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建筑科学 2012年第09期杂志 文档列表

建筑科学杂志计算分析

带支撑的钢框架梁柱节点的力学性能研究1-4

摘要：针对钢框架腹板双角钢梁柱半刚性节点连接受力复杂、强度和刚度影响因素多等问题,应用非线性有限元软件ANSYS对带有支撑和无支撑的这种半刚性节点进行了数值模拟,分析比较了支撑对梁柱节点区域应力分布的影响,应力应变分布特征以及承载力的变化。结果表明：钢框架腹板双角钢梁柱半刚性节点加上支撑后,较大幅度的提高了节点的刚度和承载力,有效的转移了塑性铰,反复荷载作用下的滞回曲线更加饱满,拥有更好的抗震性能。

平面框架连续性倒塌的全过程模拟5-7

摘要：基于杆端多弹簧的思想,运用离散单元法对钢筋混凝土框架结构搭建连续性倒塌分析模型,引入适用于任意加载路径的弹簧恢复力滞回模型,考虑了轴向弹簧与剪切弹簧的耦合效应,建立了合理的弹簧破坏准则,并对单元失效后的接触碰撞进行了有效的处理,在此基础上编制了平面框架结构连续性倒塌的计算机仿真程序。算例表明,本文开发的程序可以较为逼真地反映钢筋混凝土框架结构的倒塌破坏全过程。

基于ABAQUS子结构法对超限高层复杂节点的应力分析8-13

摘要：采用子结构方法研究超限高层建筑复杂节点的受力性能。基于ABAQUS有限元软件子结构方法,建立某超限高层的整体模型和复杂节点的精细模型,整体模型梁柱单元采用开发的纤维模型,剪力墙采用塑性损伤模型;复杂节点的精细模型中,实体单元采用混凝土塑性损伤模型,钢筋与型钢采用采用双线性动力硬化模型,该复杂节点采用两种结构形式：型钢混凝土结构和钢管混凝土结构。通过子结构方法提取整体模型中复杂节点处的小震、中震、大震下的位移边界条件,对节点进行精细化的有限元分析。结果表明：该复杂节点在大震作用下,混凝土的最大压应变已超过规范限值;型钢和钢筋均已进入塑性阶段,但都未超过各自的极限应变,节点尚处安全阶段。通过分析,可以直观地比较两种节点的优劣,为超限高层建筑的节点设计提供参考。

球外加肋加固既有网架焊接空心球节点的非线性数值分析14-19

摘要：设置加劲肋是提高焊接空心球节点承载能力的一个有效途径,但是在球内设置加劲肋对于既有网架节点加固来说十分困难。球外设置加劲肋可能是加固既有网架结构节点的一个可能途径。本文基于数值模拟的方法对球外设置加劲肋加固网架球节点的受力变形和破坏过程进行了分析。在数值模拟中考虑了几何非线性和材料非线性两种非线性效应。以某实际工程加固为依托,研究了空心球节点在单向受力状态和空间复杂受力状态两种情况下的受力和变形特征,对焊接空心球节点的加固前后的破坏过程进行了对照分析,给出了环状肋加固球节点的承载力提高系数。

组合钢板剪力墙受剪性能分析20-24

摘要：改进型组合钢板剪力墙（I-CSPW）和防屈曲钢板剪力墙（BR-CSPW）均由边缘框架、钢板和与钢板用螺栓连接的混凝土板构成,但BR-CSPW在混凝土板上预留了比螺杆直径大的孔。进行了两种组合钢板剪力墙的低周反复加载试验,研究了I-CSPW和BR-CSPW在水平往复荷载作用下的破坏模式、承载力、抗侧刚度、耗能能力和延性。利用ABAQUS软件建立有限元模型,通过变化钢板和混凝土板的厚度,考察两种组合剪力墙在水平荷载作用下的承载力、抗侧刚度及混凝土损伤的差异。结果表明,随着钢板厚度增大,I-CSPW的混凝土板损伤发生时间提早,损伤程度增大。相反,钢板厚度的增大却能延迟BR-CSPW的混凝土板破坏。为抑制钢板屈曲,BR-CSPW所需的混凝土板厚度较I-CSPW小。

摩擦型高强度螺栓连接件滑移阶段工作性能研究25-28

摘要：抗滑移荷载是检验抗滑移系数的重要参数,按现行规范对高强度螺栓连接件滑移荷载判定的某些判据,受试验假象影响,得到的滑移荷载可能不准确。文中通过自行设计检验装置,对连接件滑移阶段的工作性能展开研究,研究结果表明：试验机回针不能反映滑移的整个工作性能,试件滑移先于试验机回针。因此,将部件间的滑移量作为判断滑移荷载更为合理。

索穹顶塔架提升索杆累积安装施工成形过程模拟分析29-32

摘要：提出了一种新的索穹顶结构施工成形方法—塔架提升索杆累计安装成形方法,该方法的实质是在已知构件原长的基础上,通过提升塔架的辅助提升作用,尽可能使得多数构件在近地面安装完成,以减小施工成形过程中构件的内力和施工牵引力。针对一个索穹顶结构算例,采用动力松弛法进行了施工全过程模拟,考察了构件内力与结构位形的变化规律。结果表明：构件的累计安装成形是结构刚度逐渐形成和积累的过程,塔架的辅助提升使得构件内力与结构位形变化过程变得平缓,施工过程便于控制。

考虑石灰桩体胀与地基约束力耦合作用时地基挤密结果的解33-39

摘要：石灰桩是一种常用的地基处理方法,尤其是在湿陷性黄土地区使用广泛。该工程问题的实践已有很多,但目前仍不能完全根据地基的土质特性和材性来进行求解设计。作者曾通过实验得到了生石灰体积膨胀率与其约束力之间的关系。本文在此试验结果的基础上,将桩体膨胀率和桩周土体的约束力视为一个耦合问题来探讨该计算理论,并认为土体具有理想弹塑性且服从C—M屈服条件,利用弹塑性理论求解。由此得到：桩周土体约束力（桩孔压力）取决于生石灰的膨胀性能、土质参数及埋深,而与桩孔半径无关;桩孔塑性半径、桩孔压力及埋深三者的关系;孔边位移、桩孔压力及埋深三者的关系;桩孔塑性半径及水平位移均与桩孔半径成正比。得到以上关系后,只要通过实验测得生石灰料的膨胀参数和土质参数就可进行工程设计,而不是之前的根据经验估计布桩间距和桩体积膨胀率来进行设计。文中还通过实例计算验证了该理论公式的合理性和可靠性,利用文中推导公式进行设计较以往的经验判断更为准确可靠。

双层黏土地基极限承载力的多块体上限解40-43

摘要：采用多块体上限方法,通过自编程序分析研究了双层黏土地基极限承载力问题。计算了不同参数h0/B以及cu1/cu2时的地基承载力系数Nc＇,并与其它文献的计算结果进行了对比,深入探讨了双层黏土地基极限承载力系数Nc＇受上述参数影响的规律。基于多块体上限法求解所获得的双层黏土地基破坏面信息,研究了不同参数h0/B及cu1/cu2下双层地基破坏面的变化规律,从而给出了地基承载力系数Nc＇随上述参数变化的内在原因。

建筑科学杂志试验研究

短切玄武岩纤维加筋膨胀土的试验研究44-47

摘要：玄武岩纤维是一种新型的纯天然绿色纤维。本文将分散的玄武岩纤维丝掺入膨胀土中,研究玄武岩纤维加筋膨胀土的强度与变形特性。试验中,按纤维含量与干土质量比分别为0.0%,0.2%,0.4%和0.6%的比例配制试样。通过室内试验,研究表明：纤维的增加可抑制膨胀土的胀缩性;增加纤维含量,土的无侧限抗压强度和抗剪强度均有所增大,当纤维含量超过最优加筋量0.4%时,加筋膨胀土的无侧限抗压强度和抗剪强度反而会降低。因此,通过掺加玄武岩纤维增强材料,可以获得强度和韧性更高的纤维膨胀土,为膨胀土性质的改良提供一种可借鉴的方法。

沉桩挤土效应对临近基坑影响的试验研究48-50

摘要：基于模型试验,采用3×3群桩和铝板模拟基坑围护结构的方式,研究了沉桩挤土效应对临近基坑的水平位移、坑底隆起和土压力的影响。试验结果表明,沉桩过程中,基坑受挤土效应的影响逐渐增大。就影响因素而言,基坑平面尺寸越大,其水平位移和坑底隆起变形越大,主动区土压力越小;基坑距桩区距离减小时,基坑水平位移、坑底隆起变形和土压力呈现增大的趋势。试验结果对临近基坑场地上沉桩施工具有重要的指导意义和实用价值。

抗拔灌注桩预应力技术的试验研究初探51-56

摘要：通过高强钢绞线对抗拔桩施加预应力,改变桩身受力状态,控制桩身裂缝;桩身在预应力作用下侧胀变形,提高桩侧阻力。本文通过试验对预应力抗拔桩的抗裂性能、承载力以及荷载传递特性进行了初步分析。

输电线路岩石锚杆基础试验研究57-59

摘要：首次针对新疆地区220kV输电线路工程典型的强风化岩体地质条件,进行了六根单锚基础的抗拔承载力真型试验,得到了其破坏性态与极限承载力,给出了相关设计计算参数的取值,为其在输电线路工程中的应用提供参考。

输电线路后注浆灌注桩基础试验研究60-63

摘要：灌注桩后注浆工法具有操作简单、可靠性好、费用低、承载力增幅大等优点。为研究该工法对灌注桩承载力的提高效果,对某输变电工程施工的普通灌注桩和进行了后注浆工法的灌注桩进行抗压、抗拔和水平静载荷试验,对比分析了后注浆工法对该土质条件下桩侧和桩端承载力的增强程度,得到了相关试验结果,为输变电工程后注浆灌注桩基础应用提供依据。

压实度对红层泥岩土中土工格栅拉拔性能影响的试验研究64-67

摘要：通过室内拉拔试验,研究压实度对土工格栅与红层泥岩界面拉拔性状的影响,试验结果表明,土工格栅在红层泥岩中主要表现为拔出破坏。随着压实度的增大,在一定程度上提高筋土界面的峰值剪应力;在压实度一定的情况下,随着竖向应力的增加,筋土界面剪应力峰值增大,其对应的剪切位移减小。由于土与土工格栅接触面的剪胀造成该类接触面的界面剪应力峰值与竖向应力不再是线性关系。

薄抹灰轻质聚合物砂浆的粘结性能研究68-70

摘要：通过研究在正常养护、冻融循环（15次和30次）试验条件下外墙外保温系统薄抹灰轻质聚合物抹面砂浆与EPS（膨胀聚苯乙烯泡沫）板之间的拉伸粘结强度,以及拉伸试验后EPS板的破坏形态,以便更好了解聚合物砂浆粘结性能的影响因素,为解决外墙外保温系统的空鼓、开裂、脱落等问题提供依据。

三轴剪切下黄土结构特性试验研究71-74

摘要：为了研究原状黄土结构性,在控制吸力的条件下以黄土三轴剪切试验为基础,研究了原状与重塑黄土的应力—应变曲线和结构强度qs的变化规律。试验结果表明：重塑黄土与控制吸力为50kPa的原状黄土呈塑性破坏,而吸力为100kPa、200kPa的原状黄土试样则呈脆性破坏;三轴剪切条件下,黄土结构强度发挥曲线分为三个阶段,当轴向应变ε1为2%左右时,瞬时结构强度τε达到峰值,即为原状黄土结构强度qs。含水量w是影响黄土结构性的主要因素,吸力s是非饱和土中重要的应力变量,利用数学函数拟合,分别建立了黄土结构强度qs与含水量w、黄土结构强度qs与吸力s的数值关系。

建筑科学杂志应用研究

工业化住宅中的模块技术应用75-78

摘要：通过对模块化概念、类型、接口、评价论述分析,明确产品设计、生产过程、产业链模块化概念和方式,介绍国内外相关实践,阐明模块技术是实现住宅工业化的必要途径。