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建筑科学 2012年第07期杂志 文档列表

建筑科学杂志计算分析

不同火灾条件下钢筋混凝土柱有限元分析1-7

摘要：结合实际民用建筑可燃物特点,基于简化的固体可燃物燃烧模型,利用CFD场模拟软件FLUENT对单室房间进行了火灾模拟,得到了烟气温度场分布情况。在此基础上,结合钢筋混凝土热工特性、温度—应变—应力本构特性,分析对比了钢筋混凝土柱在四种不同火灾条件下的温度场分布及变形规律。结果表明：由于现代建筑物中橡胶、塑料等高热值、易挥发性燃料成分的大量存在,使火灾初期具有快速的升温速率,而且火场整体燃烧温度高过ISO834标准。火灾发生前期,钢筋混凝土柱的轴向形变主要来源于热膨胀,恒载荷下的压应变相对作用较小;火灾发生后期,随着混凝土强度的降低,恒载荷下的压应变作用增强。整体而言,轴向膨胀和回压,耦合径向弯曲变形,导致构件内部破坏失稳。升温速率越大,截面温度梯度越大,破坏前能承受的挠度越小,耐火时间越短。

基于试验测量的高层结构整体抗震损伤评估8-11

摘要：结构的损伤模型可以从材料、构件和整体三个层次研究。整体结构损伤模型主要以结构整体为研究对象,从结构的整体反应参数变化研究结构整体性能的变化规律,并对在地震作用下结构的损伤、抗震性能进行分析。结构损伤时物理参数的变化,必将引起动力参数的变化。因此可以通过动力测试来捕捉结构动力参数的变化,如：结构损伤前后固有频率、模态振型和阻尼的变化,可以进行结构损伤诊断。结合在同济大学土木工程防灾国家重点实验室做过的几十个模拟地震振动台试验测试结果,统计和总结地震作用下高层建筑结构自振频率与阻尼比的变化规律,提出了一种新的损伤模型与损伤指标。该损伤模型综合考虑了高阶振型、振型参与系数、结构自振频率、阻尼比等影响因素。最后,用该损伤模型和损伤指标对其中3个典型的高层建筑结构模型模拟地震振动台试验数据进行验证,结果表明：该损伤模型与试验现象基本吻合。可对既有工程结构快速准确地进行动力损伤识别与评估。

巨型钢框架预应力复合支撑体系中复合支撑内力调平方法研究12-18

摘要：为了消除巨型柱与支撑连接处的剪力突变,提高巨型柱的受力性能,提出了在竖向均布荷载和水平荷载作用下的复合支撑内力调平方法。以巨型钢框架预应力复合支撑体系为例,通过改变支撑预应力初始取值、支撑截面等参数来实现复合支撑水平方向内力的平衡,连接处巨型柱没有发生剪力突变,验证了调平方法的正确性。研究表明：在竖向均布对称荷载作用下,通过调节拉索初拉力可实现复合支撑内力调平;在反对称水平均布荷载和集中荷载作用下,通过改变拉索截面面积可实现复合支撑内力平衡。

钢筋混凝土柱支承筒仓模型模态试验与有限元分析19-22

摘要：利用有限元软件对钢筋混凝土柱承式单仓模型进行模态分析,得到用于指导测点布置的数值计算结果;通过对柱承式立筒仓模型进行环境激励模态试验,获得了模型结构的前几阶模态参数及其特点;通过对模态参数进行模态验证、振动台试验和有限元对比分析,验证了试验结果合理及试验方法可行,为开展实仓结构的现场模态试验奠定基础。

工形对称不锈钢梁变形性能的有限元分析23-27

摘要：为了研究国产不锈钢梁的变形性能以及残余应力模型和不锈钢材性对其的影响,采用了多种计算方法得到不锈钢梁的荷载—挠度曲线,并通过试验进行验证。这些方法分别为：通用有限元软件ANSYS数值模拟,本课题组王元清教授推荐的修正方法,E Real等人提出的简化方法以及欧洲规范3推荐的计算方法。采用的残余应力模型分别为Gardner和本课题组推荐的残余应力模型。不锈钢材性分别取自不锈钢母材、焊接后梁截面以及欧洲规范3推荐的数值。结果表明：在有限元分析中,残余应力模型对不锈钢梁荷载—挠度的影响不明显,材性对其影响主要体现在极限承载力上,采用母材或焊接后材性数据得到的荷载—挠度曲线相差不大,均可在有限元分析中采用;在理论计算中,采用焊接后材性数据计算结果最接近试验值;各方法得到的挠度均小于试验值。本文的分析结果可为不锈钢梁的挠度计算提供依据。

某基坑开挖对邻近地铁隧道影响的三维有限元分析28-30

摘要：软土地区临近地铁隧道的深大基坑开挖是一项较为复杂的工程,基坑开挖过程中,如何保证临近地铁隧道的稳定和安全是整个工程必须要考虑和重视的问题。通过三维有限元分析手段,对拟开挖基坑进行施工过程的各个工况分析,预估基坑开挖对地铁隧道线路的影响,以评估基坑设计方案的有效性和合理性。计算结果表明,该基坑设计方案能有效减少对临近地铁隧道的运营影响,保证既有地铁线路的安全性和稳定性,为类似基坑工程提供了参考依据。

建筑科学杂志试验研究

FRP管型钢混凝土组合短柱试验研究31-34

摘要：通过12根FRP管型钢混凝土组合短柱进行了轴压试验,研究了含钢率、混凝土强度及FRP管壁厚等对组合柱的受力性能影响。试验结果表明：FRP管型钢混凝土短柱受压破坏区为端部1/3范围处,试件破坏时未出现倒塌现象;组合柱承载力随着试件含钢率的增加而增加,变化幅度较为明显;组合短柱承载力随着FRP管壁厚的增加而增加,壁厚的变化对内部型钢的受力影响较小;随着混凝土强度的增加,试件的承载力增加。

配置HRB500钢筋的混凝土异形柱滞回性能试验研究35-38

摘要：为了研究配置HRB500钢筋的混凝土异形柱的抗震性能,进行了六个不同轴压比、配箍率的配置HRB500钢筋的混凝土异形柱试件低周往复加载试验,对比分析了试件的滞回曲线,根据滞回曲线得出试件的骨架曲线和刚度退化曲线,对各试件的承载能力、位移及延性和耗能能力进行了分析,研究了轴压比和配箍率的参数变化对配置HRB500钢筋的混凝土异形柱滞回性能的影响。研究结果表明：减小轴压比和增加配箍率,可以提高试件的变形能力及延性,改善试件的滞回特性。研究结果为配置HRB500钢筋的混凝土异形柱结构设计提供了参考。

木梁抗弯性能试验研究39-42

摘要：通过对四根矩形截面杨木梁的受弯静力试验,研究了杨木梁的抗弯强度与抗弯弹性模量等主要抗弯性能。测得木梁在两点集中荷载作用下的跨中应变和挠度数据,分析了荷载与挠度及应变的关系,计算了杨木的抗弯强度与抗弯弹性模量。通过进行木材基本力学性能试验,确定了杨木顺纹抗拉、压强度与弹性模量,横纹抗压强度与弹性模量。试验结果为后期的木梁与木柱、梁—土坯组合墙体有限元数值分析提供了试验依据。

GFRP筋拉伸力学性能试验研究43-46

摘要：GFRP筋具有较好的力学和耐腐蚀性能,被作为钢筋的替代材料应用于岩土工程等腐蚀性很强的混凝土结构中。通过GFRP筋现场纵向拉伸试验,分析其应力与应变、变形的关系,研究其基本破坏形态,并建立不同直径GFRP筋材的抗拉强度的公式。

咸阳国际机场T3A航站楼屋盖圆管相贯节点试验研究47-51

摘要：西安咸阳国际机场二期扩建工程T3A航站楼的钢结构屋盖节点形式采用构造复杂的空间加强套管相贯节点。由于节点构造复杂,不能简单按现行钢结构规范进行极限承载力计算,为考察节点的受力性能,对三个足尺试件模型进行试验研究,并运用有限元的方法进行分析。试验结果表明,试件的承载力均能达到SJ2c支管设计荷载水平的1.8倍以上,且试件无宏观破坏现象。试验和有限元分析结果证明,节点采取加焊套管的加强措施是有效的。

预应力巨型支撑—钢框架结构拉索预拉力取值准则的试验研究52-55

摘要：基于纯钢框架结构及钢框架—支撑结构的受力特点,提出新的结构形式———预应力巨型支撑—钢框架结构体系。制作缩尺模型,以试验研究该新型体系中拉索预拉力取值准则及结构侧移模式。试验表明：预应力巨型支撑—钢框架结构中,拉索预拉力以＂受压最大的拉索在外部荷载作用下剩余拉力接近于零＂为确定准则;预应力巨型支撑—钢框架结构侧移模式具有弓形特征。

输电线路复合式锚杆基础现场试验研究56-58

摘要：首次针对辽宁地区500kV抚顺变—程家变新建输电线路工程,进行了复合式锚杆基础的现场抗拔承载力真型试验。通过循环加卸载方式的基本试验与单方向加载方式的验收试验,得到了基础的上拔荷载位移曲线与基础的抗拔承载力,给出了相关设计参数的取值标准,进一步验证了复合式锚杆基础在500kV大荷载输电线路工程中应用的可行性。

灌注细石混凝土微型桩基础下压试验研究59-62

摘要：通过现场真型试验,对灌注细石混凝土成桩微型桩基础抗压承载机理及其抗压承载力计算方法进行了研究。试验表明：本次试验条件下,微型桩单桩可看成纯摩擦桩进行抗压承载力计算;微型桩群桩在极限下压荷载作用下,承台底部土体承担荷载比例仅为4.8%,在进行微型桩群桩抗压极限承载力计算时可不考虑承台底土的承载作用;由于承台对下压荷载的重分配,在下压荷载作用下,角桩承力最大,边桩次之,中桩最小;本次试验条件下,微型桩抗压群桩效应系数可取0.8进行计算。

污水污泥烧结页岩砖性能试验研究63-66

摘要：本实验将高含水率污水污泥与来源广泛的页岩进行混合,在固定污泥掺量,变化烧成温度、升温速率和保温时间等因素的基础上进行实心和多孔污泥页岩烧结砖的烧制。结果表明,污泥掺量30%时可以烧制出体积密度1600 kg/m3左右,抗压强度10MPa以上的实心砖,在此基础上对污水污泥对烧结砖的性能影响进行了实验研究。

建筑科学杂志应用研究

对法国钢筋机械连接技术标准的应用研究67-70

摘要：对法国钢筋机械连接规范和镦粗直螺纹Fe500高强钢筋连接在阿尔及利亚国家体育场的实施应用进行了介绍,可为我国钢筋机械连接技术与产品在其他国家和地区的推广应用提供参考和借鉴。

地铁明挖区间无柱大空间结构体系的研究71-74

摘要：大跨空间能为地铁车站提供较好的舒适度,并可减少占地面积。本文提出四种无柱大跨空间结构体系,通过对其综合性能进行对比研究,优选出预应力密排框架箱形结构体系,并应用于北京地铁某一明挖区间结构,取得了较好的效果,为逐步实现无柱大跨空间地铁车站结构提供了一种可行的结构体系。

变形缝对高层结构地震响应的影响研究75-78

摘要：设置变形缝给建筑设计及构造处理带来诸多复杂问题,一定程度上受到阻碍,然而设缝处理在结构设计中不可或缺。本文通过对某小区一幢高层住宅进行设置变形缝和不设缝两种情况下的动力特性及地震响应对比分析,重点探讨了变形缝设置对构件内力的影响。分析结果表明,高层结构设缝降低了结构扭转效应,对结构局部构件内力的调整极其显著,为结构设计提供了方便。