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2021年 第51卷 第6期
2021, 51(6): 1-8.
doi: 10.13204/j.gyjz201909110005
摘要:
三维（3D）打印混凝土技术因数字化、自动化、智能化程度高等优势成为智慧建造的主要手段。介绍混凝土3D打印技术的基本原理和相关工艺，然后对3D打印混凝土材料性能需求、硬化混凝土力学性能、混凝土钢筋布置技术、结构层次受力性能和建造实例等方面的国内外研究现状进行对比分析和国内外混凝土3D打印设备调研总结。最后，对3D打印混凝土技术的研究进行了展望，包括：含粗骨料的混凝土3D打印、打印混凝土配合比设计、组合布筋技术、混凝土3D打印技术适用性分析、现场组装式打印设备和平台集成等方面。
三维（3D）打印混凝土技术因数字化、自动化、智能化程度高等优势成为智慧建造的主要手段。介绍混凝土3D打印技术的基本原理和相关工艺，然后对3D打印混凝土材料性能需求、硬化混凝土力学性能、混凝土钢筋布置技术、结构层次受力性能和建造实例等方面的国内外研究现状进行对比分析和国内外混凝土3D打印设备调研总结。最后，对3D打印混凝土技术的研究进行了展望，包括：含粗骨料的混凝土3D打印、打印混凝土配合比设计、组合布筋技术、混凝土3D打印技术适用性分析、现场组装式打印设备和平台集成等方面。
2021, 51(6): 9-15.
doi: 10.13204/j.gyjzG21031901
摘要:
近年来，建筑3D打印技术引起广泛关注并获得成功应用。虽然逐层增材建造的方式赋予其高度的灵活性，却难以实现钢筋笼的同步植入，极大地限制了其工程应用，而高效的加筋增韧方法是混凝土3D打印结构化应用的核心和关键。为此，综述国内外混凝土3D打印结构的增韧方法及研究成果，对比分析各种方法的优势、特点以及适用性，旨在为提高和优化混凝土3D打印结构的承载安全性提供科学合理的指导和参考，进一步推进建筑3D打印技术的工程实际应用。
近年来，建筑3D打印技术引起广泛关注并获得成功应用。虽然逐层增材建造的方式赋予其高度的灵活性，却难以实现钢筋笼的同步植入，极大地限制了其工程应用，而高效的加筋增韧方法是混凝土3D打印结构化应用的核心和关键。为此，综述国内外混凝土3D打印结构的增韧方法及研究成果，对比分析各种方法的优势、特点以及适用性，旨在为提高和优化混凝土3D打印结构的承载安全性提供科学合理的指导和参考，进一步推进建筑3D打印技术的工程实际应用。
2021, 51(6): 16-23.
doi: 10.13204/j.gyjzG20120105
摘要:
为量化三维（3D）打印混凝土建造性能，根据其在泵送、挤出和沉积过程中的流变特性，建立了基于打印混凝土屈服应力和自重应力作用下的强度破坏模型。该量化模型依据Mohr-Coulomb屈服准则，并结合Tresca破坏理论，适于预测打印结构产生塑性屈服时的失效层数。同时因其假定底层加载速率线性化，故该模型为产生保守预测的下限模型，并通过文献中已有试验数据及模型共同验证了其正确性。又考虑到各层均会在上部沉积层重力作用下产生压缩变形，根据Hook定律预测了打印结束后结构总压缩变形量。
为量化三维（3D）打印混凝土建造性能，根据其在泵送、挤出和沉积过程中的流变特性，建立了基于打印混凝土屈服应力和自重应力作用下的强度破坏模型。该量化模型依据Mohr-Coulomb屈服准则，并结合Tresca破坏理论，适于预测打印结构产生塑性屈服时的失效层数。同时因其假定底层加载速率线性化，故该模型为产生保守预测的下限模型，并通过文献中已有试验数据及模型共同验证了其正确性。又考虑到各层均会在上部沉积层重力作用下产生压缩变形，根据Hook定律预测了打印结束后结构总压缩变形量。
2021, 51(6): 24-28.
doi: 10.13204/j.gyjzG20122904
摘要:
混凝土打印工艺的要求使得梁构件无法配置箍筋，为此设计了不同桁架式配筋的打印混凝土梁构件，并对其进行静力加载试验。对不同桁架数、不同纵筋尺寸的打印混凝土梁分别进行了正截面破坏试验和斜截面破坏试验，研究了桁架式配筋打印混凝土梁在静力加载下正截面与斜截面的破坏特征、荷载与挠度曲线。试验表明，适筋破坏的桁架式配筋打印混凝土梁正截面抗弯承载力与参照普通混凝土单筋矩形截面梁的计算承载力相近，但桁架的腹筋提高了梁的整体刚度；桁架腹杆筋向支座弯起部位的斜截面抗剪承载力与按普通混凝土弯起钢筋部位斜截面计算承载力相...
混凝土打印工艺的要求使得梁构件无法配置箍筋，为此设计了不同桁架式配筋的打印混凝土梁构件，并对其进行静力加载试验。对不同桁架数、不同纵筋尺寸的打印混凝土梁分别进行了正截面破坏试验和斜截面破坏试验，研究了桁架式配筋打印混凝土梁在静力加载下正截面与斜截面的破坏特征、荷载与挠度曲线。试验表明，适筋破坏的桁架式配筋打印混凝土梁正截面抗弯承载力与参照普通混凝土单筋矩形截面梁的计算承载力相近，但桁架的腹筋提高了梁的整体刚度；桁架腹杆筋向支座弯起部位的斜截面抗剪承载力与按普通混凝土弯起钢筋部位斜截面计算承载力相...
2021, 51(6): 29-35.
doi: 10.13204/j.gyjzG21020323
摘要:
3D打印技术是智能建造和新型建筑工业化的前沿领域，在建筑领域具有广泛的应用前景。作为结构中承受竖向荷载的主要构件之一，墙体的承载力对于结构安全性至关重要。而实际工程中墙体所受的竖向荷载多为偏心作用，因此考虑不同的墙体截面形式、材料强度以及偏心距等设计了10片打印混凝土墙体，并进行了偏心受压试验研究。研究发现：打印墙体中肋的布置不仅可以增大墙体截面刚度，还可以增强两片打印墙板的联系，提高墙体的整体性，进而提升打印墙体的承载力；使用水泥强度等级越高的混凝土材料，墙体截面刚度越大，荷载作用下竖向位移越...
3D打印技术是智能建造和新型建筑工业化的前沿领域，在建筑领域具有广泛的应用前景。作为结构中承受竖向荷载的主要构件之一，墙体的承载力对于结构安全性至关重要。而实际工程中墙体所受的竖向荷载多为偏心作用，因此考虑不同的墙体截面形式、材料强度以及偏心距等设计了10片打印混凝土墙体，并进行了偏心受压试验研究。研究发现：打印墙体中肋的布置不仅可以增大墙体截面刚度，还可以增强两片打印墙板的联系，提高墙体的整体性，进而提升打印墙体的承载力；使用水泥强度等级越高的混凝土材料，墙体截面刚度越大，荷载作用下竖向位移越...
2021, 51(6): 36-41,94.
doi: 10.13204/j.gyjzG20121501
摘要:
建筑工业化和施工智能化已成为建筑领域的发展趋势，相应的3D打印技术也逐渐得到应用。因此，3D打印构件的力学性能也需要被系统深入地研究。作为承受建筑物竖向荷载的主要构件，墙体的力学性能对于打印建筑至关重要。为此，设计了8片打印混凝土墙体，采用4种不同的截面形式与2种不同强度的材料加工制作墙体并开展了轴心受压试验研究。结果表明：打印墙体的两端为主要的受力部位，墙体破坏均从两端开始；布置内部肋可以提高对两侧墙板的约束作用，改善墙体的整体性和受力均匀性，进而提升打印墙体的承载力；使用水泥强度等级高的打印...
建筑工业化和施工智能化已成为建筑领域的发展趋势，相应的3D打印技术也逐渐得到应用。因此，3D打印构件的力学性能也需要被系统深入地研究。作为承受建筑物竖向荷载的主要构件，墙体的力学性能对于打印建筑至关重要。为此，设计了8片打印混凝土墙体，采用4种不同的截面形式与2种不同强度的材料加工制作墙体并开展了轴心受压试验研究。结果表明：打印墙体的两端为主要的受力部位，墙体破坏均从两端开始；布置内部肋可以提高对两侧墙板的约束作用，改善墙体的整体性和受力均匀性，进而提升打印墙体的承载力；使用水泥强度等级高的打印...
2021, 51(6): 42-47,83.
doi: 10.13204/j.gyjzG21020403
摘要:
月壤原位成型技术作为月球资源原位利用技术体系中的研究热点，是在月表制造建筑材料及实施月表基础设施建设的关键。基于国内外月壤原位成型技术发展现状，采用放电等离子烧结技术（SPS）实现了模拟月壤的成型，并通过准静态压缩试验研究其抗压强度和弹性模量。最后以石拱桥结构和榫卯结构的建造理念，进行了月球基地结构体系的设计，提出了构件连接方式，并通过有限元模拟分析了拱形结构对于建造月壤成型结构的适用性，提供月壤原位建造的可行路径。
月壤原位成型技术作为月球资源原位利用技术体系中的研究热点，是在月表制造建筑材料及实施月表基础设施建设的关键。基于国内外月壤原位成型技术发展现状，采用放电等离子烧结技术（SPS）实现了模拟月壤的成型，并通过准静态压缩试验研究其抗压强度和弹性模量。最后以石拱桥结构和榫卯结构的建造理念，进行了月球基地结构体系的设计，提出了构件连接方式，并通过有限元模拟分析了拱形结构对于建造月壤成型结构的适用性，提供月壤原位建造的可行路径。
2021, 51(6): 48-53,58.
doi: 10.13204/j.gyjzG20060103
摘要:
重工思想"的历史局限下规划建设的工业区存在功能单一、形态孤立等特征，在城市化和工业化的进程中出现大规模结构性衰落，严重影响了城市功能提升。运用"三生"理论分析生态文明背景下既有城市工业区生产、生活、生态三大功能板块的提升方向与协同关系，根据工业区提升的主导功能划分出更新改造模式并辅以案例分析，以期为后续建立动态衡量功能提升成效的工业区改造评价体系奠定基础。
重工思想"的历史局限下规划建设的工业区存在功能单一、形态孤立等特征，在城市化和工业化的进程中出现大规模结构性衰落，严重影响了城市功能提升。运用"三生"理论分析生态文明背景下既有城市工业区生产、生活、生态三大功能板块的提升方向与协同关系，根据工业区提升的主导功能划分出更新改造模式并辅以案例分析，以期为后续建立动态衡量功能提升成效的工业区改造评价体系奠定基础。
2021, 51(6): 54-58.
doi: 10.13204/j.gyjzG20052908
摘要:
研究简要概述了中国近代缫丝工业发展历程，梳理凝练了永泰丝厂的历史演变进程；对丝厂厂区旧址及其主体建筑的遗产价值进行了阐释；基于文献整理和现场调查，对永泰丝厂厂区再生前的环境与建筑概况进行了分析，概括总结了厂区环境与建筑的保护与再生对策和方法。在此基础上，选取丝厂保护建筑中的典型案例——茧库建筑，解读其基本尺度与立面形式、空间形态与结构体系等特征，并对茧库建筑的保护性修缮方法进行了解析。
研究简要概述了中国近代缫丝工业发展历程，梳理凝练了永泰丝厂的历史演变进程；对丝厂厂区旧址及其主体建筑的遗产价值进行了阐释；基于文献整理和现场调查，对永泰丝厂厂区再生前的环境与建筑概况进行了分析，概括总结了厂区环境与建筑的保护与再生对策和方法。在此基础上，选取丝厂保护建筑中的典型案例——茧库建筑，解读其基本尺度与立面形式、空间形态与结构体系等特征，并对茧库建筑的保护性修缮方法进行了解析。
2021, 51(6): 59-66,23.
doi: 10.13204/j.gyjzG20042108
摘要:
为了简化预制混凝土构件连接复杂性以及降低施工难度，结合钢结构连接的特点，提出了一种两端带H型钢接头的预制混凝土梁，H型钢端部连接有端板，端板通过锚件与混凝土梁端连接，混凝土梁段内纵筋与端板采用穿孔塞焊连接。设计了4个试件，研究在集中荷载作用下构件的承载力、变形形式及破坏模式，提出了挠度计算方法。对两种不同锚件形式的端板与混凝土交界面处的滑移特征进行了测试。试验结果表明：截面相同的条件下，仅腹板连接的构件变形大于翼缘与腹板均连接的构件。在满足混凝土构件抗剪承载力的条件下，H型钢接头预制钢筋混凝土梁...
为了简化预制混凝土构件连接复杂性以及降低施工难度，结合钢结构连接的特点，提出了一种两端带H型钢接头的预制混凝土梁，H型钢端部连接有端板，端板通过锚件与混凝土梁端连接，混凝土梁段内纵筋与端板采用穿孔塞焊连接。设计了4个试件，研究在集中荷载作用下构件的承载力、变形形式及破坏模式，提出了挠度计算方法。对两种不同锚件形式的端板与混凝土交界面处的滑移特征进行了测试。试验结果表明：截面相同的条件下，仅腹板连接的构件变形大于翼缘与腹板均连接的构件。在满足混凝土构件抗剪承载力的条件下，H型钢接头预制钢筋混凝土梁...
2021, 51(6): 67-71.
doi: 10.13204/j.gyjzG20080704
摘要:
对3根混凝土强度等级为C50的双T板构件进行了预应力放张反拱以及7 d反拱实测，并测试了与构件同材料且同条件养护混凝土试块的弹性模量和抗压强度。结果表明：蒸汽养护龄期30 h和自然养护龄期3 d时，混凝土抗压强度可达设计混凝土强度等级值的80%，但混凝土弹性模量仅为规范值的38%~55%；龄期7 d的混凝土弹性模量则可达到规范值；蒸汽养护试块的混凝土抗压强度和弹性模量相对自然养护试块发展更快。利用实测数据，回归分析得到了7 d内的混凝土弹性模量时效模型，并采用规范MC 2010收缩徐变模型，对构...
对3根混凝土强度等级为C50的双T板构件进行了预应力放张反拱以及7 d反拱实测，并测试了与构件同材料且同条件养护混凝土试块的弹性模量和抗压强度。结果表明：蒸汽养护龄期30 h和自然养护龄期3 d时，混凝土抗压强度可达设计混凝土强度等级值的80%，但混凝土弹性模量仅为规范值的38%~55%；龄期7 d的混凝土弹性模量则可达到规范值；蒸汽养护试块的混凝土抗压强度和弹性模量相对自然养护试块发展更快。利用实测数据，回归分析得到了7 d内的混凝土弹性模量时效模型，并采用规范MC 2010收缩徐变模型，对构...
2021, 51(6): 72-83.
doi: 10.13204/j.gyjzG20080511
摘要:
设置锚筋的新老混凝土结合面与不设锚筋的新老混凝土结合面的剪切黏结性能有很大的不同，现有新老混凝土黏结强度计算式大都是基于剪切摩擦理论或者是对试验数据进行拟合得到的，不同国家的混凝土结构设计规范也给出了各自的抗剪强度计算式。基于已有的85组设置锚筋的新老混凝土结合面抗剪试验结果对现有典型算式适用性进行验证，结果表明：采用这些方法要么过于保守，要么会导致结构不安全。根据设置锚筋的新老混凝土结合面的受力特点，建立了结合面剪切受力弹簧-摩擦块模型，结合已有剪切试验荷载-滑移曲线，深入分析了结合面全过程剪...
设置锚筋的新老混凝土结合面与不设锚筋的新老混凝土结合面的剪切黏结性能有很大的不同，现有新老混凝土黏结强度计算式大都是基于剪切摩擦理论或者是对试验数据进行拟合得到的，不同国家的混凝土结构设计规范也给出了各自的抗剪强度计算式。基于已有的85组设置锚筋的新老混凝土结合面抗剪试验结果对现有典型算式适用性进行验证，结果表明：采用这些方法要么过于保守，要么会导致结构不安全。根据设置锚筋的新老混凝土结合面的受力特点，建立了结合面剪切受力弹簧-摩擦块模型，结合已有剪切试验荷载-滑移曲线，深入分析了结合面全过程剪...
2021, 51(6): 84-94.
doi: 10.13204/j.gyjzG20100401
摘要:
为解决钢管束组合剪力墙结构现有墙-梁节点焊接量大的问题，提出一种钢管束组合剪力墙结构锚固装配式墙-梁连接节点，并利用有限元软件ABAQUS对节点的破坏模式、内力分布以及端板厚度、锚固长度和混凝土强度等级对节点抗震性能的影响规律进行研究。结果表明，钢管束组合剪力墙结构锚固装配式墙-梁连接节点滞回曲线饱满，具有良好的延性和耗能能力；端板厚度对节点的承载能力和抗震性能影响较小；随着锚固长度增加，节点抗震性能增强，承载力明显增加，但当锚固长度达到800 mm后，节点抗震性能和承载力均不再有明显改变；随着...
为解决钢管束组合剪力墙结构现有墙-梁节点焊接量大的问题，提出一种钢管束组合剪力墙结构锚固装配式墙-梁连接节点，并利用有限元软件ABAQUS对节点的破坏模式、内力分布以及端板厚度、锚固长度和混凝土强度等级对节点抗震性能的影响规律进行研究。结果表明，钢管束组合剪力墙结构锚固装配式墙-梁连接节点滞回曲线饱满，具有良好的延性和耗能能力；端板厚度对节点的承载能力和抗震性能影响较小；随着锚固长度增加，节点抗震性能增强，承载力明显增加，但当锚固长度达到800 mm后，节点抗震性能和承载力均不再有明显改变；随着...
2021, 51(6): 95-102.
doi: 10.13204/j.gyjzG20040903
摘要:
为研究横波钢板剪力墙的力学性能并与平钢板剪力墙作对比，分别设计带有平钢板和横波钢板的剪力墙试件并进行拟静力试验。试验结果表明，横波钢板剪力墙的刚度、承载力和延性都大于平钢板剪力墙。剪力墙整体失稳破坏是由于边框柱面外刚度不足，内嵌钢板并未发挥出全部作用，两者之间匹配关系不合理。为研究内嵌钢板与边框柱之间的合理刚度匹配关系，采用ABAQUS有限元分析软件建立20个横波钢板剪力墙变参模型进行数值模拟，通过改变内嵌钢板的高宽比和边框柱的翼缘宽度来改变匹配刚度。对比模拟结果和试验结果得出：有限元分析结果和...
为研究横波钢板剪力墙的力学性能并与平钢板剪力墙作对比，分别设计带有平钢板和横波钢板的剪力墙试件并进行拟静力试验。试验结果表明，横波钢板剪力墙的刚度、承载力和延性都大于平钢板剪力墙。剪力墙整体失稳破坏是由于边框柱面外刚度不足，内嵌钢板并未发挥出全部作用，两者之间匹配关系不合理。为研究内嵌钢板与边框柱之间的合理刚度匹配关系，采用ABAQUS有限元分析软件建立20个横波钢板剪力墙变参模型进行数值模拟，通过改变内嵌钢板的高宽比和边框柱的翼缘宽度来改变匹配刚度。对比模拟结果和试验结果得出：有限元分析结果和...
2021, 51(6): 103-110,116.
doi: 10.13204/j.gyjzG20070211
摘要:
为研究快速往复荷载下装配式钢管混凝土边框剪力墙的抗震性能，设计制作了3片足尺单层单跨装配式钢管混凝土边框剪力墙试件，分别进行0.1，5，20 mm/s加载速率下的往复荷载试验，对其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性系数、耗能能力及刚度退化等方面进行对比分析。试验结果表明：试件破坏均为墙体边框钢管屈服后底角混凝土压溃，而钢筋及钢管连接节点处未发生明显变化，说明套筒灌浆连接技术满足装配式结构受力要求。加载速率对装配式钢管混凝土边框剪力墙的抗震性能影响有限，加载速率较静态加载提高200倍时，...
为研究快速往复荷载下装配式钢管混凝土边框剪力墙的抗震性能，设计制作了3片足尺单层单跨装配式钢管混凝土边框剪力墙试件，分别进行0.1，5，20 mm/s加载速率下的往复荷载试验，对其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性系数、耗能能力及刚度退化等方面进行对比分析。试验结果表明：试件破坏均为墙体边框钢管屈服后底角混凝土压溃，而钢筋及钢管连接节点处未发生明显变化，说明套筒灌浆连接技术满足装配式结构受力要求。加载速率对装配式钢管混凝土边框剪力墙的抗震性能影响有限，加载速率较静态加载提高200倍时，...
2021, 51(6): 111-116.
doi: 10.13204/j.gyjzG20072604
摘要:
为研究竹混凝土组合结构开孔钢板连接件的力学性能，进行了竹混凝土开孔钢板剪力连接件的推出试验研究。结果表明：竹混凝土钢板连接件的典型破坏形态主要表现为开孔钢板屈服、混凝土部分剪切压溃、开孔钢板在竹材部分滑移几种模式，开孔钢板屈服大多发生在竹混凝土钢板连接件，竹混凝土钢板连接件的荷载-滑移曲线在峰值荷载之后，都能够维持较高的残余荷载值，荷载下降缓慢，无论是否配置贯穿钢筋，破坏模式都属于延性破坏，其界面滑移沿着界面高度分布均匀；竹混凝土钢板连接件的承载力由开孔钢板与竹材连接界面的承载力、开孔钢板与混凝...
为研究竹混凝土组合结构开孔钢板连接件的力学性能，进行了竹混凝土开孔钢板剪力连接件的推出试验研究。结果表明：竹混凝土钢板连接件的典型破坏形态主要表现为开孔钢板屈服、混凝土部分剪切压溃、开孔钢板在竹材部分滑移几种模式，开孔钢板屈服大多发生在竹混凝土钢板连接件，竹混凝土钢板连接件的荷载-滑移曲线在峰值荷载之后，都能够维持较高的残余荷载值，荷载下降缓慢，无论是否配置贯穿钢筋，破坏模式都属于延性破坏，其界面滑移沿着界面高度分布均匀；竹混凝土钢板连接件的承载力由开孔钢板与竹材连接界面的承载力、开孔钢板与混凝...
2021, 51(6): 117-122.
doi: 10.13204/j.gyjzG20041902
摘要:
通过9根方钢管内约束（混凝土掺加钢纤维、内置螺旋箍筋）活性粉末混凝土短柱轴压试验，研究了钢纤维掺量、螺旋箍筋间距对柱的破坏形态、承载力及延性的影响。试验表明：通过掺加钢纤维、内置螺旋箍筋的方式可以极大地提高试件的变形能力，极限承载力增幅范围可至10%~25%。在试验的基础上，建立了ABAQUS有限元分析模型，进一步分析了边厚比、箍筋间距对柱承载力、延性性能的影响，理论分析结果可为工程实践提供理论支持。
通过9根方钢管内约束（混凝土掺加钢纤维、内置螺旋箍筋）活性粉末混凝土短柱轴压试验，研究了钢纤维掺量、螺旋箍筋间距对柱的破坏形态、承载力及延性的影响。试验表明：通过掺加钢纤维、内置螺旋箍筋的方式可以极大地提高试件的变形能力，极限承载力增幅范围可至10%~25%。在试验的基础上，建立了ABAQUS有限元分析模型，进一步分析了边厚比、箍筋间距对柱承载力、延性性能的影响，理论分析结果可为工程实践提供理论支持。
2021, 51(6): 123-132,164.
doi: 10.13204/j.gyjzG20032801
摘要:
为研究实腹式配钢L形截面异形柱的型钢强度、混凝土强度、型钢翼缘厚度、型钢腹板厚度、柱高、栓钉及箍筋间距等关键参数对异形柱承载能力和破坏形式的影响，共设计5组对比构件进行轴心受压有限元模拟分析。获得异形柱破坏模式、荷载-位移曲线、各组成部分应力分布等，分析异形柱轴心受压性能。结果表明实腹式配钢L形截面异形柱构件构造合理；随着型钢强度、配钢率和混凝土强度的增大，承载力逐渐上升；当柱高范围为3~5 m时，柱高对异形柱极限承载力影响不大；栓钉间距和箍筋间距对于承载能力影响可以忽略。
为研究实腹式配钢L形截面异形柱的型钢强度、混凝土强度、型钢翼缘厚度、型钢腹板厚度、柱高、栓钉及箍筋间距等关键参数对异形柱承载能力和破坏形式的影响，共设计5组对比构件进行轴心受压有限元模拟分析。获得异形柱破坏模式、荷载-位移曲线、各组成部分应力分布等，分析异形柱轴心受压性能。结果表明实腹式配钢L形截面异形柱构件构造合理；随着型钢强度、配钢率和混凝土强度的增大，承载力逐渐上升；当柱高范围为3~5 m时，柱高对异形柱极限承载力影响不大；栓钉间距和箍筋间距对于承载能力影响可以忽略。
2021, 51(6): 133-137.
doi: 10.13204/j.gyjzG20081014
摘要:
压杆的承载力大都由稳定性控制而不是强度控制，提高受压杆件的稳定承载力是受压杆件加固的主要目标。钢套管加固受压杆是一种受力明确、施工方便的加固方式，已经被广泛采用，刚性预应力撑杆加固受压杆也是一种减小受压杆应力的加固方法。考虑钢套管与被加固压杆之间通过侧向限位措施保持侧向变形协调一致，利用失稳时压缩应变能释放等于弯曲应变能吸收的条件，得到了钢套管加固后受压杆稳定性承载力的临界值，该计算式同样适用于刚性预应力撑杆加固受压杆的设计计算。利用ANSYS对一算例进行了大变形几何非线性失稳计算，得到了4种不...
压杆的承载力大都由稳定性控制而不是强度控制，提高受压杆件的稳定承载力是受压杆件加固的主要目标。钢套管加固受压杆是一种受力明确、施工方便的加固方式，已经被广泛采用，刚性预应力撑杆加固受压杆也是一种减小受压杆应力的加固方法。考虑钢套管与被加固压杆之间通过侧向限位措施保持侧向变形协调一致，利用失稳时压缩应变能释放等于弯曲应变能吸收的条件，得到了钢套管加固后受压杆稳定性承载力的临界值，该计算式同样适用于刚性预应力撑杆加固受压杆的设计计算。利用ANSYS对一算例进行了大变形几何非线性失稳计算，得到了4种不...
2021, 51(6): 138-142.
doi: 10.13204/j.gyjzG20071310
摘要:
为了解松散颗粒材料中颗粒粒径级配变化对材料力学性质的影响，开展了不同粗砂颗粒含量砂样的直剪试验，得到了不同法向应力条件下的应力-应变曲线和剪切强度。根据BoxLucas1应力传递模型曲线模型对试验结果进行拟合，模型中考虑了粗砂含量的变量因素，建立了适用于松散颗粒材料强度的力学修正模型，模型参数均可通过试验获得。该模型可同时考虑粗砂含量和法向应力变化对试验结果的影响，模型最终计算结果与试验结果具有较好的一致性，可较好地适用于松散颗粒剪切强度的计算。
为了解松散颗粒材料中颗粒粒径级配变化对材料力学性质的影响，开展了不同粗砂颗粒含量砂样的直剪试验，得到了不同法向应力条件下的应力-应变曲线和剪切强度。根据BoxLucas1应力传递模型曲线模型对试验结果进行拟合，模型中考虑了粗砂含量的变量因素，建立了适用于松散颗粒材料强度的力学修正模型，模型参数均可通过试验获得。该模型可同时考虑粗砂含量和法向应力变化对试验结果的影响，模型最终计算结果与试验结果具有较好的一致性，可较好地适用于松散颗粒剪切强度的计算。
2021, 51(6): 143-149,122.
doi: 10.13204/j.gyjzG20071704
摘要:
为研究不同级配条件下冲洪积体填料的力学和结构特性，以陕西洛南冲洪积体填料为对象，基于最大密实度理论中的N法设计了五种不同路基的填料级配，并进行大型直剪试验，分析级配对抗剪强度的影响；应用高清数码相机采集不同级配的试件剪切面图像，利用图像处理软件从细观尺度对填料剪切面细观结构特征进行分析；从宏、细观相结合的角度分析了级配对其力学特性的影响。结果表明：当形状系数n为0.55时，冲洪积体填料抗剪强度最高；剪切面上填料的孔隙形态以扁圆形为主，近等轴状次之，长条状最少；块石形态则从扁圆向近等轴形发展；剪切...
为研究不同级配条件下冲洪积体填料的力学和结构特性，以陕西洛南冲洪积体填料为对象，基于最大密实度理论中的N法设计了五种不同路基的填料级配，并进行大型直剪试验，分析级配对抗剪强度的影响；应用高清数码相机采集不同级配的试件剪切面图像，利用图像处理软件从细观尺度对填料剪切面细观结构特征进行分析；从宏、细观相结合的角度分析了级配对其力学特性的影响。结果表明：当形状系数n为0.55时，冲洪积体填料抗剪强度最高；剪切面上填料的孔隙形态以扁圆形为主，近等轴状次之，长条状最少；块石形态则从扁圆向近等轴形发展；剪切...
2021, 51(6): 150-155.
doi: 10.13204/j.gyjzG20112804
摘要:
为研究螺旋锚基础的适用性，促进其在碎石土地基中的应用，在室内开展了重塑碎石土地基螺旋锚整模和半模轴向上拔静载荷试验。基于上拔荷载-位移关系曲线、碎石土体纵断面裂缝分布及形态等试验结果，分析碎石土中螺旋锚抗拔承载特性，以及锚盘对其承载性能的影响，研究螺旋锚抗拔承载机理。结果表明：浅埋于碎石土中的锚盘往往发生整体剪切破坏并且承载力具有弱化现象，而深埋锚盘主要发生上部土体局部剪切破坏进而变形逐渐增大；螺旋锚承载过程初期，锚盘上部碎石土被挤密，荷载与位移呈近似线性关系，随着荷载的增大，锚盘上部土体被压缩...
为研究螺旋锚基础的适用性，促进其在碎石土地基中的应用，在室内开展了重塑碎石土地基螺旋锚整模和半模轴向上拔静载荷试验。基于上拔荷载-位移关系曲线、碎石土体纵断面裂缝分布及形态等试验结果，分析碎石土中螺旋锚抗拔承载特性，以及锚盘对其承载性能的影响，研究螺旋锚抗拔承载机理。结果表明：浅埋于碎石土中的锚盘往往发生整体剪切破坏并且承载力具有弱化现象，而深埋锚盘主要发生上部土体局部剪切破坏进而变形逐渐增大；螺旋锚承载过程初期，锚盘上部碎石土被挤密，荷载与位移呈近似线性关系，随着荷载的增大，锚盘上部土体被压缩...
2021, 51(6): 156-164.
doi: 10.13204/j.gyjzG19083102
摘要:
为给多级抗滑桩加固边坡的抗震设计提供参考，针对地震条件下桩加固边坡的安全系数及影响因素的敏感性开展研究。基于极限分析上限定理，结合拟静力法和强度折减法，计算地震条件下桩加固边坡的安全系数。通过正交分析法，求得边坡安全系数影响因素的敏感性由高到低的顺序依次为：黏聚力、内摩擦角、边坡倾角、水平地震力系数、桩的位置、桩的结构参数、边坡相对宽高比、戗台宽度。基于此，在实际施工时应主要考虑边坡倾角、地震、抗滑桩的影响，而平台相对宽高比、平台宽度应根据实际情况合理选择。
为给多级抗滑桩加固边坡的抗震设计提供参考，针对地震条件下桩加固边坡的安全系数及影响因素的敏感性开展研究。基于极限分析上限定理，结合拟静力法和强度折减法，计算地震条件下桩加固边坡的安全系数。通过正交分析法，求得边坡安全系数影响因素的敏感性由高到低的顺序依次为：黏聚力、内摩擦角、边坡倾角、水平地震力系数、桩的位置、桩的结构参数、边坡相对宽高比、戗台宽度。基于此，在实际施工时应主要考虑边坡倾角、地震、抗滑桩的影响，而平台相对宽高比、平台宽度应根据实际情况合理选择。
2021, 51(6): 165-169.
doi: 10.13204/j.gyjzG20062808
摘要:
为研究严寒地区纤维混凝土的耐久性及使用寿命，设计了随温度变化下纤维混凝土加速寿命试验，定期测定试件的质量损失、相对动弹性模量，并根据测定的数据对其耐久性进行评价分析；同时依据一元Wiener退化过程建模并进行加速寿命预测。结果表明：随冻融次数的增加，试件逐步损伤劣化，试件的相对质量和相对动弹性模量均能有效反映损伤过程，且以相对动弹性模量作为评价参数更能准确、真实地反映试件的损伤劣化情况；通过一元Wiener退化过程进行可靠度建模，以试件的相对动弹性模量作为退化指标，利用该模型计算后可得到试件的概...
为研究严寒地区纤维混凝土的耐久性及使用寿命，设计了随温度变化下纤维混凝土加速寿命试验，定期测定试件的质量损失、相对动弹性模量，并根据测定的数据对其耐久性进行评价分析；同时依据一元Wiener退化过程建模并进行加速寿命预测。结果表明：随冻融次数的增加，试件逐步损伤劣化，试件的相对质量和相对动弹性模量均能有效反映损伤过程，且以相对动弹性模量作为评价参数更能准确、真实地反映试件的损伤劣化情况；通过一元Wiener退化过程进行可靠度建模，以试件的相对动弹性模量作为退化指标，利用该模型计算后可得到试件的概...
2021, 51(6): 170-175,155.
doi: 10.13204/j.gyjzG20041411
摘要:
寒冷沿海环境或除冰盐环境的钢筋混凝土（RC）结构受到荷载裂缝与冻融氯腐蚀的综合作用。氯离子易通过裂缝快速侵入混凝土并腐蚀钢筋，缩短RC结构的服役寿命。对带有人工裂缝和持续荷载裂缝的RC试件进行冻融循环和氯溶液侵蚀综合作用，研究持续荷载裂缝和人工裂缝下氯离子扩散性及服役寿命差异。持续荷载裂缝宽度分别为0，0.06，0.07，0.11，0.13 mm，人工裂缝宽度分别为0，0.07，0.13，0.19 mm。研究结果表明：裂缝宽度小于0.07 mm时，持续荷载裂缝和人工裂缝对氯离子扩散性的作用差别很...
寒冷沿海环境或除冰盐环境的钢筋混凝土（RC）结构受到荷载裂缝与冻融氯腐蚀的综合作用。氯离子易通过裂缝快速侵入混凝土并腐蚀钢筋，缩短RC结构的服役寿命。对带有人工裂缝和持续荷载裂缝的RC试件进行冻融循环和氯溶液侵蚀综合作用，研究持续荷载裂缝和人工裂缝下氯离子扩散性及服役寿命差异。持续荷载裂缝宽度分别为0，0.06，0.07，0.11，0.13 mm，人工裂缝宽度分别为0，0.07，0.13，0.19 mm。研究结果表明：裂缝宽度小于0.07 mm时，持续荷载裂缝和人工裂缝对氯离子扩散性的作用差别很...
2021, 51(6): 176-180,8.
doi: 10.13204/j.gyjzG20072207
摘要:
通过快速氯离子扩散系数法研究了不同养护方式对白色混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明：纯白水泥混凝土在三组养护方式中抗氯离子渗透性最差，使用矿物掺合料可大幅度降低白水泥混凝土的快速氯离子扩散系数（DRCM）；标准养护下混凝土的DRCM最低，匹配养护较高，蒸汽养护最高；白水泥早期水化剧烈，第二放热峰出现时间最早，峰值最高，但累积放热量次于普通水泥；纯白水泥混凝土绝热温升最终温度最高，水泥-矿粉体系混凝土次之，水泥-矿粉-石灰石粉最低；经孔结构分析可知，蒸汽养护虽可激发混凝土水化进程，降低孔隙率，...
通过快速氯离子扩散系数法研究了不同养护方式对白色混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明：纯白水泥混凝土在三组养护方式中抗氯离子渗透性最差，使用矿物掺合料可大幅度降低白水泥混凝土的快速氯离子扩散系数（DRCM）；标准养护下混凝土的DRCM最低，匹配养护较高，蒸汽养护最高；白水泥早期水化剧烈，第二放热峰出现时间最早，峰值最高，但累积放热量次于普通水泥；纯白水泥混凝土绝热温升最终温度最高，水泥-矿粉体系混凝土次之，水泥-矿粉-石灰石粉最低；经孔结构分析可知，蒸汽养护虽可激发混凝土水化进程，降低孔隙率，...
2021, 51(6): 181-185.
doi: 10.13204/j.gyjzG20082507
摘要:
为实现高强度海水珊瑚骨料混凝土（SCAC），综合考察总胶凝材料用量、珊瑚石最大粒径、固盐剂掺量、单方用水量、砂率等关键配合比参数的影响，通过3，7，28 d龄期下的立方体抗压强度测试，探究不同配合比SCAC的抗压强度发展规律。结果表明：在保证70%就地取材率的前提下，胶凝材料用量和单方用水量对SCAC强度的影响规律与普通混凝土类似，结合增加胶凝材料用量和降低单方用水量的方法可将28 d抗压强度提升至58 MPa。掺量适当的固盐剂能够有效放缓SCAC的早期强度发展，并为长龄期的强度增长提供保障。降...
为实现高强度海水珊瑚骨料混凝土（SCAC），综合考察总胶凝材料用量、珊瑚石最大粒径、固盐剂掺量、单方用水量、砂率等关键配合比参数的影响，通过3，7，28 d龄期下的立方体抗压强度测试，探究不同配合比SCAC的抗压强度发展规律。结果表明：在保证70%就地取材率的前提下，胶凝材料用量和单方用水量对SCAC强度的影响规律与普通混凝土类似，结合增加胶凝材料用量和降低单方用水量的方法可将28 d抗压强度提升至58 MPa。掺量适当的固盐剂能够有效放缓SCAC的早期强度发展，并为长龄期的强度增长提供保障。降...
2021, 51(6): 186-197.
doi: 10.13204/j.gyjzG20062905
摘要:
纤维增强复合材料（FRP）因其轻质、高强、耐腐蚀性等优点，已被广泛应用于既有结构的加固，而在新建结构中应用则较少。FRP是一种非金属材料，其破坏形式一般表现为线性断裂，它既不能像钢结构一样屈服耗能，也不能像钢材一样通过焊接、铆接或栓接连接，这在一定程度上限制了FRP在新结构中的应用。众所周知，梁柱节点的受力性能对保证结构体系整体受力性能非常关键，也是FRP在新结构应用中亟待解决的技术瓶颈。为此，本文系统地总结了近年来FRP新建建筑结构梁柱节点的最新研究进展，旨在为上述技术瓶颈寻找研究突破口。所述...
纤维增强复合材料（FRP）因其轻质、高强、耐腐蚀性等优点，已被广泛应用于既有结构的加固，而在新建结构中应用则较少。FRP是一种非金属材料，其破坏形式一般表现为线性断裂，它既不能像钢结构一样屈服耗能，也不能像钢材一样通过焊接、铆接或栓接连接，这在一定程度上限制了FRP在新结构中的应用。众所周知，梁柱节点的受力性能对保证结构体系整体受力性能非常关键，也是FRP在新结构应用中亟待解决的技术瓶颈。为此，本文系统地总结了近年来FRP新建建筑结构梁柱节点的最新研究进展，旨在为上述技术瓶颈寻找研究突破口。所述...
2021, 51(6): 198-205,197.
doi: 10.13204/j.gyjzG20111816
摘要:
为了研究具有双槽形异型截面的碳纤维增强铝合金层合板梁的弯曲承载性能，采用压力模压热固化成形工艺制备了两组碳纤维铺层结构分别为[0°/90°/0°]和[45°/0°/-45°]的双槽形截面层合板梁构件，进行了四点弯曲试验，获得了不同试件的极限弯曲荷载和破坏模式。针对二维Hashin失效准则的局限性，采用FORTRAN语言编写了适用于ABAQUS/Explicit显式分析算法的VUMAT子程序，实现了基于三维Hashin失效准则的CFRP层渐进损伤的数值模拟分析功能，对双槽形层合板梁的承载性能和破坏...
为了研究具有双槽形异型截面的碳纤维增强铝合金层合板梁的弯曲承载性能，采用压力模压热固化成形工艺制备了两组碳纤维铺层结构分别为[0°/90°/0°]和[45°/0°/-45°]的双槽形截面层合板梁构件，进行了四点弯曲试验，获得了不同试件的极限弯曲荷载和破坏模式。针对二维Hashin失效准则的局限性，采用FORTRAN语言编写了适用于ABAQUS/Explicit显式分析算法的VUMAT子程序，实现了基于三维Hashin失效准则的CFRP层渐进损伤的数值模拟分析功能，对双槽形层合板梁的承载性能和破坏...
2021, 51(6): 206-211,216.
doi: 10.13204/j.gyjzG20102001
摘要:
以碳纤维增强复材（CFRP）包裹钢筋混凝土圆柱为研究对象，利用设计点（JC）法对GB 50608—2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》中轴压构件的设计方法进行可靠度评估，并进行了主要参数对可靠度指标的影响分析。研究结果发现：圆柱直径和混凝土强度对平均可靠度指标几乎没有影响；钢筋强度、钢筋配筋率和FRP强度对平均可靠度指标的影响较小，而FRP用量的影响则相对较为明显，且呈现出随着FRP用量增大而增大的变化趋势；平均可靠度指标随着荷载效应比的增大先逐渐增大，而当荷载效应比大于2.0后则变...
以碳纤维增强复材（CFRP）包裹钢筋混凝土圆柱为研究对象，利用设计点（JC）法对GB 50608—2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》中轴压构件的设计方法进行可靠度评估，并进行了主要参数对可靠度指标的影响分析。研究结果发现：圆柱直径和混凝土强度对平均可靠度指标几乎没有影响；钢筋强度、钢筋配筋率和FRP强度对平均可靠度指标的影响较小，而FRP用量的影响则相对较为明显，且呈现出随着FRP用量增大而增大的变化趋势；平均可靠度指标随着荷载效应比的增大先逐渐增大，而当荷载效应比大于2.0后则变...
2021, 51(6): 212-216.
doi: 10.13204/j.gyjzG20031015
摘要:
湖北是楚国的文化政治发源地，荆楚文化作为南方代表文化之一，如何继承和发展荆楚文化是此次研究的主要目的。建筑作为人类文明的载体，通过对荆楚建筑的理论研究，结合现代建筑技术材料与绿色建筑等，建造富有传统地域文化特征的现代工业建筑，实现现代建筑与传统文化的统一，为传承荆楚建筑提供相应借鉴。
湖北是楚国的文化政治发源地，荆楚文化作为南方代表文化之一，如何继承和发展荆楚文化是此次研究的主要目的。建筑作为人类文明的载体，通过对荆楚建筑的理论研究，结合现代建筑技术材料与绿色建筑等，建造富有传统地域文化特征的现代工业建筑，实现现代建筑与传统文化的统一，为传承荆楚建筑提供相应借鉴。
