土结构横向构件中,该脱空现象对不锈钢管混凝土拉弯构件的力学性能影响尚未明确,因此完成了8个不锈钢管混凝土试件在拉弯作用下的试验研究,包括4个带球冠形脱空缺陷不锈钢管混凝土试件和4个无脱空不锈钢管混凝土对比试件。试验参数为脱空率和偏心距,通过对比分析试验结果以明晰上述参数对带球冠形脱空缺陷的不锈钢管混凝土试件在偏拉作用下的力学性能影响规律。试验结果表明:在同一脱空率下,试件的承载力随偏心率的增大而减小;在同一偏心率下,试件的承载力随脱空率的增大而减小;偏心率越大...
球冠形脱空缺陷已被发现存在于钢管混凝土结构横向构件中,该脱空现象对不锈钢管混凝土拉弯构件的力学性能影响尚未明确,因此完成了8个不锈钢管混凝土试件在拉弯作用下的试验研究,包括4个带球冠形脱空缺陷不锈钢管混凝土试件和4个无脱空不锈钢管混凝土对比试件。试验参数为脱空率和偏心距,通过对比分析试验结果以明晰上述参数对带球冠形脱空缺陷的不锈钢管混凝土试件在偏拉作用下的力学性能影响规律。试验结果表明:在同一脱空率下,试件的承载力随偏心率的增大而减小;在同一偏心率下,试件的承载力随脱空率的增大而减小;偏心率越大...
2018, 48(5): 156-161.
doi: 10.13204/j.gyjz201805025
摘要:
设计并制作了9根L形多室式钢管混凝土短柱并进行双向偏压加载试验,分析其荷载-挠度曲线和荷载-应变曲线,验证截面符合平截面假定。利用有限元分析软件ABAQUS建立相应模型进行模拟,在验证数值模拟结果与试验结果吻合较好的基础上,对短柱双向偏压性能进行数值模拟计算,分析了多个参数对短柱承载力的影响。
设计并制作了9根L形多室式钢管混凝土短柱并进行双向偏压加载试验,分析其荷载-挠度曲线和荷载-应变曲线,验证截面符合平截面假定。利用有限元分析软件ABAQUS建立相应模型进行模拟,在验证数值模拟结果与试验结果吻合较好的基础上,对短柱双向偏压性能进行数值模拟计算,分析了多个参数对短柱承载力的影响。
2018, 48(5): 162-168.
doi: 10.13204/j.gyjz201805026
摘要:
考虑框架柱所具有的P-Δ效应,对钢框架梁柱T型钢连接中柱空间节点进行柱端加载模式的拟静力试验,并利用有限元软件ABAQUS对4个T型钢厚度不同的同类节点模型进行模拟,分析试验结果和有限元结果的差异以及产生差异的原因,研究T型钢的厚度对节点的承载能力、转动刚度和耗能能力的影响。研究结果表明:试验与有限元的结果一致;节点强轴的承载能力和转动刚度大于弱轴,而延性小于弱轴;T型钢的厚度小于柱翼缘厚度时,增加T型钢的厚度对节点的承载能力提高较大,对节点的耗能能力影响不大;T型钢厚度增加到等于柱翼缘厚度时,...
考虑框架柱所具有的P-Δ效应,对钢框架梁柱T型钢连接中柱空间节点进行柱端加载模式的拟静力试验,并利用有限元软件ABAQUS对4个T型钢厚度不同的同类节点模型进行模拟,分析试验结果和有限元结果的差异以及产生差异的原因,研究T型钢的厚度对节点的承载能力、转动刚度和耗能能力的影响。研究结果表明:试验与有限元的结果一致;节点强轴的承载能力和转动刚度大于弱轴,而延性小于弱轴;T型钢的厚度小于柱翼缘厚度时,增加T型钢的厚度对节点的承载能力提高较大,对节点的耗能能力影响不大;T型钢厚度增加到等于柱翼缘厚度时,...
2018, 48(5): 169-171.
doi: 10.13204/j.gyjz201805027
摘要:
通过引入索力相等、等效膜张力等假设,利用能量变分原理推导了独塔双跨矮塔斜拉桥在均布荷载作用下斜拉索的等效膜张力及跨中挠度计算式,并利用MIDAS软件对算式进行验证,证明利用能量法求解矮塔斜拉桥等效膜张力和挠度的合理性。同时分析了索梁等代刚度比和斜拉索倾角这两个参数对斜拉索等效膜张力的影响,从本质上揭示了各结构设计参数对矮塔斜拉桥整体受力性能的影响。
通过引入索力相等、等效膜张力等假设,利用能量变分原理推导了独塔双跨矮塔斜拉桥在均布荷载作用下斜拉索的等效膜张力及跨中挠度计算式,并利用MIDAS软件对算式进行验证,证明利用能量法求解矮塔斜拉桥等效膜张力和挠度的合理性。同时分析了索梁等代刚度比和斜拉索倾角这两个参数对斜拉索等效膜张力的影响,从本质上揭示了各结构设计参数对矮塔斜拉桥整体受力性能的影响。
2018, 48(5): 172-177.
doi: 10.13204/j.gyjz201805028
摘要:
鸟嘴式方管焊接节点具有优美的造型,并且拥有优于传统节点的受力性能。在疲劳寿命预测中,对热点应力和热点应力集中系数(SCF)的研究是至关重要的,但由于管结构的独特造型,使得这一过程较为复杂。为模拟钻石型鸟嘴式节点的热点应力,提供了一种高效的有限元建模方法。在考虑了3个管节点几何无量纲参数(β,2γ,τ),并结合了鸟嘴节点的主要特征(包括鞍部和冠部)之后,使用ANSYS参数化建模语言(APDL)进行建模。参照国际焊接学会(IIW)以及方钢管规范(CIDECT)中关于外推区范围的规定,使用映射网格划分...
鸟嘴式方管焊接节点具有优美的造型,并且拥有优于传统节点的受力性能。在疲劳寿命预测中,对热点应力和热点应力集中系数(SCF)的研究是至关重要的,但由于管结构的独特造型,使得这一过程较为复杂。为模拟钻石型鸟嘴式节点的热点应力,提供了一种高效的有限元建模方法。在考虑了3个管节点几何无量纲参数(β,2γ,τ),并结合了鸟嘴节点的主要特征(包括鞍部和冠部)之后,使用ANSYS参数化建模语言(APDL)进行建模。参照国际焊接学会(IIW)以及方钢管规范(CIDECT)中关于外推区范围的规定,使用映射网格划分...
2018, 48(5): 178-184.
doi: 10.13204/j.gyjz201805029
摘要:
为研究玄武岩鳞片闭孔泡沫铝静态力学性能,并分析其相对密度和应变变化率对泡沫铝动态吸能特性和吸能效率的影响,分别通过液压试验机和分离式霍布金森(SHPB)压杆对不同尺寸玄武岩鳞片闭孔泡沫铝进行静态压缩试验和高应变变化率冲击试验。结果表明:在准静态压缩作用下,泡沫铝相对密度对吸能性和吸能效率有一定的影响,相对密度与吸能性正相关,与吸能效率负相关。在相对密度较低时,玄武岩鳞片闭孔泡沫铝的吸能性能明显优于普通合金闭孔泡沫铝,相同密度下平均高出60%。高应变变化率情况下,相对密度相同时,玄武岩鳞片闭孔泡沫...
为研究玄武岩鳞片闭孔泡沫铝静态力学性能,并分析其相对密度和应变变化率对泡沫铝动态吸能特性和吸能效率的影响,分别通过液压试验机和分离式霍布金森(SHPB)压杆对不同尺寸玄武岩鳞片闭孔泡沫铝进行静态压缩试验和高应变变化率冲击试验。结果表明:在准静态压缩作用下,泡沫铝相对密度对吸能性和吸能效率有一定的影响,相对密度与吸能性正相关,与吸能效率负相关。在相对密度较低时,玄武岩鳞片闭孔泡沫铝的吸能性能明显优于普通合金闭孔泡沫铝,相同密度下平均高出60%。高应变变化率情况下,相对密度相同时,玄武岩鳞片闭孔泡沫...
2018, 48(5): 185-189.
doi: 10.13204/j.gyjz201805030
摘要:
玻璃纤维增强聚合物(Glass Fiber Reinforced Polymer,简称GFRP)筋作为一种替代钢筋的新型工程材料已在混凝土结构中开始使用,对高温氯盐溶液中两种基体树脂的GFRP筋在90 d浸泡周期内的腐蚀情况、破坏机理及拉伸力学性能指标的变化规律进行研究。试验结果表明,浸泡前后GFRP筋外观并无太明显的变化,质量变化均在2%之内,说明高温氯盐溶液对GFRP筋的腐蚀不大。两种基体材料GFRP筋的典型破坏形式大致相同,均为丝束状炸开的脆性破坏。在90 d的浸泡周期下,两种基体材料GF...
玻璃纤维增强聚合物(Glass Fiber Reinforced Polymer,简称GFRP)筋作为一种替代钢筋的新型工程材料已在混凝土结构中开始使用,对高温氯盐溶液中两种基体树脂的GFRP筋在90 d浸泡周期内的腐蚀情况、破坏机理及拉伸力学性能指标的变化规律进行研究。试验结果表明,浸泡前后GFRP筋外观并无太明显的变化,质量变化均在2%之内,说明高温氯盐溶液对GFRP筋的腐蚀不大。两种基体材料GFRP筋的典型破坏形式大致相同,均为丝束状炸开的脆性破坏。在90 d的浸泡周期下,两种基体材料GF...
2018, 48(5): 190-194.
doi: 10.13204/j.gyjz201805031
摘要:
为研究BFRP层合板受冲击能量和最大接触力的关系,通过低速冲击试验,对BFRP层合板进行不同冲击能量下的落锤冲击试验研究。结果表明:随着冲击能量增大,冲击过程中最大接触力增大,冲击时长增大,冲头量增加,冲击点区域有半球形凹坑,并且随着冲击能量的增大,形成更大面积的凹坑,进而变为纤维断裂,当继续增大冲击能量,将会出现贯穿现象;低能量冲击时,最大接触力-时间曲线呈光滑的二次函数曲线状,未出现陡降后的平台,随着冲击能量的增大,接触力到达最大值后会迅速下降,并在降低一定值后出现一段相对稳定的振荡区间,然...
为研究BFRP层合板受冲击能量和最大接触力的关系,通过低速冲击试验,对BFRP层合板进行不同冲击能量下的落锤冲击试验研究。结果表明:随着冲击能量增大,冲击过程中最大接触力增大,冲击时长增大,冲头量增加,冲击点区域有半球形凹坑,并且随着冲击能量的增大,形成更大面积的凹坑,进而变为纤维断裂,当继续增大冲击能量,将会出现贯穿现象;低能量冲击时,最大接触力-时间曲线呈光滑的二次函数曲线状,未出现陡降后的平台,随着冲击能量的增大,接触力到达最大值后会迅速下降,并在降低一定值后出现一段相对稳定的振荡区间,然...
2018, 48(5): 195-198.
doi: 10.13204/j.gyjz201805032
摘要:
随着城市地下空间的开发和推进,原地下空间结构功能用房与其上盖物业的脱节设计或上盖物业功能变更引起的原有转换构件加固改造问题正越来越常见。通过对某地铁上盖物业竖向构件变更引起的二次转换设计方案,对其中的外挑叠合转换节点进行了力学分析,并运用通用有限元软件ANSYS对分析结果进行了验证及优化,最后给出了此类加固节点的设计方法和节点形式。
随着城市地下空间的开发和推进,原地下空间结构功能用房与其上盖物业的脱节设计或上盖物业功能变更引起的原有转换构件加固改造问题正越来越常见。通过对某地铁上盖物业竖向构件变更引起的二次转换设计方案,对其中的外挑叠合转换节点进行了力学分析,并运用通用有限元软件ANSYS对分析结果进行了验证及优化,最后给出了此类加固节点的设计方法和节点形式。
2018, 48(5): 199-202.
doi: 10.13204/j.gyjz201805033
摘要:
"绿色工业建筑"是指从建筑的设计、施工、经营管理直到最后拆除的整个全寿命周期内,要尽可能地做到节约能源、保护环境,并且还要为工人生产生活提供安全、适用、高效的工业建筑。通过介绍绿色工业建筑设计在现代牧业商河牧场中的应用与实践,对现代牧业商河牧场建筑设计的研究与分析,总结绿色建筑工业设计在现代牧场中的应用规律与特点,以期能够指导今后我国"绿色牧场"的建设。
"绿色工业建筑"是指从建筑的设计、施工、经营管理直到最后拆除的整个全寿命周期内,要尽可能地做到节约能源、保护环境,并且还要为工人生产生活提供安全、适用、高效的工业建筑。通过介绍绿色工业建筑设计在现代牧业商河牧场中的应用与实践,对现代牧业商河牧场建筑设计的研究与分析,总结绿色建筑工业设计在现代牧场中的应用规律与特点,以期能够指导今后我国"绿色牧场"的建设。
2018, 48(5): 203-207.
doi: 10.13204/j.gyjz201805034
摘要:
以贵阳地铁2号线观兴区间段隧道工程为依托,设计并实施了3种控制振动的爆破方案,利用现场振动监测的方法对不同爆破方案施工时的振动进行了监测分析。研究表明:降低单响药量是降振最直接的方法,分次起爆能够减小叠加效应进而降低爆破振动,中空孔具有制造的临空面和释放掏槽爆破产生的振动能的作用,在现场应用时爆破减振效果较好。通过几种方案的配合使用,将爆破施工振动控制在1.5 cm/s以下,在保护建筑物安全的同时,保证了工程的安全快速施工,为城市环境下隧道爆破掘进工程提供借鉴。
以贵阳地铁2号线观兴区间段隧道工程为依托,设计并实施了3种控制振动的爆破方案,利用现场振动监测的方法对不同爆破方案施工时的振动进行了监测分析。研究表明:降低单响药量是降振最直接的方法,分次起爆能够减小叠加效应进而降低爆破振动,中空孔具有制造的临空面和释放掏槽爆破产生的振动能的作用,在现场应用时爆破减振效果较好。通过几种方案的配合使用,将爆破施工振动控制在1.5 cm/s以下,在保护建筑物安全的同时,保证了工程的安全快速施工,为城市环境下隧道爆破掘进工程提供借鉴。
2018, 48(5): 208-212.
doi: 10.13204/j.gyjz201805035
摘要:
基于建筑信息模型(BIM)技术,对轻质工业化住房提出通过设定族的层级来模拟工业化装配过程的建模规则和嵌套族建模方法,突破Revit软件明细表功能中仅基于建筑构件的类型和三维几何数据来进行建筑和构件面积、体积及数量值的统计的局限,以Revit API技术及C#高级程序语言技术作为实现手段,得出适用工业化建造过程的数据统计分析流程。
基于建筑信息模型(BIM)技术,对轻质工业化住房提出通过设定族的层级来模拟工业化装配过程的建模规则和嵌套族建模方法,突破Revit软件明细表功能中仅基于建筑构件的类型和三维几何数据来进行建筑和构件面积、体积及数量值的统计的局限,以Revit API技术及C#高级程序语言技术作为实现手段,得出适用工业化建造过程的数据统计分析流程。
