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建筑科学 2016年第09期杂志 文档列表

建筑科学杂志计算分析

旋转正弦曲面单层网壳的静力及稳定性分析1-7

摘要：针对以正弦半波曲线为母线旋转而成的正弦曲面单层网壳,首先对其进行静力分析,找出内力分布及变形规律;然后对其稳定性能进行参数分析,包括矢跨比、初始几何缺陷、荷载不对称分布、节点选取方式以及正弦函数幅值对网壳极限承载力的影响。研究表明：同截面下,网壳最大轴力一般发生在次外环的环向杆件上;矢跨比对网壳的稳定承载力影响显著且具有良好的规律性;当初始几何缺陷超过L/600时会改变整个网壳的受力形式,必须加以控制;结构对荷载不对称作用不敏感;采用等弦长正弦曲线网格划分方式网壳极限荷载值最大;网壳的极限承载力随正弦函数幅值增大先增大后趋于稳定。

新型钢筋桁架混凝土叠合板抗弯刚度计算方法研究8-13

摘要：在自承式钢筋桁架混凝土叠合板的基础上进行改进,通过减少钢筋桁架的数量,以及在施工阶段增加临时支承,提高了钢筋桁架叠合板的施工便利性和经济性。基于等效惯性矩法,通过理论推导得出了新型钢筋桁架混凝土叠合板在施工阶段和使用阶段的短期刚度计算公式。用有限元软件ANSYS对新型钢筋桁架混凝土叠合板的施工阶段和使用阶段进行有限元分析,根据分析结果对推导的短期刚度计算公式进行了修正。研究结论为新型钢筋桁架混凝土叠合板设计分析与工程应用提供了必要的理论基础。

既有幕墙检测抽样方案研究14-18

摘要：总结和分析了我国现行既有幕墙检测相关规范中关于抽样方案的规定,以固定百分比抽样方案和运用《计数抽样检验程序》确定的抽样方案为例,分别计算了两种方案在不同检验批数量下的接收概率,并绘制了OC曲线,通过对OC曲线的分析得到：运用《计数抽样检验程序》等国家规范确定的抽样方案,具有判别能力强、抽样数量少、判别标准稳定等优势,在检测实践中应加强应用。

低周反复荷载下CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的恢复力模型19-24

摘要：恢复力模型是描述钢筋混凝土结构在往复荷载作用下弹塑性性能的重要因素,对结构抗震性能和计算机模拟具有十分重要的意义。本文对4根混凝土梁的低周反复拟静力试验进行研究,通过变换CFRP-PCPs复合筋截面尺寸来研究低周反复荷载作用下CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的滞回曲线和骨架曲线,进而提出了复合筋混凝土梁的恢复力模型。计算结果与试验结果的对比表明该模型的适用性良好。

“底部架空、上部出挑”结构扭转反应控制指标探讨25-29

摘要：为了研究＂底部架空、上部出挑＂结构的地震扭转反应,通过理论分析,肯定了扭转位移比作为控制结构发生扭转脆性破坏控制指标的有效性。扭转周期比作为规范规定的另一个扭转振动效应的控制指标,对于＂底部架空、上部出挑＂结构而言,扭转周期比指标的有效性存在问题。通过理论推理,分析了此类结构扭转周期比超限的根本原因。结果表明,利用扭转周期比控制此类结构的扭转振动不尽合理,本文从抗震概念设计、能量原理的角度对＂底部架空、上部出挑＂结构的抗扭设计方法及控制措施进行了初步分析,以期对后续深入研究工作的开展打下基础。

一向少墙剪力墙结构楼板在少墙方向的承载力计算及设计30-33

摘要：以深圳某工程为案例,对高层建筑一向少墙结构的楼板在少墙方向的承载力计算及设计提出建议。为保证楼板正常使用阶段的建筑功能要求,在风荷载、小震的作用下,建议楼板在少墙方向应按竖向荷载和水平荷载的组合弯矩进行弹性配筋设计,并采取与框架梁类似的构造措施。中震设计时,为避免楼板配筋过大,应允许楼板抗弯屈服。

受轴向约束的钢筋混凝土T形简支梁耐火性能研究34-40

摘要：本文建立钢筋混凝土T形约束梁耐火性能分析的有限元计算模型,将分析结果与已有试验进行对比,验证本文计算模型的正确性。同时,利用上述模型,考虑轴向约束的影响,研究高温下钢筋混凝土T形约束梁耐火极限、破坏形态、变形特点以及内力重分布现象。研究表明,轴向约束增加了约束梁的耐火极限;实际工程中轴向约束下框架梁的受火情况与简支梁、固接梁差别较大;无转动约束梁只有跨中出现塑性铰,而有转动约束梁的两端和跨中共出现3个塑性铰;轴向弹簧约束越大,承担的轴力比重越大,内力重分布现象越明显。

设肋方矩形不锈钢管混凝土轴压力学性能研究41-47

摘要：对设肋方矩形不锈钢管混凝土轴压短柱的力学性能进行了有限元模拟,计算结果得到试验结果的验证。在此基础上,进行了设肋不锈钢管混凝土轴压受力特性分析和影响因素分析,最后提出轴压短柱承载力的实用设计公式。研究结果表明,在相同轴向应变下,设肋不锈钢管混凝土横向变形比不设肋不锈钢管混凝土小,对核心混凝土的约束效果更好,在整个过程中,不锈钢管角部的约束力最大且持续增加,构件的承载力和后期延性比不设肋构件大;和设肋普通钢管混凝土相比,设肋不锈钢管混凝土轴压极限承载力稍小,而后期承载力提高。随着加劲肋宽厚比、混凝土强度、不锈钢强度的增加或不锈钢管宽厚比的减少,设肋不锈钢管混凝土的轴压极限承载力增大。

平面不规则结构抗震性能的数值分析48-54

摘要：采用ABAQUS有限元软件对一平面不规则复杂超限结构的抗震性能进行数值仿真,并将计算结果与振动台试验进行对比,验证数值仿真结果的准确性。利用杆单元、壳单元建立结构的动力弹塑性分析模型,计算结构在不同输入水平下的加速度响应和位移响应,并重点分析穿层柱的受力情况及开洞楼板的应力水平。数值计算得到的加速度响应和振动台试验结果规律基本一致,有限元模型基本反映了结构在模拟地震下的响应;部分穿层柱所受地震剪力较相邻层对应位置框架柱更小,角部位置穿层柱的扭转响应更敏感;洞口边缘楼板较易出现应力集中现象,竖向构件与楼板连接部位更为明显,错层斜板在地震输入过程中角部更易出现应力集中,主要表现为受拉破坏。ABAQUS能够对平面不规则复杂超限结构的抗震性能进行比较准确的数值仿真,为结构关键构件的精细化分析提供依据。

预应力混凝土梁时随全过程分析55-60

摘要：利用通用商业有限元软件ABAQUS提供的用户子程序UMAT,采用Fortran语言编程对ABAQUS进行二次开发,将反映混凝土徐变性能的本构方程引入ABAQUS,从而实现预应力混凝土梁长期性能的有限元分析计算,并已得到已有试验结果验证。总结了预应力混凝土梁长期性能的关键影响因素,并对多根试件进行设计和参数分析,重点考察跨中截面上下缘应力差、混凝土等级、预应力筋初始有效应力大小、预应力筋种类和面积、普通钢筋配筋率等对其长期性能的影响规律。在此基础上,提出了考虑多因素影响的预应力混凝土梁长期变形简化计算公式。基于已有研究者的实验室试验与现场试验结果,对本文计算公式及国内外规范的计算公式进行了验证与对比,结果表明：本文公式计算值与试验结果的平均误差在10%以内。

建筑科学杂志试验研究

长期荷载作用下内置钢骨钢管混凝土轴压短柱受力性能研究61-68

摘要：基于合理材料本构模型,本文利用有限元软件ABAQUS首先建立了考虑长期荷载作用时钢管混凝土轴压柱数值分析模型,在模型验证的基础上,进行考虑长期荷载作用时内置十字形钢骨圆钢管混凝土轴压柱受力全过程分析,同时与不考虑长期荷载作用时的结果进行对比,最后对长期荷载比、徐变终值系数、持荷时间、加载龄期4个典型影响因素进行了分析。结果表明：考虑长期荷载作用影响的组合柱极限承载力略大于不考虑长期荷载作用的情况,但其极限承载力所对应的应变却比不考虑长期荷载时大;考虑长期荷载作用时轴压柱的极限承载力随着徐变终值系数、持荷时间的增长而略有提高,而长期荷载比、加载龄期对其几乎没有影响。

基于神经网络技术的填充墙裂缝开展预测研究69-73

摘要：为探索框架填充墙在地震作用下开裂模式,提出了墙体高宽比和梁柱线刚度比作为预测参数,基于已收集的试验研究成果,运用了神经网络技术对上述参数不同组合下的填充墙裂缝开展进行了预测研究,通过所定义的评价预测结果的指标,比较了不同预测参数组合时框架填充墙裂缝开展模式,并在此基础上对预测结果进行验证。分析结果表明：在使用墙体高宽比和梁柱线刚度比的双参数组合时,填充墙裂缝预测的开裂模式与实际裂缝发展吻合较好,它能较准确地预测框架填充墙开裂模式,可为设计提供参考。

淤泥地基原位十字板剪切与单桥静力触探参数相关性研究74-79

摘要：利用广州南沙某大型地基处理工程勘察资料及单桥静力触探、十字板剪切等测试数据进行分析研究,建立了适用于淤泥地基的单桥静力触探与十字板剪切参数间的经验关系并给出适用条件,其中比贯入阻力Ps和剪切强度Cu间呈线性关系,Ps与灵敏度系数St呈幂函数关系,后一关系适用于不排水抗剪强度区间为0-20k Pa,以及比贯入阻力区间为50-360k Pa的淤泥土层。此外,本文还导出了淤泥地基Ps-St半理论公式并与实测数据、经验关系进行了比较,结果表明其具有较好的适用性。本文工作对淤泥地基的常用原位实测力学参数及相互关系具有一定参考价值及借鉴性。

高强混凝土梁抗剪性能试验研究80-84

摘要：为了研究高强混凝土梁的抗剪性能,设计了5根剪跨比为2.6的高强混凝土梁,在集中荷载作用下来观察试件的裂缝发展和破坏形态,根据试验结果来分析不同混凝土强度和配箍率对抗剪性能和承载力的影响,并将实测承载力与我国《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）和美国规范（ACI 318—11）进行对比。结果表明：高强混凝土梁的破坏形态与普通混凝土梁相似,配箍率的提高可以增加梁的承载力和延性;剪跨比为2.6的高强混凝土（C100）梁的承载力总体能满足我国规范,美国规范的安全储备高于我国规范。

HDPF纤维带加固钢筋混凝土柱偏心受压性能研究85-89

摘要：通过12根HDPF纤维带加固钢筋混凝土柱偏心受压构件试验,研究不同的包裹形式、不同层数、不同偏心距等因素对钢筋混凝土柱性能的影响。结果表明：HDPF纤维带可以有效约束核心混凝土,其极限承载力和延性二者都得到了不同程度的改善,其中包裹形式、包裹层数对加固效果影响较为明显。

建筑科学杂志应用研究

混凝土柱、墙局部疏松缺损修补设计研究90-95

摘要：混凝土框架柱、剪力墙成型浇筑时,如振捣不充分,局部可能出现较严重疏松缺损,导致这些承重构件的性能不满足设计要求。针对此常见情况,参考现有相关试验研究结果,结合某项目结构修补方案设计,论述了应用高强低收缩灌浆料置换混凝土柱、墙局部缺损的具体方法,说明了配合检测鉴定要求与修补施工细则,并基于构件截面平衡条件给出了相应的最小剔凿置换深度计算实例。所述项目修补设计方案,经论证实施后已经取得预期的良好效果,可供同类修复工程参考。

预制剪力墙竖向接缝抗剪性能有限元分析96-102

摘要：本文对预制剪力墙竖向接缝抗剪性能进行有限元分析。首先,将有限元模型计算结果与相关试验进行对比,从承载力、钢筋应变以及变形三个方面来验证有限元模型的可靠性。在此基础上,对竖向接缝处钢筋的抗剪性能进行分析,考虑到的变量为钢筋直径、混凝土有效厚度、混凝土强度和钢筋锚固长度。分析表明,在一定范围内,钢筋直径的增加有利于接缝处抗剪承载力的增加;在一定程度上,混凝土有效厚度的增加有利于钢筋抗剪承载力的发挥;混凝土强度的增加可以在一定程度上增加接缝处钢筋的抗剪承载力;竖向接缝处连接钢筋只需要一个基本的锚固长度,使得钢筋承受复杂的外力即可,过多地增加锚固长度并不能提高试件承载力。

残余应力对加竖肋带框钢板剪力墙承载力影响研究103-107

摘要：文章应用Marc有限元软件建立了钢板剪力墙对接焊缝的有限元模型,并对其进行瞬态热-力耦合分析,得出加肋钢板剪力墙水平及垂直方向焊缝的残余应力分布规律及特点。对有残余应力的力学模型与无残余应力的力学模型均施加相同的边界条件及水平位移,进行力学性能模拟分析。对比结果得出残余应力显著影响带肋剪力墙的极限承载力,对滞回耗能能力影响不大,此外,残余应力的存在会影响外框与墙体的刚度协调,使墙体更易屈曲,局部变形更大,设计时应加以考虑。