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2019年  第49卷  第8期

损伤空间结构力学性能的评估与加固研究
锈蚀钢构件时变可靠度的重要抽样法研究
罗立胜, 陈志华
2019, 49(8): 1-5. doi: 10.13204/j.gyjz201908001
摘要:
设计使用年限内锈蚀钢构件的抗力随时间是衰减的,但我国现行GB 50017—2017《钢结构设计标准》假定抗力不随时间改变,导致计算得到的可靠度偏大。采用串联系统模型简化计算时变可靠度,利用蒙特卡洛重要抽样法在计算效率上的优势,给出了锈蚀构件的时变可靠度计算方法。通过抗力时不变算例,对比分析了所推荐方法与传统时不变算法的计算结果,验证该方法的精确性和有效性。进而采用拟合度指标对该方法的参数进行优化分析,给出了该方法计算锈蚀钢构件时变可靠度的参数建议。
锈蚀后螺栓球节点抗拉力学性能试验研究与数值模拟
谭志伦, 刘红波, 王小盾, 杜润
2019, 49(8): 6-11. doi: 10.13204/j.gyjz201908002
摘要:
锈蚀是影响钢结构耐久性的重要原因,它减小了钢构件和节点的有效截面面积和有效厚度,引起构件和节点承载力的降低。针对唐山某锈蚀螺栓球网架结构工程项目,采用足尺破坏试验,研究螺栓球节点锈蚀后的力学性能,并与JGJ 7—2010《空间网格结构技术规程》相比较,评估锈蚀后螺栓球节点力学性能的退化规律以及是否满足JGJ 7—2010要求。最后,在假定螺栓与螺栓球为沿厚度方向均匀锈蚀的前提下,通过有限元参数化分析,进一步研究了大气条件下锈蚀程度随时间的关系,提出了节点承载力的计算方法。
局部锈蚀影响下钢箱梁抗剪性能试验研究
方俊杰, 沈兴承, 赵伟
2019, 49(8): 12-16. doi: 10.13204/j.gyjz201908003
摘要:
为研究局部锈蚀的钢箱梁腹板的抗剪性能,对6个腹板不同锈蚀程度的钢箱梁进行试验,对比锈蚀深度、锈蚀体积损伤程度等参数在局部锈蚀影响下钢箱梁抗剪极限承载力的变化趋势以及钢箱梁腹板破坏形态的影响。结果表明:6个钢箱梁试件的腹板均呈现出典型的剪切破坏模式,腹板均出现了对角张力场;锈蚀深度是影响试件腹板正中主应变的关键因素;锈蚀体积损伤程度是影响钢箱梁腹板屈曲形状、抗剪屈服承载力以及抗剪极限承载力的关键因素。
均匀锈蚀后网架结构杆件轴压承载力试验研究及数值模拟
陈志华, 于越, 刘红波, 杜润
2019, 49(8): 17-22. doi: 10.13204/j.gyjz201908004
摘要:
高腐蚀环境中的网架结构杆件易发生表面的均匀腐蚀,会对杆件的力学性能产生不利影响。对18根发生均匀锈蚀的杆件进行了轴心受压试验,这些杆件具有不同的长细比和不同的锈蚀程度,得到轴向荷载、变形、应变等数据,绘制荷载-位移、荷载-应变等关系曲线,分析了长细比、锈蚀程度等因素对杆件轴压力学性能的影响。同时采用ABAQUS软件建立了有限元模型,计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上,利用有限元模型进行了参数化分析,研究了杆件长细比、锈蚀程度对网架杆件极限承载力的影响,发现杆件的极限承载力随均匀锈蚀程度的加深而近似线性降低。
天津港船闸桥最新锈蚀检测与结构力学性能评估
刘红波, 谷傲, 马晓锋, 刘东宇
2019, 49(8): 23-28. doi: 10.13204/j.gyjz201908005
摘要:
钢材锈蚀对结构力学性能有着不可忽视的影响,是危害沿海钢结构建筑耐久性的主要因素之一。通过对天津港单叶式立转船闸桥主要承载构件的锈蚀厚度和结构静力与动力性能的检测,基于锈蚀检测数据建立了船闸桥锈蚀前后的数值模型,分析了锈蚀前后结构主要力学性能指标的变化情况,并与2014年检测结果进行对比。结果表明:服役9年后,结构承载力满足服役要求,但锈蚀已造成船闸桥承载能力显著降低,安全储备有限。建议每隔2~3年应进行一次防腐涂装维护。
火灾后不锈钢网架结构残余力学性能研究
刘红波, 马景, 李宏强
2019, 49(8): 29-34. doi: 10.13204/j.gyjz201908006
摘要:
研究火灾后不锈钢网架结构的残余力学性能,可为火灾后结构的评估鉴定及修复加固提供理论依据。基于奥氏体S30408不锈钢材料,采用欧洲ENV 1993-1-1∶1992《欧规3:钢结构设计规范》规定的高温下材料强度折减系数进行材料性能折减。以正放四角锥不锈钢网架为例,考虑结构在火灾升温90 min的不均匀温度场,运用ABAQUS有限元软件对比分析结构在常温下以及火灾发生过程中的力学性能。最后对火灾后有一定残余变形的结构进行分析,研究火灾后结构的残余力学性能以及承载能力。研究表明:火灾升温90 min过程中,不锈钢网架的内力及变形均有不同程度增加,其中三向铰支座处变化最快,很快达到屈服。火灾后,支座及跨中处部分杆件发生破坏。仅将破坏杆件替换修复,经分析,修复后的结构残余力学性能较好。
火灾高温后不锈钢钢管的残余稳定承载力研究
马睿, 王小盾, 刘红波, 李宏强
2019, 49(8): 35-40. doi: 10.13204/j.gyjz201908007
摘要:
不锈钢钢管是不锈钢网架结构常用的构件形式之一,探究不锈钢钢管火灾高温后残余稳定承载力对于不锈钢网架结构火灾后的评估鉴定具有重要意义。基于奥氏体S30408和S31608不锈钢材料,运用ABAQUS有限元分析软件对常用规格的不锈钢钢管火灾高温后残余稳定承载力进行模拟分析。提出一种计算火灾高温后不锈钢钢管残余稳定承载力的方法,并通过材料折减系数ηT和稳定承载力折减系数α简化计算。通过参数化分析找到影响α的主要因素,并针对主要影响因素(长细比和残余变形)进行大量模拟计算,回归得到α计算公式,进而给出火灾高温后不锈钢钢管残余稳定承载力实用计算式。
建筑隔震橡胶支座防火保护试验研究
王岚, 王国辉, 潘雁翀, 管庆松
2019, 49(8): 41-47. doi: 10.13204/j.gyjz201908008
摘要:
建筑隔震橡胶支座防火是减、隔震技术在我国推广应用的关键问题之一。按照GB/T 9978. 7—2008《建筑构件耐火试验方法第7部分:柱的特殊要求》,设计完成3组建筑隔震橡胶支座足尺耐火及防火保护试验,并结合有限元数值模拟预评估选择合理的防火保护材料、方法及阈值,旨在研究典型防火保护构造措施和材料对建筑隔震支座耐火性能的影响。结果显示:无防火保护建筑隔震橡胶支座不能满足GB50016—2014《建筑设计防火规范》一级耐火等级建筑柱子的耐火时间3 h规定,耐火时间仅为82 min;对于厚型涂料保护建筑隔震橡胶支座耐火试验,耐火性能达到3 h,试验过程中部分橡胶受热分解;对于防火板保护的建筑隔震橡胶支座耐火试验,耐火极限能够满足3 h,且支座内部温度在150℃以下,试验结束后,各项力学性能损失在5%以下。
隔震橡胶支座用橡胶高温后力学性能试验研究
王岚, 管庆松, 刘红波
2019, 49(8): 48-53. doi: 10.13204/j.gyjz201908009
摘要:
建筑隔震橡胶支座是由橡胶和钢板多层叠合经高温硫化黏结而成。针对支座使用的两种橡胶材料进行热重试验和不同高温后力学性能试验,考察了支座用天然橡胶和外层保护橡胶的高温热稳定性,得到材料受热分解温度(约200℃)和分解速率,为之后的高温处理试验提供参考温度范围;然后考察了天然橡胶和外层保护橡胶高温后单轴拉伸性能和单轴压缩性能,得到材料受拉、压力学性能的高温临界阈值(约150℃)及温度影响规律;最后考察了支座用天然橡胶高温后剪切性能、黏合性能,得到天然橡胶高温受剪、黏合性临界阈值(175℃)及温度影响规律。试验结果表明:保护橡胶的热稳定性较天然橡胶好,力学性能高温阈值较高,由于天然橡胶在支座中承担主要力学性能,故隔震橡胶支座高温阈值取天然橡胶力学性能高温阈值150℃。
可持续建筑设计思路与方法实践
谢思思, 褚冬竹
2019, 49(8): 54-59. doi: 10.13204/j.gyjz201908016
摘要:
以建筑师为主导的绿色建筑设计方法是建筑设计的重点和难点问题。通过某物流园区内办公综合楼设计项目的全程推演,紧扣广义可持续效能目标,基于"设计生成与评价一体化"思路,通过层次分析法与模糊分析法结合的系列评价方法,推演可持续建筑设计的方法。
成都祠堂街的保护与更新设计研究
李欢, 何杰, 焦颖慧
2019, 49(8): 60-63. doi: 10.13204/j.gyjz201908017
摘要:
我国城市化的发展过程中历史街区保护与更新是一个刻不容缓的话题,在快速进行城市化建设的同时,保护与更新的矛盾尤其突出。从成都祠堂街历史街区场所分析评估入手,提出以"新陈代谢"式的保护与更新方式重塑历史街区的场所精神。在祠堂街历史街区设计中梳理出符合现代成都休闲文化体验的空间布局,保护区域内历史文化价值高的重点建筑,新建和修复设计创意工作坊、艺术展厅、老电影院等公共建筑,逐步实现历史街区的活力复苏。
基于慢行出行的长沙开放式住区街道网络优化策略研究
水馨, 肖艳阳
2019, 49(8): 64-68. doi: 10.13204/j.gyjz201908018
摘要:
通过实地调研长沙市四个典型开放式住区居民非通勤出行情况,共获取1 298个出行样本。针对不同开放式住区居民非通勤出行中慢行出行比例存在的差异问题,基于街道网络几何形态指标,探究居民慢行非通勤出行与开放式住区街道网络形态的相关性。研究表明:街道网络形态与居民慢行出行比例整体上存在线性互动关系。街道网络渗透性和街道高宽比在一定程度上影响居民的慢行出行。在此基础上从提高住区街道网络渗透性、构建人性化尺度的街道和规划慢行网络三方面提出基于慢行出行的开放式住区街道网络优化策略。
交错桁架结构住宅交通空间体系设计研究
王雪松, 宋斯佳
2019, 49(8): 69-76. doi: 10.13204/j.gyjz201908019
摘要:
针对交错桁架结构在住宅中的应用,运用典例案例梳理、关键要素对比、设计应用推演等方法,探究住宅交通空间在参与桁架交错的情况下,既满足交错桁架的结构特征又满足住宅空间需求的典型交通体系类型。首先,简要分析交通空间是否参与桁架交错对结构和建筑空间产生的影响,确定交通空间参与交错的研究基础,并梳理研究的前置条件;其次,基于交通体系的设计原则与标准,梳理其典型空间组合形式;最后,根据前置条件,筛选出与交错桁架结构住宅适配的交通体系形式,将诸结果分析比较并优化,得出优选类型,进行试设计。最终得出2类7种典型交通空间类型与4种优选类型,满足前置条件,使得交通空间设计的标准化成为可能,并为交错桁架结构在住宅中的应用奠定基础。
HRB600级钢筋预制管高强混凝土柱抗震性能试验
张建伟, 申朝旭, 曹万林, 刘娇
2019, 49(8): 77-82. doi: 10.13204/j.gyjz201908020
摘要:
为推动高强钢筋和高强高性能混凝土的工程应用,探讨HRB600级钢筋预制管高强混凝土柱的抗震设计方法,优化设计参数,进行了4根截面尺寸为600 mm×600 mm高强混凝土柱的低周反复荷载试验,包括3根HRB600级钢筋预制管高强混凝土柱和1根现浇HRB600级钢筋高强混凝土柱,设计变化参数主要为预制管中有无钢纤维和核心混凝土强度等级。在试验基础上,分析各试件的破坏形态、滞回曲线、承载力、变形能力、刚度退化以及耗能能力,揭示预制管中有无钢纤维和混凝土强度等级变化对高强混凝土柱的抗震性能影响规律。研究结果表明:HRB600级钢筋预制管高强混凝土柱的破坏形态与整体现浇高强混凝土柱相似,均呈弯曲破坏特征;预制管中加入钢纤维,使得高强混凝土柱的损伤程度降低,刚度退化减缓,滞回曲线更加饱满,变形和耗能能力提高。
联肢剪力墙钢板组合连梁抗震性能研究
伍云天, 朱康, 赵怡薇, 杨龙
2019, 49(8): 83-92. doi: 10.13204/j.gyjz201908021
摘要:
连梁作为联肢剪力墙中的重要构件,能够通过塑性变形消耗地震输入的能量,降低剪力墙肢的损伤程度,是联肢墙结构多重抗震防线设计的关键。相较于传统的钢筋混凝土连梁,在连梁中内嵌钢板更能够提高连梁的延性,获得更好的受力性能,是近年来联肢剪力墙连梁研究的热点之一。以组合连梁内嵌钢板的配钢率及其与墙肢的连接方式作为试验变量,一共设计并制作了三个组合连梁试件,通过伪静力试验研究了各试件在模拟地震作用下的力学性能,并采用DIANA软件对试验的试件建模分析,将有限元分析结果与试验结果相比较,发现二者吻合较好。
基于螺栓连接的新型钢筋混凝土框架装配式节点抗震性能研究
杨曌, 吕伟, 包亮
2019, 49(8): 93-99. doi: 10.13204/j.gyjz201908022
摘要:
基于拟静力试验,研究基于螺栓连接的新型钢筋混凝土(RC)框架装配式节点的抗震性能,并与装配整体式混凝土结构框架节点进行对比,分析破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移和延性、刚度与承载力退化及耗能等指标,以及轴压比对新型节点抗震性能的影响。研究表明:新型节点相对于装配整体式节点,承载力降低19%,延性降低16. 7%,承载力与刚度退化加快,但具有更好的耗能能力;新型节点的破坏形式均为梁端受弯破坏;当轴压比小于0. 4时,增大轴压比可提高新型节点的初始刚度与承载力,但会降低延性及耗能能力,并加快刚度和承载力退化。
焊接箍筋混凝土柱滞回性能试验及影响因素分析
李泽良, 颜军
2019, 49(8): 100-107. doi: 10.13204/j.gyjz201908023
摘要:
为研究焊接箍筋混凝土柱的滞回性能,以剪跨比、轴压比、配箍率和混凝土强度为设计参数,对12个焊接箍筋混凝土柱进行低周反复加载试验。观察各试件的破坏形态,实测试件的荷载-位移滞回曲线,探讨各设计参数对位移延性系数、强度、刚度和耗能系数等滞回性能指标的影响规律。研究结果表明:各试件的滞回曲线均较饱满,表现出良好的滞回性能;剪跨比对试件滞回性能指标的影响最为显著,轴压比的影响次之,配箍率和混凝土强度的影响较小。
含侧向拼缝全预制混凝土空心楼板平面外受力性能研究
种迅, 方小文, 蒋庆, 冯玉龙, 李浩然, 郝祝林
2019, 49(8): 108-114. doi: 10.13204/j.gyjz201908024
摘要:
提出一种全预制混凝土空心楼板板侧拼缝的构造形式。为研究采用这种拼缝的预制空心楼板的受力性能和破坏形态,以及楼板中板肋布置方式的影响,对4个含拼缝的全预制混凝土空心楼板进行了平面外受弯性能试验。研究结果表明:试件的横向为主要受力方向,纵向弯矩较小;有纵向肋的试件沿纵向传递的弯矩较大,拼缝张开的宽度也较大;无纵向肋的试件在靠近短边的第一根横向肋附近出现较宽的横向裂缝,而有纵向肋试件无此现象,设计中建议设置构造的纵向肋; 4个试件的极限荷载均远大于楼板的设计荷载,具有较高的承载力;拼缝数量对试件承载力有一定影响,有无纵向肋对承载力影响不大。
波形钢板阻尼器的理论分析及数值模拟
王威, 张恒, 苏三庆, 王俊, 王鑫, 任英子
2019, 49(8): 115-120. doi: 10.13204/j.gyjz201908025
摘要:
设计了一种新型波形钢板阻尼器,在简述其构造特点及耗能机理的基础上,用有限元分析软件ABAQUS对阻尼器进行了数值模拟,研究阻尼器的耗能、变形能力、延性性能,以及阻尼器的波形腹板和波形翼缘板的厚度、横截面几何尺寸对阻尼器的承载力、变形能力、延性性能、耗能能力的影响,对比分析阻尼器的滞回曲线、骨架曲线、延性系数以及等效黏滞阻尼比等参数。分析结果表明:波形钢板阻尼器的初始刚度高、屈服位移小,且具有良好的滞回耗能能力和变形能力;随着阻尼器波形腹板和波形翼缘板的厚度的增加,其承载力、变形能力以及延性性能提高显著;波形腹板横截面尺寸的增加也可适当提高其承载力、变形能力和延性性能。
跨越高速铁路输电杆塔可靠度分析
孟令星, 郎需军, 刘凯, 潘海洋, 田利
2019, 49(8): 121-128. doi: 10.13204/j.gyjz201908026
摘要:
研究了跨越高速铁路输电杆塔可靠度水平,对跨越高铁电力线路安全可靠性进行评价。根据实际工程,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了包含两基直线塔、两基耐张塔与三跨输电线的输电塔-线体系三维有限元模型。采用改进的一次二阶矩法(JC法)计算输电杆塔单根杆件可靠指标,利用窄界限法对杆塔体系可靠指标进行分析。综合考虑了0°,45°,60°以及90°风等荷载与覆冰荷载共同作用的影响,基于MATLAB软件编制的计算程序,分别计算了各工况下杆塔的可靠指标。研究结果表明:在设计风速下,考虑覆冰荷载时,呼高48,51 m的杆塔中可靠度水平最低的杆件均位于塔的横担处;呼高48,51 m的输电杆塔的整体可靠指标分别为3. 518与3. 590,稍低于跨越高铁线路输电线路杆塔目标可靠指标3. 7的要求。
大型地下水封石油洞库裂隙岩体各向异性渗透特性的分析和应用
李逸凡, 马秀媛
2019, 49(8): 129-136. doi: 10.13204/j.gyjz201908027
摘要:
依托黄岛地下水封石油洞库工程,研究裂隙岩体各项异性渗透特性。考虑裂隙结构面的粗糙情况,对单一平板裂隙渗流立方定律进行修正,并推导出对应的三维裂隙岩体渗透张量计算式。根据油库库区水文地质资料可知:基岩裂隙在空间上的分布具有明显的方向性,将库区地质结构分成五个区,计算各分区裂隙岩体的渗透张量。建立基于裂隙岩体各向异性渗透张量理论的三维地下水非稳定流数值模型,运用该模型模拟施工不同阶段库址区渗流场的变化。通过对模拟结果和观测资料的对比分析,表明采用该模型的模拟结果比较符合实际,可以预测开挖及运营期间渗流场的变化。
腐蚀土水环境中土锚结构蠕变特性的研究
姬栋宇
2019, 49(8): 137-141. doi: 10.13204/j.gyjz201908028
摘要:
针对地下水腐蚀环境下土锚结构的力学特性,通过对电化学反应特征和钢筋锈胀对砂浆黏结强度的影响分析,基于锚固结构的变形特点,建立了锚杆-砂浆-土体蠕变三阶段的非线性模型,推导了蠕变本构方程和锚固力损失的解析式。通过模型试验研究表明:蠕变试验曲线与理论计算值较为一致,建立的蠕变模型反映了锚固段与土体的时变特征、锚固力的损失特征及锚固力的变化过程。
碱激发水泥固化稳定重金属污染土的强度和浸出特性试验研究
贾世波, 张学霞, 李媛媛
2019, 49(8): 142-146. doi: 10.13204/j.gyjz201908029
摘要:
以固化重金属工业污染土为研究对象,采用两种碱激发水泥固化剂(A、B)对重金属污染土进行固化稳定处理。选用pH值、无侧限抗压强度试验、浸出和形态提取试验分别研究固化剂掺量和养护龄期对固化土强度、浸出及赋存形态的影响规律。强度和浸出试验结果表明:由火碱、偏高龄土或由消石灰、泡花碱组成的两种碱激发剂与普通硅酸盐水泥构成的固化剂(A、B)均可以改善污染土的强度特性,降低重金属Cd、Pb、As、Zn的溶出,随着固化剂掺量和养护龄期的增加,固化土A和B的强度、浸出及赋存形态均明显改善。但相同掺量和养护龄期条件下,固化土A的强度、溶出均好于固化土B。赋存形态试验结果表明:固化土A中Cd、Pb、As、Zn形态稳定性明显优于固化土B中的同类重金属,固化剂A可将污染土中的Cd、Pb、As、Zn从弱酸态向可氧化态和残渣态转化,而固化剂B可将污染土中的Cd、Pb、As、Zn从弱酸态向可还原态转化。固稳机制不同是固化土A、B的强度、浸出及赋存形态差异的根本原因。
玄武岩纤维混凝土抗压和抗折力学性能试验研究
周浩, 贾彬, 黄辉, 田俊
2019, 49(8): 147-152. doi: 10.13204/j.gyjz201908030
摘要:
通过不同体积掺量(0. 1%、0. 2%、0. 3%、0. 4%、0. 5%、0. 6%)的玄武岩纤维混凝土和普通素混凝土的标准立方体抗压试验、抗折试验,对比试验现象、破坏形态、峰值挠度和峰值荷载,结合美国ASTM-C1018与日本JSCE-SF4的韧度指数方法和断裂能,分析玄武岩纤维的掺入对于混凝土韧性的影响,并建立抗压强度、抗折强度、韧度指数、断裂能与玄武岩纤维体积掺量之间的关系式;通过对比普通混凝土折压比计算方法,引入与纤维物理参数、力学参数以及体积掺量相关的玄武岩纤维混凝土增强系数,建立了适用于玄武岩纤维混凝土的折压比计算式。
掺铁尾矿砂细集料的水泥混凝土性能分析
唐可, 毛雪松, 徐旺, 汤鑫磊
2019, 49(8): 153-157. doi: 10.13204/j.gyjz201908031
摘要:
为分析铁尾矿砂作为细集料对水泥混凝土的和易性、力学性能及耐久性的影响,在不同混凝土配合比条件下,进行混凝土的和易性、抗压及抗弯拉强度分析,并针对力学性能较优组进行抗冻性、抗盐侵蚀性分析。结果表明:当铁尾矿砂含量为25%~50%时,对混凝土和易性、力学性能产生有利影响。冻融循环及Na2SO4侵蚀循环试验表明:掺有铁尾矿砂的混凝土试件的质量变化明显小于未掺铁尾矿砂的试件;铁尾矿砂含量为75%的混凝土质量变化幅度最小,说明铁尾矿砂可提高混凝土密实性,减少水分及硫酸盐的侵入,抑制混凝土结构的破坏。
复材筋新型连接器的效能研究
杨丹, 贾彬, 廉杰
2019, 49(8): 158-162. doi: 10.13204/j.gyjz201908032
摘要:
针对复材筋的连接问题,在借鉴钢筋连接技术的基础上,提出一种连接锚固长度短、施工简便、连接效能稳定的复材筋新型连接器,即采用环氧树脂胶作为黏结材料,并通过不锈钢套筒外设螺栓对复材筋施加环向预紧力。在介绍该连接器连接机理的基础上,提出相应的设计方法,并以连接锚固长度为试验变量,通过单轴拉伸试验对新型复材筋连接器的效能进行研究。试验结果表明:当连接锚固长度为15倍、20倍筋材直径时,两者的连接承载力接近,约为复材筋极限强度的90%,充分发挥了复材筋的高抗拉性能,且复材筋的连接滑移量较小,故建议该连接器的最小连接锚固长度取为15倍筋材直径。
新型玉米秸秆重组材抗压性能参数试验研究
钱永梅, 冯雪, 田伟, 刘尊鹏
2019, 49(8): 163-166. doi: 10.13204/j.gyjz201908033
摘要:
玉米秸秆重组材是在保留玉米秸秆原有纤维组织,通过重组工艺过程生产的新型代木结构材料,具有强度高、耐腐蚀性、来源广泛、防虫防潮、环保节能等优点。通过对玉米秸杆重组材的顺纹抗压强度、横纹抗压强度以及顺纹抗压弹性模量的试验研究,得到玉米秸秆重组材3个方向的抗压强度均高于GB/T50329—2012《木结构试验方法标准》中方木和原木的最高抗压设计强度,且其具有一定的弹塑性,但总体属于脆性材料,可以代替木材充当结构材的新型代木材料。
施工期钢筋混凝土构件端部约束简化分析
胡晓鹏, 彭刚, 孙冲, 杨兰
2019, 49(8): 167-171. doi: 10.13204/j.gyjz201908034
摘要:
为研究施工期钢筋混凝土构件的端部约束情况,考虑施工期混凝土的力学性能、混凝土与钢筋间的黏结性能随龄期的时变规律,通过悬臂梁、柱有限元模型,分析梁端约束性能、柱端约束性能随龄期的变化规律,建立了混凝土构件端部约束的简化计算模型。研究结果表明:随龄期的增长,悬臂梁、框架柱固定端截面最大弯矩、最大转角及初始转动刚度均近似呈指数形式增长;在弹性阶段内,各龄期悬臂梁、柱固定端弯矩与转角均近似呈线性关系。在不同程度的轴压力作用下,各龄期框架柱固定端最大弯矩与28 d龄期柱固定端最大弯矩的比值基本相同;对龄期相同的框架柱,其固定端最大转角随轴压力的增大逐渐增大。随轴压力的增大,龄期1 d柱的固定端初始转动刚度线性增大,而龄期大于1 d柱的固定端初始转动刚度基本不变。
停工对超高层竖向变形的影响分析
周予启, 秦会来, 李冬晓
2019, 49(8): 172-176. doi: 10.13204/j.gyjz201908035
摘要:
基于混凝土结构国际联盟颁布的CEB-FIP 2010《混凝土结构设计规范》推荐的混凝土材料收缩徐变模型和有限元数值模拟,对河南省某超高层结构考虑停工影响的结构竖向变形进行分析。探讨停工四个月条件下,超高层结构各楼层竖向变形以及变形随时间的发展变化规律,核心筒与外框柱之间竖向位移差沿结构竖向的分布以及随时间的发展变化规律,并揭示考虑停工条件下结构竖向变形分布规律以及随时间发展变化的内在原因。通过对比分析停工与不停工两种条件下超高层结构竖向变形分布及其随时间发展规律的异同,说明停工对超高层竖向变形分布及其随时间的发展规律均有较大影响,在进行超高层结构竖向变形分析时,必须按照实际施工流程考虑停工的影响。
综述
水泥土挡墙抗倾覆稳定性分析方法述评
王成华, 周思青
2019, 49(8): 177-184. doi: 10.13204/j.gyjz201908010
摘要:
为全面客观地认识水泥土挡墙抗倾覆稳定性分析所存在的问题,对水泥土挡墙两侧土压力分布模式的研究情况进行了评述;在考虑到传统重力式挡土墙与水泥土挡墙差异性的基础上,重点对基底反力的分布模式,转动中心的位置、影响因素及确定方法做出总结和分析;明确了稳定系数的合理定义方法并分别阐述了黏聚力、内摩擦角、挡墙宽度及入土深度对稳定系数的影响规律;指出当基底土体先于墙前土体达到极限承载力时,应以基底土体的剪切破坏作为倾覆失稳破坏模式的判别标准。
现代钢结构
无黏结预应力型钢混凝土偏拉构件裂缝控制试验研究及计算方法
邓宇, 武晓彤, 张鹏
2019, 49(8): 185-189. doi: 10.13204/j.gyjz201908011
摘要:
基于对2根型钢混凝土偏拉构件和13根无黏结预应力型钢混凝土偏拉构件的试验现象,分析其裂缝发展形态,深入研究预应力筋根数、预应力度、偏心距、配钢量及配筋率对预应力型钢混凝土偏拉构件的裂缝间距及裂缝宽度的影响,并以试验为基础,推导了预应力型钢混凝土偏拉构件的最大裂缝宽度计算式,计算结果与试验结果吻合较好。
钢-混组合箱梁多因素耦合下的剪力滞效应
刘洋, 高艳芹, 常鸣
2019, 49(8): 190-196. doi: 10.13204/j.gyjz201908012
摘要:
基于能量变分法,同时考虑全截面轴力自平衡条件及界面滑移的影响,建立了钢-混凝土组合箱梁剪力滞分析的通用模型,并给出界面滑移及剪力滞效应等多因素耦合效应下的挠度、滑移、应力及剪力滞系数的解析解。通过对集中和均布两种典型荷载作用下的简支组合箱梁进行模型试验及解析分析,结果表明:滑移刚度仅较小时对梁端滑移及跨中挠度影响显著;集中荷载作用下剪力滞效应只对加载点附近的局部区域影响较大,均布荷载较集中荷载影响小且分布较均匀,其最大剪力滞后程度出现在支座附近;界面滑移及剪力滞效应之间存在明显的耦合关系。
建筑设计漫谈
新疆绿洲民居类型启发下的建筑设计
范涛, 王欢, 刘人恺, 王健, 江潮
2019, 49(8): 197-201. doi: 10.13204/j.gyjz201908013
摘要:
通过对新疆传统绿洲民居的建筑研究,从类型学角度出发,尝试通过转换模糊等手法将绿洲民居中的屋顶形式、阿以旺厅、双中庭、柱廊及灰空间、过街楼和荫房式光影运用到喀什远方物流港的电商货运信息中心的方案设计中。使其保留传统民居类型的基本特征,将传统民居结合地域特色的生态自然环境方面的本质得以延续,同时又能使传统民居中的空间感受在新的设计中呈现,可以增添使用者的归属感。
BIM技术与应用
建筑信息建模技术在某地下车库中的应用研究
任娇, 田砾, 肖绍华, 王鹏刚, 倪凯
2019, 49(8): 202-206. doi: 10.13204/j.gyjz201908014
摘要:
针对建筑信息建模(BIM)技术在设计、施工全过程中的控制优点,结合某地下车库具体案例,在设计阶段与施工阶段应用了BIM技术:在设计阶段主要进行了三维模型创建、设计方案比选、多专业碰撞检查、三维漫游、车位分析;施工阶段主要进行了管线综合优化分析、复杂节点可视化交底、竖向净高优化、协同平台管理。应用BIM技术可以提高设计质量,优化工作效率,取得很好的经济效益。
历史建筑的保护与修复
紫禁城古建筑的白蚁防治方法
周乾
2019, 49(8): 207-211. doi: 10.13204/j.gyjz201908015
摘要:
紫禁城古建筑以木结构为主,为白蚁的滋生提供了食物来源。紫禁城古建筑在历史上少有白蚁破坏的记载,但2006年以来先后3次发现有白蚁侵蚀古建筑的问题,因而白蚁防治任务艰巨。紫禁城古建筑传统的白蚁防治方法包括:建筑选材以楠木为主、建筑建造在高台之上、木构件表面覆盖保护层、建筑保持干燥通风等。通过引入现代科技手段,使得监测技术应用于紫禁城古建筑的白蚁防治中,相应的监测系统也得到了开发,这有利于白蚁防治的实时化和全面化。