建筑科学与工程学报 /oa 不同屈曲约束形式的钢板剪力墙往复剪切性能试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202101001 为研究不同冷弯薄壁型钢屈曲约束形式的钢板剪力墙的往复剪切性能,剥离框架对钢板剪力墙结构抗侧力的贡献,单独对3个不同屈曲约束形式的钢板剪力墙结构试件和1个纯钢板剪力墙结构试件进行了拟静力试验研究,并通过试验与理论分析揭示了不同屈曲约束形式的钢板剪力墙在往复剪切作用下的力学性能与失效机理。结果表明:冷弯薄壁型钢对钢板剪力墙的面外变形具有较好的约束作用,显著提高了钢板剪力墙的耗能能力、延性和承载力; 竖向屈曲约束构造形式对钢板剪力墙的耗能能力提高效果最好,其次是水平约束形式,最差是45°斜向约束形式; 对于带45°斜向约束的试件而言,由于约束形式非轴向对称,其承载力在推、拉方向上表现出明显的差异,即在拉力带垂直于冷弯薄壁型钢约束时,其承载力更高。 2021年01月20 00:00 2021年01期 1 10 3642756 周绪红<sup>1,2</sup>,曹昀琦<sup>1,2</sup>,谭继可<sup>1,2</sup>,王宇航<sup>1,2</sup> 地铁上盖层间隔震结构竖向地震响应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202101002 为了考察地铁上盖大底盘-层间隔震塔楼在竖向地震作用下的响应,对大底盘-层间隔震塔楼竖向振型的特点、周期和振型质量参与系数进行了分析。在设防烈度竖向地震作用下,通过振型分解反应谱法和时程分析法考察大底盘-层间隔震塔楼结构的基底剪力、隔震垫反力和转换梁内力,研究塔楼高度、隔震层竖向刚度等参数对大底盘-层间隔震塔楼竖向地震响应的影响。结果表明:大底盘-层间隔震塔楼结构存在塔楼竖向主振型,随着塔楼高度增高,竖向主振型的周期和振型质量参与系数逐渐加大; 在设防烈度竖向地震作用下,塔楼底部竖向地震力与重力荷载代表值之比(垂重比)的平均值为0.35,比非隔震塔楼平均增大4.6%; 隔震垫竖向地震反力与重力荷载代表值下反力之比(反力比)的平均值为0.30; 大底盘转换梁竖向地震下弯矩与重力荷载代表值下弯矩之比(弯矩比)的平均值为0.31; 随着塔楼高度增大,垂重比、隔震垫竖向反力比以及转换梁弯矩比均相应减小。 2021年01月20 00:00 2021年01期 11 22 4215634 范 重<sup>1</sup>,崔俊伟<sup>2</sup>,王金金<sup>1</sup>,杨 开<sup>1</sup>,高 嵩<sup>1</sup>,刘先明<sup>1</sup>,高银鹰<sup>3</sup> 城市中心区高层建筑绿色拆除方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202101003 针对城市中心区高层建筑绿色拆除技术亟待发展的现状,为实现土木工程可持续性的进一步提升,提出了绿色拆除须以推动拆除后废弃物的资源化进程为发展方向,剖析了城市中心区高层建筑拆除工程特点与技术难点。从结构检测、策略制定、流程设计及施工技术4个方面,构建了场地条件限定下的绿色拆除方法,探讨了施工与管理新技术以及精细化力学分析的应用场景。结合某城市中心区高层建筑拆除工程进行案例分析,采用建立的绿色拆除方法,对建筑不同高度部位设定不同拆除策略,基于结构分析结果设计合理拆除流程,分别采用切割吊装与机械破碎施工技术,完成了6层以上建筑构件的完整拆解与6层以下建筑的整体倒塌拆除。结果表明:在保证施工安全的前提下,实现了分类拆除与运输,为后续建筑固废资源化的高效开展提供了前序保障。 2021年01月20 00:00 2021年01期 23 30 2800486 肖建庄<sup>1</sup>,张文泽<sup>2</sup>,刘堡嘉<sup>1</sup>,夏 冰<sup>1</sup>,曾 亮<sup>1</sup> 整体桥预应力桩-土相互作用试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202101004 为探究整体式桥台无缝桥(简称整体桥)预应力混凝土桩吸纳上部结构变形的能力,对3根不同预应力的缩尺模型桩PC-1~PC-3进行了拟静力试验。利用布设于桩身表面的土压力计、位移计、应变片等,研究了预应力混凝土桩的破坏模式和变形规律,并与埋深不同且未施加预应力的混凝土桩对比,进一步说明预应力对柔性桩变形能力的影响; 通过与普通混凝土桩的对比,以临界荷载、屈服荷载、峰值荷载为评价指标,分析了预应力对试验桩强度和变形的影响。结果表明:随着预应力度的增大,模型桩的破坏形态由多条裂缝向1条主要裂缝转变; PC-2和PC-3主要裂缝出现位置分别较PC-1沿埋深方向增大0.4倍和0.6倍桩径,说明预应力度的提高增大了桩-土相互作用区域,且效果较增大桩基埋深更为显著; 随着位移荷载的增加,PC-1的桩身拉、压应变分布率先出现不对称,而PC-2和PC-3在更大位移荷载时仍保持对称,通过与不同埋深未施加预应力的混凝土桩对比发现,相较于增大桩基埋深,施加预应力可以更为显著地提高桩基的弹性工作范围及桩身的整体性和抗开裂能力; 通过分析比较模型桩的桩身承载比可知,提高预应力度可改善桩身受力性能,并可更充分发挥桩周土的承载能力; PC-2,PC-3的正向临界荷载、屈服荷载以及峰值荷载相较于PC-1均有提高,屈服荷载分别较PC-1提高了17.8%和42.3%,说明预应力度可以增大混凝土桩的弹性工作范围,提高变形能力; PC-1的等效刚度退化速率较PC-2,PC-3更快,说明施加预应力可减缓混凝土桩的刚度退化; 与PHC管桩等效刚度理论计算值对比发现,PHC管桩理论计算值偏安全,可应用于PC桩的等效刚度计算。 2021年01月20 00:00 2021年01期 31 40 3690764 黄福云<sup>1,2</sup>,何凌峰<sup>1,2</sup>,单玉麟<sup>1,2</sup>,王静杰<sup>1,2</sup>,张 峰<sup>1,2</sup> 铝合金筋加固混凝土梁界面黏结性能与剥离承载力研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202101005 通过试验研究与有限元模拟计算,分析了铝合金筋嵌入式加固混凝土梁的破坏模式和承载能力,对比了不同的剥离承载力计算模型,获得了铝合金筋应力和应变以及界面黏结应力沿梁跨度方向的分布曲线,推导出界面黏结-滑移关系和剥离承载力计算公式。结果表明:铝合金筋加固混凝土梁界面剥离破坏模式分为界面剥离破坏和混凝土保护层剥离破坏,混凝土梁加固后,抗弯性能和变形性能均得到改善; 界面剥离破坏是由跨中弯曲裂缝引起的局部界面黏结失效,最终延伸至加固筋一端从而造成加固筋剥离; 混凝土保护层剥离破坏是由于加固筋端部应力集中,造成周围混凝土保护层发生剥离脱落; 沿着梁的跨中至梁端方向,铝合金筋的应力和应变逐渐降低,界面黏结应力先增大后减小且应力最大值随荷载的增加而增加; 铝合金-结构胶界面和结构胶-混凝土界面的黏结-滑移关系曲线可分为4个阶段,即弹性阶段、弹性软化阶段、弹性软化剥离阶段和软化剥离阶段; 建议的计算模型可以较准确地预测铝合金筋加固混凝土梁的剥离承载力。 2021年01月20 00:00 2021年01期 41 50 3692164 邢国华,罗小宝,马 军,常召群,党会学 悬吊结构体系优化设计及减震性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202101006 对悬吊摆隔震系统组成的悬吊结构体系进行研究,建立了该体系的两自由度分析模型。根据拉格朗日方程建立了系统的运动方程,并给出了地震作用下上下部子结构位移响应均方值理论表达式。通过引入性能指数,综合考虑上下部子结构位移响应,定义了悬吊结构体系性能目标函数。以性能目标函数最小为优化目标,推导了悬吊结构体系最优设计参数理论解,并通过不同性能指数下体系参数分析验证了理论解的正确性。最后,以某两层剪切型框架结构作为工程算例,对结构体系的减震性能进行数值分析。结果表明:最优参数均随性能指数的增大而增大,最优阻尼比与质量比呈正相关关系,最优频率比与质量比呈负相关关系; 增大性能指数,上部子结构位移响应峰值减震率增大,而下部子结构位移响应峰值减震率减小; 只要性能指数取值合理,悬吊隔震体系能同时有效控制上部子结构与下部子结构地震位移响应; 性能指数为1时,结构体系上下部子结构位移响应峰值减震率分别可达67.45%和25.16%以上。 2021年01月20 00:00 2021年01期 51 60 3033964 谭 平<sup>1,2,3</sup>,兰 李<sup>1,2,3</sup>,贺 辉<sup>1,2,3</sup>,向 越<sup>1,2,3</sup>,郑晓君<sup>1,2,3</sup> 磁流变弹性体及其隔震(振)应用研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202101007 为促进磁流变弹性体及其隔震(振)技术的发展,系统总结了磁流变弹性体在土木工程领域的研究、应用现状和存在的问题。综述了磁流变弹性体的材料组成、制备方法、本构模型,对比了材料、制备方法对磁流变弹性体磁致力学性能的影响; 总结了磁流变弹性体隔震(振)支座研究开发方面的最新成果,比较了几类磁流变弹性体智能隔震(振)支座和不同控制算法下隔震(振)支座的减震效果。结果表明:天然橡胶基磁流变弹性体更能适应高承载力、大变形的要求,但还需提高磁致效应; 预结构化结合3D打印技术可制备各向异性和特殊结构的磁流变弹性体材料; 磁流变弹性体隔震(振)支座能够明显降低结构的地震响应,优于传统隔震(振)支座的减震效果。 2021年01月20 00:00 2021年01期 61 77 3120250 雷 拓,郭绪新,刘伯权,王沁怡,孙向梅,邓煜生 开洞对RC框架填充墙平面外受力性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202101008 基于ABAQUS有限元分析软件,建立了钢筋混凝土(RC)框架砌体填充墙结构非线性有限元模型,并对框架砌体填充墙结构破坏全过程进行了模拟,验证了所建模型的可靠性。建立了200 mm厚的填充墙模型,分析不同开洞率、开洞位置、开洞形状对RC框架填充墙结构纵墙平面外抗震性能的影响,根据填充墙的等效应力云图和等效塑性应变云图,对模型的受力情况及填充墙的破坏形式进行分析,总结了开洞对填充墙平面外受力性能的影响。结果表明:在开洞率为10%,20%,30%,40%的框架填充墙模型中,开洞率越小,填充墙的平面外破坏就越接近脆性破坏; 开洞率为10%的填充墙框架尺寸不变时,开洞靠近框架柱开设,填充墙出现裂缝的层间位移角更小,发展更迅速; 开洞率为20%的填充墙框架尺寸不变时,开洞的高宽比越小,填充墙的边界裂缝和水平横缝出现的层间位移角越大。 2021年01月20 00:00 2021年01期 78 89 3975586 杨春侠<sup>1</sup>,吴艳谋<sup>1</sup>,梅 艺<sup>1</sup>,蒋耀华<sup>2</sup>,徐凌浩<sup>1</sup> 蜂窝式可替换塑性铰梁柱节点力学性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202101009 为避免梁柱翼缘相交处的焊缝在地震作用下发生脆性破坏,提出了一种蜂窝式可替换塑性铰节点形式,以实现中震可修的延性设计抗震目标。通过ABAQUS有限元分析软件对7个不同蜂窝式耗能环尺寸的节点模型、1个腹板开圆孔型削弱型节点模型、1个腹板开六边形孔型削弱型节点模型和1个普通梁柱节点模型在同等条件下进行了低周反复加载模拟。分析了各节点的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能及塑性耗能曲线等,探讨蜂窝式耗能环的宽度和厚度对蜂窝式可替换塑性铰节点滞回性能的影响。结果表明:蜂窝式可替换塑性铰节点的滞回曲线饱满,刚度退化趋势良好; 延性指标均超过了3.0,具有良好的抗震性能; 增加蜂窝式耗能环厚度比增加蜂窝式耗能环宽度能够更有效地提高节点屈服后变形能力、承载能力及耗能能力; 节点屈服后变形能力和承载能力保持较好的状态; 蜂窝式可替换塑性铰节点保护了梁柱节点焊缝,能够有效实现塑性铰外移。 2021年01月20 00:00 2021年01期 90 98 3309614 李晓东,闫胤积 不同岩性的机制砂混凝土本构关系及力学性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202101010 为研究机制砂混凝土在单轴应力状态下的力学性能,分别以广西地区石灰岩、卵石、玄武岩3种岩性机制砂为细骨料,以混凝土强度等级为变化参数,设计并制作了24个150 mm&#215;150 mm&#215;300 mm标准棱柱体混凝土试件和24个150 mm&#215;150 mm&#215;150 mm标准立方体混凝土试件,以河砂混凝土为对比试件,进行了单轴抗压试验,获得了试件在单轴受压下的抗压强度和应力-应变全过程曲线,通过拟合得到了适用于机制砂混凝土的单轴受压本构方程。基于试验数据,提出了机制砂混凝土的弹性模量计算公式。结果表明:不同岩性的机制砂混凝土破坏形态大致相同; 机制砂混凝土应力-应变曲线变化趋势与河砂混凝土相似,在曲线的上升段,机制砂混凝土与河砂混凝土基本重合,但在下降段,机制砂混凝土脆性较大,曲线比较陡峭; 基于Sargin模型拟合得到的机制砂混凝土应力-应变全曲线与试验全曲线吻合较好; 机制砂混凝土的力学性能与不同岩性细骨料的物理特性有关,随着细度模数的增大或石粉含量的增多,机制砂混凝土试件峰值应力与峰值应变呈现出先增大后减小的趋势; 当水灰比在0.3~0.4之间时,建议机制砂混凝土换算系数取为0.77; 卵石机制砂混凝土弹性模量均高于石灰岩和玄武岩机制砂混凝土。 2021年01月20 00:00 2021年01期 99 106 1225742 谢开仲<sup>1,2</sup>,刘振威<sup>1</sup>,盖炳州<sup>1</sup>,新 赢<sup>1</sup>,朱茂金<sup>1</sup> 钢管束结构中混凝土楼板开裂分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202101011 针对钢管混凝土束剪力墙结构(简称钢管束结构)中现浇混凝土楼板出现的开裂问题进行有限元分析研究,找出楼板开裂的原因并针对性地给出预防建议。根据钢管束结构不同于混凝土结构的特点,利用ANSYS建立了一套不同于传统设计方法的钢管束结构有限元建模方法,按照实际工程设计文件进行有限元建模分析。结果表明:在正常使用阶段,楼板板面双向应力较大的位置集中在横向、纵向承重构件附近,楼板板底双向应力在跨中位置比较大; 在施工阶段,考虑楼板自重、温度变化和混凝土收缩的影响,楼板板底拉应力最大的区域出现在钢管混凝土束剪力墙等承重构件附近; 楼板应力云图与现场裂缝分布情况有较高的一致性,所提出的建模方法能较好地反映钢管束结构中楼板的受力情况; 根据开裂楼板的配筋验算结果,建议在钢管混凝土束剪力墙周边板格和靠近钢管混凝土柱的板格增加配筋用量。 2021年01月20 00:00 2021年01期 107 116 2999896 钱匡亮,程鹏允,张利锋,钱晓倩 肇庆古城安全防御体系营建研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202101012 为深入探究肇庆古城这一具有浓厚地域特色与防御性能的城市遗产的价值特征,进而为肇庆历史文化名城的保护与中国明清城墙申遗提供参考,结合古城建设情况与空间规划特征,系统梳理了肇庆古城的营建动力机制,将古城安全防御体系进行层级划分,从古城选址的生态安全、城市营建的心理安防、城墙建造的军事防御、水系规划的防洪御灾这4个层级进行研究。结果表明:肇庆古城营建的动力机制主要受政治文化、经济地理的影响,具体涉及政策职能的推动、民族文化引发的暴乱以及不可避免的自然灾害; 肇庆古城的安全防御体系是生存资料安全与内外环境安全、物质防御安全与意识形态安全层面的综合体现,是研究中国古代城市的生态安全思想、宋元明清城墙防御及防洪体系、筑城与修缮技艺及城市空间演变的重要实物资料; 古城具有良好的景观视廓,对研究中国古代山水城市和大尺度山水轴线具有重要价值。 2021年01月20 00:00 2021年01期 117 126 3931887 袁 荔,刘 勇