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建筑科学 2014年第07期杂志 文档列表

建筑科学杂志计算分析

某大型建筑行人风环境数值模拟研究1-5

摘要：伴随着我国城市化的进程,各大城市中出现越来越多的大型公共建筑与设施,其建筑周围行人风环境品质越来越引起人们的广泛关注。本文根据气象统计资料,结合当地典型季节风速风向联合频率分布数据,采用计算流体动力学（CFD）中雷诺平均的方法对某大型建筑周围风环境状况进行了详细数值模拟研究。根据数值模拟计算得到该大型建筑在16个方位风向角下周边的速度场分布,并基于大概率发生事件的风环境品质评估标准,按照行人的坐、站立、行走等活动类别舒适性评判标准,对大型建筑周围人员活动密集场所行人高度位置的224个测点的风环境品质进行了评估,通过数值模拟研究和分析,得到具有参考价值的结论。

建筑布局对住宅小区风环境的影响研究6-12

摘要：城市住宅小区风环境是城市环境中至今尚未得到合理有效解决的重要问题之一。针对行列式、错列式、斜列式、混合式4种典型的城市住宅小区布局形式,采用ANSYS-CFX软件建立76种不同参数的数值模型,并通过CAARC标准模型对本文采用的网格划分、模拟方法及边界条件进行验证分析,对数值模型进行三维流场模拟,研究不同参数（风向角、布局形式、建筑尺寸等）对典型城市住宅小区风环境的影响。分析结果表明：微风环境下,当来流风速垂直建筑长度进入小区时其内部风环境较差,不同工况下人行高度（离地1.5m）处高风速主要发生区域为小区过道入口,建筑物长度对小区风环境的影响较为显著,当长度比L/B=3∶1及采用斜列式布局能够有效改善小区内风环境状况。

非均质含水层条件下基坑流土稳定性的一种简化验算方法13-18

摘要：渗透变形是影响基坑安全的重要因素之一,在实际工程中必须对基坑的突涌以及流土等渗透稳定性进行安全验算,然而现行规范中的流土稳定性验算公式,尚无法直接用于非均质含水层条件下的基坑工程。针对这一不足,在对已有流土稳定性验算公式和悬挂帷幕条件下基坑土层的渗流特点进行深入分析的基础上,提出一种更为适用的基坑流土稳定性验算方法。该方法原理简单明确,易于掌握,能较好地解决实际工程中常遇到的非均质含水层条件下流土稳定性安全验算问题。最后,通过将该方法计算结果与有限元方法进行比较,进一步证明了所建议简化算法的合理性和适用性。

混凝土拉压强度比的探讨19-22

摘要：采用现象学方法分析混凝土拉压比的机理。结果表明,在一定的条件下,混凝土拉压比仅由泊桑比确定,混凝土拉压比间接反映了受压时功能转化变形能的分配比例关系。由进一步分析知,混凝土受拉时纵向与受压时横向产生拉应变的原因有区别,受拉时外力克服范德华引力而变形,受压时因电子云重叠产生斥力而膨胀变形。

不同地震动特性下的并联复合隔震结构的地震响应分析23-27

摘要：本文基于层间剪切模型建立并联复合隔震结构的运动微分方程,引入状态空间法对其进行求解,得到位移、速度和加速度地震响应,最后结合工程实例,对不同地震动特性下的并联复合隔震结构的最大位移响应、最大剪力响应、滞回响应和能量时程响应进行计算、分析。结果表明：并联复合隔震结构能充分发挥不同类型隔震支座的优点,有效降低上部结构的地震响应;不同地震动特性对并联复合隔震结构的地震响应有重要影响,可为并联复合隔震结构的设计提供参考。

改进的蜂群算法在边坡稳定性分析中的应用28-31

摘要：将人工蜂群算法（ABC）应用于边坡最危险滑动面的搜索以及最小安全系数的求解,为了提高算法的搜索效率,减少搜索过程中的停滞现象,对工蜂进行邻域搜索产生新解的方法进行改进,提出一种自适应智能搜索的人工蜂群算法。该算法具有较高的搜索精度和搜索效率,简单易实现,适用性强,搜索的最优解更具有全局性。通过工程实例验证了该方法的合理性与可靠性,计算结果令人满意,能较好地应用于边坡稳定性分析中。

钢结构梁柱节点连接加固设计方法对比32-37

摘要：钢结构建筑在规定的时间与条件下,受各种因素的影响或已不能满足现有的使用功能的要求,故需对其进行必要的加固,使之满足现阶段的使用功能要求。为在加固的过程中不影响正常的生产和生活,负载下加固钢结构节点的方法应用越来越广泛,但是相关研究却很少。目前除了少量的国外协会标准和相关文献外,我国只有两本规范有所涉及。本文将根据相关规范、规程和协会标准等,对钢结构节点加固的原则和方法进行系统介绍与对比,同时找出各种相关方法的差异与不足,为后续的规范修订和研究提供科学依据与参考。

基于上部结构-桩筏基础-地基共同作用的地基与基础变形分析38-43

摘要：利用FLAC-3D程序进行三维数值计算,研究高层建筑的上部结构、桩筏基础和地基的共同作用问题。为此,假定上部结构的梁柱、底板为弹性结构,假定地基土材料为弹塑性材料,并符合Mohr-Column强度理论。根据计算结果,分析施工过程中地基及基础的变形特性,进而得到桩筏基础沉降分布、桩体变形、地基土压缩量以及基础沉降等的变化规律和发展过程。研究结果可为高层建筑的地基和基础设计提供理论依据。

中美规范钢筋混凝土构件剪扭承载力计算公式对比44-48

摘要：针对钢筋混凝土剪扭构件,从承载力计算公式、计算结果等方面,对我国《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）和美国ACI318M-11规范进行分析对比,并对截面限制条件和箍筋最小配筋率进行比较。美国规范受剪扭承载力计算公式统一、简明,计算值与我国规范计算下限值接近,安全储备高于我国规范。我国规范剪扭承载力计算较为繁琐,有必要进一步简化和完善。

建筑科学杂志试验研究

挤土效应对复合地基承载性状影响的分析49-53

摘要：针对静压桩挤土效应对刚性桩复合地基承载性状的影响问题,采用有限元法进行分析研究。分别建立了静压挤土桩复合地基和非挤土桩复合地基的数值计算模型,基于圆孔扩张理论对静压挤土桩复合地基的变形性状进行数值模拟。结果表明,挤土效应在桩土界面处产生的侧向压力使静压桩的极限侧摩阻力增大,桩侧阻力优先发挥,端阻力发挥相对滞后。静压桩复合地基桩土应力比随着荷载的增大逐渐增加,挤土效应使桩间土强度有所提高,对复合地基承载力的贡献更易发挥。静压桩复合地基的基础沉降变形相对较小。

不同方法检测评定砌体结构砂浆强度的对比分析54-58

摘要：本文对同一龄期和同一设计强度等级的砂浆强度,采用各种砂浆强度检测方法进行检测评定,通过分析实际工程的检测数据,进行对比研究;对不同龄期、不同设计强度和不同砌体砖约束条件下的砂浆,采用各种砂浆强度检测方法进行检测,通过分析试验数据,进行对比研究。根据对比结果,结合实际检测鉴定操作经验,对砂浆强度的评定结果存在偏差的原因进行分析,提出了砂浆强度检测与评定的建议方法。

带约束拉杆预应力矩形钢管混凝土梁承载力分析59-64

摘要：提出带约束拉杆预应力矩形钢管混凝土梁并分析其优点,设计9根带约束拉杆预应力矩形钢管混凝土梁和3根预应力矩形钢管混凝土梁共12根试件,开展单调静力加载试验,得到荷载-挠度曲线。同时,对上述试件拓展参数范围,通过有限元软件进行模拟,并与试验结果进行对比,数据吻合较好。最后分析钢板厚度、约束拉杆直径、约束拉杆轴向间距等参数对带约束拉杆预应力矩形钢管混凝土梁抗弯能力的影响。结果表明,约束拉杆对于使用薄钢管的预应力矩形钢管混凝土梁抗弯能力的改善更具优势,约束拉杆的直径、约束拉杆间距只要满足构造要求的情况下对带约束拉杆预应力矩形钢管混凝土梁的抗弯性能影响不大。

轻钢框架-支撑结构振动台试验研究及有限元分析65-69

摘要：本文对轻型钢框架-支撑结构模型进行地震模拟振动台试验,并运用SAP2000软件进行数值模拟分析。模型结构为1∶3缩尺模型,分别在Taft波、Kobe波、人工波3种地震波作用下进行振动台试验,得到结构的加速度反应值,同时在同样的工况作用下做时程分析,得到结构的加速度反应值和位移反应值。将试验值和模拟值相互对比分析,找出结构的薄弱部位,研究该结构体系的抗震性能和破坏机理,完善轻钢框架-支撑结构体系的抗震设计。

上盖开发建筑盖体框支梁和框架梁的耐火性能研究70-73

摘要：钢筋混凝土构件的耐火性能与荷载、边界条件、截面尺寸和保护层厚度有关。对于截面、跨度和荷载较大的上盖开发建筑盖体的框支梁和框架梁来说,保护层厚度的确定仅通过国家规范的规定有失安全性,还要采用性能化抗火理论进行有限元计算来进一步确定。

建筑科学杂志应用研究

基坑降水引起的邻近地下管线破坏预测技术研究74-79

摘要：结合工程实例建立三维数值分析模型,考虑降水过程中土体、邻近管线二者之间的相互作用,模拟基坑降水后的地下水位分布状态以及由于水位降低导致的地下管线不均匀沉降情况;将数值模拟结果和现场实测结果进行对比,验证了数值模拟分析模型及参数的适用性。以地下管线沉降梯度为关键参数,利用Powell优化算法建立管线破坏程度与沉降梯度之间的函数关系,从而能够在降水方案编制阶段预测邻近地下管线的损伤程度。

BIM内涵及其在设计与施工中的价值分析80-85

摘要：BIM（Building Information Modelling）及其相关技术在工程中的应用已越来越多,工程界对其应用价值的认识也不尽相同。本文从四个角度对BIM技术的内涵进行诠释,BIM既是一种复杂的多维数据信息模型,又是集成现有多种技术的综合体,比如其支持协同工作、信息集成、可视化分析等技术。工程的设计和施工阶段是BIM的主要应用领域,分别对其支持的信息共享与协同、设计与施工阶段的价值进行分析。通过对BIM的内涵诠释和应用价值分析,为行业内提升对该种技术的认识和应用水平提供一定参考。

上海虹桥协信中心项目结构分析与设计86-91

摘要：上海虹桥协信中心由T1-T10共10栋单体组成商业办公综合体,采用稀柱与内部近似密柱相结合的框架结构体系。工程设计时选用SATWE、PMSAP、PUSH等程序对T1、T6组成的大底盘双塔超限结构进行多遇地震、设防地震以及罕遇地震作用下的抗震分析和性能化设计,使其满足了三水准抗震设防目标和要求;并对设置斜柱的其他单塔结构采用SATWE、PMSAP进行包络设计。计算结果表明,本工程结构体系和构件具有较好的抗震性能和安全储备。文中阐述了为满足建筑功能要求而采用的多梁交汇宽扁梁节点的计算分析与构造措施,可供相似工程设计参考。

混凝土坝体防渗墙对坝坡稳定影响的有限元研究92-97

摘要：在国内大规模实施的土石坝除险加固工程建设中,封闭式坝体混凝土防渗墙得到了大量应用,而关于土石坝除险加固工程中增建混凝土防渗墙后是否对坝坡稳定产生影响的研究较少,工程设计上也很少考虑。由于土石坝中建设防渗墙后,坝体的渗流场和应力场均会发生改变,因而也必然会对坝坡稳定产生影响。本文通过依托大型非线性有限元软件ABAQUS,运用有限元强度折减法计算,对增建防渗墙前后的上下游坝坡稳定安全系数进行比较分析,探讨防渗墙对坝坡稳定的影响机理和规律,并对计算收敛、土体位移、塑性区贯通等3种失稳判据的分析结果进行比较,说明各评价标准的差异、合理性及其适用性。通过上述分析可得：建设防渗墙一方面对于坝体渗流场具有明显的截流作用,另一方面可以提高下游坝坡稳定的安全系数,从而可以提高土石坝坝体的整体稳定性。本文的研究结果对实际工程中防渗墙的设计应用及工程运行管理具有重要意义。