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2020年 第50卷 第5期
2020, 50(5): 1-7.
doi: 10.13204/j.gyjz202005001
摘要:
中原古镇典型代表的神垕镇，以盛产钧瓷闻名。通过对神垕古镇空间特质环境要素，以及古镇在空间层面上伴随着钧瓷产业的发展而不断演变进程的解析，明确神垕古镇的主要研究内容。产业依托型的古镇具有不同于一般古镇的传统地方特性和内涵，对于承载着传统钧瓷产业发展与变迁的生产空间，应深入研究其历史价值，从而为进一步研究产业依托型古镇在研究方法、技术路线上提供借鉴。
中原古镇典型代表的神垕镇，以盛产钧瓷闻名。通过对神垕古镇空间特质环境要素，以及古镇在空间层面上伴随着钧瓷产业的发展而不断演变进程的解析，明确神垕古镇的主要研究内容。产业依托型的古镇具有不同于一般古镇的传统地方特性和内涵，对于承载着传统钧瓷产业发展与变迁的生产空间，应深入研究其历史价值，从而为进一步研究产业依托型古镇在研究方法、技术路线上提供借鉴。
2020, 50(5): 8-12.
doi: 10.13204/j.gyjz202005002
摘要:
通过挖掘三门峡市陕州区地坑院型村落的空间形态特色与文化内涵，对刘寺村的村落形成发展、村落格局及形成因素、公共空间、建筑空间四个方面分析其空间形态特征与构成规律进行分析。研究表明：刘寺村选址变迁与营建思想、人口增长、地坑院营造技艺的发展等关系密切；村落形态呈现"大分散、小聚居"格局，受地形地势、姓氏血缘、街巷格局、景观布局等影响较大；刘寺村特色公共空间为寺庙、窑皮、泊池等，就建筑空间而言，其建筑群体布局呈现出"相交""并排"两种特殊形式，其形成归因于不同的时代和文化背景。
通过挖掘三门峡市陕州区地坑院型村落的空间形态特色与文化内涵，对刘寺村的村落形成发展、村落格局及形成因素、公共空间、建筑空间四个方面分析其空间形态特征与构成规律进行分析。研究表明：刘寺村选址变迁与营建思想、人口增长、地坑院营造技艺的发展等关系密切；村落形态呈现"大分散、小聚居"格局，受地形地势、姓氏血缘、街巷格局、景观布局等影响较大；刘寺村特色公共空间为寺庙、窑皮、泊池等，就建筑空间而言，其建筑群体布局呈现出"相交""并排"两种特殊形式，其形成归因于不同的时代和文化背景。
2020, 50(5): 13-17,93.
doi: 10.13204/j.gyjz202005003
摘要:
抚顺电铁作为一条未被发掘、废弃闲置的线性铁路工业遗产，是近代中国历史上修建的第一条轻轨交通。通过对抚顺电铁工业遗产重要价值的分析，对电铁线路各区段分别提出不同的改造策略，即：电铁主线改造成为有轨电车延续其原有功能；合理利用当前保存完好的电铁机车及周边诸多工业遗产，将电铁支线改造成一条小火车旅游观光线，激活其文化价值，并对电铁沿线核心地段遗产改造提出具体的改造再利用策略。
抚顺电铁作为一条未被发掘、废弃闲置的线性铁路工业遗产，是近代中国历史上修建的第一条轻轨交通。通过对抚顺电铁工业遗产重要价值的分析，对电铁线路各区段分别提出不同的改造策略，即：电铁主线改造成为有轨电车延续其原有功能；合理利用当前保存完好的电铁机车及周边诸多工业遗产，将电铁支线改造成一条小火车旅游观光线，激活其文化价值，并对电铁沿线核心地段遗产改造提出具体的改造再利用策略。
2020, 50(5): 18-23.
doi: 10.13204/j.gyjz202005004
摘要:
为研究预应力装配整体式混凝土框架梁柱结合面的的受剪承载机理，在总结分析国内外标准中有关摩擦系数规定的基础上，通过对5组共19个梁柱节点的直剪试验，分析接缝面积、预加应力、预应力螺杆位置的偏心、灌缝材料等因素对摩擦性能的影响，得出试件在纯剪切状态下的抗剪承载力和等效摩擦系数。试验结果表明：梁柱节点无预加压力时，抗剪承载力呈现离散性，主要与后浇接缝的施工质量有关；试件的剪切面积和预应力螺杆位置的偏心对抗剪承载力的影响不明显；抗剪承载力与预加压力基本呈线性关系，增大预加压力可以有效提高节点的抗剪能力；灌缝采用钢纤维砂浆能够有效提高抗剪节点的承载能力和等效摩阻系数；等效摩阻系数随着预压应力的增加呈大致下降的趋势；对未经粗糙处理的接缝，直接采用CECS 52：2010《整体预应力装配式板柱结构技术规程》或SJG 18-2009《预制装配整体式钢筋混凝土技术规范》中的摩擦系数会造成抗剪承载力或安全储备不足，抗剪承载力算式中摩擦系数应根据预加压力的大小确定。
为研究预应力装配整体式混凝土框架梁柱结合面的的受剪承载机理，在总结分析国内外标准中有关摩擦系数规定的基础上，通过对5组共19个梁柱节点的直剪试验，分析接缝面积、预加应力、预应力螺杆位置的偏心、灌缝材料等因素对摩擦性能的影响，得出试件在纯剪切状态下的抗剪承载力和等效摩擦系数。试验结果表明：梁柱节点无预加压力时，抗剪承载力呈现离散性，主要与后浇接缝的施工质量有关；试件的剪切面积和预应力螺杆位置的偏心对抗剪承载力的影响不明显；抗剪承载力与预加压力基本呈线性关系，增大预加压力可以有效提高节点的抗剪能力；灌缝采用钢纤维砂浆能够有效提高抗剪节点的承载能力和等效摩阻系数；等效摩阻系数随着预压应力的增加呈大致下降的趋势；对未经粗糙处理的接缝，直接采用CECS 52：2010《整体预应力装配式板柱结构技术规程》或SJG 18-2009《预制装配整体式钢筋混凝土技术规范》中的摩擦系数会造成抗剪承载力或安全储备不足，抗剪承载力算式中摩擦系数应根据预加压力的大小确定。
2020, 50(5): 24-30.
doi: 10.13204/j.gyjz202005005
摘要:
预埋钢板-螺栓连接是一种新型装配式混凝土剪力墙竖向拼缝连接形式。为研究该类型连接混凝土剪力墙的抗震性能，对两个试件进行拟静力对比试验（含1个箍筋插销连接形式），并采用ABAQUS软件对试验进行了模拟，研究对比两种类型竖缝连接剪力墙的承载力、刚度、延性和耗能能力等指标。结果表明：两种竖缝连接形式的剪力墙受力性能良好，采用预埋钢板-螺栓竖缝连接的剪力墙承载能力、刚度、耗能能力略小，延性略大于采用箍筋插销竖缝连接形式的剪力墙；数值模拟结果与试验结果基本吻合。
预埋钢板-螺栓连接是一种新型装配式混凝土剪力墙竖向拼缝连接形式。为研究该类型连接混凝土剪力墙的抗震性能，对两个试件进行拟静力对比试验（含1个箍筋插销连接形式），并采用ABAQUS软件对试验进行了模拟，研究对比两种类型竖缝连接剪力墙的承载力、刚度、延性和耗能能力等指标。结果表明：两种竖缝连接形式的剪力墙受力性能良好，采用预埋钢板-螺栓竖缝连接的剪力墙承载能力、刚度、耗能能力略小，延性略大于采用箍筋插销竖缝连接形式的剪力墙；数值模拟结果与试验结果基本吻合。
2020, 50(5): 31-35.
doi: 10.13204/j.gyjz202005006
摘要:
提出一种双向受力叠合楼板新型密拼连接技术，并对相关节点构造进行足尺试验，与现浇楼板进行对比，研究新型连接构造的受力性能，包括破坏模式、承载力、刚度以及楼板的裂缝分布等。在此基础上，利用有限元计算的精细化分析，深入研究连接部位处钢筋与混凝土之间的传力机理。研究结果表明：新型密拼构造的受力性能基本等同现浇结构，数值计算与试验结果吻合较好，拼缝位置的封闭环形钢筋能有效传递结构内力。
提出一种双向受力叠合楼板新型密拼连接技术，并对相关节点构造进行足尺试验，与现浇楼板进行对比，研究新型连接构造的受力性能，包括破坏模式、承载力、刚度以及楼板的裂缝分布等。在此基础上，利用有限元计算的精细化分析，深入研究连接部位处钢筋与混凝土之间的传力机理。研究结果表明：新型密拼构造的受力性能基本等同现浇结构，数值计算与试验结果吻合较好，拼缝位置的封闭环形钢筋能有效传递结构内力。
2020, 50(5): 36-43.
doi: 10.13204/j.gyjz202005007
摘要:
提出一种应用于装配式钢结构的新型楼板。楼板下层为结构层，上层为建筑层，建筑层在装修阶段浇筑，结构层楼板和梁在工厂一体化制作。梁全部隐藏于楼板中，建筑隔墙位置不必与梁对应，使建筑隔墙布置灵活，满足业主建筑功能布局个性化要求。腹板开设孔洞，楼板中管线可以方便地穿越梁，有利于装修阶段管线的个性化布置和安装，同时方便后期的维修和改造。为研究此楼板施工阶段的受力性能，对两块施工阶段的隐形梁和楼板进行了静力性能试验，分析两块楼板的开裂荷载、裂缝发展分布、设计荷载及破坏模式，分析梁的设计承载力，并将有限元分析结果与试验结果进行对比。研究结果表明：隐形梁和楼板在施工阶段具有合理的承载性能，满足施工承载力要求。根据试验结果，针对本文研究的隐形梁和楼板提出了受弯承载力计算方法。
提出一种应用于装配式钢结构的新型楼板。楼板下层为结构层，上层为建筑层，建筑层在装修阶段浇筑，结构层楼板和梁在工厂一体化制作。梁全部隐藏于楼板中，建筑隔墙位置不必与梁对应，使建筑隔墙布置灵活，满足业主建筑功能布局个性化要求。腹板开设孔洞，楼板中管线可以方便地穿越梁，有利于装修阶段管线的个性化布置和安装，同时方便后期的维修和改造。为研究此楼板施工阶段的受力性能，对两块施工阶段的隐形梁和楼板进行了静力性能试验，分析两块楼板的开裂荷载、裂缝发展分布、设计荷载及破坏模式，分析梁的设计承载力，并将有限元分析结果与试验结果进行对比。研究结果表明：隐形梁和楼板在施工阶段具有合理的承载性能，满足施工承载力要求。根据试验结果，针对本文研究的隐形梁和楼板提出了受弯承载力计算方法。
2020, 50(5): 44-51,176.
doi: 10.13204/j.gyjz202005008
摘要:
为研究不同配筋率对钢筋混凝土桥面板承载力的影响，在试验的基础上通过数值模拟建立8种配筋率的钢筋混凝土桥面板模型，研究其承载力大小，变化趋势及破坏形态。发现：对于破坏形态，在配筋率低于0.72%时发生弯曲破坏，大于0.95%时发生冲切破坏；对于承载力，配筋率在板弹性阶段的影响并不明显，而配筋率在0.2%~0.72%时对承载力影响较大；基于中国标准GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》抗冲切承载力计算式，建立考虑配筋率影响的抗冲切承载力计算模型，通过线性回归的方法计算出模型的相关系数，对比欧洲标准、中国标准、美国标准及国内外研究者的试验数据，认为所提出计算式总体安全可靠。
为研究不同配筋率对钢筋混凝土桥面板承载力的影响，在试验的基础上通过数值模拟建立8种配筋率的钢筋混凝土桥面板模型，研究其承载力大小，变化趋势及破坏形态。发现：对于破坏形态，在配筋率低于0.72%时发生弯曲破坏，大于0.95%时发生冲切破坏；对于承载力，配筋率在板弹性阶段的影响并不明显，而配筋率在0.2%~0.72%时对承载力影响较大；基于中国标准GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》抗冲切承载力计算式，建立考虑配筋率影响的抗冲切承载力计算模型，通过线性回归的方法计算出模型的相关系数，对比欧洲标准、中国标准、美国标准及国内外研究者的试验数据，认为所提出计算式总体安全可靠。
2020, 50(5): 52-57.
doi: 10.13204/j.gyjz202005009
摘要:
基于ANSYS Fluent软件平台采用SST k-ω湍流模型对月牙形悬挑屋面风荷载分布规律进行了数值模拟分析。为验证数值模拟的可靠性，将模拟结果与类似风洞试验结果进行对比分析，结果表明数值模拟可靠性较高。通过建立多个模型，研究通风率、屋面倾角、最大悬挑长度、风向角等因素对屋面体型系数的影响，得出月牙形悬挑屋面的风荷载分布规律。提出了月牙形屋面的风荷载体型系数的取值建议。
基于ANSYS Fluent软件平台采用SST k-ω湍流模型对月牙形悬挑屋面风荷载分布规律进行了数值模拟分析。为验证数值模拟的可靠性，将模拟结果与类似风洞试验结果进行对比分析，结果表明数值模拟可靠性较高。通过建立多个模型，研究通风率、屋面倾角、最大悬挑长度、风向角等因素对屋面体型系数的影响，得出月牙形悬挑屋面的风荷载分布规律。提出了月牙形屋面的风荷载体型系数的取值建议。
2020, 50(5): 58-65,30.
doi: 10.13204/j.gyjz202005010
摘要:
采用空心圆柱扭剪仪对含细粒饱和砂土进行动力特性试验。试验结果表明：波浪荷载作用下，砂土的液化周次明显小于动三轴和动扭剪试验的振动周次；随着细粒含量的增大，含细粒砂土的液化周次先减小后增加，细粒含量为10%左右时最小；细粒含量较小时，含细粒砂土超静孔隙水压发展规律类似纯砂，当细粒含量达到15%以上时，逐渐呈现出类似黏土的规律；细粒含量、有效围压对模量归一化曲线无影响；掺加细粒后砂土的阻尼比归一化曲线受围压影响比较明显，有效围压越大，阻尼比越小。
采用空心圆柱扭剪仪对含细粒饱和砂土进行动力特性试验。试验结果表明：波浪荷载作用下，砂土的液化周次明显小于动三轴和动扭剪试验的振动周次；随着细粒含量的增大，含细粒砂土的液化周次先减小后增加，细粒含量为10%左右时最小；细粒含量较小时，含细粒砂土超静孔隙水压发展规律类似纯砂，当细粒含量达到15%以上时，逐渐呈现出类似黏土的规律；细粒含量、有效围压对模量归一化曲线无影响；掺加细粒后砂土的阻尼比归一化曲线受围压影响比较明显，有效围压越大，阻尼比越小。
2020, 50(5): 66-70,43.
doi: 10.13204/j.gyjz202005011
摘要:
为定量识别边坡的运行状态、预测其失稳风险，基于故障预测与健康管理（PHM）方法，构建边坡安全监测PHM系统框架；以位移为代表，采用基于性能退化的故障预测思想，定义基于边坡实际位移量的故障率和安全储备度；根据边坡滑动失稳特征，结合斋藤迪孝法及神经网络，建立故障率及安全储备度算式，得到性能退化时间曲线，实现边坡位移故障与安全储备的动态识别及预测，为采取相应治理、防范措施提供直接依据。结合某边坡监测信息，阐述边坡PHM系统位移故障预测的实现过程，建立的分析模型及预测结果与实际情况相符。
为定量识别边坡的运行状态、预测其失稳风险，基于故障预测与健康管理（PHM）方法，构建边坡安全监测PHM系统框架；以位移为代表，采用基于性能退化的故障预测思想，定义基于边坡实际位移量的故障率和安全储备度；根据边坡滑动失稳特征，结合斋藤迪孝法及神经网络，建立故障率及安全储备度算式，得到性能退化时间曲线，实现边坡位移故障与安全储备的动态识别及预测，为采取相应治理、防范措施提供直接依据。结合某边坡监测信息，阐述边坡PHM系统位移故障预测的实现过程，建立的分析模型及预测结果与实际情况相符。
2020, 50(5): 71-74,132.
doi: 10.13204/j.gyjz202005012
摘要:
输电杆塔螺旋锚基础常用于软土地基，为揭示泥沼软土原状地基螺旋锚抗拔承载性能，开展了不同锚盘直径、埋深、锚盘间距的螺旋锚原位抗拔载荷试验，得到了单锚基础荷载与位移关系曲线及其抗拔极限承载力，分析了泥沼软土地基螺旋锚抗拔承载特性，以及锚盘直径、盘个数、埋深、持力层性质对螺旋锚抗拔承载性能的影响，结果表明：软土地基中，螺旋锚荷载与位移关系曲线临塑荷载较小且塑性变形阶段较长；锚盘直径越大、个数越多则承载力越高；当相邻锚盘间距与锚盘直径之比大于2.0时，同一螺旋锚的锚盘之间抗拔承载性能的相互影响可忽略；锚盘持力层性质对螺旋锚抗拔承载力的影响比埋深更明显。
输电杆塔螺旋锚基础常用于软土地基，为揭示泥沼软土原状地基螺旋锚抗拔承载性能，开展了不同锚盘直径、埋深、锚盘间距的螺旋锚原位抗拔载荷试验，得到了单锚基础荷载与位移关系曲线及其抗拔极限承载力，分析了泥沼软土地基螺旋锚抗拔承载特性，以及锚盘直径、盘个数、埋深、持力层性质对螺旋锚抗拔承载性能的影响，结果表明：软土地基中，螺旋锚荷载与位移关系曲线临塑荷载较小且塑性变形阶段较长；锚盘直径越大、个数越多则承载力越高；当相邻锚盘间距与锚盘直径之比大于2.0时，同一螺旋锚的锚盘之间抗拔承载性能的相互影响可忽略；锚盘持力层性质对螺旋锚抗拔承载力的影响比埋深更明显。
2020, 50(5): 75-80.
doi: 10.13204/j.gyjz202005013
摘要:
煤矸石烧结复合保温砌块是一种节能型墙体材料，具有轻质、高强和保温性能好等优点。为了研究煤矸石烧结复合保温砌块砌体的受压性能，通过对2组共12个试件的煤矸石烧结复合保温砌块砌体进行研究，分析煤矸石烧结复合保温砌块与普通砂浆砌体以及与石膏砂浆砌体试件的破坏特征和受力性能。研究表明：煤矸石烧结复合保温砌块的局部破坏导致砌体试件整体失稳破坏，砌体的抗压强度小于砌块的抗压强度，且试验值小于GB 50003-2011《砌体结构设计规范》中的计算值。根据试验实测数据，得出应力-应变关系曲线，经过分析对比提出砌体的应力-应变关系建议表达式和弹性模量的建议值。
煤矸石烧结复合保温砌块是一种节能型墙体材料，具有轻质、高强和保温性能好等优点。为了研究煤矸石烧结复合保温砌块砌体的受压性能，通过对2组共12个试件的煤矸石烧结复合保温砌块砌体进行研究，分析煤矸石烧结复合保温砌块与普通砂浆砌体以及与石膏砂浆砌体试件的破坏特征和受力性能。研究表明：煤矸石烧结复合保温砌块的局部破坏导致砌体试件整体失稳破坏，砌体的抗压强度小于砌块的抗压强度，且试验值小于GB 50003-2011《砌体结构设计规范》中的计算值。根据试验实测数据，得出应力-应变关系曲线，经过分析对比提出砌体的应力-应变关系建议表达式和弹性模量的建议值。
2020, 50(5): 81-87,80.
doi: 10.13204/j.gyjz202005014
摘要:
为研究低温作用下沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响，进行单掺沙漠砂、单掺粉煤灰、双掺沙漠砂和粉煤灰混凝土在室温，-10，-20，-30℃时的抗压强度试验，分析温度、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响规律，建立混凝土抗压强度与温度、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量之间回归关系模型。试验结果表明：随着温度降低，低温下混凝土抗压强度呈增大趋势，低温后混凝土抗压强度随温度降低呈减小趋势；对于单掺沙漠砂混凝土，混凝土抗压强度随沙漠砂替代率增加呈先增大后减小趋势，沙漠砂替代率50%时混凝土抗压强度最大；对于单掺粉煤灰混凝土，混凝土抗压强度随着粉煤灰掺量增加呈减小趋势；对于双掺沙漠砂和粉煤灰混凝土，沙漠砂替代率50%，粉煤灰掺量10%时，混凝土抗压强度最大。
为研究低温作用下沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响，进行单掺沙漠砂、单掺粉煤灰、双掺沙漠砂和粉煤灰混凝土在室温，-10，-20，-30℃时的抗压强度试验，分析温度、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响规律，建立混凝土抗压强度与温度、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量之间回归关系模型。试验结果表明：随着温度降低，低温下混凝土抗压强度呈增大趋势，低温后混凝土抗压强度随温度降低呈减小趋势；对于单掺沙漠砂混凝土，混凝土抗压强度随沙漠砂替代率增加呈先增大后减小趋势，沙漠砂替代率50%时混凝土抗压强度最大；对于单掺粉煤灰混凝土，混凝土抗压强度随着粉煤灰掺量增加呈减小趋势；对于双掺沙漠砂和粉煤灰混凝土，沙漠砂替代率50%，粉煤灰掺量10%时，混凝土抗压强度最大。
2020, 50(5): 88-93.
doi: 10.13204/j.gyjz202005015
摘要:
针对浙江台州地区品质波动较大的凝灰岩机制砂，探究其对混凝土性能的影响。对比研究不同批次凝灰岩机制砂、石灰岩机制砂及河沙对混凝土力学性能和耐久性的影响。结果表明相比于纯水泥混凝土，掺加20%矿物掺和料的凝灰岩机制砂混凝土性能明显改善。运用灰色关联分析计算机制砂石粉含量、泥块含量、粗糙度与混凝土7，28 d抗压强度、电通量、开裂面积间的关联度，得到两个关联度矩阵。分析得出机制砂石粉含量是影响混凝土抗氯离子渗透性主要因素，而影响机制砂混凝土抗裂性的主要因素是泥块含量。抗压强度与粗糙度的关联度最大，且石粉含量不超过一定范围时，石粉含量对混凝土的抗压强度影响很小。凝灰岩机制砂混凝土抗氯离子渗透性和抗裂性受石粉含量、泥块含量的影响要比石灰岩机制砂混凝土更加敏感，受机制砂品质波动的影响更显著。
针对浙江台州地区品质波动较大的凝灰岩机制砂，探究其对混凝土性能的影响。对比研究不同批次凝灰岩机制砂、石灰岩机制砂及河沙对混凝土力学性能和耐久性的影响。结果表明相比于纯水泥混凝土，掺加20%矿物掺和料的凝灰岩机制砂混凝土性能明显改善。运用灰色关联分析计算机制砂石粉含量、泥块含量、粗糙度与混凝土7，28 d抗压强度、电通量、开裂面积间的关联度，得到两个关联度矩阵。分析得出机制砂石粉含量是影响混凝土抗氯离子渗透性主要因素，而影响机制砂混凝土抗裂性的主要因素是泥块含量。抗压强度与粗糙度的关联度最大，且石粉含量不超过一定范围时，石粉含量对混凝土的抗压强度影响很小。凝灰岩机制砂混凝土抗氯离子渗透性和抗裂性受石粉含量、泥块含量的影响要比石灰岩机制砂混凝土更加敏感，受机制砂品质波动的影响更显著。
2020, 50(5): 102-108.
doi: 10.13204/j.gyjz202005017
摘要:
机械锚栓作为混凝土后锚固技术的主要产品，广泛用于既有结构加固改造和新建建筑的钢-混结构连接中，结构安全性直接受到锚栓性能的影响。JG/T 160-2017《混凝土用机械锚栓》是其他锚栓工程相关的设计、施工等标准的基础。要保障混凝土结构锚固工程的质量首先应保证锚固用锚栓的产品质量。在介绍该标准的修订背景和意义、新增和修订的试验内容、产品评估准则及其与目前国内外相关标准间关系的基础上，对今后相关标准的发展和修订提出了建议。
机械锚栓作为混凝土后锚固技术的主要产品，广泛用于既有结构加固改造和新建建筑的钢-混结构连接中，结构安全性直接受到锚栓性能的影响。JG/T 160-2017《混凝土用机械锚栓》是其他锚栓工程相关的设计、施工等标准的基础。要保障混凝土结构锚固工程的质量首先应保证锚固用锚栓的产品质量。在介绍该标准的修订背景和意义、新增和修订的试验内容、产品评估准则及其与目前国内外相关标准间关系的基础上，对今后相关标准的发展和修订提出了建议。
2020, 50(5): 109-113,202.
doi: 10.13204/j.gyjz202005018
摘要:
斜交网格筒在承担竖向轴力和侧向水平荷载时具有显著优势，表现为抗侧刚度大、整体稳定性高，目前在工程中应用广泛。中国（杭州）动漫博物馆底层支承结构就采用了多个双曲面斜交网格筒，其中Y2网格筒的尺度及筒顶竖向压力是最大的，是结构设计关注的重点。除Y2网格筒在顶部设置环梁及其加强构件外，沿其高度没有设置任何环梁及水平径向支撑，因而在竖向荷载作用下易发生面外群柱失稳。目前对斜交网格筒的竖向承载力设计理论研究还不成熟，建议进行模型试验研究。为此，设计了一套网格筒顶部竖向加载试验的新方案，通过设置多榀辐射张弦式荷载分配结构，实现了单点集中竖向加载向筒体顶部多点竖向加载转换的目的，不仅节约了试验场地、设备和费用，而且准确实现了斜交网格筒体顶部真实荷载的分配比例。试验结果明确了双曲面斜交网格筒Y2的失稳破坏模式为门洞1两侧区域的片状面外群柱失稳。试验模型中实测筒体整体稳定承载力与设计荷载的比值为3.37倍，说明网格筒整体稳定承载力足够，安全裕度在合理的范围内。
斜交网格筒在承担竖向轴力和侧向水平荷载时具有显著优势，表现为抗侧刚度大、整体稳定性高，目前在工程中应用广泛。中国（杭州）动漫博物馆底层支承结构就采用了多个双曲面斜交网格筒，其中Y2网格筒的尺度及筒顶竖向压力是最大的，是结构设计关注的重点。除Y2网格筒在顶部设置环梁及其加强构件外，沿其高度没有设置任何环梁及水平径向支撑，因而在竖向荷载作用下易发生面外群柱失稳。目前对斜交网格筒的竖向承载力设计理论研究还不成熟，建议进行模型试验研究。为此，设计了一套网格筒顶部竖向加载试验的新方案，通过设置多榀辐射张弦式荷载分配结构，实现了单点集中竖向加载向筒体顶部多点竖向加载转换的目的，不仅节约了试验场地、设备和费用，而且准确实现了斜交网格筒体顶部真实荷载的分配比例。试验结果明确了双曲面斜交网格筒Y2的失稳破坏模式为门洞1两侧区域的片状面外群柱失稳。试验模型中实测筒体整体稳定承载力与设计荷载的比值为3.37倍，说明网格筒整体稳定承载力足够，安全裕度在合理的范围内。
2020, 50(5): 114-120.
doi: 10.13204/j.gyjz202005019
摘要:
设计制作了带挑檐大跨度平屋盖刚性结构模型，对其进行风洞试验，得到不同模型屋盖表面测点的平均风压与脉动风压系数，利用本征正交分解（POD）法计算节点处的风压系数，采用有限元分析软件ANSYS对原型屋盖网架结构进行风振响应以及减振分析。结果表明：挑檐部分由于上下表面风压叠加作用，负风压较大；在挑檐角部设置黏弹性阻尼器，对挑檐风振响应控制效果显著；存在一定程度既有锈蚀的网架结构，设置黏弹性阻尼器对风致响应减振效果明显，风致响应随锈蚀深度增加而增大，锈蚀深度小于1 mm时，位移响应均方根值减振系数达到10.3%~21.0%，加速度响应峰值减振系数达到26.3%~39.6%。
设计制作了带挑檐大跨度平屋盖刚性结构模型，对其进行风洞试验，得到不同模型屋盖表面测点的平均风压与脉动风压系数，利用本征正交分解（POD）法计算节点处的风压系数，采用有限元分析软件ANSYS对原型屋盖网架结构进行风振响应以及减振分析。结果表明：挑檐部分由于上下表面风压叠加作用，负风压较大；在挑檐角部设置黏弹性阻尼器，对挑檐风振响应控制效果显著；存在一定程度既有锈蚀的网架结构，设置黏弹性阻尼器对风致响应减振效果明显，风致响应随锈蚀深度增加而增大，锈蚀深度小于1 mm时，位移响应均方根值减振系数达到10.3%~21.0%，加速度响应峰值减振系数达到26.3%~39.6%。
2020, 50(5): 121-125,170.
doi: 10.13204/j.gyjz202005020
摘要:
为实现纤维增强复材空间桁架的整体结构耐腐蚀，拟采用高强不锈钢-高强铝合金作为球节点关键承载部件——高强螺栓的材料。对使用高强不锈钢螺栓和高强铝合金螺栓的铝合金球节点的抗弯性能进行试验研究，根据高强螺栓材料、套筒承压面积的不同，设计制备了4组试件，对比分析了不同参数情况下节点的受弯承载特性及破坏模式，得到了节点的弯矩-转角曲线、初始抗弯刚度、极限抗弯承载力等性能指标。根据现有装配式节点分类标准，判定表明铝合金螺栓球节点在纤维增强复材空间结构中应作为半刚性节点考虑。
为实现纤维增强复材空间桁架的整体结构耐腐蚀，拟采用高强不锈钢-高强铝合金作为球节点关键承载部件——高强螺栓的材料。对使用高强不锈钢螺栓和高强铝合金螺栓的铝合金球节点的抗弯性能进行试验研究，根据高强螺栓材料、套筒承压面积的不同，设计制备了4组试件，对比分析了不同参数情况下节点的受弯承载特性及破坏模式，得到了节点的弯矩-转角曲线、初始抗弯刚度、极限抗弯承载力等性能指标。根据现有装配式节点分类标准，判定表明铝合金螺栓球节点在纤维增强复材空间结构中应作为半刚性节点考虑。
2020, 50(5): 126-132.
doi: 10.13204/j.gyjz202005021
摘要:
为研究蜂窝组合构件抗火性能，对实腹组合梁与蜂窝组合梁的抗火开展试验，研究蜂窝组合梁高温下的性能，对比分析腹板是否开孔、开孔形状等参数对组合梁高温下性能的影响。结果表明：高温下蜂窝组合梁因腹板屈曲发生弯扭失稳而破坏。开孔对梁受火时的温度分布有着很大影响，显著降低了梁的耐火极限，开孔形状对蜂窝组合梁耐火性能影响不大，高温下圆形开孔蜂窝组合梁的稳定性优于正六边形开孔蜂窝组合梁。
为研究蜂窝组合构件抗火性能，对实腹组合梁与蜂窝组合梁的抗火开展试验，研究蜂窝组合梁高温下的性能，对比分析腹板是否开孔、开孔形状等参数对组合梁高温下性能的影响。结果表明：高温下蜂窝组合梁因腹板屈曲发生弯扭失稳而破坏。开孔对梁受火时的温度分布有着很大影响，显著降低了梁的耐火极限，开孔形状对蜂窝组合梁耐火性能影响不大，高温下圆形开孔蜂窝组合梁的稳定性优于正六边形开孔蜂窝组合梁。
2020, 50(5): 133-138.
doi: 10.13204/j.gyjz202005022
摘要:
为研究盖板加强型节点断裂的特性，通过对3个钢框架盖板加强型节点局部试件的单向拉伸试验及数值模拟，研究加强板厚度、材料强度对试件断裂性能的影响。试验结果及有限元分析表明：试件破坏形态分为加强板端部角焊缝断裂和梁翼缘板断裂两类；当加强板厚度较大时，局部构件塑性变形较大且焊缝开裂风险较大，当厚度达到一定数值后，其变化对试件整体承载能力和焊缝断裂性能影响较小；提高材料强度可增大试件承载能力同时降低其塑性变形能力，但对焊缝处断裂性能影响不明显；加强板端部角焊缝处断裂风险高于对接焊缝。
为研究盖板加强型节点断裂的特性，通过对3个钢框架盖板加强型节点局部试件的单向拉伸试验及数值模拟，研究加强板厚度、材料强度对试件断裂性能的影响。试验结果及有限元分析表明：试件破坏形态分为加强板端部角焊缝断裂和梁翼缘板断裂两类；当加强板厚度较大时，局部构件塑性变形较大且焊缝开裂风险较大，当厚度达到一定数值后，其变化对试件整体承载能力和焊缝断裂性能影响较小；提高材料强度可增大试件承载能力同时降低其塑性变形能力，但对焊缝处断裂性能影响不明显；加强板端部角焊缝处断裂风险高于对接焊缝。
2020, 50(5): 139-144,120.
doi: 10.13204/j.gyjz202005023
摘要:
方管剪力键与H形钢肋的连接构造是组合空腹夹层板中一种新的构件连接形式。为研究方管剪力键与H形钢肋连接区域的受力性能，制作两个足尺剪力键试件开展对比试验研究，在试验基础上进一步做了有限元模拟分析。试验表明：在方管剪力键侧壁设置加劲板，能使整个剪力键受力具有明显的弹塑性受力特点；加劲板能明显缓解构件连接区域的应力集中现象，且加劲板对构件抗侧刚度具有较大的贡献。数值分析进一步表明，加劲板的宽度和厚度均对整个剪力键应力分布和抗侧刚度具有显著的影响，而改变宽度，影响效果更为显著。
方管剪力键与H形钢肋的连接构造是组合空腹夹层板中一种新的构件连接形式。为研究方管剪力键与H形钢肋连接区域的受力性能，制作两个足尺剪力键试件开展对比试验研究，在试验基础上进一步做了有限元模拟分析。试验表明：在方管剪力键侧壁设置加劲板，能使整个剪力键受力具有明显的弹塑性受力特点；加劲板能明显缓解构件连接区域的应力集中现象，且加劲板对构件抗侧刚度具有较大的贡献。数值分析进一步表明，加劲板的宽度和厚度均对整个剪力键应力分布和抗侧刚度具有显著的影响，而改变宽度，影响效果更为显著。
2020, 50(5): 145-150,192.
doi: 10.13204/j.gyjz202005024
摘要:
利用ABAQUS有限元软件，采用顺序热力耦合分析方法，建立方钢管混凝土组合柱耐火性能的有限元分析模型，并通过试验验证模型的可靠性。在此基础上，对影响方钢管混凝土组合柱耐火极限的主要因素进行深入分析。结果表明：混凝土的截面面积、荷载比、长细比及防火保护层厚度是影响组合柱高温下受力性能的重要因素。在有效的防火保护下，组合柱能承担更大的轴向力，比圆截面、方截面柱更具优势；荷载比越大，组合柱耐火极限越低，轴压比小于0.5时影响更为显著。
利用ABAQUS有限元软件，采用顺序热力耦合分析方法，建立方钢管混凝土组合柱耐火性能的有限元分析模型，并通过试验验证模型的可靠性。在此基础上，对影响方钢管混凝土组合柱耐火极限的主要因素进行深入分析。结果表明：混凝土的截面面积、荷载比、长细比及防火保护层厚度是影响组合柱高温下受力性能的重要因素。在有效的防火保护下，组合柱能承担更大的轴向力，比圆截面、方截面柱更具优势；荷载比越大，组合柱耐火极限越低，轴压比小于0.5时影响更为显著。
2020, 50(5): 151-157,108.
doi: 10.13204/j.gyjz202005025
摘要:
为研究转动型摩擦阻尼器在静力反复荷载作用下的滞回性能，对6个转动型摩擦阻尼器试件进行拟静力试验研究，分析其工作机理、滞回性能、耗能能力及摩擦系数等并采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟，与试验结果进行对比分析。研究结果表明：1）转动型摩擦阻尼器滞回曲线饱满，有较好的耗能能力；2）无石棉有机物摩擦力较为稳定，铝镁合金、铜锌合金阻尼器摩擦力离散性较大；3）增大阻尼器高强螺栓预紧力、单元数可增大阻尼器摩擦力，有效提高摩擦阻尼器耗能能力；4）铝镁合金耗能能力优于铜锌合金、无石棉有机物，无石棉有机物能量耗散稳定性优于铜锌合金、铝镁合金；5）铜锌合金、铝镁合金摩擦系数大于0.3，无石棉有机物摩擦系数约为0.16；6）有限元分析结果与试验值误差较小，有限元模型可以较好地模拟试验。
为研究转动型摩擦阻尼器在静力反复荷载作用下的滞回性能，对6个转动型摩擦阻尼器试件进行拟静力试验研究，分析其工作机理、滞回性能、耗能能力及摩擦系数等并采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟，与试验结果进行对比分析。研究结果表明：1）转动型摩擦阻尼器滞回曲线饱满，有较好的耗能能力；2）无石棉有机物摩擦力较为稳定，铝镁合金、铜锌合金阻尼器摩擦力离散性较大；3）增大阻尼器高强螺栓预紧力、单元数可增大阻尼器摩擦力，有效提高摩擦阻尼器耗能能力；4）铝镁合金耗能能力优于铜锌合金、无石棉有机物，无石棉有机物能量耗散稳定性优于铜锌合金、铝镁合金；5）铜锌合金、铝镁合金摩擦系数大于0.3，无石棉有机物摩擦系数约为0.16；6）有限元分析结果与试验值误差较小，有限元模型可以较好地模拟试验。
2020, 50(5): 158-164,138.
doi: 10.13204/j.gyjz202005026
摘要:
网架-混凝土混合空间结构建模分析有两种方法，一种是分离式，即网架和下部支承结构分开建模；一种是整体式，即网架和下部支承结构协同建模。首先指出已有结构建模分析方法存在的问题，提出基于全设计指标的建模分析概念，给出两种建模方式，在评价全设计指标满足GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》的前提下，进行构件配筋设计。
网架-混凝土混合空间结构建模分析有两种方法，一种是分离式，即网架和下部支承结构分开建模；一种是整体式，即网架和下部支承结构协同建模。首先指出已有结构建模分析方法存在的问题，提出基于全设计指标的建模分析概念，给出两种建模方式，在评价全设计指标满足GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》的前提下，进行构件配筋设计。
2020, 50(5): 165-170.
doi: 10.13204/j.gyjz202005027
摘要:
利用ϕ50 mm分离式霍普金森压杆（SHPB）装置对玄武岩纤维增强水泥基复合材料（BFRCC）进行冲击压缩试验，通过对3种不同纤维掺量的BFRCC试件在不同应变率下的动态压缩力学性能、吸能性能和韧度指数进行试验研究，结果表明：不同纤维掺量BFRCC的动态抗压强度、破碎状态、韧度系数等均具有明显的应变率效应；相近应变率条件下随着纤维掺量的增加，BFRCC试件的能量吸收呈现上升趋势；随纤维掺量的增加，BFRCC的韧度系数上升速率增大。
利用ϕ50 mm分离式霍普金森压杆（SHPB）装置对玄武岩纤维增强水泥基复合材料（BFRCC）进行冲击压缩试验，通过对3种不同纤维掺量的BFRCC试件在不同应变率下的动态压缩力学性能、吸能性能和韧度指数进行试验研究，结果表明：不同纤维掺量BFRCC的动态抗压强度、破碎状态、韧度系数等均具有明显的应变率效应；相近应变率条件下随着纤维掺量的增加，BFRCC试件的能量吸收呈现上升趋势；随纤维掺量的增加，BFRCC的韧度系数上升速率增大。
2020, 50(5): 171-176.
doi: 10.13204/j.gyjz202005028
摘要:
针对预应力碳纤维增强复材（CFRP）加固后构件的延性明显降低、安全储备不足、破坏前没有明显预兆问题，提出基于预警理论的预应力CFRP抗弯加固设计方法。该方法在加固构件的实际安全储备低于设计的目标值时可以通过自身预警保险丝的断裂发出明显的预警信号。为研究该设计方法加固后的构件破坏前是否可以发出明显的预警信号、通过定义合理的构件屈服点后安全储备是否可以满足设计要求，制作了4根混凝土梁并进行抗弯性能试验。试验结果表明：加固构件在安全储备低于设计值时保险丝断裂、剥离发出预警信号；通过最远法与作图法确定的构件屈服点与预警点一致，通过采用基本安全指标和等效安全指标评估，以预警点作为加固构件的屈服点相较于以钢筋屈服作为构件屈服点更加合理且安全储备满足要求。
针对预应力碳纤维增强复材（CFRP）加固后构件的延性明显降低、安全储备不足、破坏前没有明显预兆问题，提出基于预警理论的预应力CFRP抗弯加固设计方法。该方法在加固构件的实际安全储备低于设计的目标值时可以通过自身预警保险丝的断裂发出明显的预警信号。为研究该设计方法加固后的构件破坏前是否可以发出明显的预警信号、通过定义合理的构件屈服点后安全储备是否可以满足设计要求，制作了4根混凝土梁并进行抗弯性能试验。试验结果表明：加固构件在安全储备低于设计值时保险丝断裂、剥离发出预警信号；通过最远法与作图法确定的构件屈服点与预警点一致，通过采用基本安全指标和等效安全指标评估，以预警点作为加固构件的屈服点相较于以钢筋屈服作为构件屈服点更加合理且安全储备满足要求。
2020, 50(5): 177-185.
doi: 10.13204/j.gyjz202005029
摘要:
大跨度自由曲面结构是空间结构设计当中的难点，特别是在曲面幕墙设计当中需要考虑和主体结构的连接，相关案例还比较少。上海国际航空服务中心大跨度曲面幕墙的钢结构上部连接塔楼主体结构，下部向裙楼水平发散，将两者以自然曲面的方式联系在一起，形成了一个裙摆的效果，实现建筑美学与结构设计理念的统一。设计中，大跨曲面部分利用参数化的方式形成网格，并确定了纵向空腹桁架和水平均匀布置的次梁。中间部分设计了交叉拉索体系形成平面内整体刚度，幕墙钢结构通过树形分叉柱及塔楼外伸撑杆与主体相连，形成了完整的结构体系。最后，采用Midas分析软件进行相关模型的弹性静力分析、静力几何非线性分析、弹性时程分析及关键构件复核验算，各指标均满足要求。
大跨度自由曲面结构是空间结构设计当中的难点，特别是在曲面幕墙设计当中需要考虑和主体结构的连接，相关案例还比较少。上海国际航空服务中心大跨度曲面幕墙的钢结构上部连接塔楼主体结构，下部向裙楼水平发散，将两者以自然曲面的方式联系在一起，形成了一个裙摆的效果，实现建筑美学与结构设计理念的统一。设计中，大跨曲面部分利用参数化的方式形成网格，并确定了纵向空腹桁架和水平均匀布置的次梁。中间部分设计了交叉拉索体系形成平面内整体刚度，幕墙钢结构通过树形分叉柱及塔楼外伸撑杆与主体相连，形成了完整的结构体系。最后，采用Midas分析软件进行相关模型的弹性静力分析、静力几何非线性分析、弹性时程分析及关键构件复核验算，各指标均满足要求。
2020, 50(5): 186-192.
doi: 10.13204/j.gyjz202005030
摘要:
由于南充四馆一中心工程的屋盖系统要打造一种绸都文化印象，展现"蝴蝶翩飞"型的曲面造型，给屋面的建造带来了挑战。该工程创新利用微分近似原理，提出了将自由曲面转化为曲面和斜面的组合体的方法，通过BIM技术应用，有效地解决了自由曲面金属屋面板的设计安装难题；通过主龙骨相邻段对接节点设置插入式活动节点的方法，解决了金属屋面与主体结构协同变位的难题；通过测量数据和BIM模型综合应用，自动生成转接件的尺寸，设计制作一种快捷方便的测量标尺，解决了自由曲面空间测量难题；设计了铝板安装的"十"型靠尺，并创新使用了橡胶垫片，保证了面板与面板之间缝宽和板面平整度。通过工艺技术的创新和综合应用，提高了施工精度，缩短了建造周期，节约了安装成本。
由于南充四馆一中心工程的屋盖系统要打造一种绸都文化印象，展现"蝴蝶翩飞"型的曲面造型，给屋面的建造带来了挑战。该工程创新利用微分近似原理，提出了将自由曲面转化为曲面和斜面的组合体的方法，通过BIM技术应用，有效地解决了自由曲面金属屋面板的设计安装难题；通过主龙骨相邻段对接节点设置插入式活动节点的方法，解决了金属屋面与主体结构协同变位的难题；通过测量数据和BIM模型综合应用，自动生成转接件的尺寸，设计制作一种快捷方便的测量标尺，解决了自由曲面空间测量难题；设计了铝板安装的"十"型靠尺，并创新使用了橡胶垫片，保证了面板与面板之间缝宽和板面平整度。通过工艺技术的创新和综合应用，提高了施工精度，缩短了建造周期，节约了安装成本。
2020, 50(5): 193-197,57.
doi: 10.13204/j.gyjz202005031
摘要:
废密封源作为一种特殊的放射性废物，迄今我国尚没有相应的安全处置技术标准。目前我国废密封源大多为低、中水平放射性废物。为解决低中水平放射性废物废密封源的处置问题，应确定低中水平放射性废物处置场接收标准和处置措施等问题。通过总结国际原子能机构、美国和法国对废密封源的处置经验和规定，为我国废密封源的安全处置提供借鉴。
废密封源作为一种特殊的放射性废物，迄今我国尚没有相应的安全处置技术标准。目前我国废密封源大多为低、中水平放射性废物。为解决低中水平放射性废物废密封源的处置问题，应确定低中水平放射性废物处置场接收标准和处置措施等问题。通过总结国际原子能机构、美国和法国对废密封源的处置经验和规定，为我国废密封源的安全处置提供借鉴。
2020, 50(5): 198-202.
doi: 10.13204/j.gyjz202005032
摘要:
铁路遗产是极具价值的复合型工业遗产，西方国家对铁路遗产的活化利用始于19世纪70年代的英国，其后在欧美国家普遍施行，多年来积累了大量的经验，有很多成功的案例。铁路遗产的活化利用主要体现在铁路站房的功能置换，铁路设施的转型利用以及遗产网络的区域更新。与西方国家相比，我国在该领域起步较晚，问题很多，应当借鉴国外经验实现科学合理的保护利用。
铁路遗产是极具价值的复合型工业遗产，西方国家对铁路遗产的活化利用始于19世纪70年代的英国，其后在欧美国家普遍施行，多年来积累了大量的经验，有很多成功的案例。铁路遗产的活化利用主要体现在铁路站房的功能置换，铁路设施的转型利用以及遗产网络的区域更新。与西方国家相比，我国在该领域起步较晚，问题很多，应当借鉴国外经验实现科学合理的保护利用。
