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建筑科学 2017年第05期杂志 文档列表

建筑科学杂志计算分析

基于振动舒适度要求的蜂窝形钢空腹夹层板楼盖自振频率分析1-7

摘要：提出了一种新的楼盖结构形式——蜂窝形钢空腹夹层板结构,并介绍了结构的几何构型特点。为了研究该种结构的自振频率,基于通用有限元分析软件ANSYS建立了结构分析有限元模型,采用子空间迭代法计算结构各阶频率和振型。考虑高跨比、表层板厚度、上下肋刚度、长宽比和剪力键厚度对结构动力特性的影响,对结构进行了参数化分析,并拟合基频的计算公式。结果表明,蜂窝形钢空腹夹层板具有类似于实心平板结构的振动特性。根据对比分析得知,上述各因素中表层板厚度、上下肋刚度、高跨比和长宽比能显著改变空腹夹层板的基频,剪力键厚度对基频影响较小。

北京大兴国际机场的列车振动影响研究8-13

摘要：随着运行速度的提高,高速列车对环境振动的影响变得更为明显。列车造成的振动会进一步传递至上部结构,影响上部的结构安全性和人员舒适性,需要在设计时予以解决。本文对高速列车通过北京大兴国际机场时航站楼的结构振动响应进行了计算分析,对车致振动的幅值大小、分布特点、时程特点等规律进行了研究,并重点研究了轮轨激励和列车风各自造成的振动影响。结果表明,对于北京大兴国际机场这种梁板结构地下站场形式的封闭空间,当列车速度达到350km/h时,列车风引发的列车振动响应明显,设计时需充分考虑。

火灾后型钢混凝土偏心受压柱偏心距增大系数研究14-18

摘要：根据火灾后偏心受压型钢混凝土（SRC）中长柱的试验结果,对经历火灾全过程的偏心受压SRC柱偏心距增大系数进行了研究。在理论分析的基础上,以极限曲率为参数,推导了考虑高温作用影响的火灾后偏心受压型钢混凝土长柱偏心距增大系数的计算公式,基于已有试验结果,对计算结果与试验结果进行比较分析。结果表明,建议的公式计算结果与试验结果吻合较好且便于计算,可为工程设计提供参考。

不规则双层折板网壳的计算与分析19-24

摘要：本文通过对成吉思汗博物馆外壳的计算、分析,探讨折板式网壳的可行性及不规则折板网壳的空间作用效果。通过对计算结果的分析,在屋盖水平方向折板布置极其不规则的情况下,通过合理布置环线连接,屋盖空间整体作用非常明显,结构整体刚度远远大于单榀拱桁架或单片折板,周边落地折板网壳在满足建筑不规则外形的同时,同样可以保证网壳的完整性和刚度。对于大跨度整体作用结构,温差造成的温度变形和温度应力是工程中必须解决的问题,采用合理的结构布置能够有效地减少温差对下部结构的影响。

BRB钢筋混凝土框架结构罕遇、极罕遇地震弹塑性分析25-30

摘要：屈曲约束支撑是一种新型的耗能支撑。安装屈曲约束支撑（BRB）的框架结构可以减少设计配筋,增加结构抗侧刚度,那么按多遇地震设计后能否满足＂大震不倒＂的抗震设防要求自然成为研究者关注的问题。本文采用有限元模拟的方法对比分析安装BRB和不安装BRB的混凝土框架结构在罕遇地震、极罕遇地震下的抗震性能,具体体现在结构在罕遇地震下的层间变形和结构耗能。选取某5层框架结构按8度抗震设防设计,并进行罕遇地震和极罕遇地震弹塑性分析,结果表明框架结构在罕遇地震作用下层间位移角还满足规范限值要求,但在极罕遇地震作用下层间位移角已大于1/50。BRB框架结构在罕遇、极罕遇地震作用下层间位移角均小于1/50,且相比框架结构层间位移角显著减小,结构的滞回曲线更加饱满,说明BRB结构的耗能能力相对较好。

基于ABAQUS的火灾下钢筋混凝土结构精细化建模技术研究31-39

摘要：基于通用有限元软件ABAQUS,对火灾下钢筋混凝土结构的温度场确定方法和高温下材料的本构进行了研究。结果表明：1）温度场分析,需试算并对比已有试验数据,反推得到对流传热系数和辐射率,从而确定截面的温度场;2）热力耦合分析,钢筋的本构可以选取强化关系,也可以选取理想弹塑性关系,混凝土的本构应当选取塑性损伤模型;3）建模过程中的边界条件、加载方式和网格疏密等因素对数值计算的收敛性和准确性有很大影响,需慎重考虑。

建筑科学杂志试验研究

腹板开多个洞口钢梁的力学性能研究40-46

摘要：在高层钢结构中,腹板开洞钢梁能让设备管线在梁高范围内穿过,在保证净空的前提下有效降低楼层高度。设计6根考虑洞口不同宽度、高度和间距的试件,并与实腹钢梁对比,以研究各参数对开洞钢梁受力性能的影响。以试验结果验证有限元分析方法的准确性,由此对开洞钢梁进行参数化分析。研究表明：开洞尺寸越大,应力受影响区域越大;当洞口宽度和洞口高度都达到规范限值时,钢梁刚度被削弱,但仅单个参数达到规范限值对其刚度的影响有限,两侧洞口宜尽量靠近跨中布置。基于对各开洞钢梁挠曲变形的分析,提出了挠度计算的修正系数。

预应力密排框架地铁车站静力模型试验研究47-54

摘要：通过模型试验,得到预应力密排框架箱型地铁车站结构在静力荷载作用下的受力特点、破坏特征和构造要求。在极限荷载作用下,两个模型均在顶梁支座处受弯破坏,受拉区钢筋的拉应力达到了屈服强度,受压区混凝土被压坏,结构总体呈现刚架的变形性状,顶梁端部加腋的加强效果对顶梁承载力的提高作用明显;中板出现轴拉裂缝,最终在支座处开裂破坏;两组模型基底反力都呈现跨中小、支座大的分布规律,基础反拱明显。实际工程中,当采用环向预应力束时,应在顶梁和底梁均设置张拉端,控制预应力筋的最小曲率半径,在节点部位加强暗梁和钢筋锚固,将基础适当外挑以调整侧墙下过大的地基反力。

盐渍土地区水泥基浆液最优配比及早期耐腐蚀性研究55-60

摘要：针对西北盐渍土地区建筑地基注浆加固工程,选用水泥基注浆材料,对所选材料之间固化反应机理的可行性进行了分析。采用正交试验研究了不同配比下浆液的各项物理力学性能,对选出的最优配比浆液的浆液稳定性、粘度时变性和凝胶时间进行了试验,并且对最优配比浆液结石体和纯水泥浆液结石体进行了腐蚀溶液浸泡和SEM微观对比试验。结果表明：水灰比1.0,其他掺量占水泥的质量百分比分别为粉煤灰40%、Ca（OH）28%、无水硫酸钠7%和膨润土3%,浆液性能最优;最优配比浆液的密度1.658g/cm~3、3h析水率3%、结石率97%、初配漏斗粘度37s、7d（28d）抗压强度为7.20MPa（12.23MPa）,均满足水泥基稳定浆液的要求;最优浆液的最佳注浆时间为90min;最优浆液结石体比纯水泥浆液结石体更密实,早期耐腐蚀性能更优。

灌浆缺陷对钢筋套筒灌浆连接试件性能影响的试验研究61-68

摘要：钢筋灌浆套筒主要用于装配式混凝土结构的竖向受力钢筋和部分横向受力钢筋的连接。为研究各类灌浆缺陷（缺陷位置、缺陷长度、缺陷厚度、缺陷数量、灌浆方向、钢筋偏心和浆料种类等）对钢筋套筒灌浆试件的承载力和变形性能的影响,制作70个试件进行单向拉伸试验。研究表明：试件发生钢筋拔出破坏和钢筋拉断破坏;中部缺陷、水平灌浆缺陷比端部缺陷和竖向灌浆缺陷对性能的影响更大;随缺陷数量和厚度的增大,试件承载力和变形性能以不同模式下降;偏心试件的更容易产生滑移,但总体变形能力更差。

基于生物酶改良膨胀土的试验研究69-73

摘要：采用新型实用生物酶固化技术,对娄底至益阳高速公路路基膨胀土开展了物理性质、胀缩性质、强度性质的试验研究。试验结果表明：经过生物酶改良的改性膨胀土的液限、塑限和塑性指数均有所降低,但效果不明显,而其膨胀性指标：自由膨胀率、无荷膨胀率和50k Pa下有荷膨胀率显著降低。生物酶改性膨胀技术能提高土体的抗剪强度且效果优于掺石灰改性膨胀土技术。通过试验得到的生物酶改性膨胀土的最佳酶水质量比为1∶300。

高预应力度预应力混凝土框架抗震性能试验研究74-79

摘要：现行规范为满足预应力混凝土结构的抗震性能要求,设置了预应力度限值。该限值的过严规定,导致普通钢筋的配筋量增加,易造成节点区钢筋密集,施工及质量控制难度增加,且经济性降低。本文为研究高预应力度预应力混凝土结构的抗震性能,进行了两榀高预应力度预应力混凝土框架的拟静力试验。试验研究结果表明,预应力度对预应力混凝土结构的抗震性能影响较小,高预应力度预应力混凝土框架仍显示出良好的抗震性能。

侧限条件下高压对钙质砂颗粒破碎影响研究80-87

摘要：高应力环境中钙质砂的颗粒破碎会影响其工程稳定性,利用液压万能试验机在侧限条件下对0.25mm-0.5mm、1mm-2mm、2mm-5mm粒径和混合粒组钙质砂进行高压加载,研究终止压力、平均粒径、干密度等因素对其颗粒破碎影响。试验结果表明：终止压力P值对钙质砂颗粒相对破碎率Br值影响显著,用Slogistic函数拟合后相关性良好,根据拟合曲线可将破碎分为渐增和缓增阶段;同时相对破碎率Br与试样平均粒径d50呈线性负相关;控制变形速率和终止压力相同,干密度大的试样加荷速率更快,相对破碎率Br比干密度低的试样略大;同等终止压力水平下混合粒组钙质砂相对破碎率Br远小于单粒组;高压加载导致级配和粒组百分含量变化十分显著,工程中应充分考虑其对钙质砂工程性质的影响。试验结论对海相钙质砂区域工程建设具有参考意义。

大粒径废弃混凝土再利用试验研究88-93

摘要：针对大粒径废弃混凝土再利用问题,采用自密实混凝土（SCC）灌注废弃混凝土堆积体的方法进行研究,试验中将拆除后粒径在100mm~200mm之间的废弃混凝土块作为大粒径再生骨料,随机堆积在边长为500mm的立方体模板中,用SCC进行灌注,形成再生大骨料自密实混凝土,并对其强度及内部密实情况进行取芯检测,结果显示,再生大骨料自密实混凝土内部密实性良好,芯样平均强度处于自密实混凝土与废弃混凝土两者强度之间,且芯样强度的最小值也达到了两者强度较小值的85%以上,并重点对试件的破坏形式及裂缝产生位置进行了分析。

建筑科学杂志应用研究

连梁阻尼器在剪力墙结构中的减震效果分析94-99

摘要：地震作用下剪力墙结构中的连梁阻尼器能够有效的耗散地震作用,并且震后修复相对简单,具有较为广泛的应用前景,所以有必要分析连梁阻尼器在剪力墙结构中的减震效果。本文采用快速非线性分析方法对剪力墙结构中的连梁阻尼器减震效果分析,同时分析了连梁阻尼器布置位置对减震效果的影响。研究表明：地震作用下连梁阻尼器为结构提供附加阻尼并发挥耗能作用,有效降低了剪力墙结构的地震力和层间位移角,大震作用下连梁阻尼器耗能效果更为明显;综合减震效果及经济性,连梁阻尼器宜布置于剪力墙结构的中上部。

高层钢筋混凝土框架结构耐火性能分析100-104

摘要：本文建立了火灾下高层钢筋混凝土框架结构的有限元计算模型,研究了高温下框架结构的变形规律、结构的破坏机制、塑性铰分布规律、受火梁的内力以及耐火极限。分析表明,本文高层钢筋混凝土框架结构火灾下发生了框架局部破坏和框架整体倒塌两种破坏形态;框架局部破坏情况下,当发生破坏的框架梁位于框架高度中间时,框架的耐火极限较大,当发生破坏的框架梁位于框架顶部或底部时,框架的耐火极限较小。

不同焊接孔形式梁柱节点的抗震性能分析105-110

摘要：梁柱节点局部构造对钢框架结构抗震性能影响显著,为了全面地对比分析不同焊接孔形式及尺寸对焊接节点抗震性能的影响,采用通用有限元软件ANSYS建立节点的非线性有限元模型。通过建立的5种不同焊接孔形式及尺寸的梁柱节点模型,与标准焊接孔节点模型对承载力、滞回性能和塑性损伤指数进行分析对比,探讨焊接孔形式及尺寸对节点抗震性能的影响。分析结果表明：焊接孔的形式及尺寸对节点滞回性能有较大影响,焊接孔的局部形式会造成节点不同的累计损伤效果。结论对于工程应用有重要的参考意义。

建筑科学杂志工程实践

单跨不规则框架结构抗震加固方案对比研究111-115

摘要：以一个单跨不规则框架结构为例,分别采用钢支撑加固和抗震墙加固方案,对原结构和加固后结构进行弹性以及弹塑性对比分析,分析结果表明：两种加固方案均能调整结构扭转特性,有效提升结构抗震性能。