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2020年 第50卷 第6期
2020, 50(6): 1-5,28.
doi: 10.13204/j.gyjz202006001
摘要:
为论证双向螺旋素土挤土桩消除自重湿陷性黄土地基湿陷性的可行性，在兰州黄河南岸高阶深厚自重湿陷性黄土场地上开展了双向螺旋素土挤土桩单桩和群桩的挤土试验，测得双向螺旋素土挤土桩单桩周围土体的变形以及距桩周不同距离处土体物理力学指标的变化；获得不同桩间距的双向螺旋素土挤土桩群桩桩间土物理力学指标变化以及桩间土承载力的变化情况。试验表明：经双向螺旋素土挤土桩单桩挤密后的土层土性变化最大范围为2倍桩间距，明显影响范围为1.0~1.5倍桩间距；群桩间距不大于2.5倍桩间距时，双向螺旋素土挤土桩可以消除黄土湿陷性。
为论证双向螺旋素土挤土桩消除自重湿陷性黄土地基湿陷性的可行性，在兰州黄河南岸高阶深厚自重湿陷性黄土场地上开展了双向螺旋素土挤土桩单桩和群桩的挤土试验，测得双向螺旋素土挤土桩单桩周围土体的变形以及距桩周不同距离处土体物理力学指标的变化；获得不同桩间距的双向螺旋素土挤土桩群桩桩间土物理力学指标变化以及桩间土承载力的变化情况。试验表明：经双向螺旋素土挤土桩单桩挤密后的土层土性变化最大范围为2倍桩间距，明显影响范围为1.0~1.5倍桩间距；群桩间距不大于2.5倍桩间距时，双向螺旋素土挤土桩可以消除黄土湿陷性。
2020, 50(6): 6-10.
doi: 10.13204/j.gyjz202006002
摘要:
通过现场原位试验，验证了在湿陷性黄土中施工挤土桩，由于受桩周土的挤密效应，会增大湿陷时单桩的负摩阻力，即产生"肥桩效应"。对桩间土湿陷系数变化规律的研究表明：合理布置挤土桩的桩间距，可在消除桩间土湿陷性的同时，提高单桩承载力，在湿陷性黄土地区的高层及超高层建筑的基础设计中，是一种行之有效的方法。
通过现场原位试验，验证了在湿陷性黄土中施工挤土桩，由于受桩周土的挤密效应，会增大湿陷时单桩的负摩阻力，即产生"肥桩效应"。对桩间土湿陷系数变化规律的研究表明：合理布置挤土桩的桩间距，可在消除桩间土湿陷性的同时，提高单桩承载力，在湿陷性黄土地区的高层及超高层建筑的基础设计中，是一种行之有效的方法。
2020, 50(6): 11-15.
doi: 10.13204/j.gyjz202006003
摘要:
当前，双向螺旋挤土灌注桩（SDS桩）已在工程中广泛应用。但SDS桩在湿陷性黄土地基中的设计仍缺乏理论依据，为探究SDS桩在湿陷性黄土地区浸水状态下的力学性状，在强湿陷性黄土场地上开展了双向螺旋挤土灌注桩原位足尺浸水试验，得到了浸水状态下双向螺旋挤土灌注桩桩侧负摩阻力沿桩身传递的变化特征等力学特性。
当前，双向螺旋挤土灌注桩（SDS桩）已在工程中广泛应用。但SDS桩在湿陷性黄土地基中的设计仍缺乏理论依据，为探究SDS桩在湿陷性黄土地区浸水状态下的力学性状，在强湿陷性黄土场地上开展了双向螺旋挤土灌注桩原位足尺浸水试验，得到了浸水状态下双向螺旋挤土灌注桩桩侧负摩阻力沿桩身传递的变化特征等力学特性。
2020, 50(6): 16-21.
doi: 10.13204/j.gyjz202006004
摘要:
在深厚湿陷性黄土中利用双向螺旋挤土桩成桩过程中的挤土效应，通过调整桩间距，不仅可以消除桩间土的湿陷性，还可以提高复合地基承载力。结合深厚湿陷性黄土上双向螺旋挤土复合地基的原位足尺试验，初步确定该施工工艺在湿陷性黄土地区复合地基应用中的相关参数。
在深厚湿陷性黄土中利用双向螺旋挤土桩成桩过程中的挤土效应，通过调整桩间距，不仅可以消除桩间土的湿陷性，还可以提高复合地基承载力。结合深厚湿陷性黄土上双向螺旋挤土复合地基的原位足尺试验，初步确定该施工工艺在湿陷性黄土地区复合地基应用中的相关参数。
2020, 50(6): 29-38.
doi: 10.13204/j.gyjz202006006
摘要:
城市中心型轨道站点核心区地下空间的功能构成较为复杂，当前对其功能构成的认知尚需深入。在对城市中心型轨道站点核心区地下空间分类的基础上，总结其地下空间的交通服务功能、商业功能与综合管廊的空间构成特点；再从功能构成角度出发，对国内外地下空间的现有竖向分层模式做出分析；最后提出城市中心型轨道站点核心区地下空间规划利用的原则，为其一体化设计提供参照。
城市中心型轨道站点核心区地下空间的功能构成较为复杂，当前对其功能构成的认知尚需深入。在对城市中心型轨道站点核心区地下空间分类的基础上，总结其地下空间的交通服务功能、商业功能与综合管廊的空间构成特点；再从功能构成角度出发，对国内外地下空间的现有竖向分层模式做出分析；最后提出城市中心型轨道站点核心区地下空间规划利用的原则，为其一体化设计提供参照。
2020, 50(6): 39-44,21.
doi: 10.13204/j.gyjz202006007
摘要:
为研究酸雨腐蚀环境下预应力混凝土梁的抗震性能，对8根预应力混凝土梁试件进行低周反复加载试验，重点研究试件梁的破坏形态以及不同参数下梁的滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力和刚度退化等方面的特点，探讨混凝土强度等级、预应力度、钢绞线腐蚀率对其抗震性能的影响。试验结果表明：预应力混凝土梁在加载过程中都会经历弹性、屈服、破坏阶段；预应力混凝土梁的滞回曲线均较为饱满，残余变形较大，有较好的抗震能力；钢绞线的腐蚀率对抗震性能影响较为显著，随着钢绞线腐蚀率的增大，试验梁的极限承载力下降；加载循环的次数不断减少，同时滞回曲线的饱满程度不断降低。
为研究酸雨腐蚀环境下预应力混凝土梁的抗震性能，对8根预应力混凝土梁试件进行低周反复加载试验，重点研究试件梁的破坏形态以及不同参数下梁的滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力和刚度退化等方面的特点，探讨混凝土强度等级、预应力度、钢绞线腐蚀率对其抗震性能的影响。试验结果表明：预应力混凝土梁在加载过程中都会经历弹性、屈服、破坏阶段；预应力混凝土梁的滞回曲线均较为饱满，残余变形较大，有较好的抗震能力；钢绞线的腐蚀率对抗震性能影响较为显著，随着钢绞线腐蚀率的增大，试验梁的极限承载力下降；加载循环的次数不断减少，同时滞回曲线的饱满程度不断降低。
2020, 50(6): 45-50,104.
doi: 10.13204/j.gyjz202006008
摘要:
为简化双向桁架钢筋混凝土叠合楼板的拼缝构造，改善拼缝受力性能，提出三种增强型密拼式拼缝连接方式：加强附加钢筋式拼缝、整体式凹槽拼缝和间隔式凹槽拼缝。对3块不同拼缝连接方式的密拼叠合板和1块后浇带式叠合板进行静力加载试验，对比分析各叠合板的破坏形态、裂缝分布、刚度、极限承载力及拼缝处连接钢筋的应力发展。结果表明：加强拼缝钢筋可提高密拼叠合板的极限承载力；拼缝处设置整体式凹槽和间隔式凹槽不仅可控制密拼叠合板跨中裂缝的集中开展，改善裂缝分布，而且可有效提高叠合板的极限承载力和刚度，其极限承载力均可达到后浇带式叠合板的90%以上。基于试验研究结果，提出了3种增强型密拼拼缝的设计建议和构造要求。
为简化双向桁架钢筋混凝土叠合楼板的拼缝构造，改善拼缝受力性能，提出三种增强型密拼式拼缝连接方式：加强附加钢筋式拼缝、整体式凹槽拼缝和间隔式凹槽拼缝。对3块不同拼缝连接方式的密拼叠合板和1块后浇带式叠合板进行静力加载试验，对比分析各叠合板的破坏形态、裂缝分布、刚度、极限承载力及拼缝处连接钢筋的应力发展。结果表明：加强拼缝钢筋可提高密拼叠合板的极限承载力；拼缝处设置整体式凹槽和间隔式凹槽不仅可控制密拼叠合板跨中裂缝的集中开展，改善裂缝分布，而且可有效提高叠合板的极限承载力和刚度，其极限承载力均可达到后浇带式叠合板的90%以上。基于试验研究结果，提出了3种增强型密拼拼缝的设计建议和构造要求。
2020, 50(6): 51-57.
doi: 10.13204/j.gyjz202006009
摘要:
为研究小剪跨比荷载下配置钢筋桁架的钢筋混凝土叠合墙板的剪弯性能，以叠合板层数和钢筋桁架榀数为参数，在剪跨比λ为2.3时，对1块配置3榀钢筋桁架的双层叠合板和1块配置4榀钢筋桁架的三层叠合板开展四点剪弯试验，得到了2种叠合板的剪弯试验现象和破坏形态、弯矩-加载点挠度关系、受弯承载力特征值和剪弯破坏的力学模型，并根据叠合界面混凝土受剪强度分析推导叠合板的受剪和受弯承载力计算式。研究结果表明：小剪跨比荷载下叠合板的剪弯破坏模式取决于叠合板界面混凝土的桁架数量、叠合板叠合界面的设置位置和方式；三层叠合且配置4榀钢筋桁架的叠合板的极限受剪和受弯承载力比采用双层叠合且配置3榀钢筋桁架的叠合板提高了20.0%，而峰值挠度降低了20.7%，具有更好的受剪和受弯性能；提出了按叠合界面受剪破坏条件推导的叠合板的极限受剪（受弯）承载力计算式，其计算值与试验值吻合较好。
为研究小剪跨比荷载下配置钢筋桁架的钢筋混凝土叠合墙板的剪弯性能，以叠合板层数和钢筋桁架榀数为参数，在剪跨比λ为2.3时，对1块配置3榀钢筋桁架的双层叠合板和1块配置4榀钢筋桁架的三层叠合板开展四点剪弯试验，得到了2种叠合板的剪弯试验现象和破坏形态、弯矩-加载点挠度关系、受弯承载力特征值和剪弯破坏的力学模型，并根据叠合界面混凝土受剪强度分析推导叠合板的受剪和受弯承载力计算式。研究结果表明：小剪跨比荷载下叠合板的剪弯破坏模式取决于叠合板界面混凝土的桁架数量、叠合板叠合界面的设置位置和方式；三层叠合且配置4榀钢筋桁架的叠合板的极限受剪和受弯承载力比采用双层叠合且配置3榀钢筋桁架的叠合板提高了20.0%，而峰值挠度降低了20.7%，具有更好的受剪和受弯性能；提出了按叠合界面受剪破坏条件推导的叠合板的极限受剪（受弯）承载力计算式，其计算值与试验值吻合较好。
2020, 50(6): 58-66.
doi: 10.13204/j.gyjz202006010
摘要:
通过对8块密拼接缝预应力混凝土钢管桁架叠合板的静力加载试验，研究密拼接缝式叠合板在均布荷载下垂直预应力施加方向的整体受弯性能，并进行平截面假定验证。结果表明：预应力混凝土钢管桁架叠合板整体工作性能良好；二拼块叠合板裂缝只在跨中拼缝处出现，三、四拼块叠合板裂缝分布均匀，拼缝构造钢筋分担了横向受力钢筋的应力，尽管对开裂荷载提高作用不大，但可使裂缝分布细密均匀；极限荷载随叠合层厚度的增大而提高；密拼接缝叠合板远离拼缝处符合平截面假定。基于参数化分析得到垂直预应力方向抗弯刚度的主要影响因素有：预制底板厚度与叠合板厚度比h/H及预制底板宽度b；通过非线性曲面拟合，提出了垂直预应力方向的刚度影响系数计算式。
通过对8块密拼接缝预应力混凝土钢管桁架叠合板的静力加载试验，研究密拼接缝式叠合板在均布荷载下垂直预应力施加方向的整体受弯性能，并进行平截面假定验证。结果表明：预应力混凝土钢管桁架叠合板整体工作性能良好；二拼块叠合板裂缝只在跨中拼缝处出现，三、四拼块叠合板裂缝分布均匀，拼缝构造钢筋分担了横向受力钢筋的应力，尽管对开裂荷载提高作用不大，但可使裂缝分布细密均匀；极限荷载随叠合层厚度的增大而提高；密拼接缝叠合板远离拼缝处符合平截面假定。基于参数化分析得到垂直预应力方向抗弯刚度的主要影响因素有：预制底板厚度与叠合板厚度比h/H及预制底板宽度b；通过非线性曲面拟合，提出了垂直预应力方向的刚度影响系数计算式。
2020, 50(6): 67-70.
doi: 10.13204/j.gyjz202006011
摘要:
基于装配式钢纤维混凝土梁柱中节点和同一条件下普通钢筋混凝土中节点的拟静力试验研究，分析对比中节点试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和承载力退化等性能指标。研究结果表明：与现浇普通混凝土中节点试件相比，采用新型装配式钢纤维混凝土中节点构件的承载能力和变形能力得到提高，滞回性能得到改善，节点刚度的退化得以延缓，承载力降低系数增加。钢纤维的加入能显著改善节点的破坏形态，有利于结构的抗震。
基于装配式钢纤维混凝土梁柱中节点和同一条件下普通钢筋混凝土中节点的拟静力试验研究，分析对比中节点试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和承载力退化等性能指标。研究结果表明：与现浇普通混凝土中节点试件相比，采用新型装配式钢纤维混凝土中节点构件的承载能力和变形能力得到提高，滞回性能得到改善，节点刚度的退化得以延缓，承载力降低系数增加。钢纤维的加入能显著改善节点的破坏形态，有利于结构的抗震。
2020, 50(6): 71-78,110.
doi: 10.13204/j.gyjz202006012
摘要:
为避免摩擦摆隔震结构与上部结构发生共振破坏，研制出具有变曲率变摩擦系数圆弧滑动面的多级变频摩擦摆隔震支座。在阐述其力学性能和隔震机理的基础上，通过动力平衡方程分析得出该多级变频摩擦摆隔震支座的自振周期只与该摩擦摆摩擦系数μ、弧面半径R及摩擦摆水平限度位移有关。加工出实体模型，通过试验测试其恢复力模型和摩擦系数等力学性能；采用ABAQUS有限元软件对一栋安装此隔震支座的6层框架结构进行模拟分析，对比在地震作用下，隔震前后结构的动力响应。研究表明：多级变频摩擦摆具有良好的稳定性、变频能力、自限及自复位能力，且适应多级隔震，无需单独设置阻尼器，结构简单，应用方便，隔震效果良好。
为避免摩擦摆隔震结构与上部结构发生共振破坏，研制出具有变曲率变摩擦系数圆弧滑动面的多级变频摩擦摆隔震支座。在阐述其力学性能和隔震机理的基础上，通过动力平衡方程分析得出该多级变频摩擦摆隔震支座的自振周期只与该摩擦摆摩擦系数μ、弧面半径R及摩擦摆水平限度位移有关。加工出实体模型，通过试验测试其恢复力模型和摩擦系数等力学性能；采用ABAQUS有限元软件对一栋安装此隔震支座的6层框架结构进行模拟分析，对比在地震作用下，隔震前后结构的动力响应。研究表明：多级变频摩擦摆具有良好的稳定性、变频能力、自限及自复位能力，且适应多级隔震，无需单独设置阻尼器，结构简单，应用方便，隔震效果良好。
2020, 50(6): 79-84.
doi: 10.13204/j.gyjz202006013
摘要:
某竖向不对称收进高层结构采用钢管混凝土框架-核心筒-伸臂桁架结构体系，利用损伤塑性本构考虑混凝土的损伤发展，建立了不规则高层结构的三维弹塑性分析模型，分析强震作用下超限高层结构抗震性能及损伤分布，同时分析地震波幅值对不规则高层结构损伤发展的影响。分析得到：罕遇地震作用下核心筒剪力墙整体处于轻微损伤状态，连梁进入塑性而发挥耗能作用；竖向不对称收进的高层结构核心筒损伤较大部位为伸臂桁架楼层及其相邻上部楼层，对该区域损伤较为明显的剪力墙应进行配筋加强；伸臂杆件所在楼层的楼板承担较大的水平剪力作用，处于中度损坏，应进行设计加强；罕遇地震作用下结构损伤发展较设防地震作用时增大，但结构损伤部位和趋势较为一致。由此得出结论，对于竖向不对称收进高层结构应进行强震损伤分析以明确结构抗震薄弱部位。
某竖向不对称收进高层结构采用钢管混凝土框架-核心筒-伸臂桁架结构体系，利用损伤塑性本构考虑混凝土的损伤发展，建立了不规则高层结构的三维弹塑性分析模型，分析强震作用下超限高层结构抗震性能及损伤分布，同时分析地震波幅值对不规则高层结构损伤发展的影响。分析得到：罕遇地震作用下核心筒剪力墙整体处于轻微损伤状态，连梁进入塑性而发挥耗能作用；竖向不对称收进的高层结构核心筒损伤较大部位为伸臂桁架楼层及其相邻上部楼层，对该区域损伤较为明显的剪力墙应进行配筋加强；伸臂杆件所在楼层的楼板承担较大的水平剪力作用，处于中度损坏，应进行设计加强；罕遇地震作用下结构损伤发展较设防地震作用时增大，但结构损伤部位和趋势较为一致。由此得出结论，对于竖向不对称收进高层结构应进行强震损伤分析以明确结构抗震薄弱部位。
2020, 50(6): 85-92.
doi: 10.13204/j.gyjz202006014
摘要:
基于塑性损伤模型分析微型钢管桩桩体性能的有限元数值方法，综合对比研究钢管直径d、壁厚t、桩体直径D、长度H以及注浆体水灰比等因素对注浆微型钢管桩桩体力学性能的影响，并借助模型试验验证了数值结果的可靠性，研究结果表明：随着钢管与桩体直径比d/D的增大，微型钢管桩桩体极限承载力相应增加，且d/D为0.28和0.72是微型钢管桩极限承载力发生显著变化的临界值，微型钢管桩桩体以钢管发生屈曲破坏、钢管与外包浆体共同破坏和钢管外包注浆体破坏为主，不同破坏模型下微型钢管桩桩体极限承载力表达式不同；理论计算结果与试验和数值模拟结果吻合较好；钢管直径相同而壁厚增加时，桩体极限荷载值呈线性增大，桩体轴向荷载与轴向应变曲线由壁厚较小时的软化特征逐渐向理想塑性和硬化特征发展；桩径和d/D相同时，注浆体抗压强度降低约45%时，桩体极限承载力仅减少约7.1%，表明提升注浆体水灰比对微型钢管桩桩体承载能力的影响不明显。
基于塑性损伤模型分析微型钢管桩桩体性能的有限元数值方法，综合对比研究钢管直径d、壁厚t、桩体直径D、长度H以及注浆体水灰比等因素对注浆微型钢管桩桩体力学性能的影响，并借助模型试验验证了数值结果的可靠性，研究结果表明：随着钢管与桩体直径比d/D的增大，微型钢管桩桩体极限承载力相应增加，且d/D为0.28和0.72是微型钢管桩极限承载力发生显著变化的临界值，微型钢管桩桩体以钢管发生屈曲破坏、钢管与外包浆体共同破坏和钢管外包注浆体破坏为主，不同破坏模型下微型钢管桩桩体极限承载力表达式不同；理论计算结果与试验和数值模拟结果吻合较好；钢管直径相同而壁厚增加时，桩体极限荷载值呈线性增大，桩体轴向荷载与轴向应变曲线由壁厚较小时的软化特征逐渐向理想塑性和硬化特征发展；桩径和d/D相同时，注浆体抗压强度降低约45%时，桩体极限承载力仅减少约7.1%，表明提升注浆体水灰比对微型钢管桩桩体承载能力的影响不明显。
2020, 50(6): 93-97,174.
doi: 10.13204/j.gyjz202006015
摘要:
针对三峡库区消落带边坡岩体的开挖，通过室内三轴卸荷试验，研究在不同孔隙水压循环次数和围压不同卸荷速率下砂岩的力学特性。结果表明：1）水岩作用对砂岩的偏应力峰值强度和变形模量均产生显著影响，随着孔隙水压升降循环次数的增加，偏应力峰值强度和变形模量逐渐减小；随着围压卸载速率的加快，偏应力峰值强度和变形模量增大；2）随着围压卸荷速率的加快和孔压循环次数的增加，砂岩破坏时的轴向和环向应变围压柔量及峰值围压均不断降低，对环向应变围压柔量的影响比对轴向应变柔量更大；3）在0.3 MPa的孔隙水压循环作用下，砂岩破坏时的破裂角与卸荷速率没有明显的线性关系。
针对三峡库区消落带边坡岩体的开挖，通过室内三轴卸荷试验，研究在不同孔隙水压循环次数和围压不同卸荷速率下砂岩的力学特性。结果表明：1）水岩作用对砂岩的偏应力峰值强度和变形模量均产生显著影响，随着孔隙水压升降循环次数的增加，偏应力峰值强度和变形模量逐渐减小；随着围压卸载速率的加快，偏应力峰值强度和变形模量增大；2）随着围压卸荷速率的加快和孔压循环次数的增加，砂岩破坏时的轴向和环向应变围压柔量及峰值围压均不断降低，对环向应变围压柔量的影响比对轴向应变柔量更大；3）在0.3 MPa的孔隙水压循环作用下，砂岩破坏时的破裂角与卸荷速率没有明显的线性关系。
2020, 50(6): 98-104.
doi: 10.13204/j.gyjz202006016
摘要:
抽取地下水导致的地层沉降会对市政管道、地下管廊和地铁隧道等地埋梁造成损伤。随着时间的增长和抽水量的累加，损伤逐渐增大直至影响结构安全。基于对数型地层沉降曲线算式和弹性地基梁理论，推导得到对数型地层沉降作用下地埋梁的变形及内力解析解，并应用有限差分法推导得数值解。算例显示解析解与有限差分数值解结果相近，并得到PLAXIS 3D有限元软件计算验证。应用解析解对地埋梁变形和内力的影响参数进行分析，得出反映地层沉降漏斗陡缓程度的曲线斜率对地埋梁影响最大，降低沉降漏斗坡度可以减小对地埋梁的损害。
抽取地下水导致的地层沉降会对市政管道、地下管廊和地铁隧道等地埋梁造成损伤。随着时间的增长和抽水量的累加，损伤逐渐增大直至影响结构安全。基于对数型地层沉降曲线算式和弹性地基梁理论，推导得到对数型地层沉降作用下地埋梁的变形及内力解析解，并应用有限差分法推导得数值解。算例显示解析解与有限差分数值解结果相近，并得到PLAXIS 3D有限元软件计算验证。应用解析解对地埋梁变形和内力的影响参数进行分析，得出反映地层沉降漏斗陡缓程度的曲线斜率对地埋梁影响最大，降低沉降漏斗坡度可以减小对地埋梁的损害。
2020, 50(6): 105-110.
doi: 10.13204/j.gyjz202006017
摘要:
为更精确地研究压力型锚索的锚固机理，考虑锚索孔道弯曲现象，根据Mindlin基本解，结合平面应力状态的应力分析，推导了压力型锚索弯曲锚固段内外曲线上任意点剪应力的理论解。通过借鉴已有的研究成果进行算例分析，结果表明：内曲线上的剪应力峰值较外曲线上的剪应力峰值大，直线上的剪应力峰值较内曲线上的剪应力峰值大，预应力荷载和曲率半径均与曲线上的剪应力分布曲线及剪应力峰值成正相关关系。
为更精确地研究压力型锚索的锚固机理，考虑锚索孔道弯曲现象，根据Mindlin基本解，结合平面应力状态的应力分析，推导了压力型锚索弯曲锚固段内外曲线上任意点剪应力的理论解。通过借鉴已有的研究成果进行算例分析，结果表明：内曲线上的剪应力峰值较外曲线上的剪应力峰值大，直线上的剪应力峰值较内曲线上的剪应力峰值大，预应力荷载和曲率半径均与曲线上的剪应力分布曲线及剪应力峰值成正相关关系。
2020, 50(6): 111-116,38.
doi: 10.13204/j.gyjz202006018
摘要:
超高泵送自密实混凝土的早龄期力学性能对超高建筑施工方案的制定具有极为重要的影响，是超高建筑施工力学的基础关键问题。针对某超400 m高层建筑的超高泵送自密实混凝土，同批次制作了30个150 mm×300 mm的标准圆柱体试件，对其进行早龄期力学性能试验，观察其受力破坏过程及破坏形态，获取轴向荷载-位移曲线，抗压强度以及弹性模量等力学性能指标；通过分析其各性能指标随龄期增长的变化规律，提出早龄期超高泵送自密实混凝土的强度及弹性模量计算式以及单轴本构方程。结果表明：超高泵送自密实混凝土具有良好的整体性；随着龄期的增长，轴压荷载-位移曲线的下降段越来越陡，说明混凝土的脆性增加；轴压强度和弹性模量随龄期变化趋势类似，龄期不大于21 d时，弹性模量的增长速率大于抗压强度的增长，当龄期在21~56 d时，弹性模量的增长速率小于抗压强度的增长，按照提出的早龄期力学性能算式得出的计算值与实测值较接近；当龄期不大于14 d时，混凝土的变形能力衰减较快，当龄期大于14 d时，变形能力变化不大；拟合出的单轴本构方程曲线与实测曲线吻合较好。
超高泵送自密实混凝土的早龄期力学性能对超高建筑施工方案的制定具有极为重要的影响，是超高建筑施工力学的基础关键问题。针对某超400 m高层建筑的超高泵送自密实混凝土，同批次制作了30个150 mm×300 mm的标准圆柱体试件，对其进行早龄期力学性能试验，观察其受力破坏过程及破坏形态，获取轴向荷载-位移曲线，抗压强度以及弹性模量等力学性能指标；通过分析其各性能指标随龄期增长的变化规律，提出早龄期超高泵送自密实混凝土的强度及弹性模量计算式以及单轴本构方程。结果表明：超高泵送自密实混凝土具有良好的整体性；随着龄期的增长，轴压荷载-位移曲线的下降段越来越陡，说明混凝土的脆性增加；轴压强度和弹性模量随龄期变化趋势类似，龄期不大于21 d时，弹性模量的增长速率大于抗压强度的增长，当龄期在21~56 d时，弹性模量的增长速率小于抗压强度的增长，按照提出的早龄期力学性能算式得出的计算值与实测值较接近；当龄期不大于14 d时，混凝土的变形能力衰减较快，当龄期大于14 d时，变形能力变化不大；拟合出的单轴本构方程曲线与实测曲线吻合较好。
2020, 50(6): 117-122.
doi: 10.13204/j.gyjz202006019
摘要:
在阐述深圳地区的温度、湿度、盐雾和酸雨变化及其对混凝土结构耐久性影响的基础上，根据近20年深圳地区建筑物耐久性调查和检测的数据，采用分级加权评定法对各耐久性影响指标进行分析，进而评定混凝土结构耐久性损伤等级，得到深圳地区混凝土结构的耐久性现状；采用层次分析法对影响深圳地区混凝土结构耐久性的因素（钢筋锈蚀速率、Cl-浓度、混凝土相对碳化深度、面积损伤率、强度等级和裂缝宽度）进行模糊评估，得到了影响混凝土结构耐久性的关键影响因素。
在阐述深圳地区的温度、湿度、盐雾和酸雨变化及其对混凝土结构耐久性影响的基础上，根据近20年深圳地区建筑物耐久性调查和检测的数据，采用分级加权评定法对各耐久性影响指标进行分析，进而评定混凝土结构耐久性损伤等级，得到深圳地区混凝土结构的耐久性现状；采用层次分析法对影响深圳地区混凝土结构耐久性的因素（钢筋锈蚀速率、Cl-浓度、混凝土相对碳化深度、面积损伤率、强度等级和裂缝宽度）进行模糊评估，得到了影响混凝土结构耐久性的关键影响因素。
2020, 50(6): 123-127,134.
doi: 10.13204/j.gyjz202006020
摘要:
U型梁能有效降低线路的高度、减少沟通噪声、养护方便。但对于U形截面等开口薄壁杆件，当荷载作用平面不是纵向对称面，即使是形心主惯性平面，梁除弯曲变形外，还将发生扭转变形，存在弯扭效应。其抗扭刚度和抗剪刚度较闭口薄壁构件或实心截面构件要小很多，且容易发生扭转失稳，导致突发的工程事故，因此有必要对其截面扭剪应力和应变问题进行深入研究。U型梁运输过程中因道路的不平顺会产生三点支承（一点托空）的情况，这些都会引起梁体混凝土的扭转变形。通过试验，研究U型梁在偏心荷载作用下的力学行为，分析U型梁扭剪应力对结构的影响，为类似桥梁设计提供试验和理论分析参考。
U型梁能有效降低线路的高度、减少沟通噪声、养护方便。但对于U形截面等开口薄壁杆件，当荷载作用平面不是纵向对称面，即使是形心主惯性平面，梁除弯曲变形外，还将发生扭转变形，存在弯扭效应。其抗扭刚度和抗剪刚度较闭口薄壁构件或实心截面构件要小很多，且容易发生扭转失稳，导致突发的工程事故，因此有必要对其截面扭剪应力和应变问题进行深入研究。U型梁运输过程中因道路的不平顺会产生三点支承（一点托空）的情况，这些都会引起梁体混凝土的扭转变形。通过试验，研究U型梁在偏心荷载作用下的力学行为，分析U型梁扭剪应力对结构的影响，为类似桥梁设计提供试验和理论分析参考。
2020, 50(6): 128-134.
doi: 10.13204/j.gyjz202006021
摘要:
为研究反复拉压下带圆形洞口的钢板力学特性，对4种不同反复加载模式下的带圆形洞口的钢板进行数值分析。通过对比分析数值算例的变形形态、应力-应变滞回曲线、极限状态下的强度系数，获得加载模式、开洞形式、洞口大小对钢板滞回性能的影响规律。研究表明：反复拉压下钢板在圆形洞口区域存在应力集中现象，且钢板在受拉时的应力集中现象比受压时的更为显著；反复加载过程中，钢板经历的最大应变值对钢板滞回性能的退化起控制作用；而加载过程中循环加载的圈数对钢板滞回性能退化的影响相对较小；当圆形洞口数量较少、洞口直径较小时，圆形洞口对钢板滞回性能影响较小；而当圆形洞口数量较多或洞口直径较大时，圆形洞口对钢板滞回性能影响显著。
为研究反复拉压下带圆形洞口的钢板力学特性，对4种不同反复加载模式下的带圆形洞口的钢板进行数值分析。通过对比分析数值算例的变形形态、应力-应变滞回曲线、极限状态下的强度系数，获得加载模式、开洞形式、洞口大小对钢板滞回性能的影响规律。研究表明：反复拉压下钢板在圆形洞口区域存在应力集中现象，且钢板在受拉时的应力集中现象比受压时的更为显著；反复加载过程中，钢板经历的最大应变值对钢板滞回性能的退化起控制作用；而加载过程中循环加载的圈数对钢板滞回性能退化的影响相对较小；当圆形洞口数量较少、洞口直径较小时，圆形洞口对钢板滞回性能影响较小；而当圆形洞口数量较多或洞口直径较大时，圆形洞口对钢板滞回性能影响显著。
2020, 50(6): 135-143.
doi: 10.13204/j.gyjz202006022
摘要:
设计了5个高强钢T型节点试件，采用拉卸循环加载试验和有限元数值分析方法，研究其过焊孔衬板焊缝对节点断裂性能的影响；基于T型连接件研究基础，设计了3个钢框架梁柱节点试件，采用低周循环往复加载试验方法研究过焊孔衬板焊缝对梁柱节点断裂性能的影响。结果表明：高强钢T型连接件中过焊孔衬板焊缝对试件断裂性能影响显著，当过焊孔衬板采用双边或四边焊缝时，在极限荷载下可将试件焊缝处的应力峰值移至腹板区域，与传统过焊孔衬板单边焊缝试件相比，其塑性变形能力得到显著提高；将钢框架梁柱节点传统过焊孔衬板焊缝改为双边或四边焊缝后，其节点延性、极限承载能力均得到有效改善，与传统过焊孔衬板单边焊缝试件相比，采用双边焊缝节点试件的延性系数、极限承载力分别提高约29%、23%；采用四边焊缝节点试件的延性系数、极限承载力分别提高约70%、33%。
设计了5个高强钢T型节点试件，采用拉卸循环加载试验和有限元数值分析方法，研究其过焊孔衬板焊缝对节点断裂性能的影响；基于T型连接件研究基础，设计了3个钢框架梁柱节点试件，采用低周循环往复加载试验方法研究过焊孔衬板焊缝对梁柱节点断裂性能的影响。结果表明：高强钢T型连接件中过焊孔衬板焊缝对试件断裂性能影响显著，当过焊孔衬板采用双边或四边焊缝时，在极限荷载下可将试件焊缝处的应力峰值移至腹板区域，与传统过焊孔衬板单边焊缝试件相比，其塑性变形能力得到显著提高；将钢框架梁柱节点传统过焊孔衬板焊缝改为双边或四边焊缝后，其节点延性、极限承载能力均得到有效改善，与传统过焊孔衬板单边焊缝试件相比，采用双边焊缝节点试件的延性系数、极限承载力分别提高约29%、23%；采用四边焊缝节点试件的延性系数、极限承载力分别提高约70%、33%。
2020, 50(6): 144-149.
doi: 10.13204/j.gyjz202006023
摘要:
为探究采用环口板加强的K形圆钢管节点轴心承载性能，通过两组共4个K形圆钢管节点试件的轴向承载力试验，研究此类节点的变形和破坏情况；并对支管与弦管外径比β、环口板加强方式等因素对极限承载力的影响以及荷载-位移曲线进行分析。研究表明：节点变形和破坏表现为支管塑性变形、弦管局部凹陷、支管断裂和焊缝开裂；在加载初期，荷载值快速提高，随着作动器位移增大，荷载增长速度变缓，并出现峰值，随后荷载值开始下降；β和环口板加强对节点的极限承载力提高显著，极限承载力分别至少提高了35%和27%。
为探究采用环口板加强的K形圆钢管节点轴心承载性能，通过两组共4个K形圆钢管节点试件的轴向承载力试验，研究此类节点的变形和破坏情况；并对支管与弦管外径比β、环口板加强方式等因素对极限承载力的影响以及荷载-位移曲线进行分析。研究表明：节点变形和破坏表现为支管塑性变形、弦管局部凹陷、支管断裂和焊缝开裂；在加载初期，荷载值快速提高，随着作动器位移增大，荷载增长速度变缓，并出现峰值，随后荷载值开始下降；β和环口板加强对节点的极限承载力提高显著，极限承载力分别至少提高了35%和27%。
2020, 50(6): 150-155.
doi: 10.13204/j.gyjz202006024
摘要:
以某500 kV变电站构架避雷针结构为例，开展原构架避雷针相贯节点的足尺静载试验，分析其承载能力及节点应变分布特点，在此基础上进行加固相贯节点的足尺静载试验，对比分析加固前、后构架避雷针相贯节点的承载性能。研究表明：原设计构架避雷针相贯节点抗弯能力较差而且构造不合理，在平面外弯矩作用下易产生沿焊缝的撕裂破坏。通过在避雷针与横梁相贯节点区增设加劲肋，节点区的应力集中现象得以有效缓解，加固相贯节点的承载能力和抗弯刚度均显著提高。
以某500 kV变电站构架避雷针结构为例，开展原构架避雷针相贯节点的足尺静载试验，分析其承载能力及节点应变分布特点，在此基础上进行加固相贯节点的足尺静载试验，对比分析加固前、后构架避雷针相贯节点的承载性能。研究表明：原设计构架避雷针相贯节点抗弯能力较差而且构造不合理，在平面外弯矩作用下易产生沿焊缝的撕裂破坏。通过在避雷针与横梁相贯节点区增设加劲肋，节点区的应力集中现象得以有效缓解，加固相贯节点的承载能力和抗弯刚度均显著提高。
2020, 50(6): 156-160,188.
doi: 10.13204/j.gyjz202006025
摘要:
通过对4个足尺型钢混凝土异形柱的低周往复荷载试验，对其滞回曲线、承载能力、位移、延性、刚度退化、耗能能力等性能指标进行分析。研究结果表明：相比于足尺钢筋混凝土异形柱试件，试件内部添加型钢，可以减缓试件裂缝的发展，降低试件破坏程度；剪跨比较大时试件发生弯曲破坏，剪跨比较小时试件发生剪切破坏；相比于足尺钢筋混凝土异形柱试件，在保证试件内部配筋率的前提下，通过内部增加型钢，可以提高试件的承载能力、滞回性能、变形能力、耗能能力和刚度退化率，改善抗震性能；当减少钢筋混凝土异形柱内部纵筋配筋率并内置型钢时，试件的承载力得到提高。
通过对4个足尺型钢混凝土异形柱的低周往复荷载试验，对其滞回曲线、承载能力、位移、延性、刚度退化、耗能能力等性能指标进行分析。研究结果表明：相比于足尺钢筋混凝土异形柱试件，试件内部添加型钢，可以减缓试件裂缝的发展，降低试件破坏程度；剪跨比较大时试件发生弯曲破坏，剪跨比较小时试件发生剪切破坏；相比于足尺钢筋混凝土异形柱试件，在保证试件内部配筋率的前提下，通过内部增加型钢，可以提高试件的承载能力、滞回性能、变形能力、耗能能力和刚度退化率，改善抗震性能；当减少钢筋混凝土异形柱内部纵筋配筋率并内置型钢时，试件的承载力得到提高。
2020, 50(6): 161-166,149.
doi: 10.13204/j.gyjz202006026
摘要:
为获得新型泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体的抗侧刚度实用计算式，分别对DD-1、DD-1（D-300）、DD-2（D-400）三片墙体进行单调加载，对DZ-1（D-300）、DZ-2（D-400）两片墙体进行低周反复加载。对钢网片蒙皮板进行等效拉、压杆简化，对泡沫混凝土进行等效压杆简化。采用位移法对抗侧刚度的计算式进行推导，然后利用DD-1的试验结果对钢网片蒙皮轻钢龙骨复合墙体的抗侧刚度计算式进行验证，利用DD-1（D-300）、DD-2（D-400）、DZ-1（D-300）、DZ-2（D-400）的试验结果得到泡沫混凝土等效压杆的刚度修正系数，进而得到新型复合墙体的抗侧刚度计算式。与试验实测值比较表明，该计算式计算结果与试验结果吻合较好。
为获得新型泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体的抗侧刚度实用计算式，分别对DD-1、DD-1（D-300）、DD-2（D-400）三片墙体进行单调加载，对DZ-1（D-300）、DZ-2（D-400）两片墙体进行低周反复加载。对钢网片蒙皮板进行等效拉、压杆简化，对泡沫混凝土进行等效压杆简化。采用位移法对抗侧刚度的计算式进行推导，然后利用DD-1的试验结果对钢网片蒙皮轻钢龙骨复合墙体的抗侧刚度计算式进行验证，利用DD-1（D-300）、DD-2（D-400）、DZ-1（D-300）、DZ-2（D-400）的试验结果得到泡沫混凝土等效压杆的刚度修正系数，进而得到新型复合墙体的抗侧刚度计算式。与试验实测值比较表明，该计算式计算结果与试验结果吻合较好。
2020, 50(6): 167-174.
doi: 10.13204/j.gyjz202006027
摘要:
通过对7根玄武岩纤维复材（BFRP）筋钢纤维再生混凝土梁的受弯试验，研究不同钢纤维体积掺量和BFRP筋配筋率对其受弯性能的影响。结果表明：钢纤维体积掺量和配筋率均对BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的抗弯承载力有一定程度的影响。相较于未掺钢纤维的BFRP筋再生混凝土梁，钢纤维体积掺量为1.0%的试验梁的初裂荷载和极限荷载分别提高了32.8%和18.2%。随着BFRP筋配筋率的增加，BFRP筋再生混凝土梁抗弯承载力显著增加。还在试验基础上结合相关现行技术标准，对BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的受弯承载力、挠度、裂缝宽度进行分析计算，并对计算值与试验结果进行对比分析。
通过对7根玄武岩纤维复材（BFRP）筋钢纤维再生混凝土梁的受弯试验，研究不同钢纤维体积掺量和BFRP筋配筋率对其受弯性能的影响。结果表明：钢纤维体积掺量和配筋率均对BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的抗弯承载力有一定程度的影响。相较于未掺钢纤维的BFRP筋再生混凝土梁，钢纤维体积掺量为1.0%的试验梁的初裂荷载和极限荷载分别提高了32.8%和18.2%。随着BFRP筋配筋率的增加，BFRP筋再生混凝土梁抗弯承载力显著增加。还在试验基础上结合相关现行技术标准，对BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的受弯承载力、挠度、裂缝宽度进行分析计算，并对计算值与试验结果进行对比分析。
2020, 50(6): 175-182.
doi: 10.13204/j.gyjz202006028
摘要:
预应力碳纤维布（CFRPs）加固混凝土结构中预应力损失是影响加固效果的重要因素。为了研究预应力碳纤维布加固大尺寸混凝土圆柱时预应力损失的规律，通过自锁式锚具对碳纤维布进行环向加固。试验结果表明：摩擦损失为张拉过程中的主要损失，预应力越大、柱表面越粗糙、柱截面尺寸越大则摩擦损失值越大；持荷过程中为锚具变形、CFRPs布回缩与CFRPs布松弛产生的预应力损失；张拉过程中的摩擦损失占CFRPs布的总损失较大，为70.9%~80.8%，持荷后损失占总损失比例较小，为19.2%~29.1%；相同条件下直径1 m柱的CFRPs总损失比直径0.305 m柱的CFRPs总损失多17.1%~17.5%。在试验基础上，提出了张拉过程与持荷过程预应力损失计算表达式，为预应力损失计算提供参考。
预应力碳纤维布（CFRPs）加固混凝土结构中预应力损失是影响加固效果的重要因素。为了研究预应力碳纤维布加固大尺寸混凝土圆柱时预应力损失的规律，通过自锁式锚具对碳纤维布进行环向加固。试验结果表明：摩擦损失为张拉过程中的主要损失，预应力越大、柱表面越粗糙、柱截面尺寸越大则摩擦损失值越大；持荷过程中为锚具变形、CFRPs布回缩与CFRPs布松弛产生的预应力损失；张拉过程中的摩擦损失占CFRPs布的总损失较大，为70.9%~80.8%，持荷后损失占总损失比例较小，为19.2%~29.1%；相同条件下直径1 m柱的CFRPs总损失比直径0.305 m柱的CFRPs总损失多17.1%~17.5%。在试验基础上，提出了张拉过程与持荷过程预应力损失计算表达式，为预应力损失计算提供参考。
2020, 50(6): 183-188.
doi: 10.13204/j.gyjz202006029
摘要:
为研究碳纤维复材（CFRP）布加固对拉挤型玻璃纤维复材GFRP管混凝土短柱力学性能的影响，开展以CFRP布加固层数和混凝土强度等级为设计参数的试验，得到了试件的破坏模式、极限承载力、荷载-位移曲线以及荷载-应变曲线。通过对CFRP加固层数、混凝土强度等级对拉挤型GFRP管混凝土短柱的极限承载力、延性以及刚度影响的分析，结果表明：CFRP布加固后拉挤型GFRP管混凝土短柱的承载力明显提升，当CFRP加固层数为3时的试件极限承载力平均提升116.93%，试件破坏模式也随着CFRP布的加固层数由脆性破坏向塑性破坏转变，试件破坏现象随CFRP布加固层数的增加由侧壁开裂破坏逐渐转向端部破坏，延性得到了一定的提高。保持拉挤型GFRP管壁厚t为5 mm，当拉挤型GFRP管的高宽比H/B为2.25，且宽厚比B/t为20时，管内混凝土强度等级为C30的试件整体变形能力最好，其极限承载力明显高于混凝土强度等级为C20和C40的试件的极限承载力。
为研究碳纤维复材（CFRP）布加固对拉挤型玻璃纤维复材GFRP管混凝土短柱力学性能的影响，开展以CFRP布加固层数和混凝土强度等级为设计参数的试验，得到了试件的破坏模式、极限承载力、荷载-位移曲线以及荷载-应变曲线。通过对CFRP加固层数、混凝土强度等级对拉挤型GFRP管混凝土短柱的极限承载力、延性以及刚度影响的分析，结果表明：CFRP布加固后拉挤型GFRP管混凝土短柱的承载力明显提升，当CFRP加固层数为3时的试件极限承载力平均提升116.93%，试件破坏模式也随着CFRP布的加固层数由脆性破坏向塑性破坏转变，试件破坏现象随CFRP布加固层数的增加由侧壁开裂破坏逐渐转向端部破坏，延性得到了一定的提高。保持拉挤型GFRP管壁厚t为5 mm，当拉挤型GFRP管的高宽比H/B为2.25，且宽厚比B/t为20时，管内混凝土强度等级为C30的试件整体变形能力最好，其极限承载力明显高于混凝土强度等级为C20和C40的试件的极限承载力。
2020, 50(6): 189-195.
doi: 10.13204/j.gyjz202006030
摘要:
意大利作为遗产大国，具有完善的遗产保护区管理制度。基于对意大利伊夫雷亚（Ivrea）工业遗产的价值剖析、适应性保护策略的解读，阐述公众认知平台、完善的保护管理计划和工业精神的延续对工业遗产发展的意义。以研究工业遗产保护模式为目的，采用文献研究与案例调研相结合的方法，探讨其对国内的工业遗产保护的启示和借鉴。
意大利作为遗产大国，具有完善的遗产保护区管理制度。基于对意大利伊夫雷亚（Ivrea）工业遗产的价值剖析、适应性保护策略的解读，阐述公众认知平台、完善的保护管理计划和工业精神的延续对工业遗产发展的意义。以研究工业遗产保护模式为目的，采用文献研究与案例调研相结合的方法，探讨其对国内的工业遗产保护的启示和借鉴。
