建筑科学与工程学报 /oa 工程弃土现状与资源化创新技术 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004001 分析了中国工程弃土的产生来源、组成成分、年排放量、来源分布、空间分布、利用率及法律法规等基本现状; 基于国内外对于工程弃土治理的经验和法律,以弃土的分类治理为依托,将弃土分为良质土和劣质土进行分类讨论,详细介绍了中国对这2种工程弃土现有的处理方式,其中良质弃土处理方法包括填埋、堆山造景、道路防护林带等,劣质弃土处理方法包括固化改良、弃土烧结砖、弃土免烧砖等,并指出目前处理方法中现存的一些难题; 介绍了工程弃土资源化的创新技术,如弃土固化新技术、弃土烧结砖砌块新技术等,其中着重介绍了弃土烧结砖砌块技术,包括其新型焙烧工艺、弃土烧结砖表面处理工艺、新型砌块形式、烧结砌块装配式结构、烧结砌块配筋技术等,其中烧结砌块装配式结构可在保证烧结砖自身多种优势的情况下大大提高施工效率和后期回收利用率; 最后,针对中国工程弃土数量巨大、管理缺失、处理低效的现状提出建议,从工程管理、技术创新和法律法规3个方面入手,注重源头控制是第一步,发展创新技术、提高终端处理效率是基本,科学有效的管理制度、完善的法律法规是根本保证。 2020年07月30 00:00 2020年04期 1 13 2019463 肖建庄<sup>1</sup>,沈剑羽<sup>1</sup>,高 琦<sup>1,2</sup>,马志鸣<sup>1</sup>,李福安<sup>2</sup> 往复剪切荷载作用下双波形薄钢板的弹塑性 屈曲行为 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004002 为研究双波形薄钢板在达到或接近钢材屈服时的弹塑性屈曲行为,完成了4个不同螺栓间距的双波形薄钢板试件和1个单片波形薄钢板试件在往复剪切荷载作用下的拟静力试验。结果表明:设计合理的双波形薄钢板能够先达到全截面屈服抗剪承载力,然后在往复剪切荷载作用下交替发生弹塑性局部剪切屈曲,形成X形屈曲褶皱及撕裂裂缝而破坏; 双波形薄钢板的极限抗剪承载力大于单片波形薄钢板的2倍,最大提高约18%; 双波形薄钢板的滞回曲线表现出一定的“捏拢”现象,在其抗剪承载力达到峰值之后,随着滞回圈数的增加其抗剪承载力和卸载刚度退化明显,但其等效黏滞阻尼系数无显著下降; 双波形薄钢板在剪切荷载作用下可分为弹性、弹塑性局部屈曲以及承载力退化3个工作阶段,由于波形钢板的“手风琴”效应,双波形薄钢板基本不具备屈曲后抗剪承载力,其极限抗剪承载力状态即为弹塑性局部剪切屈曲状态。 2020年07月30 00:00 2020年04期 14 22 1899248 王宇航<sup>1</sup>,杨均德<sup>1</sup>,梁艳来<sup>2</sup>,兰涌森<sup>3</sup>,罗 伟<sup>3</sup>,邓 然<sup>1</sup> 配置MRD的CFRP筋混凝土柱抗震性能试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004003 为探讨磁流变阻尼器(MRD)对碳纤维增强复合材料(CFRP)筋混凝土柱抗震性能的影响,完成了1个普通钢筋混凝土柱和2个外置MRD的CFRP筋混凝土柱的水平低周反复荷载试验,其中MRD的电流分别为150 mA和80 mA,研究了不同电流的MRD对CFRP筋混凝土柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、耗能能力、残余变形等的影响以及其与普通钢筋混凝土柱的性能区别。结果表明:与钢筋混凝土柱相比,设置MRD的CFRP筋混凝土柱裂缝较为分散且发展高度较高,极限变形增大,滞回曲线更加饱满,承载力更高,耗能能力明显提升,能量耗散系数可提高104.9%,而且在合理的使用方式下残余位移大幅度减小,最多可减小76.66%,拥有较好的自复位能力; 同时MRD的电流大小对CFRP筋混凝土柱抗震性能影响较大; 相较于配置80 mA的MRD混凝土柱,配置150 mA的MRD混凝土柱的承载能力和耗能能力更高,能量耗散系数可以提高28.61%,且在加载过程刚度始终较大; 不同电流下的MRD混凝土柱破坏模式相同,且在该使用方式下的MRD对残余变形的影响也较小。 2020年07月30 00:00 2020年04期 23 31 1424562 赵 军<sup>1</sup>,王培培<sup>1</sup>,冯益博<sup>1</sup>,张香成<sup>2</sup>,阮晓辉<sup>2</sup> 双面叠合剪力墙平面外受力性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004004 为研究带水平接缝的装配整体式双面叠合剪力墙的平面外受力性能,完成了1片双面叠合剪力墙和1片现浇剪力墙足尺试件的平面外静力加载试验和有限元参数分析,对比分析了各试件的破坏形态、荷载-位移曲线、刚度退化特征和水平接缝处竖向连接钢筋的传力性能,提出了双面叠合剪力墙平面外受弯承载力和水平接缝截面受剪承载力的计算方法。结果表明:双面叠合剪力墙与现浇剪力墙试件的破坏形态基本相同,均为平面外弯曲破坏,与现浇剪力墙相比,双面叠合剪力墙试件的初始裂缝出现在底部水平接缝处,随后在墙面出现并逐级向上发展,表现出良好的延性破坏特征; 双面叠合剪力墙试件具有较高的平面外受弯承载力和变形能力,其初始刚度、极限承载力、平面外位移延性系数均大于现浇剪力墙试件; 双面叠合剪力墙试件的有限元计算结果与试验结果吻合良好; 随着轴压比增加,叠合剪力墙平面外承载力明显增加,但延性明显降低; 高厚比越小,叠合剪力墙平面外承载力越高,而对延性则影响不大; 提出的受弯承载力计算结果与试验结果吻合较好,可用于指导工程实践。 2020年07月30 00:00 2020年04期 32 41 1745949 谷 倩<sup>1</sup>,任 靖<sup>1</sup>,张延宾<sup>1</sup>,赵端锋<sup>1</sup>,谭 园<sup>2</sup> 中空夹层圆钢管混凝土构件内外法兰连接 受弯性能分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004005 为研究中空夹层圆钢管混凝土内外法兰连接的受弯性能,用ABAQUS软件建立了该节点的力学模型,分析了中空夹层圆钢管混凝土内外法兰节点受弯时节点中和轴和旋转轴的位置,并分析了内外法兰错开间距、螺栓预紧力、空心率、法兰板厚度、混凝土强度、螺栓内外边距比值等参数对节点极限承载力、最大螺栓拉力的影响。结果表明:节点的中和轴和旋转轴随弯矩变化,在外法兰板底端最大螺栓屈服前,旋转轴位置大约为0.6<i>R(R</i>为外钢管半径),并且节点的中和轴和旋转轴不在同一截面; 外圈最大螺栓拉力随法兰板厚度、内外法兰错开间距、螺栓内外边距比值增大而减小,随空心率、螺栓预紧力增大而增大; 混凝土强度对最大螺栓拉力影响不大,可以不作为主要参数进行分析。 2020年07月30 00:00 2020年04期 42 51 2049839 王文达,易练波,范家浩 装配式交叉密肋钢板剪力墙参数影响分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004006 提出装配式交叉密肋钢板剪力墙结构,利用有限元分析方法建立纵横密肋钢板剪力墙试验有限元模型,验证建模方法的有效性及可靠性; 建立交叉密肋钢板剪力墙有限元模型,选取内嵌钢板高厚比、密肋钢板网格尺寸2个参数进行变参分析,对比各系列试件的滞回曲线、黏滞阻尼系数、骨架曲线及刚度退化情况,分析内嵌钢板墙几何参数对交叉密肋钢板剪力墙滞回性能的影响,并给出两参数的合理取值范围。结果表明:内嵌钢板高厚比<i>λ</i>≥500时,试件耗能能力、侧向承载能力及延性等性能随内嵌钢板高厚比的减小而显著提升,当<i>λ</i>&lt;500时,上述性能提升幅度不明显,内嵌钢板高厚比<i>λ</i>建议取值500~600; 交叉密肋网格尺寸对试件滞回性能影响显著,试件各项性能随交叉密肋网格尺寸的减小而提升,且提升幅度与网格尺寸减小幅度呈正相关,交叉密肋网格肋板条数建议取值小于等于5&#215;5。 2020年07月30 00:00 2020年04期 52 59 999934 郑 宏,徐笑东,王 玮,张 敏 带齿夹板钢木连接节点受力机理 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004007 为解决胶合木网壳螺栓连接节点初始刚度低、木梁螺栓孔易发生劈裂的问题,提出一种带齿夹板钢木连接节点。通过试验研究了带齿夹板节点(JD-2)在单调荷载作用下的力学性能和破坏模式,并与同尺寸下不含钢齿的普通夹板节点(JD-1)进行对比分析。为深入研究带齿夹板节点的受力机理,对带齿夹板节点进行有限元模拟。结果表明:JD-1的破坏模式为木梁沿螺栓孔水平连线方向的横纹劈裂破坏,JD-2的破坏模式为夹板屈服破坏; 与JD-1相比,JD-2的初始刚度提高了47.18%,极限承载力提高了31.4%,延性系数提高了19.83%; 钢齿与木梁之间的机械咬合作用可以有效减少木梁螺栓孔初始间隙对节点刚度的不利影响; 在弯矩与剪力联合作用下,荷载通过钢齿及螺栓共同传递给木梁,减少了木梁螺栓孔的应力,因此延缓了木梁螺栓孔的开裂; 随着夹板翼缘厚度的增加,节点的受弯性能呈现增大的趋势; 增加夹板布齿率,木梁螺栓孔受到螺栓挤压应力减小,钢齿阻止夹板与木梁之间的相对滑动能力增强,建议夹板布齿率取0.46%~0.65%。 2020年07月30 00:00 2020年04期 60 68 2276479 郁有升<sup>1,2</sup>,周其霖<sup>1</sup>,韩俊良<sup>1</sup> 8.8级拼接锚栓单向拉伸试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004008 为了研究采用钢螺纹套筒连接2个8.8级螺栓所组成的拼接锚栓的拉伸性能,对12组36个8.8级拼接锚栓试件进行拉伸试验,以确定不同直径的螺栓和钢螺纹套筒的连接长度,进而确定不同直径锚栓钢螺纹套筒的下料长度; 为了确定套筒连接的影响,对4组12个8.8级螺栓进行拉伸试验,并与拼接锚栓试件试验结果进行对比分析。结果表明:当螺杆直径<i>d</i>为16 mm,两螺杆与钢螺纹套筒的连接长度均为0.75<i>d</i>(螺杆拧入套筒7丝扣)时,试件的破坏均为螺杆从钢螺纹套筒中拔出,其余拼接锚栓试件破坏均为套筒外螺杆被拉断; 在相同连接长度下,不同直径不同螺距试件的螺杆螺纹平均挤压应力、平均剪切应力、平均弯曲应力大小相差很小,说明在螺杆与钢螺纹套筒连接长度范围内,3种应力的大小只与直径倍数的连接长度有关; 同一直径螺杆单边连接长度越小,拼接锚栓拉伸变形能力越好,拼接锚栓的延性越好,建议螺杆与套筒单边连接长度为螺杆直径的1倍(16,20,24 mm直径的螺杆拧入套筒9丝扣,27 mm直径的螺杆拧入套筒10丝扣),这样既能保证不发生螺杆从套筒中拔出的现象,也能使锚栓有较好的延性; 螺杆试件抗拉强度比拼接锚栓试件略高,但相对于螺杆刚度,拼接锚栓试件刚度略有退化。 2020年07月30 00:00 2020年04期 69 77 1542903 杨 鸥,彭昭军,刘艳芝,康黎静 路桥过渡段填料中动荷载传递特性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004009 为研究动荷载在路桥过渡段级配碎石填料中的传递规律,在路桥过渡段填筑过程中分别布设了3层土压力盒,各层均按梅花形布设,对压路机往返压实过程与液压夯夯击过程中各点应力进行实时监测,分析了压路机的振动荷载与液压夯的冲击荷载在同一填筑平面的传递特征; 进一步将竖直方向的各层测点元件拟定为对应的荷载传递路径,以此分析了各条路径中动荷载竖向传递规律。结果表明:填料的压实或夯击遍数直接影响动荷载的传递特性,随着压实或夯击遍数的增加,压力盒测得的应力值逐渐增大; 随着夯击遍数的增加,同一深度处填料的相对应力增加量均呈台阶状递增; 压路机与液压夯产生的动荷载在填料中的荷载衰减量随着深度增加逐步递减; 填料经过压路机与液压夯的6遍压实与夯击后,同一深度处的冲击荷载增加量为振动荷载增加量的4倍左右,液压夯处理路基填料的效果尤为显著; 试验结果为今后级配碎石填筑路桥过渡段提供了现场测试方案,为后续施工提供了理论指导,使现场测试环节更加完善。 2020年07月30 00:00 2020年04期 78 86 2123425 谢永利<sup>1</sup>,刘毅鑫<sup>1</sup>,王 东<sup>2</sup> 注浆微型钢管桩体抗弯力学性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004010 基于15根注浆微型钢管桩体的抗弯荷载试验,综合分析钢管直径<i>d</i>和壁厚<i>t、</i>浆体水灰比<i>W、</i>钢管表面布孔直径<i>r</i>和间距<i>s</i>等因素对注浆微型钢管桩体抗弯承载特性、变形和破坏特点的影响。结果表明:相同桩径时,钢管直径和壁厚对微型钢管桩体抗弯承载特性影响显著,桩体极限抗弯荷载值随钢管直径和壁厚的增加近似呈线性增加; 当0.59≤<i>d/D</i>≤0.72(<i>D</i>为桩径),浆体水灰比在0.45~0.75之间时对桩体极限抗弯荷载的影响较小,钢管表面布孔形式对桩体极限抗弯荷载的影响较小; 基于注浆微型钢管桩外包浆体和钢管的荷载-应变曲线分析可知,注浆微型钢管桩体抗弯破坏标准可以以外包浆体的破坏为准; 当0.28≤<i>d/D</i>&lt;0.59时,钢管屈服和受压区外包浆体开裂所对应的抗弯荷载与极限抗弯荷载基本相同,而当0.59≤<i>d/D</i>≤0.72时,荷载加至极限抗弯荷载80%时钢管屈服,注浆微型钢管桩体呈现出明显的延性特征,钢管及内核注浆体自身强度发挥充分且抗弯承载作用明显,建议实践中微型钢管桩体钢管设计时以0.59≤<i>d/D</i>≤0.72为宜。 2020年07月30 00:00 2020年04期 87 96 1472603 肖成志<sup>1</sup>,司 雨<sup>1</sup>,王子寒<sup>1</sup>,李立书<sup>2</sup> 基于不同隔震体系的预制拼装桥墩桥梁结构 地震响应分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004011 为了研究预制拼装桥墩桥梁结构的地震响应,基于OpenSEES有限元分析软件建立墩顶隔震和墩底隔震的预制拼装桥墩连续梁桥分析模型; 通过分析桥梁模型在3组不同强度、不同特性地震动激励下的动力特性、位移、内力、残余位移、预应力筋预应力、接缝压力等参数的变化,对隔震体系的隔震效果进行评估并给出了墩底隔震桥梁的设计建议。结果表明:预制拼装桥墩连续梁桥采用墩顶隔震体系和墩底隔震体系均可以大幅减小桥梁在地震中的位移和内力,延长桥梁自振周期; 采用墩梁固接、墩底隔震的桥梁结构相比于直接采用隔震支座连接墩梁的桥梁结构具有更长的自振周期、更小的震中位移和墩顶残余位移,表现出更好的隔震效果,在大地震中墩底隔震体系隔震优势更加明显; 采用墩底隔震体系的桥梁预制拼装桥墩会有更大的预应力变化、预应力损失和接缝竖向压力,因此隔震支座也应具备更高的性能。 2020年07月30 00:00 2020年04期 97 107 2147609 赵建锋,孟庆一,薛振兴,刘雪飞 考虑冲刷效应的黄土沟壑区桥梁桩基极限承载力 计算方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004012 针对黄土沟谷地形特点和依托工程桩型特征,建立了考虑边坡系数和临坡距以及冲刷深度的桥梁桩基竖向承载力计算模型,利用FLAC3D三维软件分析水流的冲刷深度、边坡土削切对桥梁桩基竖向极限承载能力产生的不良影响; 通过回归方程拟合,建立了考虑局部冲刷效应的黄土沟壑地区计算公式。结果表明:计算桩基承载力的边坡系数与对应坡距耦合关系显著,桥梁桩基侧向摩阻力与对应因素的关联性随其摩阻力降低而增强; 局部冲刷作用和陡坡地形对桥梁桩基端部摩阻力影响较为微弱,对侧摩阻力影响相对较大; 桩基的竖向极限承载力负相关于水流冲刷深度,水流冲刷深度越低,产生的影响越大; 桥梁桩基的竖向承载力公式计算结果与模型试验结果相比影响度偏差较小,该公式具有较好的准确性与实用性,可为同类桩基设计计算提供参考。 2020年07月30 00:00 2020年04期 108 115 1196546 解 刚<sup>1</sup>,刘海鹏<sup>2,3</sup>,赵宝俊<sup>3,4</sup>,王旭东<sup>3</sup>,王 鼎<sup>3</sup> 无柱加腋地铁车站土-结构模型振动台试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004013 以南宁地铁5号线金桥站为工程背景,根据模拟地震振动台试验的相似性理论,考虑地铁车站结构与土的材料性能、几何特性以及模型结构动力试验的相似关系等,设计制作了用于模拟地震振动台试验的无柱加腋地铁车站模型结构和试验用模型箱。选取El Centro地震波、Taft地震波和南宁人工地震波,同时考虑地铁车站结构上覆土厚度等参数的变化,进行了多种工况下的模拟地震振动台试验,研究了考虑地铁车站土-结构相互作用的无柱加腋地铁车站模型结构的地震响应特点和主要变化规律,分析了上覆土厚度对模型结构动力响应的影响,考察了结构抗震的薄弱部位和主要损伤区域。采用ABAQUS有限元软件建立考虑地铁车站土-结构相互作用的三维空间有限元模型,进行了相应工况下的模拟地震有限元时程分析,并与振动台试验结果进行了比较。结果表明:有限元模拟结果与振动台试验结果吻合较好,说明建立的有限元模型和分析方法可靠有效; 3种地震波下模型结构的主要地震响应特点基本相同,其加速度响应和位移响应都随输入峰值加速度的增大而增加; 上覆土厚度是影响车站模型结构加速度响应的重要因素,当上覆土厚度较薄时,车站模型结构的位移响应较大; 模型结构的侧墙与底板、中板连接的加腋处是开裂和损伤最严重的区域,侧墙裂缝呈竖向发展,并出现多道连续裂缝,应引起重视。 2020年07月30 00:00 2020年04期 116 126 2189042 胡双平