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2023年 第53卷 第6期
2023, 53(6): 1-12.
doi: 10.13204/j.gyjzG23022210
摘要:
采用SESAM软件分析当海上风电机组高桩承台基础结构的桩身直径、钢管桩壁厚和布桩半径变化时,对桩体静力性能和荷载效应的影响。结果表明:在外部荷载和环境参数一定的条件下,当桩径、壁厚和布桩半径变化时,结构的轴压、轴拉、剪力和弯矩均有不同程度的变化。基于计算数据,给出了结构的优化设计方法;通过对结构参数发生变化时泥面处竖向、水平位移和转角的规律分析,回归得到了泥面处竖向、水平位移和转角的变化曲线,并通过对不同海况下算例的验证,表明回归曲线精度良好。
采用SESAM软件分析当海上风电机组高桩承台基础结构的桩身直径、钢管桩壁厚和布桩半径变化时,对桩体静力性能和荷载效应的影响。结果表明:在外部荷载和环境参数一定的条件下,当桩径、壁厚和布桩半径变化时,结构的轴压、轴拉、剪力和弯矩均有不同程度的变化。基于计算数据,给出了结构的优化设计方法;通过对结构参数发生变化时泥面处竖向、水平位移和转角的规律分析,回归得到了泥面处竖向、水平位移和转角的变化曲线,并通过对不同海况下算例的验证,表明回归曲线精度良好。
2023, 53(6): 13-18.
doi: 10.13204/j.gyjzG22122304
摘要:
海上风电单桩基础的水平承载变形特性直接影响整体结构和风机运行的稳定性和安全性。为研究海上风电大直径单桩基础水平承载变形特性,基于某海上大直径单桩的现场试桩试验结果,采用有限元数值仿真法对桩-土接触面模型、岩土参数选取、桩身水平位移与弯矩变化特征进行分析,并与美国API RP 2A-WSD标准建议的p-y曲线法进行对比。结果表明:在各级荷载作用下,有限元数值仿真结果与试桩实测数据表现出较好的一致性。当采用p-y曲线法计算时,随着水平荷载的增大,桩身水平位移与实测值的误差随水平荷载的增大而增大,在设计上是偏于保守的;同时,桩身变形逐渐增大,最大弯矩点呈下移趋势,反弯点在泥面以下14~16 m,地基土变形由地表逐步向深部延伸,塑性区范围由浅表向深部不断扩大,说明采用的桩-土接触面模型与选取的岩土参数是基本合理的,验证了有限元数值仿真的合理性和有效性。
海上风电单桩基础的水平承载变形特性直接影响整体结构和风机运行的稳定性和安全性。为研究海上风电大直径单桩基础水平承载变形特性,基于某海上大直径单桩的现场试桩试验结果,采用有限元数值仿真法对桩-土接触面模型、岩土参数选取、桩身水平位移与弯矩变化特征进行分析,并与美国API RP 2A-WSD标准建议的p-y曲线法进行对比。结果表明:在各级荷载作用下,有限元数值仿真结果与试桩实测数据表现出较好的一致性。当采用p-y曲线法计算时,随着水平荷载的增大,桩身水平位移与实测值的误差随水平荷载的增大而增大,在设计上是偏于保守的;同时,桩身变形逐渐增大,最大弯矩点呈下移趋势,反弯点在泥面以下14~16 m,地基土变形由地表逐步向深部延伸,塑性区范围由浅表向深部不断扩大,说明采用的桩-土接触面模型与选取的岩土参数是基本合理的,验证了有限元数值仿真的合理性和有效性。
2023, 53(6): 19-24.
doi: 10.13204/j.gyjzG22060620
摘要:
为探究海洋土细颗粒含量对非线性变形性状的影响,对不同细颗粒含量的土体展开三轴固结不排水剪试验,得出了细颗粒含量对海洋土非线性变形性状的影响规律,结果显示:伊利土含量在0%~18%时,存在一个强度最大值,其所对应的伊利土含量为12%;当其小于12%时,土样性质主要由砂土决定,呈现应变软化特性;当伊利土含量大于临界值时,土样性质由伊利土含量主导,呈现应变硬化特性。耦合不同海洋土细颗粒含量的非线性变形特性,建立了在波浪动荷载作用下的地基-桩-上部结构三维动力响应数值模型,结果显示:当土的峰值强度较大时,软化型变形特性让码头损伤程度更严重。当峰值强度较低时,硬化型变形特性让码头损伤程度更严重;相同峰值强度下硬化型地基上码头面板最大等效应力和最大剪应力的峰值比软化型地基上的大,地基土峰值强度小的地基上码头面板应力比峰值强度大的要大;而相同峰值强度地基中,软化型地基的土层最大应力比硬化型地基的大,峰值强度小的地基土最大应力更大。这表明海洋土细颗粒含量对码头动力稳定性有着显著影响,在设计时应该考虑不同力学性质的地基土所产生的非线性响应。
为探究海洋土细颗粒含量对非线性变形性状的影响,对不同细颗粒含量的土体展开三轴固结不排水剪试验,得出了细颗粒含量对海洋土非线性变形性状的影响规律,结果显示:伊利土含量在0%~18%时,存在一个强度最大值,其所对应的伊利土含量为12%;当其小于12%时,土样性质主要由砂土决定,呈现应变软化特性;当伊利土含量大于临界值时,土样性质由伊利土含量主导,呈现应变硬化特性。耦合不同海洋土细颗粒含量的非线性变形特性,建立了在波浪动荷载作用下的地基-桩-上部结构三维动力响应数值模型,结果显示:当土的峰值强度较大时,软化型变形特性让码头损伤程度更严重。当峰值强度较低时,硬化型变形特性让码头损伤程度更严重;相同峰值强度下硬化型地基上码头面板最大等效应力和最大剪应力的峰值比软化型地基上的大,地基土峰值强度小的地基上码头面板应力比峰值强度大的要大;而相同峰值强度地基中,软化型地基的土层最大应力比硬化型地基的大,峰值强度小的地基土最大应力更大。这表明海洋土细颗粒含量对码头动力稳定性有着显著影响,在设计时应该考虑不同力学性质的地基土所产生的非线性响应。
2023, 53(6): 25-30.
doi: 10.13204/j.gyjzG22071601
摘要:
我国第二轮天然气水合物试采试验首次运用了井口吸力锚基础。针对井口吸力锚基础,采用有限元法开展竖向荷载作用下受力机理的研究。通过建立的基础三维模型,采用耦合欧拉-拉格朗日方法模拟了井口吸力锚基础竖向大变形的过程。经与不同承载力计算理论的对比,验证了耦合欧拉-拉格朗日方法分析井口吸力锚极限承载力的有效性。对比分析传统吸力锚和井口吸力锚的竖向位移-荷载曲线特征,发现井口吸力锚内部土塞受侧壁约束较大,其竖向极限承载力较高。建立的耦合欧拉-拉格朗日模型为井口吸力锚基础的优化设计提供有益的参考。
我国第二轮天然气水合物试采试验首次运用了井口吸力锚基础。针对井口吸力锚基础,采用有限元法开展竖向荷载作用下受力机理的研究。通过建立的基础三维模型,采用耦合欧拉-拉格朗日方法模拟了井口吸力锚基础竖向大变形的过程。经与不同承载力计算理论的对比,验证了耦合欧拉-拉格朗日方法分析井口吸力锚极限承载力的有效性。对比分析传统吸力锚和井口吸力锚的竖向位移-荷载曲线特征,发现井口吸力锚内部土塞受侧壁约束较大,其竖向极限承载力较高。建立的耦合欧拉-拉格朗日模型为井口吸力锚基础的优化设计提供有益的参考。
2023, 53(6): 31-36.
doi: 10.13204/j.gyjzG22102905
摘要:
海洋动力环境下沉管隧道基槽边坡稳定性的评价具有重要研究价值。管节沉放作为沉管隧道施工过程中的关键环节,可能会对基槽边坡稳定性带来不利影响。针对管节下沉阶段中海底基槽边坡动力稳定性进行数值模拟和分析。将波流场计算得到的波流压力施加于基槽边坡及其附近的海床表面,通过达西定律算出波压在海床内部引起的孔隙压力。海床土体采用摩尔-库仑模型,边坡稳定系数采用强度折减法计算。连续获得边坡在不同时刻的安全系数,并将其最小值作为边坡在整个波浪动态作用过程中的稳定性评价指标。对有无波浪荷载、波流环境下有无管节、波流同异向、管节下沉不同位置等各种工况下基槽边坡流场的分布及其对基槽边坡稳定性的影响进行模拟。结果显示:管节下沉对于基槽边坡有着不利影响,且波流环境中管节下沉到某一位置时基槽边坡稳定性最差,波流同向时且沿着边坡向下时最为不利。因此,考虑管节下沉影响有助于提高沉管隧道基槽边坡的设计和施工的科学性和精准性。
海洋动力环境下沉管隧道基槽边坡稳定性的评价具有重要研究价值。管节沉放作为沉管隧道施工过程中的关键环节,可能会对基槽边坡稳定性带来不利影响。针对管节下沉阶段中海底基槽边坡动力稳定性进行数值模拟和分析。将波流场计算得到的波流压力施加于基槽边坡及其附近的海床表面,通过达西定律算出波压在海床内部引起的孔隙压力。海床土体采用摩尔-库仑模型,边坡稳定系数采用强度折减法计算。连续获得边坡在不同时刻的安全系数,并将其最小值作为边坡在整个波浪动态作用过程中的稳定性评价指标。对有无波浪荷载、波流环境下有无管节、波流同异向、管节下沉不同位置等各种工况下基槽边坡流场的分布及其对基槽边坡稳定性的影响进行模拟。结果显示:管节下沉对于基槽边坡有着不利影响,且波流环境中管节下沉到某一位置时基槽边坡稳定性最差,波流同向时且沿着边坡向下时最为不利。因此,考虑管节下沉影响有助于提高沉管隧道基槽边坡的设计和施工的科学性和精准性。
2023, 53(6): 37-42.
doi: 10.13204/j.gyjzG22052707
摘要:
正确评估海洋土的物理力学性质是保障海洋工程安全的关键。基于集合卡尔曼滤波结合波阻抗测量数据和波阻抗-孔隙率转换式,提出了一种海洋土孔隙率的概率预测及不确定性量化的方法。它可同时考虑转换模型和状态转移的不确定性,提供孔隙率沿深度的取值及其不确定性。首先基于先验信息生成海洋土孔隙率估计的初始集合;然后通过由多传感器岩心记录仪取样测量的波阻抗数据和概率转换模型,对海洋土孔隙率进行预测和更新;最后分析转换模型误差、初始集合和观测数据量对孔隙率估计的影响,通过工程实例的验证,表明该方法可有效地估计海洋土孔隙率随深度的空间分布,并量化不确定性。
正确评估海洋土的物理力学性质是保障海洋工程安全的关键。基于集合卡尔曼滤波结合波阻抗测量数据和波阻抗-孔隙率转换式,提出了一种海洋土孔隙率的概率预测及不确定性量化的方法。它可同时考虑转换模型和状态转移的不确定性,提供孔隙率沿深度的取值及其不确定性。首先基于先验信息生成海洋土孔隙率估计的初始集合;然后通过由多传感器岩心记录仪取样测量的波阻抗数据和概率转换模型,对海洋土孔隙率进行预测和更新;最后分析转换模型误差、初始集合和观测数据量对孔隙率估计的影响,通过工程实例的验证,表明该方法可有效地估计海洋土孔隙率随深度的空间分布,并量化不确定性。
2023, 53(6): 51-58,12.
doi: 10.13204/j.gyjzG21081207
摘要:
研究聚焦在城市更新,注重存量提质优化的发展背景下,我国超大城市如何更好地开展铁路遗产的更新利用,实现高质量发展的目标。通过分析国际、国内铁路遗产保护更新利用的案例,重点解读上海淞沪铁路-沪杭铁路段及周边地区从重要交通动脉、功能废弃、新交通形式带动活化到引领城市复合更新功能走廊的实践历程。通过经验趋势的总结,提出铁路遗产区域对超大城市历史文化传承、整体更新发展有着重要的带动作用。研究提出需要统筹铁路遗产和周边高关联性的区域,形成铁路遗产区域的概念,全面认知保护社会、经济、文化、历史等全面的价值体系,拓展完善包括本体要素、衍生要素和非物质要素的对象体系,建立特色功能引领,分区分段施策,采用既能融合城市宏观结构,又可以带动周边社区复兴的多元更新措施,并建立多元融合治理的配套工作机制和特定政策供给,最终实现带动城市高质量发展、提供高品质生活、提升城市综合竞争力的更新目标。
研究聚焦在城市更新,注重存量提质优化的发展背景下,我国超大城市如何更好地开展铁路遗产的更新利用,实现高质量发展的目标。通过分析国际、国内铁路遗产保护更新利用的案例,重点解读上海淞沪铁路-沪杭铁路段及周边地区从重要交通动脉、功能废弃、新交通形式带动活化到引领城市复合更新功能走廊的实践历程。通过经验趋势的总结,提出铁路遗产区域对超大城市历史文化传承、整体更新发展有着重要的带动作用。研究提出需要统筹铁路遗产和周边高关联性的区域,形成铁路遗产区域的概念,全面认知保护社会、经济、文化、历史等全面的价值体系,拓展完善包括本体要素、衍生要素和非物质要素的对象体系,建立特色功能引领,分区分段施策,采用既能融合城市宏观结构,又可以带动周边社区复兴的多元更新措施,并建立多元融合治理的配套工作机制和特定政策供给,最终实现带动城市高质量发展、提供高品质生活、提升城市综合竞争力的更新目标。
2023, 53(6): 59-65.
doi: 10.13204/j.gyjzG22082309
摘要:
基于多源数据分析体系发展,为城市商业空间研究拓宽了视角,但有关商业空间活力的讨论多侧重于建成环境或社交网络影响的单一维度,缺乏多维度的综合性实践。因此,从中微观角度出发,从实体环境、服务业态和活力氛围营造的多个层面,构建商业街区活力影响因素测度的指标体系,并在多源数据支持下,采用道路网、POI、街景图片和互联网点评数据,借助Arcgis技术平台、空间句法sDNA模型构建、街景语义分析等分析工具,探索各因素在相互作用过程中对商业街区活力产生的影响。结果展现14项具体测度指标与空间活力不同程度的正向关联,同时拓展了多源数据在中微观空间研究中的适应范围。
基于多源数据分析体系发展,为城市商业空间研究拓宽了视角,但有关商业空间活力的讨论多侧重于建成环境或社交网络影响的单一维度,缺乏多维度的综合性实践。因此,从中微观角度出发,从实体环境、服务业态和活力氛围营造的多个层面,构建商业街区活力影响因素测度的指标体系,并在多源数据支持下,采用道路网、POI、街景图片和互联网点评数据,借助Arcgis技术平台、空间句法sDNA模型构建、街景语义分析等分析工具,探索各因素在相互作用过程中对商业街区活力产生的影响。结果展现14项具体测度指标与空间活力不同程度的正向关联,同时拓展了多源数据在中微观空间研究中的适应范围。
2023, 53(6): 66-74.
doi: 10.13204/j.gyjzG21061804
摘要:
针对城市居住与工业混合用地街区步行与机动车交通的矛盾,基于空间句法原理,建立了一组定量分析空间移动属性的模型,并应用于长沙天心经济开发区一个混合用地样本区的步行道优化设计。调研数据表明:样本区内部道路机动车交通流量与路网的空间移动属性显著相关;局部步行人流量与步行路网的空间移动属性为弱相关,呈现为外围街道集聚而内部街道隔离的空心状态。提出了2个步行道布置优化方案,并对现状和优化方案进行了比较分析。结果表明,增加过街通道有利于步行人流的通过性,增加步行路网的密度有利于步行人流的可达性。空间移动属性的分析方法可有效评判步行道组构的合理性,有助于实现宜居兴业、产城融合的城市需求。
针对城市居住与工业混合用地街区步行与机动车交通的矛盾,基于空间句法原理,建立了一组定量分析空间移动属性的模型,并应用于长沙天心经济开发区一个混合用地样本区的步行道优化设计。调研数据表明:样本区内部道路机动车交通流量与路网的空间移动属性显著相关;局部步行人流量与步行路网的空间移动属性为弱相关,呈现为外围街道集聚而内部街道隔离的空心状态。提出了2个步行道布置优化方案,并对现状和优化方案进行了比较分析。结果表明,增加过街通道有利于步行人流的通过性,增加步行路网的密度有利于步行人流的可达性。空间移动属性的分析方法可有效评判步行道组构的合理性,有助于实现宜居兴业、产城融合的城市需求。
2023, 53(6): 75-83.
doi: 10.13204/j.gyjzG22081308
摘要:
城市地铁出入口空间形态对于地铁设计优化及其建成环境改善具有重要的作用。基于文献研究、卫星遥感及实地调研,从组合与朝向、开口形式、几何形态与空间参数、设计元素等四个方面,对夏热冬冷地区地铁出入口站域空间形态进行类型化分析,并推导出地铁出入口空间形态的差异性,进而分析城市发展定位、气候、地形地貌、文脉与低碳技术对其产生的影响。最后,提出丰富地铁出入口材料及结构的多样性、增强地铁出入口的人性化设计、提高地铁出入口的指向性、改善地铁出入口功能衔接等措施和策略,旨在为城市空间环境设计和生态环境质量提供理论依据与技术支撑。
城市地铁出入口空间形态对于地铁设计优化及其建成环境改善具有重要的作用。基于文献研究、卫星遥感及实地调研,从组合与朝向、开口形式、几何形态与空间参数、设计元素等四个方面,对夏热冬冷地区地铁出入口站域空间形态进行类型化分析,并推导出地铁出入口空间形态的差异性,进而分析城市发展定位、气候、地形地貌、文脉与低碳技术对其产生的影响。最后,提出丰富地铁出入口材料及结构的多样性、增强地铁出入口的人性化设计、提高地铁出入口的指向性、改善地铁出入口功能衔接等措施和策略,旨在为城市空间环境设计和生态环境质量提供理论依据与技术支撑。
2023, 53(6): 84-90,121.
doi: 10.13204/j.gyjzG22122307
摘要:
严寒地区大型办公建筑的能耗强度高、节能潜力巨大,研究其形态节能设计规律具有典型性和现实性意义。研究从建筑光热性能角度,采用计算机性能模拟法和正交试验法,针对严寒C类地区高层办公建筑提出了形态设计参数对建筑能耗的影响规律。结果表明:1)光气候差异不能够成为造成同一热工分区建筑能耗差异的主导因素;2)平面体量、层高、窗墙比始终对建筑总能耗具有显著影响;3)总体上,围护结构性能的提升会降低形态设计参数对能耗的敏感度;4)最优参数组合和最差参数组合不会因光气候差异和围护结构性能差异而发生改变。研究结论从节能的角度可为建筑设计初级阶段提供参考和借鉴。
严寒地区大型办公建筑的能耗强度高、节能潜力巨大,研究其形态节能设计规律具有典型性和现实性意义。研究从建筑光热性能角度,采用计算机性能模拟法和正交试验法,针对严寒C类地区高层办公建筑提出了形态设计参数对建筑能耗的影响规律。结果表明:1)光气候差异不能够成为造成同一热工分区建筑能耗差异的主导因素;2)平面体量、层高、窗墙比始终对建筑总能耗具有显著影响;3)总体上,围护结构性能的提升会降低形态设计参数对能耗的敏感度;4)最优参数组合和最差参数组合不会因光气候差异和围护结构性能差异而发生改变。研究结论从节能的角度可为建筑设计初级阶段提供参考和借鉴。
2023, 53(6): 91-99.
doi: 10.13204/j.gyjzG22091808
摘要:
研究梳理了杭嘉湖地区丝绸产业的发展演变历程,从时间、空间和类型3方面界定了杭嘉湖地区近现代丝绸工业遗产的研究范畴,提出"杭嘉湖地区近现代丝绸工业遗产名录",并对名录中研究案例的信息数据进行调查采集。据此,设计数据库系统架构和运行模式,应用SQL server数据库平台构建由元数据库和8个子数据库构成的"杭嘉湖地区近现代丝绸工业遗产综合信息数据库"。在此基础上,探讨了数据库在遗产保护研究中的应用,包括:基于综合信息数据库的杭嘉湖地区丝绸工业遗产整体特征概览,利用GIS数据库解析丝绸工业遗产的空间分布特征,应用"图模信息数据库"分析丝绸工业遗产的建筑本体特征和"类型-模式"特征等。
研究梳理了杭嘉湖地区丝绸产业的发展演变历程,从时间、空间和类型3方面界定了杭嘉湖地区近现代丝绸工业遗产的研究范畴,提出"杭嘉湖地区近现代丝绸工业遗产名录",并对名录中研究案例的信息数据进行调查采集。据此,设计数据库系统架构和运行模式,应用SQL server数据库平台构建由元数据库和8个子数据库构成的"杭嘉湖地区近现代丝绸工业遗产综合信息数据库"。在此基础上,探讨了数据库在遗产保护研究中的应用,包括:基于综合信息数据库的杭嘉湖地区丝绸工业遗产整体特征概览,利用GIS数据库解析丝绸工业遗产的空间分布特征,应用"图模信息数据库"分析丝绸工业遗产的建筑本体特征和"类型-模式"特征等。
2023, 53(6): 100-104,74.
doi: 10.13204/j.gyjzG21120701
摘要:
温度作用对超长混凝土结构的影响非常显著。在正常使用荷载作用下,结构可能已经出现少量弯曲裂缝,而在降温作用下,构件中可能产生的拉力将使混凝土构件进一步开裂,构件的刚度会因此大幅降低。提出了一种简化的弹性分析方法,考虑拉弯构件在温度作用下的刚度折减,通过计算迭代至刚度收敛,得到开裂拉弯构件的有效轴向刚度。分别采用所提出的方法和ANSYS有限元模拟,对单跨超静定梁在正常使用荷载和降温共同作用下的内力进行分析,得到梁在温度作用单调增加时的轴力变化曲线。对比两种分析方法的结果,表明提出的简化方法计算的内力与有限元模拟的结果较为吻合,该简化方法避免了复杂的非线性有限元分析,具有较好的可行性和较高的精度。
温度作用对超长混凝土结构的影响非常显著。在正常使用荷载作用下,结构可能已经出现少量弯曲裂缝,而在降温作用下,构件中可能产生的拉力将使混凝土构件进一步开裂,构件的刚度会因此大幅降低。提出了一种简化的弹性分析方法,考虑拉弯构件在温度作用下的刚度折减,通过计算迭代至刚度收敛,得到开裂拉弯构件的有效轴向刚度。分别采用所提出的方法和ANSYS有限元模拟,对单跨超静定梁在正常使用荷载和降温共同作用下的内力进行分析,得到梁在温度作用单调增加时的轴力变化曲线。对比两种分析方法的结果,表明提出的简化方法计算的内力与有限元模拟的结果较为吻合,该简化方法避免了复杂的非线性有限元分析,具有较好的可行性和较高的精度。
2023, 53(6): 105-110,147.
doi: 10.13204/j.gyjzG20100901
摘要:
以东北地区营口港码头已建成的圆形混凝土沉箱为研究对象,设计了环境温度作用下混凝土外壁温度场监测试验方案,完成了2018—2019年冬、春、夏、秋每个季节混凝土温度的7 d连续监测,同时采用LS-DYNA有限元软件建立了试验沉箱的有限元模型,分析了环境温度作用下沉箱混凝土四季的温度场和温度效应。研究表明:环境温度作用下沉箱外壁内侧混凝土温度变化缓慢,外侧混凝土随日照变化而快速变化;冬季沉箱内外侧混凝土温差和拉应力最大且超过混凝土抗拉强度;结构初始温度对冬季混凝土温度应力影响较大,当初始温度超过10 ℃时,沉箱混凝土外壁存在开裂风险,因此我国东北地区设计时应考虑环境温度作用对混凝土沉箱的温度效应。
以东北地区营口港码头已建成的圆形混凝土沉箱为研究对象,设计了环境温度作用下混凝土外壁温度场监测试验方案,完成了2018—2019年冬、春、夏、秋每个季节混凝土温度的7 d连续监测,同时采用LS-DYNA有限元软件建立了试验沉箱的有限元模型,分析了环境温度作用下沉箱混凝土四季的温度场和温度效应。研究表明:环境温度作用下沉箱外壁内侧混凝土温度变化缓慢,外侧混凝土随日照变化而快速变化;冬季沉箱内外侧混凝土温差和拉应力最大且超过混凝土抗拉强度;结构初始温度对冬季混凝土温度应力影响较大,当初始温度超过10 ℃时,沉箱混凝土外壁存在开裂风险,因此我国东北地区设计时应考虑环境温度作用对混凝土沉箱的温度效应。
2023, 53(6): 111-121.
doi: 10.13204/j.gyjzG20040807
摘要:
高强钢组合Y形偏心支撑结构是指耗能梁段采用普通钢材(fy≤345 MPa),保证地震作用下结构具有良好的塑性变形能力,框架梁、柱采用高强钢(fy≥460 MPa)降低构件截面尺寸,同时保证非耗能构件的弹性受力状态,该新型结构具有良好的延性和耗能能力。结构影响系数R是基于性能的抗震设计方法中至关重要的部分,若R取值合理,则结构抗震设计更加安全、合理、经济。我国2016版GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中隐藏了结构影响系数的概念,且对所有的结构体系取统一值,显然不尽合理。研究高强钢组合Y形偏心支撑结构的结构影响系数和位移放大系数可进一步优化结构性能化设计方法,为该类型结构今后的设计取值提供参考依据。为此对12个Y形偏心支撑钢框架有限元模型进行静力弹塑性分析和增量动力分析(IDA分析),得到结构的性能曲线。利用能力谱法计算各原型结构的R、Cd、Rμ和RΩ,分析结构层数N和耗能梁段长度e对各性能系数的影响。对比Pushover分析和IDA分析所得结果,提出了各性能系数的建议取值。
高强钢组合Y形偏心支撑结构是指耗能梁段采用普通钢材(fy≤345 MPa),保证地震作用下结构具有良好的塑性变形能力,框架梁、柱采用高强钢(fy≥460 MPa)降低构件截面尺寸,同时保证非耗能构件的弹性受力状态,该新型结构具有良好的延性和耗能能力。结构影响系数R是基于性能的抗震设计方法中至关重要的部分,若R取值合理,则结构抗震设计更加安全、合理、经济。我国2016版GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中隐藏了结构影响系数的概念,且对所有的结构体系取统一值,显然不尽合理。研究高强钢组合Y形偏心支撑结构的结构影响系数和位移放大系数可进一步优化结构性能化设计方法,为该类型结构今后的设计取值提供参考依据。为此对12个Y形偏心支撑钢框架有限元模型进行静力弹塑性分析和增量动力分析(IDA分析),得到结构的性能曲线。利用能力谱法计算各原型结构的R、Cd、Rμ和RΩ,分析结构层数N和耗能梁段长度e对各性能系数的影响。对比Pushover分析和IDA分析所得结果,提出了各性能系数的建议取值。
2023, 53(6): 122-128.
doi: 10.13204/j.gyjzG22031808
摘要:
基于钢结构的优良特性,提出了一种节段拼装且腹板开孔的钢结构主梁——圆环腹梁。基于铁木辛柯梁理论,通过推导该主梁的抗弯和抗剪刚度,得到了横向荷载作用下的挠度计算方法。为研究该主梁的弯曲性能,按照JTG D64—2015《公路钢结构桥梁设计规范》要求,加工制作了2根缩尺模型试件,分别进行三分点加载和跨中单点加载试验。基于有限元软件ABAQUS 建立了试件的非线性分析模型,并将模拟结果与试验结果进行了对比。研究表明:1)提出的挠度计算方法可有效计算弹性变形阶段的主梁竖向变形量;2)三分点加载试验中,结构顶板边缘易受压失稳,需进行加固;3)单点加载试验中,主梁达到屈服荷载后,顶板发生受压屈曲,顶板和底板的应力水平接近Q235的屈服强度。
基于钢结构的优良特性,提出了一种节段拼装且腹板开孔的钢结构主梁——圆环腹梁。基于铁木辛柯梁理论,通过推导该主梁的抗弯和抗剪刚度,得到了横向荷载作用下的挠度计算方法。为研究该主梁的弯曲性能,按照JTG D64—2015《公路钢结构桥梁设计规范》要求,加工制作了2根缩尺模型试件,分别进行三分点加载和跨中单点加载试验。基于有限元软件ABAQUS 建立了试件的非线性分析模型,并将模拟结果与试验结果进行了对比。研究表明:1)提出的挠度计算方法可有效计算弹性变形阶段的主梁竖向变形量;2)三分点加载试验中,结构顶板边缘易受压失稳,需进行加固;3)单点加载试验中,主梁达到屈服荷载后,顶板发生受压屈曲,顶板和底板的应力水平接近Q235的屈服强度。
2023, 53(6): 129-137.
doi: 10.13204/j.gyjzG20121409
摘要:
为研究新型十字管板支座节点的受力性能及破坏机理,设计4个管板支座节点试件进行单调静力加载试验。试验研究参数为板厚及荷载形式,考察节点破坏模式、极限承载力、节点位移、节点区不同部位(圆管、横向节点板及纵向节点板)应变分布等性能指标,并对影响节点试件性能指标的参数(管壁厚度、管径、节点板厚度、支管数量)进行有限元参数化分析。结果表明:管板支座节点在管上轴心荷载作用下均出现节点板破坏及圆管破坏两种形式;管壁厚度与板厚度的相对关系主要决定节点塑性变形能力;两管相贯节点中,当节点板厚度大于管壁厚度时,圆管与管板交界处发生破坏,为延性破坏;当节点板厚度小于管壁厚度,节点板底部压屈或拉断,为脆性破坏;四管相贯节点中,节点板厚度应为2倍管壁厚度以保证节点塑性发展及极限承载力。
为研究新型十字管板支座节点的受力性能及破坏机理,设计4个管板支座节点试件进行单调静力加载试验。试验研究参数为板厚及荷载形式,考察节点破坏模式、极限承载力、节点位移、节点区不同部位(圆管、横向节点板及纵向节点板)应变分布等性能指标,并对影响节点试件性能指标的参数(管壁厚度、管径、节点板厚度、支管数量)进行有限元参数化分析。结果表明:管板支座节点在管上轴心荷载作用下均出现节点板破坏及圆管破坏两种形式;管壁厚度与板厚度的相对关系主要决定节点塑性变形能力;两管相贯节点中,当节点板厚度大于管壁厚度时,圆管与管板交界处发生破坏,为延性破坏;当节点板厚度小于管壁厚度,节点板底部压屈或拉断,为脆性破坏;四管相贯节点中,节点板厚度应为2倍管壁厚度以保证节点塑性发展及极限承载力。
2023, 53(6): 138-147.
doi: 10.13204/j.gyjzG21072206
摘要:
为研究转动摩擦阻尼器对钢框架的抗震性能的影响,利用有限元软件ABAQUS建立转动摩擦阻尼器有限元计算模型,对结构的抗震机理进行了分析,提出带有转动摩擦阻尼器钢框架结构的恢复力模型,研究了带有转动摩擦阻尼器钢框架结构在单调和低周往复荷载作用下结构的应力分布、破坏模式以及高强螺栓预紧力、摩擦片的摩擦系数对结构抗震性能的影响规律。结果表明,带有转动摩擦阻尼器钢框架的初始刚度及承载力与普通钢框架相比,均得到显著提高,阻尼器达到最大转动量程后与结构协同工作并提供一定刚度;通过增大转动摩擦阻尼器高强螺栓预紧力、摩擦片的摩擦系数可提高结构的初始刚度,但对结构的极限荷载和滑移刚度无明显影响;带有转动摩擦阻尼器钢框架模型的滞回曲线饱满,具有良好的延性和耗能能力。
为研究转动摩擦阻尼器对钢框架的抗震性能的影响,利用有限元软件ABAQUS建立转动摩擦阻尼器有限元计算模型,对结构的抗震机理进行了分析,提出带有转动摩擦阻尼器钢框架结构的恢复力模型,研究了带有转动摩擦阻尼器钢框架结构在单调和低周往复荷载作用下结构的应力分布、破坏模式以及高强螺栓预紧力、摩擦片的摩擦系数对结构抗震性能的影响规律。结果表明,带有转动摩擦阻尼器钢框架的初始刚度及承载力与普通钢框架相比,均得到显著提高,阻尼器达到最大转动量程后与结构协同工作并提供一定刚度;通过增大转动摩擦阻尼器高强螺栓预紧力、摩擦片的摩擦系数可提高结构的初始刚度,但对结构的极限荷载和滑移刚度无明显影响;带有转动摩擦阻尼器钢框架模型的滞回曲线饱满,具有良好的延性和耗能能力。
2023, 53(6): 148-152,160.
doi: 10.13204/j.gyjzG21101208
摘要:
光热电站吸热塔高宽比大、频率低、阻尼小,对风荷载非常敏感。以一座243 m高的光热电站混凝土吸热塔为工程背景,采用气弹模型风洞试验方法,对其风致响应规律进行了详细研究。基于相似理论提出了一种吸热塔全气弹模型设计方法,并制作了该吸热塔气弹模型,测试结果表明:该模型的结构阻尼比低至0.3%。然后,进行了详细的气弹模型风洞试验,研究了模型阻尼比对该吸热塔风致响应的影响规律及涡激共振风速和设计风速下结构横风向和顺风向响应规律。结果表明:对该吸热塔,在设计风速范围内会发生明显的涡激共振,涡激共振临界风速为22.1 m/s;阻尼比为0.7%时,出现了明显的涡激共振响应,但当结构阻尼比增大到1.0%及以上时,涡激共振响应不明显。峰值加速度响应的最大值发生在涡激共振风速下的横风向,但峰值基底剪力响应的最大值发生在设计风速下的顺风向。
光热电站吸热塔高宽比大、频率低、阻尼小,对风荷载非常敏感。以一座243 m高的光热电站混凝土吸热塔为工程背景,采用气弹模型风洞试验方法,对其风致响应规律进行了详细研究。基于相似理论提出了一种吸热塔全气弹模型设计方法,并制作了该吸热塔气弹模型,测试结果表明:该模型的结构阻尼比低至0.3%。然后,进行了详细的气弹模型风洞试验,研究了模型阻尼比对该吸热塔风致响应的影响规律及涡激共振风速和设计风速下结构横风向和顺风向响应规律。结果表明:对该吸热塔,在设计风速范围内会发生明显的涡激共振,涡激共振临界风速为22.1 m/s;阻尼比为0.7%时,出现了明显的涡激共振响应,但当结构阻尼比增大到1.0%及以上时,涡激共振响应不明显。峰值加速度响应的最大值发生在涡激共振风速下的横风向,但峰值基底剪力响应的最大值发生在设计风速下的顺风向。
2023, 53(6): 153-160.
doi: 10.13204/j.gyjzG22110911
摘要:
为研究钢板底模对钢筋桁架-混凝土组合板的受弯承载力、短期及长期刚度的影响,首先评述了国内外钢筋混凝土板与钢-混凝土组合板设计方法的特点及适用范围,采用现有钢筋桁架-混凝土组合板的试验结果验证了各设计方法的可靠性;在此基础上,提出了考虑压型钢板影响的钢筋桁架-混凝土组合板静力性能设计方法。结果表明:极限荷载作用下压型钢板可达到屈服强度,带钢板底模的组合板试件比无钢板底模的试件受弯承载力提高47.0%~60.3%;尽管正常使用荷载作用下压型钢板的应变略低于理论计算值,但其对组合板短期刚度的贡献非常明显,提高幅度达112.1%~180.0%;钢板底模的密闭作用导致混凝土收缩变形沿截面高度的分布是非均匀的,组合板长期挠度增大119.7%;试件跨高比与环境相对湿度是影响钢筋桁架-混凝土组合板收缩性能的关键参数,考虑非均匀收缩影响提出的长期挠度设计公式具有较高的预测精度,公式计算结果与有限元分析结果比值的均值为0.951~0.979,判定系数R2为0.657~0.873。
为研究钢板底模对钢筋桁架-混凝土组合板的受弯承载力、短期及长期刚度的影响,首先评述了国内外钢筋混凝土板与钢-混凝土组合板设计方法的特点及适用范围,采用现有钢筋桁架-混凝土组合板的试验结果验证了各设计方法的可靠性;在此基础上,提出了考虑压型钢板影响的钢筋桁架-混凝土组合板静力性能设计方法。结果表明:极限荷载作用下压型钢板可达到屈服强度,带钢板底模的组合板试件比无钢板底模的试件受弯承载力提高47.0%~60.3%;尽管正常使用荷载作用下压型钢板的应变略低于理论计算值,但其对组合板短期刚度的贡献非常明显,提高幅度达112.1%~180.0%;钢板底模的密闭作用导致混凝土收缩变形沿截面高度的分布是非均匀的,组合板长期挠度增大119.7%;试件跨高比与环境相对湿度是影响钢筋桁架-混凝土组合板收缩性能的关键参数,考虑非均匀收缩影响提出的长期挠度设计公式具有较高的预测精度,公式计算结果与有限元分析结果比值的均值为0.951~0.979,判定系数R2为0.657~0.873。
2023, 53(6): 161-170.
doi: 10.13204/j.gyjzG22093006
摘要:
为解决因汛期等特殊原因无法在桥梁跨中设置临时墩施工的情况,研究一种针对大跨度钢-混组合桥梁跨中无临时墩步履式顶推施工方案,较原设计栈桥直吊、侧滑等施工方案有更大的优越性。该方案模拟了上百种施工工况,选取最优的施工工况进行有限元分析。通过对钢桥永久墩、拼装平台、钢导梁、钢梁本身等承载力有限元具体分析,结果表明钢-混组合桥梁跨中无临时墩顶推施工方案安全、经济、可靠,是一种值得推广的步履式钢桥顶推方案。
为解决因汛期等特殊原因无法在桥梁跨中设置临时墩施工的情况,研究一种针对大跨度钢-混组合桥梁跨中无临时墩步履式顶推施工方案,较原设计栈桥直吊、侧滑等施工方案有更大的优越性。该方案模拟了上百种施工工况,选取最优的施工工况进行有限元分析。通过对钢桥永久墩、拼装平台、钢导梁、钢梁本身等承载力有限元具体分析,结果表明钢-混组合桥梁跨中无临时墩顶推施工方案安全、经济、可靠,是一种值得推广的步履式钢桥顶推方案。
2023, 53(6): 171-180.
doi: 10.13204/j.gyjzG22031003
摘要:
为对养心殿后殿(下称"后殿")消防工作提供数据支撑,为国内木结构古建筑消防安全管理工作提供有益指导,对后殿固定火灾荷载进行统计,利用FDS软件模拟分析其在不同致灾因素时的热释放速率、火灾蔓延、温度、能见度、烟气和有毒有害气体浓度等参数变化。结果表明,后殿固定火灾荷载值为11 096.85 MJ·m-2;其在火灾场景下发生轰燃时间短,过程中会发生二次轰燃,屋顶部位受火灾威胁最大,火场内温度和有毒有害气体浓度均超过人体安全承受范围,可移动文物疏散受烟气和能见度影响较大以及窗户启闭状态对火灾发展有较大影响。结合研究结果,从实际出发对后殿消防安全管理工作提出对策和建议。
为对养心殿后殿(下称"后殿")消防工作提供数据支撑,为国内木结构古建筑消防安全管理工作提供有益指导,对后殿固定火灾荷载进行统计,利用FDS软件模拟分析其在不同致灾因素时的热释放速率、火灾蔓延、温度、能见度、烟气和有毒有害气体浓度等参数变化。结果表明,后殿固定火灾荷载值为11 096.85 MJ·m-2;其在火灾场景下发生轰燃时间短,过程中会发生二次轰燃,屋顶部位受火灾威胁最大,火场内温度和有毒有害气体浓度均超过人体安全承受范围,可移动文物疏散受烟气和能见度影响较大以及窗户启闭状态对火灾发展有较大影响。结合研究结果,从实际出发对后殿消防安全管理工作提出对策和建议。
2023, 53(6): 181-186,193.
doi: 10.13204/j.gyjzG22052706
摘要:
通过正常含水率预应力混凝土经历0,-20,-40,-60,-80,-100,-120,-140,-160 ℃的低温作用试验,探讨不同低温作用下预应力混凝土的预压应力变化规律,并由较低和较高低温作用的试验给出较高含水率情况下对其影响的差异性。结果表明:随作用低温的降低,预应力混凝土在降温点和温均点时预压应力损失率均呈先快速后缓慢增加的变化趋势;而其降温段和恒温段的预压应力变化率有所不同,它们分别呈先快速增加后基本线性减小和先快速后逐渐缓慢减小的变化趋势。作用低温较低时,达降温点后的恒温阶段预应力混凝土的预压应力损失不再增加,且还有所恢复。含水率对预应力混凝土的预压应力损失率和预压应力变化率将产生较为复杂的影响,并与作用的低温密切相关。这些试验结果可为低温储罐类预应力混凝土结构的设计和安全评估提供参考。
通过正常含水率预应力混凝土经历0,-20,-40,-60,-80,-100,-120,-140,-160 ℃的低温作用试验,探讨不同低温作用下预应力混凝土的预压应力变化规律,并由较低和较高低温作用的试验给出较高含水率情况下对其影响的差异性。结果表明:随作用低温的降低,预应力混凝土在降温点和温均点时预压应力损失率均呈先快速后缓慢增加的变化趋势;而其降温段和恒温段的预压应力变化率有所不同,它们分别呈先快速增加后基本线性减小和先快速后逐渐缓慢减小的变化趋势。作用低温较低时,达降温点后的恒温阶段预应力混凝土的预压应力损失不再增加,且还有所恢复。含水率对预应力混凝土的预压应力损失率和预压应力变化率将产生较为复杂的影响,并与作用的低温密切相关。这些试验结果可为低温储罐类预应力混凝土结构的设计和安全评估提供参考。
2023, 53(6): 187-193.
doi: 10.13204/j.gyjzG20101007
摘要:
对不同浸泡龄期下的混凝土(C)、再生混凝土(RC)、钢纤维再生混凝土(SFRC)、金刚砂再生混凝土(SiCRC)等试件分别进行了立方体抗压、劈裂抗拉试验研究。将4类混凝土制成的标准立方体试块浸泡在质量分数为5%的NaCl溶液中,浸泡时间分别均为0,30,60,90 d;之后完成试验,并将得到的RC、SFRC、SiCRC等再生混凝土的力学性能与普通混凝土进行比较,通过对试验数据进行拟合,分别得到了不同类型混凝土的抗压、劈裂抗拉强度随龄期变化的关系式,并分析了不同龄期氯盐浸泡对各类再生混凝土的影响机理。结果表明:C、RC、SiCRC等混凝土的抗压、劈裂抗拉强度均随着氯盐浸泡龄期的增长而增长,而SFRC混凝土的强度性能则相反;氯盐浸泡后的SFRC试件颜色加深,且表面出现锈蚀现象,其他类型混凝土试件均无明显变化,表明SiCRC、RC和C较SFRC更适用于氯盐环境。
对不同浸泡龄期下的混凝土(C)、再生混凝土(RC)、钢纤维再生混凝土(SFRC)、金刚砂再生混凝土(SiCRC)等试件分别进行了立方体抗压、劈裂抗拉试验研究。将4类混凝土制成的标准立方体试块浸泡在质量分数为5%的NaCl溶液中,浸泡时间分别均为0,30,60,90 d;之后完成试验,并将得到的RC、SFRC、SiCRC等再生混凝土的力学性能与普通混凝土进行比较,通过对试验数据进行拟合,分别得到了不同类型混凝土的抗压、劈裂抗拉强度随龄期变化的关系式,并分析了不同龄期氯盐浸泡对各类再生混凝土的影响机理。结果表明:C、RC、SiCRC等混凝土的抗压、劈裂抗拉强度均随着氯盐浸泡龄期的增长而增长,而SFRC混凝土的强度性能则相反;氯盐浸泡后的SFRC试件颜色加深,且表面出现锈蚀现象,其他类型混凝土试件均无明显变化,表明SiCRC、RC和C较SFRC更适用于氯盐环境。
2023, 53(6): 194-201.
doi: 10.13204/j.gyjzG22122706
摘要:
地聚合物注浆材料作为低碳材料取代高能耗水泥基浆材应用于隧道注浆加固工程具有重要的现实意义。为合理设计矿渣基地聚合物注浆材料配合比,揭示碱激发反应作用机制,首先通过单因素试验确定粉煤灰的掺量,在此基础上以激发剂模数、浓度和液固比为自变量,浆体抗压强度为响应目标值,采用响应面中心复合设计法,建立地聚合物浆体的二次抗压强度预测模型,并对模型进行显著性分析、方差分析以及响应面综合分析,并结合XRD、SEM和FT-IR对地聚合物的反应产物组成和微观结构进行研究。结果表明:用响应面法能较为准确地对地聚合物注浆液配合比进行优选,激发剂浓度是影响抗压强度的最主要因素,且激发剂浓度和液固比之间的交互作用显著。碱激发矿渣-粉煤灰体系出现C-(A)-S-H、N-A-S-H多凝胶共存的现象,凝胶相的凝结硬化为浆体提供强度;随着龄期的延长,凝胶含量增加,体系微观结构更加致密,宏观力学性能进一步提升。综合考虑浆体强度发展和施工性能,得出矿渣和粉煤灰用量为9∶1,激发剂模数和浓度分别为1.2、15%,液固比为0.6时,地聚合物注浆材料综合性能最优。研究可为地聚合物注浆材料的工程应用提供参考和借鉴。
地聚合物注浆材料作为低碳材料取代高能耗水泥基浆材应用于隧道注浆加固工程具有重要的现实意义。为合理设计矿渣基地聚合物注浆材料配合比,揭示碱激发反应作用机制,首先通过单因素试验确定粉煤灰的掺量,在此基础上以激发剂模数、浓度和液固比为自变量,浆体抗压强度为响应目标值,采用响应面中心复合设计法,建立地聚合物浆体的二次抗压强度预测模型,并对模型进行显著性分析、方差分析以及响应面综合分析,并结合XRD、SEM和FT-IR对地聚合物的反应产物组成和微观结构进行研究。结果表明:用响应面法能较为准确地对地聚合物注浆液配合比进行优选,激发剂浓度是影响抗压强度的最主要因素,且激发剂浓度和液固比之间的交互作用显著。碱激发矿渣-粉煤灰体系出现C-(A)-S-H、N-A-S-H多凝胶共存的现象,凝胶相的凝结硬化为浆体提供强度;随着龄期的延长,凝胶含量增加,体系微观结构更加致密,宏观力学性能进一步提升。综合考虑浆体强度发展和施工性能,得出矿渣和粉煤灰用量为9∶1,激发剂模数和浓度分别为1.2、15%,液固比为0.6时,地聚合物注浆材料综合性能最优。研究可为地聚合物注浆材料的工程应用提供参考和借鉴。
2023, 53(6): 202-208,42.
doi: 10.13204/j.gyjzG22081906
摘要:
为探究使用碳纤维增强复合材料(CFRP)条带替代钢箍筋的混凝土梁剪切疲劳性能,对4根CFRP条带箍筋混凝土梁和2根普通钢箍筋混凝土梁进行了等幅疲劳试验,研究剪跨比(a/d=1.0、2.5)和CFRP条带箍筋配置方式对混凝土梁剪切疲劳性能的影响。结果表明:CFRP条带箍筋梁的疲劳寿命远高于钢筋混凝土梁;等幅疲劳加载条件下,CFRP条带箍筋梁在经历大于200万次的循环荷载后仍未破坏。此外,CFRP条带箍筋梁在残余挠度及箍筋应变方面相较于钢箍筋混凝土梁表现更加优异。基于已有的剪切破坏理论和桁架-拱模型对循环荷载下CFRP条带箍筋最大应变进行预测,计算结果与试验值较为符合。因此,使用CFRP条带箍筋替代普通钢箍筋可以有效提高混凝土梁在疲劳载荷下的抗剪能力。
为探究使用碳纤维增强复合材料(CFRP)条带替代钢箍筋的混凝土梁剪切疲劳性能,对4根CFRP条带箍筋混凝土梁和2根普通钢箍筋混凝土梁进行了等幅疲劳试验,研究剪跨比(a/d=1.0、2.5)和CFRP条带箍筋配置方式对混凝土梁剪切疲劳性能的影响。结果表明:CFRP条带箍筋梁的疲劳寿命远高于钢筋混凝土梁;等幅疲劳加载条件下,CFRP条带箍筋梁在经历大于200万次的循环荷载后仍未破坏。此外,CFRP条带箍筋梁在残余挠度及箍筋应变方面相较于钢箍筋混凝土梁表现更加优异。基于已有的剪切破坏理论和桁架-拱模型对循环荷载下CFRP条带箍筋最大应变进行预测,计算结果与试验值较为符合。因此,使用CFRP条带箍筋替代普通钢箍筋可以有效提高混凝土梁在疲劳载荷下的抗剪能力。
2023, 53(6): 209-217.
doi: 10.13204/j.gyjzG22061601
摘要:
针对再生骨料强度和延性较低、尾矿资源化利用率较低、地聚物混凝土较脆等缺陷,通过采用纤维增强复合材料(FRP)对混凝土进行约束用来改善其强度和延性等力学性能,并提高资源化利用率。因此,以FRP类型、FRP层数、核心混凝土轴心强度等级为变量设计了14组共计42个试件,对FRP约束尾矿粉地聚物再生混凝土(FRP-GRC-TP)的轴压性能进行了试验研究和理论模型分析。结果表明:核心混凝土的强度和延性显著提高,FRP层数越多,增强作用越强,且FRP约束低强度等级混凝土的增强效果更加明显。提出的2个建议拟合强度模型和1个建议拟合极限应变模型的理论计算值与试验值误差较小,对FRP约束尾矿粉地聚物再生混凝土的强度和极限应变的预测精准度高。
针对再生骨料强度和延性较低、尾矿资源化利用率较低、地聚物混凝土较脆等缺陷,通过采用纤维增强复合材料(FRP)对混凝土进行约束用来改善其强度和延性等力学性能,并提高资源化利用率。因此,以FRP类型、FRP层数、核心混凝土轴心强度等级为变量设计了14组共计42个试件,对FRP约束尾矿粉地聚物再生混凝土(FRP-GRC-TP)的轴压性能进行了试验研究和理论模型分析。结果表明:核心混凝土的强度和延性显著提高,FRP层数越多,增强作用越强,且FRP约束低强度等级混凝土的增强效果更加明显。提出的2个建议拟合强度模型和1个建议拟合极限应变模型的理论计算值与试验值误差较小,对FRP约束尾矿粉地聚物再生混凝土的强度和极限应变的预测精准度高。
2023, 53(6): 218-223,24.
doi: 10.13204/j.gyjzG23042307
摘要:
针对大跨度空间钢结构安全状态综合评估问题,以承载力、变形、动力特性和荷载环境为准则层,建立三层次大跨度钢结构监测综合评估指标体系。通过构造准则层和指标层的模糊判断矩阵,得出各类监测指标之间的权重,进而提出结构安全综合评估代表值及其计算方法,并给出了综合评估方法流程。采用提出的综合评估指标体系,对单层网壳静载试验监测和杭州西站屋盖钢结构施工过程进行了评估,验证所提出方法的正确性和有效性,并为同类结构监测的综合评估提供参考。
针对大跨度空间钢结构安全状态综合评估问题,以承载力、变形、动力特性和荷载环境为准则层,建立三层次大跨度钢结构监测综合评估指标体系。通过构造准则层和指标层的模糊判断矩阵,得出各类监测指标之间的权重,进而提出结构安全综合评估代表值及其计算方法,并给出了综合评估方法流程。采用提出的综合评估指标体系,对单层网壳静载试验监测和杭州西站屋盖钢结构施工过程进行了评估,验证所提出方法的正确性和有效性,并为同类结构监测的综合评估提供参考。
