建筑科学与工程学报 /oa 钢结构用自锁式单向螺栓抗拉刚度分析模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180201 对8.8级和10.9级的M16和M20共4种型号的国产单向螺栓STUCK-BOM进行了轴向拉伸试验,每种型号的单向螺栓采用3种不同厚度连接钢板进行轴向拉伸,得出了各组试验单向螺栓轴向抗拉刚度;对单向螺栓的轴向拉伸过程进行了理论分析,通过理论推导得出了3种轴向变形的理论计算公式,并由此得出了单向螺栓轴向抗拉刚度的理论计算公式;将单向螺栓轴向抗拉刚度理论值与试验值进行比较。结果表明:单向螺栓轴向拉伸存在单向螺栓拔出破坏和单向螺栓螺杆拉断破坏2种破坏模式;单向螺栓的轴向变形可分为螺杆轴向变形、套筒轴向变形以及套筒与锥头间滑移的轴向分量3个部分,其中套筒与锥头间滑移的轴向分量对轴向抗拉刚度起控制作用;单向螺栓轴向抗拉刚度理论值与试验值吻合较好,单向螺栓轴向拉伸理论分析模型具有较好的可靠性。 2018年03月30 00:00 2018年02期 1 7 941798 李国强,张杰华 免拆模混凝土梁受弯性能试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180202 为研究免拆模混凝土梁的受弯性能,设计制作1根免拆模混凝土梁和1根现浇对比梁,对2个试件进行单向静力加载,得到了各试件的破坏形态、荷载特征值、荷载混凝土应变曲线、荷载钢筋应变曲线、荷载跨中位移曲线,并将其进行对比分析。结果表明:在试件屈服前,免拆模混凝土梁与现浇梁的裂缝发展有较大区别,但最终破坏时2个试件的整体破坏特征基本相似;免拆模混凝土梁的预制U形混凝土模块与内部后浇混凝土结合较好,整个加载过程未出现U形模块脱落或撕裂现象;免拆模混凝土梁的开裂荷载相比现浇梁试件要小8%,但2个试件的极限荷载基本相同,实际工程中可采用现行《混凝土结构设计规范》对免拆模混凝土梁的开裂荷载、极限荷载进行计算,结果偏安全。 2018年03月30 00:00 2018年02期 8 15 1302533 吴方伯,左 瑞,文 俊,刘 彪,周绪红 海水海砂再生混凝土的基本力学性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180203 利用海水、原状海砂及再生粗骨料,制备了设计预期强度为C20~C50的海水海砂再生混凝土。通过240个标准立方体(150 mm×150 mm×150 mm)和96个棱柱体(150 mm×150 mm×300 mm)试件,完成了工作性能、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量试验,研究了海水海砂再生混凝土的基本力学性能;最后基于试验数据,得到了海水海砂再生混凝土立方体抗压强度与轴心抗压强度关系公式以及弹性模量与轴心抗压强度关系公式。结果表明:海水海砂再生混凝土工作性能良好,C40和C50强度等级的坍落度比一般再生混凝土分别提高5%和33%;立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度随着龄期变长而增加,且长期强度趋于稳定;与普通混凝土相比,海水海砂再生混凝土7 d立方体抗压强度提高13%~52%,28 d抗压强度降低约5%,90 d抗压强度降低约15%,180 d抗压强度降低18%~29%;海水海砂再生混凝土28 d弹性模量比普通混凝土略有降低,降低幅度在14%以内;再生粗骨料对混凝土力学性能、工作性能的影响大于海水海砂。 2018年03月30 00:00 2018年02期 16 22 906301 肖建庄,张 鹏,张青天,沈 军,李 岩,周 颖 混合配箍混凝土梁最小配箍率分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180204 为研究基于等耐久性原理的混合配筋梁最小配箍率,对混合配筋构件最小配箍率的影响因素进行了分析,对各国规范最小配箍率的计算公式进行了介绍。进行了9根混合配箍混凝土梁的抗剪试验,验证了破坏模式以及最小配箍率下纤维增强复合材料(FRP)箍筋的应变范围。在美国ACI规范中混合配筋梁抗剪承载力公式及中国规范最小配箍率公式的基础上,对混合配筋梁的最小配箍率进行了理论分析,提出了混合配筋构件的最小配箍率计算公式。结果表明:该公式考虑了纵筋刚度对梁抗剪承载力的影响,简化后的公式形式简单明确,可以用于所有配箍梁,适合工程应用。 2018年03月30 00:00 2018年02期 23 29 813329 屈文俊,刘文博,庞 蕾 新型三维隔震礅振动台试验与数值分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180205 研究了一种以竖向圆柱螺旋压缩弹簧为隔震单元的新型三维隔震礅,介绍了隔震礅的构造和工作原理,通过静力试验确定三维隔震礅的竖向以及水平向刚度,在此基础上通过振动台试验研究了这种三维隔震礅的隔震效果。为定性研究三维隔震礅,采用VB编制计算程序对三维隔震礅的隔震性能进行数值分析,在加速度时程分析的基础上对单向与双向地震波作用下的梁端内力进行分析。振动台试验结果表明:三维隔震礅竖向以及水平向隔震系数均低于0.4,证明三维隔震礅具备良好的隔振性能。数值分析结果表明:在单向地震波作用下,隔震礅隔震系数低于0.4,双向地震波作用下,隔震礅隔震系数均低于0.6,证明三维隔震礅具有优秀的隔震效果。内力分析结果表明:竖向地震作用不可忽略。由此可知这种三维隔震礅具备良好的隔震效果,该新型三维隔震礅构造简易、效果良好,适于广大农村地区推广。 2018年03月30 00:00 2018年02期 30 37 1565692 尚守平,曹 勇,崔向龙 预应力UHPC梁弯曲性能分析与合理设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180206 为研究预应力超高性能混凝土(UHPC)梁的基本受力性能和合理设计方法,完成了一片大比例预应力UHPCT形梁的弯曲全过程加载试验;基于混凝土损伤塑性(CDP)模型建立预应力UHPC梁的非线性有限元模型,对试验过程进行了细致模拟,将分析结果与试验结果进行对比;以仿真模型为基础深入研究了预应力筋数量、张拉应力、UHPC材料抗压和抗拉强度等参数对UHPC梁弯曲性能的影响规律;提出了UHPC梁的预应力配筋率计算公式,并建议了其合理范围,初步探讨了UHPC梁的合理设计方法。结果表明:基于CDP模型的有限元模型能较好模拟预应力UHPC梁的弯曲受力性能,分析结果与试验结果吻合良好;提高预应力能有效提高构件承载力,但延性降低;提高UHPC材料的抗压强度对构件弹性阶段和开裂阶段受力性能影响不大,但能有效提高构件延性,提高抗拉强度能有效提高构件的抗裂性能和延性,并使极限承载力有所提高。 2018年03月30 00:00 2018年02期 38 46 1174118 李立峰,范 昕,石雄伟,王连华 风荷载作用下输电塔极限承载力和失效模式计算模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180207 针对现有输电塔极限承载力和失效模式研究未考虑计算模型影响的问题,剖析了空间桁架、空间刚架和空间梁桁组合3种常用计算模型的力学基础和模拟方法;以110 kV鼓形直线输电铁塔为例,对比研究了0°,45°,60°,90°四种风向工况下3种计算模型的弹性响应,同时对比分析了最不利工况下各计算模型极限承载力和失效模式的计算结果,揭示了不同计算模型对结构极限承载力和失效模式的影响规律。结果表明:空间刚架和空间梁桁组合模型较桁架模型能给出偏安全的弹性响应结果;该类输电塔最不利风荷载工况下的极限活荷载乘子约为2.00,空间梁桁组合模型能反映铁塔结构的延性破坏性质,给出偏安全的极限承载力计算结果;该类输电塔高承载构件主要集中在塔腿主材,空间刚架和空间梁桁组合模型都能较准确识别出高承载构件;建议采用空间梁桁组合模型进行输电塔极限承载力和失效模式的分析。 2018年03月30 00:00 2018年02期 47 55 1027754 陈 正,唐可人,周 强,张 伟,陈嘉其 堆载作用下被动桩的水平受力及位移分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180208 针对既有桩体在较大侧向堆载作用下会发生偏斜或挠曲变形甚至开裂折断,从而导致结构存在较大安全风险的问题,基于Flamant解建立条形荷载作用下的水平附加应力计算公式。考虑到桩-土界面的剪切效应,采用双参数地基模型进行桩后土体的桩-土受力分析。建立了被动桩的挠曲微分方程,采用MATLAB求解得到桩的内力及变形情况。采用文献中的不平衡堆载试验监测数据验证了计算公式的合理性。研究结果表明:堆载对桩基的侧向土压力影响主要分布在桩体的上半部分,受到的侧向土压力占桩体总侧向土压力的86%以上;随着堆载高度的增加,桩的侧向土压力、侧向位移和弯矩均呈现出增大的趋势;所得结论可为类似工程的安全性评价提供理论依据。 2018年03月30 00:00 2018年02期 56 62 766206 宋修广, 李 信,万立尧,张宏博,马 源 超高层建筑结构抗风性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180209 针对按规范公式计算得到的超高层建筑结构风致振动不尽合理的问题,以西安环球贸易中心超高层建筑为工程背景,首先通过风洞试验测得各楼层的风荷载,再利用ANSYS参数化设计语言编制了能够精确求解超高层建筑风振系数及等效静风荷载的程序,进而对超高层建筑的抗风性能进行研究。结果表明:当风向角接近90°时,结构中部出现了极值位移风振系数,且其迎风面顺风向的变形和内力都达到了最大值,横风向的变形和内力则最小;当风向角为20°~70°时,位移风振系数随着楼层的增高而增加,其峰值出现在顶层;随着风向角的变化,结构扭转加速度峰值在各区间都是先减小后增大,特别是风向角呈45°左右时,结构扭转变形和基底扭矩达到了最大值;提出的将风洞试验与有限元分析相结合的新方法可为同类工程的抗风设计提供参考。 2018年03月30 00:00 2018年02期 63 70 1354194 李 宇,付 曜,李 琛 复合道面结构抗冲击性能试验与数值模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180210 采用大型落锤冲击机对一种新型复合道面板进行了冲击荷载作用下的动态响应试验,该新型复合道面板自上而下依次为:土工格栅加固的沥青混凝土(AC)层、高强度混凝土(HSC)层及复合水泥基(ECC)层。通过落锤冲击试验获得道面层结构的损伤形式及变形特征,随后采用混凝土损伤材料模型模拟复合道面体系中混凝土类材料的动力特性。对材料模型的主要参数进行验证和确定,包括界面特性和各层材料的动力增长因数。根据新型复合道面体系的实验室落锤冲击试验结果,通过比较其破坏形式、损坏直径及位移值对数值模型进行了校核和验证。结果表明:提出的考虑界面性能和动力增长因数的三维数值模型能够较准确地模拟该复合道面体系在冲击荷载作用下的真实特性,且验证后的模型可进一步应用于研究不同因素(材料强度、断裂能及层间界面)对新型复合道面体系在不同冲击荷载作用下抗冲击性能的影响。 2018年03月30 00:00 2018年02期 71 78 2119946 吴 俊,李 亮,杜修力 不同分布筋间距下型钢混凝土剪力墙抗震性能试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180211 为研究分布筋间距对型钢混凝土剪力墙抗震性能的影响,设计了4个矩形截面型钢混凝土剪力墙试件(其中1个为不带暗撑的普通剪力墙对比试件,3个为带X形暗撑的型钢混凝土剪力墙试件),进行了低周反复荷载试验。结果表明:型钢混凝土剪力墙试件的承载力随着分布筋间距的增大而减小,其分布筋间距为100,150,200 mm的试件承载力较对比试件分别提高了66.8%,45.9%和41%;型钢混凝土剪力墙试件的延性随着分布筋间距的增大而呈线性降低趋势,其分布筋间距为100,150,200 mm的试件延性系数较对比试件分别提高了27.8%,29.2%和11.3%;试件的分布筋间距越小其裂缝越细密,沿暗支撑走向分布越明显,塑性铰范围越大,耗能能力越高,抗震性能越好。 2018年03月30 00:00 2018年02期 79 87 1311773 王玉镯,高 英,王慧敏,傅传国 混杂纤维高强自密实混凝土弯曲韧性试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180212 为探究混杂纤维改性混凝土的韧性作用机理,以镀铜微丝钢纤维和纳米碳纤维掺量为参数,制备了混杂纤维高强自密实混凝土,进行了弯曲韧性试验。基于试验数据,绘制荷载挠度曲线,以弯曲韧度比为量化指标,采用数值分析方法对试件样本空间进行扩参数分析。结果表明:纳米碳纤维与镀铜微丝钢纤维在高强自密实混凝土开裂的不同阶段发挥不同层次的改性作用,使混凝土峰值荷载变形得以改善的同时,提高其极限荷载、初始弯曲韧度比和弯曲韧度比;初始弯曲韧度比最大提高幅度为34.5%,HS-S9C6试验组弯曲韧度比达0.84,且随挠度增长,弯曲韧度比下降速率较慢,混杂纤维较好地发挥了改性高强自密实混凝土的韧性作用。 2018年03月30 00:00 2018年02期 88 93 1046923 王 钧,薛 鹤,李 婷 济南典型地层基坑空间效应规律研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180213 针对山东省会文化艺术中心基坑开挖过程,利用有限元软件PLAXIS 3D建立了能够考虑基坑空间效应的三维整体有限元模型;得到了基坑阴角、阳角及开挖宽度对支护结构的影响,并对其做了深入分析;总结了考虑基坑开挖深度、宽度以及支护结构插入深度的基坑变形公式,分析了坑趾系数、深度比等因素对外坑支护结构的影响,明确了济南地区基坑空间效应规律;对整体计算、单元计算以及二维计算结果进行了对比。结果表明:考虑空间效应的基坑整体计算方法更为合理;对于超深超大基坑,建立三维计算模型时考虑空间效应对基坑支护结构及周边环境影响,对把握基坑整体工作机理,避免安全事故,以及精细基坑设计的整体布局和空间优化具有借鉴及参考意义。 2018年03月30 00:00 2018年02期 94 102 1486679 李连祥,成晓阳,黄佳佳,胡 峰 钢桥面沥青混凝土铺装层静力响应研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180214 为了精确分析复杂应力对钢桥面铺装的影响,以辽宁沈阳外环后丁香大桥为研究对象,结合项目所在区域的气候特点、交通条件,考虑钢桥面铺装层的层位功能,选择适宜的铺装材料,同时利用ABAQUS有限元程序建立后丁香大桥四号桥全桥有限元模型,对钢桥面沥青混凝土铺装层的静力响应进行分析。结果表明:全桥最不利荷载位置纵桥向出现在1号桥墩处,横桥向出现在外侧腹板位置;轮胎荷载作用下,RA05层和SMA13层拉应力及剪应力的最大值均出现在双轮组荷载对称作用纵向U肋边缘位置;RA05层最大横桥向剪应力出现在跨中,其余均出现在桥墩位置。 2018年03月30 00:00 2018年02期 103 110 2178261 包龙生,谢得璞,祁 琳 格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180215 制作了3榀格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙试验试件,并开展组合剪力墙的低周反复水平荷载试验,绘制出了试件的滞回曲线及骨架曲线。结果表明:格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙具有承载能力高、延性好和耗能能力强等优点;新型组合剪力墙可充分发挥格栅式钢墙板和管内混凝土的材料性能,管内混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度和延性,外侧钢墙板承担全部拉应力,管内混凝土承担全部压应力,协同工作优势互补;在1/25 rad位移角状态下循环加载80次,新型组合剪力墙塑性铰区域的管内混凝土没有明显的损坏,试验全过程没有任何异响,说明新型组合剪力墙在罕遇地震时也具有良好的工作性能和抗震延性;格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙可实现高轴压比、高延性和薄墙厚的抗震剪力墙设计要求。 2018年03月30 00:00 2018年02期 111 118 1242454 徐文平,徐 彤 基于曲率模态曲线变化的桥梁损伤识别 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180216 针对传统损伤识别方法仅能对损伤位置进行确定,对于损伤程度识别效果较差的问题,根据桥梁出现损伤会使曲率模态曲线产生畸变这一特点,提出一种基于曲率模态曲线变化的损伤识别方法。以曲率模态参数指标为基础,对桥梁损伤前后其曲率模态曲线的变化进行研究。采用多项式拟合和BP神经网络拟合技术,根据桥梁受损后其曲率模态曲线畸变面积的大小来反向拟合出现损伤的位置和损伤程度。以一座简支桥为例,对其设定单损伤和多损伤工况进行研究分析,根据曲率模态曲线畸变产生的部位确定结构损伤的位置,并根据曲率模态曲线的畸变大小来拟合桥梁损伤的程度。结果表明:对于实际工程中经常出现的小损伤工况,该方法识别效果较好,可用于实际工程结构的监测。 2018年03月30 00:00 2018年02期 119 126 772353 吴 多,刘来君,张筱雨,刘虹延