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2019年 第49卷 第1期
2019, 49(1): 6-13.
doi: 10.13204/j.gyjz201901002
摘要:
窑洞是中国西北黄土高原上一种典型的传统民居,它的妥善保护和传承对于解决我国当前的能源、环境问题具有重大现实意义,是"精准扶贫"、"脱贫攻坚"政策的直接体现。几百年来,黄土窑洞长期受自然环境风化及雨水侵蚀作用,再加上人为破坏以及保护不够重视,使得窑洞建筑正在逐渐消亡。为科学合理地对黄土窑洞进行修缮和保护,根据黄土的工程特性及窑洞独特的营造技术,结合黄土窑洞的病害残损调查,系统总结了黄土窑洞常见的病害类型以及产生病害的原因,并针对黄土窑洞不同的病害情况,提出相应的加固方法。
窑洞是中国西北黄土高原上一种典型的传统民居,它的妥善保护和传承对于解决我国当前的能源、环境问题具有重大现实意义,是"精准扶贫"、"脱贫攻坚"政策的直接体现。几百年来,黄土窑洞长期受自然环境风化及雨水侵蚀作用,再加上人为破坏以及保护不够重视,使得窑洞建筑正在逐渐消亡。为科学合理地对黄土窑洞进行修缮和保护,根据黄土的工程特性及窑洞独特的营造技术,结合黄土窑洞的病害残损调查,系统总结了黄土窑洞常见的病害类型以及产生病害的原因,并针对黄土窑洞不同的病害情况,提出相应的加固方法。
2019, 49(1): 14-20.
doi: 10.13204/j.gyjz201901003
摘要:
通过室内模型试验,研究了饱和入渗条件下黄土垂直节理对土体渗透性的影响。在实验室自制试验装置,将重塑土击实后人工切割垂直节理。在土样表面均匀喷水,使水分在土样表面饱和的状态下入渗,分析节理开度对黄土中水分入渗的影响规律。试验表明:闭合节理对土体的渗透性影响很小,实际中可以不予考虑;随着节理开度的增大,节理对土体渗透性的影响逐渐趋于明显,节理成为优势渗流面。将黄土中的节理抽象为两平行板间的缝隙,节理内水的流动满足N-S方程。考虑黄土渗流的实际特点确定了边界条件,通过推导建立了黄土节理渗透系数的表达式...
通过室内模型试验,研究了饱和入渗条件下黄土垂直节理对土体渗透性的影响。在实验室自制试验装置,将重塑土击实后人工切割垂直节理。在土样表面均匀喷水,使水分在土样表面饱和的状态下入渗,分析节理开度对黄土中水分入渗的影响规律。试验表明:闭合节理对土体的渗透性影响很小,实际中可以不予考虑;随着节理开度的增大,节理对土体渗透性的影响逐渐趋于明显,节理成为优势渗流面。将黄土中的节理抽象为两平行板间的缝隙,节理内水的流动满足N-S方程。考虑黄土渗流的实际特点确定了边界条件,通过推导建立了黄土节理渗透系数的表达式...
2019, 49(1): 21-24.
doi: 10.13204/j.gyjz201901004
摘要:
通过实验室加工的办法来模拟黄土中的垂直节理,以变水头渗透试验为手段,对有节理黄土进行渗透试验。对原状土和重塑土所进行的相关试验说明,达西定理在分析低水力梯度的节理渗流问题时是适用的。通过进一步研究其渗透系数随时间的变化关系,总结出了有节理黄土的渗流模型,并赋予了模型中参数的实际物理意义。以试验数据为例对模型参数的具体取值进行了分析。该模型能较好地反映有节理黄土渗流的特点。
通过实验室加工的办法来模拟黄土中的垂直节理,以变水头渗透试验为手段,对有节理黄土进行渗透试验。对原状土和重塑土所进行的相关试验说明,达西定理在分析低水力梯度的节理渗流问题时是适用的。通过进一步研究其渗透系数随时间的变化关系,总结出了有节理黄土的渗流模型,并赋予了模型中参数的实际物理意义。以试验数据为例对模型参数的具体取值进行了分析。该模型能较好地反映有节理黄土渗流的特点。
2019, 49(1): 25-30.
doi: 10.13204/j.gyjz201901005
摘要:
靠崖式黄土窑洞是西北黄土高原典型的传统民居形式,合理保护黄土窑洞具有重要的政治意义和生态意义。基于ABAQUS有限元分析软件,分别建立了靠崖式黄土窑洞的平面模型和三维模型,并通过强度折减法对既有窑洞的安全性进行分析,得出了既有窑洞的安全系数和塑性区发展规律。窑洞的平面模型分析表明:其仅能发生洞室的失稳破坏,塑性区自窑腿根部呈"U"型向上扩展,经综合判断其安全系数为2. 40;三维窑洞模型分析表明:其可能出现洞室失稳和边坡失稳两种破坏情况,因窑洞模型的跨高比较小,窑洞在因拱券坍塌而失稳破坏前即因边...
靠崖式黄土窑洞是西北黄土高原典型的传统民居形式,合理保护黄土窑洞具有重要的政治意义和生态意义。基于ABAQUS有限元分析软件,分别建立了靠崖式黄土窑洞的平面模型和三维模型,并通过强度折减法对既有窑洞的安全性进行分析,得出了既有窑洞的安全系数和塑性区发展规律。窑洞的平面模型分析表明:其仅能发生洞室的失稳破坏,塑性区自窑腿根部呈"U"型向上扩展,经综合判断其安全系数为2. 40;三维窑洞模型分析表明:其可能出现洞室失稳和边坡失稳两种破坏情况,因窑洞模型的跨高比较小,窑洞在因拱券坍塌而失稳破坏前即因边...
2019, 49(1): 31-38.
doi: 10.13204/j.gyjz201901006
摘要:
以靠崖式窑洞为研究对象,使用ANSYS有限元分析软件对其单孔窑洞的传力机制进行了分析,并考虑了覆土厚度、窑洞跨度、拱矢高以及侧墙高度各参数对窑洞受力性能的影响。同时,还研究了多孔靠崖式窑洞的相互协同作用,分析窑腿宽度对多孔窑洞周围土体应力及位移的影响。结果表明:靠崖式窑洞通过拱券体系将上覆土压力传递给侧墙,窑洞周围土体基本处于受压状态,仅拱券顶部会出现主拉应力,此为窑洞出现窑顶坍塌的诱因。开挖窑洞会造成土体扰动、荷载释放,从而导致窑洞周围土体发生应力和位移变化。通过参数分析,窑洞上覆土厚度、窑洞...
以靠崖式窑洞为研究对象,使用ANSYS有限元分析软件对其单孔窑洞的传力机制进行了分析,并考虑了覆土厚度、窑洞跨度、拱矢高以及侧墙高度各参数对窑洞受力性能的影响。同时,还研究了多孔靠崖式窑洞的相互协同作用,分析窑腿宽度对多孔窑洞周围土体应力及位移的影响。结果表明:靠崖式窑洞通过拱券体系将上覆土压力传递给侧墙,窑洞周围土体基本处于受压状态,仅拱券顶部会出现主拉应力,此为窑洞出现窑顶坍塌的诱因。开挖窑洞会造成土体扰动、荷载释放,从而导致窑洞周围土体发生应力和位移变化。通过参数分析,窑洞上覆土厚度、窑洞...
2019, 49(1): 39-42.
doi: 10.13204/j.gyjz201901007
摘要:
下沉式窑洞是我国西北黄土高原上独有的民居建筑结构形式,是传统民居保护的重点对象。运用ANSYS有限元分析软件建立了下沉式窑洞的整体模型,通过分析步模拟其开挖过程,分别研究了下沉式窑洞的窑院开挖以及后续窑洞开挖造成的土体扰动影响,进一步研究窑洞的传力机制和受力机理,相关研究结果有利于了解窑洞这种无梁无柱结构屹立不倒的奥秘,同时有助于对窑洞的传承和保护。
下沉式窑洞是我国西北黄土高原上独有的民居建筑结构形式,是传统民居保护的重点对象。运用ANSYS有限元分析软件建立了下沉式窑洞的整体模型,通过分析步模拟其开挖过程,分别研究了下沉式窑洞的窑院开挖以及后续窑洞开挖造成的土体扰动影响,进一步研究窑洞的传力机制和受力机理,相关研究结果有利于了解窑洞这种无梁无柱结构屹立不倒的奥秘,同时有助于对窑洞的传承和保护。
2019, 49(1): 43-48.
doi: 10.13204/j.gyjz201901008
摘要:
砖箍窑洞是中国西北黄土高原一种典型的传统民居,它的妥善保护与传承具有重要的历史、文化、艺术和科学价值。通过大量的实地调研,选取具有典型尺寸砖窑作为分析原型,采用ABAQUS有限元软件,建立能反映砖窑受力状态的三维有限元模型,对其在水平地震作用下的应力、加速度、位移响应和塑性区扩展进行分析,并对边跨和中跨地震响应作对比,得到砖窑抗震薄弱部位,提出可行性设计建议。结果表明:窑腿和拱脚是受力关键部位,中跨拱脚和窑腿的加速度、水平位移响应均大于边跨;边拱竖向位移大于中拱,并且拱脚和拱肩部位更为突出;随地...
砖箍窑洞是中国西北黄土高原一种典型的传统民居,它的妥善保护与传承具有重要的历史、文化、艺术和科学价值。通过大量的实地调研,选取具有典型尺寸砖窑作为分析原型,采用ABAQUS有限元软件,建立能反映砖窑受力状态的三维有限元模型,对其在水平地震作用下的应力、加速度、位移响应和塑性区扩展进行分析,并对边跨和中跨地震响应作对比,得到砖窑抗震薄弱部位,提出可行性设计建议。结果表明:窑腿和拱脚是受力关键部位,中跨拱脚和窑腿的加速度、水平位移响应均大于边跨;边拱竖向位移大于中拱,并且拱脚和拱肩部位更为突出;随地...
2019, 49(1): 49-52.
doi: 10.13204/j.gyjz201901019
摘要:
针对历史建筑整体位移保护工程的实施现状,梳理其历史发展、理论基础和类型模式,通过中日两国相关案例的归纳分析,探讨整体位移技术在历史建筑保护中的实施要点。在此基础上,提出对历史建筑的整体位移策略应以保护为核心,化消极为积极,通过再利用发挥文化遗产特色,结合城市文化建设建立有利于持续保护的模式。
针对历史建筑整体位移保护工程的实施现状,梳理其历史发展、理论基础和类型模式,通过中日两国相关案例的归纳分析,探讨整体位移技术在历史建筑保护中的实施要点。在此基础上,提出对历史建筑的整体位移策略应以保护为核心,化消极为积极,通过再利用发挥文化遗产特色,结合城市文化建设建立有利于持续保护的模式。
2019, 49(1): 53-57.
doi: 10.13204/j.gyjz201901020
摘要:
对文化遗产的再利用,能够将物质遗存的保护与非物质文化遗产的保护与传承结合起来,强化遗产与当代社会生活的联系。从古砖窑保护和再利用的案例中能够看到,在特定地域的特定条件下,存在一定范围内恢复产业遗产传统功能的可能性。这对传统生产技术、管理制度和产业模式等非物质文化遗产的展示,具有不可替代的价值。对产业遗产传统功能的恢复,相对于将传统功能置换为新用途的再利用方式来说,在原真性方面也具有更大的优势。
对文化遗产的再利用,能够将物质遗存的保护与非物质文化遗产的保护与传承结合起来,强化遗产与当代社会生活的联系。从古砖窑保护和再利用的案例中能够看到,在特定地域的特定条件下,存在一定范围内恢复产业遗产传统功能的可能性。这对传统生产技术、管理制度和产业模式等非物质文化遗产的展示,具有不可替代的价值。对产业遗产传统功能的恢复,相对于将传统功能置换为新用途的再利用方式来说,在原真性方面也具有更大的优势。
2019, 49(1): 212-215.
doi: 10.13204/j.gyjz201901018
摘要:
从一个全国首例超远距离供热工程中必不可少的中继泵站和中继能源站等工业建筑所采用的金属围护系统,论述了这种金属屋面系统和这种金属墙面系统作为最佳组合应予以广泛应用的必要性和重要性。
从一个全国首例超远距离供热工程中必不可少的中继泵站和中继能源站等工业建筑所采用的金属围护系统,论述了这种金属屋面系统和这种金属墙面系统作为最佳组合应予以广泛应用的必要性和重要性。
2019, 49(1): 58-62.
doi: 10.13204/j.gyjz201901021
摘要:
德国是近代工业强国,在侵占青岛地区时进行过全面的城市规划建设,在开发建设同时也带来了先进的工业技术,拉开了青岛地区早期工业化的帷幕,胶济铁路和港口建设是带动该地区工业化的强大动力,在此基础上各类新兴工业应声而起,与此同时,在这些企业周边成片地出现了产业工人的住区。承载这些早期工业化现象的重要载体是大量的工业建筑遗产,它们在建筑技术、使用功能、风格式样、使用主体等方面都有其自身的特点,为城市现代化赋予了更加实质的内容,也为后人的深入研究提供了众多的实例。
德国是近代工业强国,在侵占青岛地区时进行过全面的城市规划建设,在开发建设同时也带来了先进的工业技术,拉开了青岛地区早期工业化的帷幕,胶济铁路和港口建设是带动该地区工业化的强大动力,在此基础上各类新兴工业应声而起,与此同时,在这些企业周边成片地出现了产业工人的住区。承载这些早期工业化现象的重要载体是大量的工业建筑遗产,它们在建筑技术、使用功能、风格式样、使用主体等方面都有其自身的特点,为城市现代化赋予了更加实质的内容,也为后人的深入研究提供了众多的实例。
2019, 49(1): 63-68.
doi: 10.13204/j.gyjz201901022
摘要:
为研究超高性能混凝土(UHPC)梁的受剪性能,考虑剪跨比、纵筋配筋率、配箍率和钢纤维体积掺量等影响因素,设计制作了7根UHPC梁,进行受剪性能试验,得到其受剪承载力试验值;采用理论分析方法,得到UHPC梁纵筋销栓力计算模型;以修正压力场理论(MCFT)为基础,考虑纵筋的销栓作用,提出改进的MCFT计算模型。根据试验结果及搜集到的16根UHPC梁受剪性能试验数据,采用改进的MCFT计算模型计算UHPC梁的受剪承载力,计算结果表明:按该计算模型所得的受剪承载力计算值与试验值吻合较好,且变异系数小。
为研究超高性能混凝土(UHPC)梁的受剪性能,考虑剪跨比、纵筋配筋率、配箍率和钢纤维体积掺量等影响因素,设计制作了7根UHPC梁,进行受剪性能试验,得到其受剪承载力试验值;采用理论分析方法,得到UHPC梁纵筋销栓力计算模型;以修正压力场理论(MCFT)为基础,考虑纵筋的销栓作用,提出改进的MCFT计算模型。根据试验结果及搜集到的16根UHPC梁受剪性能试验数据,采用改进的MCFT计算模型计算UHPC梁的受剪承载力,计算结果表明:按该计算模型所得的受剪承载力计算值与试验值吻合较好,且变异系数小。
2019, 49(1): 69-76.
doi: 10.13204/j.gyjz201901023
摘要:
对3组24个环形钢筋混凝土剪力墙试件进行拟静力单调加载试验,研究预制剪力墙环筋扣合锚接时竖向连接钢筋的锚固性能,考察横向插筋直径、环筋扣合位置、环筋扣合高度等参数影响下环形钢筋混凝土剪力墙试件的承载力及其破坏机理。结果表明:试件连接节点处的破坏形式为钢筋拉断,绝大部分试件的破坏形式都满足锚固要求;环形钢筋均布的环筋扣合试件和环形钢筋相邻分布的试件锚固性能均良好,且环形钢筋均布的试件的锚固性能要稍优于环形钢筋相邻分布的试件。环筋扣合高度越大,试件锚固性能越好,但插筋直径对环筋扣合节点的锚固性能影响...
对3组24个环形钢筋混凝土剪力墙试件进行拟静力单调加载试验,研究预制剪力墙环筋扣合锚接时竖向连接钢筋的锚固性能,考察横向插筋直径、环筋扣合位置、环筋扣合高度等参数影响下环形钢筋混凝土剪力墙试件的承载力及其破坏机理。结果表明:试件连接节点处的破坏形式为钢筋拉断,绝大部分试件的破坏形式都满足锚固要求;环形钢筋均布的环筋扣合试件和环形钢筋相邻分布的试件锚固性能均良好,且环形钢筋均布的试件的锚固性能要稍优于环形钢筋相邻分布的试件。环筋扣合高度越大,试件锚固性能越好,但插筋直径对环筋扣合节点的锚固性能影响...
2019, 49(1): 77-84.
doi: 10.13204/j.gyjz201901024
摘要:
采用无缝钢管加工了两种低成本灌浆套筒,并制作了22个钢筋连接接头试件,试件变量因素有连接钢筋锚固长度、连接钢筋直径、套筒类别及楔形体长度,通过静力拉伸试验对其力学性能进行了探究。研究结果表明:试件发生钢筋拔出和钢筋断裂两类破坏形式,但发生拔出破坏试件的残余承载力较高;增加连接钢筋锚固长度,试件承载力提高;增大连接钢筋直径后接头黏结强度和承载力提高;所有发生钢筋断裂破坏的试件的极限承载力均略低于相同直径钢筋在材性试验中测得的极限承载力;套筒内腔构造对套筒的受力性能有一定影响;楔形体长度和斜度均对套...
采用无缝钢管加工了两种低成本灌浆套筒,并制作了22个钢筋连接接头试件,试件变量因素有连接钢筋锚固长度、连接钢筋直径、套筒类别及楔形体长度,通过静力拉伸试验对其力学性能进行了探究。研究结果表明:试件发生钢筋拔出和钢筋断裂两类破坏形式,但发生拔出破坏试件的残余承载力较高;增加连接钢筋锚固长度,试件承载力提高;增大连接钢筋直径后接头黏结强度和承载力提高;所有发生钢筋断裂破坏的试件的极限承载力均略低于相同直径钢筋在材性试验中测得的极限承载力;套筒内腔构造对套筒的受力性能有一定影响;楔形体长度和斜度均对套...
2019, 49(1): 85-90.
doi: 10.13204/j.gyjz201901025
摘要:
提出一种传力路径明确、施工方便的装配式混凝土柱柱节点,该节点在拼接位置设置有纵筋锁具-锁构造和截面齿槽状构造。通过对新型装配柱的受剪机理的分析,推导了其受剪承载力表达式和齿槽局部剪切破坏承载力表达式,并通过一个实际算例及相应的有限元模型进行比对论证。结果表明:新型装配柱具有与现浇柱相当的整体性能,耗能性能良好,所设计的锁具-锁构造有效地传递了纵筋应力,装配柱齿槽状构造可提高柱受剪承载力。
提出一种传力路径明确、施工方便的装配式混凝土柱柱节点,该节点在拼接位置设置有纵筋锁具-锁构造和截面齿槽状构造。通过对新型装配柱的受剪机理的分析,推导了其受剪承载力表达式和齿槽局部剪切破坏承载力表达式,并通过一个实际算例及相应的有限元模型进行比对论证。结果表明:新型装配柱具有与现浇柱相当的整体性能,耗能性能良好,所设计的锁具-锁构造有效地传递了纵筋应力,装配柱齿槽状构造可提高柱受剪承载力。
2019, 49(1): 91-94.
doi: 10.13204/j.gyjz201901026
摘要:
我国高铁上大量使用预应力混凝土简支箱梁,日照温差荷载对混凝土箱梁桥的受力和变形具有重要的影响。针对某高铁箱梁线间距5. 3 m的不利影响,考虑预制阶段的制梁台座和存梁台座不同支承状态,展开桥面板温度荷载及混凝土应变测试。研究结果表明:当桥面升温时,桥面板上表面混凝土横向应力为压应力,下表面为拉应力;桥面板上下缘应力与温差大小呈线性关系;在实测温差荷载和设计温差荷载作用下,结构受力安全。
我国高铁上大量使用预应力混凝土简支箱梁,日照温差荷载对混凝土箱梁桥的受力和变形具有重要的影响。针对某高铁箱梁线间距5. 3 m的不利影响,考虑预制阶段的制梁台座和存梁台座不同支承状态,展开桥面板温度荷载及混凝土应变测试。研究结果表明:当桥面升温时,桥面板上表面混凝土横向应力为压应力,下表面为拉应力;桥面板上下缘应力与温差大小呈线性关系;在实测温差荷载和设计温差荷载作用下,结构受力安全。
2019, 49(1): 95-99.
doi: 10.13204/j.gyjz201901027
摘要:
为研究页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋的黏结滑移性能,通过12个预制页岩陶粒混凝土梁式试件和2个现浇混凝土梁式试件的黏结滑移性能试验,研究了钢筋直径、螺旋箍筋配箍率、页岩陶粒混凝土强度对页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋黏结滑移性能的影响。试验结果表明:页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋的极限黏结强度随钢筋直径减小、页岩陶粒混凝土强度提高、螺旋箍筋配箍率增大而明显提高;所有页岩陶粒混凝土梁式试件最后均为黏结钢筋拉断破坏,没有发生黏结锚固破坏,表明页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋的黏结锚固性能优良,钢筋浆锚连接形式同...
为研究页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋的黏结滑移性能,通过12个预制页岩陶粒混凝土梁式试件和2个现浇混凝土梁式试件的黏结滑移性能试验,研究了钢筋直径、螺旋箍筋配箍率、页岩陶粒混凝土强度对页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋黏结滑移性能的影响。试验结果表明:页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋的极限黏结强度随钢筋直径减小、页岩陶粒混凝土强度提高、螺旋箍筋配箍率增大而明显提高;所有页岩陶粒混凝土梁式试件最后均为黏结钢筋拉断破坏,没有发生黏结锚固破坏,表明页岩陶粒混凝土预留孔灌浆钢筋的黏结锚固性能优良,钢筋浆锚连接形式同...
2019, 49(1): 100-106.
doi: 10.13204/j.gyjz201901028
摘要:
结构表面粗糙度和土颗粒组成大小对界面的摩擦特性有重要影响,揭示不同介质间界面的力学特性对工程建设具有重要意义。利用改进的直剪仪,对钢板与四组不同粒径组砂粒进行界面剪切试验,研究不同砂粒组、粗糙度和法向应力下的钢-砂界面剪切应力-位移关系、粗糙界面剪切面性状、粗糙界面抗剪强度构成。结果表明:界面峰值剪切应力随法向应力、砂粒组和粗糙度的增大而增加;光面钢板与砂粒在接触表面形成光滑的剪切面,刻纹路部位钢板与砂粒间的剪切面随纹路宽度与粒径的大小而有所不同;粒组粒径不大于刻纹宽度时,在砂-砂间形成剪切面;...
结构表面粗糙度和土颗粒组成大小对界面的摩擦特性有重要影响,揭示不同介质间界面的力学特性对工程建设具有重要意义。利用改进的直剪仪,对钢板与四组不同粒径组砂粒进行界面剪切试验,研究不同砂粒组、粗糙度和法向应力下的钢-砂界面剪切应力-位移关系、粗糙界面剪切面性状、粗糙界面抗剪强度构成。结果表明:界面峰值剪切应力随法向应力、砂粒组和粗糙度的增大而增加;光面钢板与砂粒在接触表面形成光滑的剪切面,刻纹路部位钢板与砂粒间的剪切面随纹路宽度与粒径的大小而有所不同;粒组粒径不大于刻纹宽度时,在砂-砂间形成剪切面;...
2019, 49(1): 107-114.
doi: 10.13204/j.gyjz201901029
摘要:
根据不同桩端条件下大直径灌注桩静载试验结果,研究桩端沉渣和预压对灌注桩承载性能的影响,并对沉渣的承载机理及桩侧摩阻力的弱化或强化效应进行探讨。结果表明:单桩极限承载力随桩端土层强度和刚度的增大而增大,桩端少量沉渣的压缩有利于侧摩阻力发挥到极限值,而无沉渣的完好桩端阻力和侧摩阻力一般难以发挥到极限值。此外,沉渣较厚或持力层强度较低时,侧摩阻力往往产生弱化效应,沉渣较少或持力层强度较高时侧摩阻力又往往产生强化效应,这种弱化或强化效应在桩端处最明显。沉渣具有结构性和压硬性的特性,在受压过程中因结构破坏...
根据不同桩端条件下大直径灌注桩静载试验结果,研究桩端沉渣和预压对灌注桩承载性能的影响,并对沉渣的承载机理及桩侧摩阻力的弱化或强化效应进行探讨。结果表明:单桩极限承载力随桩端土层强度和刚度的增大而增大,桩端少量沉渣的压缩有利于侧摩阻力发挥到极限值,而无沉渣的完好桩端阻力和侧摩阻力一般难以发挥到极限值。此外,沉渣较厚或持力层强度较低时,侧摩阻力往往产生弱化效应,沉渣较少或持力层强度较高时侧摩阻力又往往产生强化效应,这种弱化或强化效应在桩端处最明显。沉渣具有结构性和压硬性的特性,在受压过程中因结构破坏...
2019, 49(1): 115-122.
doi: 10.13204/j.gyjz201901030
摘要:
Spencer法是广泛应用的土坡稳定分析方法,原文采用总应力形式,用孔隙水压力系数计算渗流场内各点水压力,间接计算土体有效应力。因浸润线以下土条内水重与土条左侧面、右侧面、底面水压力合成为渗流力,土体受力分为两部分:一部分是土体的浮重及侧面有效土压力,另一部分是水体作用的渗流力。基于此重新分析土条受力,沿用Spencer原文推导方法建立有效应力形式的力平衡和力矩平衡表达式,求解有效应力形式的安全系数,形成土坡稳定分析Spencer法的有效应力形式。根据均质各向同性土坡渗流场中流线分布呈坡顶、坡面...
Spencer法是广泛应用的土坡稳定分析方法,原文采用总应力形式,用孔隙水压力系数计算渗流场内各点水压力,间接计算土体有效应力。因浸润线以下土条内水重与土条左侧面、右侧面、底面水压力合成为渗流力,土体受力分为两部分:一部分是土体的浮重及侧面有效土压力,另一部分是水体作用的渗流力。基于此重新分析土条受力,沿用Spencer原文推导方法建立有效应力形式的力平衡和力矩平衡表达式,求解有效应力形式的安全系数,形成土坡稳定分析Spencer法的有效应力形式。根据均质各向同性土坡渗流场中流线分布呈坡顶、坡面...
2019, 49(1): 123-129.
doi: 10.13204/j.gyjz201901031
摘要:
海堤是保障沿海地区免受海水侵害的重要水利构筑物。传统的海堤维修方式存在着维修保障能力不足和经济可承受能力差的缺陷。建立海堤故障预测和健康管理(PHM)系统可解决海堤传统维修方式的不足,实现海堤视状况维修,而维修决策是海堤PHM系统对海堤进行健康管理的直接体现。为确保所建立的维修模型能兼顾可用度尽可能大和维修费用尽可能小的多目标要求,提出以一定可用度约束条件下平均维修费用最优为决策目标,基于Weibull比例失效理论,建立海堤PHM系统的多目标维修决策优化模型。实例分析表明:所建立的多目标维修决策...
海堤是保障沿海地区免受海水侵害的重要水利构筑物。传统的海堤维修方式存在着维修保障能力不足和经济可承受能力差的缺陷。建立海堤故障预测和健康管理(PHM)系统可解决海堤传统维修方式的不足,实现海堤视状况维修,而维修决策是海堤PHM系统对海堤进行健康管理的直接体现。为确保所建立的维修模型能兼顾可用度尽可能大和维修费用尽可能小的多目标要求,提出以一定可用度约束条件下平均维修费用最优为决策目标,基于Weibull比例失效理论,建立海堤PHM系统的多目标维修决策优化模型。实例分析表明:所建立的多目标维修决策...
2019, 49(1): 130-135.
doi: 10.13204/j.gyjz201901032
摘要:
采用四边形等参元研究建立饱和-非饱和路基水分场的有限元算法。以往的研究只给出了应用三角形单元时的路基水分场有限元计算方法,而三角形单元精度较低。从能量守恒的原理出发,采用Galerkin加权余量法推导得到四边形等参元来分析渗流问题的有限元格式。进一步基于Jacobi矩阵转换及Gauss数值积分,确定了该方法中刚度矩阵的元素计算式,并给出了容量矩阵及其元素表达式。该方法考虑了土体各向异性以及渗透系数与坐标轴不重合等情况,是非饱和土瞬态渗流分析的一般形式。进而通过算例说明四边形单元在分析具有对称性的...
采用四边形等参元研究建立饱和-非饱和路基水分场的有限元算法。以往的研究只给出了应用三角形单元时的路基水分场有限元计算方法,而三角形单元精度较低。从能量守恒的原理出发,采用Galerkin加权余量法推导得到四边形等参元来分析渗流问题的有限元格式。进一步基于Jacobi矩阵转换及Gauss数值积分,确定了该方法中刚度矩阵的元素计算式,并给出了容量矩阵及其元素表达式。该方法考虑了土体各向异性以及渗透系数与坐标轴不重合等情况,是非饱和土瞬态渗流分析的一般形式。进而通过算例说明四边形单元在分析具有对称性的...
2019, 49(1): 136-139.
doi: 10.13204/j.gyjz201901033
摘要:
为研究砂率对高强再生混凝土工作性和力学性能的影响,选取再生骨料取代率为0、30%、40%、50%,砂率为0. 37、0. 38、0. 39、0. 40制备再生混凝土,对其工作性和力学性能进行了试验研究。研究表明:随着砂率的增加,再生混凝土拌合物的工作性增强,且再生骨料取代率越大,砂率对其工作性的影响越大;随着再生骨料取代率的改变,再生混凝土力学性能指标未呈现一致变化;合理的砂率和再生骨料取代率在一定程度上改善了再生混凝土的脆性特征。
为研究砂率对高强再生混凝土工作性和力学性能的影响,选取再生骨料取代率为0、30%、40%、50%,砂率为0. 37、0. 38、0. 39、0. 40制备再生混凝土,对其工作性和力学性能进行了试验研究。研究表明:随着砂率的增加,再生混凝土拌合物的工作性增强,且再生骨料取代率越大,砂率对其工作性的影响越大;随着再生骨料取代率的改变,再生混凝土力学性能指标未呈现一致变化;合理的砂率和再生骨料取代率在一定程度上改善了再生混凝土的脆性特征。
2019, 49(1): 140-143.
doi: 10.13204/j.gyjz201901034
摘要:
为了研究沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉性能,进行了628个100 mm×100 mm×100 mm沙漠砂混凝土试件高温后劈裂抗拉强度试验,分析沙漠砂替代率和受火温度对沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉强度的影响,建立沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉强度劣化模型。研究表明:沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度随着温度升高呈现先增大后减小趋势;随着沙漠砂替代率增加,高温后沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度亦呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率40%时,沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度达到最大值。
为了研究沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉性能,进行了628个100 mm×100 mm×100 mm沙漠砂混凝土试件高温后劈裂抗拉强度试验,分析沙漠砂替代率和受火温度对沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉强度的影响,建立沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉强度劣化模型。研究表明:沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度随着温度升高呈现先增大后减小趋势;随着沙漠砂替代率增加,高温后沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度亦呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率40%时,沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度达到最大值。
2019, 49(1): 144-148.
doi: 10.13204/j.gyjz201901035
摘要:
依托南昌综合广场大跨度空间异形曲面钢结构网壳结构,利用施工力学原理,基于有限元仿真软件MIDAS/Gen建立三维有限元模型,通过对比分析3种不同的拆撑方案,研究该钢结构在拆撑过程中临时支撑反力、应力和位移的变化规律,从而得出最优拆撑方案。并对最优拆撑方案在拆撑过程中的应力比和挠度进行验算,验证了应力比和挠度均满足结构稳定性要求。结果表明,提出的最优拆撑方案可以有效避免钢结构构件应力变化异常及主体结构局部位移过大等现象,可保证钢结构在拆撑过程中的可靠性和安全性。
依托南昌综合广场大跨度空间异形曲面钢结构网壳结构,利用施工力学原理,基于有限元仿真软件MIDAS/Gen建立三维有限元模型,通过对比分析3种不同的拆撑方案,研究该钢结构在拆撑过程中临时支撑反力、应力和位移的变化规律,从而得出最优拆撑方案。并对最优拆撑方案在拆撑过程中的应力比和挠度进行验算,验证了应力比和挠度均满足结构稳定性要求。结果表明,提出的最优拆撑方案可以有效避免钢结构构件应力变化异常及主体结构局部位移过大等现象,可保证钢结构在拆撑过程中的可靠性和安全性。
2019, 49(1): 149-155.
doi: 10.13204/j.gyjz201901036
摘要:
烟囱作为高耸构筑物,无论采用何种施工工艺均需要架设一个与烟囱同步上升的施工平台。施工平台支撑点随着筒壁升高不断向平台中心移动,因此施工过程中工况较为复杂。大多数施工平台结构的设计计算简化为平面结构进行分析,其结果难以反映施工平台的真实受力状况。以河北某集团高耸烟囱项目为研究对象,对辐射梁等关键部位进行了现场全程监测,运用MIDAS Gen有限元软件对施工平台进行了建模计算,并与现场监测采集的数据进行对比分析。结果表明:有限元分析结果与实测数据都具有相似的规律性,数据和变化趋势基本吻合,证明采用有...
烟囱作为高耸构筑物,无论采用何种施工工艺均需要架设一个与烟囱同步上升的施工平台。施工平台支撑点随着筒壁升高不断向平台中心移动,因此施工过程中工况较为复杂。大多数施工平台结构的设计计算简化为平面结构进行分析,其结果难以反映施工平台的真实受力状况。以河北某集团高耸烟囱项目为研究对象,对辐射梁等关键部位进行了现场全程监测,运用MIDAS Gen有限元软件对施工平台进行了建模计算,并与现场监测采集的数据进行对比分析。结果表明:有限元分析结果与实测数据都具有相似的规律性,数据和变化趋势基本吻合,证明采用有...
2019, 49(1): 156-162.
doi: 10.13204/j.gyjz201901009
摘要:
综述了工业环境混凝土结构耐久性修复的研究现状,分别论述了工业环境特征、工业环境混凝土结构损伤特点、工业环境混凝土结构耐久性修复技术及工程实例,对混凝土耐久性修复领域的几个关键问题做了详细介绍。最后对本领域仍需进一步研究的问题进行了展望。
综述了工业环境混凝土结构耐久性修复的研究现状,分别论述了工业环境特征、工业环境混凝土结构损伤特点、工业环境混凝土结构耐久性修复技术及工程实例,对混凝土耐久性修复领域的几个关键问题做了详细介绍。最后对本领域仍需进一步研究的问题进行了展望。
2019, 49(1): 163-169.
doi: 10.13204/j.gyjz201901010
摘要:
为分析开洞T形圆钢管相贯节点极限承载力,确定开洞率对节点极限承载力的影响规律,并给出T形圆钢管相贯节点的开洞设计建议。首先对支管轴心受力T形圆钢管相贯节点的受力机理进行了阐述,建立了参数化节点有限元计算模型,参数包括:支主管管径比、支主管管壁厚度比、开洞率和支管受力状态,并对160个支管轴心受力节点模型进行了非线性有限元分析。结果表明:开洞对支管轴心受拉节点的影响大于支管轴心受压节点;其他条件不变时,支管壁厚越大,极限承载力也越大;满足一定条件时,支管轴心受压T形圆钢管相贯节点开洞率可取到0. ...
为分析开洞T形圆钢管相贯节点极限承载力,确定开洞率对节点极限承载力的影响规律,并给出T形圆钢管相贯节点的开洞设计建议。首先对支管轴心受力T形圆钢管相贯节点的受力机理进行了阐述,建立了参数化节点有限元计算模型,参数包括:支主管管径比、支主管管壁厚度比、开洞率和支管受力状态,并对160个支管轴心受力节点模型进行了非线性有限元分析。结果表明:开洞对支管轴心受拉节点的影响大于支管轴心受压节点;其他条件不变时,支管壁厚越大,极限承载力也越大;满足一定条件时,支管轴心受压T形圆钢管相贯节点开洞率可取到0. ...
2019, 49(1): 170-176.
doi: 10.13204/j.gyjz201901011
摘要:
合理确定加劲钢管节点外环板的有效翼缘宽度可以保证节点承载力计算结果的准确性,但相关试验研究表明:Q/GDW391—2009《输电线路钢管塔构造设计规定》中的计算方法忽视了环板厚度与主管厚度之比对有效翼缘宽度的影响。为揭示该影响规律,开展了相关的参数敏感性研究。有限元分析表明,无量纲的有效翼缘宽度随着径厚比、环板与主管厚度比的减小而减小。对计算结果归一化,提出了有效翼缘宽度的经验计算公式。最后进行了相应的验证试验研究。结果表明,采用该经验公式后,相应的节点承载力理论计算结果更接近试验结果。
合理确定加劲钢管节点外环板的有效翼缘宽度可以保证节点承载力计算结果的准确性,但相关试验研究表明:Q/GDW391—2009《输电线路钢管塔构造设计规定》中的计算方法忽视了环板厚度与主管厚度之比对有效翼缘宽度的影响。为揭示该影响规律,开展了相关的参数敏感性研究。有限元分析表明,无量纲的有效翼缘宽度随着径厚比、环板与主管厚度比的减小而减小。对计算结果归一化,提出了有效翼缘宽度的经验计算公式。最后进行了相应的验证试验研究。结果表明,采用该经验公式后,相应的节点承载力理论计算结果更接近试验结果。
2019, 49(1): 177-183.
doi: 10.13204/j.gyjz201901012
摘要:
为分析轻钢结构墙体骨架在地震下的动力响应,对一面带有K型斜撑的墙体骨架进行拟动力试验,并用有限元软件ABAQUS对其进行拟动力试验模拟,与试验结果进行对比分析,验证模型的有效性,同时考虑不同的5种斜撑布置形式和3种墙体类型在地震下的响应,分析了斜撑数量和布置形式对墙体抗震性能的影响及不同类型的墙体在地震下的响应。结果表明:WCS-2比WCS-1杆件数量少6根,抗侧刚度下降了50. 49%; WCS-3比WCS-1杆件数量少8根,抗侧刚度下降了62. 38%;相比WCS-2、WCS-5的布置形式,...
为分析轻钢结构墙体骨架在地震下的动力响应,对一面带有K型斜撑的墙体骨架进行拟动力试验,并用有限元软件ABAQUS对其进行拟动力试验模拟,与试验结果进行对比分析,验证模型的有效性,同时考虑不同的5种斜撑布置形式和3种墙体类型在地震下的响应,分析了斜撑数量和布置形式对墙体抗震性能的影响及不同类型的墙体在地震下的响应。结果表明:WCS-2比WCS-1杆件数量少6根,抗侧刚度下降了50. 49%; WCS-3比WCS-1杆件数量少8根,抗侧刚度下降了62. 38%;相比WCS-2、WCS-5的布置形式,...
2019, 49(1): 184-188.
doi: 10.13204/j.gyjz201901013
摘要:
对19根聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)梁的斜截面剪切性能进行试验,研究纤维体积率、剪跨比、纵筋配筋率及配箍率对PVA-ECC梁的斜截面受力性能及破坏形态的影响。试验结果表明:由于PVA纤维良好的阻裂作用,可提高斜截面剪切韧性,推迟构件斜裂缝的出现,改善构件斜截面受力性能和破坏形态,提高斜截面抗剪承载力。
对19根聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)梁的斜截面剪切性能进行试验,研究纤维体积率、剪跨比、纵筋配筋率及配箍率对PVA-ECC梁的斜截面受力性能及破坏形态的影响。试验结果表明:由于PVA纤维良好的阻裂作用,可提高斜截面剪切韧性,推迟构件斜裂缝的出现,改善构件斜截面受力性能和破坏形态,提高斜截面抗剪承载力。
2019, 49(1): 189-193.
doi: 10.13204/j.gyjz201901014
摘要:
由快速城市化所衍生的空间剥夺行为,导致对乡村景观的资源、环境、社会及人口等的侵袭和破坏,使得乡村景观的乡村性逐渐减弱。田园综合体概念是集现代农业、休闲旅游、田园社区为一体的特色小镇和乡村综合发展模式,以广州市龙洞古村为例,基于田园综合体的理念,提出乡村景观保护规划的思路与对策,其核心是充分尊重乡村地域文化特质,运用山水田园资源,村民积极参与设计,并对整体村落景观环境进行一种"渐进式微改造"的尝试,以期营造利于乡村活化与景观保护的发展思路。
由快速城市化所衍生的空间剥夺行为,导致对乡村景观的资源、环境、社会及人口等的侵袭和破坏,使得乡村景观的乡村性逐渐减弱。田园综合体概念是集现代农业、休闲旅游、田园社区为一体的特色小镇和乡村综合发展模式,以广州市龙洞古村为例,基于田园综合体的理念,提出乡村景观保护规划的思路与对策,其核心是充分尊重乡村地域文化特质,运用山水田园资源,村民积极参与设计,并对整体村落景观环境进行一种"渐进式微改造"的尝试,以期营造利于乡村活化与景观保护的发展思路。
2019, 49(1): 194-200.
doi: 10.13204/j.gyjz201901015
摘要:
提高装配式住宅的设计效率可以有效地缩短项目开发周期和降低成本,从而促进装配式住宅的可持续发展。通过对装配式住宅设计流程进行分解,明确了装配式住宅各阶段设计任务,并基于设计结构矩阵(DSM)方法构建了装配式住宅设计流程矩阵模型;在此基础上,通过调研统计了各设计元素间信息交互的情况及强度,并运用遗传算法对设计流程进行聚类计算。研究表明:聚类重组后的矩阵模型中各聚类内部设计元素信息交互强度较高,且聚类后矩阵中信息输出点数及联系强度均有所增加,从而减少了设计过程中的信息反馈,起到优化设计流程的作用,对装...
提高装配式住宅的设计效率可以有效地缩短项目开发周期和降低成本,从而促进装配式住宅的可持续发展。通过对装配式住宅设计流程进行分解,明确了装配式住宅各阶段设计任务,并基于设计结构矩阵(DSM)方法构建了装配式住宅设计流程矩阵模型;在此基础上,通过调研统计了各设计元素间信息交互的情况及强度,并运用遗传算法对设计流程进行聚类计算。研究表明:聚类重组后的矩阵模型中各聚类内部设计元素信息交互强度较高,且聚类后矩阵中信息输出点数及联系强度均有所增加,从而减少了设计过程中的信息反馈,起到优化设计流程的作用,对装...
2019, 49(1): 201-205.
doi: 10.13204/j.gyjz201901016
摘要:
随着当前城市的垂直发展和封闭式摩天楼的持续涌现,高层建筑的高能耗和人性场所缺失的问题越来越引起人们的关注。新加坡建筑事务所WOHA以其出色的实践提供了一条开创性的解决之道,成为参考的范本。着力探讨他们的绿色建筑设计策略,并结合绿色建筑设计理论对其作品进行深入剖析,从而揭示出其四大被动式策略:开放连通的场地策略、多孔舒展的形体策略、多元渗透的界面策略和多重交织的景观策略。
随着当前城市的垂直发展和封闭式摩天楼的持续涌现,高层建筑的高能耗和人性场所缺失的问题越来越引起人们的关注。新加坡建筑事务所WOHA以其出色的实践提供了一条开创性的解决之道,成为参考的范本。着力探讨他们的绿色建筑设计策略,并结合绿色建筑设计理论对其作品进行深入剖析,从而揭示出其四大被动式策略:开放连通的场地策略、多孔舒展的形体策略、多元渗透的界面策略和多重交织的景观策略。
2019, 49(1): 206-211.
doi: 10.13204/j.gyjz201901017
摘要:
通过对纽约布鲁克林海军造船厂的适应性再利用的研究,探讨在产业转型升级的时代背景下,作为城市历史复兴的重要组成要素之一的适应性再利用,如何成为政府机构及社区的可持续开发模式的一种重要性战略手段,最终实现区域经济的复苏及历史文化延续的双赢。
通过对纽约布鲁克林海军造船厂的适应性再利用的研究,探讨在产业转型升级的时代背景下,作为城市历史复兴的重要组成要素之一的适应性再利用,如何成为政府机构及社区的可持续开发模式的一种重要性战略手段,最终实现区域经济的复苏及历史文化延续的双赢。
