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建筑科学 2013年第01期杂志 文档列表

建筑科学杂志计算分析

某体育馆复杂空间管桁架相贯节点承载力分析1-5

摘要：以某体育馆复杂空间管桁架的圆钢管相贯节点为背景，应用有限元程序对相贯节点在特定受力情况下的节点承载力进行了分析，提出了一种较为可行的节点承载力的判定准则和有限元计算方法，以作为对现行钢结构规范的相贯节点计算方法的数值计算补充；并对有限元分析过程和其中碰到的问题进行了较为具体的阐述，供相关研究和设计人员参考。

某高层建筑框架——剪力墙结构框架部分地震剪力的分析6-10

摘要：对含扭转不规则的某高层建筑框架一剪力墙结构的动力特性、框架部分分配地震剪力规律的分析，结果表明，多数楼层框架部分分配的地震剪力有一个相对稳定的数值，但少数楼层框架部分分配的地震剪力变化幅度较大，各层框架柱与框架梁分配的剪力、弯矩基本上在同一数量级上。从结构设计的合理性以及“强柱弱梁”的抗震概念设计考虑，建议框架梁地震内力调整可适当放松，并给出相应的调整方法。

Geiger型索穹顶结构参数分析11-14

摘要：国内一些文献已经对索穹顶结构的静动力性能进行了一些研究，但涉及的参数比较单一，未能充分揭示其特性。本文运用空间非线性两节点直线杆单元和悬链线单元模拟索穹顶结构中的压杆和长索，对Geiger体系索穹顶结构进行全面参数分析（包括温度、预应力水平、构件截面面积、结构形体），得出了一些有益的结论，可以指导以后的索穹顶结构设计。

摩擦型高强度螺栓与侧焊缝并用连接承载力有限元分析15-19

摘要：目前《钢结构高强度螺栓连接技术规程JGJ82－2011》中提出了栓焊并用的连接形式，即在一个连接接点中，螺栓连接和焊缝连接同时承担同一剪力的连接接头形式。为研究摩擦型高强度螺栓与侧面贴角焊缝并用连接的接头承载力，通过螺栓与焊缝抗剪设计强度比值不同的有限元算例，讨论了不同栓焊强度比值下并用连接的破坏模式和承载力组成，拟合了承载力计算建议公式，并进行了不同螺栓规格和焊脚尺寸的参数分析。结果当摩擦型高强度螺栓强度与侧焊缝强度比值在0．85左右时，两者强度均能充分发挥，其他比值下，强度较高者有不同程度的浪费。栓焊并用连接承载力可近似用两种连接各自的受剪承载力的线性组合表达。结论栓焊并用接头可提高连接的承载力，用于工程加固改造中。

网架结构实用防火保护方法研究20-24

摘要：本文基于有限元程序ABAQUS建立了网架结构的分析模型，对不同长宽比、空间高度、跨度条件下的正放四角锥网架结构在大空间非均匀温度场中的耐火性能进行了分析计算。结果表明，网架结构在火灾下均出现了内力重分布，结构挠度变化较大；在相同跨度和支座布置条件下，随着空间高度的增加网架结构挠度增量呈降低趋势；在相同空间高度和支座布置条件下，跨度越小，温度对结构位移影响越明显；在相同高度和建筑面积条件下，矩形网架的抗火性能更好。本文在理论分析的基础上给出了网架结构建筑结构防火保护的建议范围，可为我国大空间结构的抗火设计提供有益参考。

复合桩基承台下土体变形特性研究25-27

摘要：为了进一步验证数字图像技术分析承台下土体变形场的可行性和揭示土体的三维变形场发展规律，对模型试验中复合桩基承台下土体变形特性进行了数值分析。模拟结果表明：随着桩距增大，基桩的承载力逐步得到充分发挥；36桩距桩基地表土体变形的影响范围较之66桩距桩基要大，地表隆起的范围和隆起量亦较之66桩距要大，但桩侧及桩端土体变形的影响范围较之66桩距的要小。36桩距桩基在桩端外侧和承台板边处土体变形以侧向变形为主，而桩端内侧土体变形基本保持垂直向下的运动模式。66桩距桩基承台下压缩区主要集中在上部土体中，桩端土体有较大的刺入变形。数值模拟结果为宏观上合理确定复合桩基沉降计算模式提供了必要依据。

兰州市城关区某滑坡稳定性评价28-32

摘要：绿色市场滑坡位于兰州市城关区南部、临空条件好，滑坡体物质主要为砂质黄土，黄土垂直节理发育，有利于地表水渗入，砂质黄土下为强风化泥岩，不透水，遇到暴雨，雨水下渗，易在黄土与泥岩的接触面构成抗剪强度低值带，形成滑动面，该滑坡的稳定与否严重影响到山坡下绿色市场及居民区的安全。本文采用条分法对绿色市场滑坡稳定性进行分析评价，并提出了防治方案与建议，为防治工程提供依据。

建筑科学杂志试验研究

PC钢棒预应力混凝土板力学性能试验研究33-40

摘要：为研究配置PC钢棒预应力混凝土板的力学性能，开展了28块PC钢棒预应力混凝土单向板三分点静载试验，测得了各试验板的荷载一位移曲线、裂缝分布及开展、开裂弯矩和极限弯矩等数据。试验结果表明，PC钢棒与混凝土粘结可靠，试验板的位移延性系数大于2．02。基于试验结果，建立了压区混凝土应变梯度影响系数和PC钢棒应力变化系数的计算公式，提出了PC钢棒预应力混凝土板正截面承载力、短期刚度和裂缝宽度计算方法。

火电厂主厂房SRC柱-RC分散剪力墙框排架混合结构抗震性能研究41-46

摘要：火电厂主厂房因承载的设备种类繁多，运行参数复杂，使其质量、刚度在空间和平面上分布不均匀，导致结构体系的抗震性能较差。以8度区Ⅱ类场地，单机容量1000MW机组的主厂房为研究对象，提出SRC柱-RC分散剪力墙框排架混合结构，对荷重较大的三榀子结构按1／7缩尺设计制作的模型结构，进行抗震性能试验研究，得到不同加速度峰值地震波作用下结构的荷载和位移反应，SRC柱、RC分散剪力墙的协同受力及多道抗震防线的形成规律等，并对结构在8度地震作用下的动力弹塑性分析进行对比，其结果表明该结构体系满足8度小震不坏、大震不倒的抗震设防要求，具有良好的变形性能，SRC柱与RC分散剪力墙有较好的协同工作性能，设置的RC剪力墙完美起到了第一道抗震防线作用，说明SRC柱-RC分散剪力墙框排架混合结构主厂房宜于在高烈度区大容量机组主厂房中推广应用。

模拟混凝土碱性环境下FRP筋的耐久性47-51

摘要：通过碱溶液模拟混凝土内部孔隙水的碱性环境，研究了碱性环境对玻璃纤维增强塑料筋（GFRP筋）和玄武岩纤维增强塑料筋（BFRP筋）的拉伸强度、拉伸弹性模量以及剪切强度、破坏形态等的影响。结果表明：碱溶液作用降低了GFRP筋的拉伸强度和剪切强度，降低程度与时间有关；GFRP筋在碱溶液中发生了后固化反应，GFRP筋的力学性能变化是碱溶液作用和后期固化程度综合影响的结果。碱溶液作用降低了BFRP筋的拉伸强度、拉伸弹性模量和剪切强度，随着碱溶液作用时间的增加，拉伸强度与拉伸弹性模量降低程度有增加的趋势。玻璃纤维和玄武岩纤维中的Si-0键在水分子和碱溶液OH-作用下断裂，树脂基体中的酯键在碱溶液中水解以及纤维和树脂之间的粘结界面性能的退化是GFRP筋和BFRP筋力学性能退化的主要原因。BFRP筋的耐碱性比GFRP筋差，文章给出了机理分析并对提高FRP筋的耐碱性提出了相关建议。

软土中静压桩挤土效应的模型试验研究52-54

摘要：通过大型模型箱试验，采用盐城地区典型场地软土，分别以单桩和排桩为研究对象，研究了沉入单桩和排桩过程中的挤土效应，比较分析了沉人单桩和排桩时土体变形和孔隙水压力的变化规律。试验结果表明，径向距离愈大，挤土效应的影响愈小，沉人单桩时挤土效应对位移和孔隙水压力的影响范围在0．6倍和0．5倍桩长左右，沉入排桩时，挤土效应对位移和孔隙水压力的影响范围在1倍桩长左右和超过0．7倍桩长。试验结果对软土地区桩基工程的施工具有指导意义。

砂土与结构接触面粗糙度试验研究55-57

摘要：利用大型多功能界面剪切仪进行了砂土与结构物的接触面剪切试验，研究了粗糙度对接触面力学性质的影响。试验结果表明：在法向应力不变条件下，随着粗糙度在增加，接触面的初始剪切模量和剪切应力的峰值都相应增大。不同粗糙度条件下，接触面的切向位移和剪切应力都表现出相近的非线性关系，并且随着法向应力的增加，切向位移和剪切应力关系曲线直接的距离越来越小。相同粗糙度条件下，接触面上的法向应力和剪切应力表现出明显的线性关系。

建筑科学杂志应用研究

关于地震主动土压力计算公式的讨论58-61

摘要：目前各规范中提出的地震荷载作用下边坡土压力的计算公式，虽然形式不同，但其实质上有许多相同之处，它们的主要区别是公式中所采用的系数不同。通过分析比较目前有关规范计算公式的工程适用性和各公式的差别，提出了拟人GB50330规范的地震土压力的计算公式。并通过试算的方法，对拟人GB50330规范计算公式和目前各规范计算公式进行了分析比较，从而论证了拟人GB50330规范计算公式的可信性和合理性。

基于Abaqus和遗传算法的预应力混凝土风机塔架优化设计62-66

摘要：运用遗传算法对预应力钢筋混凝土塔架进行优化，应用Abaqus计算塔架在极限荷载和正常工作荷载下的应力与变形。以造价为目标函数，以构造要求及规范规定的允许值为约束条件，引入罚函数将有约束问题转为无约束问题来搜索全局最优解。基于Python语言平台，编译了利用实数解码的遗传算法类以及Abaqus命令流文件，实现了Abaqus与遗传算法的对接，在数值建模分析的同时即可对模型进行优化，为解决大型复杂的结构优化问题，提供了一种可行的解决方法。实例分析表明，采用本文方法，塔架成本减小了将近约25％，验证了该优化设计方法的可行性与有效性。

输电线路混凝土板式基础设计优化研究67-70

摘要：利用输电线路杆塔基础设计与优化软件，对混凝土板式基础的不同结构型式与地脚螺栓预偏设置进行设计优化分析。研究结果表明，混凝土板式基础设计时的控制因素是基础底板的上拔剪切破坏或下压冲切破坏，采用基础立柱斜柱结构、基础底板斜截面、地脚螺栓预偏设计等技术可显著改善基础受力性能，有效降低基础尺寸与本体造价。

扩顶CFG桩在大型油罐地基处理中的应用71-74

摘要：扩顶CFG桩复合地基是在常规CFG桩复合地基基础上发展起来的一种新的地基处理形式，利用了扩顶的荷载收集效应，充分发挥桩体高承载力的优势及桩问土的承载和变形协调能力。本文简要介绍了扩顶CFG桩复合地基的作用机理及油罐地基处理的要求和特点。针对江苏某大型油罐基底为淤泥质软土的特殊情况，采用“山皮石桩＋CFG桩＋桩帽＋加筋垫层”的复合形式，桩帽和加筋垫层的共同作用，充分发挥桩体高承载力的优势，创造性的将山皮石桩＋扩顶CFG桩的多桩型复合地基处理方式应用于大型油罐地基处理中，为大型油罐软土地基处理提供了一种新的思路。

灰土挤密桩在湿陷性黄土地区电厂冷却塔地基处理中的应用75-79

摘要：火力发电厂冷却塔对地基的承载力要求较高，在天然地基承载力不能满足上部结构要求时，一般要采用人工方法对天然地基进行处理。本文通过工程实际，介绍了湿陷性黄土地区火力发电厂冷却塔地基处理工程中灰土挤密桩的设计、施工、检测，表明了灰土挤密桩在加固湿陷性黄土地区冷却塔地基工程中技术上是可行的，处理后的地基承载力和稳定性都得到了较大的提高。

双排桩支护结构在基坑支护中的应用研究80-84

摘要：以某交通轨道线旁拟建某深基坑支护为例，结合南京地区软土特性且对水平位移要求较为严格的工程，重点采用门架式双排桩支护结构型式，从而避免设置内支撑，方便施工，加快了施工进度。介绍了双排桩及单排桩＋锚索支护结构的设计与应用，根据基坑开挖过程中获得的现场监测数据验证了施工方案的合理性，并有效的避免了对紧邻交通轨道线的影响，该工程取得的经验可供同类工程借鉴。