建筑科学与工程学报 /oa 法向力作用下钢-混界面黏结滑移性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906001 采用ABAQUS连接器单元模拟钢-混界面黏结滑移特性,并将预应力效应转化为界面法向力作用,建立了考虑法向力作用的钢板-混凝土界面黏结滑移试验的有限元模型,比较了试验和有限元模型的黏结滑移形态和黏结滑移曲线,分析了钢-混界面黏结滑移受力性能,研究了混凝土强度和法向力大小对界面黏结滑移性能的影响。通过有限元模型结果与试验结果,验证了该建模方法的有效性。结果表明:ABAQUS连接器单元能比较合理地模拟钢板-混凝土界面的黏结滑移性能; 法向力对界面峰值黏结力和残余阶段黏结力影响显著,但对峰值滑移量影响较小; 混凝土强度显著影响峰值黏结力,但对峰值滑移量和残余黏结力影响较小; 所得结论可为钢-混界面黏结滑移性能研究的有限元建模及黏结滑移关系选择提供参考。 2019年11月25 00:00 2019年06期 1 9 2446368 苏小卒,张 强 加筋混凝土梁延性系数计算方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906002 由于纤维增强复合材料(FRP)筋不存在屈服状态,传统的延性系数计算方法不适用于FRP筋混凝土梁和混合配筋(钢筋+FRP筋)混凝土梁。为了提出一个相对完善的、统一的加筋混凝土梁截面延性计算方法,在对既有各类加筋混凝土梁延性指标计算方法进行分析的基础上,从抗震对结构延性的要求出发,依据延性系数的定义与动力要求统一的原则,推导得出了加筋混凝土结构延性系数-地震力降低系数(μ-C)关系式。依据等位移下的μ-C关系式,提出了加筋混凝土梁延性系数的计算方法。通过对比延性系数计算值与既有试验值,证明了该方法的有效性。对混凝土及钢筋强度、混凝土极限压应变、截面有效配筋率和FRP筋配筋刚度比等影响加筋混凝土梁延性的因素进行了参数化分析。结果表明:加筋混凝土梁的延性随着混凝土强度和极限压应变的增加而提高,随着钢筋强度、有效配筋率和FRP筋配筋刚度比的提高而降低。 2019年11月25 00:00 2019年06期 10 17 742136 屈文俊,刘传名,朱 鹏 页岩空心砖抗压强度分布特征统计分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906003 对四川地区常用的3种页岩空心砖分别进行不同受压面的抗压强度试验,取四、五、六孔3种孔洞形式的空心砖各90块,每种空心砖大面、条面和顶面抗压强度试验试件各为30块。计算了不同孔洞形式空心砖不同受压面的抗压强度变异系数,对比分析了不同空心砖同一受压面和同种空心砖不同受压面的强度离散性。比较正态分布和Weibull分布对页岩空心砖抗压强度分布特征的反映情况。通过Weibull分布对不同空心砖相同受压面及同种空心砖不同受压面的9组试验的抗压强度进行可靠度分析。结果表明:Weibull分布比正态分布更能反映空心砖抗压强度的分布特征规律; 空心砖的抗压强度离散性及其可靠度受孔洞形式影响,相同受压面的3种页岩空心砖中,四孔空心砖离散性较大,而六孔空心砖的抗压强度离散性最小,可靠度最好; 同种空心砖的不同受压面也影响空心砖的抗压强度离散性和可靠度,同种空心砖的3个受压面中,顶面抗压强度明显高于条面和大面的抗压强度,且顶面抗压强度分布更集中,离散性最小,可靠度最好。 2019年11月25 00:00 2019年06期 18 25 1681141 李碧雄<sup>1,2</sup>,陈 斌<sup>1,2</sup>,牟兵雄<sup>1,2</sup> 小跨高比胶合木梁受弯性能及增强试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906004 为研究工程用胶合木梁的受力性能,对分别采用未增强及在底部粘贴钢板、在底部弯剪区拧入螺钉、在两侧中部粘贴钢板增强方式的4组共计9根跨高比为12的胶合木梁进行受弯承载力试验。通过试验得到各试件破坏形态、荷载-位移曲线,分析了增强后木梁的力学性能和跨中应变分布规律。提出了木梁在三分点受弯试验时发生受拉和受剪破坏的界限跨高比; 在验证了受弯木梁的截面应变分布基本符合平截面假定后,提出了小跨高比胶合木梁及增强构件在三分点受弯试验时发生顺纹剪切破坏的极限承载力计算公式。结果表明:小跨高比胶合木梁的破坏形式为顺纹剪切破坏,破坏时无征兆,破坏面基本发生在木梁的中性轴及偏下位置; 底部粘钢梁在受弯时受压区面积增大,中性轴下移,极限承载力和刚度都有所提高; 梁底拧入螺钉和侧面贴钢板能很好地提高梁的抗剪能力和极限承载能力; 所提出的承载力计算公式的计算值和实测值相对误差大都在20%以下,且计算值相比实测值偏于安全,可为此类构件的设计和工程应用提供参考。 2019年11月25 00:00 2019年06期 26 34 1508037 陈伯望<sup>1</sup>,刘陈诚<sup>1</sup>,刘建文<sup>2</sup>,万亚妮<sup>2</sup>,吕炜磊<sup>1</sup>,刘玉琪<sup>1</sup> 单向带抗剪键叠合板的力学性能及设计方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906005 针对现有钢筋桁架叠合板钢筋用量多、成本偏高的不足,提出了一种新型带混凝土抗剪键的叠合板,并通过对1块现浇板和6块叠合板的静力加载试验,分析了有无抗剪键、抗剪键沿横向个数和抗剪键结构形式对叠合板力学性能的影响。采用有限元软件ABAQUS模拟了试验中部分试件的受力过程,验证了有限元模拟方法的可行性。结果表明:与无抗剪键叠合板相比,设置一定数量抗剪键的叠合板和现浇板力学性能相近; 抗剪键个数越多,叠合板的极限承载力与现浇板越接近,其破坏特征也与现浇板基本相同; 不同结构形式的抗剪键均能保证预制底板与现浇层间的有效连接; 预制底板与现浇层的接触面间采用绑定接触时有限元模拟结果与试验结果更加接近; 考虑到结构设计的可靠性,在有限元模拟过程中,当叠合板的预制底板与现浇层间设置为摩擦接触时,改变抗剪键沿横向个数、抗剪键沿纵向个数和抗剪键截面面积,叠合板的屈服荷载和屈服位移均发生变化,但当三者增加到一定程度时,变化趋势不再明显; 改变现浇层混凝土强度等级、抗剪键混凝土强度等级和接触面摩擦因数,叠合板的屈服荷载和屈服位移基本未发生变化; 建立了带抗剪键叠合板的抗弯承载力和屈服位移简化计算式。 2019年11月25 00:00 2019年06期 35 45 1720920 李 明,王浩然,赵唯坚 基于室内模型试验的锚拉式挡土墙力学特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906006 为了研究锚拉式挡土墙在非极限状态下土压力分布及墙体位移变化规律,从力学角度分析了锚拉式挡土墙的作用机理,并基于加筋原理揭示了设置锚杆具有提高墙背土体强度的作用。设计制作了室内模型试验装置,开展了一系列不同预应力水平、不同竖向荷载及二者耦合作用的室内试验。通过分析试验数据,得到了不同影响因素下的土压力合力变化规律及合力作用点位置。结果表明:锚拉式挡土墙由于锚杆的侧向约束作用,墙背土压力峰值出现在锚杆位置处; 分级施加竖向荷载,墙身呈现底部位移略大的平动模式(T模式)外倾; 分级施加锚杆预应力,墙身呈现底部位移略大的向外平动位移模式(T模式); 二者耦合作用下,墙体呈平动叠加绕墙底转动模式(T+RB模式)内倾,但位移量较小; 墙背土压力在预应力、竖向荷载及二者耦合作用下均介于静止土压力与被动土压力之间; 所得结论对工程实践具有指导意义。 2019年11月25 00:00 2019年06期 46 54 1203018 张宏博<sup>1,2</sup>,陈 奇<sup>1,2</sup>,孙玉海<sup>3</sup>,孟庆宇<sup>1,2</sup>,于 瀚<sup>1,2</sup>,宋修广<sup>1,2</sup> 单层工业厂房上部承重结构体系可靠度计算方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906007 针对现行《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB 50144—2008)仅能评定工业厂房的可靠性等级,无法计算其结构体系具体可靠指标的局限性,以既有单层工业厂房上部承重结构体系为研究对象,结合层次分析法的理论研究成果,确定了上部承重结构体系可靠指标的分级标准; 针对同类构件在安全性等级不同情况下结构体系承载功能的影响程度也存在差异的问题,提出构件等级权重比这一概念,并依据GB 50144—2008分别确定了不同安全性等级的重要构件和次要构件对应的权重系数; 最终提出了根据构件的类型、位置和安全性等级确定构件的权重系数,并结合构件可靠指标计算了单层工业厂房上部承重结构体系承载功能的可靠指标。将所提方法评定的结果与GB 50144—2008及灰色聚类分析评定的结果分别进行对比验证。结果表明:所提方法计算简单,能用具体的可靠指标反映结构承载工程的可靠性状态,可以满足工程应用的需要。 2019年11月25 00:00 2019年06期 55 63 1402359 何化南<sup>1</sup>,杜彦成<sup>1</sup>,幸坤涛<sup>2</sup> 梯度温差对防水板混凝土开裂机理的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906008 基于混凝土浇筑时防水板内外温度差异导致的温度应力对早期裂缝开展的影响,研究了防水板混凝土在施工期的温度应力性能,结合实际工程,总结了当防水板内外温度差异变化时混凝土裂缝损伤的情况。为了深入研究防水板混凝土开裂机理,用ANSYS进行数值模拟,根据防水板主拉应力计算分析公式得到梯度温差下的应力和变形云图。基于ANSYS云图分析结果,研究了混凝土结构的变形趋势、温度应力演变及裂缝分布情况。结果表明:在该联合基础过渡区域混凝土抵抗应力能力较弱,在云图中该处裂缝最早产生,裂缝蔓延速度更快; 防水板的第一应力值随着温差增大而增大,当浇筑温度越高时,混凝土结构所产生的温度应力越大; 在进行防水板施工阶段混凝土浇筑时,大温差导致防水板的大变形, 25 ℃左右为混凝土防水板结构开裂的临界温差。 2019年11月25 00:00 2019年06期 64 71 1871116 李潘武<sup>1</sup>,胡明峰<sup>1</sup>,李 伟<sup>1</sup>,赵 鹏<sup>2</sup> 外凸式矩形高层建筑风压研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906009 针对外凸式矩形高层建筑结构外形复杂且其风荷载值无法通过建筑荷载规范直接获得的情况,以丝绸之路世界贸易中心外凸式矩形高层建筑为研究对象,通过风洞试验获得其风荷载值,并与规范给出的矩形结构体型系数进行对比,总结外凸式矩形建筑结构风荷载规律。基于Fluent软件,选用不同湍流模型,对外凸式矩形高层建筑进行数值模拟,并将计算结果与风洞试验结果进行比较,验证数值模拟方法的可行性。结果表明:该高层建筑迎风面的体型系数与规范接近; 背风面底部区域的体型系数比规范值大约70%,其他区域与规范值接近; 侧面体型系数均大于规范值,且最大负压出现在侧面; 对于外凸式矩形高层建筑结构,外凸结构风压较相邻区域增大,凹进结构的风压较相邻区域减小; 体型系数沿高度方向变化较大,凸出结构为迎风面时,其下方相邻区域体型系数比规范值小近50%; 数值计算结果与试验数据整体趋势基本一致; Realizable k-ε模型的数值模拟结果要优于Standard k-ε模型; 对于矩形高层建筑,凸出结构为迎风面时,其相邻上部区域和背风面下部区域风荷载不仅受凸出结构的影响,而且还受到凸出结构宽度的影响,其对体型系数的影响幅度为&#177;20%之间。 2019年11月25 00:00 2019年06期 72 79 1308056 何晗欣<sup>1</sup>,张亮亮<sup>2</sup>,杨鹏瑞<sup>3</sup>,高 亮<sup>4</sup> 传统风格建筑混凝土梁-柱节点承载力 影响参数灰色关联分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906010 为研究传统风格建筑混凝土梁-柱节点的破坏特征及力学性能,进行了2个节点试件的动力循环加载试验,包括1个传统风格建筑混凝土双梁-柱节点试件和1个单梁-柱节点对比试件,获得了试件的恢复力特征曲线。基于试验研究结果,采用ABAQUS软件建立试件三维有限元模型,在验证模型结构合理性的基础上,结合灰色系统理论的关联分析方法,以轴压比、混凝土强度、上下梁间距及配箍率等关键参数为关联因子,对影响传统风格建筑混凝土梁-柱节点承载力的关键参数进行关联度计算,得出了各参数对其承载力影响权重排序。结果表明:相对于单梁-柱节点,传统风格建筑混凝土双梁-柱节点承载力及耗能能力较高,滞回曲线更饱满,但其位移延性略小于单梁-柱节点; 总体上,传统风格建筑混凝土梁-柱试件节点域的变形及耗能能力较强,抗震性能良好; 传统风格建筑混凝土梁-柱节点承载力关键影响因素的权重依次为混凝土强度、配箍率、型钢强度、轴压比; 所得结论为传统风格建筑力学性能及承载力计算的进一步研究提供了新思路。 2019年11月25 00:00 2019年06期 80 87 1536487 董金爽<sup>1,2</sup>,隋 龑<sup>2</sup>,薛建阳<sup>2</sup> 双阶屈服屈曲约束支撑框架小震参数分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906011 为了弥补常规屈曲约束支撑在多遇地震作用下处于弹性状态,不能发挥消能减震作用的不足,提出了一种将金属套管阻尼器与屈曲约束支撑组合形成的双阶屈服屈曲约束支撑,经试验验证其具有良好、稳定的小震及中大震下的滞回特性。在小震作用下,金属套管阻尼器屈服消能,屈曲约束芯板保持弹性承载。借助有限元软件ETABS建立了一系列双阶屈服屈曲约束支撑框架模型,通过改变支撑与框架刚度比、阻尼器与芯板的轴向刚度关系以及套管阻尼器的屈服比例,对各模型进行小震作用下的动力弹塑性分析,将各模型基底剪力和最大层间位移角与相应的常规屈曲约束支撑框架的分析结果进行对比。结果表明:双阶屈服屈曲约束支撑与支撑芯板的轴向弹性刚度比取2左右,阻尼器屈服比例取0.3左右时,可取得较好的减震效果; 双阶屈服屈曲约束支撑的参数取值改变,对降低结构地震响应的影响趋势不因支撑与框架刚度比不同而改变; 当支撑刚度贡献较大时,相较常规屈曲约束支撑,双阶屈服屈曲约束支撑的设置能降低结构的层间位移角,若要同时降低基底剪力,阻尼器屈服比例不宜高于0.3。 2019年11月25 00:00 2019年06期 88 94 935181 孙瑛志<sup>1</sup>,李国强<sup>1,2</sup>,孙飞飞<sup>1,2</sup> 深基坑水下开挖变形特性及坑底分仓优化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906012 依托北京地铁8号线永定门外站深基坑工程,介绍了适用于水位高、厚度大、透水性强的富水砂卵石地层深基坑水下开挖工法。采用数值模拟方法构建基坑水下开挖数值模型,结合实测数据对模型进行了验证,并利用该模型分析了深基坑水下开挖过程中坑外地表沉降、墙体水平位移变形的特性。结果表明:对于富水砂卵石地层的基坑工程,采用水下开挖及坑底分仓工艺能够较好地控制基坑变形; 坑外地表沉降主要发生在干开挖及疏干开挖阶段,水下开挖阶段引起的地表沉降量只占总变形量的7%左右; 分仓墙的设置可有效限制坑底隆起及基坑中下部变形; 墙体变形在上部支撑及下部分仓墙作用下呈“弓”字形分布,墙体变形大多发生在干开挖及疏干开挖阶段,水下开挖引起的墙体变形只占总变形量的10%左右; 分仓数量及仓位布置形式影响墙体中下部变形,仓位增加至一定数量(20仓)后可明显控制墙体变形; 在满足抗浮要求的情况下,仓位可减少至12仓; 分仓数量一定的情况下,横向布置较纵向布置形式更有利于控制墙体变形。 2019年11月25 00:00 2019年06期 95 103 1922366 李 博<sup>1</sup>,王贵和<sup>1</sup>,吕高峰<sup>2</sup>,王运超<sup>3</sup> 整体式弯桥试设计研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906013 以某实桥为工程背景,进行整体式弯桥的试设计和设计验算。采用MIDAS/Civil2015有限元软件分别建立了原桥和整体式弯桥的3D有限元模型,后者考虑了台-土及桩-土相互作用。对比分析了两者在恒载、活载(汽车荷载)、温度荷载、混凝土收缩以及地震等荷载作用下的受力性能。结果表明:由于梁端固接和台后土压力等影响,恒载、活载、温度及混凝土收缩等荷载作用下,整体式弯桥梁端具有较大的负弯矩; 整体式弯桥在恒载作用下的主梁弯矩值较原桥均匀,而在活载作用下主梁弯矩值与原桥相近; 温度荷载对整体式弯桥的主梁内力影响最大,其次为混凝土收缩效应,在设计中应引起重视; 在恒载、活载作用下,整体式弯桥和原桥的主梁扭矩基本呈反对称分布,且恒载下的主梁边跨扭矩显著小于原桥,而在活载下两者的主梁扭矩相差不大,整体式弯桥表现出较优的抗扭性能; 此外,整体式弯桥的抗震性能明显优于原桥,可有效避免主梁在地震中的侧向偏位和落梁等现象,在高震区使用更具优势。 2019年11月25 00:00 2019年06期 104 111 989120 许 震<sup>1,2</sup>,罗小烨<sup>1</sup>,卢 琪<sup>3</sup>,林上顺<sup>4</sup>,黄福云<sup>1</sup>,陈宝春<sup>1</sup> 拼装方式对大断面越江电力盾构隧道 结构内力的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906014 针对大断面电力盾构隧道穿越长江时管片拼装方式对隧道结构内力影响显著的问题,以苏通GIL综合管廊工程盾构隧道衬砌结构为研究对象,利用梁-弹簧模型模拟管片结构,采用荷载-结构模型计算管片结构荷载,对不同拼装方式下衬砌结构力学行为进行研究,分析了拼装方式对输电盾构隧道结构内力的影响效应。结果表明:错缝拼装控制管片结构内力,通缝拼装控制管片变形量; 通缝拼装的受力性能要优于错缝拼装,但通缝拼装的变形更大,在施工时要根据使用要求进行选择,同时管片结构力学行为在不同拼装方式下是不同的,与封顶块的位置、错缝角度、目标环的环向和纵向接头的位置有关; 拼装方式对管片最大变形量、最大正弯矩、最大负弯矩影响较大,对管片最大轴力影响较小; 在错缝拼装时,尽量避免错缝角度为180°,最理想的错缝角度在32.7°~81.8°之间; 所得结论可为输电盾构隧道管片拼装方式的选择提供借鉴和参考。 2019年11月25 00:00 2019年06期 112 118 999671 曹淞宇<sup>1</sup>,袁 骏<sup>2</sup>,涂新斌<sup>2</sup>,封 坤<sup>1</sup>,张晓阳<sup>2</sup>,苏 昂<sup>1</sup> 平遥古城信仰建筑的空间文化特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906015 针对平遥古城信仰建筑在经济社会大发展的背景下作为重要文化载体受到较大冲击的现状,通过挖掘平遥古城信仰建筑空间蕴含的历史文化内涵,归纳其特征,使信仰建筑空间保持自身文化载体的功能,将古城文脉更好地融入城市公共生活,带动区域活化发展。在前期文献典籍研究、实地调研、信息归纳整理的基础上,总结了平遥古城信仰建筑空间的历史和现状; 分析得出了平遥古城信仰建筑空间在宏观、中观、微观3种不同尺度视角下的文化特征,包含布局特征、类型特征及其形成的内涵因素,并结合国内外研究现状,提出了保护与开发的建议。结果表明:平遥古城信仰建筑在宏观布局上体现出宗法性与合礼性、多元性与开放性特征,在中观上体现出了亲和性与节点性、实用性与功利性特征,在微观上体现了信仰对象的融合性与杂糅性特征; 所得结论有利于理解中华古代信仰文化,为保护信仰建筑空间和继承非物质文化遗产提供理论根据,为探索历史城镇的活化发展途径提供参考。 2019年11月25 00:00 2019年06期 119 126 2400110 石谦飞,景一帆,张潇宁,李昉芳,朱向东