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2015年 第45卷 第9期
2015, 45(9): 1-6.
doi: 10.13204/j.gyjz201509001
摘要:
通过对国内外研究者针对钢板混凝土墙的平面外受力性能在结构试验、理论研究、有限元模拟三个方面的研究现状进行总结,汇总日本、美国、韩国设计技术标准中计算钢板混凝土墙平面外抗弯、抗剪承载力的算式,并对钢板混凝土墙平面外受力性能研究中的若干问题进行讨论。
通过对国内外研究者针对钢板混凝土墙的平面外受力性能在结构试验、理论研究、有限元模拟三个方面的研究现状进行总结,汇总日本、美国、韩国设计技术标准中计算钢板混凝土墙平面外抗弯、抗剪承载力的算式,并对钢板混凝土墙平面外受力性能研究中的若干问题进行讨论。
2015, 45(9): 7-12.
doi: 10.13204/j.gyjz201509002
摘要:
以钢板混凝土板的平面外弯剪性能试验研究为基础,采用有限元软件ABAQUS建立了钢板混凝土板的非线性有限元模型,模拟弯剪破坏、剪切破坏、钢板剥离破坏3种破坏形态下构件的受力性能。模型考虑了材料的非线性、钢板与混凝土的接触和栓钉的滑移模型,计算结果与试验结果吻合良好。利用有限元模型,对影响钢板混凝土板面外受力性能的主要参数进行了分析,包括栓钉间距、钢板厚度。结合试验现象和有限元分析结果,指出了钢板混凝土板面外受力性能随参数变化的原因,并提出了在一定情况下不同破坏形态之间转化的参数临界值。结果表明:可...
以钢板混凝土板的平面外弯剪性能试验研究为基础,采用有限元软件ABAQUS建立了钢板混凝土板的非线性有限元模型,模拟弯剪破坏、剪切破坏、钢板剥离破坏3种破坏形态下构件的受力性能。模型考虑了材料的非线性、钢板与混凝土的接触和栓钉的滑移模型,计算结果与试验结果吻合良好。利用有限元模型,对影响钢板混凝土板面外受力性能的主要参数进行了分析,包括栓钉间距、钢板厚度。结合试验现象和有限元分析结果,指出了钢板混凝土板面外受力性能随参数变化的原因,并提出了在一定情况下不同破坏形态之间转化的参数临界值。结果表明:可...
2015, 45(9): 13-16.
doi: 10.13204/j.gyjz201509003
摘要:
日本福岛严重核事故后,超设计基准事故日益受到关注,核电厂在发生超设计基准事故(或严重事故)后,最关键的是要确保安全壳的完整性。基于某核电厂安全壳结构,建立包含预应力钢束的混凝土安全壳结构三维有限元模型,施加内压荷载进行非线性有限元分析,根据假定的破坏准则,给出了安全壳的极限承载能力,并与美国桑迪亚国家实验室的试验比较,初步分析了超压作用下安全壳整体结构及设备闸门局部区域的变形规律,安全壳超压破坏主要是由于设备闸门洞口附近的局部破坏所致。
日本福岛严重核事故后,超设计基准事故日益受到关注,核电厂在发生超设计基准事故(或严重事故)后,最关键的是要确保安全壳的完整性。基于某核电厂安全壳结构,建立包含预应力钢束的混凝土安全壳结构三维有限元模型,施加内压荷载进行非线性有限元分析,根据假定的破坏准则,给出了安全壳的极限承载能力,并与美国桑迪亚国家实验室的试验比较,初步分析了超压作用下安全壳整体结构及设备闸门局部区域的变形规律,安全壳超压破坏主要是由于设备闸门洞口附近的局部破坏所致。
2015, 45(9): 17-21.
doi: 10.13204/j.gyjz201509004
摘要:
应用非线性有限元分析程序LS-DYNA,利用欧洲压水堆EPR核电厂所采用的超设计基准事件大型商用飞机恶意撞击安全壳的等效荷载曲线和HAD101/04《核电厂厂址选择的外部人为事件》中提供的设计基准事件波音707-320小型飞机等效荷载曲线分别作用在某反应堆安全壳上,比较两种不同的荷载曲线对同一反应堆安全壳的响应。
应用非线性有限元分析程序LS-DYNA,利用欧洲压水堆EPR核电厂所采用的超设计基准事件大型商用飞机恶意撞击安全壳的等效荷载曲线和HAD101/04《核电厂厂址选择的外部人为事件》中提供的设计基准事件波音707-320小型飞机等效荷载曲线分别作用在某反应堆安全壳上,比较两种不同的荷载曲线对同一反应堆安全壳的响应。
2015, 45(9): 22-24.
doi: 10.13204/j.gyjz201509005
摘要:
核岛屏蔽厂房通常采用钢板混凝土的结构形式,在屋顶上部设有进气口段,由于在结构形式上存有开孔,常会给后续有限元的计算分析带来困难。针对核岛屏蔽厂房抗震计算的需要,对进气口段采用等效弹性模量折减分层壳单元模型来进行模拟,从而在准确模拟钢板混凝土各层组合连接的基础上,近似模拟开孔对整个进气口段结构的影响。结果表明:该进气口段等效模型能够很好地解决进气口段开孔在结构形式上的分析困难,并且计算结果合理准确。
核岛屏蔽厂房通常采用钢板混凝土的结构形式,在屋顶上部设有进气口段,由于在结构形式上存有开孔,常会给后续有限元的计算分析带来困难。针对核岛屏蔽厂房抗震计算的需要,对进气口段采用等效弹性模量折减分层壳单元模型来进行模拟,从而在准确模拟钢板混凝土各层组合连接的基础上,近似模拟开孔对整个进气口段结构的影响。结果表明:该进气口段等效模型能够很好地解决进气口段开孔在结构形式上的分析困难,并且计算结果合理准确。
2015, 45(9): 25-30.
doi: 10.13204/j.gyjz201509006
摘要:
基于现行技术标准中关于竖向地震动方面的规定,可得到4种不同竖向地震动的选取结果,用这4种不同的竖向地震动反应谱的合成地震动,计算出不同竖向地震动作用下同一个核电厂结构的地震响应,包括各节点峰值加速度和楼层反应谱。计算结果表明:在核电厂抗震设计过程中,竖向设计加速度取水平向所有频段峰值加速度2/3的方法偏于不保守,在核电厂厂址地震安全性评价和抗震设计时,建议竖向地震动的选取应考虑实际场地的地震特征,可依据ASCE4-98推荐的方法。
基于现行技术标准中关于竖向地震动方面的规定,可得到4种不同竖向地震动的选取结果,用这4种不同的竖向地震动反应谱的合成地震动,计算出不同竖向地震动作用下同一个核电厂结构的地震响应,包括各节点峰值加速度和楼层反应谱。计算结果表明:在核电厂抗震设计过程中,竖向设计加速度取水平向所有频段峰值加速度2/3的方法偏于不保守,在核电厂厂址地震安全性评价和抗震设计时,建议竖向地震动的选取应考虑实际场地的地震特征,可依据ASCE4-98推荐的方法。
2015, 45(9): 31-36.
doi: 10.13204/j.gyjz201509007
摘要:
非岩性场地地震反应分析中,瑞利阻尼系数在很大程度上影响其计算的精度。基于等效线性法考虑土体的非线性动力特征,采用5种不同确定阻尼系数的方法,对非岩性自由场地进行时域动力分析,并与频域程序SHAKE 91计算结果进行比较。结果表明:邹德高等提出的改进后的方法能较好地反映场地的阻尼特性和地震动的频谱特性,对非岩性场地的阻尼模拟是相对准确的。此自由场地的动力计算工作为下一步整个厂房-地基动力相互作用分析提供了输入依据。
非岩性场地地震反应分析中,瑞利阻尼系数在很大程度上影响其计算的精度。基于等效线性法考虑土体的非线性动力特征,采用5种不同确定阻尼系数的方法,对非岩性自由场地进行时域动力分析,并与频域程序SHAKE 91计算结果进行比较。结果表明:邹德高等提出的改进后的方法能较好地反映场地的阻尼特性和地震动的频谱特性,对非岩性场地的阻尼模拟是相对准确的。此自由场地的动力计算工作为下一步整个厂房-地基动力相互作用分析提供了输入依据。
2015, 45(9): 37-39.
doi: 10.13204/j.gyjz201509008
摘要:
通过利用我国部分核电厂核岛区岩体原位测试获得的动、静模量,对动、静模量之间的关系进行对比研究。结果表明,微风化岩体的动、静模量比值Ed/Es分布在0.56~3.0之间,中风化岩体的动、静模量比值Ed/Es分布在1.84~9.32之间。由一元线性回归分析可得动、静模量的关系式,表明动、静模量之间具有较好的相关性。
通过利用我国部分核电厂核岛区岩体原位测试获得的动、静模量,对动、静模量之间的关系进行对比研究。结果表明,微风化岩体的动、静模量比值Ed/Es分布在0.56~3.0之间,中风化岩体的动、静模量比值Ed/Es分布在1.84~9.32之间。由一元线性回归分析可得动、静模量的关系式,表明动、静模量之间具有较好的相关性。
2015, 45(9): 40-43.
doi: 10.13204/j.gyjz201509009
摘要:
随着后工业浪潮的兴起,对工业遗产的保护和利用越来越受到关注,文物式的保护不适用于所有的工业遗产,在对工业遗产的适度更新和旅游开发下,促进了工业遗产的文化旅游。以澳门路环荔枝碗船厂工业遗产保护性再利用进行研究分析,最大限度地保留场所内的历史文化,以文化旅游为出发点,对荔枝碗造船厂进行修复和改造,并形成统一的整体。解决荔枝碗船厂衰败问题,促进形成新的经济增长点,集文化保育、历史传承与工业遗产与文化旅游相结合的手法,探寻工业遗产在后工业化浪潮中的发展出路。
随着后工业浪潮的兴起,对工业遗产的保护和利用越来越受到关注,文物式的保护不适用于所有的工业遗产,在对工业遗产的适度更新和旅游开发下,促进了工业遗产的文化旅游。以澳门路环荔枝碗船厂工业遗产保护性再利用进行研究分析,最大限度地保留场所内的历史文化,以文化旅游为出发点,对荔枝碗造船厂进行修复和改造,并形成统一的整体。解决荔枝碗船厂衰败问题,促进形成新的经济增长点,集文化保育、历史传承与工业遗产与文化旅游相结合的手法,探寻工业遗产在后工业化浪潮中的发展出路。
2015, 45(9): 44-49.
doi: 10.13204/j.gyjz201509010
摘要:
西安古城具有独一无二的历史地位,保存完好的工业设施和原有的办公场所使得西安市第一水厂具备了保护更新的充分条件。基于对西安市第一水厂的供水发展历程和所处的地区环境特征调查,发现其中蕴藏着悠久的城市历史和深厚的文化底蕴,这些精神层面的意义更凸显其历史地位和价值。通过对水厂工业遗产的保护希望促成地区城市文脉的传承,使其成为一处延续西安城市供水史并且唤起西安市民城市记忆的场所。
西安古城具有独一无二的历史地位,保存完好的工业设施和原有的办公场所使得西安市第一水厂具备了保护更新的充分条件。基于对西安市第一水厂的供水发展历程和所处的地区环境特征调查,发现其中蕴藏着悠久的城市历史和深厚的文化底蕴,这些精神层面的意义更凸显其历史地位和价值。通过对水厂工业遗产的保护希望促成地区城市文脉的传承,使其成为一处延续西安城市供水史并且唤起西安市民城市记忆的场所。
2015, 45(9): 50-53.
doi: 10.13204/j.gyjz201509011
摘要:
在大气边界层风洞中开展了某高层建筑群刚性模型测压试验,对比分析了不同前方干扰条件下受扰建筑物表面风压分布特性。结果表明:1)建筑前方无施扰建筑时,斜向布置的施扰建筑物以及并联布置的施扰建筑物对受扰建筑立面的正压影响较大;2)前方施扰建筑较低时,下部平均正压减小明显,最大高达70%,而高处则存在正压局部放大效应;3)前方施扰建筑较高时,迎风面的干扰因子在高度上分布是比较平均的,并且受到的遮挡效应十分明显。所得结果可为此类建筑进行结构风荷载设计提供参考。
在大气边界层风洞中开展了某高层建筑群刚性模型测压试验,对比分析了不同前方干扰条件下受扰建筑物表面风压分布特性。结果表明:1)建筑前方无施扰建筑时,斜向布置的施扰建筑物以及并联布置的施扰建筑物对受扰建筑立面的正压影响较大;2)前方施扰建筑较低时,下部平均正压减小明显,最大高达70%,而高处则存在正压局部放大效应;3)前方施扰建筑较高时,迎风面的干扰因子在高度上分布是比较平均的,并且受到的遮挡效应十分明显。所得结果可为此类建筑进行结构风荷载设计提供参考。
2015, 45(9): 54-58.
doi: 10.13204/j.gyjz201509012
摘要:
地震作用是造成桥梁破坏的重要因素之一,设计并制作了一座相似比为1/20的人字形曲线梁桥模型,并对人字形曲线桥梁进行振动台模拟地震试验。主要分析和研究模型桥梁的梁体和桥墩的震害、加速度和位移响应。研究结果表明:梁体和桥墩没有出现较大的震害,说明整体抗震性能良好;曲线梁径向加速度响应较切向加速度响应大,说明桥墩和曲线梁发生了扭转现象,应设置横向抗震挡块或抗扭支座,曲线梁较直线梁的加速度响应先小后大,体现了曲线梁动力响应的复杂性;桥墩和梁体相对位移随着地震烈度的增大而增加,为了防止梁体之间的碰撞而导致...
地震作用是造成桥梁破坏的重要因素之一,设计并制作了一座相似比为1/20的人字形曲线梁桥模型,并对人字形曲线桥梁进行振动台模拟地震试验。主要分析和研究模型桥梁的梁体和桥墩的震害、加速度和位移响应。研究结果表明:梁体和桥墩没有出现较大的震害,说明整体抗震性能良好;曲线梁径向加速度响应较切向加速度响应大,说明桥墩和曲线梁发生了扭转现象,应设置横向抗震挡块或抗扭支座,曲线梁较直线梁的加速度响应先小后大,体现了曲线梁动力响应的复杂性;桥墩和梁体相对位移随着地震烈度的增大而增加,为了防止梁体之间的碰撞而导致...
2015, 45(9): 59-63.
doi: 10.13204/j.gyjz201509013
摘要:
对5根无黏结部分预应力混凝土梁进行受弯性能试验,研究配置600 MPa钢筋的无黏结部分预应力梁的受弯性能。分析非预应力筋配筋率及混凝土强度等级对试验梁挠度、极限应力增量及抗弯承载力的影响。研究结果表明:增大非预应力筋配筋率可以提高无黏结部分预应力混凝土梁的抗弯承载力;配置600 MPa钢筋的无黏结部分预应力混凝土梁的极限承载力仍可用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中推荐的算式进行计算;600 MPa钢筋的屈服强度设计值取520 MPa具有足够的安全储备。
对5根无黏结部分预应力混凝土梁进行受弯性能试验,研究配置600 MPa钢筋的无黏结部分预应力梁的受弯性能。分析非预应力筋配筋率及混凝土强度等级对试验梁挠度、极限应力增量及抗弯承载力的影响。研究结果表明:增大非预应力筋配筋率可以提高无黏结部分预应力混凝土梁的抗弯承载力;配置600 MPa钢筋的无黏结部分预应力混凝土梁的极限承载力仍可用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中推荐的算式进行计算;600 MPa钢筋的屈服强度设计值取520 MPa具有足够的安全储备。
2015, 45(9): 64-67.
doi: 10.13204/j.gyjz201509014
摘要:
按照GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》设计了一个1/3缩尺的两层3×2跨异形柱框架结构模型,并对其角柱进行了突然失效试验,以模拟异形柱在偶然荷载作用下突然失效这一动态过程,研究结构的动力反应、荷载传递路径及受力机制。研究结果表明:角柱失效后,与失效柱相连的跨度较小的框架梁其远端截面为最危险截面;由梁板形成的悬挑受力机制共同抵抗由失效柱在失效前所承担的荷载,结构整体仍处于弹性变形阶段。
按照GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》设计了一个1/3缩尺的两层3×2跨异形柱框架结构模型,并对其角柱进行了突然失效试验,以模拟异形柱在偶然荷载作用下突然失效这一动态过程,研究结构的动力反应、荷载传递路径及受力机制。研究结果表明:角柱失效后,与失效柱相连的跨度较小的框架梁其远端截面为最危险截面;由梁板形成的悬挑受力机制共同抵抗由失效柱在失效前所承担的荷载,结构整体仍处于弹性变形阶段。
2015, 45(9): 68-71.
doi: 10.13204/j.gyjz201509015
摘要:
基于碳纤维加固材料(CFRP)布加固疲劳损伤后的钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁进行的竖向荷载作用下试验,研究了CFRP布加固疲劳损伤后的混凝土梁受弯性能和抗弯承载力。试验结果表明:预应力钢筋明显减小加固梁的跨中挠度及CFRP布应变值;混凝土梁的疲劳损伤降低了CFRP布加固钢筋混凝土梁的极限抗弯承载力,且混凝土梁加固前损伤程度越大,加固后极限抗弯承载力降低的幅度亦越大;采用GB50367—2013《混凝土结构加固设计规范》和GB 50608—2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》中提出的抗...
基于碳纤维加固材料(CFRP)布加固疲劳损伤后的钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁进行的竖向荷载作用下试验,研究了CFRP布加固疲劳损伤后的混凝土梁受弯性能和抗弯承载力。试验结果表明:预应力钢筋明显减小加固梁的跨中挠度及CFRP布应变值;混凝土梁的疲劳损伤降低了CFRP布加固钢筋混凝土梁的极限抗弯承载力,且混凝土梁加固前损伤程度越大,加固后极限抗弯承载力降低的幅度亦越大;采用GB50367—2013《混凝土结构加固设计规范》和GB 50608—2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》中提出的抗...
2015, 45(9): 72-75.
doi: 10.13204/j.gyjz201509016
摘要:
通过对5根玄武岩纤维增强材料(BFRP)筋混凝土梁的受弯性能试验,研究BFRP筋配筋率和混凝土强度对开裂弯矩的影响规律。基于普通钢筋混凝土梁开裂弯矩计算方法,结合混凝土受拉应力-应变关系,给出截面抵抗矩塑性影响系数关于配筋率和混凝土强度的关系曲线,建立BFRP筋混凝土梁开裂弯矩的计算模型。并用试验数据验证建议计算模型的正确性,结果表明:建议计算模型能有效预测BFRP筋混凝土梁的开裂弯矩。
通过对5根玄武岩纤维增强材料(BFRP)筋混凝土梁的受弯性能试验,研究BFRP筋配筋率和混凝土强度对开裂弯矩的影响规律。基于普通钢筋混凝土梁开裂弯矩计算方法,结合混凝土受拉应力-应变关系,给出截面抵抗矩塑性影响系数关于配筋率和混凝土强度的关系曲线,建立BFRP筋混凝土梁开裂弯矩的计算模型。并用试验数据验证建议计算模型的正确性,结果表明:建议计算模型能有效预测BFRP筋混凝土梁的开裂弯矩。
2015, 45(9): 76-80.
doi: 10.13204/j.gyjz201509017
摘要:
生态复合墙体在竖向荷载作用下,墙体各组件(边框、肋格、填充砌块)之间存在协同工作关系。采用弹性地基梁理论,建立生态复合墙体在竖向荷载作用下的内力计算模型,定量地计算出各组件在竖向荷载作用下承担的内力,分析影响墙体受力分配关系的因素。理论分析与试验结果对比表明:该计算模型运用于竖向荷载作用下的生态复合墙体内力计算具有一定的精确度;各组件分配竖向荷载比例与暗梁刚度、边框柱刚度及复合墙板等效弹性模量等因素有关,边框柱刚度的影响小于暗梁刚度影响;当复合墙板等效弹性模量增大至30 GPa时,边框柱承担的荷...
生态复合墙体在竖向荷载作用下,墙体各组件(边框、肋格、填充砌块)之间存在协同工作关系。采用弹性地基梁理论,建立生态复合墙体在竖向荷载作用下的内力计算模型,定量地计算出各组件在竖向荷载作用下承担的内力,分析影响墙体受力分配关系的因素。理论分析与试验结果对比表明:该计算模型运用于竖向荷载作用下的生态复合墙体内力计算具有一定的精确度;各组件分配竖向荷载比例与暗梁刚度、边框柱刚度及复合墙板等效弹性模量等因素有关,边框柱刚度的影响小于暗梁刚度影响;当复合墙板等效弹性模量增大至30 GPa时,边框柱承担的荷...
2015, 45(9): 81-85.
doi: 10.13204/j.gyjz201509018
摘要:
选用木结构建筑工程中常使用的规格材(SPF),定向结构刨花板以及环纹钉制作的抗剪试件,并且配置四种不同浓度的盐溶液对木结构钉连接试件进行反复浸泡和晾晒,通过采用单调加载的方式进行抗剪试验,研究高盐环境对木结构连接抗剪性能的影响。试验结果表明:相同处理周期下,随着盐溶液浓度增加,单剪试件在承载过程中弹性变形阶段缩短,塑性变形阶段延长,屈服荷载变小;相同盐溶液浓度情况下,随着处理周期延长,屈服荷载、极限荷载均减小。
选用木结构建筑工程中常使用的规格材(SPF),定向结构刨花板以及环纹钉制作的抗剪试件,并且配置四种不同浓度的盐溶液对木结构钉连接试件进行反复浸泡和晾晒,通过采用单调加载的方式进行抗剪试验,研究高盐环境对木结构连接抗剪性能的影响。试验结果表明:相同处理周期下,随着盐溶液浓度增加,单剪试件在承载过程中弹性变形阶段缩短,塑性变形阶段延长,屈服荷载变小;相同盐溶液浓度情况下,随着处理周期延长,屈服荷载、极限荷载均减小。
2015, 45(9): 86-92.
doi: 10.13204/j.gyjz201509019
摘要:
为研究超固结比对软黏土次固结特性的影响,对温州正常固结和超固结软黏土开展长期一维压缩试验,系统性研究先期固结压力、超固结比等因素对次固结变形和次固结系数的影响。试验结果表明:先期固结压力对软黏土固结变形发展曲线有显著影响,固结压力小于先期固结压力时,曲线变化较小,接近直线,此时次固结系数随固结压力增长较快;当固结压力超过先期固结压力后,曲线变化明显,呈三段式发展,次固结系数随固结压力的增大略有减小,最后趋向某一稳定值。软黏土的次固结系数随超固结比的增大而减小,通过试验结果分析得到了次固结系数随超...
为研究超固结比对软黏土次固结特性的影响,对温州正常固结和超固结软黏土开展长期一维压缩试验,系统性研究先期固结压力、超固结比等因素对次固结变形和次固结系数的影响。试验结果表明:先期固结压力对软黏土固结变形发展曲线有显著影响,固结压力小于先期固结压力时,曲线变化较小,接近直线,此时次固结系数随固结压力增长较快;当固结压力超过先期固结压力后,曲线变化明显,呈三段式发展,次固结系数随固结压力的增大略有减小,最后趋向某一稳定值。软黏土的次固结系数随超固结比的增大而减小,通过试验结果分析得到了次固结系数随超...
2015, 45(9): 93-98.
doi: 10.13204/j.gyjz201509020
摘要:
膨胀土的胀缩变形会对其上的建筑产生危害,研究膨胀土的胀缩变形特征具有重要意义。通过一系列干燥收缩-加湿膨胀试验,研究膨胀土在收缩-膨胀循环过程中孔隙比-含水率的关系及初始干密度对其的影响,结果表明:采用照相法测量土样面积是一种较为理想的非接触测量方法;不同初始干密度下的收缩曲线及膨胀曲线分别相互平行,且随着初始干密度的增加,孔隙比-含水率曲线往下移动;当初始干密度小于临界干密度时,土样的收缩曲线与膨胀曲线相交;随着初始干密度的增加,土样的收缩曲线与膨胀曲线逐渐由交叉状态变为分离状态;在一次干缩-...
膨胀土的胀缩变形会对其上的建筑产生危害,研究膨胀土的胀缩变形特征具有重要意义。通过一系列干燥收缩-加湿膨胀试验,研究膨胀土在收缩-膨胀循环过程中孔隙比-含水率的关系及初始干密度对其的影响,结果表明:采用照相法测量土样面积是一种较为理想的非接触测量方法;不同初始干密度下的收缩曲线及膨胀曲线分别相互平行,且随着初始干密度的增加,孔隙比-含水率曲线往下移动;当初始干密度小于临界干密度时,土样的收缩曲线与膨胀曲线相交;随着初始干密度的增加,土样的收缩曲线与膨胀曲线逐渐由交叉状态变为分离状态;在一次干缩-...
2015, 45(9): 99-103.
doi: 10.13204/j.gyjz201509021
摘要:
裂隙性是膨胀土区别于其他黏土的重要特性之一,裂隙对其自身的抗剪强度及边坡稳定具有控制作用。以邯郸南水北调中线工程段原状膨胀土为试样进行裂隙面强度试验,选取平直裂隙面的原状样开展直剪试验,并通过三轴试验对不规则形态的裂隙面剪切进行完善,同时与不含裂隙原状土样的反复直剪成果对比;在原状样基础上通过人工模拟裂隙面的方法进一步探究单一裂隙面倾角和充填黏土厚度对抗剪强度的影响。结果表明:裂隙间灰白色黏土的性质和组成等异于两侧土,其高含水率、高蒙脱石含量以及颗粒的定向排列等,导致膨胀土裂隙面强度远低于两侧无...
裂隙性是膨胀土区别于其他黏土的重要特性之一,裂隙对其自身的抗剪强度及边坡稳定具有控制作用。以邯郸南水北调中线工程段原状膨胀土为试样进行裂隙面强度试验,选取平直裂隙面的原状样开展直剪试验,并通过三轴试验对不规则形态的裂隙面剪切进行完善,同时与不含裂隙原状土样的反复直剪成果对比;在原状样基础上通过人工模拟裂隙面的方法进一步探究单一裂隙面倾角和充填黏土厚度对抗剪强度的影响。结果表明:裂隙间灰白色黏土的性质和组成等异于两侧土,其高含水率、高蒙脱石含量以及颗粒的定向排列等,导致膨胀土裂隙面强度远低于两侧无...
2015, 45(9): 104-109.
doi: 10.13204/j.gyjz201509022
摘要:
以合肥典型膨胀土为研究对象,利用石灰与十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)混合物作为添加剂对膨胀土进行改良,通过界限含水率试验、直剪试验、不固结不排水三轴压缩试验、自由膨胀率试验和扫描电镜(SEM)试验,对比分析了两种不同膨胀潜势膨胀土改良前、后基本物理力学性质变化情况和改良效果,并基于双电层理论进行改良微观机制分析。试验研究结果表明:膨胀土改良后,黏粒含量减小,粉粒含量增多,塑性指数降低,亲水性减弱,膨胀潜势得到有效抑制,自由膨胀率低于40%,变为非膨胀土,抗剪强度得到提高。通过SEM观察微观结...
以合肥典型膨胀土为研究对象,利用石灰与十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)混合物作为添加剂对膨胀土进行改良,通过界限含水率试验、直剪试验、不固结不排水三轴压缩试验、自由膨胀率试验和扫描电镜(SEM)试验,对比分析了两种不同膨胀潜势膨胀土改良前、后基本物理力学性质变化情况和改良效果,并基于双电层理论进行改良微观机制分析。试验研究结果表明:膨胀土改良后,黏粒含量减小,粉粒含量增多,塑性指数降低,亲水性减弱,膨胀潜势得到有效抑制,自由膨胀率低于40%,变为非膨胀土,抗剪强度得到提高。通过SEM观察微观结...
2015, 45(9): 110-116.
doi: 10.13204/j.gyjz201509023
摘要:
应用振型分解法推导出在各种扰力共同作用下基础水平旋转振动的通用计算公式,对相位差对基础振幅计算的影响以及在不同条件下第二振型对振幅计算的影响进行详细分析,对活塞式机器基础的合成振幅的计算进行讨论并提出新的计算方法。
应用振型分解法推导出在各种扰力共同作用下基础水平旋转振动的通用计算公式,对相位差对基础振幅计算的影响以及在不同条件下第二振型对振幅计算的影响进行详细分析,对活塞式机器基础的合成振幅的计算进行讨论并提出新的计算方法。
2015, 45(9): 117-120.
doi: 10.13204/j.gyjz201509024
摘要:
采用双面剪切的试验方式研究不同界面形式对纤维编织网增强混凝土(TRC)与既有混凝土界面性能的影响。试验结果表明:对于单层纤维编织网、预制形式的TRC加固层,随着TRC加固层与既有混凝土黏结长度的增加,界面的最大剪切荷载有所提高,但是极限抗剪强度有下降的趋势,且其有效加固长度应在200~300 mm;当既有混凝土强度处于C20~C40时,既有混凝土的强度等级对TRC与既有混凝土界面性能的影响不大;与预制加固形式相比,现浇TRC加固形式对TRC与既有混凝土界面性能有很大改善。
采用双面剪切的试验方式研究不同界面形式对纤维编织网增强混凝土(TRC)与既有混凝土界面性能的影响。试验结果表明:对于单层纤维编织网、预制形式的TRC加固层,随着TRC加固层与既有混凝土黏结长度的增加,界面的最大剪切荷载有所提高,但是极限抗剪强度有下降的趋势,且其有效加固长度应在200~300 mm;当既有混凝土强度处于C20~C40时,既有混凝土的强度等级对TRC与既有混凝土界面性能的影响不大;与预制加固形式相比,现浇TRC加固形式对TRC与既有混凝土界面性能有很大改善。
2015, 45(9): 121-125.
doi: 10.13204/j.gyjz201509025
摘要:
为研究海洋环境喷射混凝土氯离子扩散性能,试验采用浸泡法及盐雾法模拟海洋水下区及海洋大气区,对不同侵蚀龄期喷射混凝土及钢纤维喷射混凝土渗透层氯离子含量进行测定。同时,与同配合比模筑混凝土进行对比,研究喷射混凝土氯离子扩散性能与模筑混凝土的差异。结果表明:随着侵蚀龄期增加,混凝土中氯离子含量增大,且相隔龄期间极差增大;不同海洋环境对混凝土氯离子扩散影响显著,与同条件下模筑混凝土相比,喷射混凝土氯离子扩散速率快,且在距表层同深度处氯离子含量较大;钢纤维的掺入可显著改善喷射混凝土微观孔结构,降低喷射混凝...
为研究海洋环境喷射混凝土氯离子扩散性能,试验采用浸泡法及盐雾法模拟海洋水下区及海洋大气区,对不同侵蚀龄期喷射混凝土及钢纤维喷射混凝土渗透层氯离子含量进行测定。同时,与同配合比模筑混凝土进行对比,研究喷射混凝土氯离子扩散性能与模筑混凝土的差异。结果表明:随着侵蚀龄期增加,混凝土中氯离子含量增大,且相隔龄期间极差增大;不同海洋环境对混凝土氯离子扩散影响显著,与同条件下模筑混凝土相比,喷射混凝土氯离子扩散速率快,且在距表层同深度处氯离子含量较大;钢纤维的掺入可显著改善喷射混凝土微观孔结构,降低喷射混凝...
2015, 45(9): 126-130.
doi: 10.13204/j.gyjz201509026
摘要:
悬挑桁架的高空安装和整体落架是工程施工中的重难点。工程地上部分的悬挑桁架总质量约2 800余吨,悬挑长度约13 m,采用独立支撑架高空原位安装,总落架结构面积约10 000 m2,有16部胎架参与落架。根据落架原则,结合现场整体施工进度,悬挑结构的落架方式为"分区、分级、等值"落架。根据主体结构的核心筒,将悬挑钢结构参与落架的16个落架点分成两个区,分批等值落架,每一级的落架量为10 mm。为准确模拟施工过程中构件的力学性能,使用有限元分析软件MIDAS-GEN,模拟分析悬挑桁架安装和落架施工的...
悬挑桁架的高空安装和整体落架是工程施工中的重难点。工程地上部分的悬挑桁架总质量约2 800余吨,悬挑长度约13 m,采用独立支撑架高空原位安装,总落架结构面积约10 000 m2,有16部胎架参与落架。根据落架原则,结合现场整体施工进度,悬挑结构的落架方式为"分区、分级、等值"落架。根据主体结构的核心筒,将悬挑钢结构参与落架的16个落架点分成两个区,分批等值落架,每一级的落架量为10 mm。为准确模拟施工过程中构件的力学性能,使用有限元分析软件MIDAS-GEN,模拟分析悬挑桁架安装和落架施工的...
2015, 45(9): 131-135.
doi: 10.13204/j.gyjz201509027
摘要:
紧固轴力是决定摩擦型高强度螺栓连接承载力大小的主要因素之一。为满足我国高强度螺栓连接副向大规格、高防腐能力发展的需要,对直接拉力指示器的工作原理和施工方法(间隙测量法和彩胶目测法)进行分析,指出两种施工方法的不足之处,并在直接拉力指示器的基础上,研究自动控制垫圈施工方法。通过采用全新的"以力控制力"的控制原理和使用超薄传感器的施工方法,使高强度螺栓连接副的施工基本达到准确、可靠、简单、方便。
紧固轴力是决定摩擦型高强度螺栓连接承载力大小的主要因素之一。为满足我国高强度螺栓连接副向大规格、高防腐能力发展的需要,对直接拉力指示器的工作原理和施工方法(间隙测量法和彩胶目测法)进行分析,指出两种施工方法的不足之处,并在直接拉力指示器的基础上,研究自动控制垫圈施工方法。通过采用全新的"以力控制力"的控制原理和使用超薄传感器的施工方法,使高强度螺栓连接副的施工基本达到准确、可靠、简单、方便。
2015, 45(9): 136-140.
doi: 10.13204/j.gyjz201509028
摘要:
方钢管混凝土柱的角部对核心混凝土的约束能力较强,钢管边中部对核心混凝土的约束较弱,为提高钢管边中部对核心混凝土的约束能力,在方钢管混凝土柱中配置螺旋箍筋来约束核心混凝土,从而提高方钢管混凝土柱的极限承载力和塑性变形的能力。
方钢管混凝土柱的角部对核心混凝土的约束能力较强,钢管边中部对核心混凝土的约束较弱,为提高钢管边中部对核心混凝土的约束能力,在方钢管混凝土柱中配置螺旋箍筋来约束核心混凝土,从而提高方钢管混凝土柱的极限承载力和塑性变形的能力。
2015, 45(9): 141-148.
doi: 10.13204/j.gyjz201509029
摘要:
针对不同的型钢保护层厚度、剪跨比、型钢形式以及有无抗剪键这四个因素,对6根蜂窝型钢高性能混凝土梁和1根实腹型钢高性能混凝土梁进行静载试验,以此来探讨这种新型结构的受力性能。试验结果表明:蜂窝型钢高性能混凝土梁符合平截面假定;梁在剪跨比λ≥1.5时的破坏可分为弯剪破坏、剪切劈裂破坏、一般弯曲破坏与弯曲劈裂破坏四种形态;蜂窝型钢高性能混凝土梁的黏结滑移性能明显优于实腹型钢高性能混凝土梁;在蜂窝型钢中加入抗剪键对梁的极限承载力、黏结滑移及挠度变化影响不大;蜂窝型钢高性能混凝土梁的刚度比扩张前的实腹型钢...
针对不同的型钢保护层厚度、剪跨比、型钢形式以及有无抗剪键这四个因素,对6根蜂窝型钢高性能混凝土梁和1根实腹型钢高性能混凝土梁进行静载试验,以此来探讨这种新型结构的受力性能。试验结果表明:蜂窝型钢高性能混凝土梁符合平截面假定;梁在剪跨比λ≥1.5时的破坏可分为弯剪破坏、剪切劈裂破坏、一般弯曲破坏与弯曲劈裂破坏四种形态;蜂窝型钢高性能混凝土梁的黏结滑移性能明显优于实腹型钢高性能混凝土梁;在蜂窝型钢中加入抗剪键对梁的极限承载力、黏结滑移及挠度变化影响不大;蜂窝型钢高性能混凝土梁的刚度比扩张前的实腹型钢...
2015, 45(9): 149-153.
doi: 10.13204/j.gyjz201509030
摘要:
钢管结构是工程中常用的一种屋盖结构形式,在实际工程中由于型材定尺生产、加工下料、运输等原因,大量杆件本身需要相互连接。而现有现场焊接连接、法兰连接和螺栓拼接存在施工质量难以保证和视觉不美观等缺点,为改善该种连接节点,提出一种内置刚性连接方式,并进行3个试件的轴心受压试验。研究结果表明,内置刚性连接方式可有效传递轴力,但由于连接处存在截面突变,容易引起应力集中和应力分布不均现象,在设计时应该考虑由此引起的剪切滞后效应。
钢管结构是工程中常用的一种屋盖结构形式,在实际工程中由于型材定尺生产、加工下料、运输等原因,大量杆件本身需要相互连接。而现有现场焊接连接、法兰连接和螺栓拼接存在施工质量难以保证和视觉不美观等缺点,为改善该种连接节点,提出一种内置刚性连接方式,并进行3个试件的轴心受压试验。研究结果表明,内置刚性连接方式可有效传递轴力,但由于连接处存在截面突变,容易引起应力集中和应力分布不均现象,在设计时应该考虑由此引起的剪切滞后效应。
2015, 45(9): 154-160.
doi: 10.13204/j.gyjz201509031
摘要:
围绕高耸钢烟囱风振响应展开分析。首先,根据高耸钢烟囱的特点,建立其连续模型和集中质量模型的动力微分方程;随后,考虑规范风谱的形式,推导互功率谱矩阵乔列斯分解的显示表达,改进谐波叠加法并进行风荷载模拟;其次,采用Adomian分解法(Adomian Decomposition Method,ADM)求解连续模型的动力特性,并与集中质量模型、有限元模型以及实测结果进行对比;最后,编制程序分别针对高耸钢烟囱顺风向和横风向风振在时域和频域进行求解,并与有限元分析结果和实际观测结果进行对比。研究表明:改进...
围绕高耸钢烟囱风振响应展开分析。首先,根据高耸钢烟囱的特点,建立其连续模型和集中质量模型的动力微分方程;随后,考虑规范风谱的形式,推导互功率谱矩阵乔列斯分解的显示表达,改进谐波叠加法并进行风荷载模拟;其次,采用Adomian分解法(Adomian Decomposition Method,ADM)求解连续模型的动力特性,并与集中质量模型、有限元模型以及实测结果进行对比;最后,编制程序分别针对高耸钢烟囱顺风向和横风向风振在时域和频域进行求解,并与有限元分析结果和实际观测结果进行对比。研究表明:改进...
2015, 45(9): 161-166.
doi: 10.13204/j.gyjz201509032
摘要:
以某不规则空间网状结构为研究对象,利用有限元软件SAP 2000建立弹塑性分析模型。按目标反应谱进行选波的方法,选取2组天然地震波及1组人工地震波,根据三维三向地震波激励的输入原则设置12种工况,并对不规则空间网状钢结构在罕遇地震作用下的弹塑性动力时程进行分析。结果表明:结构的整体刚度较大,在9度罕遇地震作用下最大位移值小于位移限值。结构出现的塑性铰较少,主要分布在相对较薄弱的中心圆环处,少数构件出现轻微损坏。结构达到预定的抗震性能目标,具有良好的抗震能力。
以某不规则空间网状结构为研究对象,利用有限元软件SAP 2000建立弹塑性分析模型。按目标反应谱进行选波的方法,选取2组天然地震波及1组人工地震波,根据三维三向地震波激励的输入原则设置12种工况,并对不规则空间网状钢结构在罕遇地震作用下的弹塑性动力时程进行分析。结果表明:结构的整体刚度较大,在9度罕遇地震作用下最大位移值小于位移限值。结构出现的塑性铰较少,主要分布在相对较薄弱的中心圆环处,少数构件出现轻微损坏。结构达到预定的抗震性能目标,具有良好的抗震能力。
2015, 45(9): 167-173.
doi: 10.13204/j.gyjz201509033
摘要:
分析方、矩形钢管混凝土柱子在轴压和双向弯矩作用下形成塑性铰时轴力-双向弯矩之间的相关关系。采用自编软件计算方钢管和矩形钢管混凝土截面,提出了简化计算式计算方、矩钢管混凝土截面的承载力。同时对圆钢管混凝土也进行了推导,发现矩形钢管混凝土单向压弯的计算式也适用于圆钢管混凝土柱子。
分析方、矩形钢管混凝土柱子在轴压和双向弯矩作用下形成塑性铰时轴力-双向弯矩之间的相关关系。采用自编软件计算方钢管和矩形钢管混凝土截面,提出了简化计算式计算方、矩钢管混凝土截面的承载力。同时对圆钢管混凝土也进行了推导,发现矩形钢管混凝土单向压弯的计算式也适用于圆钢管混凝土柱子。
2015, 45(9): 174-177.
doi: 10.13204/j.gyjz201509034
摘要:
纤维增强复合材料(FRP)应用于预应力加固钢管线工程,其预应力施加与锚固是急需解决的重要问题,因此对FRP布预应力装置进行专门研究很有必要。基于FRP加固金属管线的力学性能,研制了新型的FRP布预应力张拉锚固一体式锚具,并进行了预应力张拉与锚固性能试验。结果表明:旋转锚杆可张拉纤维布,螺栓固定能有效锚固。同时,测试FRP布加固钢管预应力性能参数,分析预应力FRP布的应变分布规律。
纤维增强复合材料(FRP)应用于预应力加固钢管线工程,其预应力施加与锚固是急需解决的重要问题,因此对FRP布预应力装置进行专门研究很有必要。基于FRP加固金属管线的力学性能,研制了新型的FRP布预应力张拉锚固一体式锚具,并进行了预应力张拉与锚固性能试验。结果表明:旋转锚杆可张拉纤维布,螺栓固定能有效锚固。同时,测试FRP布加固钢管预应力性能参数,分析预应力FRP布的应变分布规律。
2015, 45(9): 178-182.
doi: 10.13204/j.gyjz201509035
摘要:
龙溪塔为7层六边形砖木混合结构,高22 m,占地面积20 m2,建于公元1259年,因河道拓宽,现需将古塔平移到新的塔址。古塔年代久远,塔身材料处于松散状态;平移路线所处地基为软土地基,平移古塔用的轨道梁发生不均匀性沉降的可能性大;启动或者制动所产生的惯性力会增大古塔移位的风险。这些不利因素都有可能导致古塔塔身的损伤或者倾覆破坏,通过有限元软件ANSYS对古塔进行了抗倾覆分析,结果表明:在防倾覆系统保护下,古塔塔身基本没有出现拉应力,抗倾覆能力大大增强。
龙溪塔为7层六边形砖木混合结构,高22 m,占地面积20 m2,建于公元1259年,因河道拓宽,现需将古塔平移到新的塔址。古塔年代久远,塔身材料处于松散状态;平移路线所处地基为软土地基,平移古塔用的轨道梁发生不均匀性沉降的可能性大;启动或者制动所产生的惯性力会增大古塔移位的风险。这些不利因素都有可能导致古塔塔身的损伤或者倾覆破坏,通过有限元软件ANSYS对古塔进行了抗倾覆分析,结果表明:在防倾覆系统保护下,古塔塔身基本没有出现拉应力,抗倾覆能力大大增强。
2015, 45(9): 183-186.
doi: 10.13204/j.gyjz201509036
摘要:
经济的高速发展和总部经济理论的不断成熟,打破了以往只有中心城市才能建设总部经济园的思维定势。一些拥有独特区位、环境和资源优势的中小城市新区也具备了发展总部经济的能力。结合陕西省安康高新技术产业开发区总部经济园项目,提出了以总部经济成长环境评估和依托特色产业经济发展定位为前提的中小城市新区总部园的空间布局模式,为同类型园区提供可借鉴的开发模式和规划策略。
经济的高速发展和总部经济理论的不断成熟,打破了以往只有中心城市才能建设总部经济园的思维定势。一些拥有独特区位、环境和资源优势的中小城市新区也具备了发展总部经济的能力。结合陕西省安康高新技术产业开发区总部经济园项目,提出了以总部经济成长环境评估和依托特色产业经济发展定位为前提的中小城市新区总部园的空间布局模式,为同类型园区提供可借鉴的开发模式和规划策略。
2015, 45(9): 187-190.
doi: 10.13204/j.gyjz201509037
摘要:
合理改造工业建筑,使之符合环保、节能、循环再利用的社会主义持续发展观,是设计人员要充分认识到的社会发展方向。在城市发展的过程中,要积极利用好旧工业建筑,对其进行有目的、有意义的改造。在对可利用旧厂房的改造设计中,应遵循创造优质空间,保留工业性格等原则,把原建筑的大空间分割成小空间,改造成咖啡厅、食堂、生态餐厅、办公室、大堂等具有新功能的利用空间。对外墙、天窗、器械等建筑构件进行置换更新。使改造后建筑的经济、人文、社会和环境价值以新的内涵更清晰地展示在人们面前,并真正地为人们的日常生活需求服务。
合理改造工业建筑,使之符合环保、节能、循环再利用的社会主义持续发展观,是设计人员要充分认识到的社会发展方向。在城市发展的过程中,要积极利用好旧工业建筑,对其进行有目的、有意义的改造。在对可利用旧厂房的改造设计中,应遵循创造优质空间,保留工业性格等原则,把原建筑的大空间分割成小空间,改造成咖啡厅、食堂、生态餐厅、办公室、大堂等具有新功能的利用空间。对外墙、天窗、器械等建筑构件进行置换更新。使改造后建筑的经济、人文、社会和环境价值以新的内涵更清晰地展示在人们面前,并真正地为人们的日常生活需求服务。
2015, 45(9): 191-195.
doi: 10.13204/j.gyjz201509038
摘要:
从工业遗产的概念出发,分析法国工业遗产的特点和类型。从宏观策略、政策支持、实施策略三个方面,分析法国工业遗产的保护利用策略。在宏观策略上,注重借鉴别国经验和探索本国特色;在政策支持上,制定了工业遗产普查制度,设立了"文化遗产日",采用了多元的资金支持方式;在实施策略上,制定了自上而下与区别对待的实施体系,并采取了从小到大的实施步骤。
从工业遗产的概念出发,分析法国工业遗产的特点和类型。从宏观策略、政策支持、实施策略三个方面,分析法国工业遗产的保护利用策略。在宏观策略上,注重借鉴别国经验和探索本国特色;在政策支持上,制定了工业遗产普查制度,设立了"文化遗产日",采用了多元的资金支持方式;在实施策略上,制定了自上而下与区别对待的实施体系,并采取了从小到大的实施步骤。
