- 张举涛;芮佳;张小方;郑世钧;乔帅斌;张昊强;江重阳;王栋;
甘肃省体育馆由比赛馆和训练馆组成,比赛馆具有平面尺寸大、内部空旷、屋顶吊挂荷载分布广的特点。对该工程结构设计中的关键技术问题进行了介绍,主体结构选用钢筋混凝土框架结构,内场上空屋盖选用钢桁架结构,桁架支座选用可滑动弹性抗震球形铰支座,休息厅选用悬挂结构。主桁架为平面桁架,考虑到建筑功能的可变通性,设计时计入了均布吊挂荷载和固定吊挂荷载,通过稳定桁架和次梁的设置,对主桁架起到了较好的约束作用。稳定分析表明,桁架失稳时仅产生节间的杆件失稳,不会发生整体失稳。建设场地具有Ⅱ~Ⅳ级自重湿陷性,采用了强夯消除部分湿陷性+桩基础的综合方案,兼顾了可靠性和经济性。
2019年02期 v.49;No.494 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 397K] [引用频次:4 ] |[下载次数:461 ] - 王军辉;高仲学;葛卫春;程先春;王青伟;
某试验厅的计算跨度为119. 8m,为单层单跨建筑,其屋盖采用张弦梁结构,屋盖下部支撑为型钢混凝土柱,整体为框排架结构。采用两种不同模型的结构计算软件MIDAS Gen(v8. 00)和SAP2000(v14. 1. 0)对整体结构进行了对比计算分析,并结合结构性能化设计要求,介绍了张弦梁的设计要点,给出了弹塑性时程分析和抗连续倒塌等分析结果,最后对屋盖滑移施工方案进行了介绍。证明了结构体系的安全性、合理性,并对大跨屋盖的施工提出了技术依据。
2019年02期 v.49;No.494 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K] [引用频次:1 ] |[下载次数:282 ] - 朱黎明;杜文风;王龙轩;贺鹏斐;刘智健;韩放;
以某大跨度干煤棚网壳结构为研究对象,在柱面双层网壳结构方案的基础上,提出采用折柱面双层网壳结构的优化方案,通过建立多个计算模型,分析对比不同折线坡度、网壳厚度对结构承载力和用钢量的影响,确定最优的结构几何参数。研究结果表明,在相同用钢量的情况下,折线坡度为9.16%、网壳厚度为4.4m左右时,折柱面双层网壳结构极限承载力比柱面双层网壳结构提升27.3%。
2019年02期 v.49;No.494 12-15+28页 [查看摘要][在线阅读][下载 363K] [引用频次:19 ] |[下载次数:511 ] - 焦栋梁;张帆;
基于武汉市某单位长丰村城中村改造K10地块项目,通过对比两种柱网(大柱网7. 8m×7. 8m、小柱网5. 4m×5. 4m)条件下地下室不同楼盖体系经济指标的差异,分析了不同柱跨和楼盖体系对地下室层高、整体经济性的影响。结果表明,小柱网经济性优于大柱网,无梁楼盖体系优于其他楼盖形式。
2019年02期 v.49;No.494 16-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K] [引用频次:6 ] |[下载次数:349 ]
- 余少乐;杨联萍;张其林;颜峻生;张学伟;崔家春;
基于叠合剪力墙在低周反复荷载用下的抗震性能试验,考虑叠合板中预制层和现浇层混凝土强度等级的不同,推导整个受力过程中不同阶段叠合剪力墙顶点位移公式和承载力公式,揭示叠合剪力墙预制层在受力不同阶段参与工作程度,并与试验对比验证公式的合理性。针对叠合面之间的粘结滑移问题,考虑两种极端的情况:叠合面之间完全没有连接和叠合面之间完全连接,推导叠合剪力墙的最大承载力,和试验对比得出叠合面之间不会产生粘结滑移。在理论分析的基础上,基于Open Sees程序,建立叠合剪力墙有限元分析模型,利用理论推导的不同阶段的承载力作为恢复力模型骨架曲线的特征点,考虑刚度退化和混凝土剪力墙在低周反复荷载作用下的捏拢效应,建立叠合剪力墙四线型应力-应变恢复力模型,模拟结果和试验结果对比较为符合,表明提出的叠合剪力墙恢复力模型正确合理。
2019年02期 v.49;No.494 20-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 466K] [引用频次:10 ] |[下载次数:612 ] - 俞可权;余江滔;李凌志;董方园;王义超;詹凯利;
为了验证超高延性水泥基复合材料(Ultra-high ductility cementitious composites,UHDCC)用于无筋建造的可行性,进行了材料、构件和结构三个层面的力学试验。试验结果显示,UHDCC的抗拉强度介于5~20MPa之间。在峰值应力处,UHDCC的平均拉伸应变达8%,最大拉伸应变可达12%以上,具有超强的拉伸强化特性; UHDCC的抗压强度介于30~120MPa之间,在某些地震强度范围内表现出罕见的抗压应变强化的特性;四点弯曲试验显示,UHDCC无筋梁的承载力相当于配筋率0. 5%~1. 5%的普通钢筋混凝土梁,达到极限承载力时,其变形均超过1/50的挠度,具备良好的抗弯和抗剪承载力及变形能力。偏心受压试验显示,UHDCC无筋柱的承载力接近配筋率为0. 8%的高强混凝土柱,并比高强混凝土柱具有更好的变形能力。通过振动台试验,对比研究了7度(0. 105g)模拟多遇地震到9度(1. 178g)模拟罕遇地震下钢筋混凝土框架(柱配筋率2. 3%)和UHDCC组合框架的抗震性能。UHDCC组合框架显示出自增强阻尼性能和良好的耗能能力,具备与钢筋混凝土框架相近的抗震能力。
2019年02期 v.49;No.494 29-35+42页 [查看摘要][在线阅读][下载 531K] [引用频次:25 ] |[下载次数:662 ] - 程蓓;周梦杰;雷廷尉;杨参天;
老建筑中小跨高比剪力墙的抗震能力往往不能满足当前的抗震设计要求,尤其是底部或转换层中的剪力墙,在高轴压比下容易发生脆性剪切破坏而导致整个剪力墙体系的倒塌。为了提高既有小跨高比剪力墙在地震中的抗倒塌性能,提出了一种新型的开缝钢板加固法。研究了开缝钢板加固法对钢筋混凝土剪力墙的破坏形式、滞回曲线、延性和抗倒塌性等受力性能的影响。按照高宽比1∶1的比例制作4个钢筋混凝土剪力墙试件,并对其中的1个试件使用未开缝钢板进行加固和对2个试件使用开缝数量不同的钢板进行加固。通过低周反复荷载及高轴力试验表明,未进行钢板加固的剪力墙和采用未开缝钢板加固的剪力墙均发生了倒塌破坏。而采用开缝钢板加固的剪力墙未发生倒塌破坏,并且其延性和耗能能力都有所提高。
2019年02期 v.49;No.494 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 647K] [引用频次:5 ] |[下载次数:253 ] - 陈宗平;杨阳;
为了研究螺旋箍筋PVC管联合约束混凝土短柱的受力性能,设计了20个试件进行轴压试验,包含12个螺旋箍筋PVC管联合约束短柱试件、7个单纯PVC管约束短柱试件和1个普通钢筋混凝土短柱对比试件。试验考虑了约束核心区面积比、螺旋箍筋直径和间距、纵向钢筋直径以及方形箍筋间距等变化参数。通过试验观察了试件的受力过程与形态,获取其轴向荷载-位移曲线、极限承载力、延性系数、耗能因子等数据,并分析了核心区面积比、螺旋箍筋直径及间距、纵向钢筋直径、方形箍筋间距等参数对试件轴压性能的影响规律。研究结果表明:单纯PVC管约束混凝土短柱及螺旋箍筋PVC管联合约束混凝土短柱的破坏过程和形态与普通钢筋混凝土短柱相似。与普通钢筋混凝土短柱相比,单纯PVC管约束的混凝土短柱的极限承载力更低,但延性及耗能能力有所增加。对于螺旋箍筋PVC管联合约束混凝土短柱而言,加密螺旋箍筋间距可以显著提高其极限承载力,但会削弱试件的延性及耗能能力;增大螺旋箍筋直径,能够略微提高试件延性及耗能能力,对极限承载力影响不大;增大螺旋箍筋PVC管核心区面积比,可以增大试件的极限承载力,但会降低其延性及耗能能力;与普通钢筋混凝土相似,增大纵向钢筋直径或加密方形箍筋间距,均能提高试件的承载能力、延性及耗能能力。
2019年02期 v.49;No.494 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K] [引用频次:15 ] |[下载次数:331 ] - 全学友;吴德宽;童从庆;李少飞;
提出了一种新型实用碳纤维布加固系统,包含首次提出的碳纤维布环氧树脂楔形夹持体夹具、张拉设备和碳纤维布薄层钢板锚具。试验表明,环氧树脂楔形夹持体夹具夹持力强,应力损失低,施工安全,现场安装方便,且易于在工厂加工制作,适合于实际工程批量应用;张拉设备轻便,易于安装,不受构件支承条件影响。采用该新型实用碳纤维布加固系统对混凝土薄板进行的验证性加固试验表明,张拉设备方便适用,工艺流畅;预应力碳纤维布加固后构件工作性能明显改善,开裂前的弹性极限荷载达到未加固对比试件及普通粘贴碳纤维布加固试件的4倍;预应力碳纤维布加固试件的极限承载力比未加固试件提高103%,比普通粘贴碳纤维布加固试件提高32%,承载力明显提高。碳纤维布直至断裂也未从薄层钢板锚具中滑出,验证了其良好的锚固性能。
2019年02期 v.49;No.494 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 368K] [引用频次:9 ] |[下载次数:354 ] - 张望喜;李勃;邓曦;肖龙杰;刘精巾;韩江;
已有研究表明,钢筋混凝土(RC)剪扭受力构件中,剪扭承载力存在相关性。我国《混凝土结构设计规范》(GBJ 10—89,GB 50010—2002和GB 50010—2010)基本沿用了相同的剪扭相关模型,即简化的三折线模型,这可能导致承载力局部计算结果偏于不安全。1/4圆弧曲线、直线、改进的三折线剪扭相关模型及对应的承载力计算公式被相继提出。在分析控制可靠指标β及其影响因素的基础上,提出规范及各修正公式对应的抗剪可靠指标和抗扭可靠指标存在一定程度的不平衡性,这种不平衡性取决于各公式相关模型对应的抗扭和抗剪承载降低系数。从配箍量、最低可靠指标和可靠指标的平衡性等角度,对规范及各修正公式进行了全面分析与比较。
2019年02期 v.49;No.494 55-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 467K] [引用频次:3 ] |[下载次数:235 ] - 寇佳亮;于丹红;张浩博;
选用32. 5R复合硅酸盐水泥作为主要胶凝材料,通过正交试验,研究了水胶比、胶砂比、粉煤灰、硅灰、膨胀剂和减水剂对水泥基灌浆料基本力学性能的影响,涉及到的主要性能指标为灌浆料的初始和30min流动度、7d和28d抗压及抗折强度。试验结果表明:水胶比和胶砂比对水泥基灌浆料的综合性能影响最为显著,减水剂的影响作用较小;粉煤灰、硅灰对其流动度及28d强度影响较大;膨胀剂对其7d强度影响较大,尤其是抗折强度,对其他性能的影响不显著;以水泥基灌浆料28d高强度为目标,较大流动度为条件,得到优化的最佳因素水平组合为A2B2C1D3E2F2,即水胶比为0. 34、胶砂比为1∶1. 2、粉煤灰掺量为15%、硅灰掺量为8%、膨胀剂掺量为10%、减水剂掺量为1. 00%。
2019年02期 v.49;No.494 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K] [引用频次:31 ] |[下载次数:616 ] - 赵毅强;
提出均载弹性矩形薄板最大正弯矩及负弯矩最大影响长度的简捷算法,即缩小网片逼近法和缩小区间逼近零值点坐标法,阐述了上述两种方法的计算原理。采用上述两种方法对两个算例进行了计算,并将计算结果与《建筑结构静力计算手册》的数据进行了对比。结果表明,上述两种方法计算速度快、精度好,可在EXCEL上用VBA组织运算;对于三边连续一长边简支板的Y向最大正弯矩Mymax以及三边简支一长边连续板的Y向最大正弯矩Mymax,当长边不断延长时,其值并不在长连续边中点对称轴上而在对称轴两侧某个对称位置上。
2019年02期 v.49;No.494 70-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 144K] [引用频次:0 ] |[下载次数:81 ]
- 王培军;薛子蓬;肖邵文;
提出一种由两片内填薄钢板组成的新型双向斜开槽钢板剪力墙。每片钢板开设与柱中心线呈45°角的系列斜槽并反向布置,两片钢板通过橡胶层粘接。在往复水平荷载作用下,双层斜开槽钢板中总有一层钢板其斜向板带处于受拉状态,因此,剪力墙系统表现出稳定的滞回性能,同时受拉板带为另一层钢板中受压板带提供面外支撑,显著提高了受压钢板的屈曲承载力,形成自防屈曲机制。通过有限元方法研究了高厚比、斜槽宽度及板带宽度对双向斜开槽钢板剪力墙抗剪承载力的影响。根据开斜槽钢板剪力墙的承载机制,理论推导了双层斜开槽钢板剪力墙承载力的计算公式,并以2 000mm×2 000mm钢板剪力墙为例,对其有限元模拟方法进行了验证。最后给出了双层斜开槽钢板剪力墙的设计建议:斜槽宽度40mm、板带宽度200mm的双层斜开槽钢板剪力墙的抗剪承载力可采用简化计算公式乘以放大系数1. 24来计算。
2019年02期 v.49;No.494 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 555K] [引用频次:3 ] |[下载次数:324 ] - 孙云;杜文风;刘春雨;杨雪;
为了了解树状柱结构中的铸钢分叉节点在轴力和弯矩共同作用下的受力性能,对一个典型的铸钢三分叉节点进行了足尺模型偏心受压试验,试验在1 000t微机控制电液伺服压力试验机上进行,对铸钢三分叉节点主管进行偏心加载,偏心距200mm,分析了节点的位移变化和应力分布特征。采用Solid Works软件建立与试验节点相对应的分析模型,然后导入ANSYS软件对该节点进行有限元计算,将其计算结果与试验结果进行对比。进而提出了基于主管破坏的节点承载力计算公式。研究结果表明,试验结果、有限元计算结果及承载力计算公式计算的结果三者吻合较好,节点在受压侧与受拉侧的应力水平差异明显,弯矩作用影响显著。
2019年02期 v.49;No.494 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 273K] [引用频次:5 ] |[下载次数:183 ] - 陈子毅;
在张弦桁架结构中,索夹节点是保证拉索与主体钢结构之间协同工作的关键部分。以内蒙某工程为背景,对解决模拟索体柔性特征的方法进行了研究,并对索夹节点进行了ABAQUS有限元分析,提出了静力状态下传统索夹节点受力性能方面的不足,并对其受力性能优化设计方法进行了研究,分别针对索夹边缘倒角以及索夹与索体间的铝垫层对于索夹节点受力性能的影响进行了参数化分析。分析结果表明,使用几何构造优化与铝垫层优化两种优化措施对于索夹节点受力性能优化效果明显。倒角的尺寸在1/4~2/5拉索直径范围内时优化效果较好,拉索表面最大等效应力降低8%~11%;铝垫层厚度在1. 0~2. 5mm范围内时优化效果较好,拉索表面最大等效应力降低17%~19%;两种措施同时使用优化效果更佳,优化效果优于分别单独使用任何一种优化措施。
2019年02期 v.49;No.494 86-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K] [引用频次:6 ] |[下载次数:278 ] - 柴明明;李启才;李祖辉;许振华;
承插型盘扣式钢管支架是一种新型的脚手架结构体系,可用作临时看台。对其设计和施工,目前还没有相应的国家标准或企业标准。对第53届世界乒乓球锦标赛的承插型盘扣式钢管支架临时看台进行了静载试验,得到了这种新型结构体系的荷载-位移曲线,分析了其受力性能,结果表明,所检测的构件承载力满足设计要求。
2019年02期 v.49;No.494 92-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 321K] [引用频次:5 ] |[下载次数:223 ] - 张鑫;刘海锋;韩军科;郑宏;
残余应力是影响钢结构受压稳定、疲劳断裂、脆性破坏和应力腐蚀开裂的一种不可避免的初始缺陷。为研究不同强度等级等边热轧角钢截面纵向残余应力分布,采用盲孔法对L110×8,L110×10,L160×12,L160×16共4种截面规格的Q235,Q345及Q420共计36个角钢试件的残余应力进行试验测量,得到了每个试件纵向残余应力的数值大小和分布范围。考虑到残余应力试验数据离散性较大,采用方差分析研究了角钢的肢边缘与肢背处残余应力分布及试件宽厚比、强度等级对残余应力系数的影响。分析结果表明:角钢各肢的残余应力分布关于肢中心对称,角钢的肢边缘与肢背处残余压应力大致相等;试件宽厚比和强度等级对残余应力系数没有显著影响,给出了描述试验结果的残余应力分布模式和建议峰值。
2019年02期 v.49;No.494 97-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 267K] [引用频次:14 ] |[下载次数:465 ] - 邢心魁;查宇;朱元;吴芳君;
对不同应变速率(8. 58×10-3,4. 29×10-2,2. 15×10-1s-1)和索径(5. 2,15. 2,50mm)的5组钢绞线进行了动力试验。结果表明,不同应变速率下的应力-应变曲线形状大致相同;应变速率每增加5倍,钢绞线的屈服应变约下降3%,极限应变约下降5%,极限应力和屈服应力约提升3%;随应变速率的提高,钢绞线在达到极限状态前断丝的趋势增加;钢绞线中芯单丝的滑移一般发生在动荷载的低速加载阶段,并且钢绞线主要发生延性断裂,断口形式为铣刀式断口,属于宏观延性断口。
2019年02期 v.49;No.494 103-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 242K] [引用频次:6 ] |[下载次数:169 ]