登录
注册
E-alert
登录
注册
E-alert
2017年 第47卷 第8期
2017, 47(8): 1-6.
doi: 10.13204/j.gyjz201708001
摘要:
工业遗产的研究与保护已经成为遗产保护的重要议题,其价值构成中的经济价值、技术价值和历史价值都有深入的研究,然而美学价值仍较为欠缺。对于工业建筑遗产而言,其蕴含的美学内涵和艺术价值有着重要的研究意义,是完善工业建筑遗产研究体系,确立保护机制的重要组成内容。从工业建筑遗产的特色分析,通过建筑美学的研究方法,将美学价值与历史、技术、经济价值相结合,挖掘工业建筑遗产中所蕴含的美学内涵。
工业遗产的研究与保护已经成为遗产保护的重要议题,其价值构成中的经济价值、技术价值和历史价值都有深入的研究,然而美学价值仍较为欠缺。对于工业建筑遗产而言,其蕴含的美学内涵和艺术价值有着重要的研究意义,是完善工业建筑遗产研究体系,确立保护机制的重要组成内容。从工业建筑遗产的特色分析,通过建筑美学的研究方法,将美学价值与历史、技术、经济价值相结合,挖掘工业建筑遗产中所蕴含的美学内涵。
2017, 47(8): 7-14.
doi: 10.13204/j.gyjz201708002
摘要:
通过对国外相关文献的梳理,以工业遗产的实践类型为切入点,从博览建筑、景观公园、旅游开发、文化创意产业、区域综合开发5个方面分别阐述国外工业遗产保护和利用的理论研究现状,把握各类型的研究视角与侧重方面,探讨各类型改造的相关技术路线与经验意义,进而探寻实践与研究的趋势和思路,提出历史文化价值的延续、低碳可持续的改造、以及对其空间使用者的行为心理需求的关注是未来工业遗产保护与再利用的发展方向。
通过对国外相关文献的梳理,以工业遗产的实践类型为切入点,从博览建筑、景观公园、旅游开发、文化创意产业、区域综合开发5个方面分别阐述国外工业遗产保护和利用的理论研究现状,把握各类型的研究视角与侧重方面,探讨各类型改造的相关技术路线与经验意义,进而探寻实践与研究的趋势和思路,提出历史文化价值的延续、低碳可持续的改造、以及对其空间使用者的行为心理需求的关注是未来工业遗产保护与再利用的发展方向。
2017, 47(8): 15-20.
doi: 10.13204/j.gyjz201708003
摘要:
基于对我国近代面粉工业发展概况的概括总结,提出上海、无锡面粉工业的特殊性。确定近代面粉工业遗产研究的时空范畴和文物保护等级范畴,筛选研究样本,建立"上海、无锡近代面粉工业遗产名录",并对研究样本的分布进行分析。在此基础上,选取"无锡茂新面粉厂旧址"和"上海福新面粉公司旧址"作为典型案例,分别从发展沿革、概况与特征、保护与再利用对策等方面对其进行解析。最后,研究提出近代面粉工业遗产区域性保护与再利用的思路。
基于对我国近代面粉工业发展概况的概括总结,提出上海、无锡面粉工业的特殊性。确定近代面粉工业遗产研究的时空范畴和文物保护等级范畴,筛选研究样本,建立"上海、无锡近代面粉工业遗产名录",并对研究样本的分布进行分析。在此基础上,选取"无锡茂新面粉厂旧址"和"上海福新面粉公司旧址"作为典型案例,分别从发展沿革、概况与特征、保护与再利用对策等方面对其进行解析。最后,研究提出近代面粉工业遗产区域性保护与再利用的思路。
2017, 47(8): 21-25.
doi: 10.13204/j.gyjz201708004
摘要:
工业建筑遗产的"活化"利用是当前关注的课题,而信息技术的发展给遗产保护带来新的思路。通过对典型案例的分析总结,对无锡现阶段工业遗产活化利用成效与问题进行梳理,总结出项目决策、设计阶段、项目的运营与管理以及公众参与度三方面存在的问题,结合当前互联网技术的发展特点,提出实现信息环境下的无锡工业遗产的真正活化需要借助互联网提高传播影响、更新目标融入城市生活以吸引公众的视线,从工业遗产本体和外部信息传递两个方面探讨工业遗产活化利用的可行性途径。
工业建筑遗产的"活化"利用是当前关注的课题,而信息技术的发展给遗产保护带来新的思路。通过对典型案例的分析总结,对无锡现阶段工业遗产活化利用成效与问题进行梳理,总结出项目决策、设计阶段、项目的运营与管理以及公众参与度三方面存在的问题,结合当前互联网技术的发展特点,提出实现信息环境下的无锡工业遗产的真正活化需要借助互联网提高传播影响、更新目标融入城市生活以吸引公众的视线,从工业遗产本体和外部信息传递两个方面探讨工业遗产活化利用的可行性途径。
2017, 47(8): 26-29.
doi: 10.13204/j.gyjz201708005
摘要:
以黄石矿冶工业遗产调研为基础,概括国际国内工业遗产保护工作的发展历程,从政府角度总结黄石工业遗产保护和发展工作经验,并提出相应建议。
以黄石矿冶工业遗产调研为基础,概括国际国内工业遗产保护工作的发展历程,从政府角度总结黄石工业遗产保护和发展工作经验,并提出相应建议。
2017, 47(8): 30-34.
doi: 10.13204/j.gyjz201708006
摘要:
瓷都景德镇在建国后建设的诸多陶瓷厂房,现今被废弃使用,遗留下大量的工业遗址。从后工业景观角度出发,通过对景德镇陶瓷工业遗址的现状及问题进行分析,提出景德镇陶瓷工业遗址改造和再利用的动因,进而阐明后工业景观视野下的景德镇陶瓷工业遗址再利用的方法,以期为保护并延续景德镇工业遗产景观文化特色、促进后工业景观的多样性发展起到一定的作用。
瓷都景德镇在建国后建设的诸多陶瓷厂房,现今被废弃使用,遗留下大量的工业遗址。从后工业景观角度出发,通过对景德镇陶瓷工业遗址的现状及问题进行分析,提出景德镇陶瓷工业遗址改造和再利用的动因,进而阐明后工业景观视野下的景德镇陶瓷工业遗址再利用的方法,以期为保护并延续景德镇工业遗产景观文化特色、促进后工业景观的多样性发展起到一定的作用。
2017, 47(8): 35-39.
doi: 10.13204/j.gyjz201708007
摘要:
通过对包头市老工业城市发展脉络的梳理以及整体价值特征的分析,指出老工业城市应积极应对后工业时代的城市转型,其遗产保护工作应以具体的工业遗产保护为基础,拓展研究边界与外延,加强工业城市遗产的整体保护,并将其纳入名城保护体系,促进区域与地区间联动,引导工业城市印象的有机更新,走出一条可持续的新型绿色工业遗产城市的发展之路,构建工业与人、城市、自然的和谐共生。
通过对包头市老工业城市发展脉络的梳理以及整体价值特征的分析,指出老工业城市应积极应对后工业时代的城市转型,其遗产保护工作应以具体的工业遗产保护为基础,拓展研究边界与外延,加强工业城市遗产的整体保护,并将其纳入名城保护体系,促进区域与地区间联动,引导工业城市印象的有机更新,走出一条可持续的新型绿色工业遗产城市的发展之路,构建工业与人、城市、自然的和谐共生。
2017, 47(8): 40-42.
doi: 10.13204/j.gyjz201708008
摘要:
沌口艺术中心是处于中国城市更新浪潮大背景之下的一个旧工业园区建筑改造实际案例。在一个传统工业区通过旧建筑改造的方式注入文化创意产业的概念,以配合其城市空间结构的重新布局与区域功能的重新塑造,设计中重点关注改造项目所处的区域城市形态、场所空间尺度及区域文脉等一系列要素的思考,以此作为改造设计的策略,以期望改造后的工业园区能展现其特有的场所精神而为城市带来新的活力。
沌口艺术中心是处于中国城市更新浪潮大背景之下的一个旧工业园区建筑改造实际案例。在一个传统工业区通过旧建筑改造的方式注入文化创意产业的概念,以配合其城市空间结构的重新布局与区域功能的重新塑造,设计中重点关注改造项目所处的区域城市形态、场所空间尺度及区域文脉等一系列要素的思考,以此作为改造设计的策略,以期望改造后的工业园区能展现其特有的场所精神而为城市带来新的活力。
2017, 47(8): 43-48.
doi: 10.13204/j.gyjz201708009
摘要:
在我国,对传统街区的更新改造问题日益关注。以河南禹州神垕镇建设路两侧城市设计为例探讨传统街区的开发、更新和发展,以神垕镇的历史文化与发展优势为契机,提出"戏品钧瓷、适意栖游"的规划理念,共同打造一条富有当地特色、展现文化魅力的传统街区。
在我国,对传统街区的更新改造问题日益关注。以河南禹州神垕镇建设路两侧城市设计为例探讨传统街区的开发、更新和发展,以神垕镇的历史文化与发展优势为契机,提出"戏品钧瓷、适意栖游"的规划理念,共同打造一条富有当地特色、展现文化魅力的传统街区。
2017, 47(8): 49-52.
doi: 10.13204/j.gyjz201708010
摘要:
黄土沟壑区土地是多重原因共同作用下造成的一种退化土地。从生态城市的角度看,该区域的城镇建设应通过努力恢复动植物生境与绿色生态景观,进行生态重建。通过研究山西大学城规划设计方案及其中心区退化河流的生态重建策略与设计做法,总结了融入生态城市建设理念、以局部带动整体,在黄土沟壑区重建人与自然和谐共存关系的实践经验。
黄土沟壑区土地是多重原因共同作用下造成的一种退化土地。从生态城市的角度看,该区域的城镇建设应通过努力恢复动植物生境与绿色生态景观,进行生态重建。通过研究山西大学城规划设计方案及其中心区退化河流的生态重建策略与设计做法,总结了融入生态城市建设理念、以局部带动整体,在黄土沟壑区重建人与自然和谐共存关系的实践经验。
2017, 47(8): 53-58.
doi: 10.13204/j.gyjz201708011
摘要:
钢-竹组合墙体是由薄壁型钢与其左右两侧竹板条组成龙骨区域,并在其上、下顶面利用环氧树脂胶粘贴竹胶板所组成的一种节能环保型组合墙体。为探究该类墙体节能设计的有效途径,以墙体型钢高度、夹芯层填充保温材料类型和外保温系统设置情况为参数建立16种钢-竹组合墙体有限元模型,并对其中5种较为典型的墙体进行试验来验证模型的可靠性,根据各组模型模拟结果,分析其参数对组合墙体传热性能的影响。研究结果表明:有限元模拟分析结果与试验结果吻合度高,平均误差约4%,说明该模型较为可靠。钢-竹组合墙体传热系数为0.127~0.372 W/(m2·℃),低于GB 50176—1993《民用建筑热工设计规范》对于我国严寒地区的最高要求,具有优良的保温性能;聚氨酯型组合墙体的保温性能优于玻璃棉型组合墙体,增加型钢高度可提高墙体整体保温性能,挤塑聚苯板外保温系统可明显削弱组合龙骨区的热桥效应,降低组合墙体的热量损失。在实际应用中,出于经济考虑可以把夹芯层保温材料填充物减半或者控制试件厚度,以适应不同地区的节能要求。
钢-竹组合墙体是由薄壁型钢与其左右两侧竹板条组成龙骨区域,并在其上、下顶面利用环氧树脂胶粘贴竹胶板所组成的一种节能环保型组合墙体。为探究该类墙体节能设计的有效途径,以墙体型钢高度、夹芯层填充保温材料类型和外保温系统设置情况为参数建立16种钢-竹组合墙体有限元模型,并对其中5种较为典型的墙体进行试验来验证模型的可靠性,根据各组模型模拟结果,分析其参数对组合墙体传热性能的影响。研究结果表明:有限元模拟分析结果与试验结果吻合度高,平均误差约4%,说明该模型较为可靠。钢-竹组合墙体传热系数为0.127~0.372 W/(m2·℃),低于GB 50176—1993《民用建筑热工设计规范》对于我国严寒地区的最高要求,具有优良的保温性能;聚氨酯型组合墙体的保温性能优于玻璃棉型组合墙体,增加型钢高度可提高墙体整体保温性能,挤塑聚苯板外保温系统可明显削弱组合龙骨区的热桥效应,降低组合墙体的热量损失。在实际应用中,出于经济考虑可以把夹芯层保温材料填充物减半或者控制试件厚度,以适应不同地区的节能要求。
2017, 47(8): 59-65.
doi: 10.13204/j.gyjz201708012
摘要:
为研究超高性能混凝土(UHPC)预制装配梁的受弯性能,设计了8根梁进行静力加载试验,包括6根不同搭接长度的UHPC装配梁、1根普通混凝土装配梁及1根现浇混凝土对比梁,以分析不同搭接长度对UHPC装配梁受弯性能的影响。研究表明:UHPC装配梁的破坏形态与现浇混凝土对比梁相似,裂缝均匀分布于普通混凝土预制段且随着搭接长度增加,裂缝间距减小;UHPC装配梁承载力实测值与计算值比值大于1.3,并且远大于普通混凝土装配梁;增加钢筋搭接长度对提高UHPC装配梁的开裂荷载影响不大,当搭接长度为10d(d为搭接钢筋直径)时,UHPC装配梁的受弯性能基本与现浇混凝土对比梁相当。
为研究超高性能混凝土(UHPC)预制装配梁的受弯性能,设计了8根梁进行静力加载试验,包括6根不同搭接长度的UHPC装配梁、1根普通混凝土装配梁及1根现浇混凝土对比梁,以分析不同搭接长度对UHPC装配梁受弯性能的影响。研究表明:UHPC装配梁的破坏形态与现浇混凝土对比梁相似,裂缝均匀分布于普通混凝土预制段且随着搭接长度增加,裂缝间距减小;UHPC装配梁承载力实测值与计算值比值大于1.3,并且远大于普通混凝土装配梁;增加钢筋搭接长度对提高UHPC装配梁的开裂荷载影响不大,当搭接长度为10d(d为搭接钢筋直径)时,UHPC装配梁的受弯性能基本与现浇混凝土对比梁相当。
2017, 47(8): 66-71.
doi: 10.13204/j.gyjz201708013
摘要:
结构改造加固中,旧柱上增设新梁是经常遇到的工程问题。在相同试验条件下,对整浇钢筋混凝土梁柱节点和新型旧柱新梁节点进行拟静力试验。比较这两种梁柱节点的承载力、延性、刚度退化、耗能能力等抗震性能及破坏特征。试验结果表明:新型旧柱新梁节点承载力及抗震性能均能满足GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》的要求,其延性也接近整浇节点,但新型节点的承载能力和耗能能力略低于整浇节点。采用ANSYS有限元软件模拟分析了新型节点、植筋节点和整浇节点的承载能力和抗震性能,模拟结果与试验结果类似:新型节点、植筋节点的整体性能都略低于整浇节点,但新型节点的承载能力和延性系数略高于植筋节点。
结构改造加固中,旧柱上增设新梁是经常遇到的工程问题。在相同试验条件下,对整浇钢筋混凝土梁柱节点和新型旧柱新梁节点进行拟静力试验。比较这两种梁柱节点的承载力、延性、刚度退化、耗能能力等抗震性能及破坏特征。试验结果表明:新型旧柱新梁节点承载力及抗震性能均能满足GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》的要求,其延性也接近整浇节点,但新型节点的承载能力和耗能能力略低于整浇节点。采用ANSYS有限元软件模拟分析了新型节点、植筋节点和整浇节点的承载能力和抗震性能,模拟结果与试验结果类似:新型节点、植筋节点的整体性能都略低于整浇节点,但新型节点的承载能力和延性系数略高于植筋节点。
2017, 47(8): 72-77.
doi: 10.13204/j.gyjz201708014
摘要:
通过对14根钢筋混凝土梁的反向加载试验,量测了开裂后各级荷载下梁受拉顶面和侧面的裂缝宽度,统计分析正裂缝出现及扩展的规律,对比验证裂缝平均间距、宽度的计算值与试验值的吻合程度,进而对梁侧面与顶面裂缝宽度间的相关性进行数理统计分析。结果表明:梁横向受力裂缝主要在正常使用极限状态内出现,纯弯段内裂缝出齐时的荷载大小约为极限承载力的1/3;正常使用极限状态内纯弯段梁顶与梁侧裂缝宽度存在线性关系,回归系数平均值为1.35。基于试验数据进一步理论分析,建立了正常使用极限状态内梁受拉区正面横向受力裂缝最大宽度的计算式。
通过对14根钢筋混凝土梁的反向加载试验,量测了开裂后各级荷载下梁受拉顶面和侧面的裂缝宽度,统计分析正裂缝出现及扩展的规律,对比验证裂缝平均间距、宽度的计算值与试验值的吻合程度,进而对梁侧面与顶面裂缝宽度间的相关性进行数理统计分析。结果表明:梁横向受力裂缝主要在正常使用极限状态内出现,纯弯段内裂缝出齐时的荷载大小约为极限承载力的1/3;正常使用极限状态内纯弯段梁顶与梁侧裂缝宽度存在线性关系,回归系数平均值为1.35。基于试验数据进一步理论分析,建立了正常使用极限状态内梁受拉区正面横向受力裂缝最大宽度的计算式。
2017, 47(8): 78-83.
doi: 10.13204/j.gyjz201708015
摘要:
为研究空心楼盖板柱节点抗震性能,在试验的基础上进行了3种节点在低周反复荷载下的数值模拟分析,对节点的破坏形式、滞回曲线、刚度退化和耗能能力等进行较为系统的研究。结果表明:平行布管方式,节点的抗震性能优于正交布管方式,正交布管方式,节点的抗震性能优于垂直布管方式;楼板钢筋和弯起钢筋对节点承载力、刚度、刚度退化和耗能能力等影响较大;型钢剪力架由于主要材料集中于截面中和轴,对提高板柱节点的受力和抗震性能效果不明显。建议工程应用中综合考虑多种方式,即采用增大柱上板带配筋率、配置弯起钢筋和型钢剪力架等方式提高板柱节点抗震性能,以实现多道抗震防线的设计要求。
为研究空心楼盖板柱节点抗震性能,在试验的基础上进行了3种节点在低周反复荷载下的数值模拟分析,对节点的破坏形式、滞回曲线、刚度退化和耗能能力等进行较为系统的研究。结果表明:平行布管方式,节点的抗震性能优于正交布管方式,正交布管方式,节点的抗震性能优于垂直布管方式;楼板钢筋和弯起钢筋对节点承载力、刚度、刚度退化和耗能能力等影响较大;型钢剪力架由于主要材料集中于截面中和轴,对提高板柱节点的受力和抗震性能效果不明显。建议工程应用中综合考虑多种方式,即采用增大柱上板带配筋率、配置弯起钢筋和型钢剪力架等方式提高板柱节点抗震性能,以实现多道抗震防线的设计要求。
2017, 47(8): 84-88.
doi: 10.13204/j.gyjz201708016
摘要:
干密度和饱和度是影响非饱和膨胀土强度和变形特性的重要因素。为研究干密度和饱和度对非饱和膨胀土抗剪强度的影响,以南阳膨胀土为试验材料,对不同饱和度和干密度的南阳膨胀土的压实样进行直剪试验,得到了不同干密度及饱和度下的抗剪强度;利用滤纸法试验测得了南阳膨胀土在不同初始干密度下的土水特征曲线,并利用Fredlund-Xing方程进行全吸力范围内的拟合。通过土-水特征曲线将饱和度换算成吸力,得到了不同密度和吸力下南阳膨胀土的抗剪强度。结果表明:低吸力范围内非饱和膨胀土的强度随吸力的增大而增大;而高吸力时随着吸力的增大,土的强度变化趋势与干密度和应力大小有关,竖向压力较大和干密度较小时,强度随吸力增大而增大。
干密度和饱和度是影响非饱和膨胀土强度和变形特性的重要因素。为研究干密度和饱和度对非饱和膨胀土抗剪强度的影响,以南阳膨胀土为试验材料,对不同饱和度和干密度的南阳膨胀土的压实样进行直剪试验,得到了不同干密度及饱和度下的抗剪强度;利用滤纸法试验测得了南阳膨胀土在不同初始干密度下的土水特征曲线,并利用Fredlund-Xing方程进行全吸力范围内的拟合。通过土-水特征曲线将饱和度换算成吸力,得到了不同密度和吸力下南阳膨胀土的抗剪强度。结果表明:低吸力范围内非饱和膨胀土的强度随吸力的增大而增大;而高吸力时随着吸力的增大,土的强度变化趋势与干密度和应力大小有关,竖向压力较大和干密度较小时,强度随吸力增大而增大。
2017, 47(8): 89-94.
doi: 10.13204/j.gyjz201708017
摘要:
锌是一种常见的重金属污染物,淤泥被锌污染后会对自然环境造成危害。以15%水泥为基准外掺剂,选用不同配比的水泥矿渣来固化锌污染淤泥,分析矿渣对水泥土的固化效果。通过无侧限抗压强度试验、淋滤试验和电镜扫描试验分别研究固化土的力学强度特性、固化稳定效果和微观结构特征。试验结果表明:水泥矿渣固化锌污染淤泥的抗压强度随着外掺剂含量和龄期的增长而增大;相同的外掺剂含量水泥加矿渣的固化效果优于单掺水泥;对于5 000 mg/kg及以下的锌污染淤泥固化稳定效果良好;外掺剂K2(15%水泥+10%矿渣)对锌污染淤泥的固化稳定效果相对较好。
锌是一种常见的重金属污染物,淤泥被锌污染后会对自然环境造成危害。以15%水泥为基准外掺剂,选用不同配比的水泥矿渣来固化锌污染淤泥,分析矿渣对水泥土的固化效果。通过无侧限抗压强度试验、淋滤试验和电镜扫描试验分别研究固化土的力学强度特性、固化稳定效果和微观结构特征。试验结果表明:水泥矿渣固化锌污染淤泥的抗压强度随着外掺剂含量和龄期的增长而增大;相同的外掺剂含量水泥加矿渣的固化效果优于单掺水泥;对于5 000 mg/kg及以下的锌污染淤泥固化稳定效果良好;外掺剂K2(15%水泥+10%矿渣)对锌污染淤泥的固化稳定效果相对较好。
2017, 47(8): 95-99.
doi: 10.13204/j.gyjz201708018
摘要:
基于Sierpinski分形模型,对珠江三角洲地区软土固结过程中的ESEM图片进行测试,对孔径及孔隙分布分维值进行计算。研究表明:软土孔隙具有明显的分形特征,测试得到的Sierpinski分形模型的线性相关系数均达到了95%以上,且重塑土的孔隙分布分维及孔径分维值均较原状土小;固结初期孔隙分布分维值变化不明显,当荷载增大时,孔隙分布分维及孔径分维均明显减小,此时孔径大小逐渐变得均匀,大孔隙变成了中小孔隙;当荷载继续增大时,软土孔隙较难向颗粒间超微孔隙发展,软土孔隙分维值也趋于稳定;研究还发现,软土的渗透性随着孔径分维和孔隙分布分维值的减小而减小。
基于Sierpinski分形模型,对珠江三角洲地区软土固结过程中的ESEM图片进行测试,对孔径及孔隙分布分维值进行计算。研究表明:软土孔隙具有明显的分形特征,测试得到的Sierpinski分形模型的线性相关系数均达到了95%以上,且重塑土的孔隙分布分维及孔径分维值均较原状土小;固结初期孔隙分布分维值变化不明显,当荷载增大时,孔隙分布分维及孔径分维均明显减小,此时孔径大小逐渐变得均匀,大孔隙变成了中小孔隙;当荷载继续增大时,软土孔隙较难向颗粒间超微孔隙发展,软土孔隙分维值也趋于稳定;研究还发现,软土的渗透性随着孔径分维和孔隙分布分维值的减小而减小。
2017, 47(8): 100-105.
doi: 10.13204/j.gyjz201708019
摘要:
为研究软土中刚性桩水平承载性状,设计开展了离心机试验,分析不同桩端情况和截面形状刚性桩水平承载特性及桩土相互作用。结果表明:闭口桩的水平承载力大于开口桩;桩土响应处于线弹性阶段时,水平荷载-桩顶位移曲线与桩端类型和截面形状无关;桩身材料、桩端开口形式及桩入土深度相同时,H形桩水平承载力最大,而圆形桩最小。综合分析试验结果表明:归一化桩顶水平荷载-桩顶水平位移曲线符合指数函数关系。
为研究软土中刚性桩水平承载性状,设计开展了离心机试验,分析不同桩端情况和截面形状刚性桩水平承载特性及桩土相互作用。结果表明:闭口桩的水平承载力大于开口桩;桩土响应处于线弹性阶段时,水平荷载-桩顶位移曲线与桩端类型和截面形状无关;桩身材料、桩端开口形式及桩入土深度相同时,H形桩水平承载力最大,而圆形桩最小。综合分析试验结果表明:归一化桩顶水平荷载-桩顶水平位移曲线符合指数函数关系。
2017, 47(8): 106-110.
doi: 10.13204/j.gyjz201708020
摘要:
通过数值模拟,探讨桩型配比、桩径、桩长、桩间距等设计参数对碎石桩与水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)构成的多桩型复合地基抗液化性能的影响。计算结果表明:与单类型桩复合地基相比,相同条件下,多桩型复合地基的抗液化效果更显著;桩径对多桩型复合地基抗液化效果的影响较大;随桩长的增加,桩长对多桩型复合地基抗液化效果的影响逐渐减弱;当CFG桩与碎石桩的桩型配比为5∶4时,多桩型复合地基抗液化性能最优;多桩型复合地基的桩间距宜取4倍桩径。
通过数值模拟,探讨桩型配比、桩径、桩长、桩间距等设计参数对碎石桩与水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)构成的多桩型复合地基抗液化性能的影响。计算结果表明:与单类型桩复合地基相比,相同条件下,多桩型复合地基的抗液化效果更显著;桩径对多桩型复合地基抗液化效果的影响较大;随桩长的增加,桩长对多桩型复合地基抗液化效果的影响逐渐减弱;当CFG桩与碎石桩的桩型配比为5∶4时,多桩型复合地基抗液化性能最优;多桩型复合地基的桩间距宜取4倍桩径。
2017, 47(8): 111-116.
doi: 10.13204/j.gyjz201708021
摘要:
基坑支护设计原理由不能计算变形的二分法、静力平衡法、塑性铰法、等值梁法发展到能计算变形的弹性地基梁法,在弹性地基梁法的基础上又进一步发展到弹性支点法。然而现有的弹性支点法在预应力作用下的受力模型、各工况之间的变形关系及锚杆刚度等方面存在不足,为弥补这些不足,提出了有针对性的加强措施增强上部锚杆以提高基坑的安全性,适当降低围护结构弯矩和下部锚杆强度,提高其经济性。
基坑支护设计原理由不能计算变形的二分法、静力平衡法、塑性铰法、等值梁法发展到能计算变形的弹性地基梁法,在弹性地基梁法的基础上又进一步发展到弹性支点法。然而现有的弹性支点法在预应力作用下的受力模型、各工况之间的变形关系及锚杆刚度等方面存在不足,为弥补这些不足,提出了有针对性的加强措施增强上部锚杆以提高基坑的安全性,适当降低围护结构弯矩和下部锚杆强度,提高其经济性。
2017, 47(8): 117-119.
doi: 10.13204/j.gyjz201708022
摘要:
现浇混凝土大直径薄壁管桩(PCC桩)的侧阻由外侧壁摩阻力和内侧壁摩阻力构成。采用模型试验和理论分析方法,研究了PCC桩的内、外壁侧摩阻力发挥机理和分布特征。结果表明:随荷载增加,外侧壁摩阻沿桩身分布先增后减,且其极值先于内侧摩阻力产生;加载初期,内侧壁阻力随外荷载加大但趋势并不明显,加载后期,内侧壁阻力出现显著增大且趋势明显。桩筒内土体因受内壁约束,芯筒内土在加载初期以竖向压缩变形为主,随外荷载增大桩筒内侧壁摩阻力持续增大,这是内侧摩阻不同于外壁侧阻的根本原因。
现浇混凝土大直径薄壁管桩(PCC桩)的侧阻由外侧壁摩阻力和内侧壁摩阻力构成。采用模型试验和理论分析方法,研究了PCC桩的内、外壁侧摩阻力发挥机理和分布特征。结果表明:随荷载增加,外侧壁摩阻沿桩身分布先增后减,且其极值先于内侧摩阻力产生;加载初期,内侧壁阻力随外荷载加大但趋势并不明显,加载后期,内侧壁阻力出现显著增大且趋势明显。桩筒内土体因受内壁约束,芯筒内土在加载初期以竖向压缩变形为主,随外荷载增大桩筒内侧壁摩阻力持续增大,这是内侧摩阻不同于外壁侧阻的根本原因。
2017, 47(8): 120-124.
doi: 10.13204/j.gyjz201708023
摘要:
友阿国际广场步行街位于湖南省郴州市,其天幕采用单层钢结构网壳结构形式,网壳由矩形钢管通过米字形节点连接而成,空间形状复杂,且现场场地狭窄,仅有塔吊等吊装工具,给钢结构加工和安装带来了非常大的困难。针对网壳钢结构本身的特点并结合实际情况提出了工厂单独制作节点和杆件、现场制作纵向安装段、搭设满堂脚手架、安装段定位和调节装置、安装纵向安装段、安装斜杆、精确定位和施焊等施工思路和方法,并在项目中得到了应用,效果良好,既提高了钢结构的制作和安装效率,也保证了项目的安装精度和质量。对网壳结构进行了整体结构验算和代表性节点的有限元分析,证明了结构在施工阶段的安全性。
友阿国际广场步行街位于湖南省郴州市,其天幕采用单层钢结构网壳结构形式,网壳由矩形钢管通过米字形节点连接而成,空间形状复杂,且现场场地狭窄,仅有塔吊等吊装工具,给钢结构加工和安装带来了非常大的困难。针对网壳钢结构本身的特点并结合实际情况提出了工厂单独制作节点和杆件、现场制作纵向安装段、搭设满堂脚手架、安装段定位和调节装置、安装纵向安装段、安装斜杆、精确定位和施焊等施工思路和方法,并在项目中得到了应用,效果良好,既提高了钢结构的制作和安装效率,也保证了项目的安装精度和质量。对网壳结构进行了整体结构验算和代表性节点的有限元分析,证明了结构在施工阶段的安全性。
2017, 47(8): 125-130.
doi: 10.13204/j.gyjz201708024
摘要:
通过对3个主管不同截面的T型相贯节点进行低周反复静力加载试验,分析了T型相贯节点在不同荷载作用下的受力变形和应力、应变情况,同时对主管和支管上的相贯线周围进行了应力、应变分析,对T型圆钢管相贯节点的平面内弯曲刚度进行了测试。采用荷载直接垂直于支管端部的加载方式,求出3个主管不同截面的T型相贯节点的最大承载力,并与规范计算结果进行对比分析,研究了相贯节点平面内的刚度问题。研究表明:在其他参数一定的情况下,支管与主管直径相差较多时,相贯节点刚度、强度均较弱。实际工程设计中宜对节点进行加强处理;支管与主管直径接近时,能够满足节点刚接要求,且节点刚度较大。
通过对3个主管不同截面的T型相贯节点进行低周反复静力加载试验,分析了T型相贯节点在不同荷载作用下的受力变形和应力、应变情况,同时对主管和支管上的相贯线周围进行了应力、应变分析,对T型圆钢管相贯节点的平面内弯曲刚度进行了测试。采用荷载直接垂直于支管端部的加载方式,求出3个主管不同截面的T型相贯节点的最大承载力,并与规范计算结果进行对比分析,研究了相贯节点平面内的刚度问题。研究表明:在其他参数一定的情况下,支管与主管直径相差较多时,相贯节点刚度、强度均较弱。实际工程设计中宜对节点进行加强处理;支管与主管直径接近时,能够满足节点刚接要求,且节点刚度较大。
2017, 47(8): 131-138.
doi: 10.13204/j.gyjz201708025
摘要:
箱板式钢结构是一种新型装配式结构体系,其借鉴了船舶上层建筑的设计理念。采用数值方法对两层箱板式钢结构住宅模块单元在水平单调荷载作用下的破坏机理及其极限承载力进行研究,提出模块单元角部加强的措施,分析了墙板高厚比、扶强材与墙板截面模量比以及墙板所受竖向荷载F与受压墙板截面总面积A和材料屈服应力fy乘积之比(F/(Afy))等关键参数对角部加强后模块单元极限承载力的影响,分析证明扶强材提高了角部加强后模块单元极限承载力,扶强材的破坏导致模块单元承载力急剧下降,截面模量比越大,下降段越缓慢。另外,在低周往复荷载作用下,对比了角部加强前后模块单元的滞回性能,同时也对比了角部加强后去掉与未去掉扶强材的模块单元的滞回性能,通过分析表明,角部加强措施能提高模块单元极限承载力,且显著改善模块单元的耗能能力。
箱板式钢结构是一种新型装配式结构体系,其借鉴了船舶上层建筑的设计理念。采用数值方法对两层箱板式钢结构住宅模块单元在水平单调荷载作用下的破坏机理及其极限承载力进行研究,提出模块单元角部加强的措施,分析了墙板高厚比、扶强材与墙板截面模量比以及墙板所受竖向荷载F与受压墙板截面总面积A和材料屈服应力fy乘积之比(F/(Afy))等关键参数对角部加强后模块单元极限承载力的影响,分析证明扶强材提高了角部加强后模块单元极限承载力,扶强材的破坏导致模块单元承载力急剧下降,截面模量比越大,下降段越缓慢。另外,在低周往复荷载作用下,对比了角部加强前后模块单元的滞回性能,同时也对比了角部加强后去掉与未去掉扶强材的模块单元的滞回性能,通过分析表明,角部加强措施能提高模块单元极限承载力,且显著改善模块单元的耗能能力。
2017, 47(8): 139-144.
doi: 10.13204/j.gyjz201708026
摘要:
法兰连接是装配式多高层钢结构中箱型柱全螺栓拼接的一种新方法,为研究箱型柱与柱法兰连接在拉力、弯矩、剪力组合作用下的受力性能,运用有限元分析软件ABAQUS对具有不同法兰厚度、螺栓边距、螺栓孔直径的11个法兰节点柱进行了分析。有限元分析表明:法兰厚度是法兰连接承载力、刚度、撬力大小的主要影响因素,螺栓边距会影响螺栓撬力的大小,螺栓孔径对法兰连接节点的力学性能没有影响。
法兰连接是装配式多高层钢结构中箱型柱全螺栓拼接的一种新方法,为研究箱型柱与柱法兰连接在拉力、弯矩、剪力组合作用下的受力性能,运用有限元分析软件ABAQUS对具有不同法兰厚度、螺栓边距、螺栓孔直径的11个法兰节点柱进行了分析。有限元分析表明:法兰厚度是法兰连接承载力、刚度、撬力大小的主要影响因素,螺栓边距会影响螺栓撬力的大小,螺栓孔径对法兰连接节点的力学性能没有影响。
2017, 47(8): 145-151.
doi: 10.13204/j.gyjz201708027
摘要:
为分析内置不同管径的碳纤维复材(CFRP)圆管对方钢管混凝土(CFSST)短柱轴压力学性能的影响,探索偏压短柱的失效原因,基于短柱轴压与双向偏压试验数据,剖解了双向偏压短柱,并使用ABAQUS软件对短柱进行了有限元计算。在验证有限元模型正确的基础上,计算和分析不同直径的CFRP管对轴压短柱极限承载力的影响,提出了内置CFRP管的方钢管混凝土轴压短柱极限承载力提高度计算式。结果表明:增加CFRP管径尺度可以提高内置CFRP管的方钢管混凝土轴压短柱极限承载力;CFRP管破裂是偏心距较小的内置CFRP管的方钢管混凝土偏压短柱最终失效的直接原因;内置CFRP管的方钢管混凝土短柱极限承载力提高度计算式综合反映了CFRP管径尺度、CFRP约束效应系数、钢管约束效应系数等的影响;增加双向偏压短柱的偏心距,会导致内置CFRP管的方钢管混凝土双向偏压短柱的极限承载力降低;偏心距较大的短柱临近失效时,内核混凝土受压区减小,CFRP管可能不会发生纤维方向的断裂损坏。
为分析内置不同管径的碳纤维复材(CFRP)圆管对方钢管混凝土(CFSST)短柱轴压力学性能的影响,探索偏压短柱的失效原因,基于短柱轴压与双向偏压试验数据,剖解了双向偏压短柱,并使用ABAQUS软件对短柱进行了有限元计算。在验证有限元模型正确的基础上,计算和分析不同直径的CFRP管对轴压短柱极限承载力的影响,提出了内置CFRP管的方钢管混凝土轴压短柱极限承载力提高度计算式。结果表明:增加CFRP管径尺度可以提高内置CFRP管的方钢管混凝土轴压短柱极限承载力;CFRP管破裂是偏心距较小的内置CFRP管的方钢管混凝土偏压短柱最终失效的直接原因;内置CFRP管的方钢管混凝土短柱极限承载力提高度计算式综合反映了CFRP管径尺度、CFRP约束效应系数、钢管约束效应系数等的影响;增加双向偏压短柱的偏心距,会导致内置CFRP管的方钢管混凝土双向偏压短柱的极限承载力降低;偏心距较大的短柱临近失效时,内核混凝土受压区减小,CFRP管可能不会发生纤维方向的断裂损坏。
2017, 47(8): 152-156.
doi: 10.13204/j.gyjz201708028
摘要:
澳门某工程二期的幕墙总面积达12万m2,11.6 m高的玻璃肋幕墙系统面积约800 m2。该超高玻璃肋幕墙系统采用玻璃肋和玻璃面板分别坐地的构造形式,以确保建筑外观尽可能满足通透简洁的设计要求。由于该项设计超出了JGJ 102—2003《玻璃幕墙工程技术规范》、AS-1288关于坐地玻璃肋高度限值的规定,通过采取合理的设计构造措施,使该幕墙系统能较好地适应主体结构的变形。经理论分析、幕墙性能试验测试以及工程实际应用情况表明,该超高坐地式玻璃肋幕墙系统能较好地满足设计要求。
澳门某工程二期的幕墙总面积达12万m2,11.6 m高的玻璃肋幕墙系统面积约800 m2。该超高玻璃肋幕墙系统采用玻璃肋和玻璃面板分别坐地的构造形式,以确保建筑外观尽可能满足通透简洁的设计要求。由于该项设计超出了JGJ 102—2003《玻璃幕墙工程技术规范》、AS-1288关于坐地玻璃肋高度限值的规定,通过采取合理的设计构造措施,使该幕墙系统能较好地适应主体结构的变形。经理论分析、幕墙性能试验测试以及工程实际应用情况表明,该超高坐地式玻璃肋幕墙系统能较好地满足设计要求。
2017, 47(8): 157-163.
doi: 10.13204/j.gyjz201708029
摘要:
对工程中常用的开口、闭口以及缩口3种压型钢板-混凝土组合楼板进行弯曲性能试验,考察不同类型压型钢板-混凝土组合楼板的破坏形态、界面剪切黏结性能及纵向抗剪承载能力。研究结果表明:开口型和缩口型组合楼板在外荷载作用下发生纵向剪切破坏;闭口型随着跨度的增加,破坏模式由纵向剪切破坏转为弯曲破坏。通过m-k法对组合楼板纵向剪切承载力进行计算,结果表明混凝土强度对组合楼板纵向抗剪承载力影响不大。
对工程中常用的开口、闭口以及缩口3种压型钢板-混凝土组合楼板进行弯曲性能试验,考察不同类型压型钢板-混凝土组合楼板的破坏形态、界面剪切黏结性能及纵向抗剪承载能力。研究结果表明:开口型和缩口型组合楼板在外荷载作用下发生纵向剪切破坏;闭口型随着跨度的增加,破坏模式由纵向剪切破坏转为弯曲破坏。通过m-k法对组合楼板纵向剪切承载力进行计算,结果表明混凝土强度对组合楼板纵向抗剪承载力影响不大。
2017, 47(8): 164-169.
doi: 10.13204/j.gyjz201708030
摘要:
通过对无机胶粘贴碳纤维布混凝土柱与有机胶粘贴碳纤维布加固的混凝土柱以及未加固的混凝土柱进行轴压试验,对比各柱的破坏形态、抗压强度、变形能力和应力-应变曲线。结果表明:无机胶粘贴碳纤维布加固的混凝土柱可以取得较高的抗压强度和较好的变形能力。通过对试验数据进行回归分析,提出无机胶粘贴碳纤维布约束混凝土的抗压强度、极限压应变计算式和本构关系模型。
通过对无机胶粘贴碳纤维布混凝土柱与有机胶粘贴碳纤维布加固的混凝土柱以及未加固的混凝土柱进行轴压试验,对比各柱的破坏形态、抗压强度、变形能力和应力-应变曲线。结果表明:无机胶粘贴碳纤维布加固的混凝土柱可以取得较高的抗压强度和较好的变形能力。通过对试验数据进行回归分析,提出无机胶粘贴碳纤维布约束混凝土的抗压强度、极限压应变计算式和本构关系模型。
2017, 47(8): 170-174.
doi: 10.13204/j.gyjz201708031
摘要:
采用真空导入工艺,制备了格构腹板增强泡桐木夹芯复材板。对不同格构腹板厚度和不同腹板间距的试件进行四点弯曲试验,研究其破坏模式、跨中应变和跨中挠度情况。试验结果表明:增加腹板厚度能有效提高夹芯板的极限承载力,提高幅度随腹板厚度的增加而减小;减小格构腹板间距也能提高夹芯板的极限承载力,提高幅度随格构腹板间距的减小而减小。采用铁木辛柯梁理论,考虑弯曲和剪切变形的共同影响,推导出板材跨中挠度计算式;采用经典夹芯梁理论预估了试件的受弯极限承载力,挠度和承载力的理论值与实测值均吻合较好。
采用真空导入工艺,制备了格构腹板增强泡桐木夹芯复材板。对不同格构腹板厚度和不同腹板间距的试件进行四点弯曲试验,研究其破坏模式、跨中应变和跨中挠度情况。试验结果表明:增加腹板厚度能有效提高夹芯板的极限承载力,提高幅度随腹板厚度的增加而减小;减小格构腹板间距也能提高夹芯板的极限承载力,提高幅度随格构腹板间距的减小而减小。采用铁木辛柯梁理论,考虑弯曲和剪切变形的共同影响,推导出板材跨中挠度计算式;采用经典夹芯梁理论预估了试件的受弯极限承载力,挠度和承载力的理论值与实测值均吻合较好。
2017, 47(8): 175-178.
doi: 10.13204/j.gyjz201708032
摘要:
完成了100个碳纤维布及配套树脂试件在湿热环境下的耐久性试验,通过测试分析老化时间分别为0,1 000,2 000,3 000,4 000 h时试件的拉伸强度、伸长率及弹性模量发现:由于每个测试时间点的试件不同,导致破坏性试验测试结果的基准不统一,数据波动较大。基于试验结果,并分析已有的老化模型及其特点,确定了复材拉伸强度和弹性模量具有相似的变化规律,即可以用弹性模量的变化规律表达拉伸强度的变化规律。因此,提出了通过非破坏试验研究复合材料耐久性的概念,此方法可以解决破坏性试验方法中数据基准不确定的技术难题。
完成了100个碳纤维布及配套树脂试件在湿热环境下的耐久性试验,通过测试分析老化时间分别为0,1 000,2 000,3 000,4 000 h时试件的拉伸强度、伸长率及弹性模量发现:由于每个测试时间点的试件不同,导致破坏性试验测试结果的基准不统一,数据波动较大。基于试验结果,并分析已有的老化模型及其特点,确定了复材拉伸强度和弹性模量具有相似的变化规律,即可以用弹性模量的变化规律表达拉伸强度的变化规律。因此,提出了通过非破坏试验研究复合材料耐久性的概念,此方法可以解决破坏性试验方法中数据基准不确定的技术难题。
2017, 47(8): 179-184.
doi: 10.13204/j.gyjz201708033
摘要:
针对混凝土表面粗糙程度对纤维布加固性能影响的研究不多的现状,采用数显干分表仪器并结合分形理论,对混凝土黏结面进行量化处理,结果表明分形维数可以作为量化评定混凝土黏结面粗糙程度的一个参数。在此基础上分析氯盐环境下粗糙度对混凝土界面力学性能的影响。试验结果表明:混凝土表面越粗糙,抗剪切能力越强,界面破坏越延迟,界面能越大。不同粗糙度界面有效传递距离为100~120 mm,界面越粗糙,有效传递距离越大,黏结性能越好,粗糙度f5的试件比粗糙度f0的试件黏结强度提高78%,极限位移提高200%。氯盐环境下混凝土与碳纤维复材界面应力滑移曲线中,界面越粗糙,脆性区间越长,材料反映的脆性性质越多,而进入塑性阶段,6种界面的黏结滑移曲线均以不同斜率下降,最终以0.6~1.0 mm不等的滑移值撕裂破坏。
针对混凝土表面粗糙程度对纤维布加固性能影响的研究不多的现状,采用数显干分表仪器并结合分形理论,对混凝土黏结面进行量化处理,结果表明分形维数可以作为量化评定混凝土黏结面粗糙程度的一个参数。在此基础上分析氯盐环境下粗糙度对混凝土界面力学性能的影响。试验结果表明:混凝土表面越粗糙,抗剪切能力越强,界面破坏越延迟,界面能越大。不同粗糙度界面有效传递距离为100~120 mm,界面越粗糙,有效传递距离越大,黏结性能越好,粗糙度f5的试件比粗糙度f0的试件黏结强度提高78%,极限位移提高200%。氯盐环境下混凝土与碳纤维复材界面应力滑移曲线中,界面越粗糙,脆性区间越长,材料反映的脆性性质越多,而进入塑性阶段,6种界面的黏结滑移曲线均以不同斜率下降,最终以0.6~1.0 mm不等的滑移值撕裂破坏。
2017, 47(8): 185-189.
doi: 10.13204/j.gyjz201708034
摘要:
由于安装偏差引起的吊车梁轨道偏心,超过了GB 50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》的允许值,考虑吊车车轮排列位置可能产生的最大弯矩和最大剪力,吊车梁验算时需考虑最大弯矩工况和最大剪力工况两种情况。通过ANSYS有限元软件计算两种工况下吊车梁在不同轨道偏心距作用下的刚度、强度及稳定性验算。分析表明:偏心荷载作用下,吊车梁的强度指标起控制作用;轨道偏心对吊车梁的整体稳定影响很小;提出了吊车梁的限制使用条件及加固处理方案。
由于安装偏差引起的吊车梁轨道偏心,超过了GB 50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》的允许值,考虑吊车车轮排列位置可能产生的最大弯矩和最大剪力,吊车梁验算时需考虑最大弯矩工况和最大剪力工况两种情况。通过ANSYS有限元软件计算两种工况下吊车梁在不同轨道偏心距作用下的刚度、强度及稳定性验算。分析表明:偏心荷载作用下,吊车梁的强度指标起控制作用;轨道偏心对吊车梁的整体稳定影响很小;提出了吊车梁的限制使用条件及加固处理方案。
2017, 47(8): 190-193.
doi: 10.13204/j.gyjz201708035
摘要:
根据对某钢结构厂房施工过程中发生倒塌事故的现场调查、取样检测及结构计算分析,结果表明,施工过程中未及时安装支撑及檩条等连接构件、柱底与基础间的预留空间过大且在二次浇注前未采取任何加固措施是导致该厂房发生整体倒塌的主要原因。对于大跨度轻钢结构厂房,遵守严格的施工顺序、做好保障整体稳定的预防措施,对施工安全至关重要。
根据对某钢结构厂房施工过程中发生倒塌事故的现场调查、取样检测及结构计算分析,结果表明,施工过程中未及时安装支撑及檩条等连接构件、柱底与基础间的预留空间过大且在二次浇注前未采取任何加固措施是导致该厂房发生整体倒塌的主要原因。对于大跨度轻钢结构厂房,遵守严格的施工顺序、做好保障整体稳定的预防措施,对施工安全至关重要。
2017, 47(8): 194-198.
doi: 10.13204/j.gyjz201708036
摘要:
我国的旧工业建筑常改造为办公及展览建筑,而鲜有改造为教育建筑的案例。以一处由百年工业建筑改造而来的大学园区——澳大利亚迪肯大学滨海校区为例,基于既有建筑适应性改造的视角,总结该校区保护性与功能化的改造原则,探讨工业建筑环境与空间、结构与材料的再利用策略,分析改造后的建筑在舒适度、能源利用及文化传承等方面的再提升措施。
我国的旧工业建筑常改造为办公及展览建筑,而鲜有改造为教育建筑的案例。以一处由百年工业建筑改造而来的大学园区——澳大利亚迪肯大学滨海校区为例,基于既有建筑适应性改造的视角,总结该校区保护性与功能化的改造原则,探讨工业建筑环境与空间、结构与材料的再利用策略,分析改造后的建筑在舒适度、能源利用及文化传承等方面的再提升措施。
