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建筑科学 2015年第09期杂志 文档列表

建筑科学杂志计算分析

基于能量原理的张弦拱结构求解与受力特性研究1-7

摘要：根据张弦拱结构的变形特点,设定结构位移函数,并结合荷载条件,建立结构势能表达式。根据结构上弦拱、下弦索水平位移,按支座变形协调条件导出协调约束要求;在此基础上,引入拉格朗日乘子法,由势能驻值原理,运用瑞利-里兹法,求解出结构竖向位移及索力表达式。根据结构应变-位移微分方程得出上弦拱与下弦索的水平位移函数及撑杆相对位移表达式;对求解结果进行分析与简化,得出表达简洁、物理意义明确的简化公式。最后,通过多个算例,把理论分析公式、简化公式及有限元分析结果相互印证,证明分析结果的正确性。

成都某膨胀土基坑边坡失稳机理分析8-12

摘要：某基坑工程位于成都东郊膨胀土区域,基坑边坡自开挖后,在降雨条件下,边坡出现了桩间土鼓出、整体变形过大等破坏现象。本文通过基坑边坡失稳现象的调查分析、现场监测和离心试验,对该膨胀土基坑边坡失稳机理进行研究,并对膨胀土基坑边坡的相关工程提出改进意见。

楼板局部设缝框架结构静力弹塑性分析13-18

摘要：框架结构实现＂梁铰屈服＂机制是保证大震不倒的措施之一。本文在以往研究的基础上,提出楼板局部设缝框架结构,即在框架梁端塑性铰范围的侧向楼板内设置贯穿板厚的通缝,以消除现浇楼板及其纵筋对梁端抗弯承载力的贡献,实现梁铰屈服机制。文章针对7度和8度设防烈度的设缝框架和传统框架分别进行静力弹塑性分析,研究结构P-Δ变形曲线、塑性铰分布以及结构的屈服机制,并分别对楼板局部设缝框架和传统框架进行抗震能力评估。结果表明,楼板局部设缝能改善框架结构的屈服机制,满足＂强柱弱梁＂抗震要求,提高结构抗震性能。

基于石膏内置模的空心楼盖静力特性分析19-25

摘要：石膏内置模空心楼盖是近年来出现的一种楼盖结构形式,它利用磷化工副产品——磷石膏作为主要生产原料,生产石膏内置模,施工时将石膏内置模按一定间距均匀布置在模板上,浇筑混凝土实现一次现浇成型。该楼盖具有节约建筑材料、实现楼盖大开间、减轻楼盖结构自重、方便施工等优点。本文对石膏内置模空心楼盖进行静力分析和静力特性研究,研究结果对石膏内置模空心楼盖的设计、施工等具有一定的参考价值。

带端柱高强混凝土剪力墙非线性有限元的参数分析26-31

摘要：采用有限元软件ABAQUS中的混凝土损伤模型,考虑材料非线性,建立带端柱高强混凝土剪力墙的非线性有限元模型,进行数值模拟分析,并将数值分析结果与试验结果进行对比,验证了有限元模型的合理性和可靠性。在此基础上,分析了轴压比、剪跨比、边缘约束构件箍筋间距和纵筋配筋率对剪力墙抗震性能的影响。研究结果表明：随着轴压比的增大,承载能力逐渐增加,延性系数逐渐减小;随着剪跨比的减小,承载能力逐渐增加,延性系数逐渐减小;随着边缘约束构件箍筋间距增大,承载能力和延性系数均逐渐减小;随着约束边缘构件纵筋配筋率的增大,承载能力稍有增大,延性系数先增大后逐渐减小。

框架柱在爆炸冲击荷载作用下动力系数及破坏模式研究32-37

摘要：在爆炸冲击荷载作用下,结构底层柱的破坏可能会导致结构的连续倒塌。本文综合考虑了不同柱端约束条件和不同折合距离的影响,运用LS-DYNA分析了爆炸荷载作用下三组钢筋混凝土柱的动态响应及破坏模式。混凝土采用脆性损伤模型并考虑损伤及应变率效应,通过建立三维实体柱模型,得到动力系数、柱破坏模式及不同折合距离的柱中节点位移时程曲线。结果表明,相同的T/Tw,爆炸荷载作用下两端固接柱的动力系数比一端固接一端铰接柱的大,钢筋混凝土柱在爆炸冲击荷载作用下的侧向位移随着折合距离的增大而逐渐减小,当折合距离Z〉2.0时,爆炸冲击荷载对柱的影响可以忽略。

建筑科学杂志试验研究

高延性聚酯纤维加固RC柱轴心受压性能的试验研究38-43

摘要：为了研究高延性聚酯纤维加固钢筋混凝土方柱的轴心受压性能,设计了2组共9根不同加固形式、不同混凝土强度等级、不同纤维带层数的方柱。试验结果表明,纤维带能够有效约束混凝土变形,使混凝土抗压强度得以提高,构件的延性和承载力得到了显著改善和提高。加固间距越小,约束作用越强,以全包方式加固效果最好。承载力和延性随纤维带层数的增多而明显提高,但并不呈线性增长关系。

高强箍筋约束足尺混凝土柱轴心抗压性能试验研究44-47

摘要：对6个高强箍筋约束足尺寸普通强度混凝土柱进行了轴心受压试验,对比分析了高强箍筋与普通强度箍筋约束钢筋混凝土柱轴心抗压的破坏过程及其形貌,并运用轴压试验数据分析了箍筋强度和形式对轴心受压性能的影响。

粗骨料含量对混凝土渗透性影响试验48-53

摘要：细观结构下,混凝土可看成由水泥砂浆体、骨料及两者的界面区共同组成的三项复合材料。由于三相组成渗透性能的不同,混凝土中骨料含量的变化势必要影响混凝土的渗透性能。研究在水泥砂浆体和四种不同骨料含量混凝土快速渗透试验的基础上,结合混凝土三维骨料分布模型,对快速渗透试验结果进行了对比和模型分析,研究了骨料含量对混凝土渗透性能的影响。结果表明：尽管骨料的增加使界面区也随之增加,但是骨料含量对混凝土渗透性能的影响还是占据了主导作用,骨料含量的增加将减小混凝土的渗透性能;混凝土的骨料三维分布模型可以通过混凝土切片图进行重建,氯离子渗透扩散可采用差分模型进行模拟,其分析结果与试验结果一致。

SMA-滚珠碟簧隔震装置的试验研究54-57

摘要：本文提出了一种SMA-滚珠碟簧隔震装置,该装置将滚珠隔离水平地震,SMA丝增大装置的复位、消能能力及碟簧隔离竖向地震相结合,形成一种新型三维隔震装置。完成了该装置的性能试验,试验结果表明：SMA数量增加可以增大隔震装置的水平刚度及阻尼比,装置具有更好的隔震性能,凹形板间的摩擦系数对隔震性能有一定的影响,碟簧的设置可提供较好的竖向隔震效果。

基于材料非线性下的箱形截面剪力滞试验研究58-64

摘要：制作了2个箱型截面的钢筋混凝土悬臂构件模型,试验包括了模型构件屈服前的加载和屈服后的加载,其加载方案为保持轴力不变的情况下施加水平线荷载。试验中采用应变采集仪采集应变,采用读数显微镜观察裂缝,并用百分表测量构件的挠度。分析试验数据,得出各截面应力应变的分布;通过改变试件的轴压比,分析弹塑性阶段各截面剪力滞系数随轴压比的变化趋势,得出各截面剪力滞系数在混凝土开裂前、带裂缝工作阶段及钢筋屈服后随轴压比变化的规律;且研究表明,材料非线性对翼板与肋板交界处的剪力滞系数影响较大,与弹性阶段相比,箱形截面构件处于非线性阶段时轴压比对剪力滞效应的影响较小。

昆明地区回弹法检测混凝土抗压强度测强曲线的研究65-69

摘要：昆明地区采用回弹法统一测强曲线时误差较大,混凝土强度推定值较实测值偏小。为提高检测精度以适应各地区工程技术的发展需要,《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23—2011）建议通过试验建立地区测强曲线。本文采用昆明地区常用的混凝土原材料制作试块,按照规程要求进行回弹、试块抗压强度测试,采用标准偏差分析法对试验异常数据进行分析和处理。根据最小二乘法原理,进行幂函数和二次多项式回归拟合,进过分析比较,建立了昆明地区测强曲线。将统一测强曲线和昆明地区的测强曲线同时用于实际工程,将两条曲线的强度推定值与混凝土抗压强度实测值进行比较,对两条曲线的误差进行分析比较。结果表明,地区测强曲线精度较高,有很好的地方适应性,可用于昆明地区混凝土强度无损检测和评定。

增大截面法加固损伤混凝土板试验研究70-75

摘要：通过采用粘贴碳纤维布与增大截面法对损伤钢筋混凝土板进行加固试验,分析了不同配筋率对板的承载力、刚度的提高效果,结果表明：1相同荷载作用下,增大截面加固法对提高板的抗弯刚度效果更好;2两种加固方法都能较大程度提高板的承载力及刚度,但增大截面法对提高板的开裂荷载效果更明显,且随配筋率增大承载力及刚度提高越多;3采用增大截面法加固时,8的强度利用最充分,这与加固规范中规定的板的受力钢筋直径不应小于8mm相一致;4结合规范计算公式,得到计算值与试验值二者相差较小。

建筑科学杂志应用研究

国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》新增内容解读76-82

摘要：国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T 14370—2007）已经完成修订,本文对锚固区传力性能、低温锚固性能、锚板强度及拉索用锚具和纤维增强复合材料筋用锚具等新增内容进行了解读,便于生产厂家和施工单位更好地理解和应用本标准。

极限压剪状态下铅芯橡胶支座应力分析83-87

摘要：采用ABAQUS对铅芯橡胶支座进行模拟分析,研究支座在极限压剪状态下的应力分布,分析表明：极限压剪状态下钢片层中的拉应力S11和S22、压应力S33及切应力S12对钢片层Mises等效应力的影响较大;支座有效承压区内大部分钢片层中有部分区域的Mises等效应力超过了其屈服强度,产生了屈服;支座内部各橡胶层的Mises等效应力较小,橡胶未发生破坏。

基于性能的天津津湾广场9号楼超限结构抗震分析88-92

摘要：对天津津湾广场9号楼超高层建筑在罕遇地震作用下的非线性响应进行时程分析。采用三维结构非线性分析与性能评估软件Perform-3D建立计算模型。以FEMA梁与剪切强度截面为组件组装单元模型模拟框架梁;以弯曲塑性铰、剪切塑性铰与弹性截面梁为组件组装单元模型模拟连梁;以FEMA柱与剪切强度截面为组件组装单元模型模拟框架柱;以纤维墙元模型模拟剪力墙。根据FEMA356的性能指标体系对构件在罕遇地震作用下的性能进行评价,计算结果表明结构设计满足预先设定的性能目标。

钢筋混凝土材料本构模型在ABAQUS纤维梁单元二次开发中的应用93-97

摘要：本文利用有限元软件ABAQUS所提供的用户自定义材料接口UMAT,采用FORTRAN语言开发了适用于ABAQUS纤维梁单元的材料单轴本构模型,其中包括Scott-Kent-Park混凝土单轴滞回本构模型和Menegotto-Pinto钢筋单轴滞回本构模型。同时对国内外已有学者完成的钢筋混凝土柱和框架的试验进行力学性能数值模拟,并与试验结果进行对比,验证了本文所开发材料子程序的合理性和有效性,从而为钢筋混凝土结构的弹塑性分析提供较精确合理的材料本构模型。

建筑科学杂志工程实践

“Ⅱ”型接头地连墙的施工方法及应用研究98-103

摘要：地下连续墙是集挡土、防渗与承载功能于一体的深基础结构形式。传统地下连续墙的施工方法为单槽段整体施工,整幅地下连续墙由单槽段相互连接而成。本文介绍一种将槽段与接头分开施工的方法,使接头与槽段的施工实现流水作业,并且使每个地下连续墙槽段全部按照闭合幅施工。此外还对地下连续墙接头及槽段成槽质量进行了监测;并分析了地下连续墙在施工时易遇到的困难,给出相应的解决方法;最后从4个方面对不同地下连续墙的施工方法进行了对比分析。