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建筑科学 2015年第11期杂志 文档列表

建筑科学杂志计算分析

高性能灌浆料置换加固混凝土柱的受力性能1-7

摘要：对采用高性能灌浆料置换加固的混凝土框架柱的轴压受力性能进行了全过程分析,讨论了加固前混凝土初始应力对置换截面（组合截面）高性能灌浆料强度发挥程度的影响。结果表明,对于加固时不能卸载的柱,高性能灌浆料与混凝土之间存在应变滞后现象,混凝土与高性能灌浆料不能同时达到其抗压强度。加固前,柱的初始应力越高,高性能灌浆料的强度发挥程度越低。混凝土初始应力在（0.2~0.6）fc时,高性能灌浆料的强度发挥程度为（69~87）%。在此基础上,提出了高性能灌浆料置换加固柱折算混凝土强度和轴心受压承载力的计算方法。

带有钢管混凝土柱的结构抗侧力优化设计方法研究8-15

摘要：钢管混凝土桩在超高层建筑中使用最为广泛,而已有的高层建筑抗侧力优化设计的位移约束条件显式表达方法的公式推导中,其研究对象多只限于矩形截面构件。本文采用虚功原理推导了圆形钢管混凝土截面的位移约束条件的显式表达公式,并在优化设计过程中用到的基于刚度等效原则的等效直径计算方法,将钢管混凝土等效为素混凝土柱,进而调用SAP2000应用程序接口（API）设计程序进行结构优化设计,以一由矩形截面梁和钢管混凝土柱组成的简单平面框架结构为案例,进行风荷载作用下的结构优化设计,验证了本文公式推导的正确性以及优化收敛过程的稳定性。

建筑幕墙中石材弯曲强度测试及评定方法研究16-21

摘要：建筑幕墙中的天然石材属于脆性材料,其强度具有较大的离散性。为了提高幕墙石材强度测试可靠性,本文总结了我国、美国、欧洲规范中关于石材弯曲强度测试和评定方法的差异,利用蒙特卡洛模拟法讨论了不同样本统计量作为石材弯曲强度代表值的优缺点,基于大量花岗岩实测数据对比分析了石材弯曲强度采用不同统计量的差异。提出了假设石材弯曲强度服从对数正态分布,并以标准值评判石材强度是否合格的方法,可为我国《金属与石材幕墙工程技术规范》修订提供技术参考。

不同波纹形式的波形钢腹板等效换算的稳定承载力对比22-28

摘要：本文按波长相等,波幅与展开长度等效的方法,将梯形波换算成正弦形波,对换算后的两种波纹形式的波形腹板构件分别在轴心受压、纯弯、压弯条件下进行了稳定承载力的对比。分析结果表明,相同受力情况下,换算前后两种波纹形式的波形钢腹板构件稳定承载力基本相同。因此,采用本文提出的不同波形折算方法,可以方便地实现不同波形腹板构件之间的等效换算。

FRC预制连梁梁端埋入长度计算方法研究29-33

摘要：纤维增强混凝土（FRC）具有受拉应变-硬化和多细微裂缝开展特性,替代普通混凝土作为连梁基体可减少连梁箍筋数量,增大连梁的受剪承载力、变形能力和损伤容限。根据FRC预制连梁屈服时连梁梁端埋入墙肢部分形成的力与约束弯矩平衡条件,提出预制连梁梁端埋入墙肢长度计算方法。连梁梁端埋入长度的大小主要取决于剪压比、跨高比和连梁截面高度的大小。将理论计算结果与试验结果和数值模拟进行比较,结果表明,建议的埋入长度计算公式较为合理,可作为FRC连梁梁端埋入长度设计的参考依据。

考虑不均匀沉降对非理想支承梁的受力影响34-39

摘要：针对两端存在一定转动刚度的非理想支承梁,为了分析支座沉降时端部转动刚度对该结构受力的影响,建立两端存在转动弹性支承的梁式结构模型。利用结构边界处变形协调条件给出梁式结构的一般力学方程,然后求解得出该方程中的相关系数表达式,并针对多跨梁式结构简化给出了方程中由转动刚度表示的修正自由项,得到在支座移动时的该模型的解析公式。结合数值试验,分别通过一个三跨梁式桥在不同的支座出现不均匀沉降时的数值分析来验证理论公式的准确性和端部不同转动约束刚度的单跨结构在支座移动时其受力变化规律。研究表明：支座移动时,引起该类模型的附加内力,且要考虑模型若由多跨结构简化而来需要修正力法方程的自由项;由于转动支承的存在产生附加内力大小随转动刚度增大而增大,而随着转动刚度的变化,该类结构附加内力大小出现非线性变化。

钢筋混凝土柱低周疲劳累积损伤性能计算方法研究40-44

摘要：基于地震作用下钢筋混凝土结构的损伤机理,通过分析纵筋的塑性低周疲劳损伤,建立了钢筋混凝土柱低周疲劳弯曲变形性能损伤计算模型。根据已有相关试验研究,对钢筋混凝土柱低周疲劳作用下的割线刚度损伤进行分析,确定了计算模型参数,得到了构件割线刚度和抗力的衰减规律计算公式。分析了低周疲劳效应对钢筋混凝土柱弯曲变形性能的降低影响,提出了考虑低周疲劳影响的极限变形折减系数计算公式。从而可以根据塑性位移循环疲劳寿命的分析,直接计算出钢筋混凝土柱低周疲劳作用下的割线刚度、抗力及极限变形,可为震后钢筋混凝土柱的性能评估提供理论支持。

建筑科学杂志试验研究

钢纤维改性橡胶混凝土力学性能研究45-49

摘要：以钢纤维作为改性材料,分别以0.5%、1.0%、1.5%的体积率掺入到不同橡胶掺量（5%、10%、15%、20%）的橡胶混凝土中,通过立方体抗压试验、轴心抗压试验和小梁抗折试验,研究了钢纤维改性橡胶混凝土的基本力学性能。试验结果表明：对较多橡胶掺量的橡胶混凝土,钢纤维的掺入对立方体抗压强度提高比较明显,对轴心抗压强度的提高不明显,对橡胶混凝土抗折强度和韧性有显著提高,并随钢纤维掺量增加而增大。

玻化微珠保温混凝土中高剪力墙承载力试验及分析50-56

摘要：玻化微珠保温混凝土是一种通过加入新型无机绿色保温材料——玻化微珠来降低导热系数,提高保温性能,最终达到保温承重一体化的高性能混凝土。本文通过对2片不同剪跨比的玻化微珠保温混凝土中高剪力墙进行拟静力试验研究与承载力理论计算,对比分析其破坏形态、承载力、特征位移、割线刚度以及滞回耗能等特性,确定新型墙体的承载力计算公式。试验及分析结果表明：玻化微珠保温混凝土中高剪力墙表现出较好的延性和耗能能力;增大剪跨比对提高玻化微珠保温混凝土中高剪力墙的延性以及增强其耗能能力具有较明显的效果;普通剪力墙承载力计算公式同样适用于玻化微珠保温混凝土中高剪力墙,在设计中可参照普通混凝土剪力墙进行截面设计。

拼接混凝土叠合梁受弯性能试验研究57-61

摘要：本文对通过现浇段拼接的混凝土叠合梁的受弯性能进行了足尺试件试验研究,并与现浇试件进行对比,研究拼缝对梁的破坏模式、承载力、刚度、裂缝分布等的影响。通过试验研究和理论分析,提出了叠合梁拼接的设计建议,包括承载力设计及构造要求,为装配式结构的设计提供参考。

CFRP和GFRP混杂后与混凝土界面性能试验研究62-67

摘要：为了研究GFRP（玻璃纤维）与CFRP（碳纤维）混杂后的界面性能,采用双面剪切的试验方式,进行了G/CFRP（混杂后纤维）与混凝土剥离承载力分析、应变分析以及粘结剪应力分析。试验表明：GFRP经过CFRP混杂后,可以有效地提高界面剥离承载力。G/CFRP-混凝土界面剥离有效粘贴长度在60mm左右,GFRP-混凝土界面剥离有效粘贴长度在80mm左右。

预应力碳板张拉端锚固支座的有限元分析及试验68-73

摘要：随着新型加固技术的兴起和发展,预应力碳纤维板加固技术已经得到了越来越广泛的应用。在加固系统中,锚固支座是其中的重要组成部分,其优良特性将直接影响到预应力的效果和结构的安全性。针对预应力碳纤维板锚固体系,提出了一种适用于该体系的预应力碳板张拉端锚固支座,分析锚固支座的承载机理,同时利用有限元分析软件ANSYS进行有限元分析。分析结果显示,该锚固支座能较好地满足预应力碳纤维板加固技术的要求。通过对锚固支座组装件进行荷载传递试验,结果表明,锚固支座具有较好的锚固性能。

RC异形柱框架抗连续倒塌试验研究74-78

摘要：按照我国现有抗震标准设计了一个1/3缩尺的两层3×2跨异形柱框架结构模型,并在替代柱的二层柱顶进行了竖向静力加载,以研究模型框架在失去底层角柱后,框架结构在倒塌破坏过程中的水平变形、传力方式及受力机理。研究结果表明：框架的倒塌破坏全过程可分为弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段和破坏阶段;在角柱失效后,由梁端塑性铰和板内负弯矩塑性铰线构成的梁板空间受力机制为抵抗框架倒塌破坏的主要体系。

杂散电流对氯离子向混凝土中传输性能的影响79-85

摘要：采用硝酸银滴定方法跟踪测定研究了杂散电流对氯离子向混凝土内传输性能的影响,建立了考虑杂散电流强度、氯离子浓度及其耦合作用下的Cl-传输预测模型。结果表明：杂散电流能明显增大氯离子向混凝土中的传输速率,减少氯离子穿透混凝土到达钢筋表面的时间。杂散电流强度愈大,氯离子浓度愈高,腐蚀龄期愈长,混凝土内各深度层的氯离子含量愈高,对结构的耐久性影响愈大。此外,已建的Cl-传输预测模型是通过Cl-扩散系数来表征,与试验数据吻合较好,为进一步探索地铁环境下钢筋混凝土结构耐久性评估与寿命预测提供理论依据。

建筑科学杂志应用研究

模块化装配式钢结构抗连续倒塌性能评估方法研究86-91

摘要：结构发生连续倒塌的机理比较复杂,国内外目前为止没有统一的结构抗连续倒塌性能评估标准。文中参考日本《高冗余度钢结构倒塌控制设计指南》中的结构抗连续倒塌性能评估方法,对其性能评估指标进行了改进量化,并通过3个5层模块化装配式钢结构算例验证改进后评估方法对装配式钢框架结构的适用性。算例分析表明：平面去斜支撑钢框架、平面钢框架和空间钢框架竖向荷载作用下发生连续倒塌的可能性依次变大,该规律和理论分析一致,改进后的评估方法能够定量评估模块化装配式钢结构的竖向抗连续倒塌性能。利用改进后评估方法对国内某九层模块化装配式钢框架结构进行了竖向抗连续倒塌性能评估,评估结果表明该工程实例的抗连续倒塌性能满足要求。

复高钛重矿渣混凝土长期变形性和耐久性研究92-97

摘要：对复高钛重矿渣混凝土的长期变形性和耐久性能进行研究,结果表明：复高钛重矿渣混凝土没有体积安定性问题,收缩变形和徐变均符合设计标准;复高钛重矿渣混凝土没有碱-骨料反应,其碳化性能、抗渗等级、氯离子扩散系数、硫酸盐抗蚀性能和抗冻等级均满足混凝土耐久性设计规范。对主要指标收缩和徐变性能进行机理研究和分析,并对原高钛渣混凝土工程进行耐久性抽样调查,其芯样混凝土抗压强度均高于设计强度,外观没有变异。试验成果对该种骨料混凝土的推广应用提供了重要参考依据。

某35层住宅CFG桩复合地基处理可行性分析98-102

摘要：本工程设计基底压力650k Pa,采用CFG桩复合地基处理技术。根据基底以下地层组合特点,存在3个不同深度及不同岩性的可能桩端持力层,经过对其进行比选分析,最终选择了可塑中低压缩性的粘性土层作为本工程的桩端持力层。经桩检测,单桩承载力特征值、单桩复合地基承载力特征值均满足设计要求。另外,根据主体结构封顶后310d的沉降观测结果,最大变形值（3#楼25.96mm,4#楼29.83mm）仅远小于结构设计要求的最终变形值70mm,并趋于稳定。因此,初步认为本工程的地基处理设计在桩端持力层选择及最终变形量控制方面是可行的。

不同风向角下多层冷弯薄壁型钢结构风致响应数值模拟103-108

摘要：国内对冷弯薄壁型钢结构风载特性研究已有部分成果,但是风致响应研究较少,特别是不同风向角下多层冷弯薄壁型钢结构的风致响应研究。本文基于AR法原理,在MATLAB中模拟脉动风速时程,通过转化生成结构各高度处的风压时程,并在ANSYS中建立多层冷弯薄壁型钢结构有限元模型,计算不同风向角下多层冷弯薄壁型钢结构的风致动力响应,得到结构顶层的位移、加速度时程,并进行分析。结果表明：1通过模态分析和功率谱对比验证了建模及模拟风速时程的正确性;2五个风向的最大层间位移均满足规范限值,22.5°、45°、67.5°三个风向角的位移响应依次增大,最大位移出现在90°风向角;3在修建冷弯薄壁型钢结构时,应考虑风向带来的影响,据此进行合理布局。