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世纪馆是第十届中国花卉博览会的标志性建筑，形如一只蝴蝶，东西向长度约280m,南北向长度约115m,壳体厚度250mm,整个壳体支撑在剪力墙和长细摇摆柱之上，是目前国内较大的自由曲面混凝土薄壳结构。详细介绍了世纪馆的设计重点、难点：1)对于自由曲面的找形，采用了基于薄膜原理的数值逆吊找形方法；2)通过施加间接预应力，为壳体的自由边界提供约束；3)在世纪馆中间通道处设置钢-混凝土组合张弦桁架，从而减小基底水平反力；4)考虑地基基础协同变形的一体化分析方法，可以对桩基进行更合理的布置，进而评估基础变形对上部壳体的影响；5)对于预应力薄壳结构，需有合理的施工顺序，以减少施工过程对结构产生的影响；6)对于自由曲面壳体的建造，施工模板定位采用BIM建模，钢筋布置采用正交和径向布置相结合。分析表明，世纪馆结构是安全、经济、合理的。
常规设计中，上部结构和地基基础一般分开考虑，上部结构设计时，不考虑地基基础的变形，上部结构的支座假定为铰接或固接；地基基础设计时，不考虑上部结构的刚度，仅将支座反力作用于基础之上。但对于复杂的结构，若不考虑二者的协同变形作用，可能会导致结构存在安全隐患。以超长自由曲面预应力混凝土薄壳结构——第十届中国花卉博览会世纪馆为例，详细分析了考虑地基基础协同变形的一体化分析方法。结果表明：考虑地基基础协同变形的一体化分析方法，对于结构设计更加合理；温度作用下，不考虑地基基础协同变形，结构设计偏保守；与实测数据相比，考虑地基基础变形后，壳体竖向位移的理论计算值与实际监测值吻合更好；考虑地基基础协同变形一体化分析时，需合理确定桩刚度。
以超长自由曲面预应力混凝土薄壳结构——第十届中国花卉博览会世纪馆为例，为进一步明确薄壳结构的极限承载力及破坏过程，建立了混凝土薄壳模型并进行弹塑性全过程分析。采用ABAQUS提供的隐式动力算法对壳体结构进行拟静力分析，该算法不仅具有较好的收敛性，且不存在显示动力算法的累积误差问题，兼具精度和效率。结果表明：壳体破坏过程为悬挑区先发生破坏，进而柱间混凝土产生较大的受压损伤，最终东侧壳体中部区域发生破坏，结构的极限承载力能满足规范要求。此外对世纪馆结构进行参数分析，讨论了矢跨比、混凝土强度等级、壳体厚度、预应力大小以及配筋率对极限承载力的影响，结果表明上述参数中，矢跨比的影响较为明显，而壳体配筋率对壳体极限承载力的影响不显著。
第十届中国花卉博览会世纪馆大跨度旋转楼梯累计旋转角度1 080°,最大悬挑尺寸为9.8m。为满足建筑对楼梯形态的要求，整个旋转楼梯结构采用以内梯梁为支撑的单边悬挑结构体系。以SAP2000建立简化分析模型，并对不同边界条件进行对比分析。结果表明采用边界铰接模型可以大幅降低梯梁的应力比，而竖向位移并未显著增大。采用三向人行激励荷载对旋转楼梯舒适度问题进行分析，由于其复杂的空间螺旋特性，人行激励下存在较大的竖向和横向加速度，未能满足规范要求，需采用TMD减振措施来缓解人行荷载下的舒适度问题。此外由于弧形梯梁单边悬挑，存在较大扭矩，受力状态比较复杂。分别从强度、局部稳定和整体稳定三个方面对旋转楼梯进行校核，并采用ABAQUS有限元软件对旋转楼梯壳元模型和简化模型进行对比分析。结果表明：简化模型与壳元模型计算结果相近，并且弧形梯梁的强度、局部稳定以及楼梯整体稳定均能满足规范要求，且具有一定的安全储备。
为满足建筑效果与受力性能需要，第十届中国花卉博览会世纪馆采用变截面铸钢柱脚。结合铸钢件的受力特点初步设计铸钢件的截面尺寸，并采用有限元软件ABAQUS,基于不同截面、轴力及柱高的有限元模型，对柱的抗侧刚度进行参数化分析。结果表明：柱脚在设计荷载下满足承载力要求；柱的轴力通过压力和剪力传递至铸钢颈部，按悬臂板计算顶部托盘的厚度过大；柱脚底板下的压应力并非均匀分布，局压面积取底板面积将高估局压承载力，采用均布反力假定确定的柱脚底板厚度过于保守；钢柱的抗侧刚度介于铰接与刚接之间；变截面简化模型的抗侧刚度与有限元结果吻合，在整体模型中钢柱采用该简化模型可较好地反映柱脚节点的连接形式。
钢管混凝土束剪力墙结构是一种新型装配式钢结构住宅体系，因在设防烈度9度地区应用钢管混凝土束剪力墙结构的经验不足，目前的《钢管混凝土束结构技术标准》(T/CECS 546—2018)中该体系的适用范围尚未纳入9度抗震设防区。以某高层住宅项目设计案例为背景，通过有限元分析与试验结果对比证明分层壳元可以较好地模拟钢管混凝土束剪力墙在罕遇地震作用下的弹塑性性能，采用结构抗震性能化设计方法对钢管混凝土束剪力墙结构在9度抗震设防区的结构性能进行了研究。结果表明通过适当加厚重要部位的钢管混凝土束剪力墙钢板厚度，该体系可用于9度抗震设防区。
钢管混凝土束剪力墙是一种新型双钢板-混凝土组合剪力墙。以某9度抗震设防区钢管混凝土束剪力墙结构为原始算例，采用动力弹塑性有限元分析方法，分别以最大层间位移角，结构底层总剪力、轴压比、最大弯矩和剪力，混凝土损伤和用钢量为评价指标，研究了钢管混凝土束剪力墙厚度、钢板厚度、端部腔体钢板厚度、混凝土强度等级和结构整体高宽比等因素对9度抗震设防区钢管混凝土束剪力墙结构性能的影响规律，结果表明增加钢管束端部腔体钢板厚度和提高钢管束内混凝土强度等级是提升钢管混凝土束剪力墙抗震性能的最有效措施，9度抗震设防区不宜仅通过增加墙体厚度对钢管束墙体进行加强。
尽管配筋钢管混凝土(R-CFST)构件因其优越的力学性能越来越引起工程界的重视，但其承载力计算方法仍存在不合理之处。为此，采用非线性数值模拟方法研究R-CFST短柱基于统一理论的承载力。首先基于既有模型修正得到适合R-CFST的混凝土本构模型和非线性数值模拟方法，并用试验数据验证模型的可靠性；然后基于统一理论修正得到R-CFST的套箍指标，再以套箍指标为参数分析了108个试件模型；最后给出基于统一理论的R-CFST短柱承载力公式。结果表明：R-CFST的承载力随套箍指标的变化规律与常规钢管混凝土(CFST)相似，呈二次抛物线关系，而其塑性变形能力优于常规CFST;所提出公式的形式与规范公式相匹配，计算结果安全、可靠，符合工程实际。
在核电厂房钢板混凝土结构设计中，SC-RC一字型对接节点是常用的构造形式。为研究该节点的受力性能，设计了4个足尺的节点试件，分析其传力机理、可靠性、破坏形态、极限承载力、极限变形能力及其在弯矩和面外剪力作用下的滞回特性，探究不同的连接构造对节点性能的影响。试验结果表明：在受力性能方面，SC-RC一字型对接墙连接节点性能取决于较弱一侧的RC构件性能；在构造措施方面，RC墙纵筋伸入SC墙40d的锚固长度是足够的，SC-RC交界面有无设置抗剪键对节点性能影响不大。
为研究高强螺栓连接铝合金框架梁柱节点的抗震性能，设计了采用铝合金和不锈钢两种材料角型连接件的节点循环加载试验。结果表明，全铝合金角型件节点的延性发展严重不足，延性系数最大仅为2.25,破坏征兆不明显，在抗震结构中偏不安全。顶底不锈钢角型件节点最大塑性转角均在0.04rad以上，满足美国规范FEMA350不小于0.03rad的延性设计要求，表现出良好的塑性变形及耗能能力。对于顶底不锈钢角型件节点，梁腹板采用铝合金或不锈钢角型件对滞回全过程及各项性能指标无显著影响。采用有限元分析软件ABAQUS对节点抗震性能试验进行有限元模拟，有限元分析和试验结果吻合良好，可以很好地模拟节点的受力全程。
北美冷弯型钢结构设计规范(AISI S100—2016)(简称为AISI S100—2016)给出了腹板开孔冷弯槽钢轴压构件承载力的直接强度法设计公式，然而用于推导该设计公式的试验数据来自于边界条件不是铰接的轴压构件。为了进一步完善两端铰接腹板开孔冷弯槽钢轴压构件直接强度法承载力设计公式，采用有限元程序ANSYS对已有两端铰接腹板开孔冷弯槽钢轴压构件试验进行了模拟，验证有限元分析的可行性。在此基础上，对不同卷边宽度、腹板高度、柱长和板厚的两端铰接腹板开孔冷弯槽钢轴压构件承载力进行有限元参数分析，将分析结果与AISI S100—2016中直接强度法设计公式的计算结果进行对比。结果表明：采用AISI S100—2016直接强度法设计公式计算两端铰接腹板开孔冷弯槽钢轴压构件承载力偏于不安全，最后对AISI S100—2016的直接强度法设计公式进行了修正。
纵肋叠合剪力墙结构体系中混凝土浇筑孔采用波纹管成型，具有减少脱模工作、降低加工难度、提高整体性等优点，为研究浇筑孔采用波纹管成型做法对墙体抗震性能的影响，设计了6个足尺剪力墙试件并进行低周往复荷载试验，对有波纹管与无波纹管纵肋叠合剪力墙试件在不同轴压比、剪跨比情况下的受力性能进行对比分析。试验结果表明，试验参数相同时，有波纹管试件的破坏模式、裂缝分布、承载力、刚度、侧向变形、耗能能力等受力性能与无波纹管试件基本一致，浇筑孔采用波纹管成型做法是可行的，可按与现浇结构相同的方法进行此类装配整体式剪力墙构件的设计。
将再生块体混凝土技术应用于叠合板中可进一步推进“绿色建筑”的发展。开展了2个预制底板试件和2个叠合板试件的足尺抗弯试验，分别研究了再生块体在施工阶段和使用阶段对抗弯性能的影响。建立了预制底板的有限元模型，对再生块体取代率、尺寸和分布等参数进行了分析。结果表明，当再生块体混凝土的抗压强度不低于普通混凝土的抗压强度时，再生块体混凝土叠合板在施工和使用阶段均具有不弱于普通混凝土叠合板的抗弯性能；在施工阶段，凸出板面的再生块体使截面的中性轴上移，提高了试件的抗弯刚度和抗弯承载力；在使用阶段，再生块体的加入对抗弯性能的影响不显著。在预制构件厂现有的生产线上完成了30块再生块体混凝土预制底板的生产，并已应用于实际工程。
为研究预制单面叠合剪力墙的抗震性能，按1∶1比例制作了1个足尺现浇剪力墙构件和2个不同水平接缝预制单面叠合剪力墙构件，完成了拟静力试验。试验结果表明：单面叠合剪力墙与现浇剪力墙的受力过程、破坏模式基本相同，抗震指标相近，具有较好的抗震性能；单面叠合剪力墙的承载力接近现浇剪力墙；单面叠合剪力墙的耗能能力优于现浇剪力墙；单面叠合剪力墙试件中，搭接区有螺旋筋约束和无螺旋筋约束试件的抗震性能指标相差不大；单面叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土能够协同工作。总体而言，单面叠合剪力墙具有良好的抗震性能，能等同现浇设计，可在抗震设防地区推广使用。
针对外挂蒸压轻质混凝土(ALC)墙板在钢框架结构应用中出现的裂缝问题，通过建立采用钩头螺栓节点安装的外挂ALC墙板有限元模型，研究钩头螺栓节点工作模式和墙板破坏机理，分析影响墙板裂缝开展的主要参数；采用正交分析法探究节点部件参数变化对其工作性能的影响规律，并以此为依据提出节点改进措施并检验其可靠性。研究结果表明，工程常用参数范围内的钩头螺栓节点对墙板转动有较强约束作用，框架变形达到特定值后，墙板螺栓孔处发生开裂并伴随墙板底部压溃；托板长度和钩头螺栓直径是影响节点性能的主要参数，墙板节点区破坏程度随托板长度和钩头螺栓直径增大而加剧；在墙板节点区设置抗裂钢筋网可增强其抗裂性能，但会增强墙板与节点间的相互作用，加剧墙板底部压溃破坏，钩头螺栓外合理设置弹性套筒可实现墙板与主体结构柔性连接，大幅提升墙板使用阶段受框架层间变形作用时的工作性能。
为研究沙漠砂对再生混凝土力学性能的影响，以再生骨料为粗骨料，分别采用0%、20%、40%和60%的沙漠砂取代普通河砂制备沙漠砂再生骨料混凝土圆柱体试件并开展轴心受压试验。采用试件表面粘贴应变片和外夹式LVDT位移传感器分别采集荷载峰前和峰后应变，消除试件开裂以及加载板间隙等因素对测量精度的影响，从而更准确地测得轴压应力-应变全曲线。研究结果表明：随着沙漠砂替代率的增加，沙漠砂再生骨料混凝土抗压强度、弹性模量和横向变形系数呈现先增大后降低的趋势，其中抗压强度和横向变形系数在沙漠砂掺量为20%时最大，弹性模量在沙漠砂掺量为40%时最大。沙漠砂再生骨料混凝土应力-应变全过程曲线的形状与普通混凝土相似，基于Carrerira D J模型和过镇海模型建立了沙漠砂再生骨料混凝土应力-应变本构方程，计算结果与试验结果吻合较好。
建筑运营期间的结构响应能够直接反映结构安全状态，因此运用结构健康监测系统对结构响应进行实时监测具有十分重要的意义。以某办公建筑为研究载体，运用MIDAS Gen对多工况作用下的结构响应进行计算分析，根据计算结果并结合结构特点，优化设计监测点布置方案，建设一套由光纤光栅类仪器设备组成的结构健康监测系统，实时采集应力应变、倾斜、沉降及振动监测数据，应用SPSS对不同类型的监测数据进行相关性分析，为该类型结构建筑安全评价提供综合评判依据。结果表明，光纤光栅类结构健康监测系统具备较高的数据准确性与长期稳定性，监测结果能够为结构后期的加固与维护提供可靠的数据支持。
回弹-取芯法检测结构实体混凝土抗压强度，结合了回弹法与钻芯法，可充分发挥两种方法的优势，一定程度上解决了仅采用回弹法检测结构实体混凝土中由于混凝土内外质量不一致导致的误判风险，但该方法在抽样、统计、计算评价方法与其他方法存在较大差异。通过建立理论模型进行计算模拟，将回弹法、计量检验法、回弹-取芯法3种检验、评价方法进行比较，分析其在不同条件下的错判或漏判风险。结果表明，当总体分布未知时，回弹-取芯法的计算规则风险相对最大，不宜选择回弹-取芯法检验所拟的2类分布类型。
为解决非烧结混凝土多孔砖采用回弹法检测与实际抗压强度结果相差较大的问题，依托实际项目对非烧结混凝土多孔砖取样，采用回弹法和室内单轴抗压试验检测混凝土多孔砖的抗压强度。通过数据拟合回归分析、标准值修正和有效面积折减三种方法对《非烧结砖砌体现场检测技术规程》(JGJ/T 371—2016)计算抗压换算强度的公式进行修正，得到计算公式的修正系数为1.35,并验证了修正系数可广泛应用于空心率约为30%的混凝土双排多孔砖检测中。
为提高蒸压加气混凝土抗压强度检测效率，提出了一种弧面对压法检测技术。选取A1.5～A5.0共5个强度级别的蒸压加气混凝土砌块钻取直径38mm的芯样作为弧面对压试件，采用自行研制的专用设备在弧面对压试件侧面进行抗压试验；同时在与钻取弧面对压试件相邻的部位切制边长为100mm的立方体试块，测试其抗压强度值；建立了弧面对压试件破坏荷载与立方体试件的抗压强度间关系。依据最小二乘法原理对试验数据进行回归，拟合得到弧面对压法检测蒸压加气混凝土测强公式。最后，从全国范围内随机选取5个厂家的不同强度级别的蒸压加气混凝土砌块作为验证材料，进行了弧面对压法与传统立方体试块测试法的对比；结果表明，弧面对压法的试验用时比传统立方体试块测试法明显缩短，且测强曲线具有较高的测试精度。
详细介绍了香港科技大学(广州)深厚淤泥基坑工程的设计实践。探讨了对淤泥流变、施工应力及深层滑动等不利影响进行控制的关键技术措施，以及支护管桩与旋喷锚索的设计问题。采用弹性支点法(m法)、有限元法与剪切位移法计算支护结构的受力与变形，并将计算结果与锚索基本试验结果、监测结果进行比对，三者总体吻合良好。
基于香港科技大学(广州)深厚淤泥基坑工程实践，对深厚软土基坑的桩锚支护结构建立了分析模型。采用剪切位移法计算全长位于软土的旋喷锚索的位移和刚度，并求解出对应桩锚节点处的位移。对多个软土基坑工程，采用剪切位移法计算软土锚固旋喷锚索的轴力与位移，并将计算值与实测值进行比对，两者总体吻合良好，表明剪切位移法可较好地揭示深厚软土基坑中全长位于软土的旋喷锚索的受力、变形机理。
基于香港科技大学(广州)深厚淤泥基坑工程实践与研究，对深厚软土基坑的桩锚支护结构，建立了分析模型。详细分析了锚索软土锚固段与硬土锚固段的不同受力、变形特征。采用弹性法计算软土段锚索受拉变形，采用剪切位移法计算硬土锚固段土体剪切位移，通过叠加软土段、硬土锚固段位移，可求得穿透软土锚固入硬土锚索的总位移，并求解出对应桩锚节点的位移。对多个软土基坑工程，采用该法计算穿透软土进入深部硬土层锚固的锚索总位移及其位移分量，并将计算结果与监测数据进行比对，两者总体吻合良好。