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建筑科学 2016年第01期杂志 文档列表

建筑科学杂志计算分析

高层建筑转换层结构侧向受力特点及其合理屈服机制1-6

摘要：本文针对性地论述了高层建筑转换层结构体系地震作用下的受力及变形特征,并从局部延性与总体延性的关系、塑性层出现后的动力效应、震害及拟动力试验分析、建筑结构平面布置等方面论述高层建筑转换层结构合理的屈服机制。研究结果表明：高层建筑转换层结构设计应保证转换层结构底部有足够的刚度和强度,从而减少不利的侧向力分布,避免结构底部过早屈服,充分地发挥结构整体延性耗能能力,最终形成刚柔并济的多道设防机制。

加载路径对方钢管混凝土柱承载力退化的影响7-11

摘要：在反复荷载作用下,由于累积损伤方钢管混凝土柱的承载力会显著退化。本文采用6种不同加载路径模拟地震作用,考察了初始位移大小、位移幅值增量、单侧或双侧反复加载等不同加载路径对方钢管混凝土柱承载力退化的影响。分析结果表明：随着加载初始位移增加、加载幅值增量减小,方钢管混凝土承载力退化显著增加;双侧加载较单侧加载承载力降低更显著;使用位移延性系数无法有效评价加载路径对构件承载力退化的影响;累积延性系数及有效累积耗能体现了累积滞回耗能对构件承载力退化的影响,但不能考虑位移幅值大小对承载力退化的影响。

自攻螺丝连接矩形薄壁钢管再生骨料混凝土柱轴压承载力分析12-16

摘要：对以废弃混凝土、废弃砖、普通骨料3种混凝土为填充料的6根薄壁矩形钢管混凝土柱进行轴压试验,探究构件的破坏特征以及长细比对轴压承载力的影响。研究结果表明：长细比λ=15,柱试件钢管局部鼓曲集中于柱顶部;长细比λ=8,柱试件集中于柱中部、底部。采用普通骨料及废弃混凝土骨料的柱试件轴压承载力计算适于《矩形钢管混凝土结构技术规程》（CECS159：2004）,而采用废弃砖骨料的柱试件轴压承载力计算适于采用考虑钢管约束效应的设计规范、规程。

火灾下钢筋混凝土梁温度场的数值模拟17-21

摘要：火灾作用下构件内部温度场随时间和空间的变化规律对结构和构件的高温力学响应和抗火性能具有重要意义。本文应用ABAQUS软件对高温条件下不同受火方式、截面尺寸、混凝土骨料类型、升温时间以及含水率的钢筋混凝土梁进行非线性瞬态高温反应分析,揭示各参数对梁截面温度场的影响规律;在合理确定混凝土热工参数的基础上,通过采用在100℃~200℃之间对混凝土热容进行修正的方法,考虑混凝土中自由水和结合水在火灾作用下的物理化学反应对混凝土梁温度场的影响,对火灾下钢筋混凝土梁温度场进行分析。分析结果与相关文献试验结果吻合较好,表明本文钢筋混凝土梁温度场分析方法的正确性,本文为混凝土结构在高温下以及高温后的结构及构件的温度场分析提供了有效方法。

两种支撑-钢框架体系抗震性能对比分析22-28

摘要：采用有限元分析软件SAP2000,在钢框架中分别布置普通支撑和屈曲约束支撑（下称BRB）,模拟8度罕遇地震作用下结构的弹塑性时程反应,并对结构位移响应、层间延性需求、顶层加速度、基底剪力及塑性铰出铰顺序及分布进行分析。结果发现：BRB-钢框架体系两个方向最大层间位移角比普通支撑-钢框架体系分别小12.6%和17.5%,顶层位移峰值分别减小9.3%和19.4%;在允许延性需求为4.0时,BRB-钢框架体系和普通支撑-钢框架体系延性需求最大值分别为3.88和4.69;结构两个方向顶层加速度峰值分别减小27.6%和10.4%,基底剪力两个方向分别小了34.0%和26.3%;二者在地震作用下塑性铰初始出现时间差异不大,但塑性铰在BRB-钢框架构件中发展较慢,最终普通支撑-钢框架中部分节点和柱子完全丧失承载能力,而BRB-钢框架体系依然处于安全极限范围内。

建筑科学杂志试验研究

模拟桩端为岩层的刚性桩复合地基承载性状试验研究29-36

摘要：刚性桩复合地基具有提高承载力幅度大、控制变形能力强等优点,在工程实践中得到广泛应用。工程实践表明,在岩层埋置较浅的地区,也可采用刚性桩复合地基技术来提高地基的承载力。然而,由于桩端为岩层的刚性桩复合地基的理论研究较少,对该类刚性桩复合地基桩端持力层的选择存在不同认识。针对该问题,本文选用桩端为岩层的刚性桩与不同厚度褥垫层进行复合地基的承载特性试验研究。通过试验结果分析,证明了褥垫层对于刚性桩和土的荷载分配调节能力很强,通过合理设置褥垫层,能够使桩端为岩层的桩间土承载力得到发挥,保证桩土共同作用,从而使刚性桩与桩间土构成复合地基。本文研究成果可以深化人们对刚性桩复合地基的理论认识,为桩端为岩层的地质情况下选用刚性桩复合地基提供技术支持。

高强钢筋部分预应力混凝土梁变形性能的试验研究37-42

摘要：通过配置600MPa级钢筋部分预应力混凝土梁受弯试验,分析了试验梁的变形性能及其影响因素,探讨了不同阶段试验梁的短期刚度和挠度的计算。试验结果表明：配置600MPa级钢筋部分预应力混凝土梁变形性能良好,尤其在高强钢筋屈服后,构件仍具有较好的变形能力。同时,本文建议构件开裂前后的短期刚度宜分别按照现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和《混凝土结构设计规范》的规定计算,挠度计算值与实测值吻合较好。

高温下1860级钢绞线钢丝力学性能试验研究43-47

摘要：钢绞线高温力学性能是研究预应力结构抗火性能及受火灾后结构损伤鉴定与评估的基础,本文从同一根钢绞线边丝中截取16根钢丝试件进行高温下拉伸试验,得到高温下钢丝试件拉伸的力-位移曲线、应力-应变关系曲线以及屈服强度、极限强度、比例极限、弹性模量与试验温度的关系。试验结果表明,高温下钢绞线钢丝的应力-应变关系曲线随温度升高趋于平缓,力学性能指标随温度升高不断退化。本文试验结果可以为研究预应力结构抗火性能的计算与分析提供参考。

板壁式型钢混凝土柱的拟静力试验研究48-52

摘要：为研究板壁式型钢混凝土柱在低周反复荷载下的破坏性能,本文以长细比和轴压比为主要变化参数,对3个试件模型进行低周反复加载试验,重点研究了不同长细比和轴压比下板壁式型钢混凝土柱的破坏过程和破坏形态、试件应变情况、延性,并提出了板壁式型钢混凝土柱的水平极限承载力计算公式。

钢框架-钢板剪力墙结构滞回性能试验研究53-57

摘要：将钢板剪力墙作为抗侧力体系嵌入半刚性钢框架中,形成半刚性钢框架-钢板剪力墙结构（SFSW）。为研究SFSW的滞回性能,对一榀1/3比例两层单跨试件进行循环加载试验,分析结构的承载力、延性、耗能和破坏机理。基于塑性原理,提出了结构水平极限承载力的简化计算方法。结果表明：结构侧向承载力高、延性及耗能良好;结构拥有理想的内力传递途径与分配方式,钢板剪力墙承担大部分水平荷载,钢框架承担大部分倾覆弯矩;钢板剪力墙的过早屈曲使结构刚度弱化、耗能能力下降;提出的塑性简化计算方法可以用于估计结构水平极限承载力。

耐高温墙体保温材料的制备及性能研究58-61

摘要：本文通过对材质、技术以及资源状况等方面的综合分析,采用质轻、不燃的膨胀珍珠岩颗粒为保温材料,使用水玻璃粘结剂,再加入少量有机硅防水剂、乳化剂和分散剂等,进行搅拌、压制成型、热固化等工艺过程,制备出安全环保的耐高温墙体保温材料。对该制品进行性能测试分析,确定出粘合剂和防水剂的最优配方和最佳的制作条件。本研究开发的膨胀珍珠岩保温材料的干密度、质量含水率、抗压强度、整体憎水率、高温灼烧线性收缩率和导热系数的性能指标符合国家标准,其制作过程简单,原料成本低,且具有不燃、质轻和防水性好等突出特点,生产过程中无三废排放,具有很好的应用前景。

高填方碳酸盐岩块石地基分层沉降规律研究62-69

摘要：本文以某钢厂项目为依托,研究了西南地区常见的高填方碳酸盐岩块石地基土在不同深度和不同位置的沉降规律,对现场试验的现象和结果进行了规律性总结。现场高填方碳酸盐岩地基蠕变试验表明：相同荷载下,深度越深的土层,其沉降值越小;而相同深度处的土层,距离荷载中心越远,其沉降值越小;湿润状态下,相同深度处,尤其在浅层处的土层沉降值明显大于自然状态下的沉降值,最终所有土层的沉降值都趋于稳定。最后根据实测数据建立了土层沉降的经验模型。

CFRP布加固损伤混凝土空心板抗弯试验研究70-75

摘要：汶川地震中,预应力钢筋混凝土板破坏较多,震后对部分受损板需采用粘贴CFRP布方式进行加固。为研究加固可靠性,对包括18块CFRP布加固的受损板和1块未受损板共19个试件进行加载试验研究,探讨不同粘贴方式、粘贴量及板不同损伤程度下,板的抗弯承载性能及破坏模式。结果表明：1CFRP布采用单层四幅的粘贴方式加固构件时,抗弯极限承载力增长最为显著;2对于加固轻微破坏的预应力混凝土空心板,采用幅宽为100mm单层双幅的CFRP布粘贴;对于加固中度破坏的预应力混凝土空心板,采用幅宽为75mm单层三幅的CFRP布粘贴;3对于加固严重破坏的预应力混凝土空心板,采用幅宽为75mm单层四幅的CFRP布方式粘贴。

预应力自复位预制框架中节点试验研究76-80

摘要：为了研究预应力自复位混凝土框架结构的抗震性能,分别进行了一榀预应力自复位预制框架中节点和现浇框架中节点的低周往复荷载试验。试验结果表明：与现浇框架中节点相比,预应力自复位预制框架中节点损伤主要集中在角钢上,梁、柱构件及预应力筋基本保持弹性;预应力自复位预制框架中节点的残余变形远远小于现浇节点,能量耗散系数约为现浇节点的一半。

高强陶粒混凝土框架节点抗震性能试验研究81-87

摘要：通过在低周往复荷载作用下对5个不同轴压比和核心区配箍率的高强陶粒混凝土中节点和1个普通混凝土中节点进行抗震性能试验研究,对不同核心区配箍率及不同轴压比情况下的高强陶粒混凝土节点的破坏形态、滞回规律、骨架曲线特征、延性、耗能以及强度退化情况等问题进行研究。试验结果表明：高强陶粒混凝土节点的破坏过程与普通混凝土节点破坏过程相似;适当增加柱子的轴压比及节点核心区配箍率对高强陶粒混凝土框架节点的延性、耗能及强度退化等抗震性能有利;高强陶粒混凝土试件可以应用在一些有抗震设防要求的地区。本文为轻骨料混凝土的工程应用提供科学依据。

应变率和分级加载持荷对混凝土动态抗弯拉性能的研究88-93

摘要：为研究应变速率和分级加载持荷对混凝土动态抗弯拉力学性能和变形性能（抗弯拉强度、弹性模量、泊松比、峰值应变）的影响,分析混凝土动态抗弯拉试验破坏形态特点,在应变率分别为10-6/s、10-5/s、10-4/s下,对强度为C50的混凝土试件进行动态直接破坏和分级加载持荷弯拉破坏试验。试验结果表明：当应变速率为定值时,与直接破坏相比,经历荷载历史的混凝土的动态抗弯拉强度和弹性模量都有一定幅度的降低,而峰值应变有一定幅度的增高;当加载方式确定时,随着应变速率的提高,混凝土的抗弯拉强度有所提高,但应变率和加载历史对混凝土弯拉条件下弹性阶段泊松比变化范围内的最大值基本没有影响,可以采用0.2;初始裂纹的形成和发展是分级持荷影响混凝土抗弯拉强度降低的主要原因,而粗骨料破坏数量的增加是应变速率影响混凝土抗弯拉强度增加的直接结果,随应变速率的增加,混凝土试块的破坏面趋于平整,破坏时间变短。

建筑科学杂志应用研究

组合式多功能移位千斤顶的设计研究94-99

摘要：整体同步移位技术因具有安装精度高、工作效率高、大幅度减少高空作业与支撑用量等优点而广泛应用于大跨空间结构的建造中,但也存在着因不同移动控制方式的设备不兼容、不能通用而带来设备投入量大和利用率低等问题。对目前应用最广的以穿心式千斤顶和预应力钢绞线为承载系统的整体移位系统的移位千斤顶的功能、构造、配置等进行详细分析,提出模块化设计的理念。运用模块化思想进行千斤顶的整体及穿心式千斤顶、撑脚、自动工具锚、顶压器、钢绞线导向装置等组件之间连接方式的设计,成功设计出组合式多功能同步移位系统。工程实践表明该移位系统千斤顶组装拆卸灵活,适应性强,可大大提高设备的周转使用率。

抗浮锚杆受力特性及布置方式的分析与设计100-107

摘要：抗浮锚杆设计时应考虑上部结构荷载分布、基础形式、上部结构及基础刚度等因素对锚杆受力均匀性的影响,地下室结构的整体和局部变形是锚杆受力的根本原因。通过建立包含上部结构、基础和锚杆的整体有限元模型来进行抗浮计算和分析,得到了抗浮锚杆的受力特点和分布规律,同时给出了锚杆的合理布置原则。上部结构荷载影响区域决定了锚杆的布置,设计中应仔细分析该区域的范围和基底压力的大小及分布,以确保锚杆受力的合理性、均匀性及安全性;基础底板构件设计时,锚杆可视为其弹簧支座。