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2022年 第52卷 第4期
2022, 52(4): 1-9.
doi: 10.13204/j.gyjzG21052801
摘要:
房屋性能评价是国家"乡村振兴"战略下美丽乡村房屋性能提升的基础和关键。美丽乡村房屋在建筑"安全、功能"需求的基础上,对"美丽、宜居"提出了更高要求。为此,针对美丽乡村房屋,从"建筑本体"的视角,提出了一套房屋综合性能评价体系,用于衡量房屋的整体性能水平和明确性能提升重点。该体系围绕美丽乡村房屋"安全舒适、美丽宜居"的建设目标,构建并量化了美丽乡村房屋的4个特性指标——"乡土性、安全性、功能性、舒适性",并下设18个分因素层指标,涵盖了建筑学、结构、水电、消防等多个领域,使房屋性能评价较全面客观。同时,为提高量大面广的乡村房屋评价效率,提出了"整体评价、专项评价"的两层次递进评价策略。其次,考虑各层指标特点,采用集成赋权法确定了指标权重,得出美丽乡村房屋性能的关键指标,如结构安全、使用功能、热湿环境等。而且,提出采用得分概率分布的方法,确定了房屋综合性能评价的四个等级。最后,通过不同地方的不同年代、改造前后房屋实例的应用表明:该体系具有很强的可行性和实用性,能够实现房屋性能的综合高效评价;2000年后的房屋宜重点提升乡土特色、热湿环境等性能。
房屋性能评价是国家"乡村振兴"战略下美丽乡村房屋性能提升的基础和关键。美丽乡村房屋在建筑"安全、功能"需求的基础上,对"美丽、宜居"提出了更高要求。为此,针对美丽乡村房屋,从"建筑本体"的视角,提出了一套房屋综合性能评价体系,用于衡量房屋的整体性能水平和明确性能提升重点。该体系围绕美丽乡村房屋"安全舒适、美丽宜居"的建设目标,构建并量化了美丽乡村房屋的4个特性指标——"乡土性、安全性、功能性、舒适性",并下设18个分因素层指标,涵盖了建筑学、结构、水电、消防等多个领域,使房屋性能评价较全面客观。同时,为提高量大面广的乡村房屋评价效率,提出了"整体评价、专项评价"的两层次递进评价策略。其次,考虑各层指标特点,采用集成赋权法确定了指标权重,得出美丽乡村房屋性能的关键指标,如结构安全、使用功能、热湿环境等。而且,提出采用得分概率分布的方法,确定了房屋综合性能评价的四个等级。最后,通过不同地方的不同年代、改造前后房屋实例的应用表明:该体系具有很强的可行性和实用性,能够实现房屋性能的综合高效评价;2000年后的房屋宜重点提升乡土特色、热湿环境等性能。
2022, 52(4): 16-22.
doi: 10.13204/j.gyjzG21052504
摘要:
以中华巴洛克历史街区为核心的靖宇街在经历了两期更新改造后依旧效果不佳,旧区活化陷入困境,亟需转换视角注入新鲜力量。以哈尔滨城市地铁3号线二期工程及规划线网与靖宇街并行为契机,从轨道交通站域规划视角思考激活历史街区的新方法。研究以TOD理论为索引,立足于中国城市现状,从用地性质、步行系统、公共交通体系三方面进行微观基础功能、中观应用需求、宏观区域发展的地铁站域效能分析。结果表明,靖宇五道街和清真寺站域存在用地类型、公交站点比例及位置分布不合理问题,而北马路站域步行环境闭塞、公交体系薄弱,靖宇公园站除用地类型单一外其他方面较为完善。基于此,提出优化策略并总结了TOD模式的内在价值和潜在效能。目的是在提高轨道交通应用性与联动性的同时,为历史街区的再利用提供新视角,为营造便捷舒适的人居生活环境、构建紧凑高效的区域结构体系提出新方法。
以中华巴洛克历史街区为核心的靖宇街在经历了两期更新改造后依旧效果不佳,旧区活化陷入困境,亟需转换视角注入新鲜力量。以哈尔滨城市地铁3号线二期工程及规划线网与靖宇街并行为契机,从轨道交通站域规划视角思考激活历史街区的新方法。研究以TOD理论为索引,立足于中国城市现状,从用地性质、步行系统、公共交通体系三方面进行微观基础功能、中观应用需求、宏观区域发展的地铁站域效能分析。结果表明,靖宇五道街和清真寺站域存在用地类型、公交站点比例及位置分布不合理问题,而北马路站域步行环境闭塞、公交体系薄弱,靖宇公园站除用地类型单一外其他方面较为完善。基于此,提出优化策略并总结了TOD模式的内在价值和潜在效能。目的是在提高轨道交通应用性与联动性的同时,为历史街区的再利用提供新视角,为营造便捷舒适的人居生活环境、构建紧凑高效的区域结构体系提出新方法。
2022, 52(4): 23-34.
doi: 10.13204/j.gyjzG21061702
摘要:
我国地域性建筑具有鲜明的"形式本位"的特点,研究极具地域的传统绿色营建智慧,不仅是响应国家发展绿色建筑的号召,也是对建筑地域性的重视,对本土文化的追溯。基于对徽州地区宗祠建筑的追溯和传承,通过对徽州地区30座宗祠建筑的实地调研考察,分析总结出徽州地区宗祠建筑四种规划选址方式,包括:中轴核心、负阴抱阳、阴阳相悖和正寝之东,并进一步从外部环境到建筑本体,剖析归纳出徽州地区宗祠建筑的5个绿色营建技术,最后运用软件对其进行模拟验证。验证表明:加快宗祠建筑周围的换气通风、调节光照时长和排水方式,对其环境优化具有积极且重要的作用。
我国地域性建筑具有鲜明的"形式本位"的特点,研究极具地域的传统绿色营建智慧,不仅是响应国家发展绿色建筑的号召,也是对建筑地域性的重视,对本土文化的追溯。基于对徽州地区宗祠建筑的追溯和传承,通过对徽州地区30座宗祠建筑的实地调研考察,分析总结出徽州地区宗祠建筑四种规划选址方式,包括:中轴核心、负阴抱阳、阴阳相悖和正寝之东,并进一步从外部环境到建筑本体,剖析归纳出徽州地区宗祠建筑的5个绿色营建技术,最后运用软件对其进行模拟验证。验证表明:加快宗祠建筑周围的换气通风、调节光照时长和排水方式,对其环境优化具有积极且重要的作用。
2022, 52(4): 35-39.
doi: 10.13204/j.gyjzG21060706
摘要:
当前城市规划对功能混合开发模式日益重视,城市存量发展也对快速增长的工业遗产更新提出新的要求。通过对工业遗产更新问题的梳理,分析混合功能发展应用的可行性,结合案例研究旧工业片区更新中混合功能发展的问题,提出符合当前我国城市更新目标的混合功能更新模式。试图改善工业片区更新对传统改造模式的认知局限,使更新模式由传统单一主体功能控制,转变成结合项目资源对应相应功能混合的模式。
当前城市规划对功能混合开发模式日益重视,城市存量发展也对快速增长的工业遗产更新提出新的要求。通过对工业遗产更新问题的梳理,分析混合功能发展应用的可行性,结合案例研究旧工业片区更新中混合功能发展的问题,提出符合当前我国城市更新目标的混合功能更新模式。试图改善工业片区更新对传统改造模式的认知局限,使更新模式由传统单一主体功能控制,转变成结合项目资源对应相应功能混合的模式。
2022, 52(4): 40-49,97.
doi: 10.13204/j.gyjzG21060107
摘要:
强烈地震作用下梁纵筋在钢筋混凝土梁柱节点内一般会产生明显的黏结滑移变形,通过合理的材料本构模型正确描述节点内梁纵筋的黏结滑移规律是节点单元有限元模型的关键问题。在"超级节点"单元模型和OpenSees软件中,梁纵筋的应力-滑移本构模型是在传统单根钢筋锚固的单调受拉试验基础上建立的,未考虑轴压力、循环拉压等对节点内梁纵筋受力的影响。对11个锚固钢筋试件在单调受拉、循环拉压等加载方式下的受力性能进行了试验,测量了钢筋的黏结滑移变形,通过对比锚固钢筋的应力-滑移试验结果,分析了加载方式、轴压力、相对锚固长度、钢筋屈服强度等对滑移变形的影响。研究结果表明,单调受拉时钢筋的锚固性能相对最好,拉-拉循环加载时锚固钢筋的黏结滑移变形更大,拉-压循环加载会进一步加大锚固钢筋的滑移变形;施加轴压力有利于提高锚固钢筋的黏结性能、减小黏结滑移变形;增加钢筋的相对锚固长度,钢筋受拉屈服时的滑移变形将减小;基于锚固钢筋的单调受拉试验建立的材料本构模型未考虑轴压力、加载方式的影响,难以合理模拟节点内梁纵筋在强烈地震作用下的滑移变形。
强烈地震作用下梁纵筋在钢筋混凝土梁柱节点内一般会产生明显的黏结滑移变形,通过合理的材料本构模型正确描述节点内梁纵筋的黏结滑移规律是节点单元有限元模型的关键问题。在"超级节点"单元模型和OpenSees软件中,梁纵筋的应力-滑移本构模型是在传统单根钢筋锚固的单调受拉试验基础上建立的,未考虑轴压力、循环拉压等对节点内梁纵筋受力的影响。对11个锚固钢筋试件在单调受拉、循环拉压等加载方式下的受力性能进行了试验,测量了钢筋的黏结滑移变形,通过对比锚固钢筋的应力-滑移试验结果,分析了加载方式、轴压力、相对锚固长度、钢筋屈服强度等对滑移变形的影响。研究结果表明,单调受拉时钢筋的锚固性能相对最好,拉-拉循环加载时锚固钢筋的黏结滑移变形更大,拉-压循环加载会进一步加大锚固钢筋的滑移变形;施加轴压力有利于提高锚固钢筋的黏结性能、减小黏结滑移变形;增加钢筋的相对锚固长度,钢筋受拉屈服时的滑移变形将减小;基于锚固钢筋的单调受拉试验建立的材料本构模型未考虑轴压力、加载方式的影响,难以合理模拟节点内梁纵筋在强烈地震作用下的滑移变形。
2022, 52(4): 50-55,90.
doi: 10.13204/j.gyjzG20092801
摘要:
低层冷弯薄壁型钢结构房屋抗震性能良好,但当结构体系由低层转向多层房屋时,其抗震性能不明确。此外,地震作用随着建筑高度的增加而增大,因此需要有明确抗震设计方法以保证多层冷弯薄壁型钢结构安全。结合开展的双层组合墙体及组合墙体-楼板节点试验,借助已有足尺房屋振动台试验结果,确定结构表征损伤参数,建立损伤判定准则。并且,采用等代拉杆法建立结构简化力学分析模型,通过SAP 2000对4~6层结构进行抗震性能分析,得到其在不同罕遇地震作用下结构损伤指数、层间位移角等。之后,借助损伤判定准则,依据"三水准"抗震设防要求,调整恢复力骨架曲线特征值,完成结构抗震设计。主要结论为:1)7度及8度罕遇地震作用下结构发生"中等破坏",顶层位移角满足限值;9度罕遇地震作用下,层间位移角超过"严重破坏"限值,须进行层间加强,以满足"大震不倒"的设防要求。2)通过增设桁架加强部件能提高结构抗震能力,满足结构抗震设防要求。
低层冷弯薄壁型钢结构房屋抗震性能良好,但当结构体系由低层转向多层房屋时,其抗震性能不明确。此外,地震作用随着建筑高度的增加而增大,因此需要有明确抗震设计方法以保证多层冷弯薄壁型钢结构安全。结合开展的双层组合墙体及组合墙体-楼板节点试验,借助已有足尺房屋振动台试验结果,确定结构表征损伤参数,建立损伤判定准则。并且,采用等代拉杆法建立结构简化力学分析模型,通过SAP 2000对4~6层结构进行抗震性能分析,得到其在不同罕遇地震作用下结构损伤指数、层间位移角等。之后,借助损伤判定准则,依据"三水准"抗震设防要求,调整恢复力骨架曲线特征值,完成结构抗震设计。主要结论为:1)7度及8度罕遇地震作用下结构发生"中等破坏",顶层位移角满足限值;9度罕遇地震作用下,层间位移角超过"严重破坏"限值,须进行层间加强,以满足"大震不倒"的设防要求。2)通过增设桁架加强部件能提高结构抗震能力,满足结构抗震设防要求。
2022, 52(4): 56-61.
doi: 10.13204/j.gyjzG20082905
摘要:
钢管结构目前在工程上应用十分广泛,T形圆钢管节点在通过支管传递轴向压力时,常常因为节点处应力集中,发生较大变形而破坏。为提高节点承载力,采用槽钢连接的方法来加强节点并对此进行了研究。首先利用ABAQUS有限元软件模拟了3组共6个T形未加强和外加劲肋加强节点的轴向承载力试验,有限元模拟结果与试验结果吻合,验证了有限元方法的可靠性。再利用ABAQUS软件对槽钢连接节点的轴向承载力进行研究,基于不同支管与主管外径比的3组模拟,分析不同槽钢型号以及同一型号槽钢的不同长度对节点承载性能以及变形情况的影响。有限元模拟结果表明,通过槽钢连接的加强节点比未加强节点的承载力最少提高130%,最多提高252%,并且改善了主管变形情况。即:随着槽钢型号增大,槽钢节点承载能力先增加后降低,当支管与主管外径比β为0.25时,承载力提升由130%增大到252%,后又降低到196%;β为0.5时,承载力提升由133%增大到203%,后又降低到170%。随着槽钢型号增大,破坏形式也均由主管变形转变为槽钢下陷为主;当β为0.5、选用［22b槽钢时,随着槽钢长度增大,极限承载力的提高由212%逐渐降低到142%。
钢管结构目前在工程上应用十分广泛,T形圆钢管节点在通过支管传递轴向压力时,常常因为节点处应力集中,发生较大变形而破坏。为提高节点承载力,采用槽钢连接的方法来加强节点并对此进行了研究。首先利用ABAQUS有限元软件模拟了3组共6个T形未加强和外加劲肋加强节点的轴向承载力试验,有限元模拟结果与试验结果吻合,验证了有限元方法的可靠性。再利用ABAQUS软件对槽钢连接节点的轴向承载力进行研究,基于不同支管与主管外径比的3组模拟,分析不同槽钢型号以及同一型号槽钢的不同长度对节点承载性能以及变形情况的影响。有限元模拟结果表明,通过槽钢连接的加强节点比未加强节点的承载力最少提高130%,最多提高252%,并且改善了主管变形情况。即:随着槽钢型号增大,槽钢节点承载能力先增加后降低,当支管与主管外径比β为0.25时,承载力提升由130%增大到252%,后又降低到196%;β为0.5时,承载力提升由133%增大到203%,后又降低到170%。随着槽钢型号增大,破坏形式也均由主管变形转变为槽钢下陷为主;当β为0.5、选用［22b槽钢时,随着槽钢长度增大,极限承载力的提高由212%逐渐降低到142%。
2022, 52(4): 62-69,208.
doi: 10.13204/j.gyjzG20041801
摘要:
提出了一种利用槽钢整体屈曲约束的两边连接防屈曲蝴蝶形钢板墙,该墙体为主体结构提供一定抗侧刚度的同时也优化了结构的耗能性能。介绍了该新型防屈曲蝴蝶形钢板墙的构造和工作原理。采用有限元软件ABAQUS对该结构进行低周往复加载,对比理论分析验证了模拟的可靠性,进而系统地分析了屈曲约束蝴蝶形钢板墙滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性和耗能性能,并且对比了施加不同屈曲约束方式的钢板墙的滞回性能。结果表明:防屈曲蝴蝶形钢板墙能够有效提高蝴蝶板的整体稳定性、延性和耗能性能;当蝴蝶带参数宽厚比(b/t)、蝴蝶带高度与钢板墙高度比(L/h)减小时,初始弹性刚度和承载力不断增加,滞回曲线趋于饱满,耗能能力逐渐增强。
提出了一种利用槽钢整体屈曲约束的两边连接防屈曲蝴蝶形钢板墙,该墙体为主体结构提供一定抗侧刚度的同时也优化了结构的耗能性能。介绍了该新型防屈曲蝴蝶形钢板墙的构造和工作原理。采用有限元软件ABAQUS对该结构进行低周往复加载,对比理论分析验证了模拟的可靠性,进而系统地分析了屈曲约束蝴蝶形钢板墙滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性和耗能性能,并且对比了施加不同屈曲约束方式的钢板墙的滞回性能。结果表明:防屈曲蝴蝶形钢板墙能够有效提高蝴蝶板的整体稳定性、延性和耗能性能;当蝴蝶带参数宽厚比(b/t)、蝴蝶带高度与钢板墙高度比(L/h)减小时,初始弹性刚度和承载力不断增加,滞回曲线趋于饱满,耗能能力逐渐增强。
2022, 52(4): 70-73.
doi: 10.13204/j.gyjzG20060112
摘要:
为研究单层球面网壳结构极限承载力问题,基于TensorFlow下的BP神经网络算法,考虑非线性分析中的复杂映射关系,建立神经网络模型,对K8型单层球面网壳结构的极限承载力进行预测。在此基础上,考虑结构网格形式的不同,建立新的神经网络模型,预测Kn型单层球面网壳结构的极限承载力;将预测结果与有限元和文献回归公式的计算结果进行对比分析。研究结果表明:预测的K8型单层球面网壳结构的极限承载力与有限元结果误差均值为1.666%,文献回归公式计算的结果与有限元的计算结果误差均值为3.994%;预测的Kn型单层球面网壳结构的极限承载力与有限元结果误差均值为4.774%,文献回归公式计算的结果与有限元的计算结果误差均值为5.163%。可见利用神经网络对单层网壳结构极限承载力进行预测是可行的。
为研究单层球面网壳结构极限承载力问题,基于TensorFlow下的BP神经网络算法,考虑非线性分析中的复杂映射关系,建立神经网络模型,对K8型单层球面网壳结构的极限承载力进行预测。在此基础上,考虑结构网格形式的不同,建立新的神经网络模型,预测Kn型单层球面网壳结构的极限承载力;将预测结果与有限元和文献回归公式的计算结果进行对比分析。研究结果表明:预测的K8型单层球面网壳结构的极限承载力与有限元结果误差均值为1.666%,文献回归公式计算的结果与有限元的计算结果误差均值为3.994%;预测的Kn型单层球面网壳结构的极限承载力与有限元结果误差均值为4.774%,文献回归公式计算的结果与有限元的计算结果误差均值为5.163%。可见利用神经网络对单层网壳结构极限承载力进行预测是可行的。
2022, 52(4): 74-83.
doi: 10.13204/j.gyjzG21010406
摘要:
提出了一种适用于建筑工业化的模块化组合节点,以梁-柱-节点核心区分离、模块化预制的理念设计了3个基础试件,通过拟静力试验,获得了不同梁柱线刚度比(ki)时各节点的破坏过程、破坏特征,分析了节点的滞回曲线、骨架曲线、延性耗能及刚度退化等抗震性能。结果表明:随着ki值的增大,节点呈现出由梁端受弯向节点剪切、柱端压弯的破坏模式发展,且经历了弹性、弹塑性和破坏三个阶段。节点的滞回曲线饱满,骨架曲线均呈"S"型,节点的整体刚度退化性能稳定,其平均延性系数在3.71~4.25之间,极限转角在0.0646~0.0760 rad之间,平均等效黏滞阻尼系数在0.32~0.33之间,节点表现出良好的力学性能和滞回特性。梁柱线刚度比对纵向钢筋和混凝土的应变影响较大,而对H型钢骨、钢梁腹板和翼缘连接板的应变影响较小;节点核心区受剪机理与"斜压杆"基本一致。
提出了一种适用于建筑工业化的模块化组合节点,以梁-柱-节点核心区分离、模块化预制的理念设计了3个基础试件,通过拟静力试验,获得了不同梁柱线刚度比(ki)时各节点的破坏过程、破坏特征,分析了节点的滞回曲线、骨架曲线、延性耗能及刚度退化等抗震性能。结果表明:随着ki值的增大,节点呈现出由梁端受弯向节点剪切、柱端压弯的破坏模式发展,且经历了弹性、弹塑性和破坏三个阶段。节点的滞回曲线饱满,骨架曲线均呈"S"型,节点的整体刚度退化性能稳定,其平均延性系数在3.71~4.25之间,极限转角在0.0646~0.0760 rad之间,平均等效黏滞阻尼系数在0.32~0.33之间,节点表现出良好的力学性能和滞回特性。梁柱线刚度比对纵向钢筋和混凝土的应变影响较大,而对H型钢骨、钢梁腹板和翼缘连接板的应变影响较小;节点核心区受剪机理与"斜压杆"基本一致。
2022, 52(4): 84-90.
doi: 10.13204/j.gyjzG20050712
摘要:
为研究装配式钢-混凝土组合管(SRCT)剪力墙的抗震性能,完成了4个足尺SRCT剪力墙试件的低周反复荷载试验,分析了试件的破坏形态、承载能力、滞回曲线、位移延性、刚度退化和耗能能力等。结果表明:SRCT剪力墙具有良好的承载能力、刚度和延性,表现出良好的抗震性能;随钢板厚度的增大,试件的破坏形态由钢板撕裂屈曲为主转为焊缝破坏为主,预制构件生产制作时需保证薄钢板与型钢连接的焊接质量,避免焊接破坏发生;0.2轴压比作用下,试件的屈服位移角的平均值为0.005 rad,极限位移角为0.013 rad,均高于现行规范限值;拉结筋间距200~250 mm范围内,适当减小拉结筋间距可提高剪力墙的延性及耗能能力。
为研究装配式钢-混凝土组合管(SRCT)剪力墙的抗震性能,完成了4个足尺SRCT剪力墙试件的低周反复荷载试验,分析了试件的破坏形态、承载能力、滞回曲线、位移延性、刚度退化和耗能能力等。结果表明:SRCT剪力墙具有良好的承载能力、刚度和延性,表现出良好的抗震性能;随钢板厚度的增大,试件的破坏形态由钢板撕裂屈曲为主转为焊缝破坏为主,预制构件生产制作时需保证薄钢板与型钢连接的焊接质量,避免焊接破坏发生;0.2轴压比作用下,试件的屈服位移角的平均值为0.005 rad,极限位移角为0.013 rad,均高于现行规范限值;拉结筋间距200~250 mm范围内,适当减小拉结筋间距可提高剪力墙的延性及耗能能力。
2022, 52(4): 91-97.
doi: 10.13204/j.gyjzG21012609
摘要:
既有的试验研究表明采用CFST凸榫-灌浆套筒混合连接的装配式圆柱墩的抗震性能优于整体现浇桥墩,但目前涉及这类拼装桥墩的偏压性能试验研究较为少见。进行了采用混合连接、灌浆套筒连接、CFST凸榫连接的拼装桥墩和整体现浇桥墩的大、小偏压性能试验,对不同类型桥墩的损伤机理和破坏模式进行比较分析,并采用JTG 3362—2018规范对试件的受压承载力进行计算,结果表明:采用混合连接桥墩的破坏模式和损伤过程与整体式桥墩在总体上是相近的,均为在小偏压状态下表现为受压侧混凝土压碎破坏,在大偏压状态下表现为受拉侧钢筋屈服破坏;相对于整体现浇试件,在大、小偏压荷载作用下,混合连接试件的承载力分别提高了6%和2%、灌浆套筒连接试件的承载力分别下降了6%和提高了8%、CFST凸榫连接试件的承载力分别下降了20%和27%;与其他类型拼装桥墩试件不同,采用混合连接的拼装桥墩试件的实测承载力均大于JTG 3362—2018规范的计算结果。
既有的试验研究表明采用CFST凸榫-灌浆套筒混合连接的装配式圆柱墩的抗震性能优于整体现浇桥墩,但目前涉及这类拼装桥墩的偏压性能试验研究较为少见。进行了采用混合连接、灌浆套筒连接、CFST凸榫连接的拼装桥墩和整体现浇桥墩的大、小偏压性能试验,对不同类型桥墩的损伤机理和破坏模式进行比较分析,并采用JTG 3362—2018规范对试件的受压承载力进行计算,结果表明:采用混合连接桥墩的破坏模式和损伤过程与整体式桥墩在总体上是相近的,均为在小偏压状态下表现为受压侧混凝土压碎破坏,在大偏压状态下表现为受拉侧钢筋屈服破坏;相对于整体现浇试件,在大、小偏压荷载作用下,混合连接试件的承载力分别提高了6%和2%、灌浆套筒连接试件的承载力分别下降了6%和提高了8%、CFST凸榫连接试件的承载力分别下降了20%和27%;与其他类型拼装桥墩试件不同,采用混合连接的拼装桥墩试件的实测承载力均大于JTG 3362—2018规范的计算结果。
2022, 52(4): 98-106.
doi: 10.13204/j.gyjzG20081704
摘要:
为研究连接件形式不同对钢板混凝土组合墙受力和变形性能的影响,进行了4个双钢板混凝土组合墙试件(栓钉和对拉螺栓比例不同)的轴压试验和有限元数值模拟。结果表明:4个试件均为脆性破坏,除试件DSW-12外,破坏过程基本相同,均为外钢板屈服、面外局部屈曲、形成贯通屈曲,混凝土压碎,侧焊缝拉开,试件丧失承载力。钢板首次出现屈服或面外局部屈曲时对试件整体刚度影响不大。对拉螺栓的相对比例对双钢板混凝土组合墙的轴向受压刚度、承载力、钢板的局部屈曲荷载和破坏形态影响不大;但对面外局部变形有抑制作用。相同截面、距厚比试件,采用对拉螺栓的比例越高,破坏时钢板局部屈曲变形越小。
为研究连接件形式不同对钢板混凝土组合墙受力和变形性能的影响,进行了4个双钢板混凝土组合墙试件(栓钉和对拉螺栓比例不同)的轴压试验和有限元数值模拟。结果表明:4个试件均为脆性破坏,除试件DSW-12外,破坏过程基本相同,均为外钢板屈服、面外局部屈曲、形成贯通屈曲,混凝土压碎,侧焊缝拉开,试件丧失承载力。钢板首次出现屈服或面外局部屈曲时对试件整体刚度影响不大。对拉螺栓的相对比例对双钢板混凝土组合墙的轴向受压刚度、承载力、钢板的局部屈曲荷载和破坏形态影响不大;但对面外局部变形有抑制作用。相同截面、距厚比试件,采用对拉螺栓的比例越高,破坏时钢板局部屈曲变形越小。
2022, 52(4): 107-113.
doi: 10.13204/j.gyjzG21081309
摘要:
研究一种正交胶合木(CLT)墙板与楼板角钢连接节点。首先通过试验研究两种自攻螺钉在CLT板中的顺纹抗剪、横纹抗剪、抗拔性能和破坏模式,为估算CLT墙板与楼板角钢连接节点试验承载力提供依据;之后对角钢连接节点进行抗拔、抗剪方向的单调及往复加载试验。结果表明,墙板-楼板角钢连接节点主要破坏模式为与墙板连接钉的变形及墙板木材承压破坏,节点表现出较好的延性和耗能性能。
研究一种正交胶合木(CLT)墙板与楼板角钢连接节点。首先通过试验研究两种自攻螺钉在CLT板中的顺纹抗剪、横纹抗剪、抗拔性能和破坏模式,为估算CLT墙板与楼板角钢连接节点试验承载力提供依据;之后对角钢连接节点进行抗拔、抗剪方向的单调及往复加载试验。结果表明,墙板-楼板角钢连接节点主要破坏模式为与墙板连接钉的变形及墙板木材承压破坏,节点表现出较好的延性和耗能性能。
2022, 52(4): 114-121.
doi: 10.13204/j.gyjzG21050610
摘要:
为反映超固结土应力-应变关系在冻融循环下的变化规律,提出一种可以同时考虑应变软化和冻融循环影响的修正双曲线模型。首先,基于Kondner双曲线模型和割线模量定义,通过变换双曲线模型函数得到无量纲化割线模量Es/Ei与无量纲化偏应力q/qmax关系的基本形式。根据压实粉质黏土的三轴试验结果,将应变软化前、后的Es/Ei-q/qmax关系分别用幂函数描述,建立了可反映应变软化的修正双曲线模型,包含c、φ、K、n、f、g、α、β等8个参数。然后,通过确定模型参数随冻融循环次数的变化规律来反映冻融循环对土的影响。结果表明:随着冻融循环次数的增加,峰值强度和黏聚力c逐渐减小,内摩擦角φ逐渐增大;初始割线模量Ei逐渐减小,相应地K逐渐减小,n值逐渐增大;f和α反映应变软化时分段函数中割线模量的界限值,分别逐渐增大和减小;g和β反映应变软化前、后的Es/Ei-q/qmax曲线形状,g逐渐减小,而β呈波动特征,同时上述参数与冻融循环次数的回归关系均可以采用Logistic函数拟合。在此基础上,根据修正双曲线模型和模型参数的函数表达式,编制以围压和冻融循环次数为影响因子的计算程序,模型结果可以反映围压与冻融循环对土体力学性质的影响规律。
为反映超固结土应力-应变关系在冻融循环下的变化规律,提出一种可以同时考虑应变软化和冻融循环影响的修正双曲线模型。首先,基于Kondner双曲线模型和割线模量定义,通过变换双曲线模型函数得到无量纲化割线模量Es/Ei与无量纲化偏应力q/qmax关系的基本形式。根据压实粉质黏土的三轴试验结果,将应变软化前、后的Es/Ei-q/qmax关系分别用幂函数描述,建立了可反映应变软化的修正双曲线模型,包含c、φ、K、n、f、g、α、β等8个参数。然后,通过确定模型参数随冻融循环次数的变化规律来反映冻融循环对土的影响。结果表明:随着冻融循环次数的增加,峰值强度和黏聚力c逐渐减小,内摩擦角φ逐渐增大;初始割线模量Ei逐渐减小,相应地K逐渐减小,n值逐渐增大;f和α反映应变软化时分段函数中割线模量的界限值,分别逐渐增大和减小;g和β反映应变软化前、后的Es/Ei-q/qmax曲线形状,g逐渐减小,而β呈波动特征,同时上述参数与冻融循环次数的回归关系均可以采用Logistic函数拟合。在此基础上,根据修正双曲线模型和模型参数的函数表达式,编制以围压和冻融循环次数为影响因子的计算程序,模型结果可以反映围压与冻融循环对土体力学性质的影响规律。
2022, 52(4): 122-125,73.
doi: 10.13204/j.gyjzG21021603
摘要:
对具有相同初始状态的饱和重塑黏性土采用不同加载速率进行固结,并在不同加载阶段对试样进行核磁共振测量,通过定性分析横向驰豫时间T2分布或T2谱面积变化与孔隙的关系,研究饱和重塑黏性土的变形微细观响应。结果表明:饱和重塑黏性土的固结初始阶段的T2谱由两个峰组成,随着加载固结的进行,大孔径孔隙逐渐闭合成小孔径孔隙,最终的T2谱形态都是单峰;加载较快土样在加载初期,受排水滞后的影响,其T2曲线谱的变化趋势不明显,恒载足够长时间后,无论加载速率快慢,土样的T2曲线谱最终形态极为相似,说明加载速率只对土样的中间状态产生影响,最终状态由试样初始状态决定。
对具有相同初始状态的饱和重塑黏性土采用不同加载速率进行固结,并在不同加载阶段对试样进行核磁共振测量,通过定性分析横向驰豫时间T2分布或T2谱面积变化与孔隙的关系,研究饱和重塑黏性土的变形微细观响应。结果表明:饱和重塑黏性土的固结初始阶段的T2谱由两个峰组成,随着加载固结的进行,大孔径孔隙逐渐闭合成小孔径孔隙,最终的T2谱形态都是单峰;加载较快土样在加载初期,受排水滞后的影响,其T2曲线谱的变化趋势不明显,恒载足够长时间后,无论加载速率快慢,土样的T2曲线谱最终形态极为相似,说明加载速率只对土样的中间状态产生影响,最终状态由试样初始状态决定。
2022, 52(4): 126-132.
doi: 10.13204/j.gyjzG21051110
摘要:
为研究扩大头滑移式锚杆的恒阻力值与锚杆尺寸之间的关系,在恒阻大变形锚杆的恒阻力值弹性理论基础上推导出弹-塑性理论公式,使其适用于扩大头滑移式锚杆的恒阻力值预测。利用数值模拟软件对5种工况下的锚杆恒阻力值进行研究,并基于室内试验对三种工况数值模拟结果的验证表明:数值模拟模型与试验结果相差较小,模型比较合理;弹-塑性理论公式计算出的阻力理论值与数值模拟得到的阻力值有较好的吻合度。
为研究扩大头滑移式锚杆的恒阻力值与锚杆尺寸之间的关系,在恒阻大变形锚杆的恒阻力值弹性理论基础上推导出弹-塑性理论公式,使其适用于扩大头滑移式锚杆的恒阻力值预测。利用数值模拟软件对5种工况下的锚杆恒阻力值进行研究,并基于室内试验对三种工况数值模拟结果的验证表明:数值模拟模型与试验结果相差较小,模型比较合理;弹-塑性理论公式计算出的阻力理论值与数值模拟得到的阻力值有较好的吻合度。
2022, 52(4): 133-139.
doi: 10.13204/j.gyjzG21032405
摘要:
岩溶地基的稳定性是地面建筑安全的重要保证。以贵州南明区某高层建筑的巨型溶洞处理为例,采用结构力学近似法和有限元分析法分析建筑荷载下溶洞顶板稳定性。通过数值模拟软件FLAC3D建立不同填充材料及填充范围工况的计算模型,计算在建筑荷载下,不同填充材料和填充范围下溶洞顶板及地面的应变场和应力场特征。溶洞的填充材料分别是细石混凝土和碎石,填充范围包括全区域填充和建筑一侧的部分填充。对比分析了4种工况情况下,溶洞上覆地基变形的特征。与试测结果的对比表明:数值计算分析与现场监测数据吻合,复杂溶洞经处理后,在桩基荷载作用下地基稳定;细石混凝土的填充效果比碎石材料效果更佳,在保证建筑安全的基础上,部分填充的方案能为工程节省更多的成本。
岩溶地基的稳定性是地面建筑安全的重要保证。以贵州南明区某高层建筑的巨型溶洞处理为例,采用结构力学近似法和有限元分析法分析建筑荷载下溶洞顶板稳定性。通过数值模拟软件FLAC3D建立不同填充材料及填充范围工况的计算模型,计算在建筑荷载下,不同填充材料和填充范围下溶洞顶板及地面的应变场和应力场特征。溶洞的填充材料分别是细石混凝土和碎石,填充范围包括全区域填充和建筑一侧的部分填充。对比分析了4种工况情况下,溶洞上覆地基变形的特征。与试测结果的对比表明:数值计算分析与现场监测数据吻合,复杂溶洞经处理后,在桩基荷载作用下地基稳定;细石混凝土的填充效果比碎石材料效果更佳,在保证建筑安全的基础上,部分填充的方案能为工程节省更多的成本。
2022, 52(4): 140-145,83.
doi: 10.13204/j.gyjzG21080909
摘要:
为了研究再生混凝土的弯曲疲劳性能和疲劳可靠度,对普通混凝土(NAC)和再生混凝土(RAC)进行不同应力水平下(S=0.6、0.7、0.9)弯曲疲劳试验,获得不同应力水平下试件的纵向应变和疲劳寿命。并对疲劳寿命进行两参数Weibull分布检验,建立的S-N-Pf方程。再依据对数疲劳寿命一般遵循对数正态分布的规律,基于Palmgren Miner疲劳模型,得出可靠度计算式,对混凝土疲劳可靠度进行分析。结果表明:在不同应力水平下,RAC的疲劳寿命较NAC来说较小,纵向应变较NAC较大,抗弯疲劳性能较NAC差,其疲劳可靠度也低于NAC。且在对NAC的分析中假设疲劳寿命服从Weibull分布所得不同可靠度下的预测疲劳寿命,比假设服从对数正态分布更接近疲劳寿命临界值,而在对RAC的分析中,两者结果相差不大。
为了研究再生混凝土的弯曲疲劳性能和疲劳可靠度,对普通混凝土(NAC)和再生混凝土(RAC)进行不同应力水平下(S=0.6、0.7、0.9)弯曲疲劳试验,获得不同应力水平下试件的纵向应变和疲劳寿命。并对疲劳寿命进行两参数Weibull分布检验,建立的S-N-Pf方程。再依据对数疲劳寿命一般遵循对数正态分布的规律,基于Palmgren Miner疲劳模型,得出可靠度计算式,对混凝土疲劳可靠度进行分析。结果表明:在不同应力水平下,RAC的疲劳寿命较NAC来说较小,纵向应变较NAC较大,抗弯疲劳性能较NAC差,其疲劳可靠度也低于NAC。且在对NAC的分析中假设疲劳寿命服从Weibull分布所得不同可靠度下的预测疲劳寿命,比假设服从对数正态分布更接近疲劳寿命临界值,而在对RAC的分析中,两者结果相差不大。
2022, 52(4): 146-151,106.
doi: 10.13204/j.gyjzG20100804
摘要:
对西安地区某钢筋混凝土工业厂房进行了现场测试和试验研究,采用压榨法逐层测试了混凝土圆柱体试样孔溶液pH值,根据测试结果确定了混凝土部分碳化区长度。同时根据碳化过程中的物质平衡,采用数值方法计算了混凝土碳化进程中物质含量的变化,得到了混凝土部分碳化区长度数值模型。将部分碳化区长度数值计算结果与试验结果进行了对比,验证了数值模型的准确性。分析结果表明:混凝土部分碳化区长度随着水灰比的增大而增加;随水泥用量和相对湿度的增加而减小;相对湿度对部分碳化区长度的影响最为显著,当环境湿度RH≥80%后,部分碳化区基本消失;当RH=70%时,部分碳化区长度较短,基本可以忽略;CO2浓度和碳化时间对混凝土部分碳化区长度影响较小。
对西安地区某钢筋混凝土工业厂房进行了现场测试和试验研究,采用压榨法逐层测试了混凝土圆柱体试样孔溶液pH值,根据测试结果确定了混凝土部分碳化区长度。同时根据碳化过程中的物质平衡,采用数值方法计算了混凝土碳化进程中物质含量的变化,得到了混凝土部分碳化区长度数值模型。将部分碳化区长度数值计算结果与试验结果进行了对比,验证了数值模型的准确性。分析结果表明:混凝土部分碳化区长度随着水灰比的增大而增加;随水泥用量和相对湿度的增加而减小;相对湿度对部分碳化区长度的影响最为显著,当环境湿度RH≥80%后,部分碳化区基本消失;当RH=70%时,部分碳化区长度较短,基本可以忽略;CO2浓度和碳化时间对混凝土部分碳化区长度影响较小。
2022, 52(4): 152-157,132.
doi: 10.13204/j.gyjzG21112105
摘要:
为研究持续荷载作用对粉煤灰混凝土静力性能的影响,以天津地铁6号线渌水道站为工程背景,进行了不同持荷时间、不同持荷应力条件下混凝土轴压徐变和徐变后静力性能的测试,同时进行了同环境条件下无持荷混凝土收缩和收缩后的静力性能测试。试验结果表明:在15%和30%应力级别下,随着持荷时间延长,混凝土弹性模量会逐渐增加,其增长速率随着持荷时间的增加而减小;相同环境条件下,无持荷收缩试件的弹性模量也有一定增长,数值较30%应力级别持荷试件低5%左右。随着持荷时间的延长,混凝土徐变后的应力-应变曲线弹性阶段的斜率增大,峰值应力也增大;相同环境条件下,无持荷收缩试件的应力-应变曲线弹性阶段的斜率也会增大,峰值应力低于徐变试件,峰值应力增长不明显,增长幅度为徐变试件增长幅度的65%左右。
为研究持续荷载作用对粉煤灰混凝土静力性能的影响,以天津地铁6号线渌水道站为工程背景,进行了不同持荷时间、不同持荷应力条件下混凝土轴压徐变和徐变后静力性能的测试,同时进行了同环境条件下无持荷混凝土收缩和收缩后的静力性能测试。试验结果表明:在15%和30%应力级别下,随着持荷时间延长,混凝土弹性模量会逐渐增加,其增长速率随着持荷时间的增加而减小;相同环境条件下,无持荷收缩试件的弹性模量也有一定增长,数值较30%应力级别持荷试件低5%左右。随着持荷时间的延长,混凝土徐变后的应力-应变曲线弹性阶段的斜率增大,峰值应力也增大;相同环境条件下,无持荷收缩试件的应力-应变曲线弹性阶段的斜率也会增大,峰值应力低于徐变试件,峰值应力增长不明显,增长幅度为徐变试件增长幅度的65%左右。
2022, 52(4): 158-162,185.
doi: 10.13204/j.gyjzG21070809
摘要:
通过等温量热、绝热温升和抗压强度试验对比分析了矿渣硫铝酸盐水泥(S-SAC)与普通硅酸盐水泥(OPC)的热学和力学性能差异。结果表明:7 d时S-SAC水泥水化热总量比OPC水泥的低33.5%,其28 d混凝土抗压强度比OPC混凝土的高36.4%;不同水胶比下,S-SAC混凝土比OPC混凝土后期强度增幅高50%;同一配比下S-SAC混凝土绝热温升是OPC混凝土的49%;双掺粉煤灰和粒化高炉矿渣粉可在保持S-SAC混凝土早期强度的同时,提高后期强度增长率;粉煤灰掺量越高,S-SAC混凝土放热速度越慢,绝热温升越低。与OPC混凝土相比,S-SAC混凝土具有低热高后期强度增长率的优点。
通过等温量热、绝热温升和抗压强度试验对比分析了矿渣硫铝酸盐水泥(S-SAC)与普通硅酸盐水泥(OPC)的热学和力学性能差异。结果表明:7 d时S-SAC水泥水化热总量比OPC水泥的低33.5%,其28 d混凝土抗压强度比OPC混凝土的高36.4%;不同水胶比下,S-SAC混凝土比OPC混凝土后期强度增幅高50%;同一配比下S-SAC混凝土绝热温升是OPC混凝土的49%;双掺粉煤灰和粒化高炉矿渣粉可在保持S-SAC混凝土早期强度的同时,提高后期强度增长率;粉煤灰掺量越高,S-SAC混凝土放热速度越慢,绝热温升越低。与OPC混凝土相比,S-SAC混凝土具有低热高后期强度增长率的优点。
2022, 52(4): 163-170,139.
doi: 10.13204/j.gyjzG21091202
摘要:
为研究冻融循环下橡胶混凝土的动态力学特性,采用非金属超声波检测仪测量橡胶体积掺量为10%的混凝土试件在不同冻融循环次数下的纵波波速,并利用直径74 mm变截面分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置在不同冲击气压(0.3,0.4,0.5,0.6 MPa)下对不同冻融循环次数(0、25、50、75、100、125)的橡胶混凝土试件进行单轴冲击压缩试验,分析其应力-应变曲线、峰值应力、极限应变、动态强度增强因子(DIF)和吸能效果变化规律。结果表明:橡胶的掺入使混凝土强度降低,但其韧性及吸能效果明显增加;随着冻融循环次数的增加,橡胶混凝土纵波波速随之减小,损伤度增加,冻融作用对橡胶混凝土造成损伤,降低试件纵波波速;相同冻融循环次数下,随着应变率的增大试件峰值应力、极限应变、DIF和吸收能都随之增大,试件存在明显的应变率效应;0.6 MPa冲击气压下冻融循环25,50,75,100,125次试件峰值应力分别降低了25.1%、37.1%、46%、52.5%、54.8%,随着冻融循环次数的增加,试件峰值应力降低,降幅逐渐减小,循环次数超过100次后试件应力降幅不再明显,极限应变增加,吸收能减少,冻融环境使橡胶混凝土材料的强度和整体性显著降低。
为研究冻融循环下橡胶混凝土的动态力学特性,采用非金属超声波检测仪测量橡胶体积掺量为10%的混凝土试件在不同冻融循环次数下的纵波波速,并利用直径74 mm变截面分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置在不同冲击气压(0.3,0.4,0.5,0.6 MPa)下对不同冻融循环次数(0、25、50、75、100、125)的橡胶混凝土试件进行单轴冲击压缩试验,分析其应力-应变曲线、峰值应力、极限应变、动态强度增强因子(DIF)和吸能效果变化规律。结果表明:橡胶的掺入使混凝土强度降低,但其韧性及吸能效果明显增加;随着冻融循环次数的增加,橡胶混凝土纵波波速随之减小,损伤度增加,冻融作用对橡胶混凝土造成损伤,降低试件纵波波速;相同冻融循环次数下,随着应变率的增大试件峰值应力、极限应变、DIF和吸收能都随之增大,试件存在明显的应变率效应;0.6 MPa冲击气压下冻融循环25,50,75,100,125次试件峰值应力分别降低了25.1%、37.1%、46%、52.5%、54.8%,随着冻融循环次数的增加,试件峰值应力降低,降幅逐渐减小,循环次数超过100次后试件应力降幅不再明显,极限应变增加,吸收能减少,冻融环境使橡胶混凝土材料的强度和整体性显著降低。
2022, 52(4): 171-178.
doi: 10.13204/j.gyjzG21072605
摘要:
国家速滑馆是2022冬奥会的标志性场馆,其柔性索网区域单元式屋面系统的防水是要解决的关键问题。首先通过相关案例调研对常用的高分子防水卷材,包括内增强型热塑性聚烯烃(TPO)、匀质型三元乙丙橡胶(EPDM)防水卷材及相关配套材料压敏自硫化泛水进行了力学性能试验和微观破坏机理分析。试验结果表明:EPDM相对于TPO有更好的尺寸稳定性,而且EPDM压敏自硫化泛水材料随着硫化时间的增加,由最初的塑性逐渐表现出具有成品EPDM卷材的弹性性能,满足了速滑馆屋面对防水卷材的各项要求,最终选用EPDM卷材搭配自硫化泛水材料进行速滑馆屋面防水,并对自硫化泛水材料的硫化研究提出了建议。
国家速滑馆是2022冬奥会的标志性场馆,其柔性索网区域单元式屋面系统的防水是要解决的关键问题。首先通过相关案例调研对常用的高分子防水卷材,包括内增强型热塑性聚烯烃(TPO)、匀质型三元乙丙橡胶(EPDM)防水卷材及相关配套材料压敏自硫化泛水进行了力学性能试验和微观破坏机理分析。试验结果表明:EPDM相对于TPO有更好的尺寸稳定性,而且EPDM压敏自硫化泛水材料随着硫化时间的增加,由最初的塑性逐渐表现出具有成品EPDM卷材的弹性性能,满足了速滑馆屋面对防水卷材的各项要求,最终选用EPDM卷材搭配自硫化泛水材料进行速滑馆屋面防水,并对自硫化泛水材料的硫化研究提出了建议。
2022, 52(4): 179-185.
doi: 10.13204/j.gyjzG21040204
摘要:
为提高混凝土模板侧压力计算的准确性,设计了基本参数试验,研究混凝土和模板之间的摩擦系数μ与侧压力折减系数K的时变特性对模板侧压力的影响。基于分层总和法建立了混凝土模板侧压力计算模型,推导修正计算式并进行验证分析。结果表明考虑时变特性的分层总和法修正式能较好地预测模板侧压力值。
为提高混凝土模板侧压力计算的准确性,设计了基本参数试验,研究混凝土和模板之间的摩擦系数μ与侧压力折减系数K的时变特性对模板侧压力的影响。基于分层总和法建立了混凝土模板侧压力计算模型,推导修正计算式并进行验证分析。结果表明考虑时变特性的分层总和法修正式能较好地预测模板侧压力值。
2022, 52(4): 186-191,121.
doi: 10.13204/j.gyjzG21101503
摘要:
工程渗漏是长期困扰工程质量的"顽疾",是工程建设高质量发展面临的一个主要问题。为了贯彻以人为本的发展理念,提升工程质量、提高建筑品质,治理我国防水工程中种种不良现象,解决渗漏治理中的各项问题;采用文献调研、实地调研、问卷调研和专家访谈等多种调研方法,对我国工程渗漏的现状及面临的主要问题进行研究分析,对国外先进经验与发展趋势进行梳理,指出了工程渗漏治理的未来发展趋势,即:加快高性能防水材料研发、提供系统的防水材料、提升施工过程技术及管理能力、加快发展便携式渗漏检测工具和加强产业工人培养;对工程渗漏治理行业的发展提出了构建防水行业新体系、建立责任清晰的管理体系、培育防水专业化公司、加强防水人才队伍建设和深化国际交流合作等初步建议。
工程渗漏是长期困扰工程质量的"顽疾",是工程建设高质量发展面临的一个主要问题。为了贯彻以人为本的发展理念,提升工程质量、提高建筑品质,治理我国防水工程中种种不良现象,解决渗漏治理中的各项问题;采用文献调研、实地调研、问卷调研和专家访谈等多种调研方法,对我国工程渗漏的现状及面临的主要问题进行研究分析,对国外先进经验与发展趋势进行梳理,指出了工程渗漏治理的未来发展趋势,即:加快高性能防水材料研发、提供系统的防水材料、提升施工过程技术及管理能力、加快发展便携式渗漏检测工具和加强产业工人培养;对工程渗漏治理行业的发展提出了构建防水行业新体系、建立责任清晰的管理体系、培育防水专业化公司、加强防水人才队伍建设和深化国际交流合作等初步建议。
2022, 52(4): 192-201,218.
doi: 10.13204/j.gyjzG21053111
摘要:
为了提高桥梁病害检测自动化水平,解决当前人工检测耗时费力和传统图像分割方法存在去噪效果不明显、分割后裂缝连续性较差等问题,提出了一种基于全卷积神经网络的BCI-AS (Bridge Crack Image-Automatic Segmentation)桥梁裂缝自动分割模型和一种基于投影技术的最小二乘拟合中心线的裂缝宽度测量算法。基于BCI-AS的模型对桥梁裂缝图像数据集进行了精确的像素级分割,分割准确率达到94.45%。基于投影技术最小二乘拟合中心线的算法对分割的裂缝二值图进行了宽度测量,结果表明相对误差在7%以下,证明了所提出具体算法对裂缝分割和裂缝宽度计算的可行性。
为了提高桥梁病害检测自动化水平,解决当前人工检测耗时费力和传统图像分割方法存在去噪效果不明显、分割后裂缝连续性较差等问题,提出了一种基于全卷积神经网络的BCI-AS (Bridge Crack Image-Automatic Segmentation)桥梁裂缝自动分割模型和一种基于投影技术的最小二乘拟合中心线的裂缝宽度测量算法。基于BCI-AS的模型对桥梁裂缝图像数据集进行了精确的像素级分割,分割准确率达到94.45%。基于投影技术最小二乘拟合中心线的算法对分割的裂缝二值图进行了宽度测量,结果表明相对误差在7%以下,证明了所提出具体算法对裂缝分割和裂缝宽度计算的可行性。
2022, 52(4): 202-208.
doi: 10.13204/j.gyjzG21062919
摘要:
三维激光扫描仪具有数据精度高、受外界影响小、可操作性强等优点,成为了建筑业逆向建模的首选。目前,三维激光扫描仪站点布置依赖于专业人员的知识、经验以及现场判断,难以兼顾扫描对象完整性和扫描时间。此外,大型复杂网架结构具有扫描对象多、空间遮挡严重等特点,这急剧加大了扫描方案制定的难度。为此,建立大型复杂网架结构扫描方案的优化模型,包括目标函数、约束条件和优化方法;提出大型复杂网架结构扫描方案优化的成套方法,包括数据提取、最优扫描站点和最优扫描路径,涉及CAD/BIM二次开发技术、三维激光扫描技术、加权贪心算法以及蚁群算法。工程应用表明,提出的大型复杂网架结构扫描方案优化的成套方法高效、可行,研究成果可为大型复杂网架结构逆向建模技术提供高效的数据采集方案。
三维激光扫描仪具有数据精度高、受外界影响小、可操作性强等优点,成为了建筑业逆向建模的首选。目前,三维激光扫描仪站点布置依赖于专业人员的知识、经验以及现场判断,难以兼顾扫描对象完整性和扫描时间。此外,大型复杂网架结构具有扫描对象多、空间遮挡严重等特点,这急剧加大了扫描方案制定的难度。为此,建立大型复杂网架结构扫描方案的优化模型,包括目标函数、约束条件和优化方法;提出大型复杂网架结构扫描方案优化的成套方法,包括数据提取、最优扫描站点和最优扫描路径,涉及CAD/BIM二次开发技术、三维激光扫描技术、加权贪心算法以及蚁群算法。工程应用表明,提出的大型复杂网架结构扫描方案优化的成套方法高效、可行,研究成果可为大型复杂网架结构逆向建模技术提供高效的数据采集方案。
2022, 52(4): 209-218.
doi: 10.13204/j.gyjzG21021702
摘要:
为了应对在快速城市化背景下由社会、经济、文化、交通等因素多维复合引发的一系列城市问题,研究者纷纷将目光投向了以公共交通为导向的城市土地开发(TOD)模式。以美日典型城市中心型TOD片区为研究案例,对其交通特征、空间形态和土地利用特征展开对比分析。首先,分析美日TOD模式的一般特征,提出城市中心型TOD片区的划分依据,阐明研究案例的选取原则和基础信息;其次,以美国阿灵顿郡B-R廊道片区、日本横滨市港未来线片区为例,从交通特征、空间形态和土地利用三方面进行对比分析;最后,总结美日城市中心型TOD片区的特征,从交通体系、土地利用和空间形态视角分析差异成因,以期为当前国内同类TOD片区的设计和实践研究提供参照。
为了应对在快速城市化背景下由社会、经济、文化、交通等因素多维复合引发的一系列城市问题,研究者纷纷将目光投向了以公共交通为导向的城市土地开发(TOD)模式。以美日典型城市中心型TOD片区为研究案例,对其交通特征、空间形态和土地利用特征展开对比分析。首先,分析美日TOD模式的一般特征,提出城市中心型TOD片区的划分依据,阐明研究案例的选取原则和基础信息;其次,以美国阿灵顿郡B-R廊道片区、日本横滨市港未来线片区为例,从交通特征、空间形态和土地利用三方面进行对比分析;最后,总结美日城市中心型TOD片区的特征,从交通体系、土地利用和空间形态视角分析差异成因,以期为当前国内同类TOD片区的设计和实践研究提供参照。
