建筑科学与工程学报 /oa 高性能混凝土结构火安全可恢复性研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190101 从材料、构件、结构3个层面梳理了高性能混凝土结构火安全可恢复性的相关研究文献,厘清发展脉络。分析结果表明:基于混凝土结构火安全可靠度要求,可以通过建筑结构设计、修复与加固等流程与措施,使得高性能混凝土结构火灾后的性能恢复到初始水平甚至有所提升;利用修复剂涂抹或浸泡、水养护的方式均能实现火灾后高性能混凝土强度的逐渐恢复与裂缝愈合;利用电化学再碱化技术可实现火灾后混凝土pH值的恢复,减少碳化深度;利用碳纤维加固火灾后构件可实现承载力的恢复,但是对于刚度恢复程度较低;梁侧钢板加固、粘钢加固可实现火灾后构件承载力、刚度与延性的可恢复性。这些混凝土结构火安全可恢复性的方法可以为高性能混凝土结构的防灾减灾提供理论指导。 2019年01月23 00:00 2019年01期 1 12 1238434 肖建庄,刘良林,张泽江,朋改非,陆洲导 快凝无机胶植筋锚固性能试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190102 基于目前有机胶普遍存在的弹性模量低、易老化、耐热性能差等问题,研制出一种高强快凝的新型无机胶。对该无机胶在水平面及竖直面混凝土基材上的植筋进行了拉拔试验,通过对比不同工况下的试验结果,探究了钢筋直径、混凝土强度、锚固深度以及植筋角度等因素对植筋锚固性能的影响。基于试验现象归纳了几种典型的破坏模式,并根据试验数据绘制了2种典型破坏模式的荷载位移曲线,分析了植筋锚固的受力机理;从结构安全性和工程经济性角度出发,通过理论推导得出了锚固深度的近似计算公式,提出了一种简单而实用的植筋设计方法,将该方法应用于试验,并将得出的试验值与计算值进行了对比。结果表明:根据均匀剪切模型,28 d植筋试件的平均黏结强度可达19.65 MPa,甚至更高,超过《混凝土结构化学植筋技术规程》中A级胶所要求的黏结强度(11 MPa);所提出的植筋设计方法适用于各种不同工况,其锚固深度理论计算值和试验值吻合较好,可应用于今后的植筋设计中。 2019年01月23 00:00 2019年01期 13 21 1340016 尚守平,黄新中,杨 甜 免模剪力墙抗震性能试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190103 为了研究免模剪力墙的抗震性能,完成了1片免模保温剪力墙、1片免模非保温剪力墙和1片现浇剪力墙的拟静力试验,对比分析了试件的承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能、耗能能力等抗震指标,并对免模剪力墙的整体性进行了分析。结果表明:免模剪力墙与现浇剪力墙的受力过程、破坏形态基本相同,抗震性能指标相近,具有与现浇剪力墙相近的抗震性能;与现浇剪力墙相比,免模剪力墙中预制模板和保温层的存在一定程度上削弱了墙体的工作性能,但是影响有限;在工作过程中,免模剪力墙预制模板平面内和平面外的相对位移均较小,没有出现较大范围预制模板与现浇区分离的现象,抗剪连接件和自然粗糙面的构造措施能够较好地保证免模剪力墙各组成部分的协同工作能力和墙体的整体性。 2019年01月23 00:00 2019年01期 22 31 1612434 吴方伯,张高波,欧阳靖,胡 柯,周绪红 应县木塔结构变形现状及分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190104 为了解应县木塔的构件变形和整体变形现状,对其圆柱的柱头和柱脚坐标、阑额和乳栿的挠度、楼板的相对高程进行了现场测量和分析,得到了圆柱倾斜水平投影值和柱脚高程、内外槽高差、阑额和乳栿的挠曲程度和整体变形等几何参数和力学特征。结果表明:在构件变形层面,应县木塔二层明层和三层的圆柱倾斜最严重,四层平坐层和五层平坐层外槽南侧、西南侧和北侧的圆柱倾斜水平投影值较大,木塔向东北向的倾斜仍在加剧;柱脚呈现出南高北低的规律,内、外槽高差从二层明层往上依次减小;除四层明层和五层明层外,其他各层均有25%~35%的阑额挠度过大,需要进行替换或加固,乳栿挠度相对较小;木塔的整体变形在东西向和南北向存在显著差异,从二层平坐层至五层明层,东西向各层中心偏移值先增大后减小,南北向各层中心偏移值逐层递增;二层明层到三层明层外槽柱向东的中心偏移量占木塔在该方向整体倾斜偏移量的75%,二层明层外槽柱向北的层位移占木塔在该方向整体倾斜偏移量的42%,各层中心偏移方向也存在差异。 2019年01月23 00:00 2019年01期 32 40 1372612 薛建阳,张雨森 PTRMD在多自由度结构中的减振性能及鲁棒性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190105 将一种带碰撞的滚动型调谐质量阻尼器(PTRMD)应用于多自由度结构中,对其在多自由度结构体系中的减振性能及阻尼器频率失谐时的鲁棒性进行研究。通过拉格朗日方程推导得到分段运动方程,然后推广到多自由度结构中,建立了设有该装置的多自由度受控系统的动力方程,并利用数值方法求解。把PTRMD安装到6层结构中,对其在自由振动和强迫振动时的控制效果进行探讨,并与无碰撞的滚动型调谐质量阻尼器(TRMD)进行了比较,同时对它们在阻尼器频率偏离最优频率时的鲁棒性进行了分析。结果表明:在多自由度结构中安装PTRMD能有效减小结构的动力反应,得到满意的减振效果;相比TRMD,PTRMD具有减振性能好、控制频带宽、适用性强、受阻尼器频率变化的影响不大等优点,具有更广大的应用前景。 2019年01月23 00:00 2019年01期 41 47 773646 李书进,杜政康,孔 凡,沈少波 玄武岩机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190106 为了研究玄武岩机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,采用了河砂(HS)、河砂+机制砂(HS+JZ)、机制砂(JZ)三个配比,设定了7.5%(质量分数)MgSO<sub>4</sub>和15%(质量分数)MgSO<sub>4</sub>两种溶液环境下进行干湿循环试验,通过测试质量损失率、超声波声速、相对动弹性模量和抗压强度比,结合内部裂缝与内部微观结构进行了分析。结果表明:18次干湿循环后在7.5%MgSO<sub>4</sub>和15%MgSO<sub>4</sub>两种溶液中3种混凝土的质量损失率分别增长到6.6%,5.5%,4.5%和8.9%,7.6%,6.5%;超声波声速值分别下降到3.600,3.684,3.800 km·s<sup>-1</sup>和3.238,3.368,3.444 km·s<sup>-1</sup>;相对动弹性模量分别降到64%,68%,76%和55%,57%,67%;抗压强度比分别降到0.84,0.83,0.88和0.72,0.75,0.78;河砂混凝土最终的侵蚀产物主要以白色纤维状结晶体钙矾石为主,玄武岩机制砂混凝土的侵蚀产物主要以白色石膏为主;玄武岩机制砂含少量石粉和自身的耐侵蚀性可有效提高混凝土抗硫酸盐侵蚀的能力。 2019年01月23 00:00 2019年01期 48 55 1337192 乔宏霞,陈志超,梁金科,李元可,NDAHIRWA Desire 航站楼复杂超长结构行波效应分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190107 以航站楼为背景,建立了下部为3个混凝土结构单元、上部为整体钢屋盖结构的计算模型,对复杂超长结构在地震行波激励下的响应进行了深入分析。选取了5条天然波和2条人工波,分别沿地震传播方向和垂直地震传播方向进行激励,并考虑了不同视波速的影响,分析了航站楼复杂超长结构的行波效应。结果表明:复杂超长结构存在对称和反对称的局部振型,由于局部振型质量参与系数较小,振型分解反应谱法难以准确反映结构的地震响应;与一致地震输入相比,多点地震输入分析时下部楼层地震剪力增幅较大,且地震传播方向影响显著,对称结构也需要分别考虑正、反2个地震传播方向;多点地震输入时结构的最大层间位移角、扭转位移比、框架柱和钢屋盖杆件的内力均有可能大于一致地震输入的计算结果,超载构件分布具有一定规律性;由于沿长轴方向与沿短轴方向进行激励均可能起控制作用,进行复杂超长结构多点分析时应同时考虑双向地震的作用。 2019年01月23 00:00 2019年01期 56 66 2047585 范 重,刘学林,张 宇,柴丽娜 相变混凝土箱梁温度-应力场耦合分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190108 为控制混凝土箱梁日照温度梯度所产生的主拉应力,采用稻壳灰封装石蜡作为相变材料制备具有“结构+功能”一体化功效的相变混凝土,通过试验探究了稻壳灰石蜡相变混凝土的热稳定性及其热工、力学参数,并以实际工程为背景讨论了相变混凝土铺设厚度和位置对单箱多室箱梁的梯度温度效应影响。结果表明:稻壳灰石蜡相变混凝土具有良好的相变稳定性,多次相变循环后石蜡不会出现大量渗漏现象,但相变混凝土强度会有所下降;将铺装层下一定厚度普通混凝土替换为相变混凝土后,箱梁顶板内温度有明显降低,且梯度温度拉应力有10%的下降;铺装层厚度相等条件下,箱梁顶板最大温度应力随着相变混凝土厚度的增加先减小后增加,边腹板和中腹板内温度应力则随着相变材料厚度的增加呈现单调递减的趋势;随着沥青铺装层厚度的增加,相变混凝土层对温度应力的改善效果逐渐下降;腹板和承托对应的顶板区域是影响箱梁梯度温度应力场的敏感部位,而悬臂板和内箱上部所对应的顶板区域内相变混凝土则基本不影响箱梁最大温度应力;箱梁内室数量虽然不能改变边腹板内温度竖向分布规律,但箱梁最大温度应力会随箱梁内室的增多而增大,在箱梁顶板活载强度能满足要求的前提下应尽量减少中腹板的数量,以减小温度自应力。 2019年01月23 00:00 2019年01期 67 75 1842591 郭增伟,陈 旦,周建庭,王 宇 中空夹层方钢管再生混凝土柱火灾后剩余承载力 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190109 为研究中空夹层方钢管再生混凝土柱火灾后剩余力学性能,运用有限元分析软件ABAQUS建立了ISO 834标准火灾作用后中空夹层方钢管再生混凝土柱的有限元模型,分析了截面温度场和应力场的变化规律。在此基础上分析了混凝土强度、钢材强度、计算长度、受火时间、空心率、混凝土取代率、偏心率等参数对构件火灾后剩余力学性能的影响;结合大量计算结果给出了中空夹层方钢管再生混凝土柱火灾后剩余承载力简化计算公式。结果表明:构件的火灾后剩余承载力随钢材强度和混凝土强度的增加而增加;构件火灾后剩余承载力随计算长度和受火时间的增加,总体呈降低趋势,当受火时间超过60 min时,构件火灾后剩余承载力急剧降低;空心率和混凝土取代率对构件火灾后剩余承载力影响较小,构件火灾后剩余承载力随空心率的增加而降低,随混凝土取代率的增加先增加后降低;构件火灾后剩余承载力随偏心率的增加而降低;所提公式计算精度良好,可为中空夹层方钢管再生混凝土柱抗火设计提供参考。 2019年01月23 00:00 2019年01期 76 84 1308798 张玉琢,吕学涛,李晓婷 地震作用下钢筋混凝土墩柱损伤指数计算方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190110 为研究钢筋混凝土墩柱损伤模型对实际损伤状态预测的有效性,利用72个钢筋混凝土墩柱的低周反复试验结果对6个有代表性的损伤模型进行了计算分析,利用定性和定量相结合的方法探究了基于损伤状态的经验性损伤程度辨识方法对损伤程度判别的影响。考虑钢筋混凝土墩柱的最大变形和累积耗能,提出了双参数损伤模型,并给出了理想破坏模式下模型参数的确定方法。基于统计分析方法,确定了钢筋混凝土墩柱的特征损伤状态和损伤程度区间。结果表明:在加载中前期,所提出的双参数损伤模型的损伤指数增长趋势与Park-Ang损伤模型基本一致;在加载后期,损伤指数快速增长,具有一定的合理性,对特征损伤状态的区分度相对较高;各损伤模型在钢筋混凝土墩柱的混凝土保护层轻微压碎、混凝土显著剥落、纵筋屈曲3种损伤状态下变异系数均较大,在极限状态下损伤指数变异系数有所下降,各损伤模型对特征损伤状态的辨识度各具优势;微小损伤状态与中等损伤的判断还需要一定的经验累积。 2019年01月23 00:00 2019年01期 85 92 822639 曹晓波,王文炜,宋元印,田 俊 ECC/RC空心楼盖板柱节点抗冲切性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190111 针对工程水泥基复合材料(ECC)用于板柱结构柱周围局部实心区域形成的ECC/RC空心楼盖板柱节点,可减少结构本身自重,充分发挥ECC材料高强度、高延性和抗剪性能好等特点,以ECC强度、ECC面积、暗梁为参数,对ECC/RC空心楼盖板柱节点进行抗冲切性能数值分析研究。结果表明:ECC材料可显著提高空心楼盖板柱节点的抗冲切承载力和刚度,改善节点的变形能力和耗能能力,但未改变节点的破坏形态,节点仍发生冲切破坏;节点的抗冲切承载力随着ECC强度和ECC面积的提高而增大;当节点仅使用一种增强方式时,暗梁和ECC材料的抗冲切承载力分别为普通混凝土的1.26倍和1.15倍;与暗梁相比,ECC材料对节点抗冲切承载力的提高效果更明显;与同时使用ECC材料和暗梁的节点相比,当节点仅使用ECC材料时,增大ECC面积对节点抗冲切承载力的提高效果更为明显;在进行空心楼盖板柱结构设计时,建议同时使用暗梁和ECC材料,保证节点有较高极限承载力的同时,兼顾良好的变形能力和耗能能力。 2019年01月23 00:00 2019年01期 93 100 1218305 党隆基,梁书亭,庞 瑞,朱筱俊,杨 建 薄壁空心钢箱混凝土墩抗震性能参数分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190112 为了研究薄壁空心钢箱混凝土墩的抗震性能,借助OpenSees软件建立有限元模型进行分析计算,将计算结果与试验结果进行比较以验证模型的有效性。在此基础上,建立薄壁空心钢箱混凝土桥墩模型,分析了不同轴压比、长细比、截面空心率、截面含钢率、混凝土抗压强度以及钢材屈服强度对该类型桥墩滞回曲线、刚度退化曲线以及滞回骨架曲线的影响规律。结果表明:薄壁空心钢箱混凝土墩具有良好的抗震性能;轴压比和长细比对薄壁空心钢箱混凝土墩的抗震性能影响较大,建议薄壁空心钢箱混凝土墩轴压比控制在0.5左右,并且在合理范围内尽量减小长细比;截面空心率和截面含钢率对薄壁空心钢箱混凝土墩的抗震性能有一定影响;在一定范围内,增大空心率与含钢率可提高桥墩抗震性能;材料强度等级对薄壁空心钢箱混凝土墩的抗震性能影响相对较小,削弱混凝土强度并增大钢材屈服强度可小幅提高其抗震性能;研究成果对薄壁空心钢箱混凝土墩在工程实践中的应用具有一定的指导意义。 2019年01月23 00:00 2019年01期 101 111 1114600 张国靖,刘永健,侯蓓蓓,王 灿 直立锁边金属屋面系统关键连接节点抗拉承载力试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190113 针对直立锁边金属屋面系统的固定支座与檩条连接节点的抗拉承载力计算问题,以檩条翼缘板厚、檩条材质、自攻螺钉直径、自攻螺钉数量以及固定支座底板厚度为变量,进行了92个连接节点试件的受拉试验,研究连接节点在竖向拉荷载下的破坏现象及破坏模式。对已有固定支座与檩条连接节点的抗拉承载力计算公式进行了修正,并将抗拉承载力试验值与国内外规范的计算值进行了对比。结果表明:自攻螺钉的抗拉承载力与檩条翼缘板厚、檩条材质的抗拉强度、自攻螺钉直径、螺钉数量基本呈正比关系,固定支座底板厚度大于4 mm时,螺钉抗拉承载力与固定支座底板厚度相关性较小;节点存在自攻螺钉被拉出、固定支座底板被拉弯和自攻螺钉被拉出、固定支座底板被拉弯和自攻螺钉在螺帽处被拉断3种破坏模式;根据国内外规范公式得到的节点抗拉承载力计算值比试验值偏小,工程应用偏于安全。 2019年01月23 00:00 2019年01期 112 119 990143 于敬海,赵彧洋,蒋智宇,李路川,闫翔宇 西北地区光伏支架微型抗拔类基础优化设计及试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190114 为了解决西北地区光伏支架基础的设计和应用问题,在传统抗拔类基础之上提出了微型锚杆复合桩。通过在西北某光伏电站砂砾石场地的现场足尺试验,由竖向位移观察装置及埋设在不同深度处的应力计对加载过程中各试桩的位移变形和轴力变化情况进行了全时动态监测,对比分析了传统抗拔基础和微型锚杆复合桩的承载特性及相关工程应用问题。结果表明:传统抗拔类基础的荷载位移曲线形态因桩型不同而异,微型锚杆复合桩呈现缓变型;传统抗拔类基础的极限承载力普遍低于15 kN,而微型锚杆复合桩普遍高于60 kN,承载能力大幅度提高,但微型锚杆复合桩承载力随桩长提高方面存在临界长度(4 m);微型锚杆复合桩抗拔承载特性优化参数分别从承载力、位移变形及复合优化效果3个方面定量表征了相近桩基尺寸下微型锚杆复合桩的优越抗拔工作性能;建议在西北砂砾石场地适度推广应用微型锚杆复合桩作为光伏支架抗拔基础,其中桩长设计可控制在4 m以内。 2019年01月23 00:00 2019年01期 120 126 1173499 张广平,黄雪峰,张沛然,李玉润,奚增红