登录
注册
E-alert
登录
注册
E-alert
2018年 第48卷 第8期
2018, 48(8): 1-7.
doi: 10.13204/j.gyjz201808001
摘要:
借鉴科技史研究的方法,梳理了中国工业遗产研究的定位;着重从科学技术的诞生、创新、传播和社会影响等方面,讨论技术转移、社会阶级、情感等问题;站在国际化视角和更高的层面,对工业遗产的科学技术价值进行更加全面的新思考和新阐述,对工业遗产研究提出了新希望。
借鉴科技史研究的方法,梳理了中国工业遗产研究的定位;着重从科学技术的诞生、创新、传播和社会影响等方面,讨论技术转移、社会阶级、情感等问题;站在国际化视角和更高的层面,对工业遗产的科学技术价值进行更加全面的新思考和新阐述,对工业遗产研究提出了新希望。
2018, 48(8): 8-12.
doi: 10.13204/j.gyjz201808002
摘要:
通过对发达国家工业遗产保护发展情况的分析,对比同期中国社会、经济、文化等领域发展进程及政策环境,总结中国工业遗产的发展历程和现状问题,提出相应建议。
通过对发达国家工业遗产保护发展情况的分析,对比同期中国社会、经济、文化等领域发展进程及政策环境,总结中国工业遗产的发展历程和现状问题,提出相应建议。
2018, 48(8): 13-17.
doi: 10.13204/j.gyjz201808003
摘要:
对《工矿遗产的概念及其分类体系研究》进行补充说明。首先简要介绍工矿遗产概念及其分类的相关内容,进而尝试从所开采矿产资源类型、工矿遗产的属性两个方面进行分类,以此作为"矿业生产流程综合分类法"的比对与补充,其次明确工矿遗产的历史、经济与社会价值,并结合宝山国家矿山公园实际调研结果,举例说明工矿遗产分类体系的运用,最后阐述提出工矿遗产概念及其分类体系的意义。
对《工矿遗产的概念及其分类体系研究》进行补充说明。首先简要介绍工矿遗产概念及其分类的相关内容,进而尝试从所开采矿产资源类型、工矿遗产的属性两个方面进行分类,以此作为"矿业生产流程综合分类法"的比对与补充,其次明确工矿遗产的历史、经济与社会价值,并结合宝山国家矿山公园实际调研结果,举例说明工矿遗产分类体系的运用,最后阐述提出工矿遗产概念及其分类体系的意义。
2018, 48(8): 18-22.
doi: 10.13204/j.gyjz201808004
摘要:
后工业时代的社会逐渐被消费所主宰,城市和空间也成为消费的对象,工业遗产亦借助特定的文化氛围而被符号化为一种消费空间,商业资本在其中扮演着重要的角色。为此,探讨了在商业资本参与工业遗产改造的情况下,通过将社区商业与公共活动营建和工业遗产空间环境改造相结合,利用社区消费弱化资本对建筑的控制,利用社区公众力量加强对遗产保护与利用的监督,在满足消费文化差异性体验的同时避免工业遗产的过度商业化,建立长久有效地保持工业遗产生命力的新模式。
后工业时代的社会逐渐被消费所主宰,城市和空间也成为消费的对象,工业遗产亦借助特定的文化氛围而被符号化为一种消费空间,商业资本在其中扮演着重要的角色。为此,探讨了在商业资本参与工业遗产改造的情况下,通过将社区商业与公共活动营建和工业遗产空间环境改造相结合,利用社区消费弱化资本对建筑的控制,利用社区公众力量加强对遗产保护与利用的监督,在满足消费文化差异性体验的同时避免工业遗产的过度商业化,建立长久有效地保持工业遗产生命力的新模式。
2018, 48(8): 23-31.
doi: 10.13204/j.gyjz201808005
摘要:
20世纪50年代由苏联援建的"156项工程"是新中国工业发展的奠基石,对新中国的工业化建设和工业建设水平的发展产生了深远的影响。在苏联的援助下,中国逐渐建成了工业体系的雏形,初步构建了较为完整的现代工业体系。工业革命的传播正是通过国家之间的技术转移实现的。从工业革命的传播和世界技术转移背景出发,研究了美国对前苏联的技术输出,以及前苏联对我国工业建设技术转移中的厂区规划和工业建筑设计,通过将"一汽""一拖"与美、苏各国典型厂区的对比研究,建立起从美国到苏联,再从苏联到我国工业技术转移的路径关系,为研究工业遗产的保护与再利用提供更广阔的国际视角和详实的历史资料。
20世纪50年代由苏联援建的"156项工程"是新中国工业发展的奠基石,对新中国的工业化建设和工业建设水平的发展产生了深远的影响。在苏联的援助下,中国逐渐建成了工业体系的雏形,初步构建了较为完整的现代工业体系。工业革命的传播正是通过国家之间的技术转移实现的。从工业革命的传播和世界技术转移背景出发,研究了美国对前苏联的技术输出,以及前苏联对我国工业建设技术转移中的厂区规划和工业建筑设计,通过将"一汽""一拖"与美、苏各国典型厂区的对比研究,建立起从美国到苏联,再从苏联到我国工业技术转移的路径关系,为研究工业遗产的保护与再利用提供更广阔的国际视角和详实的历史资料。
2018, 48(8): 32-37.
doi: 10.13204/j.gyjz201808006
摘要:
新中国现代工业基础与"156项援建工程"密不可分,而工业等级的提高和丰富则离不开"四三方案"计划。中苏交恶后,为了进一步提高我国工业发展的速度和质量,工业技术引进对象转向欧美日等资本主义国家。一项高达43亿美元的大规模工业引进计划(史称"四三方案")在20世纪70年代中期集中展开,不仅对我国现代工业的发展产生重要影响,而且为"改革开放思想"的确立起到了推动作用。通过对这段历史的追溯,尝试分析和探讨"四三方案"对我国现代工业门类、工业等级、工业布局以及工业建筑的影响,以期进一步完善和丰富我国工业遗产研究的深度和广度。
新中国现代工业基础与"156项援建工程"密不可分,而工业等级的提高和丰富则离不开"四三方案"计划。中苏交恶后,为了进一步提高我国工业发展的速度和质量,工业技术引进对象转向欧美日等资本主义国家。一项高达43亿美元的大规模工业引进计划(史称"四三方案")在20世纪70年代中期集中展开,不仅对我国现代工业的发展产生重要影响,而且为"改革开放思想"的确立起到了推动作用。通过对这段历史的追溯,尝试分析和探讨"四三方案"对我国现代工业门类、工业等级、工业布局以及工业建筑的影响,以期进一步完善和丰富我国工业遗产研究的深度和广度。
2018, 48(8): 38-42.
doi: 10.13204/j.gyjz201808007
摘要:
20世纪60年代中叶至20世纪80年代,广东省在粤北的连阳等地建设了比较完备的"小三线"工业体系,该体系以军工生产为主干,配套有特殊钢、铜材、电力及输配、通信、公路交通等设施,分布在连县、连南、连山、阳山等地。通过对"小三线"遗产的实地调研,分析了各厂选址与地形结合的关系,生产生活设施分布、各类型建筑遗存的特点和价值,总结了利用现状,提出了工业遗产保护的若干意见。
20世纪60年代中叶至20世纪80年代,广东省在粤北的连阳等地建设了比较完备的"小三线"工业体系,该体系以军工生产为主干,配套有特殊钢、铜材、电力及输配、通信、公路交通等设施,分布在连县、连南、连山、阳山等地。通过对"小三线"遗产的实地调研,分析了各厂选址与地形结合的关系,生产生活设施分布、各类型建筑遗存的特点和价值,总结了利用现状,提出了工业遗产保护的若干意见。
2018, 48(8): 43-47.
doi: 10.13204/j.gyjz201808008
摘要:
区别于处在城市内部的大多数旧产业建筑功能和权属完全转换的状况,处于运转厂区内的"失能厂房"改造和空间再利用,需要综合权衡厂区功能更新、旧工业建筑保护等多重因素。以济南重工车间组改造设计为例,阐述如何依据工业建筑空间环境特点,结合厂区生产的新需求,以点带面,通过设计手段由外而内的优化厂区整体功能、空间及环境系统。最终,阐述了场域更新、空间重组、功能植入、结构并置、流线重构的"适应性改造"方法和策略,以期为同类型工业失能厂房建筑的改造更新设计提供经验和借鉴。
区别于处在城市内部的大多数旧产业建筑功能和权属完全转换的状况,处于运转厂区内的"失能厂房"改造和空间再利用,需要综合权衡厂区功能更新、旧工业建筑保护等多重因素。以济南重工车间组改造设计为例,阐述如何依据工业建筑空间环境特点,结合厂区生产的新需求,以点带面,通过设计手段由外而内的优化厂区整体功能、空间及环境系统。最终,阐述了场域更新、空间重组、功能植入、结构并置、流线重构的"适应性改造"方法和策略,以期为同类型工业失能厂房建筑的改造更新设计提供经验和借鉴。
2018, 48(8): 48-53.
doi: 10.13204/j.gyjz201808009
摘要:
为了更加准确详细地掌握胶济铁路历史遗存的现状和为后续的保护工作提供基础数据的普查统计,历时两年对胶济铁路沿线做了铁路工业遗产的田野调查。统计和梳理了胶济铁路的沿线站点更迭和沿线历史铁路遗产两个方面的调查成果,并在此基础之上对此次调查所发现的问题和不足作出分析。
为了更加准确详细地掌握胶济铁路历史遗存的现状和为后续的保护工作提供基础数据的普查统计,历时两年对胶济铁路沿线做了铁路工业遗产的田野调查。统计和梳理了胶济铁路的沿线站点更迭和沿线历史铁路遗产两个方面的调查成果,并在此基础之上对此次调查所发现的问题和不足作出分析。
2018, 48(8): 54-60.
doi: 10.13204/j.gyjz201808021
摘要:
针对配筋砌块砌体剪力墙的受力性能与承载力计算方法,采用国内外相关技术标准对配筋砌块砌体结构设计指标进行对比,并基于收集整理的国内外配筋砌块砌体剪力墙受剪破坏的试验数据,重点研究了剪跨比、轴压比、水平钢筋配筋等因素对配筋砌块砌体剪力墙受剪承载力的影响规律。结果表明:配筋砌块砌体剪力墙受剪承载力随剪跨比的增加而呈降低趋势,随轴向压力增加而呈提高趋势,GB 50003—2011《砌体结构设计规范》中基于剪摩理论推导的配筋砌块砌体剪力墙受剪承载力计算式在预测未配置水平钢筋墙体时误差较大。在此基础上,通过回归分析推导出了配筋砌块砌体剪力墙受剪承载力建议计算式。
针对配筋砌块砌体剪力墙的受力性能与承载力计算方法,采用国内外相关技术标准对配筋砌块砌体结构设计指标进行对比,并基于收集整理的国内外配筋砌块砌体剪力墙受剪破坏的试验数据,重点研究了剪跨比、轴压比、水平钢筋配筋等因素对配筋砌块砌体剪力墙受剪承载力的影响规律。结果表明:配筋砌块砌体剪力墙受剪承载力随剪跨比的增加而呈降低趋势,随轴向压力增加而呈提高趋势,GB 50003—2011《砌体结构设计规范》中基于剪摩理论推导的配筋砌块砌体剪力墙受剪承载力计算式在预测未配置水平钢筋墙体时误差较大。在此基础上,通过回归分析推导出了配筋砌块砌体剪力墙受剪承载力建议计算式。
2018, 48(8): 61-67.
doi: 10.13204/j.gyjz201808022
摘要:
对5根箍筋约束混凝土L形柱进行了轴心重复受压试验,分析了轴压重复荷载作用下L形柱箍筋约束混凝土应力-应变曲线包络线,参照单调荷载作用下L形柱的箍筋约束混凝土应力-应变全曲线数学模型,建立了轴压重复荷载作用下L形柱箍筋约束混凝土应力-应变包络线方程,计算结果和试验结果吻合良好;并对轴压重复荷载作用下L形柱箍筋约束混凝土加卸载曲线特征进行分析,基于试验结果的回归分析,建立了加卸载准则,与试验结果比较,二者吻合良好,说明提出的加卸载准则能够较好地反映轴压重复荷载作用下L形柱约束混凝土的应力-应变变化规律。
对5根箍筋约束混凝土L形柱进行了轴心重复受压试验,分析了轴压重复荷载作用下L形柱箍筋约束混凝土应力-应变曲线包络线,参照单调荷载作用下L形柱的箍筋约束混凝土应力-应变全曲线数学模型,建立了轴压重复荷载作用下L形柱箍筋约束混凝土应力-应变包络线方程,计算结果和试验结果吻合良好;并对轴压重复荷载作用下L形柱箍筋约束混凝土加卸载曲线特征进行分析,基于试验结果的回归分析,建立了加卸载准则,与试验结果比较,二者吻合良好,说明提出的加卸载准则能够较好地反映轴压重复荷载作用下L形柱约束混凝土的应力-应变变化规律。
2018, 48(8): 68-72.
doi: 10.13204/j.gyjz201808023
摘要:
为研究梁端开双孔情况下钢筋混凝土框架梁的抗震性能,考虑孔洞大小、位置和间距等因素,分别对梁端不开孔、开单孔和开双孔共计5个钢筋混凝土框架梁进行拟静力试验,对其破坏特征、极限承载力及滞回性能、耗能能力和延性性能等抗震性能进行了研究,分析了孔洞数量、孔洞间距等对开双孔框架梁的影响。研究结果表明:开双孔梁的极限承载力和抗震性能较未开孔梁和开单孔梁有明显下降,但当孔洞间距不大于3倍孔径时,孔2对梁的极限承载力和抗震性能的影响可忽略不计。建议在地震区梁端开双孔时,孔洞间距宜大于3倍孔径。
为研究梁端开双孔情况下钢筋混凝土框架梁的抗震性能,考虑孔洞大小、位置和间距等因素,分别对梁端不开孔、开单孔和开双孔共计5个钢筋混凝土框架梁进行拟静力试验,对其破坏特征、极限承载力及滞回性能、耗能能力和延性性能等抗震性能进行了研究,分析了孔洞数量、孔洞间距等对开双孔框架梁的影响。研究结果表明:开双孔梁的极限承载力和抗震性能较未开孔梁和开单孔梁有明显下降,但当孔洞间距不大于3倍孔径时,孔2对梁的极限承载力和抗震性能的影响可忽略不计。建议在地震区梁端开双孔时,孔洞间距宜大于3倍孔径。
2018, 48(8): 73-79.
doi: 10.13204/j.gyjz201808024
摘要:
剪力传递系数对高强混凝土无腹筋梁受剪性能数值模拟分析结果有重要影响。通过3根不同剪跨比高强混凝土无腹筋梁的受剪试验,进行基于弥散裂缝的数值模拟分析并考察剪力传递系数取值对分析结果的影响。继而基于65根高强混凝土无腹筋梁单调静力试验结果,进行试件受力全过程的数值模拟分析。以试件抗剪承载力作为匹配最佳剪力传递系数的指标,研究剪跨比(1~4)与最佳剪力传递系数的关系并得出回归公式。分析结果表明:所建立的有限元模型可以较好地模拟高强混凝土无腹筋梁的受力过程和剪切破坏形态;采用弥散裂缝模型,最佳剪力传递系数与剪跨比有关,且随着剪跨比的增大而减小;利用所提公式计算的剪力传递系数进行数值分析得到的结果误差较小,表明该公式可为高强混凝土无腹筋梁抗剪承载力的数值模拟分析提供剪力传递系数取值建议。
剪力传递系数对高强混凝土无腹筋梁受剪性能数值模拟分析结果有重要影响。通过3根不同剪跨比高强混凝土无腹筋梁的受剪试验,进行基于弥散裂缝的数值模拟分析并考察剪力传递系数取值对分析结果的影响。继而基于65根高强混凝土无腹筋梁单调静力试验结果,进行试件受力全过程的数值模拟分析。以试件抗剪承载力作为匹配最佳剪力传递系数的指标,研究剪跨比(1~4)与最佳剪力传递系数的关系并得出回归公式。分析结果表明:所建立的有限元模型可以较好地模拟高强混凝土无腹筋梁的受力过程和剪切破坏形态;采用弥散裂缝模型,最佳剪力传递系数与剪跨比有关,且随着剪跨比的增大而减小;利用所提公式计算的剪力传递系数进行数值分析得到的结果误差较小,表明该公式可为高强混凝土无腹筋梁抗剪承载力的数值模拟分析提供剪力传递系数取值建议。
2018, 48(8): 80-85.
doi: 10.13204/j.gyjz201808025
摘要:
通过有限元方法,对比分析普通填充墙与阻尼填充墙在平面外单调静力荷载作用下各主要构件的响应,研究阻尼填充墙平面外受力性能,揭示阻尼填充墙平面外工作机制。分析结果表明:平面外荷载作用下,阻尼填充墙出平面侧移量集中于中间两层阻尼层,从墙侧移看,阻尼填充墙出平面变形区别于普通填充墙变形模式,其为"图7可知普通为三折线,阻尼填充墙为三折线"变形模式;阻尼填充墙平面外工作机制具体表现为:竖直方向为拱承载机制,水平方向为砌体单元与拉结筋协同受弯工作的工作机制;在平面外受力过程中,顶层、底层砌体单元与其相邻的混凝土框架梁之间的相对滑移现象显著降低了阻尼填充墙平面外承载能力及其刚度。加强砌体单元与顶梁、底梁间的相互作用是保证阻尼填充墙平面外性能的关键。
通过有限元方法,对比分析普通填充墙与阻尼填充墙在平面外单调静力荷载作用下各主要构件的响应,研究阻尼填充墙平面外受力性能,揭示阻尼填充墙平面外工作机制。分析结果表明:平面外荷载作用下,阻尼填充墙出平面侧移量集中于中间两层阻尼层,从墙侧移看,阻尼填充墙出平面变形区别于普通填充墙变形模式,其为"图7可知普通为三折线,阻尼填充墙为三折线"变形模式;阻尼填充墙平面外工作机制具体表现为:竖直方向为拱承载机制,水平方向为砌体单元与拉结筋协同受弯工作的工作机制;在平面外受力过程中,顶层、底层砌体单元与其相邻的混凝土框架梁之间的相对滑移现象显著降低了阻尼填充墙平面外承载能力及其刚度。加强砌体单元与顶梁、底梁间的相互作用是保证阻尼填充墙平面外性能的关键。
2018, 48(8): 86-91.
doi: 10.13204/j.gyjz201808026
摘要:
针对压水堆预应力混凝土安全壳结构设计,中国国家能源局标准NB/T 20303《压水堆核电厂预应力混凝土安全壳设计规范》、美国标准ACI 359《锅炉和压力容器规范》、法国标准RCC-CW《压水堆核相关土建结构设计和建造标准》均给出详细的设计要求。中、美、法安全壳设计规范关于安全壳的设计总体目标、功能要求、设计方法、荷载和荷载组合等要求基本一致,但针对安全壳结构设计的应力、应变限值要求有一定的差异。安全壳设计基准下的结构正常使用和承载能力水平是否一致,难以做出判断。研究分析了中、美、法安全壳设计标准关于安全壳结构应力、应变限值要求的差异,并给出了相关建议。
针对压水堆预应力混凝土安全壳结构设计,中国国家能源局标准NB/T 20303《压水堆核电厂预应力混凝土安全壳设计规范》、美国标准ACI 359《锅炉和压力容器规范》、法国标准RCC-CW《压水堆核相关土建结构设计和建造标准》均给出详细的设计要求。中、美、法安全壳设计规范关于安全壳的设计总体目标、功能要求、设计方法、荷载和荷载组合等要求基本一致,但针对安全壳结构设计的应力、应变限值要求有一定的差异。安全壳设计基准下的结构正常使用和承载能力水平是否一致,难以做出判断。研究分析了中、美、法安全壳设计标准关于安全壳结构应力、应变限值要求的差异,并给出了相关建议。
2018, 48(8): 92-97.
doi: 10.13204/j.gyjz201808027
摘要:
在大型工程的施工和设计中,常采用多方法测定岩体力学参数值,而岩体力学参数的取值问题受到结构面、裂隙、地下水、地应力等不确定因素的影响。为定量考虑多因素、多方法对参数值取值的影响,提出了一种岩体力学参数设计值的多属性综合取值法。首先根据多属性决策思想,建立一个评价各因素、各方法对参数值影响程度的评价体系。然后通过分析各因素、各方法建立其对参数值影响程度的评分标准。再利用专家打分、层次分析法将评分值转化为各方法综合权重。最后将各方法综合权重与各方法所得参数值加权,得到岩体力学参数设计值。将多属性综合取值法结合文献实例进行计算,验证了多属性综合取值法是一种可定量考虑多因素、多方法对参数值影响的岩体力学参数设计值取值法。
在大型工程的施工和设计中,常采用多方法测定岩体力学参数值,而岩体力学参数的取值问题受到结构面、裂隙、地下水、地应力等不确定因素的影响。为定量考虑多因素、多方法对参数值取值的影响,提出了一种岩体力学参数设计值的多属性综合取值法。首先根据多属性决策思想,建立一个评价各因素、各方法对参数值影响程度的评价体系。然后通过分析各因素、各方法建立其对参数值影响程度的评分标准。再利用专家打分、层次分析法将评分值转化为各方法综合权重。最后将各方法综合权重与各方法所得参数值加权,得到岩体力学参数设计值。将多属性综合取值法结合文献实例进行计算,验证了多属性综合取值法是一种可定量考虑多因素、多方法对参数值影响的岩体力学参数设计值取值法。
2018, 48(8): 98-102.
doi: 10.13204/j.gyjz201808028
摘要:
采用间接边界元法,对平面压缩波和剪切波入射下浅埋马蹄形隧道对弹性波的散射进行分析。研究表明:随着入射波频率的增大,马蹄形衬砌隧道正上方一定距离处地表位移表现出放大效应,但放大幅度略小于圆形隧道情况;垂直偏振横波倾斜入射,迎波面的地表位移幅值曲线振荡更剧烈;入射波频率较低时,衬砌应力集中现象最为显著,马蹄形衬砌上半拱左、右两侧与竖向夹角约为45°处和拱脚处易发生应力集中;衬砌隧道内壁的环向应力要明显大于衬砌外壁的环向应力。总体上看,马蹄形隧道动应力放大效应要小于相应的圆形隧道。随着入射波频率的增大,马蹄形衬砌应力空间分布更为复杂,应力集中的区域多于圆形。
采用间接边界元法,对平面压缩波和剪切波入射下浅埋马蹄形隧道对弹性波的散射进行分析。研究表明:随着入射波频率的增大,马蹄形衬砌隧道正上方一定距离处地表位移表现出放大效应,但放大幅度略小于圆形隧道情况;垂直偏振横波倾斜入射,迎波面的地表位移幅值曲线振荡更剧烈;入射波频率较低时,衬砌应力集中现象最为显著,马蹄形衬砌上半拱左、右两侧与竖向夹角约为45°处和拱脚处易发生应力集中;衬砌隧道内壁的环向应力要明显大于衬砌外壁的环向应力。总体上看,马蹄形隧道动应力放大效应要小于相应的圆形隧道。随着入射波频率的增大,马蹄形衬砌应力空间分布更为复杂,应力集中的区域多于圆形。
2018, 48(8): 103-110.
doi: 10.13204/j.gyjz201808029
摘要:
选取四川黄砂岩为岩样,通过单轴压缩试验,研究砂岩在不同化学溶液(HCl溶液、NaOH溶液、水溶液)中浸泡后经高温,冻融循环后的力学特性,分析各溶液下砂岩的应力-应变关系、峰值应力、峰值应变、弹性模量等物理力学特性在经历不同高温、不同最低冻结温度后的变化规律,从微观力学和化学机理的角度探究砂岩的损伤机理。试验结果表明:冻结温度的降低会对砂岩造成一定的损伤劣化;-40℃以后,砂岩表面孔洞和坑蚀逐渐增多,损伤劣化程度逐渐增大,HCl溶液对冻融损伤劣化有一定的促进作用。高温会使得砂岩表观形态发生改变,延性逐渐提高;600℃时,砂岩的弹性模量和峰值应力达到最大,然后随温度的提高而降低。
选取四川黄砂岩为岩样,通过单轴压缩试验,研究砂岩在不同化学溶液(HCl溶液、NaOH溶液、水溶液)中浸泡后经高温,冻融循环后的力学特性,分析各溶液下砂岩的应力-应变关系、峰值应力、峰值应变、弹性模量等物理力学特性在经历不同高温、不同最低冻结温度后的变化规律,从微观力学和化学机理的角度探究砂岩的损伤机理。试验结果表明:冻结温度的降低会对砂岩造成一定的损伤劣化;-40℃以后,砂岩表面孔洞和坑蚀逐渐增多,损伤劣化程度逐渐增大,HCl溶液对冻融损伤劣化有一定的促进作用。高温会使得砂岩表观形态发生改变,延性逐渐提高;600℃时,砂岩的弹性模量和峰值应力达到最大,然后随温度的提高而降低。
2018, 48(8): 111-117.
doi: 10.13204/j.gyjz201808030
摘要:
针对顶部预留孔桩基桥台桥梁抗震特性研究不足的现状,对顶部预留孔桩基在不同孔径、深度、填料情况下,进行桩-土相互作用振动台试验,计算得到了桩身加速度、弯矩、位移和桩-土体系频率等基本动力响应和动力相互作用规律。结果表明:预留孔参数的改变对预留孔桩外部土体动力性能影响不大;预留孔参数的变化会引起桩-土体系基频的变化,导致桩顶最大惯性力的变化;在桩身上部,惯性作用对预留孔桩-土动力相互作用产生重要的影响,而对于距土体表面14倍桩径以下的桩影响不大。
针对顶部预留孔桩基桥台桥梁抗震特性研究不足的现状,对顶部预留孔桩基在不同孔径、深度、填料情况下,进行桩-土相互作用振动台试验,计算得到了桩身加速度、弯矩、位移和桩-土体系频率等基本动力响应和动力相互作用规律。结果表明:预留孔参数的改变对预留孔桩外部土体动力性能影响不大;预留孔参数的变化会引起桩-土体系基频的变化,导致桩顶最大惯性力的变化;在桩身上部,惯性作用对预留孔桩-土动力相互作用产生重要的影响,而对于距土体表面14倍桩径以下的桩影响不大。
2018, 48(8): 118-121.
doi: 10.13204/j.gyjz201808031
摘要:
基于常应力状态下的接触面直剪试验,研究土体内部和土与钢接触面的剪切特性。结果表明,土体内部和土-钢接触面特性均可用双曲线模型描述,土体内部和土与钢接触面剪切试验具有明显差异,前者出现略微软化现象,后者出现明显的软化现象,随着法向应力和颗粒粒径的增大,软化特征逐渐减弱,硬化特征逐渐增强。钢-土接触的剪切应力位移曲线可用简化的折线函数进行表述。与钢接触的剪切试验摩擦角明显降低,工程中根据具体情况选取土体与接触面强度参数。
基于常应力状态下的接触面直剪试验,研究土体内部和土与钢接触面的剪切特性。结果表明,土体内部和土-钢接触面特性均可用双曲线模型描述,土体内部和土与钢接触面剪切试验具有明显差异,前者出现略微软化现象,后者出现明显的软化现象,随着法向应力和颗粒粒径的增大,软化特征逐渐减弱,硬化特征逐渐增强。钢-土接触的剪切应力位移曲线可用简化的折线函数进行表述。与钢接触的剪切试验摩擦角明显降低,工程中根据具体情况选取土体与接触面强度参数。
2018, 48(8): 122-127.
doi: 10.13204/j.gyjz201808032
摘要:
开口管桩由于具有承载力高、质量可靠、施工方便等优点得到越来越广泛的应用。土塞的生成使得开口管桩沉桩阻力不同于闭口管桩,不仅包括桩外侧摩阻力、桩端阻力,桩内侧摩阻力亦是其重要组成部分,不同桩靴形式对桩体贯入影响较大。从试验方法、试验方案、试验结果 3个方面阐述了国内外现状,针对目前研究中的不足,设计了可区分端承阻力、土塞阻力、外侧摩阻力,以及不同桩靴形式的双壁开口模型桩,比较了不同桩靴对土塞内、外侧摩阻力的影响。
开口管桩由于具有承载力高、质量可靠、施工方便等优点得到越来越广泛的应用。土塞的生成使得开口管桩沉桩阻力不同于闭口管桩,不仅包括桩外侧摩阻力、桩端阻力,桩内侧摩阻力亦是其重要组成部分,不同桩靴形式对桩体贯入影响较大。从试验方法、试验方案、试验结果 3个方面阐述了国内外现状,针对目前研究中的不足,设计了可区分端承阻力、土塞阻力、外侧摩阻力,以及不同桩靴形式的双壁开口模型桩,比较了不同桩靴对土塞内、外侧摩阻力的影响。
2018, 48(8): 128-132.
doi: 10.13204/j.gyjz201808033
摘要:
采用ABAQUS软件对混凝土独立基础进行数值模拟,研究在下压荷载作用下大宽高比混凝土基础的正截面承载特性,并提出截面优化设计方法。在以前足尺试验的基础上,对有限元分析结果与已有试验结果进行对比,验证有限元方法的准确性。随后对宽高比大于2.5的混凝土锥形扩展基础进行截面优化分析。通过引入有效宽度修正系数k,对GB 50007—2011《建筑地基基础设计规范》推荐的配筋计算式进行修正。结果表明:随着基础宽高比的增大,受拉区钢筋与受压区混凝土所构成的等效内力臂系数逐渐减小,且两者近似呈线性变化规律。
采用ABAQUS软件对混凝土独立基础进行数值模拟,研究在下压荷载作用下大宽高比混凝土基础的正截面承载特性,并提出截面优化设计方法。在以前足尺试验的基础上,对有限元分析结果与已有试验结果进行对比,验证有限元方法的准确性。随后对宽高比大于2.5的混凝土锥形扩展基础进行截面优化分析。通过引入有效宽度修正系数k,对GB 50007—2011《建筑地基基础设计规范》推荐的配筋计算式进行修正。结果表明:随着基础宽高比的增大,受拉区钢筋与受压区混凝土所构成的等效内力臂系数逐渐减小,且两者近似呈线性变化规律。
2018, 48(8): 133-136.
doi: 10.13204/j.gyjz201808034
摘要:
地震作用下尾矿粉砂液化是尾矿坝灾害的主要原因之一。为研究尾粉砂动力特性,分别对不同围压和固结比的尾粉砂进行动力特性试验,分析其对尾粉砂动强度和动模量的影响。此外采用有限元软件对地震荷载作用下尾矿库的位移、地震加速度和孔隙水压力分布进行数值模拟。结果表明:尾粉砂动模量随着围压和固结比的增加而增大;尾粉砂的动强度及其抗液化能力随着围压和固结比的增大而提高;在地震作用下,位移、加速度和孔压最大值出现在尾矿库堆积坝坡面和顶部沉积滩面。
地震作用下尾矿粉砂液化是尾矿坝灾害的主要原因之一。为研究尾粉砂动力特性,分别对不同围压和固结比的尾粉砂进行动力特性试验,分析其对尾粉砂动强度和动模量的影响。此外采用有限元软件对地震荷载作用下尾矿库的位移、地震加速度和孔隙水压力分布进行数值模拟。结果表明:尾粉砂动模量随着围压和固结比的增加而增大;尾粉砂的动强度及其抗液化能力随着围压和固结比的增大而提高;在地震作用下,位移、加速度和孔压最大值出现在尾矿库堆积坝坡面和顶部沉积滩面。
2018, 48(8): 137-140.
doi: 10.13204/j.gyjz201808035
摘要:
通过混凝土在经历不同温度(100,200,300,400,500,600,700,800℃)后的单轴受压试验,研究温度、静置时间、冷却方式对混凝土轴压性能的影响,得到了相应的混凝土受压应力-应变全曲线。对比分析表明:混凝土抗压强度随着温度的升高而降低,峰值应变成倍增大,弹性模量显著降低;在高温作用后混凝土应力-应变曲线的波动性和规律性变化较缓;浇水冷却比自然冷却的曲线在下降段微陡些,曲线形状大体相似,峰值应力和峰值应变变化都不大,其变化规律大体一致。
通过混凝土在经历不同温度(100,200,300,400,500,600,700,800℃)后的单轴受压试验,研究温度、静置时间、冷却方式对混凝土轴压性能的影响,得到了相应的混凝土受压应力-应变全曲线。对比分析表明:混凝土抗压强度随着温度的升高而降低,峰值应变成倍增大,弹性模量显著降低;在高温作用后混凝土应力-应变曲线的波动性和规律性变化较缓;浇水冷却比自然冷却的曲线在下降段微陡些,曲线形状大体相似,峰值应力和峰值应变变化都不大,其变化规律大体一致。
2018, 48(8): 141-146.
doi: 10.13204/j.gyjz201808036
摘要:
大跨空间结构体型新颖,结构受力复杂,该类结构建造过程时间长,施工过程中的温度效应将会对使用阶段的力学响应产生较大影响。首先利用有限元软件得到了整体结构太阳辐射下的不均匀温度场;在此基础上研究了构件安装温度对节点位移及构件内力计算结果的影响规律;根据结构特征,将整体结构分为不同的区域,利用概率设计分析方法研究了整体结构最大应力对各部分温度变化的敏感性大小;最后,研究了施工过程对结构温度响应的影响,提出了在有限元软件中精确考虑构件安装温度的方法,得到了杆件内力随环境温度变化规律会受到施工过程影响的结论。
大跨空间结构体型新颖,结构受力复杂,该类结构建造过程时间长,施工过程中的温度效应将会对使用阶段的力学响应产生较大影响。首先利用有限元软件得到了整体结构太阳辐射下的不均匀温度场;在此基础上研究了构件安装温度对节点位移及构件内力计算结果的影响规律;根据结构特征,将整体结构分为不同的区域,利用概率设计分析方法研究了整体结构最大应力对各部分温度变化的敏感性大小;最后,研究了施工过程对结构温度响应的影响,提出了在有限元软件中精确考虑构件安装温度的方法,得到了杆件内力随环境温度变化规律会受到施工过程影响的结论。
2018, 48(8): 147-154.
doi: 10.13204/j.gyjz201808010
摘要:
对工业建筑可变作用的概率模型及可靠度研究现状进行了综述,包括工业建筑可变作用的概率模型、工业建筑设计可靠度、既有工业建筑鉴定评级可靠度、工业建筑时变可靠度4个方面,揭示了当前研究的不足。工业建筑可变作用包括吊车荷载、工业建筑楼面活荷载和屋面积灰荷载,当前我国相关技术标准中荷载标准值的取值虽是建立在实测统计资料基础上的保守值,但对吊车荷载及荷载效应的概率模型仅做了初步研究,对工业建筑楼面活荷载和屋面积灰荷载的概率模型目前尚未有研究。工业建筑设计的目标可靠指标是以民用建筑设计校准结果为依据给定的,设计可靠度、鉴定分级可靠度的校准工作均采用民用建筑的可变作用和3种简单荷载组合,未考虑工业建筑特殊可变作用,校准结果是保守和粗略的。工业建筑时变可靠度涉及结构耐久性和吊车梁疲劳问题,是工业建筑全寿命可靠性分析与控制的理论基础,应给予足够重视。
对工业建筑可变作用的概率模型及可靠度研究现状进行了综述,包括工业建筑可变作用的概率模型、工业建筑设计可靠度、既有工业建筑鉴定评级可靠度、工业建筑时变可靠度4个方面,揭示了当前研究的不足。工业建筑可变作用包括吊车荷载、工业建筑楼面活荷载和屋面积灰荷载,当前我国相关技术标准中荷载标准值的取值虽是建立在实测统计资料基础上的保守值,但对吊车荷载及荷载效应的概率模型仅做了初步研究,对工业建筑楼面活荷载和屋面积灰荷载的概率模型目前尚未有研究。工业建筑设计的目标可靠指标是以民用建筑设计校准结果为依据给定的,设计可靠度、鉴定分级可靠度的校准工作均采用民用建筑的可变作用和3种简单荷载组合,未考虑工业建筑特殊可变作用,校准结果是保守和粗略的。工业建筑时变可靠度涉及结构耐久性和吊车梁疲劳问题,是工业建筑全寿命可靠性分析与控制的理论基础,应给予足够重视。
2018, 48(8): 155-162.
doi: 10.13204/j.gyjz201808011
摘要:
应用计算流体力学Fluent软件,对围绕屋面光伏阵列的风场进行雷诺平均数值模拟。首先通过与已有的风洞试验研究结果进行对比,验证两种雷诺平均模型RNG k-ε和SST k-ω计算屋面光伏阵列风场的可靠性。然后,以20°风向角为间隔,对0°~180°范围的10个风向角分别进行了风场模拟,并得到了已有风洞试验结果的验证。再选取2°和20°两种光伏板倾角,分析它们对屋面光伏阵列风场的影响。最后,在不同光伏板倾角的情况下,分析了0.09,0.41,1.02 m三种光伏板与屋面的间距对光伏板表面风压场的影响。
应用计算流体力学Fluent软件,对围绕屋面光伏阵列的风场进行雷诺平均数值模拟。首先通过与已有的风洞试验研究结果进行对比,验证两种雷诺平均模型RNG k-ε和SST k-ω计算屋面光伏阵列风场的可靠性。然后,以20°风向角为间隔,对0°~180°范围的10个风向角分别进行了风场模拟,并得到了已有风洞试验结果的验证。再选取2°和20°两种光伏板倾角,分析它们对屋面光伏阵列风场的影响。最后,在不同光伏板倾角的情况下,分析了0.09,0.41,1.02 m三种光伏板与屋面的间距对光伏板表面风压场的影响。
2018, 48(8): 163-168.
doi: 10.13204/j.gyjz201808012
摘要:
高强度钢材在实际钢结构工程中逐渐得到应用,钢材的断裂分析模型是开展钢结构断裂预测的基础。对Q690D高强度钢材等直圆棒试样进行单调拉伸试验,获取材料的基本力学性能参数和真应力-塑性应变曲线。基于Q690D高强度钢材等直和缺口圆棒试样的单调拉伸试验和有限元分析,标定得到Q690D钢材的GTN模型损伤参数,分析圆棒试样中裂纹的起始位置。应用Q690D钢材的GTN模型,对缺口板状试样的单调拉伸破坏进行有限元计算,分析试样的裂纹起始和破坏过程,得到缺口板状试样的荷载-位移曲线。数值计算结果与试验结果的对比表明:Q690D钢材的GTN模型很好地模拟了缺口板状试样的断裂破坏过程。
高强度钢材在实际钢结构工程中逐渐得到应用,钢材的断裂分析模型是开展钢结构断裂预测的基础。对Q690D高强度钢材等直圆棒试样进行单调拉伸试验,获取材料的基本力学性能参数和真应力-塑性应变曲线。基于Q690D高强度钢材等直和缺口圆棒试样的单调拉伸试验和有限元分析,标定得到Q690D钢材的GTN模型损伤参数,分析圆棒试样中裂纹的起始位置。应用Q690D钢材的GTN模型,对缺口板状试样的单调拉伸破坏进行有限元计算,分析试样的裂纹起始和破坏过程,得到缺口板状试样的荷载-位移曲线。数值计算结果与试验结果的对比表明:Q690D钢材的GTN模型很好地模拟了缺口板状试样的断裂破坏过程。
2018, 48(8): 169-175.
doi: 10.13204/j.gyjz201808013
摘要:
根据某赛事场馆改造中采用的装配式钢结构看台的特点,建立了三维有限元模型,并讨论了装配式钢结构看台节点的合理取值范围,分析了节点刚度对结构静力响应的影响;随后,研究了节点刚度对结构动力特性的影响,并通过数值拟合了结构动力特性随节点刚度和横向支架榀数的变化规律;最后,分析了起立、步行和跳跃荷载下的结构响应在不同节点刚度时的变化,提出了看台座椅面层变形和舒适度分析的简化计算方法。结果表明:节点刚度对装配式钢结构看台静力和动力响应影响较小,但对结构自振频率的影响最大可达30%。所提出的简化设计方法中位移调整系数为1.0,加速度调整系数为1.2,该方法具有一定的可靠性和实用性。
根据某赛事场馆改造中采用的装配式钢结构看台的特点,建立了三维有限元模型,并讨论了装配式钢结构看台节点的合理取值范围,分析了节点刚度对结构静力响应的影响;随后,研究了节点刚度对结构动力特性的影响,并通过数值拟合了结构动力特性随节点刚度和横向支架榀数的变化规律;最后,分析了起立、步行和跳跃荷载下的结构响应在不同节点刚度时的变化,提出了看台座椅面层变形和舒适度分析的简化计算方法。结果表明:节点刚度对装配式钢结构看台静力和动力响应影响较小,但对结构自振频率的影响最大可达30%。所提出的简化设计方法中位移调整系数为1.0,加速度调整系数为1.2,该方法具有一定的可靠性和实用性。
2018, 48(8): 176-180.
doi: 10.13204/j.gyjz201808014
摘要:
为了解决严寒地区钢框架外围护墙体与主体结构焊接连接方式的缺点,设计了复合墙板与钢框架的柔性螺栓连接方式,并通过ABAQUS软件模拟和试验分析了其在低周往复荷载作用下的承载力,得到了单个螺栓连接时的抗震承载力和极限位移,验证了柔性螺栓连接在承载力、耗能能力、对主体结构刚度影响等方面均明显优于刚性焊接连接。
为了解决严寒地区钢框架外围护墙体与主体结构焊接连接方式的缺点,设计了复合墙板与钢框架的柔性螺栓连接方式,并通过ABAQUS软件模拟和试验分析了其在低周往复荷载作用下的承载力,得到了单个螺栓连接时的抗震承载力和极限位移,验证了柔性螺栓连接在承载力、耗能能力、对主体结构刚度影响等方面均明显优于刚性焊接连接。
2018, 48(8): 181-189.
doi: 10.13204/j.gyjz201808015
摘要:
节点的连接性能在建筑的抗震性能中发挥关键作用,强调了"强节点,强锚固"。通过对以混凝土作为节点连接方式的钢管混凝土节点进行拟静力试验,对比3组(每组2个试件)不同钢筋锚固长度的钢管混凝土节点的滞回性能,研究节点内部钢筋锚固长度对节点抗震性能的影响,分析对比相应的抗震性能指标。结果表明:以混凝土作为连接的钢管混凝土节点抗震性能随锚固长度的增加呈非线性增长,在低锚固长度时,增大节点锚固长度对抗震性能的提升效果大于增加截面所带来的效果;在高锚固长度时,锚固长度的增长对节点抗震性能提升需要适合的截面大小来体现。
节点的连接性能在建筑的抗震性能中发挥关键作用,强调了"强节点,强锚固"。通过对以混凝土作为节点连接方式的钢管混凝土节点进行拟静力试验,对比3组(每组2个试件)不同钢筋锚固长度的钢管混凝土节点的滞回性能,研究节点内部钢筋锚固长度对节点抗震性能的影响,分析对比相应的抗震性能指标。结果表明:以混凝土作为连接的钢管混凝土节点抗震性能随锚固长度的增加呈非线性增长,在低锚固长度时,增大节点锚固长度对抗震性能的提升效果大于增加截面所带来的效果;在高锚固长度时,锚固长度的增长对节点抗震性能提升需要适合的截面大小来体现。
2018, 48(8): 190-196.
doi: 10.13204/j.gyjz201808016
摘要:
为了精确地进行矩形钢管混凝土结构分析,提出了矩形钢管混凝土柱偏压极限荷载的半解析计算方法。针对所有截面应力状态情况构建解析方程组,包括内、外力平衡方程,临界状态极值条件方程,以及根据变形假定和几何条件建立的曲率方程。通过编制数值计算程序求解方程组,得到矩形钢管混凝土柱偏压极限荷载数值解。与现有设计规范相比,提出的半解析方法选择了一种更精确的分段非线性约束混凝土本构模型。通过与已有的相关试验结果、设计标准和有限元计算结果对比分析,表明提出的半解析方法计算结果与试验结果吻合良好,计算精度与有限元法相当,高于设计标准提供方法的计算精度。
为了精确地进行矩形钢管混凝土结构分析,提出了矩形钢管混凝土柱偏压极限荷载的半解析计算方法。针对所有截面应力状态情况构建解析方程组,包括内、外力平衡方程,临界状态极值条件方程,以及根据变形假定和几何条件建立的曲率方程。通过编制数值计算程序求解方程组,得到矩形钢管混凝土柱偏压极限荷载数值解。与现有设计规范相比,提出的半解析方法选择了一种更精确的分段非线性约束混凝土本构模型。通过与已有的相关试验结果、设计标准和有限元计算结果对比分析,表明提出的半解析方法计算结果与试验结果吻合良好,计算精度与有限元法相当,高于设计标准提供方法的计算精度。
2018, 48(8): 197-201.
doi: 10.13204/j.gyjz201808017
摘要:
针对非承重十字焊接接头单侧、双侧裂纹两种情况,分别对其使用碳纤维复材进行单侧、双侧加固,通过有限元方法获得应力强度因子KI,利用NASGRO方程得到疲劳寿命,进而分别对在单侧、双侧裂纹下,两种碳纤维复材加固方法的效果进行比较与评估。结果表明:单侧裂纹时,单、双侧碳纤维复材加固均可提高结构的疲劳寿命,并且单侧加固效果略优于双侧;双侧裂纹时,双侧碳纤维复材加固可以显著提高结构疲劳寿命,但单侧加固反而缩短裂纹扩展寿命。为延长结构疲劳寿命、保证加固效果,需要根据单、双侧裂纹情况选择合适的加固方式。
针对非承重十字焊接接头单侧、双侧裂纹两种情况,分别对其使用碳纤维复材进行单侧、双侧加固,通过有限元方法获得应力强度因子KI,利用NASGRO方程得到疲劳寿命,进而分别对在单侧、双侧裂纹下,两种碳纤维复材加固方法的效果进行比较与评估。结果表明:单侧裂纹时,单、双侧碳纤维复材加固均可提高结构的疲劳寿命,并且单侧加固效果略优于双侧;双侧裂纹时,双侧碳纤维复材加固可以显著提高结构疲劳寿命,但单侧加固反而缩短裂纹扩展寿命。为延长结构疲劳寿命、保证加固效果,需要根据单、双侧裂纹情况选择合适的加固方式。
2018, 48(8): 202-207.
doi: 10.13204/j.gyjz201808018
摘要:
新旧混凝土黏结面的剪切强度是衡量黏结性能的重要指标。采用Z形直剪试验,分析新、旧混凝土强度、粗糙度、界面剂以及黏结龄期对剪切强度的影响,根据试验结果建议实际工程中新混凝土应较旧混凝土强度等级提高一级,粗糙度宜处理至4~6 mm,水泥净浆或掺U型膨胀剂水泥浆作为界面剂较为经济实用,加固黏结期应注重养护,90 d内避免过大荷载。对212组试验结果进行多元回归分析,提出剪切强度改进计算公式,该公式较已有理论公式与试验结果的吻合度更高且离散性更小,可供混凝土加固设计计算时参考采用。
新旧混凝土黏结面的剪切强度是衡量黏结性能的重要指标。采用Z形直剪试验,分析新、旧混凝土强度、粗糙度、界面剂以及黏结龄期对剪切强度的影响,根据试验结果建议实际工程中新混凝土应较旧混凝土强度等级提高一级,粗糙度宜处理至4~6 mm,水泥净浆或掺U型膨胀剂水泥浆作为界面剂较为经济实用,加固黏结期应注重养护,90 d内避免过大荷载。对212组试验结果进行多元回归分析,提出剪切强度改进计算公式,该公式较已有理论公式与试验结果的吻合度更高且离散性更小,可供混凝土加固设计计算时参考采用。
2018, 48(8): 208-212.
doi: 10.13204/j.gyjz201808019
摘要:
超强台风"莫兰蒂"对厦门当地不少建筑工程的金属屋面围护系统造成了较大的破坏。通过实地调查厦门当地的几项工业与民用建筑工程,分析金属屋面围护系统3种常见的破坏原因,对台风地区围护系统如何在设计、施工及运维阶段提出加固措施,以最大程度减小台风对金属屋面围护系统破坏造成的损失。
超强台风"莫兰蒂"对厦门当地不少建筑工程的金属屋面围护系统造成了较大的破坏。通过实地调查厦门当地的几项工业与民用建筑工程,分析金属屋面围护系统3种常见的破坏原因,对台风地区围护系统如何在设计、施工及运维阶段提出加固措施,以最大程度减小台风对金属屋面围护系统破坏造成的损失。
2018, 48(8): 213-217.
doi: 10.13204/j.gyjz201808020
摘要:
从形式美的基本原理出发,结合空间意象的相关理念,探索植物规划的全新手法。将植物空间分为区域植物空间、线性植物空间和节点植物空间,并分别运用多样与统一、节奏与韵律、主从与重点三个形式美法则,对其进行植物景观营造,从而完成对公园整体植物空间意象的规划与设计。
从形式美的基本原理出发,结合空间意象的相关理念,探索植物规划的全新手法。将植物空间分为区域植物空间、线性植物空间和节点植物空间,并分别运用多样与统一、节奏与韵律、主从与重点三个形式美法则,对其进行植物景观营造,从而完成对公园整体植物空间意象的规划与设计。
