- 王海;张达生;宗静;温四清;
武汉恒隆广场办公楼为一幢61层建筑高度320.7m的超限高层建筑,采用带加强层框架-核心筒结构体系。介绍了主体结构体系和塔冠结构体系、结构超限分析及应对措施、重要节点的特殊处理。根据结构抗震性能目标进行了不同地震水准结构性能分析,验证了建筑结构能够实现预期抗震性能目标。
2023年S1期 v.53 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1157K] [引用频次:0 ] |[下载次数:819 ] - 严从志;
深圳某超高层塔楼建筑高度为300m,结构高度为289m,塔冠高度11m。结合建筑体型及结构受力要求,结构体系采用“稀柱框架-混凝土核心筒-环带桁架”结构体系。根据虚功原理,以风荷载下的结构顶点位移为控制目标,对各个环带桁架的敏感性进行了分析,确定了环带桁架加强层的最佳布置方案。利用环带桁架的“虚拟伸臂”效应可以有效降低核心筒在水平荷载作用下的倾覆力矩,增大结构的抗侧刚度,减小结构的水平变形,并最大程度减小建筑使用功能的影响。对环带桁架加强层楼板的进行了详细的受力分析,并提出了有效的建议及加强措施。
2023年S1期 v.53 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K] [引用频次:2 ] |[下载次数:175 ] - 刘钝;邢沛霖;杨丹;
办公塔楼建筑高度245.6m,经过多个结构方案论证,结合建筑特点,采用了钢管混凝土柱+钢梁+钢筋混凝土核心筒的组合结构体系,并设置一个环带桁架加强层。分析了核心筒收进和加强层对结构受力性能的影响并采取改进措施,采用多种计算软件对结构进行抗震性能分析、施工模拟分析、外框柱稳定分析和大偏心梁柱节点分析。结果表明,主体结构能到达预定的抗震性能目标,结构安全可靠;不同施工方式影响竖向构件变形差和水平构件的内力,施工图设计时应考虑框架梁跨中附加弯矩对构件承载力的影响和近墙端附加剪力对预埋件的影响;穿层柱的Euler临界承载力远大于大震下的轴力设计值,穿层柱在大震下的稳定承载力有较多富余;对长矩形钢管混凝土柱大偏心梁柱节点在钢梁端部增设水平加腋翼缘和斜向腹板可有效改善节点偏心受力。
2023年S1期 v.53 12-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1138K] [引用频次:5 ] |[下载次数:119 ] - 张梅松;王锦文;李菁;
深业泰富银盈大厦位于深圳市罗湖笋岗片区,超高层塔楼为集办公和底部商业为一体的综合体。介绍了主塔楼的结构体系选型与性能化设计。塔楼结构高度为244.1m,地上53层,地下5层。结构体系采用带腰桁架的钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系,外框架由钢管柱与型钢梁组成。结构立面呈下部、上部矩形,中部收缩为类椭圆形,外框柱中部呈曲线布置而产生一系列的斜柱。重点分析了加强层的布置对抗侧刚度的提高效应,分析了不同加强层方案对结构性能的影响,介绍了斜柱引起的水平构件内力变化,针对结构特点采用了相应的抗震加强措施。最终通过合理的结构设计,保证塔楼整体结构与构件满足抗风与抗震的性能要求。
2023年S1期 v.53 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1130K] [引用频次:0 ] |[下载次数:108 ] - 王福安;龙辉元;高本泰;刘晨;曹宇飞;袁美玲;慕维舟;
西安安达仕酒店项目地上50层,地下4层,结构屋面高度223.2m,塔冠顶部高度为247.4m。地上主要使用功能为酒店和公寓,地下主要使用功能是设备用房和停车场。塔楼采用型钢混凝土框架柱+钢中心支撑核心筒+伸臂桁架+腰桁架+吊挂结构的结构体系。大底盘采用钢框架+局部钢中心支撑结构,局部存在大跨度悬挑桁架和转换桁架。存在扭转不规则、楼板开大洞、转换层、刚度突变和承载力突变等多项指标超限,属于超限项目,对结构进行了性能化设计和超限审查。本文介绍了该工程的结构体系、关键计算参数、本项目的重点和难点分析和结构的主要计算结果等。
2023年S1期 v.53 27-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1615K] [引用频次:0 ] |[下载次数:236 ] - 王宝立;田亚峰;苏鹏勋;
基于实际工程的结构设计,介绍了超高层建筑中局部采用型钢混凝土梁式转换的概念设计;并通过结构计算分析,验证了概念设计法对转换层侧向刚度的有效保证,避免了薄弱层形成;最后介绍转换层结构构件设计的性能目标、设计方法、构造要求等,供同类工程进行设计参考。通过两种不同分析软件、整体与单塔两种模型分别对侧向刚度、层间位移角进行计算分析,结果显示概念设计中对转换层侧向刚度加强措施效果显著,并从性能目标、设计方法、构造等方面对转换构件进行设计,通过提高转换层相关构件的抗震设防性能目标、抗震等级等来提高转换结构的安全性能;对连体结构,设计时按单塔模型与整体模型进行包络设计;从构造措施方面进行细部设计,保证构件传力的有效性、安全性等。
2023年S1期 v.53 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K] [引用频次:5 ] |[下载次数:148 ] - 李军;杨志勇;徐风波;刘波;马其森;宋徽;
西安某超高层办公楼,根据结构抗侧刚度需要,在核心筒与外框柱之间增设剪力墙形成框架剪力墙结构体系。本文首先对外框柱与核心筒之间增设的剪力墙的转换方案进行了结构选型分析,然后采用MIDAS/Gen对转换斜墙进行了有限元分析,最后采用SAUSAGE对整体结构进行了大震动力弹塑性时程分析,论证了斜墙转换方案的合理性。分析结果表明:与普通转换梁方案相比,一方面斜墙转换具有减小结构刚度突变、减小剪力突变的优势,另一方面斜墙转换可有效地避免转换构件在大震作用下由于刚度突变而使转换斜墙出现应力集中与剪切损伤破坏,具有良好的抗震性能。
2023年S1期 v.53 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K] [引用频次:1 ] |[下载次数:102 ] - 谭园;邢沛霖;
某35层办公楼项目结构高度178.5m,采用框架-核心筒结构,其中26层以下部分框架柱采用钢骨混凝土柱。结构整体平面扭转不规则、相邻层受剪承载力比不规则及局部存在斜柱,抗震性能目标综合确定为C-。根据动力弹塑性分析结果,结构X、Y向在罕遇地震作用下的最大层间位移角分别为1/285、1/257(规范限值1/171)。外框柱在大震下局部产生轻微损坏或轻度损坏(集中约顶部13层),核心筒混凝土受压损伤较小,处于弹性状态;局部剪力墙(4~9层、13~14层)混凝土剪切应变等级达到4或5级,分布于核心筒外墙连梁洞口附近。针对结构上部斜柱节点传力机制的细部分析结果表明,斜柱节点在最不利荷载组合作用下整体变形较小,节点区域混凝土工作状态良好,钢筋最大应力计算值未超材料强度。综合分析结果的基础上,针对结构不规则项或薄弱部位提出了相应的加强措施,可为类似工程设计提供参考。
2023年S1期 v.53 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1401K] [引用频次:1 ] |[下载次数:125 ] - 薛卫文;薛晓坤;
本工程位于佛山市顺德区的佛山新城区域,为单栋的超高层办公楼,结构高度为178.0m,结构体系为钢筋混凝土框架-剪力墙结构,属超B级高度的高层建筑。结构存在扭转不规则、局部楼板不连续、局部穿层柱和体型凹凸不规则等不规则情况。对塔楼的主要结构特点进行了详细阐述,介绍了其结构设计的主要过程以及相关抗震设计方法,重点分析了抗震设计过程中的概念设计,通过不同的计算程序进行对比分析,对关键构件及重点部位采取了加强措施,分析结果表明,该超高层塔楼可满足预定的抗震性能目标,各项分析指标均能满足现行规范要求。
2023年S1期 v.53 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K] [引用频次:0 ] |[下载次数:77 ] - 虞终军;王建峰;段炼;
带伸臂桁架的框架-核心筒结构体系广泛应用于超高层建筑结构中。结合现行的超高层施工实践,对超高层结构施工过程安全性影响较大的因素包括核心筒超前施工层数及伸臂合拢时间。针对在建的中国国际丝路中心大厦施工过程面临的核心筒超前施工层数及伸臂合拢时间问题,结合现场实际施工流程,建立了4种典型的施工过程工况,研究确定各施工过程阶段顶升平台荷载、动臂塔吊荷载、风荷载、地震作用等设计参数,分析比较了各施工过程工况的结构整体指标和构件承载力及稳定性,为研究确定伸臂桁架合拢时机提供重要的技术支撑。
2023年S1期 v.53 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1179K] [引用频次:1 ] |[下载次数:118 ] - 刘娟;
塔楼大屋面高度173m,总高185m,采用了钢管混凝土柱框架-混凝土核心筒结构体系。采用直径0.85m、长63m的桩底后注浆钻孔灌注桩,以及厚度为2.4m的基础底板,满足了地铁对塔楼基础的限制条件。通过多种计算程序,对结构整体进行了弹性及弹塑性分析,并进行了结构抗震性能化设计,主体结构能达到预定的性能目标要求,结构体系具有有效地的耗能机制和良好的抗震性能。建筑方案导致结构设计存在许多大跨框架梁和大悬挑梁,通过构建不同对比方案,横向比较大跨/大悬挑对塔楼工程量的不利影响。
2023年S1期 v.53 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 945K] [引用频次:2 ] |[下载次数:82 ] - 杨付权;冯峰;韦晶晶;
商丘金融中心由两幢36层169.3m高南、北双子座菱形塔楼及三层裙房组成,塔楼结构高度156.1m,属于非标准体型超高层结构。通过风洞试验结果与规范取值对比,得到了合适的风荷载取值;参考安评数据与规范数据,包络确定地震动参数;根据塔楼的结构超限情况,合理设定抗震性能目标。通过对结构在多遇地震、设防地震及罕遇地震下采取相应不同的抗震分析方法,计算判断结构安全性,找出结构薄弱部位并采取相应的加强措施,提高结构的抗震性能。
2023年S1期 v.53 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1154K] [引用频次:0 ] |[下载次数:91 ] - 娄泽方;张达生;袁强;王海;
武汉华润万象城T2塔楼地下4层,地上37层,建筑高度168.7m,采用钢筋混凝土框架-核心筒体系,为B级高度高层建筑。介绍了本项目超限结构设计,采用抗震性能化设计思想,采取了有效的结构措施,达到了抗震性能目标C。具体对塔楼偏置影响,大堂圆柱转方柱特殊节点,大跨度及大悬挑部位结构舒适度和钢结构塔冠进行了详细分析。
2023年S1期 v.53 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 4165K] [引用频次:1 ] |[下载次数:109 ] - 蒋涛;王晓梅;赵福家;
本项目位于8度区,1#-A塔楼房屋高度180.350 m(塔冠高度198.700 m),属于超B级高度的复杂高层建筑,采用框架-核心筒结构。采用基于性能的抗震设计方法,应用YJK、MIDAS Building、SAUSAGE等软件对该超限高层进行抗震超限分析,介绍了该结构超限抗震设计情况和技术措施,并对大开洞楼板、穿层柱等进行了补充计算与分析。结果表明,通过合理的概念设计、计算分析和构造措施,结构满足既定的抗震性能目标。
2023年S1期 v.53 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1708K] [引用频次:0 ] |[下载次数:150 ] - 钱耀华;刘艺萍;陈瑛;周正久;缪婷伊;
介绍了上海某156m高超限高层塔楼结构设计,该塔楼南侧底部有两组V型分叉柱,节点交汇形式复杂,因其存在楼板开洞、大堂3层挑空、1~4层有V型分叉柱、五边形平面等特点,结构存在平面不规则、竖向不规则、局部不规则等4项不规则内容,属于超限高层结构。塔楼结构体系采用钢管混凝土柱+钢梁+混凝土核心筒混合结构,即达到装配预制率要求,也满足结构刚度和强度的需求。根据塔楼的不规则情况选取合适的抗震性能目标,并对V型分叉柱结构、底部剪力墙等关键构件进行中、大震的抗震性能验算。对V型分叉柱结构采用ABAQUS实体模型进行有限元分析验证确保安全性。整体结构采用SAUSAGE软件进行大震动力弹塑性时程分析,发现在核心筒中高区连梁跳层设置钢骨可明显减小大震层间位移角,提高结构抗倒塌性能。最后为确保关键构件的延性性能,采取有针对性加强措施。
2023年S1期 v.53 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1044K] [引用频次:1 ] |[下载次数:126 ] - 刘卫宗;王春光;张起舞;王大庆;
某工程为跨越地铁线的超限高层建筑,采用钢框架-混凝土核心筒结构体系。塔楼结构高度为148.6m,塔楼框架柱均需要采用大跨度梁进行转换。介绍了结构体系和性能目标的选取。对主体结构进行了多遇地震、设防地震和罕遇地震分析,实现C级抗震性能目标要求。分析结果表明,混合结构能较好地满足跨地铁结构的设计要求,型钢混凝土梁能更好地满足转换梁抗震性能目标需要,主体结构可以满足振动舒适度要求。
2023年S1期 v.53 92-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K] [引用频次:0 ] |[下载次数:110 ] - 林坤洪;甘卓;鲍习凯;
本项目存在扭转不规则、尺寸突变、凹凸不规则、楼板不连续和局部不规则等不规则项,属于A级高度的超限高层建筑。通过进行小震、中震及大震三个工况的结构受力分析,从结构整体指标到各个构件受力状态,全面分析结构的受力性能,对5层的体型收进进行了单独的分析并采取针对性的加强措施。
2023年S1期 v.53 99-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 745K] [引用频次:0 ] |[下载次数:129 ] - 胡广良;李林;
本文介绍了某一存在多项不规则的大跨桁架转换超限高层的结构设计与分析,本工程存在大跨桁架转换、斜柱、体型收进及组合平面等不利因素。针对本工程设计的特点及难点,通过合理有效的结构布置及加强措施,并经过全面的结构计算和分析,结构能够达到设定的抗震设防性能目标,转换桁架、斜柱等关键构件能满足受力要求且有足够的安全储备。转换桁架及斜柱采用钢骨混凝土结构,能与周边的钢筋混凝土结构形成良好的整体性。转换桁架斜、竖腹杆及吊柱采用钢结构达到了节点简化的目的,且不影响结构整体受力性能。楼板作用对转换桁架及斜柱相关构件受力有较大影响,专项分析时宜考虑楼板开裂或失效的影响。
2023年S1期 v.53 102-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1031K] [引用频次:3 ] |[下载次数:141 ] - 倪勇;
杨春湖畔4#商业楼存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、尺寸突变、局部不规则等超限规则项。针对结构超限情况,提出了合理的抗震性能化目标,进行了超限分析和论证。利用MIDASBuilding、YJK和PKPM-SAUSAGE多种软件,对结构进行了多遇地震作用下的反应谱分析、弹性时程分析、设防地震下的结构构件验算和罕遇地震下的弹塑性分析,找出了结构的薄弱部位,采取了加强措施,实现了抗震性能化设计目标。
2023年S1期 v.53 108-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1216K] [引用频次:0 ] |[下载次数:86 ] - 李毅;张焰;尹婕婷;
为了研究玻璃幕墙在强风作用下破坏机理,通过刚性模型风洞测压试验,研究了B类地貌,典型风向角下,4%开洞率的CAARC模型在不同开洞位置时,洞口位置测点的风压系数功率谱特性、内外风压系数时程以及脉动风压系数的相关性。结果表明:开洞瞬间,洞口腔体内部测点的风压系数时程会产生显著突变;迎风面上测点的风压系数功率谱在开洞瞬间和开洞后折减频率0.7Hz附近出现峰值;腔体内部测点和迎风面测点的风压系数相关性较高,侧风面和背风面测点的风压系数相关性相对较小。研究的模型瞬态开洞的风压特性可以更好地理解高层建筑在极端风载荷下的风致反应特性,同时也可以为结构的抗风设计提供参考。
2023年S1期 v.53 115-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1712K] [引用频次:0 ] |[下载次数:104 ] - 黄晨;陈水福;王秀泉;黄子贶;
对处于群体高层建筑中的两栋超高层塔楼进行了表面风压的风洞模型试验,获得了塔楼的平均风荷载和整体体型系数等风荷载参数;考虑不同风向角下的群体效应,分析了这些参数随风向角的变化规律,着重考察了遮挡效应和局部狭道效应的影响。建立了塔楼风振计算的简化层模型,实现了风荷载作用下结构动力响应的时程计算,获得了结构层等效静力风荷载、顶层峰值加速度和等效风荷载基底合力矩等抗风设计参数,探讨了这些参数受群体效应的影响规律。结果表明,塔楼在建筑群中的所处位置不同,将呈现不同的风致干扰效应:研究的T4塔楼处于T1、T2塔楼间的空档南侧,故后者对其形成了遮挡与狭道的双重效应,而T5接近处于T1正南侧,故对其主要表现为遮挡效应。
2023年S1期 v.53 125-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2113K] [引用频次:4 ] |[下载次数:240 ] - 俞健;邱剑;温四清;谭波;左欢;何婧;
文展大楼的两侧立面由于造型立意要求,需要向外倾斜,结构设计时采用钢筋混凝土斜墙来实现此建筑需要。文章分析了斜墙与主体刚性连接时对相邻楼板及整体指标所带来的不利因素,并阐述了斜墙与主体滑动连接所带来的优越性。最后,文章提出了一种与主体弱相关的钢筋混凝土斜墙构造及设计方法,为类似工程提供参考。
2023年S1期 v.53 130-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 908K] [引用频次:0 ] |[下载次数:100 ] - 潘华;王建峰;虞终军;
阿房宫文化馆属于单层空旷结构,位于高烈度区,框架结构难以满足抗震要求,又没有合适的位置布置剪力墙。根据建筑功能布置和结构特点主体结构采用了钢筋混凝土框架-钢支撑结构体系,钢支撑采用屈曲约束支撑(BRB),既能防止支撑屈曲,又能在设防地震、罕遇地震下耗散能量,提高结构的抗震性能。根据BRB支撑-框架结构体系特点,提出层间位移角限值。通过钢吊柱、摇摆柱等结构措施,满足建筑功能布置、控制结构构件尺寸,达到了满意的效果。
2023年S1期 v.53 135-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K] [引用频次:0 ] |[下载次数:158 ] - 郭强;王帅;
福建某纪念馆项目,地上结构1层局部2层,结构体系为剪力墙结构体系,根据建筑效果要求中庭设置密柱。该建筑为清水建筑,首先对结构的楼盖体系进行了比选并进行分析。随后介绍了该项目的地基基础选型及小震计算结果进行了分析计算,并且对结构的各项指标进行控制。最后针对该项目存在的不规则项进行了重点分析,并提出了相关不规则项的加强措施,对于大悬挑、楼板不连续等不规则进行了严格的控制。研究结果表明,合理的选择楼盖结构体系、合理的地基基础选型方案、通过对结构典型不规则项的重点分析加强,结构设计整体合理、安全且经济。结构的不规则项在采取合理的加强措施后得到了良好的控制。
2023年S1期 v.53 140-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 901K] [引用频次:0 ] |[下载次数:74 ] - 周汉杰;
本文介绍了某艺术中心特别不规则多层建筑的结构设计,分别从结构特点、结构选型与布置、关键构件设计等方面进行剖析。结合本项目的建筑设计特点,重点梳理上部结构防震缝的设置、钢管混凝土斜柱的设计、屋面大跨钢桁架的计算。采用YJK结构计算软件进行结构整体计算分析,并对关键构件进行性能化设计,以确保结构的安全性和舒适性。计算结果表明,提出的结构设计方案合理,能够满足项目预定的抗震性能目标,其设计方法和加强措施对于今后类似的复杂结构工程具有一定的参考和借鉴意义。
2023年S1期 v.53 144-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1096K] [引用频次:0 ] |[下载次数:82 ] - 尚帆;
市民中心存在凸凹不规则、楼板不连续、顶层多塔、斜柱、穿层柱等不规则项,属于超限高层建筑。为确保结构具有足够的抗震能力,采用性能化抗震设计方法,制定了合理的抗震性能目标。采用不同软件对结构进行多遇地震、设防地震和罕遇地震下的计算分析,结果显示本工程能够满足预设的抗震性能目标且有一定的安全储备。此外还根据结构的特点,针对楼板薄弱部分进行了相应的分析,并根据分析结果对楼板进行设计及加强。
2023年S1期 v.53 149-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1192K] [引用频次:0 ] |[下载次数:73 ] - 潘磊;郭强;王冠;张路;
北京某工业厂房南区地上四层,北区地上四层。南区采用钢框架结构体系,北区采用框架-剪力墙结构体系。为连接两区的交通流线,在2层、3层标高设置了联通通道,采用大跨度桁架连桥跨越市政道路。分析了不同桁架布置方案的优劣,选择最优的桁架布置方案,对连桥的承载力进行了分析验算,通过设置成品支座对结构连桥的位移进行限值,对连桥的舒适度进行了分析。研究结果标明该连桥的承载力,舒适度等均满足规范要求,结构设计整体合理安全。
2023年S1期 v.53 155-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1101K] [引用频次:1 ] |[下载次数:113 ] - 刘旻;王冠;张路;郭强;
北京生物制药厂房项目,共3个结构单体,地上四层,结构体系为框架-剪力墙结构体系与钢框架结构体系,剪力墙沿交通核布置。首先对结构基础选型及采取的相关措施进行了分析。对结构选型进行了论证,选取了合理的结构体系及基础方案。介绍了创新型结构超长弱连接结构体系的选取,针对新型超长弱连接结构体系进行了充分分析论证并采取了有效的结构加强措施。对结构的安全性进行了验证。研究结果标明,本项目的结构选型合理,基础部分采用了精细化分析节约了建设成本,结构设计安全合理新颖。
2023年S1期 v.53 160-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K] [引用频次:0 ] |[下载次数:115 ] - 陈滕;何凯;于哲;
随着中国于2021年承诺的2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”的目标日益接近,减碳已经成为了我国的重中之重。截止2019年,建筑全生命周期在我国碳排放总占比接近51.3%,若建筑节能标准不提升,那么预计2040年才能达到碳达峰的目标。所以,北京住宅建筑节能在2022年进一步提升了标准,在2015年居住节能标准的基础上,提升了30%,形成低能耗住宅。同时,国标也完善了超低能耗住宅的行业标准,形成可以进一步节约能耗的超低能耗住宅。低能耗住宅与超低能耗住宅建筑将成为未来低碳发展的重中之重。按照两种不同节能标准所建造的住宅在全建筑全生命周期中所产生的碳排放量也将成为行业关注的重点。
2023年S1期 v.53 165-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 874K] [引用频次:3 ] |[下载次数:353 ] - 潘涛;曾兰军;俞柏良;高飞凡;赵晓伟;
西部某大型会堂项目集展览、会议、办公、图书馆诸多功能一体,其主楼长320m,宽279m,建筑总高度54m。会堂主楼采用钢结构体系,其结构具有超长、大跨、大悬挑、扭转不规则、楼板不连续、竖向尺寸突变、错层、局部转换等超限项。从本工程建筑主体功能、结构主体组成、结构重要设计条件取值进行了介绍,对大型复杂公共建筑结构设计,具有一定的借鉴意义。
2023年S1期 v.53 170-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1098K] [引用频次:0 ] |[下载次数:96 ] - 付婉琳;董帅;周颖;
近年来随着IT行业的快速发展,从移动互联时代进入万物互联时代,人们对于更加智能和自动化的生活工作需求的变革,使得数据机房、数据中心、云计算数据中心等建筑不断发展。未来互联网数据中心的需求将越来越大,企业对于设备升级和新的设备部署也有越来越多的需求。由于计算机行业技术发展快,互联网设备更新迭代快,用户需求也不断发生变化。数据中心的结构设计在这些快速发展中也至关重要。以某数据中心机房楼一期、二期项目为例,重点阐述数据中心项目机房楼的结构选型、荷载布置、构件布置、注意要点等,类似数据中心机房楼结构设计可作参考。
2023年S1期 v.53 174-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 813K] [引用频次:1 ] |[下载次数:144 ] - 王冠;刘旻;张路;郭强;
北京某社区项目,共6个结构单体,典型楼层地上14层,结构体系为框架-剪力墙结构体系,剪力墙沿交通核布置。本文首先对该项目的结构选型及基础设计进行了分析。选择了合适的结构体系及基础方案。介绍了创新型结构承载体系的开发应用,具体包括“重结构”与“轻结构”的设计理念、超长复杂多连体结构体系。随后对结构的安全性进行了验证,通过多多软件,性能化及大震弹塑性分析保证结构安全性。研究结果标明,本项目的结构选型合理,针对超限单体进行了针对行的分析设计,结构设计安全合理新颖。
2023年S1期 v.53 177-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1194K] [引用频次:0 ] |[下载次数:113 ] - 杨毅萌;金伟;吴婧;瞿革;杜洋;刘佳琦;
大型商业建筑为满足建筑功能的要求,柱网布置灵活,竖向传力构件不连续。本工程设计,针对于上抬下挂的悬挑转换桁架进行了不同受力状态的计算分析与比较,并通过有限元分析及节点试验对设计的合理性、可靠性进行验证,以便采取有针对性措施,确保工程安全、可靠。
2023年S1期 v.53 181-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 940K] [引用频次:0 ] |[下载次数:136 ] - 李烨;徐若天;
上海地区某办公楼平面呈现“回字形”环状布局,竖向由西北角逐渐向东南角呈“退台”式,其存在偏心布置、凹凸尺寸偏大、楼板及抗侧力构件不连续等超限项。针对上述结构设计难点,制定了相应的抗震性能目标,对结构进行了小震弹性分析、楼板应力分析、温度作用分析、大跨楼盖振动舒适度分析和屋面构架专项分析。对关键构件进行了大震弹塑性分析,结果表明结构满足性能目标要求。
2023年S1期 v.53 186-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 959K] [引用频次:1 ] |[下载次数:171 ] - 付利兵;周劲炜;
某25层框架-剪力墙结构体系办公大楼,因底部大空间需求,采用两榀型钢混凝土(SRC)转换桁架,跨度20.6m,每榀桁架承担上部2根柱,共18层荷载。本文通过调整桁架腹杆布置方式,提取腹杆轴力及上下弦梁在整体分析中的内力进行比较,并根据进一步的优化探索,确定了转换桁架较为经济合理的布置方式。利用SATWE、PMSAP和ETABS软件,对整体计算指标如周期、刚重比、位移角等进行对比,证实了转换结构在整体结构中的协同工作能力;最后概要地介绍了大楼及转换结构抗震性能设计目标和结论。
2023年S1期 v.53 191-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 1004K] [引用频次:2 ] |[下载次数:105 ] - 杨康;陈建兴;包联进;
针对高宽比较大的超高层公寓式办公建筑进行结构设计时,根据使用要求通常采用混凝土框架-核心筒结构体系,但重量大,地震作用大且整体刚度较小。为增强此类结构的整体刚度,从增强框架-筒体协同作用、提高外框刚度、核心筒外增设墙体三个角度对结构整体刚度进行优化提高,提出了若干结构方案,并基于框架柱及核心筒整体构件组等效刚度比、剪力墙墙身等效刚度比及结构楼层等效刚度比三个维度的评价指标对结构刚度提高效果进行评估。根据综合对比结果,选定全楼增设中柱及1-22层增设核心筒外剪力墙的最终结构方案。结果表明,设置加强层的传统结构方案对此类结构刚度提高效果有限,核心筒外增设中部框架柱、剪力墙且置于靠近同方向核心筒翼墙附近,可以有效提高结构的整体刚度。
2023年S1期 v.53 196-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K] [引用频次:1 ] |[下载次数:147 ] - 郑亚玮;
江苏某综合教学楼采用框架-剪力墙结构体系,主体结构高度为21.8 m,地上五层,局部范围有一层地下室,其抗震设防类别为重点设防类,结构存在扭转不规则、偏心布置、凹凸不规则、楼板不连续和局部存在跃层柱等不规则情况,属于特别不规则多层建筑。本工程结构抗震设计中设置了合理的抗震性能目标,并采用YJK和MIDASBuilding软件对主体结构进行了弹性分析,弹性时程分析,中震不屈服分析,大震弹塑性时程分析和跃层柱屈曲分析。各项分析结果表明,该工程结构布置合理,各项计算结果均能满足国家规范相关要求,结构设计能够达到预定的抗震性能目标,结构具有良好的抗震性能。结构设计中针对结构的薄弱处提出了相应的抗震加强措施,从而减少不规则情况所带来的不利影响。
2023年S1期 v.53 202-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K] [引用频次:0 ] |[下载次数:86 ] - 张世雄;郝国龙;刘会军;罗敏杰;
介绍了唐山市下辖市遵化市某中学的结构设计,简述了该项目的结构选型以及布置方式等,并结合高烈度区中学的特点,从大跨度屋面的结构设计、大跨弧形楼板的结构设计、弧形框架梁的结构设计以及地下室超长的设计等方面进行了详细阐述。中学学校建筑属于重点设防类,结构设计时,在权衡经济性以及建筑使用功能的同时,需尽量采用多道防线的结构体系,且一定要充分考虑学校建筑相关的结构设计以及结构构件设计的加强措施,保证结构的安全可靠。
2023年S1期 v.53 206-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 1032K] [引用频次:0 ] |[下载次数:135 ] - 董璐璐;周济振;
门急诊楼属于结构超长、楼板开大洞、局部大跨度且包含跃层柱的不规则的采用减震措施的结构体系,介绍了本项目结构设计过程中的关键点。包括结构减震性能目标的确定,并对结构进行中震弹性时程及大震弹塑性分析。针对超长问题进行楼板温度应力分析,针对楼板不连续进行楼板地震应力分析及针对大跨度楼板进行舒适度分析,并采用屈曲特征值分析确定跃层柱计算长度,通过以上这些补充计算来确保结构的安全性。
2023年S1期 v.53 209-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 1159K] [引用频次:0 ] |[下载次数:116 ] - 徐言;张建刚;李志黎;
温度作用对于超长无缝钢筋混凝土结构影响显著,当使用有限元软件进行温度效应分析时,通常采用梁、板单元建立模型并进行弹性计算,为探究该计算结果与结构实际温度效应的差异,提出温度效应调整系数以衡量该差异,利用MIDAS与ABAQUS有限元软件建立杆系模型与实体模型,分别进行弹性与塑性计算,分析结果表明:温降荷载与纵桥向定位系数是影响结构温度效应的两个主要因素,通过回归分析,推导超长混凝土车站结构梁、板应力调整系数与温降荷载之间的关系式,及墩柱最大弯矩、剪力调整系数与温降荷载、纵桥向定位系数之间的关系式。
2023年S1期 v.53 214-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 1336K] [引用频次:1 ] |[下载次数:109 ] - 郑永路;周青;杨会杰;
考虑到设缝结构给建筑节点做法带来的诸多问题,越来越多的建筑结构不设置伸缩缝,采用超长结构。超长结构计算时应考虑温度作用对结构的不利影响。基于弹性有限元模型,采用简化的弹性分析方法考虑混凝土徐变,即徐变应力折减系数法,同时温度作用中计入了混凝土收缩当量温差,在此基础上,分析了超长钢筋混凝土框架结构在温度作用下的内力及变形特点,并与设缝结构进行对比,给出了超长结构配筋特点及加强措施。
2023年S1期 v.53 221-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 940K] [引用频次:0 ] |[下载次数:111 ] - 王彦超;张莉;赵维民;
通过ANSYS有限元软件建立后处理工程某厂房结构模型,详细介绍厂房的荷载输入、结构计算及配筋设计过程。同时选取典型屋面板,分析了厂房在温度、地震作用下屋面板配筋云图的变化,进而得出温度作用对此厂房屋面板配筋的影响大于地震作用;屋面板设计施工时,需采取设置保温层等相关措施,以减小温度荷载的不利影响。
2023年S1期 v.53 225-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K] [引用频次:0 ] |[下载次数:62 ] - 杨夏;韩知伯;崔广龙;
结合实际工程案例,某钢结构电视塔高60m,建设在高度为158.5m的钢筋混凝土结构办公楼顶,通过盈建科与迈达斯两种有限元软件,建立电视塔及办公楼的模型,对比电视塔在离地高度为158.5m时独立模型的受力与连接在办公楼顶时整体模型的受力差异。介绍了两种模型的结构设计参数、荷载作用的取值、结构选型等,通过对比两种模型结构的周期、振型、底部约束等的差异,分析混凝土结构在风荷载、地震作用时对电视塔内力、变形的影响。
2023年S1期 v.53 228-231页 [查看摘要][在线阅读][下载 1086K] [引用频次:0 ] |[下载次数:52 ] - 李涛;
目前,国内已有不少地铁车站与上部高架桥梁合建的实例,现有研究成果主要针对建成项目总结了一些经验,但大多只是针对其中一种或两种合建形式进行研究,还未形成系统的研究成果。结合工程实例对不同站-桥合建结构形式的关键技术进行研究,得到不同站-桥结合形式的结构特性和受力规律,并分别针对其受力体系特点提出应对措施,提出不同条件下合建结构形式的选用建议,以期为后续类似工程提供指导。研究结论:1)车站顶板上方浮放桥梁承台时,车站结构顶板、顶底梁和框架柱内力均出现较大的增加;2)站-桥同位固结式受力的关键在于上部桥墩与地铁车站柱位的协调与否。同位固接合建对车站顶板的弯矩影响较显著,对车站中板及底板弯矩影响较小;3)提出的新型站-桥同位分离结构减少了对地铁空间的影响,且造价相对更具优势。
2023年S1期 v.53 232-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 868K] [引用频次:2 ] |[下载次数:126 ] - 朱铁城;
上海金鼎17-02地块位于上海浦东新区金桥开发区。潜水中心位于地块的东南侧,地上4层,建筑高度29.45m。潜水中心平面右侧为一通高的潜水池,从地上四层楼面直至地下四层底板,水体总高度40.4m,地上高度20.3m,地下深度20.1m,水池总水体量12973m3。将潜水中心设缝分为两个结构单体,其中包含潜水池的单体采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构。潜水池巨量水体在地震作用下的动水压力取值是该结构设计中需考虑的重点。通过对比规范公式与有限元计算结果,证明水体按照不动的附加质量考虑,对整体结构的地震计算是偏安全的。潜水池静水侧压力下构件性能分析表明,各层楼板对剪力墙面外变形的约束作用明显,即使是平面上楼板不连续的楼层仍对剪力墙有一定的约束作用。水压力作用下楼板拉应力主要出现在水池四角以及南侧较窄楼板处,需要通过在水池角部楼板增加斜向配筋、水池剪力墙面内加腋等措施改善角部受力状况。
2023年S1期 v.53 238-242页 [查看摘要][在线阅读][下载 1083K] [引用频次:1 ] |[下载次数:101 ] - 刘乾龙;张微;夏冯慧;张大伟;吴映栋;
尽管越来越多的商场、写字楼采用超大幕墙作为外围护结构,而目前对开启扇的研究仍主要集中于普通尺寸。但超大幕墙受风荷载的作用与普通幕墙结构迥异,如何确定并计算其风荷载及其影响是结构设计的关键问题。对超大幕墙开启扇进行了风洞试验研究,在确定其风压系数的基础上,计算风压时程与风压极值两种条件下的力矩,得到不同湍流度、不同风向角组合下的最不利工况,并与依据规范的计算结果比较。结果表明,风压极值的最大正、负力矩普遍略小于风压时程下的力矩,仅在开启扇紧闭时,风洞试验得到的力矩更大。在瞬时风压下,幕墙角部受力较大。结合某设计院大楼超大幕墙开启扇的工程实例,分析了驱动器的受力情况和极限状态。
2023年S1期 v.53 243-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 1149K] [引用频次:0 ] |[下载次数:102 ] - 张扬;孙海林;
目前,从降低碳排放量角度对地下车库结构进行优化设计的研究还较少。本文通过分析主要结构材料在生产、运输阶段的碳排放量,研究了地下车库结构设计中混凝土强度等级、梁柱截面、梁板布置方案的影响。分析结果表明,对于本文的研究对象,适当提高柱混凝土强度等级、梁板布置采用双次梁方案可有效减低结构材料的碳排放量,可供设计时参考。
2023年S1期 v.53 249-253页 [查看摘要][在线阅读][下载 854K] [引用频次:1 ] |[下载次数:130 ] - 何士利;王青;
景观小品是园林景观设计中的重要元素,异形景观小品因其独特且富有变化的外形可以极大提升项目的设计品质,丰富人们的审美需求。异形景观小品相比于常规的建筑设计,其难点在于设计过程难以直接使用常规的设计软件进行结构分析和绘制,而在使用三维空间有限元软件分析时,小品从方案构思到施工图绘制均存在各阶段衔接和格式转换的问题。以合肥园博园项目中的月季谷廊架小品设计为例,使用犀牛软件进行方案创作,然后借用autocad和lisp插件对犀牛模型过渡处理,最后使用SAP2000进行结构分析等过程,总结了异形景观小品空间结构在建模、结构分析和施工图绘制中的处理方法,可以作为类似空间结构问题处理时的设计参考。
2023年S1期 v.53 254-257页 [查看摘要][在线阅读][下载 1055K] [引用频次:0 ] |[下载次数:147 ] - 周瑞;
美国标准对于房屋建筑风荷载的计算和分析,与中国标准存在一定的差异,设计人员在初步接触时,很难把握美标风荷载设计的思路和要点。通过对中美标准的对比,分析了两者在风荷载组合、水平位移限值、风压的计算、体型系数和风振效应等方面的异同。通过对风荷载计算过程中各参数的对比,旨在比较中美标准风荷载设计的差异,了解美标风荷载计算的全过程,大致得出美标与中标计算结果的比例,在初步设计估算和施工图设计过程中为广大设计人员提供参考。
2023年S1期 v.53 258-262页 [查看摘要][在线阅读][下载 796K] [引用频次:2 ] |[下载次数:270 ] - 周瑞;
以墨西哥某房建项目为依托,根据美国标准及墨西哥当地标准,对于在以上标准双重控制下,房建工程的结构设计予以了介绍。重点对比了美国标准和墨西哥当地标准在地震作用和风荷载计算方面的差异,通过对比可知,抗震设计时墨西哥标准比美国标准严格不少,风荷载设计时两者差不多。还指出了在墨西哥进行房建工程设计的重点和难点,为今后在当地开展设计工作的相关人员提供参考。
2023年S1期 v.53 263-267页 [查看摘要][在线阅读][下载 775K] [引用频次:1 ] |[下载次数:120 ] - 万恒均;杨姝姮;
地震是房屋的克星。榫卯结构,以柔克刚,能化解地震对房屋的破坏力,砂夹石的海绵地基能阻隔地震冲击波,保护房屋的安全。故宫建筑在大地震中屹立不倒是个奇迹。在多层的房屋中,房屋的上部结构采用榫卯连接,下部采用砂石海绵地基隔震,房屋就能震而不倒,就能战胜地震的破坏力成为地震的克星。故宫是木结构建筑群,大型木材已是稀缺资源,要复活及推广榫卯结构,需将木材换成钢筋混凝土材料;还有古建筑的木楼梯,已不适合现代大量人流的交通要求,需改造成楼梯间设有楼梯平台的安全楼梯。榫卯结构属于铰接框架体系,铰接框架结构稳定、安全可靠。铰接框架受力刚柔并济,节点变形富有韧性,符合地震区结构大变形的要求。因此榫卯框架是抗震房屋结构的最佳选择。榫卯结构的榫头与卯口是由许多小尺寸的零件组成,现代的钢筋混凝土构件是否可行?众所周知,钢筋混凝土的铰接节点是由两片相邻的钢板所组合而成,而且钢筋混凝土构件有预埋铁件的传统工艺。可将榫卯接头的榫头与卯口用钢板先焊接成形,再埋入混凝土预制梁柱构件内,这样就可将古老的榫卯连接,用现代方式生产出来。另外,榫卯结构是装配式建房的鼻祖。发展榫卯结构符合现代建筑的大方向。
2023年S1期 v.53 268-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 888K] [引用频次:2 ] |[下载次数:294 ] - 刘思捷;谢梦云;熊奇伟;
《营造法式》是北宋时期由国家颁布的建筑法典,作者为李明仲。通过建筑考古、文献研究及图样考据等方法,梳理《营造法式》中记载的小木作构件的空间信息及结构数据,在此基础上绘制CAD图纸,再利用Maya、3dsmax、CINEMA 4D、Blender和Zbrush等软件根据相关数据的分析,构建出具有三维仿真数据的模型,同时结合BIM参数化建模技术实现项目中基础造型比例的精准控制和标准件的精确复原,最终实现《营造法式》中小木作构件的虚拟数字化重现。《营造法式》中的建筑技术涉及到十三个工种,其中最为核心且内容最多的是木作技术,体现了宋代木结构技术的成熟,其小木作包括了门窗类、室内隔断类、室外障隔类、天花板类、杂件类、井亭类以及神龛经橱类构件。本文针对《营造法式》中较有代表性的版门、乌头门、软门、格子门与阑槛钩窗中的多种子类型进行三维虚拟复原研究,可以为当下的仿古建筑设计提供木结构方面的有益参考。
2023年S1期 v.53 273-277页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K] [引用频次:2 ] |[下载次数:582 ] - 杨瑛;谭翰韬;王倩;贾文沛;蔡若夫;
随着“双碳”目标的提出,具有固碳效用的轻型木结构建筑得到了市场的广泛关注,而BIM技术的应用则使其市场竞争力得到了进一步的提高。但由于轻型木结构墙体框架构成较为复杂,导致建筑设计师使用BIM软件进行相关工作时存在效率低且错误率高的问题。在Rhino.Inside.Revit工具的辅助下,基于普及程度更高,用户群体更广泛的Grasshopper参数化设计平台,提出了一套全新的轻型木结构墙体框架参数化设计方法,并将其应用到某别墅项目中进行检验。研究结果表明相较于传统的手工建模和现行其他参数化设计方法而言,本方法在精确性、高效性以及易用性方面具有一定的优势,能显著提高项目前期轻型木结构墙体框架的设计效率,对于促进轻型木结构建筑的发展具有一定的现实意义。
2023年S1期 v.53 278-283页 [查看摘要][在线阅读][下载 1069K] [引用频次:6 ] |[下载次数:323 ] - 朱江;盛诗景;肖柏军;
采用MIDAS Gen有限元分析软件,对某凤凰形态仿生钢结构雕塑建立了精确的有限元模型,并进行了结构分析计算。研究了该雕塑结构的整体动力特征;该结构在地震、风、雪和温度等荷载工况下的内力和位移响应;以及其整体稳定性。研究结果表明:该雕塑结构前两阶振型主要以翅膀和尾巴处的振动为主;结构的最大竖向位移发生在雕塑尾部;结构的地震响应不明显;所有构件的应力比均能满足设计要求;特征值屈曲分析得到的屈曲因子最小值为45.5,非线性屈曲分析得到的最小极限承载力系数为15.3,结构具有较高的整体稳定性。分析结果验证了该雕塑具有较高的安全性。为应对雕塑结构的局部较大位移和节点设计提供了解决思路。分析结果和建议可供结构工程师参考。
2023年S1期 v.53 284-289页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K] [引用频次:0 ] |[下载次数:85 ] - 王宝通;阮永辉;张能伟;李晓玮;
大型景观雕塑类建筑即假山表皮支撑结构的传统设计效率低、安全性存疑且不利于建设成本控制,如今作为结构设计专项逐渐得到重视。对假山支撑结构传统设计流程、典型支撑结构体系和构件布置规律进行梳理,采用Rhinoceros软件+Grasshopper插件平台,通过假山支撑结构基本单元的建模范例探讨了参数化技术应用可行性。通过对某大型景观雕塑类建筑的实例研究,提出了一种实际工程中假山表皮支撑结构的生成逻辑,并提供支撑结构完整的建模流程与Grasshopper平台上的流程脚本。研究表明,参数化建模技术大大减少设计师机械劳动,便于BIM干涉检查,提高专业间协同设计效率,较为适用于假山表皮支撑结构设计。
2023年S1期 v.53 290-295页 [查看摘要][在线阅读][下载 1303K] [引用频次:2 ] |[下载次数:175 ] - 周胤卓;
以某高层办公楼为例,针对全楼采用斜柱的钢框架-混凝土核心筒结构形式,对整体结构受力情况以及一系列结构不规则项进行分析和计算。该办公楼地上11层,地下3层,混凝土核心筒竖向连续,外框四边采用不同倾斜方向的斜柱。本工程仅在竖向荷载作用下外框就会产生倾斜和扭转,需要重点分析其结构水平位移以及附加扭矩和附加倾覆力矩对核心筒墙体的影响,并通过分析计算重点加强了核心筒墙肢的受力性能。同时本工程存在多项不规则情况,采用YJK和MIDAS Building等软件对整体结构进行了弹性时程分析、反应谱分析和中震关键构件分析等,采用PKPM进行静力弹塑性分析,并对其超限情况采取各项加强措施。通过以上各项分析和加强措施,本工程结构设计具有良好的抗震性能,给类似结构分析提供了参考。
2023年S1期 v.53 296-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 1074K] [引用频次:1 ] |[下载次数:115 ] - 陈志军;
对6度区某高位转换部分框支剪力墙结构进行了结构计算,用MIDASBuilding软件对整体结构进行了大震静力弹塑性分析。结果表明,通过合理的结构布置,各项计算指标均符合抗震设计要求,整体结构能够满足预定的抗震性能目标。最后对薄弱部位或构件提出了有针对性的抗震加强措施,为同类工程设计提供了参考。
2023年S1期 v.53 300-305页 [查看摘要][在线阅读][下载 1265K] [引用频次:0 ] |[下载次数:89 ] - 岳维桐;杨胜;赵昕;虞终军;
在高层框架—剪力墙结构的设计中,剪力墙的布置对结构系统的整体设计指标有关键影响。在设计剪力墙布置时即要兼顾建筑功能和品质,尽量避免剪力墙对建筑功能的影响,又要做到提高结构整体效率,降低结构成本。以此为出发点,结合实际工程案例的设计,研究了带大底盘塔楼偏置的框架-剪力墙结构体系,剪力墙布置位置对结构整体指标的敏感性。通过改变剪力墙布置位置这一单因素影响,考察结构整体周期、周期比、位移角、扭转位移比等指标的相关性。并以此数据,分析剪力墙布置敏感性,按照敏感性优先级依次布置剪力墙,直到结构可以满足整体指标要求。通过敏感性分析对剪力墙进行优化布置,避免了结构设计中,对敏感性较低的结构组件和构件进行无谓的加强,即提高了工程设计的经济性,同时为建筑设计创造了更佳的使用空间,达到建筑功能、结构指标及工程成本的协调统一。
2023年S1期 v.53 306-310页 [查看摘要][在线阅读][下载 1118K] [引用频次:1 ] |[下载次数:104 ] - 徐宇同;赵昕;王杨;邵迪楠;
核心筒偏置结构与传统核心筒居中结构的受力特征存在明显差异,建筑偏心造成结构刚心与重心差异即结构偏心,使得结构的扭转难以控制,造成结构不规则性显著和构件受力差异较大等问题,需要采取结构布置和构件层面的调整控制各项指标。为实现调整措施的经济合理,针对结构扭转指标的影响因素和各项调整措施进行敏感性分析。以中国海外大厦项目作为工程案例,对设计过程中因偏置筒出现的结构扭转等问题进行了探讨,说明了针对核心筒偏置结构扭转敏感性分析方法的使用。工程案例表明,采用敏感性分析,能够更为全面地考察偏筒结构的整体受力特点和需要着重加强的关键部位,在改善核心筒偏置带来的不利影响同时,增加了结构材料效率,从而提升了工程设计的合理性和经济性。
2023年S1期 v.53 311-316页 [查看摘要][在线阅读][下载 1142K] [引用频次:0 ] |[下载次数:127 ] - 祝兆平;韩毓殷;陈海波;石凯;张成;
某大学图书馆EPC工程原设计为混凝土结构,内部存在高大空间结构且工期较紧,采用传统钢筋混凝土结构施工,需搭设高支模,整体工效低、安全风险大,通过工效对比后选用组合楼盖进行结构优化,既节省高支模搭拆、楼板混凝土养护期不能拆除脚手架施工时间,又便于机电、精装及时穿插施工,在确保结构安全的前提下达到了很好的抢工效果。以组合楼盖在本工程中的结构设计和重点施工技术措施进行总结,以供类似工程参考。
2023年S1期 v.53 317-320页 [查看摘要][在线阅读][下载 798K] [引用频次:1 ] |[下载次数:102 ] - 沈靖;张洋;王擎忠;张林波;陈军辉;
某在建的20层剪力墙结构住宅楼,施工至14层楼面后发现4~6层部分墙体的混凝土强度存在严重质量缺陷,局部剪力墙需连续多层置换处理。结合经济性及社会影响效应,遂决定采用一种智能化主动托换系统进行剪力墙整体置换处理,本文分别从设计、施工、监测三个方面介绍了整个工程过程中的要点。对比常规剪力墙置换方式,智能化主动托换系统使得置换工作效率大幅提升,施工期间结构变形小于规范限值,在主动卸荷后,置换墙体的应力滞后效应小,使加固后结构的整体性较好。本项目施工完毕后经检测满足设计要求,现已验收并交付业主。
2023年S1期 v.53 321-325页 [查看摘要][在线阅读][下载 951K] [引用频次:2 ] |[下载次数:51 ] - 张敬花;
通过工程案例分析,详细阐述了提高跃层柱承载力的具体设计方法,并采用结构设计软件YJK进行线性屈曲分析验证其计算长度系数取值是否合理,为跃层柱的稳定性及承载力提供合理依据,具有可操作性。
2023年S1期 v.53 326-330页 [查看摘要][在线阅读][下载 872K] [引用频次:0 ] |[下载次数:99 ] - 沈琰;
该项目在高层建筑单元幕墙体系下使用了跨单元超大尺寸装饰构件。为保证跨单元的超大尺寸装饰构件在正常的结构位移及所受荷载叠加情况下不破坏。该项目对围护结构上大尺寸构件受到的结构位移、风荷载和温度形变等影响进行综合分析。通过将围护结构上大尺寸装饰构件独立于围护结构功能层独立单元化设计,并为超大装饰构件合理布置不同类型滑动支座,根据理论分析确定支座位移的吸收量,从而实现围护结构上大尺寸构件对结构位移,风荷载和温度形变的吸收。确保围护结构上超大尺寸构件在正常使用极限状态和承载力极限状态下构件的完整性和安全性。在实验室的结构位移及动态风压模拟中,滑动支座有效的吸收了结构位移并保证风荷载下装饰构件的正常工作。通过项目建设的检验,该设计可以满足超大跨单元装饰构件在拟定结构位移情况下正常工作的要求并有较好的施工便利性和经济性。为类似高层建筑中超大尺寸装饰构件设计提供一种技术解决方案及参考案例。
2023年S1期 v.53 331-337页 [查看摘要][在线阅读][下载 1378K] [引用频次:1 ] |[下载次数:59 ] - 程丽敏;王铁志;吴剑剑;田祥;关雅静;
风能资源储量巨大,分布广,风力发电是风能的主要用途之一。本文研究了湖北风机群在极端风荷载作用下风机结构的力学特征,选取的风机群现场风场状况良好、地质条件佳,通过采用风机塔筒晃动角度在线监测系统进行监测,运用有限元软件进行实体三维模拟,得出:风机结构可能与山区风的脉动频率产生共振。在极端风荷载作用下,风机基础环对混凝土产生的应力超过混凝土的屈服强度,混凝土产生局部破坏,随着风机在风荷载作用下的摇晃,混凝土的破坏区域会越来越多,最终有导致风机基础失效的风险。
2023年S1期 v.53 338-342页 [查看摘要][在线阅读][下载 1070K] [引用频次:1 ] |[下载次数:490 ] - 黎冠坤;严姣;
随着社会进步和发展理念的转变,工业建筑的去工业化设计要求越来越多,烟囱作为工业厂房标志性构筑物,常被列为改造对象。为打破圆形烟囱固有的观感,矩形钢筋混凝土烟囱被普遍采用。现在工业烟囱高度一般不低于80m,由于烟囱的功能单一,设计规范对钢筋混凝土烟囱的水平位移限值要求不高(H/100),烟囱的高宽比普遍大于8。横风向风振等效风荷载的规范公式只适用于高宽比4~8的情况,当设计折算风速大于10或高宽比大于8,可能发生不利并且难以准确估算的气动弹性现象,不宜采用附录H2计算方法,建议进行专门的风洞试验研究。但风洞试验需要时间和成本,不是每个项目都具备风洞试验条件,在没有风洞试验数据的情况下如何进行超高宽比横风向风振计算,如何保证烟囱的结构安全,是设计人员面对的现实问题。通过多个设计案例分析,提出解决方案,供同行参考。
2023年S1期 v.53 343-348页 [查看摘要][在线阅读][下载 963K] [引用频次:1 ] |[下载次数:95 ]
- 袁理明;吴逸枫;申涛;李宏胜;李智芳;魏均;
针对援所罗门群岛2023年太平洋运动会主体育场位于高烈度区、强风荷载、强盐雾腐蚀的不利自然条件,介绍了结构设计中遇到的关键问题及对应的处理措施。采用风洞试验结合CFD仿真模拟的方式对风荷载取值进行校核。在抗震与隔震的方案选择中,结合援外项目维护便利原则放弃采用隔震方案,选择具有二道抗震防线的框架-剪力墙结构体系。对重要节点进行了节点有限元分析,保证节点受力及与下部结构连接安全可靠。耐久性设计方面,结合澳洲规范对混凝土强度等级及保护层厚度进行了包络取值,并采取特殊措施提高钢结构的抗盐雾腐蚀能力。
2023年S1期 v.53 349-354页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K] [引用频次:0 ] |[下载次数:109 ] - 杨付权;
该体育场位于赞比亚共和国首都卢萨卡,其看台顶棚为长悬挑钢结构。综合考虑建筑造型、使用功能、结构受力特点、施工安装难度及工程经济性等因素,选取了钢管空间桁架上覆膜材的骨架膜结构体系,骨架结构根据建筑要求进行找形,结构成就建筑之美。通过结构选型、优化及分析膜结构构成形态,实现空间管桁架结构与建筑几何相一致;通过结构动力特性分析,验证该骨架结构体系的可靠性;通过建立整体计算模型,计算复核钢结构体系的整体稳定性和在不同荷载组合作用下的承载能力,可为相关工程设计提供参考和借鉴。
2023年S1期 v.53 355-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 8450K] [引用频次:0 ] |[下载次数:79 ] - 肖阳;
某国际会展中心以传统帆船为立意,轻盈的曲面屋面如同一片片帆船,与相邻的赣江主题相呼应。会展中心平面投影长度约583 m,宽度约176 m,主要由四个双层标准展厅及一个带入口大厅的双层中间展厅组成。地上部分在辅房处设置防震缝脱开,形成五个相近的独立单体,每个单体平面投影长度约176 m,宽度约100 m。本工程采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,由剪力墙、框架柱、框架梁、屋面钢桁架以及屋面钢梁组成的结构体系共同抵抗静力荷载以及地震作用。本项目结构存在屋盖下凹,结构超长以及钢屋盖与混凝土下部结构交接关系复杂等难点。针对上述难点,对会展中心的结构布置、结构变形、动力特性分析、稳定性分析、施工模拟分析、屋面排水分析以及节点有限元分析进行了介绍。结果表明,会展中心结构安全可靠,能满足建筑外观及功能的需求。
2023年S1期 v.53 360-367页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K] [引用频次:1 ] |[下载次数:82 ] - 林奕江;李妍蒙;张剑锋;
此会堂为某市大型会展型会议中心,建筑面积32000m2,内部有大量空间展厅和公共空间,结构采用框架结构体系,楼面采用双向矩形钢管钢桁架楼盖体系,结构体系与楼盖形式选择更好满足建筑使用功能。介绍某会堂山地建筑结构设计及屋面双向钢桁架结构设计过程。通过两种软件对整体结构模型分析结果对比,超长混凝土结构裂缝控制通过结构考虑温度应力计算和施工措施控制等方法运用在此项目中取得良好的裂缝控制效果,提供温度荷载取值计算过程及结果分析对楼板加强措施,采用有限元软件对屋盖双向桁架结构分析确保了大跨屋面钢结构的可靠性。
2023年S1期 v.53 368-372页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K] [引用频次:0 ] |[下载次数:98 ] - 赵要祥;
该足球场下部采用混凝土结构,顶部屋面采用车辐式索承单层网格结构屋盖,存在平面不规则、楼板局部不连续以及超限大跨空间结构等多项超限项次。通过SAPS-PMSAP及MIDAS Gen软件对比分析整体结构的抗震性能,采用弹性反应谱分析及弹性时程分析方法,评估了结构在多遇地震下的抗震性能。提出了合理的性能化设计方案,使整体结构的抗震性能达到设计预期目标。
2023年S1期 v.53 373-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K] [引用频次:1 ] |[下载次数:107 ] - 邢正宁;方杉;张广敏;
某地国际博览城展示中心为单层框架结构,地上结构平面尺寸为290m×141m,屋面为呈中部下凹的大跨度复杂曲面形式。设计时先通过参数化建模软件对大跨度曲面屋盖进行参数化建模及造型优化,再结合建筑使用功能要求将大屋盖分解为若干个相互独立的小屋盖,并根据各个屋盖的跨度和受荷情况分别制定不同的屋盖结构方案。利用参数化建模软件将屋盖各结构构件的空间定位与尺寸信息导出至计算软件进行建模分析,并根据计算结果进行调整优化。最后以图形与表格结合的形式输出各屋盖结构施工图。通过此次复杂曲面屋盖设计,探索参数化建模软件的应用及与计算软件的数据交互,总结了对该类型大跨度复杂曲面屋盖进行结构设计的要点,讨论了大跨度钢结构曲面屋盖在结构设计中需要注意的方面。
2023年S1期 v.53 379-382页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K] [引用频次:1 ] |[下载次数:152 ] - 何正建;王海波;张扬;张世雄;孙海林;徐杉;
本项目为新建冰雪设施场馆,分为A、B、C三个单体,对同类型冰雪设施场馆具有一定的参考价值。A馆首层地面搁置大荷载设备,可通过对首层进行地基处理的方式,解决承载力和变形问题。结合建筑功能及荷载特点,A馆采用双层网壳结构,在中部设置4个支撑点,有效减小屋盖跨度,提高屋盖的承载能力。B、C馆采用单层网壳+开花柱的结构形式,网壳采用箱形截面,开花柱采用圆管,分叉位置刚接,与网壳连接部位采用销轴连接,为增加单层网壳的自平衡能力,对周圈环梁截面予以加强,增强了边界约束。
2023年S1期 v.53 383-386页 [查看摘要][在线阅读][下载 1087K] [引用频次:0 ] |[下载次数:96 ] - 刘会军;孙海林;孙庆唐;
中铁青岛博览城项目由12个造型相似的展馆和十字展廊组成。展馆采用了混合连体结构体系,屋顶采用了双向受力变高度管桁架结构,通过抗震弹性球铰支座支撑在下部6个钢筋混凝土筒体顶部。各展馆结构最大高度23.35m,屋顶水平跨度较大且在高度方向存在明显的抬升。管桁架结构采用SAP2000进行分析设计,采用ANSYS进行了关键节点有限元分析。
2023年S1期 v.53 387-392页 [查看摘要][在线阅读][下载 1195K] [引用频次:1 ] |[下载次数:122 ] - 刘会军;孙海林;
中铁青岛博览城项目由12个造型相似的展馆和十字展廊组成。展馆采用了混合连体结构体系,屋顶采用了双向受力变高度管桁架结构,通过抗震弹性球铰支座支撑在下部6个钢筋混凝土筒体顶部。分析表明施工模拟计算对于结构设计验算有显著影响。
2023年S1期 v.53 393-396页 [查看摘要][在线阅读][下载 1296K] [引用频次:2 ] |[下载次数:56 ] - 李洲;刘育博;唐元旭;
成都某医院采光顶屋盖采用空间单层网壳+平面钢架的组合结构,上部单层网壳为非规则空间曲面造型,下部平面钢架是根据建筑功能需求而布置的异形钢架。结合于该项目独特的采光顶盖结构形式,本文着重介绍了其组合结构体系、结构布置及受力模式,并且采用了有限元分析软件MIDASGen详细分析了其不同的传力方式及受力特点。并针对其下部与混凝土柱连接的支座,详细对比分析了其在考虑不同施工顺序时水平反力的变化,以验证其设计的合理性与安全性,从而为大跨度、非规则曲面采光顶盖结构如何处理支座水平推力的问题提供参考。同时本项目还采用了有限元分析软件MIDASGen对空间单层网壳+平面钢架的组合结构进行了非线性屈曲分析,计算结果表明,采光顶盖结构稳定性指标能满足相关规范要求。
2023年S1期 v.53 397-403页 [查看摘要][在线阅读][下载 1067K] [引用频次:0 ] |[下载次数:91 ] - 舒云峰;连狄远;杜静;黄浩;
基于重庆某带大跨度木屋盖的钢筋混凝土框架掉层混合结构,研究大跨度钢筋混凝土混合掉层结构的分析和设计。通过屋盖支座方案对比,上接地层是否设置拉梁对比论证结构方案的合理性;针对结构的竖向不规则和平面不规则进行了针对性的弹性分析和弹塑性时程分析,对关键构件确定了相应性能水准并进行验算;对大跨度木桁架进行专项分析,分析显示木结构在各类工况下均处于弹性工作阶段;通过以上分析,表明结构方案合理且在罕遇地震下能够达到预定的抗震性能目标。最后提出该类混合结构的加强措施,为后续掉层混合结构设计提供相应的参考。
2023年S1期 v.53 404-411页 [查看摘要][在线阅读][下载 1508K] [引用频次:0 ] |[下载次数:81 ] - 贡宏要;盛旭东;彭晖;孙林;杜斌;董洲全;
为了研究风荷载分布规律和提高建筑抗风能力,采用计算流体动力学(CFD)方法,对广州市新塘站曲面屋盖表面所受风荷载进行了分析研究,该模拟结合实际工程分别对不同风向角下的曲面屋盖受力进行了分析。结果表明:不同网格数量对曲面屋盖风压分布规律有较大影响,随着网格数量的增长其影响不断增强;不同湍流模型对曲面屋盖的风压分布规律影响较小,来流在曲面屋盖迎风边缘位置存在较为明显的流动分离现象,屋盖表面以风压力为主,而屋盖两侧以风吸力为主。因此,在设计结构抗风措施时,应充分考虑局部区域的最大风压,以避免这种不利因素对屋盖结构的影响;通过对屋盖结构的风荷载受力分析,发现风荷载对曲面屋盖的影响随着风向角的变化而变化,且不同风向角与结构最大位移服从Gauss分布形式。其仿真研究结果可为大跨度曲面屋盖设计提供理论支撑和技术参考。
2023年S1期 v.53 412-417页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K] [引用频次:1 ] |[下载次数:115 ] - 梁汉奇;张月强;张峥;
该项目为上海工程技术大学异形自由曲面单层网壳天幕,在结构设计时进行了多轮优化,可为异形单层网壳的结构选型优化提供一种思路。该项目根据单层网壳的结构特点,首先利用有限元软件SAP2000对比不同的结构布置形式,以及使用不同材料对结构刚度的影响,结合建筑造型要求确认初步方案;后利用曲面优化找形软件Rhino进行曲面找形,调整至最佳形态并确定最终方案;最后进行全过程分析。重点阐述了该单层网壳结构的形态优化思路,介绍了单层网壳的结构体系优化、自由曲面找形、静力特性、动力特性、极限承载力分析和节点优化设计。分析结果标明,该单层网壳结构经过优化,能达到结构建筑一体化设计的要求,满足结构安全和建筑意向,该优化方向及方法可应用于类似形态的单层网壳结构中。
2023年S1期 v.53 418-423页 [查看摘要][在线阅读][下载 1272K] [引用频次:1 ] |[下载次数:166 ] - 王晨旭;龚敏锋;沈晓明;
宿迁某工程由6个混凝土框架结构及连于6个单体之间的自由曲面单层网壳钢屋盖组成。单层网壳长76m,宽13~39m,由三个不同高度的波峰形成平滑自由曲面。本文针对此单层网壳,通过结构试算进行找形分析,对不同网格划分角度及不同波峰高度进行对比计算,选取结构受力最优曲面;另外,采用适合此单层网壳的支座形式,分析结构振型、位移、承载力、屈曲模态及双非线性稳定等受力性能及指标,保证结构承载能力极限状态及正常使用极限状态;同时,对关键节点进行有限元分析,进一步保证结构安全性,并探讨不同节点加劲肋布置形式的受力性能及可行性。本工程可为类似自由曲面单层网壳结构的设计分析提供一定技术借鉴。
2023年S1期 v.53 424-431页 [查看摘要][在线阅读][下载 1741K] [引用频次:1 ] |[下载次数:154 ] - 李明娟;刘浩男;郭天焓;史杰;
某艺术中心为剪力墙核心筒加大跨度拱梁结构体系,三个剪力墙核心筒落地,其余地上部分均悬空。采用YJK和SAP2000两种软件对模型地震性能指标进行了对比分析。经过小震弹性时程分析、弹塑性动力时程分析,验证了结构安全性,且对结构平面不规则项进行加强措施,以保证结构安全、可靠。
2023年S1期 v.53 432-435页 [查看摘要][在线阅读][下载 1017K] [引用频次:0 ] |[下载次数:74 ] - 张相勇;杨雨青;马彬;牟在根;
对250m的超大跨度干煤棚结构进行选型,分析了不同桁架截面和柱间距对用钢量的影响,对比了纯拱桁架和预应力拱桁架结构的弦杆内力、支座反力和刚度等静力性能,给出各方案的特点和经济性能指标,对结构进行设计选型。最后对预应力管桁架进行了施工过程仿真计算,分析弦杆内力、位移和反力在施工过程中的变化。结果表明,采取15m柱间距和“矩形+倒三角”桁架截面是较为经济的形式可降低主体桁架结构用钢量10%以上;布置预应力索能明显降低弦杆内力,相比纯拱桁架,弦杆最大压力下降70%,水平支座反力下降33%;施工过程中结构受力比一次性加载情况提高明显,在施工中需要注意结构稳定性。
2023年S1期 v.53 436-442页 [查看摘要][在线阅读][下载 1122K] [引用频次:1 ] |[下载次数:200 ] - 侯亚委;赵迎九;刘学武;李庆建;苏海丽;
某电厂煤场封闭采用大跨度张弦拱桁架结构体系,跨度192m,长度218m,断面采用三心圆形式。满足设备堆取煤作业要求,结合网格规范中拱桁架参数建议,进行了主桁架、联系桁架、交叉撑和拉索布置;根据相关规范考虑荷载效应和荷载组合,进行了结构静力性能和动力性能分析和设计;按照第一阶屈曲模态考虑初始缺陷分布模式,进行了非线性稳定分析;针对拉索锚固关键节点,建立有限元模型进行极限承载力分析,承载力高于拉索破断力;最后给出该种结构设计建议。
2023年S1期 v.53 443-447页 [查看摘要][在线阅读][下载 1150K] [引用频次:4 ] |[下载次数:134 ] - 陶相宇;舒云峰;庄寅麟;连狄远;杨洋;张洋;
随着社会发展,一些大跨度木结构由于某些特殊要求,无法设置水平支撑等措施保障其整体稳定性。基于二维分析方法设计的木桁架,屋面板一般只作为荷载施加至结构上。由于屋面板覆盖的轻型搁栅及定向刨花板,其平面内刚度类似于轻木结构剪力墙,通过相关规范和受力分析,根据轻型搁栅及定向刨花板的几何尺寸和构造措施简化了其刚度,并考虑了它对结构的有利作用。然后通过SAP2000进行有限元模拟,发现考虑屋面板刚度后,最不利位置处的位移减小了83%,简化后位移误差最大为23%,但此误差对设计有利并且其层间位移角仍满足规范要求。刚度简化方法建模相对简单,对屋面板刚度直接用弹簧刚度的方式进行量化,可为设计提供便利并为类似工程项目提供借鉴思路。
2023年S1期 v.53 448-452页 [查看摘要][在线阅读][下载 1050K] [引用频次:0 ] |[下载次数:93 ] - 林明辉;俞霆;
香港某项目剧院部分采用桁架悬挂桁架的大跨度全钢结构,建筑功能要求楼面不要出现较大的挠度变形,且保证安装完成后悬挂结构楼板高度达到设计标高。因此合理地确定起拱值成为控制制作及安装精度的关键,应用大型通用有限元软件MIDAS Gen对剧院结构在恒载作用下进行分析,合理确定桁架起拱值及吊柱调整值,为制作及安装提供依据。
2023年S1期 v.53 453-455页 [查看摘要][在线阅读][下载 969K] [引用频次:0 ] |[下载次数:75 ] - 杨元强;李治;尹述荣;熊星一;杨阳;
第七届世界军人运动会成功举办后,对威亚结构进行了拆除,并将其旧钢材重新利用,建设为风雨篮球场、网球场及攀岩等体育设施。主要介绍了在旧材利用过程中考虑的重点因素,以及如何在设计中对旧材不利影响作等效考虑,分析了构件初始缺陷对结构承载力、变形等结果的影响作用。本工程通过对拆除、设计、建设过程的合理控制,实现了节省资源的目标,旧材的综合利用率达到70%。
2023年S1期 v.53 456-460页 [查看摘要][在线阅读][下载 1020K] [引用频次:0 ] |[下载次数:65 ] - 姜孝勇;徐竞雄;冷利浩;吴小宾;周劲炜;吴宗忆;
某地上连体结构位于四个地块交汇处,采用单层双曲抛物面网壳+预应力拉索杂交的结构形式,网壳下方有栈桥与其形成一体。介绍了该网壳的概况、结构传力体系、设计标准和荷载,以及网壳的承载力、变形,结果表明杆件承载力和变形满足规范要求;介绍了网壳的整体稳定分析,包含几何非线性稳定和几何双非线性稳定分析,结果表明网壳的稳定承载力满足规范要求。此外,还介绍了该工程复杂相贯节点的有限元分析,该项目风洞试验及风荷载取值方法。
2023年S1期 v.53 461-467页 [查看摘要][在线阅读][下载 1409K] [引用频次:1 ] |[下载次数:179 ] - 沈维亮;
随着现代科技以及建筑材料的发展,大跨度空间结构在我国无论在数量还是形式等各方面都有了飞跃的发展。首先介绍了空间网架结构的技术特点和优点,然后介绍了工程概况和结构选型与布置,通过对基于某一具体空间网架的大跨机库结构,考虑不同方向的风荷载和地震作用。采用3D3S软件分别对屋盖网架结构的挠度、应力、稳定性等进行了分析,以及采用YJK软件对屋盖与竖向构件的整体性能分析,阐述网架结构应用于大跨机库的这一受力形式的特点,以及结构设计分析的整个过程。结果表明,空间网架的结构形式能很好满足结构跨度,负载,屋面荷载悬挂设备运行等方面的要求。结构具有较高的安全度,研究结果可为进一步评价该类结构可靠性,以及工程设计提供依据。
2023年S1期 v.53 468-471页 [查看摘要][在线阅读][下载 1045K] [引用频次:4 ] |[下载次数:234 ] - 张艳;马晓菲;吴敏倩;
无锡基金PARK多功能厅,为单层椭球型非对称建筑,采用单层钢网壳结构体系。由于建筑为非完全对称结构,为完美体现建筑效果,设计将建筑的sketchup模型,利用Rhino中Grasshopper模块对几何信息进行提取,再通过有限元分析与计算软件MIDASGen计算。选用肋环斜杆型单层球面网壳模拟建筑蚕茧的形态,合理设置径向主次杆、环向杆件、斜杆、及采光顶梁,环向杆件和斜杆打断,相贯焊接在径向主管或次管上,顶部的采光顶梁两端均采用铰接。在建筑两侧门洞处,利用模型假定水平传力杆件,边界条件设置为两端滑动,可传递风荷载,不参与整体受力。径向主次管与底部环管焊接,底部环管通过支座钢板与基础混凝土短柱相连。通过对整体指标、结构变形、构件应力、动力特性的控制,以及屈曲模态、弹性、弹塑性稳定性分析,以及关键节点的构造和有限元分析,结果表明各项计算结果均满足规范要求。
2023年S1期 v.53 472-477页 [查看摘要][在线阅读][下载 1453K] [引用频次:1 ] |[下载次数:76 ] - 傅蓉;梁令军;杨宇;许伟江;
通过对杭州某大跨度空间管桁架屋盖体系项目的分析,阐述了该体系在深化设计和加工制作中的特点和难点,同时也介绍了W型管桁架现场拼装顺序以及管桁架体系整体提升技术在施工中的应用,可为类似工程的深化设计和施工安装提供参考。
2023年S1期 v.53 478-482页 [查看摘要][在线阅读][下载 1185K] [引用频次:1 ] |[下载次数:54 ] - 李芳;曹伟;王东炜;
通过三组有限元模型算例,分析总结了大跨空间混凝土的振型特征和刚度特点,以及两者之间的关系;采用模态分析方法指导设计了大跨空间混凝土结构概念设计。结论表明:大跨度、大空间类混凝土结构的刚度薄弱部位通常出现在屋顶,易出现局部振型;当结构平面布置不对称时,易造成结构质心和刚心不重合,易出现绕不对称轴线的平扭耦合振型;当结构体型复杂、楼层高低错落时,易出现平扭耦合、竖弯耦合和局部振型,不良振型增多且提前,在竖向不连续部位易出现振型不协调。研究证明模态分析方法可以延拓到结构非动力学领域研究,能够有效指导大跨空间混凝土结构的概念设计。
2023年S1期 v.53 483-487页 [查看摘要][在线阅读][下载 835K] [引用频次:0 ] |[下载次数:101 ] - 喀则·吾鲁格;薛素铎;李雄彦;
国内外大跨空间结构大多为采用索和膜的结构体系,而索膜结构作为一种新型柔性建筑结构,结构有了预应力的施加,才能形成具有一定刚度的初始形态,并能承受外部荷载,因此找形分析是这类柔性建筑结构的整个设计过程中的关键步骤之一。因此,本文对国内外索膜结构的找形方法总结整理,介绍各种方法的起源、应用以及发展创新情况,发现力密度法、动力松弛法和非线性有限元法是目前广泛用于索膜结构的找形方法。这三种方法都有优缺点,针对传统找形方法的缺点,不少学者进行了改进优化及创新。有的学者将几种方法进行结合,以弥补彼此的缺点;有的学者将在传统找形方法的基础上引入算法,得到更为精确地找形结果。
2023年S1期 v.53 488-492页 [查看摘要][在线阅读][下载 714K] [引用频次:5 ] |[下载次数:443 ] - 王学勇;龚旺;何能;陆久飞;
针对2000m级超大跨度悬索桥主缆设计无适用规范,且在全寿命期内因腐蚀而导致抗力退化,进而威胁桥梁安全的问题,以某超大跨度悬索桥为背景工程,调整各项恒载及主缆材料分项系数优化主缆设计,并对主缆在全寿命期内可靠度进行分析。结果表明:主缆全寿命期内,考虑腐蚀影响,随着主缆服役年限增加,主缆可靠度指标随之降低;且有随主缆年平均抗力损失率增加,主缆预测服役年限显著降低,为保证主缆在设计基准期内可靠度满足工程结构使用要求,主缆材料分项系数取值宜大于1.50。
2023年S1期 v.53 493-498页 [查看摘要][在线阅读][下载 992K] [引用频次:3 ] |[下载次数:150 ] - 李芳;曹伟;王东炜;
采用模态分析方法分析了某影剧院结构的振型特征和刚度特性。基于该影剧院结构的振型特征和设计缺陷,提出了结构修正方案并进行了修正效果分析。模态分析表明,剧院的观众厅和舞台屋顶刚度偏小。预应力梁粘钢板的方法不能有效提高屋顶刚度;钢网架方案使原影剧院第4阶观众厅和舞台屋顶的局部振型消失,说明钢网架方案能够有效改善原影剧院屋顶刚度不足的问题。为大跨空间类结构的概念设计提供了新的方法和思路。
2023年S1期 v.53 499-503页 [查看摘要][在线阅读][下载 1356K] [引用频次:3 ] |[下载次数:167 ] - 薛素铎;袁勇;李雄彦;
对单层无内环马鞍形索网结构与索承式膜屋盖的共同工作性能进行了整体协同找形研究,基于APDL语言构建了结构的有限元模型,总结了协同找形步骤,给出的找形结果满足收敛容差的要求,说明了找形结果的正确性。同时对有限元模型进行了静力性能分析,就三种荷载工况下的膜面应力、索网轴力、结构整体位移进行了比较研究,结果表明,在弹性范围内,三者均随着荷载的增加呈线性增大。最后,就膜材自重、拉索和膜面的初始预应力为参数进行分析,膜材自重、拉索初始预应力对索承式膜屋盖影响较小,而膜材的初始预应力对索承式膜屋盖的影响较大,结构的整体位移对膜面参数变化不敏感,受拉索相关参数改变影响较大。通过对索膜协同工作性能的研究,为单层索网结构的膜屋盖设计提供参考。
2023年S1期 v.53 504-508页 [查看摘要][在线阅读][下载 905K] [引用频次:1 ] |[下载次数:105 ] - 王国承;韩重庆;王煜成;许清风;
弦支穹顶的整体受力性能可通过改变下弦索杆体系的形态进行调整,但获得预期的变形及内力分布需要采用繁琐的迭代算法。提出了一种基于预设变形的圆形弦支穹顶形态分析方法:将预期得到的上弦网壳变形及内力分布作为已知条件,以上弦网壳作为隔离体求得下弦索杆需提供的等效荷载,代入下弦索杆隔离体的平衡方程即可求出对应的撑杆高度与预应力分布,简化了弦支穹顶的形态分析过程。在此简化方法的基础上,推导了撑杆高度与预设变形之间的理论公式,并通过算例进行验证分析,结果表明:以纯压变形作为上弦单层网壳的预设变形,按本文方法可实现单工况作用时上弦网壳所有杆件等应力的预期效果;通过选取合理的预设变形大小和穹顶形状,可显著提升弦支穹顶的材料利用效率。
2023年S1期 v.53 509-515页 [查看摘要][在线阅读][下载 1129K] [引用频次:0 ] |[下载次数:103 ] - 崔芳;汪明;周勇;赵奕程;
空间结构节点连接构造形式复杂且多样,节点刚度与其构造方式密切相关。基于刚接或铰接的传统边界假定不能完全代表部分节点的特性。空间结构的节点刚度对结构整体稳定性影响显著。以刚接或铰接为连接假定的传统结构计算方法可能会给空间结构的整体稳定分析带来不可忽略的误差。以具体工程为案例,阐述了利用节点有限元分析法和非线性结构计算手段对半刚性空间结构进行整体稳定性分析的过程。通过比较刚接和半刚性模型的计算结果,论证了空间结构设计过程中准确评估节点半刚性特性的必要性。
2023年S1期 v.53 516-520页 [查看摘要][在线阅读][下载 872K] [引用频次:2 ] |[下载次数:146 ] - 刘成;
网架在公共建筑的大跨度屋盖中被广泛应用,结合某新建综合楼,具体分析了网架支座刚度对支承结构受力性能的影响。通过构建5种不同支座水平刚度的模型,对比分析了各个模型中支承结构的静力、动力性能,研究得到支座水平刚度的改变对屋面恒荷载作用下框架柱顶轴力、水平荷载作用下除顶层外的其余楼层位移等影响较小,随着支座水平刚度的减小,温度作用下柱顶剪力逐渐减小,结构整体的自振周期逐渐增大,水平地震作用下各楼层剪力逐渐减小,水平荷载作用下结构顶层的位移角、位移比呈增长趋势,且位移角可能会超过规范限值,在工程设计中应予以重视。
2023年S1期 v.53 521-526页 [查看摘要][在线阅读][下载 991K] [引用频次:0 ] |[下载次数:141 ] - 何能;刘经伟;陆久飞;矣涛;
模态辨识是全桥气动弹性模型风洞试验的核心内容,模态等效是保证模型与实桥满足相似准则最直接和最有效的依据,简单、准确、快速的辨识模态参数对气弹模型的评价和修正具有非常重要的现实意义。文中对特征系统实现(简称ERA)及随机子空间(简称SSI)进行了算法改进,并提出基于稳定聚类法的桥梁气弹模型有效模态自动化辨识理论,稳定图通过不同系统阶次的结果对比剔除不稳定模态,谱系聚类进一步将稳定模态求极获得多阶、高精度的系统模态。通过数值仿真算例和风洞工程实例证明:该方法有较高精度和良好的适应性,能一定程度上解决阻尼辨识结果不稳定的问题。风洞试验中对于风环境激励的桥梁气弹模型,稳定聚类法是有效辨识其模态的方法之一。
2023年S1期 v.53 527-533页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K] [引用频次:0 ] |[下载次数:58 ] - 王洪国;李婷;
以哈尔滨充气膜结构冰上体育运动设施为例,介绍了充气膜滑冰场的设计,主要包括充气膜的防火设计、找形设计、基座设计、冰场除湿设计。找形设计介绍了设计的目标和基本方法。基座设计介绍了气膜锚固边的抗拔分析的简化方法。消防设计需要注意平面布置、消防水及排烟设施、备用电源。冰场除湿处理的主要是风机带进来的空气湿气。
2023年S1期 v.53 534-538页 [查看摘要][在线阅读][下载 1152K] [引用频次:0 ] |[下载次数:186 ] - 李雄彦;赵润生;薛素铎;
气肋式膜结构近些年来被广泛的应用于工业及军用装备领域,其临时性、架设撤收迅速以及经济性的特点使其得到了快速的发展。但传统的气肋式膜结构内部为低压气体,在满足承载力要求的情况下往往需要较大的结构尺寸,使得膜材用量增加。从充气膜结构出发,介绍了充气膜结构的发展历史,随后介绍了高压气肋式膜结构常用的三种材料,从试验、理论以及有限元分析三个方面分析了高压气肋式膜结构的研究现状。在前人研究的基础之上,针对高压气肋式膜结构在分析计算方面所存在的问题进行了思考和展望。
2023年S1期 v.53 539-543页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K] [引用频次:1 ] |[下载次数:244 ] - 董明望;辜勇;乔磊;曲泓;
为了解充气膜结构研究现状,本文结合近年充气膜结构研究概况,从充气膜结构受力、膜材、找形、载荷、裁剪、结构消防等方面整理相关文献。归纳充气膜结构现有研究特点,如对膜结构进行有限元模拟的数值计算方法逐渐取代物理模型法;对膜材阻燃抑烟性能研究较多,对膜材阻燃稳定性能研究较少;找形常结合启发式算法或摄影测量手段;流固耦合分析柔性膜结构相对复杂;裁剪过程难以确保膜结构形状最佳;建筑膜材防火等级划分较简易,对膜材燃烧特性方面研究较单一。并在分析已有文献的基础上,进一步提出关于充气膜结构的主要应用与研究方向。充气膜应用主要包括储煤棚、体育建筑及沼气贮气装置等;研究方向主要包括非线性与流固耦合效应、储煤棚抗火性能、防火标准规范及气压控制等。
2023年S1期 v.53 544-550页 [查看摘要][在线阅读][下载 738K] [引用频次:4 ] |[下载次数:569 ] - 李雄彦;王海清;
对强度等级为P5、P6、P7、P8、P9的膜材进行正向搭接热合,热合宽度根据母材的强度等级进行确定,从30mm至90mm不等,然后对其进行单轴拉伸试验。分析各个热合节点的破坏模式以及产生这种现象的原因,以及焊缝的力学性能。并对试验数据进行误差分析,区间估计,假设检验等数据处理与分析。通过分析试验现象,总结出正向搭接热合节点主要有三种破坏模式,分别为热合缝滑移,涂层剥离、热合缝滑移,热合接头边缘撕裂、热合接头边缘撕裂,母材纱线受拉拔出。同时也得到了正向搭接热合节点的极限抗拉强度标准值。给出不同强度等级膜材热合节点的建议热合宽度。建议在膜结构中,对于P5膜材,采用50mm的热合节点,对于P6膜材,采用55mm的热合节点,对于P7膜材,采用60mm的热合节点。对于P8和P9的膜材,采用80mm的热合节点。
2023年S1期 v.53 551-556页 [查看摘要][在线阅读][下载 839K] [引用频次:1 ] |[下载次数:130 ] - 郑帅;朱宇;孙天昊;任文会;顾政力;付兴;
为乙烯—四氟乙烯共聚物膜材(ETFE)在工程实际应用中提供参考,对9种不同透光率的ETFE试件进行纵向(MD)及横向(TD)的准静态单轴拉伸和循环拉伸试验。根据试验数据计算得到应力—应变曲线,确定ETFE膜材第一屈服应力、屈服应变、切线弹性模量、割线弹性模量以及残余伸长率,考察膜材透光率、拉伸方向对这些力学性能参数的影响。结果表明:ETFE膜材各力学性能与膜材透光率、膜材方向无关,一致性较好;确定此膜材屈服应变为2.0%,屈服应力可根据应力—应变曲线确定;循环拉伸中ETFE膜材表现出黏弹塑性,残余伸长率随循环拉伸长度呈线性增长,并提出预测ETFE膜材残余伸长率的模型。
2023年S1期 v.53 557-563页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K] [引用频次:1 ] |[下载次数:271 ] - 王腾飞;于洋;秦杰;
为了解气肋式帐篷梁单元的力学性能及其影响因素,基于有限元软件ABAQUS的流体腔模块对梁单元开展了数值模拟研究,获得不同工况下梁单元的位移结果,分析梁单元膜面厚度、截面尺寸、材料弹性模量、内部气压对其力学性能的影响。研究结果表明,材料厚度小于0.5mm时,梁单元会发生面外弯曲变形,厚度大于0.5mm后抗弯扭刚度提高,变形不超过10mm;梁单元截面直径小于300mm时会发生明显的面外弯曲,而截面直径超过300mm时,虽然有变形增大的趋势,但位移与截面直径的比值处于4%~8%之间;弹性模量对梁单元力学性能的影响具有明显的分段点,当材料弹性模量小于200MPa时,梁单元无法有效抵抗变形,而当弹性模量大于200MPa时,梁单元的变形在10mm附近波动,因此建议梁单元在满足变形要求的情况下,可选用弹性模量较小的材料;内部气压过小将无法抵消梁单元自重影响,而过大的气压又会引发面外弯曲及失稳,故建议内部气压取值在10~50k Pa之间。
2023年S1期 v.53 564-568页 [查看摘要][在线阅读][下载 979K] [引用频次:1 ] |[下载次数:128 ]
- 孙振威;李法冰;程小刚;胡建云;文定坤;王韶琴;石秋菊;胡永事;
以6度区结构高度228.35m的塔楼为例进行分析研究。通过多方案对比论证了在低烈度区采取不设加强层的钢筋混凝土框架-核心筒结构体系是安全且经济可行的;同时根据结构超限情况确定性能化设计的原则和方法,并结合风洞试验及地震安全评价报告对结构进行了小震弹性反应谱分析、小震弹性时程分析、中大震等效弹性法分析及大震动力弹塑性时程分析,按照分析结果对结构薄弱部位及关键位置采取针对性加强措施,以确保结构可以实现预定的性能目标及良好的抗震性能;最后着重研究了竖向变形差对主要构件的内力影响。
2023年S1期 v.53 569-575页 [查看摘要][在线阅读][下载 1210K] [引用频次:0 ] |[下载次数:106 ] - 陈青松;李真;
深圳龙岗区某项目含四栋超高层,其中7号楼为住宅,共49层,结构高度149.15m,属于B级高度。平面呈细腰形,存在楼板不连续、凹凸不规则、扭转不规则三项不规则。采用抗震性能化设计,性能目标设定为C级。采用PKPM和MIDAS Building两种软件进行对比分析,结果表明结构各指标均满足规范要求,能够达到设定的性能目标。另外对弱连接部位的梁板进行针对性的加强以提高结构整体性。
2023年S1期 v.53 576-580页 [查看摘要][在线阅读][下载 901K] [引用频次:3 ] |[下载次数:128 ] - 秦超;赵勇;祝人杰;葛序尧;李涛;
研究结构在罕遇地震作用下的损伤情况、变形性能,探寻结构的薄弱部位和薄弱层是动力弹塑性分析的主要目的,弹塑性分析还可以对结构的抗震性能进行综合评估,进而指导结构设计,保证结构安全。本文以某超高层框架-核心筒为例,采用动力弹塑性三维非线性结构分析软件Perform-3D进行罕遇地震作用下的计算,结果表明:在罕遇地震作用下连梁能够迅速进入损伤,作为结构抗震第一道防线,在整个地震过程中保持很好的耗能作用;框架柱受弯均未达到屈服状态,作为二道防线的框架柱具有较好安全储备;剪力墙应变处在弹性阶段,墙体保持基本完好。
2023年S1期 v.53 581-587页 [查看摘要][在线阅读][下载 2315K] [引用频次:0 ] |[下载次数:91 ] - 王威;
开元壹号B栋主塔楼结构高度166.85m,为B级高度超限高层,采用了钢筋混凝土框架+核心筒的结构体系,该建筑弱轴方向结构整体高宽比6.9,核心筒高宽比20.6,远超高规所示经济性的高宽比。对抗侧力构件的布置(内筒外不增设剪力墙、内筒外底部楼层增设剪力墙、内筒外全楼层增设剪力墙)进行了方案比选,设定了D级结构抗震性能设计指标,采用动力弹塑性方法验证了大震下的各主要抗侧力构件的抗震性能,进一步尝试使用极罕遇地震动力弹塑性时程分析,找出了该结构体系的对薄弱的部位及构件,探明各构件的损伤程度,证明了框架-核心筒-外剪力墙结构体系是一种高承载力-高延性的结构抗侧力体系。并采取一系列的增强措施,如低楼层框架柱内设型钢、提高内筒外剪力墙的配筋率、在底层型钢柱内的角部设置圆形箍筋,加强了构件的延性。
2023年S1期 v.53 588-592页 [查看摘要][在线阅读][下载 981K] [引用频次:2 ] |[下载次数:114 ] - 吴居洋;蔡建邦;欧飞奇;
某地铁车辆段上盖非对称连体超高层,存在扭转位移比大、刚度突变、承载力突变、构件间断和复杂连接等超限项。对该结构进行反应谱CQC法计算和小震时程分析,CQC法的计算结果大于时程分析,可以CQC法的计算结果作为设计依据。在中震作用下,各类构件的受剪和受弯承载力满足第3性能水准要求。在罕遇地震作用下,结构最大层间位移角满足规范不大于1/100的要求,连体结构部分无损坏,底部剪力墙进入塑性,部分框架梁及连梁屈服耗能。
2023年S1期 v.53 593-597页 [查看摘要][在线阅读][下载 926K] [引用频次:0 ] |[下载次数:82 ] - 田为;方敏;王兴园;高源;
为确保大高宽比高层剪力墙结构的抗震安全,应对该结构进行抗震性能分析。采用弹塑性有限元理论,利用Etabs、盈建科等软件建立有限元模型,对层间位移角、顶点位移、顶点加速度、基底剪力等指标对结构内力的影响进行分析。同时,比较多遇地震与罕遇地震作用下的剪力墙损伤分析,结果表明:罕遇地震下基底剪力会增大近5倍,应适当增加底部加强区剪力墙配筋率以提高结构抗震性能;罕遇地震下,结构顶点位移、顶点加速度及底部弯矩的影响较大,对结构层间位移角的影响较小;此外,大高宽比剪力墙结构底部容易受到破坏。分析结果可为大高宽比高层剪力墙结构的抗震性能分析提供参考。
2023年S1期 v.53 598-602页 [查看摘要][在线阅读][下载 1198K] [引用频次:2 ] |[下载次数:105 ] - 刘璐;
此项目为79m高层酒店建筑,采用型钢混凝土柱-钢框架梁-钢筋混凝土核心筒的混合结构体系。具有核心筒偏置立面收进的建筑特征,属于不规则超限工程。首先调整框架梁柱截面及剪力墙厚度,减弱偏置对质心与刚心的偏离程度,减小结构扭转及位移比偏大的不利影响。随后对结构进行抗震性能化设计,通过小震弹性,中震验算,罕遇地震下的动力弹塑性时程分析,确定结构的薄弱部位并分析关键构件的损伤情况,最后对楼板开大洞及跃层柱进行专项分析,最终结果表明结构在中大震下均能满足性能目标的要求。
2023年S1期 v.53 603-608页 [查看摘要][在线阅读][下载 1458K] [引用频次:3 ] |[下载次数:100 ] - 王浩科;胡振杰;罗仕伟;许平;王勇;卜龙瑰;
成都融创文旅城娱雪乐园是具有滑雪功能的特大型休闲体育类建筑。平面尺寸长428m,跨度94~174m,结构高度35~85m。属于“特殊形式的大型公共建筑”,需进行抗震设防专项审查。采用了多种软件进行了多种荷载组合作用下的计算,进行小震反应谱、小震时程和大震弹塑性时程分析、竖向地震作用分析,结构满足预定的抗震性能目标。还进行了多点激振时程分析,通过对比发现考虑多点激振的结构反应比一致激振略小。对设计中其他关键问题,如不均匀温度场分析、超长混凝土温度效应分析、抗连续倒塌分析、施工模拟分析、整体稳定分析、节点有限元分析等进行补充计算,并采取了有效的措施给予解决。
2023年S1期 v.53 609-614页 [查看摘要][在线阅读][下载 2452K] [引用频次:1 ] |[下载次数:84 ] - 杨芳;
本工程为不规则高层钢结构,通过对该结构进行不规则性分析,确定了其抗震性能设计目标。采用Sausage软件对结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,分析结果表明,该结构在罕遇地震作用下的楼层位移、层间位移角、楼层剪力均满足规范要求,各个构件的塑性损伤及性能等级均满足大震作用下性能设计的目标要求,并分析找出结构的不规则薄弱部位并进行加强设计。
2023年S1期 v.53 615-618页 [查看摘要][在线阅读][下载 1267K] [引用频次:1 ] |[下载次数:101 ] - 袁绯;何蕾;常向征;刘海舰;
以北京某地铁线路临近高层框架-剪力墙结构公寓建筑为研究对象,在地铁隧道内、楼前地表及建筑室内典型楼层不同房间布设振动加速度传感器,监测列车经过时振动响应,并对隧道-地表-建筑室内振动传递规律进行分析。结果显示:晚高峰列车运行时隧道壁垂向振动最大Z振级VL_(Zmax)平均值为75.4d B,略高于全天所有列车平均值,与全天列车具有一致的频域分布规律,均在50Hz呈现峰值;轨道正上方地表振动高于隧道洞壁,楼前0.5m位置和建筑室内楼板振动则显著降低,建筑室内客厅测点最大Z振级VL_(Zmax)总体上随楼层升高而降低,卧室振动随楼层升高未呈现明显的升降趋势,在17F和29F则显著放大;建筑楼板响应主频与结构楼板理论计算一阶垂向主频基本吻合,部分楼层存在微小偏差;地铁振动从隧道壁传播至地表及建筑室内不同房间时,1/3倍频程内不同频带振动传递规律有所差异,其中6.3Hz~16Hz振动随楼层升高而缓慢增大;楼板主频20Hz~31.5Hz振动在部分楼层出现放大现象;50Hz~125Hz振动传播至建筑室内后衰减显著。
2023年S1期 v.53 619-625页 [查看摘要][在线阅读][下载 1406K] [引用频次:2 ] |[下载次数:275 ] - 万磊;张铎;刘哲;屈昆;马佳雨;谢忠;
现场实测杭州地铁4号线某车辆段振动水平,研究列车运行时车辆段咽喉区、列检线、试车线等区域地面和周边建筑的振动响应,分析各区域的振动特性和衰减规律。结果表明:咽喉区地面竖向振动主要频率为25~50Hz,列检线地面竖向振动主要频率为16~50Hz,试车线引起地面竖向振动的主要频率为31.5~40Hz,试车线临近建筑竖向振动的主要频率为25~50Hz。按照JGJ/T170-2009标准,咽喉区距振源9m内、列检线距振源15m内、试车线距振源25m内的竖向振动超过限值,而在距振源40m处综合楼内的水平及竖向振动均满足限值要求。
2023年S1期 v.53 626-630页 [查看摘要][在线阅读][下载 909K] [引用频次:1 ] |[下载次数:157 ] - 潘庆祥;陈世鸣;林颖儒;徐晓明;
沈阳艺术文化中心的混凝土主体结构由四个混凝土剪力墙筒体作为主要的抗侧力构件,含大跨度高位悬挑多楼层结构。根据振动台试验尺寸要求,建立了大跨度悬挑结构有限元模型,采用NosaCAD和ABAQUS进行了动力弹塑性结构分析和对比。同时,制作1/30的缩尺模型进行振动台试验研究,研究结构的薄弱环节。理论分析和试验研究表明,该结构在地震作用下可满足现行规范要求,结构布置及分析方法可供今后类似工程借鉴。
2023年S1期 v.53 631-637页 [查看摘要][在线阅读][下载 1472K] [引用频次:2 ] |[下载次数:139 ] - 章汪琛;张锦骁;马卫强;
某教学楼为多层不规则建筑,存在扭转不规则、楼板局部不连续、侧向刚度不规则三项不规则项。针对各不规则项分别采取相应结构措施,并采用了黏滞阻尼器进行减震设计,同时补充进行多遇地震弹性时程分析、设防地震及罕遇地震的动力弹塑性时程分析。本工程结构抗震性能目标依据规范确定为C级,针对结构分析,设定抗震性能目标,采用YJK和PERFORM3D两种软件进行对比计算。计算结果表明结构在多遇地震下的各项指标均满足规范要求,YJK和PERFORM-3D V7的计算结果对比基本相同。结构构件在设防地震下的承载力均达到规范及性能目标要求,结构在罕遇地震作用下的最大层间位移角为1/150,小于规范1/100的限值要求,表明结构安全合理,各项参数均满足规范要求,并达到预期的抗震性能目标。
2023年S1期 v.53 638-643页 [查看摘要][在线阅读][下载 1240K] [引用频次:1 ] |[下载次数:145 ] - 陆万柱;沈洋;周舒静;周若洋;陈伟;查晓雄;
钢梁和钢筋桁架楼承板楼板的组合如今越来越多的被应用到高层建筑结构中,组合结构强度大、用料节省,但也造成了组合结构整体刚度偏小的问题,组合结构的广泛使用使人们关注到了在其中工作生活的人体舒适度问题。本文依托正在施工的高层工业办公混用厂房钢-混凝土组合结构,对工业厂房进行现场数据实测以及有限元建模分析,以国内外认可的自振频率和加速度指标为标准,判断此高层工业厂房组合结构楼盖舒适度是否满足要求。
2023年S1期 v.53 644-648页 [查看摘要][在线阅读][下载 898K] [引用频次:0 ] |[下载次数:123 ] - 林奕江;李妍蒙;张剑锋;
本工程四周采用斜交网格筒体,由斜杆与环梁组成的网格结构体系,承受结构水平和竖向荷载,具有较大抗侧刚度,具有良好的抗扭刚度;通过两种软件对整体结构模型分析结果对比,确认软件结果的正确性;采用MIDAS通用有限元软件对桁架3设置为实体单元,分析得到斜柱不连续对斜交网格结构的影响,错位处加强环梁抗剪刚度;通过对不同布置形式的平面斜交网格结构,布置相同的竖向荷载及水平荷载,明确了斜交网格筒结构的传力路径,得到单拼斜交网格结构的抗侧刚度及竖向传力方式。
2023年S1期 v.53 649-653页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K] [引用频次:0 ] |[下载次数:91 ] - 邹焕苗;董健;王威;张青青;何帅;张洁;王琦;
随着我国社会经济的发展和建设能力的提高,建筑设计在建筑外形、平立面造型、空间视觉效果等方面提出了更高的要求,陆续出现了许多特别不规则建筑,这些特别不规则建筑对结构专业的抗震分析和设计提出了更加苛刻的要求。绍兴龙山书院项目1#楼具有不规则超限项5项,属于特别不规则建筑物,根据相应规范规程要求,需进行相关性能化设计。本文以此多层公共建筑为实例,采用有限元分析模型对其进行抗震计算分析。利用弹性时程分析方法对其内力、位移和配筋进行补充计算和调整,并针对性地采取了构造加强措施。希望本文能为中烈度下特别不规则多层建筑的结构抗震设计提供一定的参考价值。
2023年S1期 v.53 654-658页 [查看摘要][在线阅读][下载 1105K] [引用频次:0 ] |[下载次数:77 ] - 杨小卫;李梦园;荣维生;王浩民;
为了实现抗震性能好、节约建材的结构体系,设计了框架薄壳结构代替框架梁板结构。与框架梁板结构相比,框架薄壳结构能有效减少建筑材料用量。多条不同强度地震波作用下的弹塑性动力时程分析结果表明,在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下,框架薄壳结构最大层间位移角的包络线值分别为1/1760、1/543和1/238,框架薄壳结构可以达到“三水准”的抗震设防目标。在强震作用下,框架薄壳结构的框架柱大部分处于轻度损坏状态,部分处于无损状态。少数封边梁处于重度损坏和轻微损坏状态,大部分封边梁处于无损坏状态;牛腿和预应力钢束处于无损状态;少部分薄壳轻微受损,大部分未受损;结构的整体抗震性能良好。
2023年S1期 v.53 659-663页 [查看摘要][在线阅读][下载 1076K] [引用频次:1 ] |[下载次数:196 ] - 张柏岩;王琼;赵宝军;张振;
柔性支撑具有用钢量小、连接构造简单,焊接工作量小,生产安装效率高、对装饰影响程度小等优点,在钢结构模块化建筑中具有广阔的应用前景。本文主要提出了一种柔性支撑在结构整体设计中的等效建模方法,并以深圳某多层模块化酒店为例,对比研究了纯框架模块、框架-柔性支撑模块以及框架-刚性支撑模块的抗震性能。对比结果表明,柔性支撑在调节结构自振周期和振型方面能够发挥较好的作用,在多遇地震下能够发挥与刚性支撑近似相同的抗侧作用,在罕遇地震下可能存在受拉屈服和松弛的现象。综合考虑安全性、经济性和生产安装效率,建议在抗震设防烈度较低的低多层钢结构模块化建筑中采用柔性支撑作为抗侧力构件,以提高建筑整体的抗震性能。
2023年S1期 v.53 664-670页 [查看摘要][在线阅读][下载 1257K] [引用频次:5 ] |[下载次数:333 ] - 赵剑桥;郑少媛;王岱龙;
以聊城市光岳楼上部木结构为研究对象,建立有无墙体两个有限元模型。通过模态分析,得到其自振频率,并与现场测试结果对比,验证有限元模型的合理性。结果表明:墙体对结构前三阶频率影响较大,对高阶频率影响较小;两个模型主振型方向一致,有墙体模型振幅均小于无墙体模型振幅,墙体的存在使结构整体刚度提高明显。通过对两个有限元模型进行地震响应分析,结果表明:在相同峰值加速度下,有墙体模型加速度峰值均大于无墙体模型,相对地面位移和层间位移角反之;有墙体模型和无墙体模型最大层间位移角分别为1/78、1/61,均小于《古建筑木结构维护与加固技术规范》规定的限值(1/30),结构安全;墙体的存在使得结构抗侧刚度增大,层间位移角减小。
2023年S1期 v.53 671-675页 [查看摘要][在线阅读][下载 948K] [引用频次:0 ] |[下载次数:153 ] - 袁良健;郑腾腾;赵才其;徐云;杨朔;
为了提高传统铝合金单层网壳的力学性能,本文提出了一种甲虫板与铝合金单层网壳可靠连接的新型铝合金甲虫板–杆组合网壳结构。基于三明治夹芯板理论和等效板理论建立了甲虫板的等效模型,并通过有限元模型进行了验证。使用Abaqus软件建立了甲虫板–杆组合网壳、蜂窝板–杆组合网壳和无板单层网壳的有限元分析模型,并分析了三种网壳的抗震性能。结果表明:等效板模型的误差在5%左右,而三明治夹芯板模型的误差过大。在三种网壳的动力性能对比分析中,甲虫板–杆组合网壳的自振频率最大,前5阶振型最好。在地震力的作用下,甲虫板–杆组合网壳的位移时程曲线中的最大位移最小,甲虫板–杆组合网壳的抗震性能优于其余两种网壳,且两种组合网壳的抗震性能优于无板单层网壳。
2023年S1期 v.53 676-681页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K] [引用频次:0 ] |[下载次数:95 ] - 陈永盛;李宁;张令心;
安全厂房是核岛厂房的重要组成部分,其楼层反应谱是核安全相关设备及管道抗震设计和抗震裕度评估的重要依据。针对当前楼层反应谱忽略概率统计特性的问题,以某典型核电安全厂房为例,采用时程分析法建立了基岩场地下的楼层反应谱并给出了其不同分位数谱。首先,介绍该核电安全厂房的基本概况,建立了其有限元模型并开展了模态分析。然后,依据场地特定反应谱,选取了三组地震动作为激励。最后采用时程分析法对厂房有限元模型开展了地震反应分析,建立楼层反应谱并明确其5%和95%分位数。结果表明:相同阻尼比下,厂房楼层谱随着标高增加而增大;同一标高处,楼层反应谱随着阻尼比的增大而减小;楼层反应谱峰值对应频率与结构相应方向上的模态频率接近;越靠近厂房的主模态频率,楼层反应谱的标准差或变异系数越大。
2023年S1期 v.53 682-687页 [查看摘要][在线阅读][下载 1267K] [引用频次:0 ] |[下载次数:179 ] - 王海龙;隋春光;靳金平;杨建华;李小军;
近年来随着核工程领域的快速发展,理想的基岩厂址越来越少,核工程建设场址选择逐渐由基岩场地向非基岩场地过渡将成为必然趋势。传统的技术方案已经不能满足抗震Ⅰ类结构对地基的要求,为了保障核工程的可持续发展,地基问题亟待解决。桩基技术在一般的工业与民用建筑领域的应用已经十分广泛和成熟,由于核工程的特殊性,民用桩基规范中相关标准难以解决核工程桩基面临的技术难题,进而限制了桩基在核工程领域的应用。制约桩基在核安全抗震Ⅰ类结构上应用的主要技术难题是桩-土-结构动力相互作用问题。选取国内首个位于复杂软土地基上的核安全抗震Ⅰ类结构,首先采用国内外规范中认可度较高的p-y曲线法,分析了桩-土-结构体系的地震动力响应,获得了楼层反应谱和各项动力性能指标,然后采用三维完全法验证了p-y曲线法的保守性。在国内首次采用桩基础解决了实际工程中核安全抗震Ⅰ类结构地基问题,为桩基础在核工程领域的推广和应用提供了有价值的参考,对于进一步拓展核工程厂址的选址范围具有重要意义。
2023年S1期 v.53 688-694页 [查看摘要][在线阅读][下载 1091K] [引用频次:1 ] |[下载次数:119 ] - 刘秀丽;张剑;宋薇;
核安全相关厂房中复杂钢平台上的抗震设备需要以钢平台楼层反应谱作为其抗震分析的输入。如将设备与钢平台解耦分析需按现行规范要求增大钢平台刚度,采用偏大的梁柱截面进行设计,占用房间面积过大、影响美观且经济性差。将设备模型进行简化,并与钢平台进行耦联分析,可以较为准确的反映设备与钢平台以及不同设备间的相互影响。选取核安全相关厂房中某支承抗震设备的钢平台为例进行分析,利用ANSYS与ACS SASSI对钢平台楼层反应谱进行计算,并对仅考虑设备质量和同时考虑设备质量及刚度的计算方法的分析结果进行对比,证明同时考虑设备质量和刚度可以有效降低设备频率处楼层反应谱的谱值,且符合设备与钢平台耦联分析的要求,可以为今后类似项目的设计方法提供参考。
2023年S1期 v.53 695-697页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K] [引用频次:1 ] |[下载次数:79 ] - 杨风松;张伟东;高鹏;
埋深对核安全级厂房楼层反应谱的计算具有较大影响,尤其当埋深较大且周围的地基岩性较好时,其对厂房的约束作用不可忽略,土—结相互作用明显,国内鲜有对深埋结构采用三维整体分析法进行土—结相互作用分析的研究。利用ANSYS分别建立某反应堆厂房上部结构和其周围岩土体的三维有限元模型,两者之间采用接触单元进行真实模拟,采用无质量的三维地基模型进行楼层反应谱的计算,并同采用地基阻抗函数简化模型来考虑地基影响的ANSYS三维结构有限元模型所计算的楼层反应谱进行对比分析,以期为类似工程的楼层反应谱计算提供一些有用的参考和建议。
2023年S1期 v.53 698-701页 [查看摘要][在线阅读][下载 967K] [引用频次:0 ] |[下载次数:104 ] - 车伟娴;王彦峰;吴小蕙;董晗拓;雷翔胜;
高烈度地区变电站建筑结构的抗震性能是结构设计的主要控制因素。不同类型的变电站建筑结构抗震性能差异明显,合理的结构选型目前还缺乏定量、科学的评估方法。基于概率的地震易损性分析方法,对广东省八度区8类典型户内变电站建筑结构(涵盖钢筋混凝土、钢结构、110kV、220kV等工况)的抗震性能进行了定量评价,建立了四种损伤状态下的地震易损性曲线,给出了三设防水准地震作用下的损伤概率。结果表明,8类变电站建筑结构在小震下产生轻微损伤、中震下产生中等损伤和大震下产生倒塌破坏的概率均不超过10%;采用钢筋混凝土结构的变电站在地震下产生轻微损伤、中等损伤和严重损伤的概率均小于钢结构,但产生倒塌破坏的概率较大。研究成果对变电站建筑结构选型方案提供了科学参考,为广东高烈度地区变电站震前灾害预测提供了理论依据。
2023年S1期 v.53 702-707页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K] [引用频次:2 ] |[下载次数:208 ] - 赵盾;丁永君;
随着城市化进程的逐步加快。地铁作为城市中一种地下轨道交通工具,在发展迅速的同时不可避免会对工程结构以及人体舒适度造成振动影响。深入开展地铁运行诱发邻近场地和建筑物振动研究,对于实际工程中距离地铁线路较近的高层建筑及场地振动影响分析,有重要的理论意义和工程实用价值。以天津地铁5号线某一临近高层建筑为例,探究地铁运行对邻近场地及高层建筑的振动影响。首先采用有限元分析软件ABAQUS,建立地铁隧道-场地-建筑结构的三维耦合模型,模拟计算近似得到地铁运营情况下的场地、高层建筑响应;然后在该运营线路附近开展环境振动实测,将现场地铁环境振动影响测试结果同有限元模型结果对比验证模型的正确性;最后通过改变建筑物-地铁隧道水平距离这一重要参数,采用控制变量法研究参数变化对场地及高层建筑振动的影响。
2023年S1期 v.53 708-715页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K] [引用频次:1 ] |[下载次数:218 ] - 张敏捷;陈永盛;
抗震性能是衡量预装式变电站抵抗地震灾害风险的一个重要指标。为了检验某典型预装式变电站箱体的抗震性能,采用振型分解反应谱法对该变电站箱体开展了地震反应分析,并依据规范对其抗震性能进行评定。首先,介绍了该预装式变电站的箱体结构概况,采用Abaqus软件建立了箱体的有限元模型并分析了其频率和振型。然后,明确了计算地震作用的反应谱法并设定了两个分析工况。最后,开展了9度设防地震和罕遇地震下箱体的地震反应,对比了其最大应力与材料屈服强度,层间位移角与规范限值。结果表明:该典型预装式变电站在9度设防地震和罕遇下强度安全系数分别能达到2.5和1.6;最大层间位移角分别为1/810和1/521,均小于规范限定的1/250;箱体构件未发生局部屈曲,因此该箱体具有一定的安全储备。
2023年S1期 v.53 716-721页 [查看摘要][在线阅读][下载 1269K] [引用频次:0 ] |[下载次数:92 ] - 杨春侠;张梓建;崔鸿知;何雯琦;刘慧聪;
为探究自振特性参数及地震作用对索桁架柔性光伏支架结构的影响,选取天津市某光伏电站两跨六排索桁架柔性光伏支架采用Ritz向量法进行模态分析,得到不同预应力、光伏面板模拟情况和索桁架间撑杆形式下的结构自振特性;并选取相应地震波对结构进行地震时程分析,得到结构的变形和内力分布情况。结果表明:索桁架柔性光伏支架结构的自振频率低,且刚度较小;结构振型以平动为主,并表现为水平、竖直平动和扭转等耦合的非典型振动;三种结构参数对结构自振频率的影响均较为明显。地震作用下,结构节点Z向位移最大;节点位移最值沿纵排方向的变化较小,但沿横跨方向的变化存在差异;地震下结构的内力最值与静力计算结果相比变化不明显,说明结构内力受地震影响小。
2023年S1期 v.53 722-729页 [查看摘要][在线阅读][下载 1085K] [引用频次:5 ] |[下载次数:530 ] - 吕玮;张立红;
气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)与传统的输电设备相比,具有传输容量大、输电距离长、布置灵活、环境适应性强等特点,在电力工程中得到广泛应用。GIL由于其结构特点,具有较高的地震易损性,地震作用下受力较为复杂,构件产生较大应力和变形,导致管道破裂、漏气等严重损坏。管道母线及导体是GIL抗震薄弱部位,管道压力可能使管道母线及导体产生较大的应力值,从而影响整体GIL抗震性能评价结果。以户外架设的GIL为研究对象,采用两种建模方法,分别用振型分解反应谱法和动力时程分析法进行地震反应分析,为实际工程中特高压气体绝缘金属封闭输电线路的地震反应分析中建模方法的选取提供参考。
2023年S1期 v.53 730-733页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K] [引用频次:2 ] |[下载次数:121 ] - 彭宇;
对一栋单层Tilt-up厂房进行罕遇地震的弹塑性时程分析,结论如下:(1)在三条地震波作用于结构时,剪力墙作为结构的主要抗侧力构件承担着大部分剪力,符合设计理念;(2)结构的顶点最大位移和层间位移角均小于规范限值,满足要求。
2023年S1期 v.53 734-737页 [查看摘要][在线阅读][下载 921K] [引用频次:0 ] |[下载次数:49 ] - 李一松;陈文;
剪力墙构件具有良好的抗侧向能力,因此成为高楼大厦的重要组成部分。本文对四榀1/3~1/4的缩尺模型进行了低矮混凝土剪力墙在单调荷载和低周反复荷载作用下的对比试验,其中包括一榀内置型钢框架的混凝土剪力墙、一榀普通钢筋混凝土剪力墙和两榀内置型钢桁架的混凝土剪力墙;并提出型钢混凝土低矮剪力墙的开裂荷载计算方法,计算结果和实测结果吻合较好。
2023年S1期 v.53 738-748页 [查看摘要][在线阅读][下载 1401K] [引用频次:3 ] |[下载次数:220 ] - 马琦功;王晓东;丁军晨;杜常博;
为探究型钢混凝土墙体的抗震性能,使用ABAQUS软件对已有试验进行分析,通过对比骨架曲线与破坏模式,验证得到合理的有限元模型和本构关系,在此基础上建立16个型钢混凝土墙体模型研究型钢构造形式、轴压比、剪跨比、型钢厚度与型钢屈服强度对型钢混凝土墙体的抗震性能影响。研究结果表明:X型试件的抗侧承载力与变形能力最好,当轴压比为0.3时,X型试件的抗侧承载力与变形能力最优;随剪跨比的增大,墙体的抗侧承载力逐渐减小,延性系数为先增大后减小;随着型钢厚度的增大,结构抗侧承载力逐步增大,但延性系数增幅逐步变缓;当型钢屈服强度为400MPa时对试件抗震性能提升明显。
2023年S1期 v.53 749-754页 [查看摘要][在线阅读][下载 1120K] [引用频次:0 ] |[下载次数:200 ] - 王海波;范重;孙海林;
近年来,国内外越来越多的学者将研究方向放在了可更换连梁上,但是对带可更换连梁的整体剪力墙结构的抗震性能及其动力响应的相关研究较少。采用弹塑性分析软件PERFORM-3D建立了一片14层的双肢剪力墙结构弹塑性模型,通过对比安装可更换连梁前后结构的动力响应及能量耗散情况,对带可更换连梁剪力墙结构进行研究。
2023年S1期 v.53 755-759页 [查看摘要][在线阅读][下载 1130K] [引用频次:4 ] |[下载次数:262 ] - 付卓凡;范力;李志明;费金新;
层高较大的条板隔墙竖向往往采用条板拼接的构造形式,竖向拼接条板隔墙平面外强度和刚度较弱,在地震作用下有可能出现平面外破坏或垮塌的情况,为研究拼接预制条板隔墙的平面外抗震性能,进行了4个条板隔墙试件的平面外静载和冲击试验,4个试件分别为:凹凸槽条板隔墙,燕尾槽条板隔墙,凹凸槽条板开洞隔墙,燕尾槽条板开洞隔墙,用于对比不同槽口和是否开洞对条板隔墙平面外力学性能的影响。试件条板之间使用灌缝砂浆连接,在隔墙的一侧和上部使用钢制U型卡件将条板与混凝土框架连接,另一侧和下部使用灌缝砂浆和框架连接。对4个试件进行了气囊施加平面外均布荷载的静载试验和砂袋施加平面外冲击荷载的冲击试验。试验结果表明:接预制条板隔墙满足抗震设防烈度为7度地区条板隔墙的安全性要求,且其平面外抗冲击承载力超过了《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》的相应限值。后续的冲击试验结果显示条板隔墙能承受超过300J冲击能的冲击荷载,静载试验结果显示条板隔墙满足8度区罕遇地震的抗震安全要求。
2023年S1期 v.53 760-766页 [查看摘要][在线阅读][下载 911K] [引用频次:0 ] |[下载次数:79 ] - 李朋;金钰炜;陈晓龙;宋满荣;
为探究罕遇地震下ALC填充墙框架的抗震性能,采用MIDAS Gen对纯框架和ALC填充墙框架进行静力弹塑性(Pushover)分析。分析比较两种工况下模型性能点、基底剪力-顶点位移曲线、层间位移曲线、层间位移角曲线与层剪力曲线,并给出了不同顶点位移下的塑性铰分布情况和出铰率。结果表明:1)罕遇地震下,两种工况下模型性能点处各楼层层间位移角均远小于1/50,处于破坏和危及结构稳定阶段的塑性铰占比总和小于20%,80%以上的塑性铰未进入塑性状态,结构能够承受罕遇地震考验,满足抗震设计规范结构“大震不倒”的要求;2)ALC填充墙框架和纯框架模型的塑性铰均主要分布在框架梁端,塑性铰可充分转动,结构承载能力未出现严重退化,符合“强柱弱梁”的设计要求,具有较好的“整体机制”,抗震性能良好;3)竖向均匀布置ALC填充墙可显著提高框架结构的抗侧刚度和承载能力,但其延性会有所下降;4)ALC填充墙对结构耗能起到积极作用,可有效减轻主体结构的破坏,提高结构的抗震性能。
2023年S1期 v.53 767-772页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K] [引用频次:1 ] |[下载次数:198 ] - 陈信堂;杨飞标;
城市历史建筑是时代的印记,但大多数使用功能亟需提升,同时应加强保护,给结构加固改造、建筑更新带来一定挑战。在某省原建设厅办公楼改造过程中,为保留原建筑的历史风貌,采用外墙保留-内部重建钢框架的改造方法。为提高墙体的变形能力,采用高延性混凝土进行墙体内侧加固,利用原先横墙拉杆、新增拉筋(穿过突出外墙的扶壁柱、圈梁)与新增钢结构相连。为保证原外墙与新建钢框架之间能够很好的协同工作,采用SAP2000结构分析软件对结构进行整体分析,计算结果表明两者在地震作用时能够很好的协同工作,达到预期的目的,该楼已改造完成,即将投入使用,受到一致好评,可供同类改造项目参考。
2023年S1期 v.53 773-779页 [查看摘要][在线阅读][下载 928K] [引用频次:1 ] |[下载次数:113 ] - 阚吉平;李振宝;马华;刘亚双;
在钢筋混凝土(RC)梁-钢管混凝土(CFST)柱穿筋连接节点的梁端采用外包U形钢板+栓钉传递界面剪力,节点受力明确性能优越。本文通过建立低周往复荷载作用下U形钢板+栓钉连接的RC梁-CFST柱节点试件(SUJD)数值模拟模型,并在梁端损伤状况、滞回曲线模拟结果与试验结果吻合良好的基础上,进行了U形钢板长度Lu、U形钢板与混凝土间是否设置栓钉、RC梁配筋率ρs的变化对节点抗震性能影响规律的数值模拟分析。结果表明:U形钢板的存在对混凝土具有一定约束作用,并使梁端塑性铰区域外移,梁破坏荷载相应增大;当U形钢板上不设置栓钉时,对于混凝土约束作用减弱,耗能能力降低,梁端塑性铰区域内移;适筋范围内RC梁配筋率ρs增加可以相应提高节点的承载力和延性。
2023年S1期 v.53 780-785页 [查看摘要][在线阅读][下载 1156K] [引用频次:1 ] |[下载次数:109 ] - 都春;张珂;石磊;
抗震性能是现代建筑结构必须考虑的重要结构安全问题之一,自复位钢框架结构是近年抗震结构讨论的热点方向。首先,分析了自复位钢框架结构的自复位条件及判据。然后,针对现有结构系列在抗震方面的不足,研究提出了一种新型装配式抗震钢管混凝土韧性柱结构,该结构中的工字钢梁能绕转动螺栓向上或向下转动,使楼板始终保持水平状态,可以有效避免地震时梁柱转动对楼板产生的不利影响;同时L型支撑板可在节点转动过程中屈服耗能,从而保证主体结构在地震过程中始终处于弹性状态,在震后由预应力钢绞线提供的自复位能力使结构恢复到初始状态等优点。最后,针对某工程介绍了抗震钢管混凝土韧性柱的施工工艺和质量控制要点。
2023年S1期 v.53 786-789页 [查看摘要][在线阅读][下载 818K] [引用频次:2 ] |[下载次数:90 ] - 范云蕾;肖遥;周泉;
为了研究地聚合物混凝土柱的抗震性能,采用拟静力试验方法对3个地聚合物混凝土柱和1个普通硅酸盐混凝土柱的抗震性能进行了试验研究。试验中考虑了不同的地聚合物混凝土强度等级和轴压比,对比分析了柱子的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、耗能能力以及刚度退化等各项抗震指标,并通过规范公式计算了地聚合物混凝土柱的承载力。试验结果表明:地聚合物混凝土柱的破坏形态和普通硅酸盐混凝土柱基本相似,主要表现为压弯破坏;试件的滞回曲线十分饱满,滞回曲线呈现为梭型;地聚合物混凝土随着混凝土等级的提升和轴压比的增大,滞回曲线的形状变得更加饱满,抗震性能得到提高;破坏时等效阻尼系数介于0.220~0.274之间;地聚合物混凝土柱的承载力可采用普通混凝土规范公式进行较好的计算。研究结果可为地聚合物混凝土结构的进一步推广和应用提供参考。
2023年S1期 v.53 790-795页 [查看摘要][在线阅读][下载 1064K] [引用频次:1 ] |[下载次数:106 ] - 孙颖;李钢伟;傅立磊;蔡天清;
以厦门健康步道“和美桥”为研究背景,基于SAP2000平台建立全桥动力计算有限元模型,采用Lanczos特征值求解方法分析了该人行桥的动力特性;同时采用时程分析法对该桥进行线性地震反应分析,探讨了大跨空间异形人行桥的地震反应特点。结果表明,该大跨异形人行桥的基本周期为1.892s,属于中等周期结构;其基本振型表现为加劲梁竖弯,且模态振型耦合现象严重。地震作用下,缆索结构内力反应较小;主梁地震轴力由两端向跨中递减,最大轴力出现在主梁与桥台连接位置;主梁弯矩和剪力最大值出现在两端位置,跨中位置的响应最小。桥塔轴力由塔顶向塔底递增;桥塔弯矩从两端向塔中位置递增。
2023年S1期 v.53 796-800页 [查看摘要][在线阅读][下载 853K] [引用频次:2 ] |[下载次数:110 ] - 吴新烨;傅树德;李政珂;王文杰;胡义新;江峰;
针对大跨度景观廊桥人群密集的情况,对比不同国家人致振动舒适度评价规范,选择德国EN03人行桥设计指南,对某钢结构大跨廊桥的人致振动舒适度进行评估,并对其产生的过量振动进行减振控制。本工程廊桥跨桥部分分为展廊与大厝两部分,为了考虑不同人群对结构的振动激励作用,依据规范中所划分5个等级,分别施加5种工况下的人群激励荷载,通过Midas gen对其进行有限元分析,对比不同工况下廊桥振动峰值加速度,进行舒适度评价,并选用单个调谐质量阻尼器对过量振动进行减振控制。结果表明,大跨度廊桥结构进行人致振动分析时,应该考虑不同人群数量的振动效应,进行舒适度分析以满足其使用功能;对不满足舒适度要求的,采用TMD进行过量振动的控制。
2023年S1期 v.53 801-808页 [查看摘要][在线阅读][下载 1911K] [引用频次:3 ] |[下载次数:295 ] - 施旭光;周宇;程勋明;甘露一;章程;林键;
为研究门式厂房结构在50T桥吊运行工作下厂房结构振动转递特性与衰减情况,以合肥某聚变堆关键系统厂房为工程背景,采用三向加速度传感器对厂房结构开展桥吊正常工作行车激励下的振动试验,实测厂房结构的动力响应数据,通过加窗函数减小数据谱泄露,依据峰态系数计算所测数据的良好度,进一步采用傅里叶变换分频振级对测试数据进行振动特性分析,研究桥吊三向振动在厂房结构中的传递特性及振动在地基场地土中的传递规律。结果表明:振动由桥吊产生并由检修平台横向传递后,沿门式厂房传递明显,三向振动的振幅均有增加,其中竖向振动可放大10余倍;振动由结构柱传递至场地土时,各测点幅值均有所衰减,其中衰减程度最大可达90%,且传递过程中较高频段的分量被衰减为低频段。
2023年S1期 v.53 809-813页 [查看摘要][在线阅读][下载 930K] [引用频次:0 ] |[下载次数:89 ] - 吴金保;徐斌;许一相;
一弧线形跨高比为30的连廊,具有扭转、跨度大、截面小、质量轻和阻尼小等特点。为满足建筑美观和结构受力需求,采用了一种实腹式箱形截面、支座为一端铰接一端滑动连接的钢结构连廊。运用ANSYS软件进行静力分析和振动舒适度计算分析,结果表明:结构强度、刚度和自振频率在规范限值范围内,最不利位置的峰值加速度值满足规范要求。对弧形简支连廊两端支座进行受力分析表明:端支座存在拉力和不均匀压力作用,为连廊支座设计提供了依据。通过该特殊案例计算分析,为今后该类型钢结构连廊的计算分析奠定基础和实践应用提供参考。
2023年S1期 v.53 814-818页 [查看摘要][在线阅读][下载 980K] [引用频次:1 ] |[下载次数:97 ] - 郭永健;陈超;王强明;杨庆;龙中富;蔡海东;
登机桥是衔接登机连廊与飞机舱门的重要设施。登机桥通常包含起升段、下降段以及狭长的通道,登机桥通道的起伏变化将影响旅客步行的频率。当旅客行走的频率和登机桥结构自振频率接近时,二者容易出现共振现象,导致结构安全隐患并影响旅客登机舒适度。为解决旅客登机舒适度问题,以丽江机场三期改扩建航站楼13座在建登机桥为例,使用MIDAS建立了设置TMD减振器前后登机桥人致振动模型。相关规范表明旅客登机舒适度可以用结构振动加速度进行量化分析。对设置登机桥前后登机桥振动加速度变化进行分析,获得登机桥人致振动舒适度结果。设置TMD减振器前后登机桥结构的动力响应结果表明:将适当数量的TMD阻尼器进行合理分布将有效减少结构振动,从而提高旅客登机舒适度。
2023年S1期 v.53 819-824页 [查看摘要][在线阅读][下载 975K] [引用频次:0 ] |[下载次数:114 ] - 韩腾飞;邱金凯;高涛;
筛分车间是选煤厂洗选工艺产线上的重要建筑物,其楼层布置多台振动筛,振动筛运行频率跟楼盖自振频率接近,容易发生共振。以某选煤厂筛分车间为例,对其楼盖自振频率、动力响应等参数进行测试分析,利用有限元软件建立楼盖模型进行动力分析,确定异常振动原因为共振。作为既有工业建筑的选煤厂筛分车间,受生产、工艺等条件限制,难以采取改变振源、隔振或吸振等减振措施,综合比较,该筛分车间选择改变结构动力特性的振动治理方案进行振动控制。通过增大梁截面、增设次梁和增设支撑等改变结构动力特性的方法,对治理方案进行有效性验证。验证结果表明:改变筛分车间楼盖结构动力特性后,楼盖自振频率大幅提高,有效避开了共振,车间Ⅱ标高12.780m平台、标高23.480m平台及车间Ⅴ标高7.570m平台减振率分别达可到86.5%、98.1%及70.3%,说明通过改变结构动力特性可以起到良好的振动控制效果。
2023年S1期 v.53 825-830页 [查看摘要][在线阅读][下载 4178K] [引用频次:0 ] |[下载次数:72 ] - 胡艳飞;刘俊;谭潜;钟荣攀;牟阳;尹力;
电子工业厂房对防微振的要求十分严格,基于重庆市某晶圆生产厂房结构,通过SAP2000建模计算,对该结构进行了模态分析,采用国际通用的VC(Vibration Criteria)标准,进行了该结构基于环境振动激励下的微振响应分析;通过改变结构中板厚、梁高、柱截面,设计了除原结构外的9个算例,针对算例的微振响应和经济性进行计算分析,研究了结构布置中构件设计对结构微振响应的影响规律。分析结果表明:1)该结构满足微振控制要求并在经济性上有优化余地;2)在结构构件设计中,对结构微振响应改变率而言,板厚影响最大,梁高次之,柱截面最小;3)结合经济因素,通过改变梁高改善结构抗微振能力的效果最好,板厚次之,柱截面最差。研究结果对此类结构设计时可以提出合理的设计建议并具有良好的工程实践价值。
2023年S1期 v.53 831-837页 [查看摘要][在线阅读][下载 2158K] [引用频次:3 ] |[下载次数:231 ] - 梁弢;
本项目复杂空间折板楼梯梯板承受拉、压、弯、剪、扭,受力极其复杂,刚度相对较弱,除了满足强度、变形以及楼梯竖向基频大于3Hz外,尚应进行楼梯在人行荷载作用下的振动舒适度分析。数值分析采用MIDAS Gen 2022建立结构有限元模型,通过频响分析确定结构最不利振动位置,结合楼梯使用情况,运用多工况多步频按人行荷载到达时间,采用多点激励时程分析方法确定最不利点竖向峰值加速度,并将其作为控制指标与现场实测结果进行对比。结果表明,理论分析与实测结果存在一定的差异,计算中应考虑踏步板和建筑面层对楼梯刚度的贡献;计算中采用人行在楼板上的落步荷载曲线不适用于楼梯振动分析,竖向峰值加速度计算结果偏小。
2023年S1期 v.53 838-843页 [查看摘要][在线阅读][下载 1045K] [引用频次:0 ] |[下载次数:88 ] - 施钟淇;金楠;金典琦;董方;张少标;岳清瑞;
简支斜交桥梁在我国广泛应用,而斜交桥梁的桥面板在地震作用下可能因碰撞发生平面内旋转,从而导致桥面的偏移甚至倒塌。研究表明,桥面板-桥台之间的摩擦接触力是引起桥面板旋转的主要原因之一,而该摩擦接触力在我国现行规范的桥梁抗震设计中却并没有考虑。采用非光滑动力学理论,有效模拟斜交桥梁的桥面板-桥台之间的接触碰撞,并利用易损性分析评估摩擦接触力对桥面倒塌的影响,最终根据风险可接受度的ALARP原则对斜交桥梁的抗震设计提出需求建议。
2023年S1期 v.53 844-848页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K] [引用频次:3 ] |[下载次数:144 ] - 王建军;杨大伟;张学兵;
预制装配式桥墩与承台间采用承插式连接时,为了保证预制墩柱的抗震能力,一般承插深度要求1.0~1.5D(D为预制墩柱截面边长),故需要厚度较大的承台,这就提高了承台建设成本,同时造成施工不便。提出了一种新型承插方式—齿键式承插连接,该连接方式是在预制墩柱与承台拼接面增加齿形剪力键,提高预制桥墩与承台间抗剪承载力,以此来降低承台的承插深度。为研究该新型连接方式的抗震性能,设计制作了1个传统承插式连接节点模型、3个新型承插式连接节点模型和1个现浇节点模型,并开展了对比试验研究。结果表明:采用齿键式承插连接的预制墩柱具有良好的抗震性能,其结构损伤演化过程和最终破坏形态均与现浇墩柱类似;相同承插深度下,齿键式承插连接预制墩柱较传统承插连接预制墩柱具有更好的抗震性能;采用齿键式承插的预制墩柱,承插深度为0.8D与1.0D抗震性能相似,承插深度的增加并未明显改善预制墩柱的抗震性能,因此,采用齿键式承插墩柱,承插深度0.8D较为合理;增大齿键式承插预制墩柱截面尺寸,可提高预制墩柱耗能能力与延性性能,改善抗震性能。
2023年S1期 v.53 849-855页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K] [引用频次:3 ] |[下载次数:206 ] - 陆文忠;黄昌靛;
首先对时域分析中位移输入模式的必要性和研究现状进行了概要展开,然后对于基于位移输入模式时程分析动力平衡方程的求解进行了推导,对其在实际工程应用中不可回避的位移地震动时程记录的获得和处理等技术问题进行了研究并提供了两条位移地震动处理实例,最后对某超高层实际工程案例分别采用位移地震动输入模式和加速度地震动输入模型进行了弹性时程分析,为保证结果的可靠性,地震动分别采用单向输入和双向输入两种方式并对其整体地震响应进行了对比分析,结果表明:基于加速度时程记录进行积分且经过合理处理的位移地震动采用位移输入模式进行弹性时程分析时,无论采用地震动单向输入方式还是双向输入方式,其地震响应与采用与其同源的加速度地震动采用加速度输入模式的结果几乎一致,误差很小,完全可满足实际工程设计与分析之精度要求。
2023年S1期 v.53 856-862页 [查看摘要][在线阅读][下载 1089K] [引用频次:2 ] |[下载次数:68 ] - 王一功;李光星;
LATBSDC规范是洛杉矶高层建筑设计委员会推出的一本基于性能化设计原则的高层设计规范。LATBSDC规范推出后经历了多个版本的修编,反映了美国性能化设计思路的变化。对比了不同版本LATBSDC规范对性能目标、材料强度与刚度取值、地震输入、阻尼比、最小底部剪力、偶然偏心和扭转位移比、位移限值等方面规定的修订以及与我国规范的异同,以供今后在性能化设计和规范修订中参考。通过对比分析发现我国规范三水准两阶段设计方法具有一定的合理性;在充分采用大震弹塑性动力分析手段验证结构大震性能的情况下,可适当减弱小震弹性分析中的整体性指标的控制;建议我国对于弹塑性动力分析中材料强度取值、初始刚度取值、是否考虑偶然偏心、是否区分峰值弹塑性层间位移角和残余弹塑性层间位移角作出更明确规定;建议更广泛采用地震安全性评估方法确定不同重现期地震输入;建议重新评估高层建筑阻尼比的合理取值方式;建议适当放松正常使用极限状态下的弹性层间位移角限值。
2023年S1期 v.53 863-868页 [查看摘要][在线阅读][下载 803K] [引用频次:0 ] |[下载次数:46 ] - 潘洪伟;王书磊;陈健;
针对某制米车间二层楼面动力设备运行引起的楼面异常振动问题,对二层楼面梁板结构进行了振动测试。获取楼面测点的速度和加速度时程曲线,研究动力设备运行时楼面梁板结构的振动特性,并对楼面结构安全性进行综合评估。研究结果表明:楼面自振频率在13.72~15.97Hz之间;大米抛光机作业时的扰动力频率与的振动频率(22-24)/(E-G)轴楼面自振频率接近,二层楼面振动异常是由大米抛光机工作时引起楼板共振所致;楼面振动不影响结构安全,但较大的楼面振动严重影响了工作人员的舒适度;楼面振动控制时可以采取局部增加楼面刚度或设置隔振支座的方式,减轻楼面振动。
2023年S1期 v.53 869-873页 [查看摘要][在线阅读][下载 1247K] [引用频次:0 ] |[下载次数:145 ] - 矣涛;何能;殷平;
传统大跨度桥梁颤振分析中往往忽略了自然风向与桥跨方向存在一定偏角,进而降低桥梁抗风要求,导致设计偏不安全,因此以某钢桁架加劲梁悬索桥为工程背景,开展斜风作用下的钢桁加劲梁颤振稳定性及气动性能研究。通过开展主梁节段模型风洞试验,研究风偏角变化对桁架加劲梁悬索桥颤振稳定性的影响,提出相应的气动控制措施,并开展颤振控制效果影响分析,研究结果表明:桥面中央开槽与封槽模型和设置稳定板的桥面开槽和封槽模型,最低颤振临界风速一般均在+3°风攻角、5°风偏角时出现;在+3°最不利风攻角时,设置稳定板的开槽断面,颤振临界风速随风偏角的增加呈先降低后增加的趋势,设置双层翼板的开槽断面颤振临界风速随风偏角增加而增加;斜风作用使颤振临界风速下降的幅度受稳定板高度影响较大;上稳定板对开槽断面的颤振控制效果受风偏角影响比较大,上稳定板对开槽断面在非零风偏角下的颤振控制效果要优于0°风偏角。
2023年S1期 v.53 874-878页 [查看摘要][在线阅读][下载 852K] [引用频次:2 ] |[下载次数:83 ] - 巩同川;鲁国昌;付宇航;张兴帅;尹泽鹏;温雅歌;田磊;李宗凯;
地铁车辆段上盖开发项目的结构设计矛盾主要在于一级已建设,二级未开发期间方案的变化,导致结构预留存在不确定性。以北京某地铁上盖开发项目为例,在该地铁车辆段建设投产后,上盖方案发生了较大的变化,原预留条件难以满足现阶段开发方案的要求。在尽可能减少对已运营地铁车辆段影响的前提下,探讨了几种上下结构的接驳连接方案,包括植筋接长,新增转换、大底盘多塔层间隔震以及针对项目特点提出的铰接转换平台结构方案。利用有限元软件进行了计算对比分析,其中铰接转换平台的连接方式对盖下既有结构的影响更小,同时能够解决方案变化导致的新增转换和单跨框架等问题,对方案变化的适用性更强。针对铰接转换平台结构接驳方案,给出了三种结构预留形式所对应的构造连接做法及计算方式,供后续类似工程参考借鉴。
2023年S1期 v.53 879-884页 [查看摘要][在线阅读][下载 1051K] [引用频次:3 ] |[下载次数:98 ] - 赵一超;刘晓敏;张倩;闫茂磊;田卜元;孙仲谋;
为了研究大型冲击试验设备在工作时冲击荷载造成的基础振动,提出了基础受冲击振动简化模型及振动位移计算公式。同时基于工程实例,利用LS-DYNA建立落锤冲击机工作时,下部基础受冲击振动的数值模型。将不同阻尼比下的数值模拟结果与公式预测结果进行比较,结果表明:在至少前6个周期内,公式预测结果与数值模拟结果十分接近,能够较好地预测位移变化走向。
2023年S1期 v.53 885-888页 [查看摘要][在线阅读][下载 969K] [引用频次:2 ] |[下载次数:185 ] - 何能;王学勇;殷平;张旭东;
节段气弹模型的拉条衰减振动试验是辨识颤振导数直接且有效的途径之一,颤振导数辨识本质为附加气动刚度和气动阻尼系统的有效模态参数辨识。由于噪声的污染和算法的差异使得辨识的颤振导数误差较大,为了减小颤振导数的辨识误差,以理想平板节段模型为仿真系统,通过比较分析三种先进算法(ITD、ERA和SSI)对有效模态参数辨识的抗噪性能,研究不同算法对颤振导数辨识精度的影响,并结合风洞试验,对某特大桥主梁断面的颤振导数进行辨识。结果表明:针对非线性气动参数辨识问题,这三种方法均可靠且有效,其中ITD法对噪声的鲁棒性稍差。
2023年S1期 v.53 889-894页 [查看摘要][在线阅读][下载 969K] [引用频次:0 ] |[下载次数:111 ] - 王彦超;刘景琛;赵维民;
“华龙一号”燃料厂房中的乏燃料容器在运输过程中,需考虑其可能发生的坠落事故。基于核电站安全要求,需在相应坠落位置,采取减振措施消耗冲击能量,以保证在坠落事故发生后被撞击的楼板的完整性。通过对比材料性能,选择蒸压加气混凝土砌体作为减振层材料,标定蒸压加气混凝土砌体的本构参数;在此基础上以某核电站燃料厂房设计施工为基准,采用ANSYS、LS-DYNA有限元软件建立燃料厂房乏燃料容器坠落冲击的有限元模型,分析了乏燃料容器坠落位置钢筋混凝土楼板的应力应变,进而得出跌落位置钢筋混凝土楼板的结构承载力满足要求的结论。
2023年S1期 v.53 895-899页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K] [引用频次:1 ] |[下载次数:35 ] - 李航;邬晓光;张彦飞;许军;黄江;
车辆荷载作为公路桥梁的基本可变荷载之一,在公路桥梁设计中占有很重要的地位。车辆荷载是变异性很大的随机变量,其大小与地区,时间有很大关系。山西省是煤炭大省,因车辆超载导致桥梁损伤的事情常有发生,本文依托山西省某一道路数据,建立实际重载交通作用下的车辆荷载模型,利用fortune语言编制程序并结合abaqus二次开发功能实现车辆在桥上的移动计算,并以晋南八政桥为计算对象,与公路Ⅰ级车辆荷载模型下产生的荷载效应相比较,利用经验分布函数方法计算得出范围内的荷载放大系数用于该重载交通桥梁设计和评估。研究表明:对于重载现象严重的地区来说,进行交通调查确定车辆荷载模型与规范对比来确定车辆荷载取值是有必要的,可以防止桥梁设计不足。本文对山西省八政桥计算得出,对于类似该桥这种车辆荷载状况的桥梁来说来说,采用公路Ⅰ级车辆荷载值的1.2~1.4倍进行桥梁设计更加安全。同时也应注意重载交通条件下桥梁正常使用的各项限值要求。
2023年S1期 v.53 900-905页 [查看摘要][在线阅读][下载 819K] [引用频次:2 ] |[下载次数:286 ] - 武永康;郭宏博;张磊;熊梓彤;张铨;谢忠;
车辆段列车运行引发的噪声会对人们的正常休息和工作产生影响。基于杭州地铁4号线某车辆段工程实例,用现场实测法对车辆段不同区域及建筑物内的噪声进行分析,研究其传播规律,评估声屏障的减噪效果,对车辆段内各区域进行了噪声影响评价。结果表明:咽喉区、列检线距离轨道线路10m之内,环境噪声不满足昼间限值70dB(A)的要求;试车线无声屏障部分在列车车速不大于16km/h时,有声屏障部分在列车车速不大于45km/h时,距离轨道线路5m之外的环境噪声满足限值要求;试车线在设置声屏障的情况下,各测点环境噪声比无声屏障区域平均低9.9dB。试车线临近建筑物——综合楼内的实测噪声不满足标准要求。
2023年S1期 v.53 906-910页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K] [引用频次:0 ] |[下载次数:231 ]
- 张洪恩;李建伟;刘云浪;张鑫;
昆明华润T1塔楼,建筑高度297m,地处高烈度区,采用了屈曲约束支撑作为消能减震措施,需进行罕遇地震下结构的动力弹塑性分析和消能减震分析。通过PERFORM3D软件计算了结构在七条地震波下主要指标,分析了主体结构和BRB在地震作用下的塑性发展历程,分析了剪力墙(混凝土、钢材)、框架梁、框架柱、连梁的塑性变形情况;T1塔楼共采用108根BRB,主要布置在加强层伸臂或环带桁架处,对比了减震结构与非减震结构在罕遇地震下的层间位移角、BRB耗能情况以及结构塑性损伤情况。结果表明,结构在罕遇地震下各项指标满足要求,结构损伤情况可以达到预期目标。
2023年S1期 v.53 911-915页 [查看摘要][在线阅读][下载 1424K] [引用频次:1 ] |[下载次数:117 ] - 陈佳男;赵昕;王杨;
高烈度区结构性能指标较难满足,常规设计思路会导致构件尺寸较大,材料用量较高。通过在不影响建筑功能且便于后期维护的部位(如建筑中的避难层或顶层等)附加黏滞阻尼减震系统,可引入附加阻尼比,从而减小地震响应,优化构件尺寸,减小主体结构的材料用量。同时,为了提高减震效率,可采用肘节式放大装置。将引入减震系统以提升结构性能,并进一步对主体结构进行优化设计的方法称为集成优化设计。最后,以高烈度区某办公塔楼为例,详细阐述了黏滞阻尼减震系统的设计及集成优化过程。
2023年S1期 v.53 916-920页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K] [引用频次:0 ] |[下载次数:129 ] - 王海;张达生;温四清;
以高烈度区新疆乌鲁木齐市的一栋95.95m高的建筑为工程背景,提出了黏滞阻尼墙减震体系的设防目标,并给出了减震分析的详细流程及阻尼墙的基本布置原则。通过对减震体系的非线性地震响应分析,优化了黏滞阻尼墙的布置,在此基础上详细分析了减震体系的地震作用剪力、位移、能量耗散、附加阻尼比及构件在罕遇地震下的损伤等问题,最后对减震体系的经济性进行了比较。分析表明:黏滞阻尼墙对高层建筑的抗震性能有很大的改善,能够给结构提供额外的附加阻尼比。
2023年S1期 v.53 921-925页 [查看摘要][在线阅读][下载 983K] [引用频次:0 ] |[下载次数:159 ] - 刘洋;焦禾昊;孙亚;刘孟奇;梁伟;尤天直;霍文营;
本文所述连体结构位于高烈度区,由1#楼(地上3~5层)、2#楼(地上17层),及位于两楼三层之间的两座连廊(跨度45m)组成。着重介绍了弱连体结构的概念设计、计算验证,以及连廊摩擦摆支座、黏滞阻尼器的设计方法,可供同类结构设计时参考。
2023年S1期 v.53 926-929页 [查看摘要][在线阅读][下载 915K] [引用频次:1 ] |[下载次数:175 ] - 徐芳;赵昕;舒睿彬;
对于高烈度区近地震断裂带项目,抗震性能目标一般较难满足,如果不采用减隔震措施,会导致结构构件尺寸大,结构材料用量高,对建筑功能影响大。目前降低地震作用方法主要有减震和隔震两种。隔震可以大幅度降低地震作用,但对建筑功能影响大。减震降低地震作用效率相对于隔震低一些,但是对建筑功能影响小。目前商办项目采用不设缝多单体整体结构形式越来越多,但对其研究较少。首先对高烈度区项目减隔震设计原理、设计方法及设计要点进行总结。再以一个实际工程案例,说明了如何在实际工程中使用该方法,工程案例表明,减隔震方案选型可有效改善建筑功能、节约结构成本,另外,对于近地震断裂带高烈度区商办项目,采用多单体整体结构顶板隔震方案是最经济合理有效的结构方案。
2023年S1期 v.53 930-935页 [查看摘要][在线阅读][下载 1247K] [引用频次:0 ] |[下载次数:240 ] - 许德峰;孙飞飞;姚秋雨;陶禹竹;陈丽梅;
由于建筑业碳排放比重较高,为实现我国碳达峰和碳中和的战略目标,建筑业的碳减排亟需施行。隔震技术作为建筑业的“降碳”利器,隔震建筑设计过程中应进行碳排放分析,然而,我国隔震建筑设计更多考虑“安全”、“经济”等因素。以我国9度区(0.4g)剪力墙结构为研究对象,对其进行隔震设计,在满足隔震目标的提前下,计算隔震结构和非隔震结构的碳排放量差值。结果表明我国9度区(0.4g)隔震建筑经济成本略有增加,碳排放量减少约为14.42%。因此,高烈度区的隔震建筑可显著降低碳排放,同时,建议我国隔震设计增加碳排放量计算分析。
2023年S1期 v.53 936-940页 [查看摘要][在线阅读][下载 887K] [引用频次:0 ] |[下载次数:153 ] - 彭成鑫;龙晓鸿;郭猛;曹乐凝;古效朋;李宗霖;
连梁作为剪力墙结构中的薄弱部位,在地震作用下往往破坏严重。因此设计了一种连梁金属阻尼器,介绍了连梁金属阻尼器的设计方法。为了研究金属连梁阻尼器的减震效果,针对合肥某大底盘多塔结构进行弹塑性时程分析,结构各指标均满足规范要求,但罕遇地震下连梁的破坏严重。在此引入剪切型金属连梁阻尼器,根据抗震性能及规范要求确定阻尼器的设计原则并确定了阻尼器力学参数的计算方法,利用有限元软件数值仿真的结果与计算值误差较小。将设计得到的阻尼器布置在破坏严重的连梁跨中,并对减震结构进行时程分析。结果表明:阻尼器能有效减轻连梁破坏,框架梁破坏也有一定程度减小;对于基底剪力、层间位移角及顶点位移均有不同程度的限制作用;满足小震下弹性大震下弹塑性的设计要求。
2023年S1期 v.53 941-947页 [查看摘要][在线阅读][下载 1269K] [引用频次:0 ] |[下载次数:151 ] - 王浩科;康飞鹏;吴克川;
昆明五华吾悦广场地上5层,地下2层,8度设防,混凝土框架结构,并采用了以屈曲约束支撑(BRB)为消能器的减震技术。先阐述了结构布置和BRB布置,然后介绍为达到性能目标进行了小震反应谱和时程分析、大震弹塑性时程分析。结构各项性能均能满足规范要求,BRB在罕遇地震作用下发挥了良好的耗能能力,对结构主体起到了保护作用。由于楼板中部开洞较多,为考虑楼板平面内变形对结构的影响,在计算时采用弹性楼板,并且对比了YJK和SAP2000两种软件的计算结果。对超长结构进行温度作用分析,保证了主体结构满足规范以及BRB在温度作用下不屈服。
2023年S1期 v.53 948-952页 [查看摘要][在线阅读][下载 1190K] [引用频次:1 ] |[下载次数:121 ] - 李子栋;孙海林;孙亚;文逸伟;刘孟奇;
本项目位于9度区西昌市,体育馆下部结构为混凝土框架结构、屋顶为管桁架结构体系,依据《建设工程抗震管理条例》采用隔震技术进行结构设计,隔震方案采用橡胶支座、提离装置、黏滞阻尼器组合的方式,隔震支座采用一柱一支座原则布置,黏滞阻尼器在建筑物四周布置。通过YJK计算设防地震作用下的结构整体指标、构件性能、隔震层性能指标,SAUSAGE-PI计算罕遇地震时程分析下的构件性能及隔震层性能指标。结果表明:对于9度高烈度地区多层体育馆,采用上述隔震方案能够有效的降低地震作用,保证大震下“构件中度损伤”的性能目标;提离支座可以有效解决高烈度区隔震支座受拉问题;高烈度区多层建筑隔震支座型号选型控制因素为大震下隔震支座的最大水平位移及拉应力。
2023年S1期 v.53 953-959页 [查看摘要][在线阅读][下载 1020K] [引用频次:0 ] |[下载次数:167 ] - 张志远;朱琳;尹小溪;许浒;付万里;
重点介绍位于合肥市某数据中心的隔震设计分析,本项目建筑功能为数据机房,抗震设防类别为重点设防类,对结构的抗震性能有较高的要求,本工程无地下室,但地面层设备对不均匀沉降较为敏感。按传统抗震方案,需要在地面标高增设楼板承托设备荷载。隔震方案中隔震层刚好满足这一要求。系统地对在罕遇地震下设置隔震支座的建筑的整体指标进行对比分析,对隔震支座的选取及性能进行了分析。
2023年S1期 v.53 960-964页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K] [引用频次:1 ] |[下载次数:101 ] - 祝凯;
该医院为同时兼具高层主楼和大底盘多层裙楼的复杂建筑,其结构布置具有极其不规则性,其抗震性能具有特殊性。基于现有的隔震理论及规范,通过三维有限元分析软件结合建模分析,对本项目工程进行计算分析来确定如何合理的进行隔震设计。通过对于应用了基础隔振装置的高层及裙房整体复杂结构进行全面分析,来探究该基础隔振结构在多遇地震和罕遇地震的作用下的地震反应,从而发现其中的规律,进行实际工程应用。本工程采用了隔震技术后,明显改善了结构抗震性能,达到了预期设计要求。
2023年S1期 v.53 965-969页 [查看摘要][在线阅读][下载 825K] [引用频次:2 ] |[下载次数:110 ] - 陈剑松;吴泽;张晨辉;张兴;
根据《建设工程抗震管理条例》相关规定,位于高烈度设防地区的新建医院建筑应按照国家相关规定采用隔震减震技术。甘肃省某医院项目所在地抗震设防烈度为8度(0.2g),以该项目门诊楼结构设计为例,通过抗震计算分析,对比了钢筋混凝土框架结构与框架-剪力墙结构的方案差异,结合结构平面布置不规则的不利因素和政策法规要求,提出了采用隔震技术的必要性;同时借助SAP2000及YJK软件分析结果,简要论述了隔震结构性能目标设定、隔震计算分析、隔震支座设置及隔震层设计等技术要点,以指导施工图设计。通过计算分析表明,隔震结构各项指标均能满足现行规范要求,故针对高烈度区新建医院建筑项目,合理采用隔震技术能够有效提高结构抗震性能,可为类似工程设计提供经验借鉴。
2023年S1期 v.53 970-975页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K] [引用频次:2 ] |[下载次数:201 ] - 王鹏;李密;陈家模;
以某病房楼实际项目为例,介绍了《隔标》下采用整体分析方法进行隔震结构设计的流程及隔震支座的选型,阐述了构件性能目标及其设计方法,隔震支座恢复力、抗倾覆、拉应力验算注意事项;采用PKPM软件建立三维仿真模型,分析了中震下隔震结构和非隔震结构的地震响应,采用SAUSG软件进行大震下的结构弹塑性分析。分析结果表明,通过设置隔震层,结构周期大幅延长,有效的降低了上部结构的层间剪力、层间位移角,通过隔震层的大幅变形进行地震能量的耗散,上部结构在中震下处于弹性状态,在大震下处于轻微损伤—中度损伤范围,符合预期的性能目标,可为工程实践及理论研究提供参考。
2023年S1期 v.53 976-980页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K] [引用频次:0 ] |[下载次数:111 ] - 朱丹;
建筑工程抗震管理条例要求,位于高烈度设防地区、地震重点监视防御区的新建医院建筑应当按照国家有关规定采用隔震减震等技术,保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求,即中震下可以立即使用。以上海市某精神卫生中心项目为例,项目为重点设防类别,由于上海处于地震重点监视防御区,设计时采用了基于墙式连接的双阶起滑摩擦型抗震阻尼器的消能减震方案。通过计算分析,结构在多遇地震、设防地震、罕遇地震下的层间位移均满足规范要求,设防地震下,阻尼器提供的结构附加阻尼比约2.5%,罕遇地震下结构塑性铰主要集中在框架梁,结构整体抗震性能良好,子结构梁柱均处在基本完好阶段,各阶段设计均实现了抗震性能目标要求。
2023年S1期 v.53 981-985页 [查看摘要][在线阅读][下载 1014K] [引用频次:1 ] |[下载次数:79 ] - 赵建玲;房轻舟;陈宏;
在地震区重要的建筑中采用隔震技术,能够降低地震反应,提高结构抗震性能。我国已有的隔震建筑广泛采用橡胶隔震支座,摩擦摆隔震支座采用较少。本文介绍了摩擦摆隔震支座的特点,并以一栋L形实际建筑为例,介绍了摩擦摆隔震建筑的设计方法。通过隔震和非隔震建筑的周期、基底剪力、扭转位移等指标比较,分析了摩擦摆支座对结构隔震和扭转的影响。分析结果表明,采用摩擦摆支座,对结构能起到很好的隔震作用;通过支座的合理布置,减小了结构的扭转效应;在罕遇地震下支座没有出现拉力。
2023年S1期 v.53 986-991页 [查看摘要][在线阅读][下载 1267K] [引用频次:4 ] |[下载次数:295 ] - 吴昊;
随着我国《建设抗震工程管理条例》的实施,对重点城市的重要建筑在设防地震下的性能要求进一步提高,减震隔震技术在高烈度地震区和地震重点监视防御区的应用越来越普遍。目前隔震设计中一种较为普遍的难点是,当需要进行隔震设计的单体数量较多时,每个单体周围设置大量的隔震沟将对地下室设计及地面管线铺设带来挑战。利用高烈度地震区的某学校建筑作为研究对象,提出将隔震上部结构多个单体利用首层底板及地下室形成不等高大底盘多塔结构的设计方法,该方法仅在整体结构周边设置隔震沟,大幅减少了隔震构造措施的工程量。大底盘多塔结构的首层底板对结构整体性能至关重要,需要保证该处楼板的在罕遇地震下性能目标要求。本文最后对隔震后的大底盘多塔结构进行了隔震效果、层间变形及支座变形等分析验算。
2023年S1期 v.53 992-996页 [查看摘要][在线阅读][下载 1155K] [引用频次:0 ] |[下载次数:103 ] - 苏欣;胡苏杰;郭耀;肖容;李海彦;
《建设工程抗震管理条例》[1]及《建筑隔震设计标准》(GB/T51408-2021)[2]实施以来,如汕头处于高烈度区范围,按文件规定需要采用隔震减震等技术。相对于抗震结构设计,隔震结构设计工作量及难度相对更大,一般需要和其他的咨询机构合作完成。《建筑隔震设计标准》(GB/T51408-2021)[2]提倡的隔震层、上部结构一体化直接设计相比传统的“水平向减震系数”方法,从工程应用角度更加简单直接;而联合开发的PKPM-GZ软件则为工程师提供了便捷的隔震结构设计工具,像传统抗震结构设计一样做隔震结构设计。以汕头当地某幼儿园隔震结构设计为实践,详细介绍了基于PKPM-GZ进行隔震结构一体化直接设计的工作流程、设计审查中的重要问题及对《条例》和《隔标》的执行等,希望为行业隔震技术的推广与广泛应用带来实践参考。
2023年S1期 v.53 997-1004页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K] [引用频次:0 ] |[下载次数:203 ] - 苏欣;肖容;郭耀;王美琪;刘珈辰;徐煜然;黄胜江;
隔震结构设计中,通过设置隔震层延长结构自振周期,降低场地中水平地震能量输入到隔震层上部结构,从而提高结构抵抗水平地震作用的能力。隔震层不能隔离竖向地震,这种水平隔震而竖向不隔震的特点,在基于《建筑隔震设计标准》(GB/T 51408-2021)的隔震层、上部结构一体化直接设计方法中关于地震作用计算及抗震措施又会带来新的问题,实际工程应用中令结构设计师容易产生疑惑。将结合笔者在PKPM-GZ软件研发、咨询及实际工程应用中的思考和总结,对隔震结构设计中与竖向地震作用相关的几个典型问题进行研究和探讨,希望给结构设计师在类似的隔震结构项目设计与审查应用中带来参考。
2023年S1期 v.53 1005-1011页 [查看摘要][在线阅读][下载 924K] [引用频次:0 ] |[下载次数:148 ] - 姜德沙;
上海某高校新建学生公寓为高层装配式剪力墙结构。根据《建设工程抗震管理条例》规定,本项目按重点设防类的要求采取抗震设防措施。为降低地震作用的影响,通过采用消能减震技术,在合理位置布置黏滞阻尼墙,来消耗输入结构的地震能量,减少结构的地震反应。采用有限元软件SAUSAGE计算分析,多遇地震反应谱下结构总体指标满足规范要求,也满足减震目标;在中、大震工况下,阻尼器稳定耗能,结构整体指标如位移角、构件损坏程度等指标均满足规范要求。通过上海某高校新建学生公寓设计计算,分析黏滞阻尼墙在剪力墙结构中的应用,为类似项目提供参考。
2023年S1期 v.53 1012-1018页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K] [引用频次:0 ] |[下载次数:168 ] - 吴振兴;孙科章;韩宁;饶晖;李丽媛;
2021年9月1日施行的《建设工程抗震管理条例》要求位于高烈度设防地区的新建幼儿园应当按照国家有关规定采用隔震、减震等技术,保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求。对天津市某采用黏滞阻尼器减震的幼儿园进行了详细分析,设置了消能器后楼层剪力和层间位移减小了约20%~30%,说明采用黏滞阻尼器减震以后,幼儿园能满足发生本区域设防地震时正常使用的要求,结构整体、主体结构构件和消能子结构构件均满足设定的抗震性能指标要求,结构抗震性能良好。
2023年S1期 v.53 1019-1025页 [查看摘要][在线阅读][下载 1123K] [引用频次:2 ] |[下载次数:100 ] - 刘好家;安航;
针对《建设工程抗震管理条例》(国务院令第744号)第十六条地震重点监视防御区的新建学校应当按照国家有关规定采用隔震减震等技术,由于本项目为老年大学音乐楼并且所在地区为重点监视防御区,所以按照规范要求采用消能减震技术;项目所在地区设防烈度为7度,结构主体本身刚度较好,所以采用墙式连接黏滞阻尼器减震方案。主要介绍黏滞阻尼器设计思路和方法,通过PKPM和SAUSAGE软件一体化设计,采用中震弹性时程分析更便捷求解出阻尼器附加阻尼比,同时进行大震弹塑性时程分析结构塑性发展较好,各项指标满足规范要求,且阻尼器滞回曲线饱满,具有良好耗能能力,保证结构设防地震正常使用要求。
2023年S1期 v.53 1026-1029页 [查看摘要][在线阅读][下载 961K] [引用频次:0 ] |[下载次数:114 ] - 吴阳;
无屈曲波纹钢板墙作为一种新型延性钢板剪力墙,在多遇地震下可为结构整体提供较好的抗侧刚度,也能在设防地震、罕遇地震下提供附加阻尼比,且不发生屈曲,是一种较好的承载、耗能双功能构件。以上海某科研实验室项目为例,介绍了无屈曲波纹钢板墙应用目的、工作原理、组成构件、设计流程、减震分析、节点设计等内容,为无屈曲波纹钢板墙在结构设计中的准确、有效应用提供参考。
2023年S1期 v.53 1030-1035页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K] [引用频次:1 ] |[下载次数:74 ] - 王鹏;董书明;
《建设工程抗震管理条例》发布之后,“两区域八大类建筑”在工程所在区域发生本区域设防地震时,能够处于正常使用状态,具备良好的抗震性能,需要采用隔震和消能减震等技术,并满足国家相关规范、规程、标准的要求。采用PKPM有限元分析软件建立包含黏滞阻尼器的整体分析模型,通过对某医院门诊楼进行的消能减震结构分析,完成了多遇地震、设防地震、罕遇地震不同性能水准下的包络设计,并采用SAUSG进行了大震弹塑性时程分析补充验算,分析结果表明黏滞阻尼器发挥了应有的作用,结构整体指标及构件配筋满足设防地震下正常使用要求,能够实现“中震不坏、大震可修”的性能目标,可为工程实践提供参考。
2023年S1期 v.53 1036-1039页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K] [引用频次:0 ] |[下载次数:127 ] - 杨小强;刘新国;
基于满足设防烈度地震作用下正常使用的抗震性能要求,对成都市东部新区一栋多层框架结构的医院建筑,采用了消能减震技术,应用黏滞阻尼器进行减震分析。简要介绍了黏滞阻尼减震技术的设计方法,通过对比在小震、中震、大震三水准地震作用下的计算结果,得出了设置黏滞阻尼器可以满足预期的设防烈度地震作用下正常使用的性能目标要求,为类似的工程实例提供设计参考。
2023年S1期 v.53 1040-1044页 [查看摘要][在线阅读][下载 932K] [引用频次:0 ] |[下载次数:123 ] - 邵丹;王乐意;刘育博;郑茂金;李宇杰;杨明;
本文结合位于四川省宜宾市的某“L”型框架结构养老建筑项目(框架结构),采用悬臂墙式黏滞阻尼器对其进行消能减震设计分析,并研究了不同地震强度下(阻尼指数一定的情况下)阻尼系数与附加阻尼比的关系。结果表明:1)采用消能减震技术后,结构基底剪力、层间位移角减震效果明显,地震的动力响应明显降低,结构的整体抗震性能明显提高。2)基于本项目,在阻尼指数均为0.2的情况下,可知不同的地震强度下的附加阻尼比随着阻尼系数的增加呈现抛物线的趋势,随着阻尼系数的增加,附加阻尼比存在最优解,地震强度越大,最优附加阻尼比越大。当阻尼系数较小(<160)时,随着地震强度的增加,附加阻尼比反而减小,故并非是地震强度越大,附加的阻尼比越大。
2023年S1期 v.53 1045-1048页 [查看摘要][在线阅读][下载 946K] [引用频次:1 ] |[下载次数:135 ] - 王金花;陈泽赳;何天森;
某厂房为区文物保护点,改造后拟作办公楼使用,原结构有细柱密网的特色,柱截面为250×250,抗震承载力不足。为兼顾历史建筑特色和结构安全,该厂房采用减震措施来提高结构刚度和承载力,同时采用绕丝加固法适当增大柱子截面到300×300,提高钢筋混凝土柱在地震作用下的位移延性。该厂房由于层数较低,布置的消能器相对较多,取得了良好的减震效果。经过对比分析,消能器提供的附加阻尼比取6%,整体加固后,结构X、Y向的基底剪力分别由5.56%、6.37%下降为4.73%、4.83%,降低15%~25%。地震作用下的楼层位移角大幅减小,各项指标均满足满足规范要求。
2023年S1期 v.53 1049-1054页 [查看摘要][在线阅读][下载 1292K] [引用频次:2 ] |[下载次数:126 ] - 何天森;周余娟;官学良;张锦骁;刘纪坤;
医疗建筑由于其自身的重要性,需要有更高的抗震性能要求,大部分的医疗建筑均需要重点设防类进行设防。同时,对于高烈度区域和地震重点监视防御区的新建医疗建筑,设计时需要考虑采取减震隔震技术,以提高结构的抗震韧性。以上海某大学附属医院新建工程的裙楼为例,结合采用墙式连接的黏滞阻尼器和防屈曲约束支撑的组合消能减震技术方案,进行了结构在设防烈度作用下的弹性时程分析以及罕遇地震动力弹塑性分析,结果表明,设防地震与罕遇地震作用下,结构的计算指标均符合规范要求,设防地震下,结构梁柱未进入塑性状态,够满足正常使用要求,即中震下可以立即使用。结构具有较好的抗震性能和结构韧性,同时墙式连接的黏滞阻尼器和防屈曲约束支撑可作为可更换结构构件,形成可恢复功能结构体系。
2023年S1期 v.53 1055-1060页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K] [引用频次:1 ] |[下载次数:261 ] - 叶烈伟;黄弘毅;李进波;杨钊;马上;佟宁;赵晓红;王彤辉;
介绍摩擦摆的力学特性及性能优势,结合甘肃陇南区某新建幼儿园项目,阐述常规摩擦摆设计中高、低摩擦型摩擦摆组合设计特点,并提出采用低摩擦型摩擦摆配合黏滞阻尼器和低摩擦型大曲率半径摩擦摆配合黏滞阻尼器等两种设计方案,结合多工况下罕遇地震弹塑性时程结果进行数值分析。分析表明:在罕遇地震作用下黏滞阻尼器相较于低摩擦型摩擦摆具有更高的耗能效率,采用黏滞阻尼器配合低摩擦型摩擦摆组合使用较常规设计方法具有更好的减震效果,通过增大曲率半径可延长隔震结构基本周期,降低地震能量输入,同时采用黏滞阻尼器限制隔震结构罕遇地震位移,可在相同位移条件下,得到相较常规设计方法更高的结构阻尼比,可同时大幅降低上下支墩及上部结构楼层剪力。
2023年S1期 v.53 1061-1065页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K] [引用频次:0 ] |[下载次数:214 ] - 任合欢;史晨程;陈健;孙晓颖;甘莹莹;
针对泳池式供热堆厂房内部高耸子结构,提出了一种能够避免隔震支座受拉和结构倾覆的新型水平组合隔震方案。采用SAP2000有限元软件,系统分析了该方案厂房的楼面加速度时程、楼层反应谱、隔震层相对位移和支座应力。分析结果表明:该方案能够满足隔震规范的各项要求,并且在极限安全地震动作用下橡胶支座不受拉。此外,将组合隔震方案与抗震方案、基底隔震方案的结果进行了对比,对比结果表明:在水平方向,水平组合隔震方案的楼面加速度响应和反应谱明显小于抗震结构,两种隔震方案的水平隔震层位移均可满足规范要求;在竖直方向,由于避免了上部结构的摇摆,水平组合隔震方案的加速度响应和楼层反应谱明显小于基底隔震结构,水平组合隔震方案可有效解决基底隔震方案中橡胶支座受拉的问题。
2023年S1期 v.53 1066-1070页 [查看摘要][在线阅读][下载 913K] [引用频次:0 ] |[下载次数:70 ] - 侯禹州;赵昕;王杨;黄怡;
钢构高层住宅周期长刚度弱,结构的风振响应较为显著。对钢构高层住宅的风振响应进行控制可以有效提升结构的舒适度、刚度和强度性能。减小结构的风振响应可以通过提升结构刚度和附加减振装置两种方式。大量研究表明,相比于提升结构刚度,附加减振装置是更为有效的风振控制措施。黏滞阻尼装置可以实现多荷载和多性能的结构减振,具有非常广阔的工程应用前景。对高层钢构塔楼的风振响应和集成黏滞阻尼装置的减振系统进行研究,确定黏滞阻尼装置的最优布置和数量,并进一步探讨如何在满足风振指标的前提下降低结构材料用量。最后以150m钢构居住塔楼为工程案例进行分析,表明集成黏滞阻尼装置可以在有效提升钢构高层塔楼的风振性能的同时降低结构的材料用量。
2023年S1期 v.53 1071-1076页 [查看摘要][在线阅读][下载 1381K] [引用频次:0 ] |[下载次数:80 ] - 陆伟;王博;谢太波;
通过对渡槽水体计算模型的进一步简化,提出晃动液体的简化模型用于屋顶水箱的计算分析。通过自由复位和地震时程分析,得出简化模型与SPH方法的计算结果基本一致。通过多遇地震时程分析,未经减振设计的偏置水箱有控模型与无控模型相比,对主体结构顶点的位移及顶层位移比有略微减小的作用,对主体结构顶点的加速度有略微增大的作用;罕遇地震作用下,对主体结构顶点的位移及顶层位移比有略微减小的作用,对主体结构的损伤基本相当,但对主体结构顶点的加速度有较大增大的作用。
2023年S1期 v.53 1077-1081页 [查看摘要][在线阅读][下载 897K] [引用频次:0 ] |[下载次数:63 ] - 李筱乐;石文龙;张凯强;郑建英;陈文;
某大型石油化工企业高密度乙烯(High-Density Polyethylene,HDPE)生产装置HDPE挤压机设备与其基础产生共振,附属设施振动剧烈,并导致液压油管出现断裂事故。本文采用悬臂式调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)通过有限元模拟及现场试验的方法对设备基础进行减振控制研究。首先阐明了悬臂式TMD的工作原理以及使用悬臂式结构的原因;然后通过有限元模拟不同工况下的各测点的基础振动情况,模拟结果进行对比分析;最后现场安装产品进行试验,测试其对设备基础减振效果。结果表明:悬臂式TMD对设备基础减振效果良好,减振率可达50%左右,与有限元模拟结果接近,能满足HDPE挤压机设备按设计满负荷状态下正常运行。
2023年S1期 v.53 1082-1087页 [查看摘要][在线阅读][下载 981K] [引用频次:0 ] |[下载次数:124 ] - 陈强;申允;杨龙;刘永鑫;
为研究铁路站房隔震结构的地震易损性,以某典型铁路站房为研究对象,对其进行基础隔震设计,分别建立铁路站房的隔震和非隔震数值模型,定义铁路站房结构中混凝土框架、钢结构屋架、非结构构件和基础隔震支座的损伤指标和极限状态,对铁路站房结构进行增量动力分析,并针对铁路站房的隔震和非隔震结构进行局部和整体地震易损性分析。研究结果表明,铁路站房各局部结构构件的损伤程度由大到小依次为:非结构构件、基础隔震支座、钢结构屋架、混凝土框架,这与铁路站房非隔震结构的损伤程度基本一致。在8度(0.3g)罕遇地震作用下,铁路站房隔震结构中各局部结构构件的损伤程度较非隔震结构均有所减小,其中非结构构件出现毁坏的超越概率降低幅度最大为86.38%,整体结构出现毁坏的概率上界和下界分别减小了97.02%和98.39%。这表明基础隔震技术能够显著降低铁路站房在地震时损坏的概率,提高铁路站房结构的抗震性能。因此,在铁路站房设计中,建议采用隔震技术降低站房的地震易损性,提高铁路站房的抗震性能。
2023年S1期 v.53 1088-1093页 [查看摘要][在线阅读][下载 1030K] [引用频次:4 ] |[下载次数:381 ] - 陈浩;徐宇同;赵昕;王钢;张辰韵;
大跨钢结构连桥刚度小、阻尼比低,在人行荷载下容易引起振动问题。通过频域分析将大跨钢连桥结构的动力特性与频率响应函数、人行荷载折减系数结合,得到有或无TMD的结构在人行荷载下的加速度响应。通过引入结构临界最不利频率,探讨结构频率与加速度响应的相关性;当结构频率低于临界频率时,结构频率与加速度响应呈正相关性。提出一种基于频率敏感性的大跨钢结构连桥减振设计方法。通过虚功原理敏感性分析,得到不同构件类型对自振振动频率的敏感性系数,结合结构自振频率与加速度的相关性,可以获得具有结构成本优、振动相对低的无控结构最优方案,最后再指导TMD的布置及参数选取,满足人致振动舒适度要求。以南京大跨钢结构连桥为案例,结构频率低于1.7Hz时,表现出与加速度响应呈正相关。同时利用桁架不同部位构件竖向频率敏感性系数,有效地降低了无控结构的加速度响应,最后通过布置较少套数的TMD解决了大跨钢连桥的振动舒适度问题。案例结果表明,该方法可行、有效。
2023年S1期 v.53 1094-1099页 [查看摘要][在线阅读][下载 1153K] [引用频次:0 ] |[下载次数:106 ] - 孙玉涛;胥献忠;邓耀;周怀健;劳其达;
为解决螺旋吊拉景观坡道因结构共振引起的振幅过大问题,本文通过有限元软件对其进行模态分析,判别其对人行荷载激励下的敏感模态阶数,制定了在螺旋吊拉景观坡道各竖向模态频率最大振幅处设置调谐质量阻尼器(TMD)的减振方案,并分析比较结构加TMD前后在7种人行荷载激励下的结构加速度响应。研究表明:螺旋景观坡道前10阶模态中仅1、8、9和10阶的自振频率不处在行人的竖向步频(1.6~3.2Hz)范围内,其余模态处于人行动荷载的敏感频率范围内,极易产生人桥共振;螺旋吊拉景观坡道设置TMD减振后,所有各人行荷载激励下最大振幅部位的最大加速度峰值均小于0.5m/s2的限值要求,表明该减振方案能够可以有效抑制结构在人行荷载激励下的振动,满足使用性能要求,提高舒适性。
2023年S1期 v.53 1100-1105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1079K] [引用频次:2 ] |[下载次数:73 ]
- 黎威昱;朱礼敏;周剑;李庆伟;侯全胜;黄健;
新型装配整体式钢连接混合框架结构是一种在预制混凝土梁柱节点设置钢连接件,现场通过连接钢连接件实现梁-柱连接,柱-柱连接的一种结构形式。具有力学性能与抗震性能良好,施工阶段免支撑,施工速度快等优点,能实现较高的装配率,同时造价低于钢结构和等同现浇装配式混凝土框架结构。通过一个试点工程项目,介绍设计方法,节点构造与构件设计的关键要点,总结构件生产与装配过程中的注意事项,为设计人员与相关研究人员提供参考。
2023年S1期 v.53 1106-1112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1175K] [引用频次:4 ] |[下载次数:269 ] - 马泽峰;郭晓燕;卢旦;
为满足上海市地方政策对装配式建筑的相关要求,符合学校类建筑的标准规定,某中学新建教学楼的设计提供了一种典型的、合理的、针对性强的装配式建筑设计策略。工程中采用的预制构件包括预应力空心叠合楼板、钢筋桁架楼承板、预制叠合梁、整体式预制外墙、钢结构桁架、预制楼梯等构件,单体建筑装配率不小于40%。主要承担竖向及水平作用的框架柱和剪力墙均采用现浇形式,有利于保证结构的整体性和抗震性能。
2023年S1期 v.53 1113-1117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1455K] [引用频次:4 ] |[下载次数:768 ] - 马健;马斌;刘明霞;
装配整体式混凝土剪力墙结构的设计与建造有别于传统现浇混凝土结构,参建人员需具有一体化、集成化设计能力和统筹协调管理能力。以杭州市某高层装配整体式混凝土剪力墙结构住宅项目为例,系统阐述了装配式结构住宅项目实施全流程;重点介绍了装配整体式剪力墙结构的分析与设计(整体计算分析、连接节点设计、水平连接缝受剪承载力验算),预制构件生产工艺以及现场装配式施工管控要点,为今后同类建设项目提供参考。
2023年S1期 v.53 1118-1123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1053K] [引用频次:6 ] |[下载次数:139 ] - 郑笑乐;
上海市松江区某养老建筑为装配整体式多层钢筋混凝土框架结构。该结构出现了多项平面和竖向不规则,包括平面凹凸尺寸偏大、扭转偏大、侧向刚度不规则、有效楼板宽度偏窄、局部错层、塔楼偏置等多项不规则。针对这些问题,提供了相应的结构措施以及补充计算分析,满足相应的抗震设计各项规范要求和抗震性能目标要求,能做到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标。此外对于装配整体式钢筋混凝土框架结构设计,也介绍了预制率计算、预制装配框架计算要点以及相应典型节点设计。可以为类似的装配整体式多层钢筋混凝土框架结构提供结构设计参考方案。
2023年S1期 v.53 1124-1130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1171K] [引用频次:3 ] |[下载次数:179 ] - 曲可鑫;徐聪;俞霆;彭明英;刘长松;娄霓;
某7层箱式钢模块酒店宿舍楼位于深圳市宝安区,采用双排叠箱全模块结构布置,模块内部带有交叉钢板支撑。以7层钢模块楼为例,介绍了该箱式钢模块建筑的结构布置与节点构造形式等,并进行结构分析与节点性能化设计计算。根据计算分析结果,本工程的多层箱式钢模块建筑结构设计满足规范要求,钢模块连接节点满足抗震性能化设计要求,结构安全,可为其它类似工程提供参考。
2023年S1期 v.53 1131-1135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K] [引用频次:2 ] |[下载次数:225 ] - 张夏雷;
对于应急医疗建筑,要求在最短时间内完工投入使用,同时仍需满足一般医疗建筑的功能要求,将常用于临时建筑的模块化轻型钢结构应用于此类建筑,由于荷载及使用需求的变化,无法简单套用此结构形式,须采取合理加强措施,提高结构的刚度及承载力。以一栋应急医疗建筑为例,介绍了结构设计中结构选型及基础设计等各方面要点,对模块单元及整体进行力学分析,计算结果表明,通过一系列加强措施,结构刚度及承载力可满足规范要求;根据建筑屋面防水及机电设备放置的需求,在屋顶设置了柱网与模块箱体相协调的轻型钢结构坡屋架,对此坡屋架进行了相应结构设计,结果表明轻钢桁架可满足规范要求。参考相关规范对结构设计的主要方面进行分析,结果表明,当采取合理的加强措施后,此类轻钢模块结构可用于二层医疗病房建筑。
2023年S1期 v.53 1136-1140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1388K] [引用频次:2 ] |[下载次数:239 ] - 王伯超;折雄雄;朱丙虎;吴剑;董震;吴欣;
为研究地震作用下上海某模块-钢框架混合结构售楼部的受力特点,首先介绍了结构方案布置,并阐述了分析模型的建立过程,然后基于计算结果对结构的地震响应进行深入分析;最后讨论了项目设计难点并给了应对措施。结论如下:结构分析时应根据分析侧重点不同选用相应的建模方式;模块单元之间的水平和竖向连接均可采用铰接假定;设计过程应充分考虑施工工艺影响以便模块箱体的顺利安装;设计满足规范“三水准两阶段”的抗震性能目标。
2023年S1期 v.53 1141-1147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1250K] [引用频次:1 ] |[下载次数:163 ] - 徐光苗;纪波;钟启恩;张恩东;
研究简要论述了智能建造与建筑工业化协同发展的必要性,选取广州某大型安置区项目为实施主体,简介工程背景及概况,概述项目的建设必要性、目标及定位。在此基础上,从组织管理模式、建造技术选型、标准化设计、智能建造等方面进行智能建造与建筑工业化协同发展综合策划的解读,其中分别从结构、外围护、机电、内装等四个系统进行建造技术选型,并从平面、立面、部品及构件等四个方面进行标准化设计,以数字化设计、智能化生产、智慧工地以及数字化交付等实现智能建造。以此为实现智能建造与建筑工业化的协同发展提供有价值的参考。
2023年S1期 v.53 1148-1155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1465K] [引用频次:6 ] |[下载次数:620 ] - 钱晨阳;胡贵生;郭胜义;
装配式建筑在农村市场具有较大的市场,在农村人居环境整治与美丽乡村建设中采用装配式建筑实现农房现代建造具有重要的社会意义和经济价值。结合螺栓连接全装配式混凝土超低能耗建筑产品,对位于8区的典型BPC案例结构进行了计算和分析,进行了在农村扶贫中开展装配式安置房设计建造实践。
2023年S1期 v.53 1156-1160页 [查看摘要][在线阅读][下载 940K] [引用频次:1 ] |[下载次数:99 ] - 刘琛;谢超;李伟兴;
乡村振兴是国家当下的重要战略之一,而乡村建设面临农村青壮年劳动力不足、质量监管的“三无”状态等问题,因此,装配式农房是乡村振兴的一个思路。基于国家现行标准和现有装配式建筑技术体系的基础上,本文提出一种用于农房建设的装配式低层混凝土墙板结构体系,结合某农房项目,从建筑设计、结构设计和预制构件及节点设计等关键问题进行探索,项目实践结果表明:1)装配式低层混凝土墙板结构体系适用于农房建设;2)农房建设应满足模数化、标准化、系列化;3)绿色农房建设应考虑预制构件生产、运输、安装等因素。
2023年S1期 v.53 1161-1165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K] [引用频次:2 ] |[下载次数:178 ] - 房晨;孙小华;董震;折雄雄;何亮;贺旭;张玉标;刘葵;
钢筋混凝土柱-钢梁混合框架(RCS)是一种经济高效的结构形式。基于装配式结构设计-制作-施工一体化建造原则,提出一种新型钢箍构造RCS混合结构,对其节点设计、工厂加工和现场施工展开系统研究:给出新型RCS节点抗震设计方法,开发适用于多层一节预制构件的组合模具,提出施工工艺流程,指导工程实例建设,分析其经济性和适用性。示范工程建造实践结果表明,在多遇地震设计工况下,新型钢箍构造RCS节点各组成板件均未达到屈服荷载,处于弹性工作状态,符合“强柱弱梁”、“强节点弱构件”的抗震设计原则,安全系数高。整体工期缩短近一倍时间,现场劳动力需求减少约75%,节约人力物力,建设综合成本显著降低,呈现出良好的经济效益、社会效益和环境效益,适宜在框架结构公共建筑中推广应用。
2023年S1期 v.53 1166-1172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K] [引用频次:1 ] |[下载次数:144 ] - 吴天宇;潘敏华;白宇;刘沛允;王锐;韩宇恒;
拆装式桁架型钢结构建筑具有大空间、刚度大、可重复部署等特点,是一种新型的装配式钢结构体系。拆装式桁架型钢结构建筑采用工厂生产的标准化桁架、钢梁、楼架为主要结构受力构件,桁架与钢梁以系列化连接件进行简单机械连接,形成结构受力体系,除此之外,还包括外挂墙板、内隔墙板、轻钢楼架装饰一体化楼板、集成卫浴等建筑组件,可实现多次拆装。通过对拆装式桁架型钢结构关键的技术进行分析,并结合试验楼项目,着重分析结构受力特点,以及对工程项目采用盈建科有限元分析软件进行弹性反应谱分析和采用MIDAS FEA NX有限元分析软件对关键连接件进行弹塑性分析。分析结果表明拆装式桁架型钢结构建筑具有良好的受力性能和重复使用等特点。项目设计方法和思路可为同类型项目提供参考。
2023年S1期 v.53 1173-1177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1133K] [引用频次:1 ] |[下载次数:74 ] - 刘佳;陈金锋;穆锐;
为促使装配式建筑部品部件生产向智能化发展,根据装配式建筑部品部件的生产工艺,将工业物联网、可视化数据采集等关键技术有机融合,设计了装配式建筑部品部件生产全过程综合系统,包括产线管理、质量管理、设备管理等。在此基础上,通过工业物联网、数据采集及可视化监视控制平台对全过程生产数据进行交互智慧融合,实现了装配式建筑的智能化生产,并对装配式建筑PC构件的智能化生产进行虚拟仿真验证。研究表明,数字化工业物联网技术、智能数据采集技术交互融合可作为实现装配式建筑智能化生产控制优化设计的有效路径之一。
2023年S1期 v.53 1178-1182页 [查看摘要][在线阅读][下载 927K] [引用频次:11 ] |[下载次数:803 ] - 郑志刚;华晶晶;张士前;赵立东;刘亚男;
装配式建筑的建造方式相比传统建筑发生了改变,其标准化设计理念也应革新。提出了基于全过程系统集成的标准化设计方法,即将装配式建筑各系统的部品部件进行专业集成,并考虑生产、施工、运维全过程一体化协调,利用BIM等技术,建立全过程系统集成的部品部件库,通过模块组合进行标准化设计。其中,装配式建筑各系统的专业集成可以通过各系统的优化设计以及相适配的连接接口设计实现;全过程系统集成可以从考虑与生产和施工的连接构造优化、前置验收、免深化设计、智能监测与高效维护设计等方面入手,开展设计与生产、施工、运维等全面融合;BIM技术应用建议采用BIM正向设计协同,并利用BIM技术建立装配式建筑全过程系统集成后的部品部件库;模块组合可以采用功能模块组合、功能空间组合、单元模块组合等模块组合技术。最后通过一个案例重点演示了部品部件标准化及模块组合的方法应用。
2023年S1期 v.53 1183-1189页 [查看摘要][在线阅读][下载 1041K] [引用频次:11 ] |[下载次数:401 ] - 乔永强;李任戈;李志禹;温庆年;
随着5G的部署和各类应用的发展,未来数据中心的类型和应用场景将会更加丰富;未来数据中心的基建属性会越来越强,模块化钢结构箱式数据中心具有快速部署、快速组装、快速迁移、建设成本低、高空间利用率、高防护能力等多种优势,使用户能在短时间内完成数据中心的建设或是扩展,为用户提供了应对数据中心快速、灵活需求的最佳解决方案。就模块化箱式数据中心钢结构加工制作及设备、质量控制、精度控制技术等方面展开分析,提供模块化箱式数据中心钢结构制作方法,缩短制作周期,为数据中心结构制作提供行之有效的技术参考,加快推动模块化钢结构建筑的市场规模化应用。
2023年S1期 v.53 1190-1193页 [查看摘要][在线阅读][下载 758K] [引用频次:2 ] |[下载次数:137 ] - 周珉;何永春;
为充分发挥装配式混凝土结构绿色、节能、环保的自身固有优势,积极推动装配式混凝土结构干式连接技术发展,对国内外常用的装配式混凝土框架结构和装配式混凝土剪力墙结构的干式连接方法进行了系统的梳理,对后张预应力连接、螺栓连接、焊接、预埋钢连接件等常见连接方式的构造做法、受力性能进行了综合对比。分析结果表明,后张预应力连接、螺栓连接、焊接等连接方式的连接刚度、变形及耗能能力通常弱于现浇结构,相关设计缺乏依据,连接的设计工作难度较大。相对而言,采用合理构造措施的预埋钢连接件连接方式的施工工艺简便,受力性能与现浇结构基本一致,可依据现有现浇结构设计方法进行设计,易于被广大设计人员接受,相关研究具有较为广阔的工程应用前景。
2023年S1期 v.53 1194-1199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1062K] [引用频次:11 ] |[下载次数:1003 ] - 张永鸿;任双宏;袁顺利;
超高性能混凝土(UHPC)具有超高力学性能、超高耐久性等一系列特点,是混凝土技术发展的主要方向之一,近年来被广泛用于市政桥梁和建筑领域。我国科研工作者正积极探索UHPC在建筑结构中的应用,其中装配式建筑领域的应用备受关注。本文以UHPC在我国装配式领域的应用现状入手,从UHPC与普通混凝土(Normal concrete, NC)界面力学性能和与钢筋之间黏结性能(锚固、搭接长度)的基础性能研究到应用于装配式框架和剪力墙结构节点连接的整体性能研究进行了系统整理分析和综述,结果表明:UHPC与NC黏结界面力学性能优于NC-NC界面,与钢筋之间凭借超强的握裹力使锚固长度大大减少至4倍钢筋直径,试验也表明基于该性能的装配式构件节点连接性能符合“强柱弱梁,强节点弱构件”的抗震要求,抗震性能基本等同现浇结构。
2023年S1期 v.53 1200-1205页 [查看摘要][在线阅读][下载 807K] [引用频次:18 ] |[下载次数:1184 ] - 宋小辉;练永盛;
装配式混凝土建筑的出现使传统的房屋建造方式实现了从“现场施工建造”到“工厂预制建造”的转变,现有装配式建筑中上、下层竖向预制柱、预制剪力墙连接时,支腿作用单一,预制梁施工时采用的临时支撑较多。经研究,提出对上层预制柱、预制剪力墙支腿进行配筋设计,对应的下层预制柱和预制剪力墙设置相应的键槽,键槽能够起到加大摩擦、机械咬合的作用,也能够帮助构件迅速安装就位,对于需满足锚固长度和贯通的钢筋可通过弯折钢筋绕过支腿的办法。在框架梁端底部预埋成对钢板作为钢企口,将梁搭至柱或剪力墙之上,减少了梁施工中的临时支撑数量。对竖向构件之间连接节点构造进行改进后,实现了预制构件快速拼装成形。
2023年S1期 v.53 1206-1210页 [查看摘要][在线阅读][下载 1108K] [引用频次:8 ] |[下载次数:340 ] - 金玉杰;高佳琪;谢新颖;刘家辉;华宇夫;
新型环氧树脂混凝土桁架结构的杆件采用新型环氧树脂混凝土材料制作而成,杆件内部配置纵向受力钢筋,部件之间采用螺栓和节点板进行连接,桁架结构采用华伦式桁架结构形式。将桁架结构装配式节点整体作为研究对象,简单介绍了基本假定及材料本构关系等理论分析基础,建立了桁架结构装配式节点有限元模型,研究了桁架结构装配式节点的竖向位移并绘制出挠度曲线变化图,分析节点板、节点板内钢筋网、杆件、钢筋骨架和螺栓应力分布和大小。结果表明,在新型环氧树脂混凝土桁架结构装配式节点中,跨中挠度最大值为26.65mm,节点板内应力最大值为68.68N/mm~2,节点板内钢筋网应力最大值为267.8N/mm~2,杆件内部最大应力为64.03N/mm~2,螺栓群的最大应力为979.6N/mm~2。为明确桁架结构的选取提供理论依据,为后续新型环氧树脂混凝土桁架结构的位移计算提供依据。
2023年S1期 v.53 1211-1215页 [查看摘要][在线阅读][下载 1069K] [引用频次:1 ] |[下载次数:170 ] - 吴潮;翁振江;张志龙;戴文韬;赵阳;王宪杰;
节点或连接系统是装配式单层网壳结构的关键部件,其约束刚度对结构整体分析和节点设计起关键控制作用。以一种新型装配式连接系统为研究对象,运用Abaqus进行数值模拟,先研究预紧力对连接系统刚度的影响,接着通过正交数值试验,讨论(端板厚度、螺栓直径、螺栓间距以及承压凸缘截面积)4种构造参数在19种主要控制工况下对连接系统刚度的影响。结果表明:预紧力能提高多数工况下的拉伸、弯曲和剪切刚度,对压缩刚度无贡献。连接系统的拉伸刚度和弯曲刚度与端板厚度、螺栓间距和螺栓直径呈线性正相关;连接系统的剪切刚度与四个构造参数均有关,在不同工况下影响程度有所不同;压缩刚度只与承压凸缘截面积有关,呈线性正相关。除压缩刚度外,连接系统其他刚度均因组合不同变形产生不同显著变化。
2023年S1期 v.53 1216-1222页 [查看摘要][在线阅读][下载 829K] [引用频次:0 ] |[下载次数:70 ] - 乔崎云;翟宏磊;曹万林;
为研究低负温下锚固长度对半灌浆套筒连接力学性能的影响,本文在–5℃低负温环境下,设计并制作了7组21个不同锚固长度的半灌浆套筒钢筋连接试件,通过单向拉伸试验,研究锚固长度对套筒连接破坏形态、承载力、以及变形能力的影响,并采用ABAQUS进行数值模拟。研究结果表明:试件破坏形式为钢筋拉断破坏和钢筋拔出破坏;钢筋锚固长度减小对试件承载力及变形性能影响较大,当锚固长度≤4d时,发生钢筋拔出破坏,试件承载力和变形能力均显著降低,当试件≤3d时,未达到屈服段,承载力影响很大。锚固长度为4.6d时,位于临界锚固长度,灌浆料对钢筋的锚固性能和钢筋的极限抗拉强度处于平衡状态。通过有限元分析,模拟结果与试验结果吻合较好,屈服荷载、极限荷载误差均在5%以内。
2023年S1期 v.53 1223-1228页 [查看摘要][在线阅读][下载 1019K] [引用频次:1 ] |[下载次数:134 ] - 胡从达;翁振江;李玉洋;谭浩杰;吴潮;
为提高装配式节点的刚度,降低节点的整体质量,需要对装配式节点的主要构造参数进行优化设计。采用一种将响应面模型与多目标遗传算法结合的优化设计方法。该法先采用最佳填充空间法在设计空间采取均匀设计点建立试验设计表;接着运用Kriging法构建质量、端板和高强螺栓工作Mises应力、刚度的响应面模型。紧接着利用多目标遗传算法基于响应面模型进行优化,得到Pareto最优解。然后通过敏感性分析,找到构造参数的优化优先级为优化结果提供支撑,并与直接计算的有限元结果进行误差分析,误差均在1%以内可忽略不计,优化结果表明:与人工优化方案相比,优化后质量减轻了3.8%,轴压工况压缩刚度提高0.41%,纯弯工况弯曲刚度提高了3.8%,压弯工况弯曲刚度提高了7.96%,拉弯工况弯曲刚度提高了3.83%,实现了多目标优化。
2023年S1期 v.53 1229-1235页 [查看摘要][在线阅读][下载 995K] [引用频次:1 ] |[下载次数:168 ] - 姜南;张天;
混凝土灌芯纤维石膏墙板是一种装配式复合墙板,此种结构具有隔声、耐火、环保、节能等多种优点。近年来绿色节能环保政策相继推出,建筑行业也紧跟时代发展的步伐,大力倡导绿色建材。混凝土灌芯纤维石膏墙板不仅满足绿色环保发展的要求,综合性能又优于普通混凝土剪力墙。国内外众多学者对混凝土灌芯纤维石膏墙板的抗震性能进行了研究,在深入研究之前成果的基础上,介绍了混凝土灌芯纤维石膏板的结构形式,综述了混凝土灌芯纤维石膏墙板的抗震性能,并对混凝土灌芯纤维石膏板的简化模型以及损伤分析的发展现状进行了梳理和归纳,总结了混凝土灌芯纤维石膏墙板的发展趋势,对推动混凝土灌芯纤维石膏墙板在实际工程中的应用有重要的指导意义。
2023年S1期 v.53 1236-1246页 [查看摘要][在线阅读][下载 1053K] [引用频次:2 ] |[下载次数:169 ] - 尹文哲;常亚峰;侯亚鹏;曹小杉;师俊平;
基于4个超高性能混凝土(UHPC)预制板-混凝土叠合剪力墙的试验研究,利用ABAQUS有限元软件对其试验结果进行了验证,建立了16个UHPC预制板-混凝土叠合剪力墙有限元模型,研究预制板厚度、轻质芯模置换率、轴压比和暗柱配筋率等参数对其抗震性能的影响,模拟结果显示:随着UHPC预制板厚度的增大,剪力墙的承载力和刚度增大幅度较小;随着EPS芯模置换率的增大,剪力墙承载力减少幅度不明显,初始刚度显著减小;随着轴压比的增大,各试件的峰值水平荷载明显增大,残余变形明显减小,刚度退化速度减慢;增大该UHPC叠合剪力墙锚固暗柱纵向钢筋的直径,可以明显增大该叠合剪力墙的承载力和刚度,但对该试件的延性会产生一定程度的负面影响。
2023年S1期 v.53 1247-1252页 [查看摘要][在线阅读][下载 988K] [引用频次:2 ] |[下载次数:257 ] - 汪攀;李振宝;孙修成;刘春阳;
通过对5片不同拉结筋间距、中间层厚度的陶粒泡沫混凝土夹层复合剪力墙试件进行轴心受压试验,研究其在轴心荷载作用下的承载力、变形性能、裂缝发展规律、破坏过程以及破坏形式。结果表明:陶粒泡沫混凝土夹层复合剪力墙轴心受压破坏形式主要可分为墙板剥离破坏和轴心受压破坏,发生墙板剥离破坏的试件轴心受压承载力较低;发生轴心受压破坏的试件轴心受压承载力较高。当拉结筋间距不大于600mm时,拉结筋间距对墙体的轴心受压承载力影响不大,但减小拉结筋间距能有效缓解界面裂缝的开展与延伸,而未设置拉结筋墙体的轴心受压承载力将显著降低;建议实际工程中陶粒泡沫混凝土夹层复合剪力墙应设置拉结筋,且拉结筋间距不应超过200mm。采用中国规范计算各试件轴心受压承载力时,对于破坏形式为轴心受压破坏的试件,公式计算值与试验值吻合良好。
2023年S1期 v.53 1253-1258页 [查看摘要][在线阅读][下载 1077K] [引用频次:0 ] |[下载次数:151 ] - 孙修成;李振宝;张良;刘春阳;
提出3种陶粒泡沫混凝土夹层叠合板拼缝形式,在实现叠合板保温减重的前提下,优化叠合板拼缝构造。对5块叠合板进行静力加载试验,对比采用不同拼缝构造的叠合板的破坏形态、承载力及受力筋、拼缝连接件的受力规律。结果表明:3种拼缝构造可以实现正常传力;整体式拼缝的叠合板,拼缝区域对应的中间层混凝土种类对此拼缝形式的抗弯性能无明显影响;采用密拼式拼缝的叠合板,密拼式拼缝的预埋钢筋、预埋钢板会和周围的底部受拉钢筋共同受力,密拼式拼缝-钢板搭接式的附加钢板及底部钢板主要起到传力的作用;在叠合面未发生明显滑移前,各带拼缝叠合板的承载力、刚度与无拼缝叠合板接近。有限元软件ABAQUS模拟结果表明:采用整体式拼缝的叠合板可以实现与无拼缝叠合板承载力“等强”的效果,采用密拼式拼缝-钢筋焊接式、密拼式拼缝-钢板搭接式的叠合板承载力大于无拼缝叠合板。
2023年S1期 v.53 1259-1265页 [查看摘要][在线阅读][下载 912K] [引用频次:2 ] |[下载次数:167 ] - 陈彬;郁文海;罗妍;丁焕龙;廖羿;梁虹;向征;林涛;
基于保温一体化混凝土叠合楼板构造,以四川省《装配式住宅混凝土叠合板标准底板(一)》(川2022G156-TY)标准化图集给出的标准楼板为例,通过Abaqus有限元软件比较普通叠合楼板与保温一体化叠合楼板的受力性能。经模拟分析得出,在计算假定下,复合保温板对叠合楼板整体受力具有贡献作用,值得进一步试验研究。
2023年S1期 v.53 1266-1270页 [查看摘要][在线阅读][下载 816K] [引用频次:0 ] |[下载次数:130 ] - 揭庆芳;田连民;荣超;伍曾;
装配式钢波纹板棚洞具有足够的强度、稳定性和耐久性。在西南地区横断山脉的云贵高原高速公路建设中,应用棚洞能够适应营运需求,并方便管理和养护,更适用于山区或地质条件较差的地区。依托云南德钦至贡山公路提升完善养护工程中1号,2号棚洞,运用大型有限元软件ABAQUS,探究在不同钢波纹板厚度情况下,钢波纹板在边墙施工一段、边墙施工二段、拱肩施工以及拱顶施工四个过程中的变形与受力特征。模拟结果表明:无论是位于何种施工阶段,厚度对于位移的影响都是最大的,而厚度为7mm的钢波纹板在整个施工过程中,其应力与位移均优于厚度为6mm、5mm的钢波纹板,并满足材料对于屈服应力的要求,在施工过程中具有更可靠的安全性,故在后期施工监测中需重点监测。
2023年S1期 v.53 1271-1275页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K] [引用频次:1 ] |[下载次数:114 ] - 王盛;杨健;姜萌萌;任珍珍;张睿;
自国务院出台关于大力发展装配式建筑的指导意见,装配式钢结构凭借其安全耐久、低碳环保的优势,充分与当前绿色建筑的理念相适应,逐渐成为现代建设领域中不可分割的组成部分。而在装配式钢结构中,钢框架—内填墙板体系凭借其优秀的抗震性能以及合理经济的造价,多运用多高层民用住宅建筑中。内填墙板由混凝土墙板作为抗侧力构件,承担水平剪力。围绕内填墙板体系展开探讨,明确设计时各个环节的要点问题,并结合施工难易程度及成本造价,与常规钢—混凝土混合结构进行对比,分析二者的优缺点。
2023年S1期 v.53 1276-1280页 [查看摘要][在线阅读][下载 855K] [引用频次:2 ] |[下载次数:94 ] - 蔺娟;郎永贤;冯晓楠;曹瑞普;张建东;
针对现行装配式桥梁预制盖梁组合钢模板(简称“钢模板”)普遍存在的投入成本高、成本回收周期长的问题,依托徐韩公路快速化改造工程和南京312国道改扩建工程,构建有限元实体模型,对钢模板的总体横肋间距、侧模板和端模板的竖肋间距及面板厚度进行分析和比较,以优化钢模板的构造参数,节约资源并提升经济效益。分析结果表明:现行的钢模板在构造参数方面仍有较大的安全储备,可以通过缩减横肋、竖肋间距和面板厚度的方法减少钢材的消耗。通过有限元法计算得到将横肋间距控制在0.525m左右、侧板竖肋间距控制在1.5m以内、面板厚度缩减至4~7mm之间并舍弃端板竖肋的优化方法。据估算,这种优化方式将节省40%左右的钢材,在满足工程需求的同时极大地减少工程造价。
2023年S1期 v.53 1281-1285页 [查看摘要][在线阅读][下载 897K] [引用频次:0 ] |[下载次数:99 ] - 刘恩;龚拯;王涛;
介绍了施工免支撑先张法预应力混凝土框架叠合梁两阶段设计的方法,并以贵阳市某AA级装配式工业厂房为背景,与常规装配整体式框架结构进行了对比分析。结果表明:采用装配式先张法预应力混凝土框架梁的梁端负弯矩显著降低,跨中正弯矩显著增大;可大幅度减少梁支座钢筋用量,并充分利用高强度钢绞线降低梁高和跨中钢筋用量,有效降低建筑材料用量和碳排放量,同时大幅减少进入梁柱节点核心区的钢筋数量,提高建造速度,降低建造风险和建造成本。对于大荷载大跨度大层高的工业厂房建筑,采用免支撑先张法预应力混凝土框架叠合梁,可实现比常规装配整体式框架结构更低的造价和更快的建造速度,具有很好的推广应用价值。
2023年S1期 v.53 1286-1291页 [查看摘要][在线阅读][下载 1135K] [引用频次:4 ] |[下载次数:212 ] - 王蕴;张亚飞;高军程;
正交异性膜结构在我国建筑领域应用越来越广泛,均布荷载会对其外观和安全性产生影响。对装配式建筑中正交异性张拉膜结构在均布荷载作用下的静力响应进行了研究。首先将某薄膜屋盖抽象出力学模型,并介绍了其在有限元软件中建立的过程,之后通过改变预张力大小、外荷载大小、膜面尺寸分析了三者对其静力性能的影响。结果显示均布荷载越大,膜面静力响应越大;预张力越大,结构刚度越强,均布荷载产生的位移就越小;长宽比增大时,膜面静力响应也随之增大;膜面的正交异性对其静力响应的影响不应忽略。在正交异性膜结构的设计和应用中,应选取合适的预张力和膜面尺寸,保证其在均布荷载作用下的安全和美观。该研究可以加深对正交异性张拉膜结构性能的了解,为其在装配式建筑中的使用和设计提供理论依据,并为相关研究提供验证手段。
2023年S1期 v.53 1292-1295页 [查看摘要][在线阅读][下载 832K] [引用频次:0 ] |[下载次数:53 ] - 马腾霄;邵生俊;吴昊;王泽驰;
PBA工法为修建地铁车站的常用方法,存在工序复杂、施工周期长和作业环境恶劣等问题。因此提出装配式地铁车站方案,得到适用于PBA工法的地铁车站二次衬砌结构分块方案和兼顾预制衬砌装配的安装工序。通过数值模拟建立车站结构的“梁-弹簧”模型,对比不同衬砌厚度、转动刚度的现浇与装配式车站受力变形差异,得到PBA地铁车站的装配式优化方案。计算结果表明:扣拱及边墙厚度为0.8m、底板厚度1m时,装配式车站结构受力变形情况与现浇式车站最接近;在对转动刚度与结构受力变形关系的研究中发现,当转动刚度达到5×10~5kN·m/rad后装配式车站结构受力和变形基本稳定;对比同一厚度下装配式车站结构与现浇式车站结构的受力变形,发现转动刚度取值为5×10~5 kN·m/rad时装配式车站结构底板弯矩及变形小于现浇式车站,弯矩最大减幅达到36.3%,变形最大减幅达到10.8%,说明适宜的转动刚度可以有效优化装配式车站结构底板处的受力变形特性;综合考虑车站个部位预制衬砌载荷情况,确定了车站各部位预制衬砌的配筋及接头尺寸。对比传统PBA工法,装配式地铁车站PBA工法提高了施工效率、车站结构受力变形性能,节约了成本。
2023年S1期 v.53 1296-1303页 [查看摘要][在线阅读][下载 3443K] [引用频次:1 ] |[下载次数:138 ] - 苏运升;陈戊荣;陈兆荣;李若羽;李雯琪;尹烨;陈均响;
在2019年底爆发的新型冠状病毒肺炎疫情令世界公共卫生安全面临极大挑战。据世界卫生组织发布的新冠疫情统计数据显示,全球疫情累计超5亿例感染,累计死亡超620万人。本次研究将基于前期研究成果,继续进行了产品升级迭代;介绍了国内核酸检测能力在火眼实验室公众后显著提升的应用情况,总结了核酸检测实验室的主要发展过程,首次提出了“模膜组合”式防疫防灾应急空间产品的概念;总结了“模膜组合”式防疫防灾应急空间产品的特点,如火眼实验室(气膜版)、模块化、实验室功能、实验室空间参数、实验室智能性的特点;提炼了“模膜组合”式防疫防灾应急空间产品的基本思路和方法;建立了“模膜组合”式防疫防灾应急空间产品的安装操作流程。课题组参与了本次抗疫的全过程,所研发并落地了一系列的负压空间产品,在国内外抗疫中发挥了重要作用。所研产品申请35项相关专利,受国内外主流媒体多次报道,并获并获最佳红点奖、i F奖、IAI设计金奖等12项国内外顶尖设计大奖。作为中国智慧和中国方案助力构建人类命运共同体。
2023年S1期 v.53 1304-1310页 [查看摘要][在线阅读][下载 968K] [引用频次:0 ] |[下载次数:45 ] - 廖聪;邓昌福;李秋;李松;刘锐;
通过在灌浆料中添加有效的X射线光子衰减掺杂物,调整混合材料相对于周围介质的衰减,提升灌浆料与缺陷的DR成像对比度,开发出一种基于X射线吸收衬度成像提升的灌浆质量无损检测技术。对灌浆料及其与氧化铁、氧化镍、硫酸钡组成的混合材料的质量衰减系数进行估算,并制备对应材料的试样,进行DR试验检测,研究了光子衰减掺杂物类型与含量、检测部位遮挡情况、检测设备管电压等因素对检测成像效果的影响。同时,为便于读者理解、应用此方法,引入图像灰度值指标对检测成像效果进行评价,并分析说明了检测技术的应用效果与可行性。
2023年S1期 v.53 1311-1317页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K] [引用频次:0 ] |[下载次数:120 ] - 李秋;吴幼磊;余地华;邓昌福;赖国梁;李松;陈伟;
利用X射线成像技术检测装配式建筑钢筋套筒连接部分灌浆质量,当前存在灌浆缺陷部分与灌浆饱满部分的X射线衬度接近,无法快速准确判断灌浆质量的问题。为提高灌浆缺陷与灌浆密实部分X射线成像下的对比度与检测效果,在灌浆料中掺入0~15%重晶石替代灌浆料作为X射线吸收组分,提高射线检测图像中灌浆料与灌浆缺陷之间的对比度差异。首先研究了重晶石对灌浆料流动度、抗压强度、竖向膨胀率、水化产物组成的影响。随后采用数字射线成像技术(DR)对灌浆缺陷和灌浆密实部分之间的灰度值开展研究,并提出采用图像中ROI区域灰度值标准差作为评判标准。对灌浆饱满与含有横向灌浆缺陷的灌浆套筒在无混凝土遮挡及280mm混凝土墙遮挡条件下,不同检测电压下的缺陷识别能力进行研究,结果表明,将重晶石加入灌浆料能够大幅提高X射线检测灌浆缺陷的效果,且重晶石掺量越高,对缺陷识别能力越强。在无混凝土遮挡条件下,最佳检测电压为190kV;在有280mm混凝土遮挡条件下,最佳检测电压为300kV。研究了重晶石对灌浆料抗压强度等服役性能的影响,结果表明掺入5%~15%重晶石的灌浆料的服役性能均优于国家标准。研究结果从灌浆料材料改性方面为X射线检测套筒灌浆缺陷技术应用提供了参考
2023年S1期 v.53 1318-1325页 [查看摘要][在线阅读][下载 1069K] [引用频次:2 ] |[下载次数:170 ] - 熊晓萌;刘岳君;刘玉林;武燕京;
简述了某在建核电项目中使用的装配式不锈钢覆面先贴法设计施工方案。通过介绍装配式不锈钢覆面先贴法的研究背景,调研并提出不同施工方案进行分析比选,确定采用现场可拆卸支撑方案。对不锈钢覆面进行分片和整体的吊装计算,通过应力、变形和稳定性计算分析,再结合布置特点、功能、荷载等因素,最终完成装配式不锈钢覆面先贴法的自主化设计方案。有助于缩短核电厂的建造周期,对后续其他核电项目中具有重要的参考价值。
2023年S1期 v.53 1326-1330页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K] [引用频次:0 ] |[下载次数:92 ] - 白楠;董泊君;刁钰;郝睿;
以地铁车站轨顶风道为研究对象,通过装配式设计拆分解决了传统现浇轨顶风道施工周期长、作业环境差、质量不易保证等问题。对拆分后的各构件截面尺寸进行了优化设计,在保证正常使用的前提下,减少了材料用量。对优化后的装配式轨顶风道及其各连接节点采用规范计算、有限元模拟以及试验对比相结合的方法进行了论证,验证了装配式轨顶风道在正常使用状态下的受力变形特征,结果表明:优化后的风道板跨中挠度能够满足规范要求,吊杆的受力变形满足结构安全使用要求。同时装配式轨顶风道整体的的疲劳试验表明在设计使用年限内,钢筋应力未达到屈服,混凝土未开裂,满足规范设计要求。综合来看装配式轨顶风道在整个生产建造阶段能够减少大量碳排放,更加绿色环保,具有很好的经济效益和社会效益。
2023年S1期 v.53 1331-1336页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K] [引用频次:3 ] |[下载次数:133 ] - 韩宇恒;于哲;陈滕;
自2020年9月22日习近平总书记在75届联合国气候大会上承诺:中国二氧化碳排放力争于2030年达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。随后各省相继启动编制对应的“碳达峰”和“碳中和”计划并如火如荼的开展。资料显示,碳排放量与经济增长呈现出同步变化趋势。随着我国经济的告诉发展,碳排放量也逐渐增大至世界首位。政府主导的减排政策的出台与实施,在减碳方面取得了显著的成效。目前还未碳达峰,但增速放缓。建筑行业作为排碳龙头,大力开展绿色环保的装配式技术是一条可行之路。为了研究装配式建筑排碳特点和痛点,通过碳排放系数法对不同装配率的装配式建筑碳排放量进行模拟测算。不仅得到了物化阶段建筑碳排放量,也总结出碳排放量随装配率的升高而降低的客观规律,为促进装配式建筑的推广发展提供了理论依据。
2023年S1期 v.53 1337-1342页 [查看摘要][在线阅读][下载 964K] [引用频次:18 ] |[下载次数:1345 ]
- 苏想;李振国;
上海普陀区委党校位于上海市,其中新建教学楼地上9层,主要功能为教学、培训。地上三层为带裙房,与塔楼不设缝,塔楼轮廓呈L型。该建筑属于特别不规则的高层建筑,且需满足上海市装配式建筑预制率≥40%的要求。针对以上结构特点和难点,该项目采用钢框架结构。在设计中,采用YJK进行整体计算,用MIDAS Buliding复核;补充了小震弹性时程分析、关键构件的性能化设计和结构的大震弹塑性时程分析。同时对重要部位和薄弱部位进行了适当的构造加强。
2023年S1期 v.53 1343-1348页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K] [引用频次:0 ] |[下载次数:198 ] - 叶伟;
某大跨度多层建筑位于上海市杨浦区,整体平面呈规则矩形,底层无柱跨度为58.8m。其主体结构采用两侧钢框架-支撑筒支承四道整层平面桁架的结构体系。针对底层薄弱、整层桁架平面外稳定性、桁架冗余度及关键连接节点设计等问题,进行了多模型对比分析、抗震性能化设计、非线性稳定分析、连续性倒塌分析及节点有限元分析,确保结构可靠、稳定,并为类似的工程提供参考。
2023年S1期 v.53 1349-1353页 [查看摘要][在线阅读][下载 1120K] [引用频次:4 ] |[下载次数:227 ] - 王承凤;刘娅俐;
简单介绍了襄阳水墨江南钢结构项目工程概况、结构体系、基本结构构件形式和节点形式及部分计算分析思路和结果,可以作为钢管混凝土束剪力墙结构体系运用在住宅项目中的典型案例。此项目将钢结构和混凝土结构进行对比,钢结构具有明显优势。在国家大力倡导绿色建筑的今天,政府对住宅工程装配率有了强制要求。钢管混凝土束剪力墙结构体系不仅能大大提高装配率,实现设计生产一体化,还能优化结构布置,提高建筑面积使用率。未来住宅工程势必会越来越广泛地采用这种设计生产一体化的钢结构体系。
2023年S1期 v.53 1354-1358页 [查看摘要][在线阅读][下载 946K] [引用频次:0 ] |[下载次数:86 ] - 刘文明;李勇;张利新;马玉光;尹晓祥;李艳新;
某展示中心为高铁站前广场的标志性建筑,建筑高度23.9m,建筑面积约3000m2,地上三层,地下为既有车库,主体采用钢框架结构。本工程属于既有建筑上的加建项目,为实现悬浮于地面之上的建筑效果,结构方案采用顶层悬挑、下层悬吊的主体结构形式,钢柱与混凝土柱采用新型连接方式,同时对基础进行加固。主体结构存在周边大悬挑、楼层承载力突变等多个不规则项目,属于不规则结构。采用YJK和MIDAS gen分析软件,通过静力计算和舒适度分析对结构的受力性能和舒适程度进行评估,并提出适当的加强措施以保证结构的抗震性能。采用ABAQUS对结构钢柱-混凝土柱连接节点进行有限元分析,根据结果进行施工图设计。各项分析结果表明结构满足正常使用和地震作用下的性能要求,可为类似工程提供设计经验。
2023年S1期 v.53 1359-1364页 [查看摘要][在线阅读][下载 1136K] [引用频次:0 ] |[下载次数:120 ] - 徐超;李家富;闫思凤;尚志海;李秋利;
对功能要求和结构布置复杂的单层钢构结构厂房,依据其平移—扭转耦合变形效应显著的受力特点,建立空间有限元模型,进行协同分析。结果表明:空间协同分析能有效地反映厂房结构平移—扭转耦合的受力行为,明确荷载在各抗力结构间的传递机制和不平衡力矩引起的平移—扭转耦合变形对结构受力性能的影响。基于分析结果提出设计措施来保证结构空间协同工作和运行安全,为此类厂房结构的计算分析和设计提供参考。
2023年S1期 v.53 1365-1369页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K] [引用频次:0 ] |[下载次数:83 ] - 范信鑫;
近年来钢结构建筑因其独特的特性在建筑行业快速发展,尤其是大跨度空间结构体系的应用越来越广泛。以郑州某具有代表性项目为例,该项目在建筑立面上呈现Z字线形,钢结构主体体系为大跨度钢筋混凝士框架-剪力墙结构,混凝土核心筒之间采用大跨度桁架连接,悬挑大桁架与中间小桁架连成整体。在深化设计工作中节点设计、构件间连接等设计存在较多难点。依据该项目基本概况,从结构体系、施工设计以及关键节点的设计这几方面进行分析考虑,确保了深化设计的准确性、高效性以及工程项目施工方案的经济性和时效性,可为其他项目的深化设计工作提供设计思路。
2023年S1期 v.53 1370-1377页 [查看摘要][在线阅读][下载 1149K] [引用频次:0 ] |[下载次数:85 ] - 刘娅俐;王承凤;陈默;
首都师范大学附属中学通州校区项目,为北京建工建筑设计研究院的科研试点项目,针对钢柱的法兰连接进行实际的工程运用,探索法兰节点的适应性、操作性、简易性。除了柱柱对接采用全螺栓的法兰节点外,梁柱节点也采用翼缘腹板全螺栓连接,大大增加钢结构的装配率,减少现场的焊接工作量,满足了绿色建筑的标准。但是,法兰节点也有自身的局限性,内筒芯板制作精度要求高,现场对接安装精度相应的也会提高;同时,大量的螺栓安装也对现场安装的精度有了更高的要求。针对上述工程情况,结合多高层建筑全螺栓连接装配式钢结构技术标准,详细阐述法兰节点的优缺点。
2023年S1期 v.53 1378-1382页 [查看摘要][在线阅读][下载 1134K] [引用频次:1 ] |[下载次数:120 ] - 王开强;刘志茂;章博睿;叶智武;卢登;单红波;
针对进藏人员易发的高原反应问题,提出给建筑增压的思路,设计高海拔增压建筑。建筑为多座单舱模块化拼接而成,单舱则采用钢框架结构。对单舱结构方案开展量化评估,建立精细化有限元模型,设计并校核了该结构在正常使用状态、承载力极限状态荷载组合工况下的可靠性。同时,以内压为单一变量,开展持续加压变参数分析,获取了结构整体与局部变形的发展规律。结果表明,正常使用状态工况下,增压建筑单舱钢结构方案安全冗余较高;承载力极限状态工况下,结构满足相关规范及行业标准的限值要求。在持续加压条件下,结构沿环向为主变形方向,整体增压变形呈现出典型“三段式”,且局部变形不会影响门窗的正常使用需求。
2023年S1期 v.53 1383-1387页 [查看摘要][在线阅读][下载 1041K] [引用频次:1 ] |[下载次数:126 ] - 瓮文芳;
随着建筑多样化的要求,各式各样的空中连廊出现在建筑之间。连廊在建筑造型和使用功能上都起到重要作用。结构工程师需结合建筑连廊形状尺寸、建筑外立面、对主体结构的影响等多方面因素,选择合理的结构形式。介绍了两栋多层建筑之间的钢连廊的设计,通过方案对比,选择合理的连廊结构布置和连接方式,连廊结构受力计算,支座滑移分析、舒适度分析等,保证连廊的安全性与舒适性。
2023年S1期 v.53 1388-1390页 [查看摘要][在线阅读][下载 988K] [引用频次:7 ] |[下载次数:208 ] - 张鹤;
以高温环境下曹氏胶带机通廊廊身钢桁架结构为背景,针对该通廊结构变形的试验值与理论值、应力的试验值与理论值、自由振动频率和扰动频率,依据现场加载试验过程中构件节点连接、焊缝、结构薄弱处构件、连接缺陷均未出现工作损伤现象,分析结果表明:该结构自身具有一定的安全强度储备,可以判定维持原设计使用年限继续服役。成果为类似工程结构的检测、鉴定、加固提供借鉴。
2023年S1期 v.53 1391-1395页 [查看摘要][在线阅读][下载 931K] [引用频次:0 ] |[下载次数:40 ] - 赵贺;董超;国忠岩;何连华;武林;
基于刚性模型风洞测压试验,对全封闭胶带机通廊结构的体型系数进行了试验研究。讨论了对全封闭胶带机通廊整体体型系数取值的主要影响参数,分析了不同宽高比的通廊结构在不同风向角和不同倾角下的整体体型系数分布情况,总结了分布规律。Y向整体体型系数随宽高比增大而减小,Z向上吸风整体体型系数绝对值随宽高比增大而增大;Y向整体体型系数随风向角变化均呈正弦函数分布;X向整体体型系数大致随倾角增大而增大,Z向整体体型系数随倾角呈线性变化,下压风和上吸风整体体型系数均随倾角增大而增大。最后,拟合了可直接应用于工程设计的通廊体型系数取值公式。
2023年S1期 v.53 1396-1400页 [查看摘要][在线阅读][下载 974K] [引用频次:0 ] |[下载次数:66 ] - 崔芳;汪明;夏兵;李俊安;
半刚性连接普遍存在于工程中,但在结构设计中,半刚性特性对结构的影响往往被忽视。与铰接和刚接不同,半刚性连接的节点特性不仅影响节点本身的承载力,同时还对结构的内力分配和整体稳定性影响显著。因此,对于采用半刚性节点的钢结构,其设计和计算必须以准确评估节点半刚性特性为前提。详细阐述了半刚性连接的定义和特点,并且通过对典型钢框架结构算例的分析,定量研究了半刚性节点对钢框架结构侧向刚度的影响,另外通过几何非线性和材料非线性分析,研究了半刚性特性对钢框架整体稳定性的影响。通过本论文的研究,一方面为是否需要考虑半刚性特性提供了定量评估方法;另一方面也为半刚性钢框架结构的整体稳定性分析提供了参考方法。
2023年S1期 v.53 1401-1405页 [查看摘要][在线阅读][下载 780K] [引用频次:2 ] |[下载次数:177 ] - 谭园;彭宁;
某酒店项目顶部由椭球体钢结构连接两侧主楼形成高空连廊。钢结构连廊位于顶部18层至20层,由两层钢桁架结构组成。为研究项目中空间钢结构关键节点受力性能,分别选取20层典型钢桁架节点和防屈曲约束支撑连接节点进行了有限元分析。基于ANSYS软件建立了有限元分析模型,重点研究了各控制工况作用下节点的变形与应力分布特性。根据有限元分析结果,在未考虑加劲板有利作用的情况下,关键部位空间钢桁架节点在三种控制工况下的最大变形值为3.8mm,最大应力值为239.9MPa。在最不利荷载作用下,防屈曲约束支撑连接节点区域最大应力值为264.9MPa。总体来看,空间钢桁架节点和防屈曲约束支撑连接节点刚度较大,满足设计要求。关键节点受力分析结果为钢结构连廊提升施工组织提供技术支撑,并为类似项目设计分析提供参考。
2023年S1期 v.53 1406-1410页 [查看摘要][在线阅读][下载 1065K] [引用频次:2 ] |[下载次数:197 ] - 阮陆宇;严世杰;任珍珍;张睿;鲁哲;
结合钢结构支座的受力特点及设计原则,对钢结构支座类型进行了阐述;对钢结构支座两种不同设计方法适用性加以区分,同时对支座设计中的要点,包括水平刚度对整体结构力学性能的影响、支座设计与限位构造措施以及成品支座的选用等进行了简要的论述;最后整理了各成品支座的力学性能参数,便于结构工程师进行前期的成品支座选用。
2023年S1期 v.53 1411-1414页 [查看摘要][在线阅读][下载 728K] [引用频次:0 ] |[下载次数:159 ] - 李进;刘澍邦;陈适才;
针对T型S900级高强钢矩形截面相贯节点展开力学性能分析与承载力计算分析研究,首先采用ABAQUS建立T型高强钢节点的精细化有限元模型,并采用已有试验结果进行验证;然后进行全面的参数影响分析,研究T型相贯节点中几何参数主、支管边长之比、壁厚之比及主管边长与壁厚之比对节点受力性能和破坏形态影响,分析评价其受力性能、变形性能及破坏机理;最后对比分析国内外规范承载力计算方法。分析研究结果表明:目前的国内钢管节点设计公式,即GB50017-2017中相关公式计算结果与T型高强钢相贯节点承载力较接近;而CIDECT的建议公式则在一定程度上高估了其承载力,分析结果可为其分析和设计提供参考。
2023年S1期 v.53 1415-1424页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K] [引用频次:0 ] |[下载次数:111 ] - 王伟良;
现行《钢结构设计标准》(GB50017-2017)中没有“弯扭构件的强度及整体稳定”的内容,而工程中存在钢梁受弯扭荷载作用的情况,为研究H形钢梁在弯扭荷载作用下的受力机理,以某实际工程为案例,采用ANSYS实体模型对其进行有限元分析。首先,对某弯矩作用下静力手册计算结果与有限元计算结果进行对比,经分析两者吻合较好,说明所采用实体模型是合理的;然后,对实体模型施加特定的扭矩,以有限元计算结果为准,与采用静力手册及《钢结构设计规范》(GB50017-201X)所计算结果进行对比,经分析知,两者计算结果与有限元结果吻合较好,说明静力手册及《钢结构设计规范》(GB50017-201X)中计算方法是合理、可行的;接着,对弯扭荷载作用下,H形钢梁的受力机理进行了简要介绍;最后,对钢梁在受弯扭荷载作用下的设计及常用设计软件的后续升级提出了几点建议。
2023年S1期 v.53 1425-1430页 [查看摘要][在线阅读][下载 922K] [引用频次:0 ] |[下载次数:119 ] - 薛素铎;王立帅;李雄彦;周旸;
等边角钢构件广泛应用于输电线路杆塔结构中,失稳破坏往往才是控制该类构件承载力的关键。输电塔主材构件中除了单角钢构件,大部分角钢试件需要中间断开,对于单角钢构件的研究很多,但是对双包连接角钢的研究较少。模拟了单角钢和双包节点角钢在输电塔中轴心受压状况,利用SOLIDWORKS对试件进行建模,导入ABAQUS进行有限元分析。对24类Q345角钢进行单轴压缩的有限元模拟,研究了长细比、角钢规格以及是否中间断开对角钢稳定承载力的影响。将得到的结果与规范承载力综合对比,验证了模型的准确性,评估了两类角钢承载力的差异并分析了原因,总结了两类等边角钢受压稳定承载力的规律,为工程实践提供了参考与建议。
2023年S1期 v.53 1431-1435页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K] [引用频次:1 ] |[下载次数:253 ] - 林志平;陈鹏;张骏超;赵秋;
初始几何缺陷对板肋加劲板的稳定承载力影响较大,为研究板肋加劲板在加工制作及运输过程中可能产生的初始几何缺陷,对10个板肋加劲板试件进行缺陷试验研究,根据试件破坏形态的不同分别测量其局部与整体初始几何缺陷,结合统计学的概率密度曲线,得到板肋加劲板局部几何缺陷与整体几何缺陷的形态与幅值。研究表明:在局部几何缺陷的分布中,局部几何缺陷沿板宽表现为一个或多个正弦曲线的半波形式分布,沿板件长度方向的分布规律具有不确定性。随着板肋高度的增大,最大缺陷幅值逐渐往自由端偏移,且中间板肋焊接加工时对被加劲板造成的局部变形逐渐减小,而两侧板肋对被加劲板的影响逐渐增大;在整体几何缺陷的分布中,整体几何缺陷受板肋焊接加工的影响较小,沿试件长度表现为一个正弦曲线的半波形式分布。
2023年S1期 v.53 1436-1442页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K] [引用频次:1 ] |[下载次数:136 ] - 徐洪俊;朱沛华;唐晓祥;徐野驰;王伟业;
铝合金对焊接热影响区敏感,规范中采用强度折减系数来考虑热影响区对铝合金材性的影响。但实际焊接结构和焊接节点构造复杂,基于铝合金强度折减的计算方法不能反映热影响区对构件和节点力学性能的影响。因此,本文对带法兰板的铝合金圆管构件进行轴心拉伸试验研究,对焊接铝管构件的力学性能进行了评估,分析了焊接热影响区对铝管构件板材的材性的影响。试验结果表明:1)构件的破坏是由于加劲板与法兰板的角焊缝开裂导致的;2)铝管构件的荷载位移曲线没有屈服平台,整体屈服荷载为910 kN,极限破坏荷载为1210 kN;3)焊缝热影响区的板件,弹性模量为71.753 GPa与规范基本一致,而名义屈服强度与规范设计值相比折减53.5%。
2023年S1期 v.53 1443-1447页 [查看摘要][在线阅读][下载 1424K] [引用频次:0 ] |[下载次数:110 ] - 夏锋林;
普通螺栓群在设计中,目前常采用简化计算方法,有一定的不足,对其在纯弯矩、偏心受压、偏心受拉作用下,分别进行受力分析,给出相应的计算方法,推导出了大偏压、大偏拉的精确计算公式及通用公式,在钢结构连接节点、矩形平板支座、钢柱脚节点等实际工程应用中可作为计算参考。
2023年S1期 v.53 1448-1452页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K] [引用频次:0 ] |[下载次数:163 ] - 文志彬;罗毅;吴琴锋;范超;张勤;
为了提高螺旋钢楼梯壳元计算模型的创建效率,将参数化设计理念与螺旋楼梯设计相结合,在可视化编程平台Dynamo中编制了螺旋钢楼梯几何模型的参数化建模程序,基于Python语言调用SAP2000API(Application Programming Interface)编制相应节点,将在Dynamo创建的螺旋钢楼梯几何模型同步于结构分析软件SAP2000中,并实现了在Dynamo中通过节点控制SAP2000截面创建、面荷载施加、自动网格剖分、自动边束缚等功能。对钢螺旋楼梯参数化建模的过程做出了详细的阐述,并给出了基于Python对SAP2000进行二次开发的关键代码,扩充了Dynamo的应用范围,实现了数据从Dynamo到SAP2000的实时传递,为螺旋楼梯壳元计算模型的参数化建模提供了参考。
2023年S1期 v.53 1453-1458页 [查看摘要][在线阅读][下载 994K] [引用频次:2 ] |[下载次数:202 ] - 张润雅;刘占科;莫党生;
以单轴对称截面对称轴上的任意点为扇性极点,基于图乘法分别推导了单轴对称工字形截面、槽形截面的剪心坐标的一般表达式,并进一步得到了与三个特殊的扇性极点对应的剪心坐标计算式。分析了精确的惯性矩表达式、近似的惯性矩表达式对基于图乘法确定的剪心坐标的影响,给出了基于图乘法确定的剪心坐标计算式的适用范围,并对国家标准《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)中常用截面剪心坐标计算式的精度进行了判定。研究表明,基于图乘法推导的剪心坐标的一般表达式,当其中的惯性矩采用精确表达式时,其结果随扇性极点的不同而不同;当惯性矩采用近似表达式时,其结果不受扇性极点选取的影响。GB50017-2003中单轴对称工字形截面的剪心坐标、由GB50018-2002得到的槽形截面的剪心坐标均为近似计算式。
2023年S1期 v.53 1459-1465页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K] [引用频次:0 ] |[下载次数:101 ] - 焦晓兵;
控制缓粘结预应力钢绞线的摩擦损失,对建立有效预应力,保证结构安全有着非常重要的影响,通过开展缓粘结预应力混凝土梁的摩擦损失试验,从定性或定量的角度分析了钢绞线直径、缓凝粘合剂、钢绞线弯曲角度以及施工过程中常采用的张拉措施对摩擦损失的影响。结果显示,钢绞线直径、弯曲角度和张拉措施对摩擦损失的影响较为明显,而张拉适用期内的锥入度则几乎没有影响。可根据此结论,布置合适规格、合理弯曲角度的钢绞线以及采取合适的张拉措施来降低摩擦损失,以建立满足要求的有效预应力,保证结构安全。
2023年S1期 v.53 1466-1471页 [查看摘要][在线阅读][下载 808K] [引用频次:1 ] |[下载次数:71 ] - 李琦;余斌;李军委;肖新萌;赵健;
对处于腐蚀环境下的的锈蚀钢板开展了4个批次的人工加速腐蚀试验,利用三维形貌扫描仪对腐蚀钢板表面进行形貌扫描,得出腐蚀钢板表面的形貌特征,并利用自编计算程序对锈蚀钢板模型进行计算,得出了锈蚀钢板表面锈坑数、锈坑密度以及蚀坑深度。得出了,随着腐蚀龄期的增长,细小的锈坑之间会相互链接,形成更大的锈坑;而在锈蚀初期,锈坑密度为最大值,之后随着腐蚀龄期的不断增加,锈坑密度呈现起伏的变化;而对于锈蚀深度,其分布大致服从正态分布,在锈蚀龄期为15个月时,锈蚀深度服从对数正态分布。
2023年S1期 v.53 1472-1476页 [查看摘要][在线阅读][下载 912K] [引用频次:0 ] |[下载次数:122 ] - 郭永泉;高鹏飞;
重级工作制焊接钢吊车梁的上翼缘与腹板连接处在使用过程中常出现纵向裂缝,对某钢厂焊接钢吊车梁上翼缘与腹板连接处存在的开裂裂缝进行现场调查、材质检测、焊缝质量、吊车梁偏心检测,并利用有限元软件对选取可能影响钢梁开裂的偏心和焊接质量不良等因素进行分析,分析裂缝成因主要是由轨道偏心、焊接开裂等多因素引起。
2023年S1期 v.53 1477-1480页 [查看摘要][在线阅读][下载 757K] [引用频次:0 ] |[下载次数:77 ] - 陈永宏;史鹏磊;夏泽华;
附着升降脚手架是一种附着于建筑主体结构上,依靠自身的升降设备和装置,可随工程结构逐层爬升或下降,具有防倾覆、防坠落装置的外脚手架[1]。在内嵌超过5 m的建筑主体结构挑空层,经常无处附着。结合越秀南沙滨海花园7期4区项目附着式提升脚手架在挑空层无处附着的难题,研发出一套可周转使用的钢结构支撑平台,解决了附着式提升脚手架结构在结构挑空层无处附着的难题,提高了附着式提升脚手架的适用性,并详细阐述其设计方法、施工过程。在越秀南沙滨海花园7期4区项目实际运用的同时取得了显著的经济效益,对其余类似项目提供了参考经验。
2023年S1期 v.53 1481-1484页 [查看摘要][在线阅读][下载 808K] [引用频次:1 ] |[下载次数:93 ] - 马英;赵维民;张莉;徐国祯;
华龙一号非能动水箱悬挑于外层安全壳42.3~56.2m外侧,为降低其施工难度和风险,设计了悬挑施工钢平台。研究并确定了钢平台的设计原则和思路、进行了钢平台的结构布置设计,根据安装、施工、使用各阶段的结构受力特征、荷载工况进行了钢平台的力学分析和结构设计,并对钢平台与外层安全壳的埋入式连接进行设计。解决了核电厂非能动水箱的施工难题,可为类似高空悬挑混凝土工程的施工提供参考和指导。
2023年S1期 v.53 1485-1488页 [查看摘要][在线阅读][下载 751K] [引用频次:1 ] |[下载次数:77 ] - 杨文刚;李嘉季;
由于输电铁塔半刚性节点的节点刚度会受外载荷的影响而变化,所以为了修正输电铁塔有限元模型的节点刚度,在利用公式计算半刚性节点初始节点刚度的基础上,提出一种基于BP神经网络预测输电铁塔节点刚度的策略。首先采用ANSYS有限元分析软件,构造考虑节点刚度的2A-J2型输电铁塔模型。通过对铁塔结构的分析,可以将铁塔节点分为主材搭接节点K型节点。再根据不同节点处角钢尺寸与螺栓数量的不同,将节点分为7类,计算出每类节点初始刚度,并为其设置刚度系数。在大风工况下,得到输电铁塔在不同节点刚度时对应的杆件轴力,并建立数据集。通过MATLAB构建神经网络模型,在上述数据集的基础上,得到节点刚度的神经网络修正结果。并对比在神经网络隐含层不同层数、不同节点的情况下,半刚性节点节点刚度的数值模型模拟结果与神经网络预测结果,得到该神经网络性能最佳时的隐含层参数。当建立铁塔精确有限元模型时,可以通过测量部分杆件轴力,利用上述BP神经网络建立的“杆件轴力-节点刚度”映射函数进行预测,进而得到所建模型的真实节点刚度。仿真结果验证了考虑节点刚度的输电铁塔精确化建模方法的准确性与可行性。
2023年S1期 v.53 1489-1494页 [查看摘要][在线阅读][下载 951K] [引用频次:3 ] |[下载次数:147 ] - 侯亚委;刘学武;赵迎九;李庆建;
采用同步测压风洞试验技术,对某电厂空冷钢塔内外表面风荷载进行了研究,并考虑了透风率对展宽平台和百叶窗内压系数的影响,得到了塔体的层阻力系数。结果表明:展宽平台和百叶窗的外表面风压分布与上部塔体明显不同,塔体外表面负压极值出现在展开平台以上靠近喉部的高度处;随着透风率增大,冷塔内表面风压系数绝对值减小;在0.3倍塔高以下部分,层阻力系数较大,处于0.6~0.9之间,此高度范围在结构设计时应重点关注。
2023年S1期 v.53 1495-1499页 [查看摘要][在线阅读][下载 1026K] [引用频次:0 ] |[下载次数:81 ] - 田浩亮;陈开伦;张辉军;
探桥由伸向水域的直线型探桥和位于山谷里的倒鹅蛋型环桥构成,主体结构采用钢结构,桥面铺装采用金属镀锌钢格栅。内环梁与环桥边梁张拉高强径向索,内环梁张拉稳定索,内环梁与边梁间设置缆绳爬网。有限元模型计算分析结果表明,结构承受半边人群荷载比满布人群荷载不利。结构体系满足设计要求,具有安全储备。
2023年S1期 v.53 1500-1503页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K] [引用频次:0 ] |[下载次数:61 ] - 刘百明;姚晨;
在波形钢腹板箱梁桥中,温度场的变化对桥梁结构的影响不容小觑。在此基础上,对波形钢腹板梁桥进行了151d的温度场测试。本项目以实体桥为研究对象,通过构建2D波形钢腹板温度场有限元模型,选择典型气象因素进行数值仿真,并与实测数据进行比较,验证该方法的正确性。最终结果表明,上、下两个点的温度测量结果存在着一定的滞后,其变化范围和温度的变化范围都很小。
2023年S1期 v.53 1504-1511页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K] [引用频次:2 ] |[下载次数:117 ] - 何能;
社会现代化进程加快、交通量急剧增加使得正交异性钢桥面板的疲劳病害频繁发生,为节约全生命周期成本,前期设计时抗疲劳性能研究不可忽视,不同疲劳细节的疲劳性能各有不同,通过疲劳设计合理确定关键参数,使得设计效率得以提高,同时降低应力幅值、提高抗疲劳性能,对钢结构桥梁设计至关重要。通过有限元建立三维实体模型,选取2种典型的疲劳细节,加载2种疲劳荷载工况,分析加劲肋、横隔板开孔、横隔板及超高性能混凝土(UHPC)铺装不同参数对疲劳细节应力幅值的影响。研究表明:正交异性钢桥面板的加劲肋纵横交错、立体交叉、焊缝众多,其疲劳性能由各个疲劳细节、荷载工况、构造参数等联合控制;改变加劲肋尺寸和横隔板开孔形式对改善疲劳性能效果不显著且有可能增加反面效果;加密横隔板间距、增设UHPC层能显著地改善疲劳性能。正交异性钢桥面板构造按照中型U肋、Ⅱ型切口、横隔板间距2.5m至3m、UHPC-钢组合桥面板设计其疲劳性能最优。
2023年S1期 v.53 1512-1516页 [查看摘要][在线阅读][下载 1102K] [引用频次:0 ] |[下载次数:237 ] - 郭利明;苏永贵;杜景余;王兴;王伟;
为研究大型钢桥塔现场焊接应力应变情况,基于热弹-塑性理论、采用热-力完全耦合分析方法,应用ABAQUS软件结合Fortran语言编辑球形热源程序,对大型不规则桥塔多焊缝焊接的温度场和应力场进行了数值模拟。获得了焊接温度场和构件应力应变的动态变化过程,结果表明:热源前方温度急剧下降,梯度较大,后方温度下降比较缓和,梯度较小。焊接热源横向温度变化较迅速,焊接冷却完成后转角处热量比较集中;焊接侧板呈现中间小两边大的规律,在边界约束处达到最大值,呈U型分布;垂直焊缝方向的残余应力在构件表面残余应力呈W型,内部呈M型;焊接过程变形和移动热源类似,冷却完成后侧边横向位移变形由热源两侧向热源中心聚拢,在热源中心与边界距离的中线处达到变形最大值,焊接热源和两侧固定端变形约为零,呈正弦型规律分布。研究结果可为大型钢桥塔焊接残余应力、变形的调控,以及焊接工艺的优化提供依据。
2023年S1期 v.53 1517-1522页 [查看摘要][在线阅读][下载 845K] [引用频次:3 ] |[下载次数:237 ] - 李雄坤;马迪辉;程芳;李武;
梁拱组合桥整体顶推施工时,通常在主梁的前端配置导梁,以增大顶推法所适用的桥梁跨度。本文以杭州某梁拱组合桥整体顶推施工为研究背景,为改善顶推过程中钢梁、钢拱等主要构件在大悬臂状态的受力状况,采用有限元分析方法,分析并确定导梁长度、重量和刚度的最优取值。结果表明:导梁与主梁比重越小,对45m~188m区段内的主梁内力越有利;导梁刚度比的改变对主梁内力影响较小;综合考虑,导梁与主梁比重、刚度比、长度比均取0.5左右较为经济合理。
2023年S1期 v.53 1523-1526页 [查看摘要][在线阅读][下载 777K] [引用频次:3 ] |[下载次数:87 ] - 戴晓春;王亮;卫星;
为研究独塔宽幅斜拉桥索塔锚固区域钢锚箱与塔壁间的传力性能,以郑州农业路大桥受力最大的斜拉桥索塔钢锚箱MX16为研究对象,利用有限元软件MIDAS和ANSYS建立桥梁结构整体和局部钢锚箱模型,研究剪力钉间距、剪力钉刚度和钢锚箱腹板厚度对钢锚箱与混凝土塔壁传力机理的影响。研究结果表明:空间索力的竖向分力及横桥向水平分力靠剪力钉群传递到混凝土塔壁,顺桥向水平分力主要靠锚箱间的钢锚梁承担;增大钢锚梁腹板厚度可减小塔壁弯矩而减小剪力钉间距可减小应力集中均能改善塔壁受力,但增大剪力钉的刚度对混凝土塔壁受力影响并不显著。
2023年S1期 v.53 1527-1531页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K] [引用频次:0 ] |[下载次数:126 ]
- 吴礼程;陈湘生;雷江松;
通过选取Willam-Warnke五参数模型作为屈服函数,基于等效应变假定和损伤准则,并将钢纤维含量特征值与屈服函数、损伤准则相联系,建立了增量型式单轴弹塑性损伤本构模型。根据已有钢纤维混凝土单轴拉伸与压缩试验结果,应用该模型进行了验证,验证结果表明,模型计算结果与试验结果吻合较好,能够很好地反映出钢纤维掺量对峰后曲线的影响。同时,应用该模型对在单轴下的拉伸循环、压缩循环以及、拉压循环进行了验算,验算结果表明,该模型能够模拟计算单轴复杂加载路径下的应力-应变关系。
2023年S1期 v.53 1532-1539页 [查看摘要][在线阅读][下载 1064K] [引用频次:1 ] |[下载次数:380 ] - 吴礼程;陈湘生;雷江松;郑爱元;王雪涛;邓一三;
通过使用DIC非接触测量设备对四点抗弯试验下的3D端钩钢纤维混凝土梁构件表面变形情况进行了测量,得出了横向应变沿梁构件高度的变化规律;并基于损伤模型使用ABAQUS对试验结果进行了反分析,得出了抗弯构件开裂截面应力变化规律。结果表明,3D端钩钢纤维混凝土的抗弯荷载变化幅度较为缓和,具有良好的抗弯韧性;弯曲过程中,梁构件的横向应变沿高度呈线性分布,验证了平截面假定的正确性;钢纤维掺量能够影响弯曲过程中中性轴的位置,纤维掺量越高纯弯梁构件的弯拉区裂缝开展越缓;数值模拟的荷载-挠度曲线与试验结果较为匹配,且模拟结果与试验结果均显示裂缝在挠度为0.5mm时就已得到了充分的开展,模拟结果表明了裂缝的主要发展阶段集中在峰值点到挠度为0.5mm之间。
2023年S1期 v.53 1540-1547页 [查看摘要][在线阅读][下载 1981K] [引用频次:1 ] |[下载次数:379 ] - 吴杭姿;许国文;杨燕;李知恒;
随着建筑行业的进一步发展,桥梁工程、海洋及国防工程、大跨结构等领域不断出现的重大工程项目,传统土木工程材料由于具有自重大、强度较低、耐久性不足等缺陷,已然不能满足土木工程学科和行业发展,在土木工程领域采用高性能结构材料成为必然趋势。为保证土木工程学科和行业的高质量发展,在土木工程领域采用高性能结构材料成为必然趋势。碳纤维增强复合材料(CFRP)作为一种高性能结构材料,具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳的性能优势,在当今国防、航空航天、交通运输、海洋工程、重大基础设施建设等领域是不可或缺的关键材料,可满足土木工程行业对高性能结构材料的需求。为进一步促进CFRP在土木工程领域的发展和应用,本文着眼于CFRP在结构加固以及新建结构中的应用,梳理了相关的应用概况,旨在为推动CFRP在土木工程领域的产业化发展提供新思路。
2023年S1期 v.53 1548-1555页 [查看摘要][在线阅读][下载 929K] [引用频次:17 ] |[下载次数:1093 ] - 徐兆桤;徐金花;刘东羽;姜澜倩;李思琦;
活性粉末混凝土(RPC)是一种新型水泥基复合材料,1993年由法国公司研制而成。RPC主要由水泥、硅灰、石英砂、石英粉和钢纤维等材料组成。RPC制备原理是提高组分的细度与活性,使材料的内部缺陷减小到最少,其强度、韧性和耐久性要远好于普通混凝土。立方体抗压强度是检验RPC性能的一项重要指标,也是区分其等级的重要参数,对RPC的试验阶段和工程应用有着重要的参考价值。以国内外对RPC抗压强度的试验过程和结果为基础,简要概述了不同养护制度、钢纤维掺量、水胶比和砂胶比对RPC抗压强度的影响,总结出养护制度、钢纤维掺量、水胶比和砂胶比合适的取值范围,对RPC配合比的后续研究起到一定参考作用,并在此基础上提出了RPC材料需要进一步研究的方向,使今后RPC的研究能够更符合我国研究现状。
2023年S1期 v.53 1556-1561页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K] [引用频次:5 ] |[下载次数:409 ] - 孙健翔;袁宇辉;陈凯峰;范志宏;李安;
日本生产的高强高弹模聚乙醇纤维(PolyvinylAlcohol,PVA)增强水泥基复合材料(ECC)具有优异的拉伸延性,近年来在土木工程领域备受关注,然而受高昂的成本限制无法规模化应用。国产PVA纤维种类繁多,制得水泥基复合材料性能参差不齐。选用多种国内不同地区生产的典型PVA纤维对比日本进口产品,分析国内外纤维增强水泥基复合材料的性能差异,结合各纤维理化特性,从多个维度总结归纳纤维原材料的特征与复合材料性能间的关系,试验结果表明纤维本体强度和界面特性都是影响PVA-ECC材料抗折和拉伸性能的关键,但是对抗压性能影响不大,纤维本征强度不足会显著降低抗折和拉伸强度,纤维表面油剂过多会降低和水泥基体的化学结合能不利于应变硬化,纤维表面亲水性过高则不利于纤维的分散和桥联作用的发挥,合适的界面处理方式可保障纤维实现滑移拔出桥联作用同时也满足较高的滑移强化作用,赋予ECC材料多缝开裂和应变硬化特性。本研究对纤维增强水泥基复合材料中纤维原料的选用提供参考,为制备低成本国产化PVA-ECC材料提供必要的试验数据支撑。
2023年S1期 v.53 1562-1568页 [查看摘要][在线阅读][下载 1054K] [引用频次:2 ] |[下载次数:332 ] - 袁宇辉;李安;孙健翔;
采用具有显著成本优势的国产聚乙烯醇(PVA)纤维制备了高延性水泥基复合材料(PVA-ECC),通过控制单因素变量的方法研究了PVA纤维掺量、粉煤灰掺量、水胶比、石英砂粒径对PVA-ECC的力学性能的影响,并在最优设计参数条件下对比分析了国产与日本PVA-ECC的性能差异,最终提出一种基于国产PVA纤维的ECC制备工艺。研究结果表明:采用国产PVA纤维,水泥∶粉煤灰∶砂∶纤维∶水∶减水剂=1∶2.2∶1.16∶0.066∶0.866∶0.0063,制备一种28 d抗压强度为42.7 MPa,抗折强度为15.1 MPa,极限拉应变为2.43%的国产PVA-ECC。与日本PVA纤维相比,采用国产PVA纤维制备ECC抗压和抗折强度分别为日本PVA纤维制备的ECC的98.4%和92.1%,国产PVA制备的ECC极限拉应变为日本的91.6%,两种ECC均能达到2.0%以上,且国产的在成本方面更具有优势。国产PVA纤维在ECC拉伸过程中更多是拔断而不是滑移拔出,而日本纤维多为滑移拔出。
2023年S1期 v.53 1569-1573页 [查看摘要][在线阅读][下载 857K] [引用频次:1 ] |[下载次数:508 ] - 倪允忠;梁汝鸣;葛序尧;刘洋;都成成;
通过改变冻融循环次数,研究了陶砂取代率对陶粒混凝土力学性能及抗冻性能的影响规律,测得并分析了相应阶段的抗压损失率、抗折强度损失率、质量损失率和动弹性模量损失率。以相应的损失率作为损伤变量,对表现最优的陶粒混凝土组建立相应的冻融损伤模型,并建立寿命预测模型对各个地区的陶粒混凝土抗冻性进行寿命预测。研究结果表明:随着冻融循环次数增加,表现最好的是陶砂取代率为30%时的陶粒混凝土组,该组陶粒混凝土经过120次冻融循环后,抗压强度损失率和抗折强度损失率分别为21.7%和24.5%,强度分别为37.8MPa和5.1MPa,已经超过大部分普通混凝土。陶粒混凝土的损失率(抗压和抗折强度损失率)变化和动弹性模量损失率变化比较一致,而陶粒混凝土的质量呈现先增后减,故根据动弹性模量损失率建立的冻融损伤模型可以更直观反应陶粒混凝土性能变化,寿命预测模型的建立可以为以后的相关研究提供依据。
2023年S1期 v.53 1574-1579页 [查看摘要][在线阅读][下载 842K] [引用频次:3 ] |[下载次数:270 ] - 钟成安;李安;邓春林;
采用三维数字图像相关技术(3D-DIC)对处在干燥条件下混凝土内部非均匀变形进行测试。研究不同水胶比对在干燥条件下混凝土内部的全场位移、正应变和主应变的影响。结果表明,在水胶比在0.38~0.42范围内,随着水胶比的增大,混凝土试件在x、y、z方向发生的位移变化越小;水胶比为0.38时,正应变介于-1700με到250με,波动范围最小,最大收缩值也最小;水胶比为0.38时,第一主应变蓝色阴影区域面积(较大拉伸应变和较大收缩应变)最小,第二主应变的阴影区域面积(较大的收缩应变)最小;水胶比为0.38时,第一主应变频率分布高斯拟合后的中心值和半宽高分别为261.8和616.4,随着水胶比的增大,中心值和半宽高都随之增大,拉伸应变的增加,相比收缩应变,其所占比例变得更大。同时,第一主应变的分布范围也随之增大,变得越来越广,越来越不均匀。
2023年S1期 v.53 1580-1584页 [查看摘要][在线阅读][下载 1300K] [引用频次:1 ] |[下载次数:202 ] - 祝兆平;韩毓殷;陈海波;石凯;张成;邹梧梧;
介绍弧形彩色混凝土造型建筑的配合比及施工技术应用探索。彩色混凝土的色彩是由于在原材料上增添了颜料,而颜料的掺入也影响了混凝土的强度,因此需要在普通混凝土配合比基础上,调整胶凝材料的组成和用量。经过不断试验探索,所得配合比在同等级下的彩色混凝土和普通混凝土,28d强度基本相同。在施工工艺上,通过对模板的选择和安装、圆弧模板的曲率控制,保证弧形混凝土墙的成形效果,并对混凝土的成形质量要求和模板施工质量通病进行分析总结,以供类似工程参考。
2023年S1期 v.53 1585-1588页 [查看摘要][在线阅读][下载 927K] [引用频次:1 ] |[下载次数:92 ] - 黄必斌;徐卫春;章艳;邓敏;
超长大体积混凝土裂缝问题是土木工程施工技术攻关的难点,如何预防混凝土开裂是科研工作者重点研究的课题。本文针对超长大体积墙体C50混凝土开裂问题,通过工程结构混凝土裂缝观测、温度和应变数据监测,分析了混凝土裂缝的成因。结果表明,墙体裂缝大量出现的时间为浇筑后的第3d至第4d,此后开裂有少量增加,浇筑13d后无新增裂缝。墙体混凝土裂缝以竖向裂缝为主,平均长度为194~196cm,裂缝宽度为0.04~0.65mm,裂缝间距为1~3m,裂缝多出现在墙体高度方向的中段位置,部分裂缝随后往上或往下扩展,少量裂缝最后沿高度方向形成通长裂缝。浇筑17.5h后,墙体中心混凝土达到最高的71.0℃,浇筑20h后脱模并覆盖喷淋养护后,墙体中心混凝土温度在4d内的降温速率为10.9℃/d,墙体中部表面混凝土在24h内降温速率为26.9℃/d,墙体混凝土4d时的总收缩达到355με,13d时总收缩为413με,其中温度降低导致的收缩占总收缩的82%。裂缝多出现在墙体高度方向中部,墙体中心和墙体中部表面混凝土的温差低于相应规范规定的25℃,因此基础约束作用和不垂直墙体表面方向的温度梯度不是开裂的主要诱因;温降收缩和自生体积收缩使混凝土产生413με总收缩,这是墙体C50混凝土开裂的主要原因。通过采取措施控制混凝土温升、采用MgO膨胀剂补偿混凝土自生收缩和加强保温养护减小墙体C50混凝土的收缩变形,将有助于防止开裂。
2023年S1期 v.53 1589-1594页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K] [引用频次:1 ] |[下载次数:173 ] - 张晗;杨石飞;张静;
针对垃圾渗滤液环境下的混凝土耐久性问题开展研究,通过抗氯离子渗透试验与抗硫酸盐侵蚀试验,对比研究不同养护条件下(标准养护、渗滤液原液、常规地下水样、不同浓度垃圾渗滤液配置液)混凝土试块的快速氯离子迁移系数、电通量及抗压强度的变化规律。结果表明:垃圾渗滤液环境对混凝土耐久性的影响显著,除了常规的氯离子、硫酸根离子外,渗滤液中其余成分(包括金属离子、有机质等)对混凝土耐久性的影响同样不可忽视。上述定量化的测试结果可为垃圾渗滤液侵蚀条件下混凝土腐蚀程度及结构力学特性演化规律提供科学依据。
2023年S1期 v.53 1595-1602页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K] [引用频次:0 ] |[下载次数:121 ] - 卢勇;
房屋建筑工程中,地下室顶板等部位常发生大面开裂渗漏,通常采用聚氨酯注浆堵漏或者环氧树脂注浆加固、堵漏,因此造成百万元级的经济损失。本文在总结已有的改性超细水泥浆补复裂缝修研究成果基础上,通过大量试验研究发现:设计合理的注浆料、选用合适压力注浆设备、采用合适的注浆工艺是实现改性超细水泥浆修复楼板贯通裂缝的三个关键环节。对于0.2~0.8mm宽的裂缝,即使采用超细水泥浆,因水泥颗粒易沉淀堵注浆管,也是不能注入的。在超细水泥浆中掺入保塑剂、丁苯乳液水泥颗粒分散介质,解决超细水泥颗粒易沉淀问题;在超细水泥浆中掺入抗泥综合母液、保水剂解决超细水泥浆流动性、结石强度问题;用缓凝剂来调节超细水泥浆初凝时间,以便注浆作业。通过优化设计得到的改性超细水泥浆,选用工作压力大于50MPa,便于携带的小型注浆机,在多个项目使用,实现了低成本对大面积贯通性裂缝楼板补强、堵漏目标。
2023年S1期 v.53 1603-1607页 [查看摘要][在线阅读][下载 774K] [引用频次:1 ] |[下载次数:210 ] - 李胜伟;魏茂彬;
随着经济发展的不断加速,工程建设技术也在不断提升,但混凝土结构工程出现裂缝的质量问题仍然存在,也是质量投诉的焦点,给建筑市场带来了较大的负面影响。混凝土质量问题是直接影响建筑物安全性和使用功能的最关键问题之一。混凝土结构大量的应用,沉淀了技术,同时也暴露出了自身存在的一些问题,其中裂缝问题表现的尤为明显。在建设中应该采取有效的措施对其进行控制,特别是避免有害裂缝的产生。本文主要对混凝土结构工程中裂缝成因进行分析并结合成因提出对策,为后续裂缝控制提供思路。
2023年S1期 v.53 1608-1611页 [查看摘要][在线阅读][下载 684K] [引用频次:3 ] |[下载次数:273 ] - 李凯;
在–10℃恒温恒湿环境下,通过浇筑模型试验块,监测负温混凝土在无温度补偿、表面温度预热补偿、内部温度预热补偿三种养护工况下混凝土水化内部温度场分布规律。结果表明,在表面温度预热补偿作用下,负温混凝土整体温升最高,且温度场均匀性较好。因此,负温混凝土施工时,建议采取加热模板措施,通过间接提升负温混凝土表面养护温度,从而避免混凝土发生冻害,确保混凝土水化反应正常运行
2023年S1期 v.53 1612-1615页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K] [引用频次:1 ] |[下载次数:114 ] - 闫腾飞;包汉营;吕国鹏;周王鹏;
大体积混凝土一方面易因冬施养护措施不佳引发水化反应降速甚至停止,另一方面会因内外温差控制效果不佳引发温度裂缝问题。大体积混凝土存在着内部温度高、外界温度低的特点,若实现将内部温度置换并用于冬施混凝土表层防冻养护,将有利于在低碳条件下打造稳定性更强的精品工程。以雄东管廊项目13.9m×10.1m×3.5m承台浇筑为背景,首先提出一种冬施大体积混凝土内外温度平衡置换养护系统,并采用数值模拟方法验证了本系统的合理性与可靠性。结果表明:本冬施大体积混凝土内外温差置换平衡养护系统可有效实现混凝土的防冻养护和混凝土内外温差值的有效控制,本系统在雄东管廊项目应用背景下的内外温差最大值为21.05℃。同时,为解决混凝土在极端外温条件下养护技术不达标导致开裂等病害的问题,还讨论提出一种大体积混凝土内外温差动态调控系统。
2023年S1期 v.53 1616-1620页 [查看摘要][在线阅读][下载 843K] [引用频次:1 ] |[下载次数:117 ] - 王伟光;郑皓云;汲广超;
再生骨料作为建筑固废资源化产物,推进其高效应用有助于实现建筑绿色可持续发展,契合“碳中和”及“碳达峰”的低碳目标。探究了再生细骨料取代天然河砂后混凝土油墨可打印性能及掺量对3D打印混凝土硬化后力学性能影响。研究结果表明,再生细骨料混凝土油墨工作性能随时间变化损失显著,且随掺量增加工作性能进一步损失;相对于现浇试样,再生细骨料3D打印试样各向异性力学性能随掺量增加降低明显,28d的X轴方向抗压强度降低最大约为67.85%。相较于天然骨料油墨配比,再生细骨料取代率超过50%时需要考虑摩阻力用水,这主要是因为再生细骨料附着砂浆疏松多孔导致的粒形粗糙。
2023年S1期 v.53 1621-1625页 [查看摘要][在线阅读][下载 778K] [引用频次:1 ] |[下载次数:331 ] - 高宇甲;牛彦平;韩志攀;李小猛;王晓超;
压电材料传感器由于其低成本、响应快等优点近年越来越被社会各界重视。为研究压电阻抗法建筑结构监测的可行性及各个因素对传感器灵敏度的影响,设置了多组试验,研究了温度对压电材料电导的影响;内掺不同量再生骨料、粉煤灰的混凝土结构压电材料拟合度分析;不同龄期混凝土强度监测规律;智能外包材质对结构监测灵敏度的影响等。试验得出:智能骨料对环境的温度、湿度变化敏感性较低;常规级配C30混凝土、60%再生骨料掺入的C30混凝土、60%粉煤灰掺入的C30混凝土强度与RMSD拟合函数的R~2值分别为0.81503、0.90818、0.97882,接近于1,拟合度较好;对于外包材质,其强度越接近结构强度,其拟合性越好。
2023年S1期 v.53 1626-1630页 [查看摘要][在线阅读][下载 954K] [引用频次:1 ] |[下载次数:206 ] - 韩艳;张恩来;王江江;
为确保灌浆料和既有混凝土结构共同工作,通过直接剪切试验,研究了灌浆料和普通混凝土之间的界面黏结强度。考虑连接界面形状、灌浆料强度与龄期等因素设计制作了18组54个Z型直剪试件,通过剪切试验测量了应变及位移,得到了相应的界面黏结-滑移曲线,提出了灌浆料修复既有混凝土结构的界面黏结滑移模型,并给出了界面黏结刚度建议值。试验结果表明:界面形状为三角形时的界面黏结强度最大,梯形的次之,光滑的最小;灌浆料强度对界面黏结强度的影响与灌浆料龄期密切相关,7d龄期时界面黏结强度随灌浆料强度的增加而减小,28d龄期时界面黏结强度随灌浆料强度的增加而增大;灌浆料与混凝土的界面黏结强度随灌浆料龄期的增加而增大,灌浆料龄期对光滑界面的影响程度最大,对梯形以及三角形界面的影响程度较小。
2023年S1期 v.53 1631-1639页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K] [引用频次:2 ] |[下载次数:203 ] - 熊孜;印长俊;陈铖;
随着城市的发展与建设,如何处理建筑垃圾一直困扰着人们,而发展、应用再生混凝土是解决这一问题的主要途径之一。试验以再生粗骨料混凝土梁作为研究对象,制作了四组分别在粗骨料取代率、混凝土抗压强度、配筋方式上变化的再生粗骨料混凝土梁,对其进行了扭转破坏试验,同时分析了再生粗骨料混凝土梁的扭转破坏的过程与形态,并研究了梁的裂缝发展规律和破坏特征,得到了不同粗骨料取代率和配筋方式对再生混凝土梁抗扭承载力的影响规律,为再生粗骨料混凝土梁在工程实际应用中提供了试验参考。
2023年S1期 v.53 1640-1649页 [查看摘要][在线阅读][下载 1327K] [引用频次:2 ] |[下载次数:144 ] - 孟灿;沈锦;陈林;周志锦;陈辉;
实际建筑工程中,存在将管线穿过钢筋混凝土(RC)梁的工程需求,从而起到节省室内空间、减轻结构自重等多重作用。因此,对既有RC梁开洞后的力学性能进行研究具有重要的现实意义。利用有限元软件LS-DYNA对不同加载工况(包括均布和集中加载)和孔洞特征(包括孔洞数量和尺寸)下开洞钢筋混凝土(RC)梁的破坏形态和荷载-位移曲线等力学性能进行了研究,并对纤维增强复合材料(FRP)对开洞RC梁力学性能的加固效应进行了分析。结果表明:均布荷载作用下,开洞RC梁主要在支座处发生弯剪破坏,而跨中孔洞对RC梁的力学性能影响较小;在跨中集中荷载作用下,开洞RC梁均在跨中孔洞处发生剪切破坏,且随着孔洞数量和尺寸的增大,开洞RC梁的承载能力和变形能力均呈现降低趋势;采用FRP对开洞RC梁进行加固后,其承载能力和变形能力均得到显著提升。
2023年S1期 v.53 1650-1654页 [查看摘要][在线阅读][下载 959K] [引用频次:1 ] |[下载次数:126 ] - 杨亮亮;李森森;
基于实际桥梁的承载力破坏试验是验证桥梁极限承载力的最有效的方法,以某轨道交通U型梁工程为试验对象,通过理论计算U型梁竖向分级加载荷载,进行1:1足尺寸模型竖向弯曲破坏试验,通过试验获得了U型梁实际极限承载力,同时也获取了竖向破坏加载时底板挠度,竖向弯曲底板、腹板、翼板应力变化情况,主应变变化以及裂缝发育随加载荷载变化的规律,对U型梁破坏机理更加明晰。本次破坏性试验结果表明试验U型梁各部位具有良好的协同受力性能,其承载力具有一定的安全储备,为U型梁构件的进一步应用提供了有利依据。
2023年S1期 v.53 1655-1659页 [查看摘要][在线阅读][下载 1055K] [引用频次:1 ] |[下载次数:74 ] - 杨亮亮;程双;
预应力混凝土U型梁具有建筑高度低、隔音效果好、空间利用率高等优点,但其传力路径、受弯承载模式明显不同于传统的梁式结构。以某轨道交通预制U型试验梁检测项目为依托,通过横向弯曲破坏试验,探明其破坏机理和力学行为特点。研究表明U型梁在水平荷载作用下的结构变形基本协调,整体工作性较好,在进入非弹性工作阶段后,具有明显的脆性特征。
2023年S1期 v.53 1660-1664页 [查看摘要][在线阅读][下载 1036K] [引用频次:1 ] |[下载次数:67 ] - 陈东亮;
为确定预应力混凝土预制梁静载试验挠度和应变校验系数的合理取值范围,一方面,对相关影响因素进行理论分析,分别计算各影响因素偏差导致的结构校验系数变化,并以此为基础,综合分析得到挠度和应变校验系数的合理取值范围。另一方面,以524片预制梁的静载试验结构校验系数测试结果为样本,绘制频数直方图,推测概率分布为正态分布,并采用图方法、爱泼斯—普利(Epps-Pulley)法对假定进行检验;然后根据概率密度函数计算不同保证率下校验系数的取值范围。研究结果表明:预制梁梁顶应变校验系数符合正态分布,而挠度、梁底应变校验系数符合对数正态分布;预制梁挠度和应变校验系数理论推算结果与试验统计分析结果基本一致,在保证率为95%时,其挠度校验系数上限值为1.0,应变校验系数上限值为1.05。
2023年S1期 v.53 1665-1671页 [查看摘要][在线阅读][下载 901K] [引用频次:4 ] |[下载次数:84 ] - 郭睿;赵东拂;李磊;
实际建筑受火情况特殊,采用标准升温曲线过于保守,故结合实际火灾场景进行分析。本文将防火性能化的理论与结构的热力耦合分析相结合,通过FDS软件模拟出运用库在发生真实火灾时的最不利位置温度场,再通过ABAQUS软件计算该温度场下分析预应力钢筋混凝土梁的受力状况。以保护层厚度和张拉控制力作为影响因素,通过热力耦合的方法得到了预应力梁构件的位移变化规律:随着保护层厚度和配筋率的增大,预应力梁的跨中位移减小,构件的抗火性能得到了提升;张拉控制应力对预应力的改善效果不明显。
2023年S1期 v.53 1672-1676页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K] [引用频次:0 ] |[下载次数:160 ] - 孙涛;张磊;陈进;孟妍;陈金锋;张蕾;余咏平;
以某特种工程的55m长、18m高单片槽形剪力墙结构为例,分析单片异形剪力墙结构的结构选型。单片异形剪力墙结构不仅要承担竖向荷载,更要承受水平地震作用及风荷载,该结构的特点是平面内刚度大,平面外刚度极小,在竖向荷载和水平荷载共同作用下,单片异形剪力墙结构容易发生平面外失稳甚至整体倾覆。因此在工程结构设计中通过协调X、Y向整体刚度来达到减小单片异形剪力墙结构平面外位移,提高其抗侧移能力的目的,从而保证所设计工程结构的侧向稳定性。通过使用盈建科(YJK)软件建立结构模型、开展结构计算分析,并依据得出的结构整体性能指标(质量比、刚度比、剪重比、刚重比、位移比等),对结构模型进行调整优化,最终使结构体系满足可靠性要求。
2023年S1期 v.53 1677-1684页 [查看摘要][在线阅读][下载 936K] [引用频次:0 ] |[下载次数:53 ] - 张鹏;
基于传统混凝土外挂墙板厚度大、跨度小等痛点,提出一种基于预应力的厚度小、自重轻、跨度大的新型预应力混凝土外挂墙板,同时将承重和限位功能集成在一个连接节点上,实现外墙板的快速简便安装。采用ABAQUS有限元软件,研究了预应力施加阶段及地震作用工况下,预应力墙板的内力和位移变化规律,以及连接节点的应力情况,验证墙板及其连接节点的安全性。研究结果表明:墙板在预应力施加阶段,板整体处于受压状态,板面处压应力较大,最大位移位于板顶;地震设计状况下,墙板板肋主要受拉,板面主要受压,板面中部位置压应力最大,垂直板面方向的位移最大值位于板顶;地震作用下墙板承重连接节点最大应力位于横向螺杆与连接件接触面,承重螺栓在底部应力最大。
2023年S1期 v.53 1685-1690页 [查看摘要][在线阅读][下载 1139K] [引用频次:3 ] |[下载次数:159 ] - 黄波;王盼盼;沈洁;汪杰;李武;
基于市场上的蒸压加气轻质混凝土条板进行材性试验,测试蒸压加气混凝土立方体抗压强度及劈裂抗拉强度,并对采用钩头螺栓节点连接的加气混凝土外墙板在地震及风荷载作用下的受弯性能开展试验研究,分析墙板的破坏模式及主要影响的材料参数。结果表明:本次试验用材强度符合规范要求。标准试件的受压破坏形态主要分为:自上而下垂直分割破坏、沿对角方向斜向剪切破坏以及顶端角部破坏。由于蒸压加气混凝土的抗拉强度低,外墙板在弯矩作用下容易发生混凝土劈裂受拉破坏,但钩头螺栓节点一般不易失效。因此,研究需进一步增强蒸压加气混凝土抗拉性,以提高加气混凝土外挂墙板的抗震性能和抗风性能,推广其在高层建筑中的应用。
2023年S1期 v.53 1691-1694页 [查看摘要][在线阅读][下载 774K] [引用频次:2 ] |[下载次数:180 ] - 王玉清;马小龙;孟苏牙拉吐;刘曙光;雷栋栋;
为研究聚乙烯醇纤维水泥基复合材料(PVA-FRCC)柱恢复力模型,以纤维体积率、PVA-FRCC设置范围、配箍率、轴压比及纵筋配筋率为研究参数,对10根PVA-FRCC柱进行拟静力试验。通过对试验数据进行分析,得到退化四线型骨架模型刚度计算方法;根据压弯构件正截面承载力理论,推导出PVA-FRCC柱骨架曲线特征点水平承载力及水平位移计算公式;理论骨架曲线与试验骨架曲线吻合较好,且骨架模型以构件参数表达,实用性较高。采用修正的Park-Ang损伤模型计算损伤指数,并确定了各阶段考虑损伤累积的加、卸载刚度计算方法;结合试验滞回曲线特征及骨架模型,提出PVA-FRCC柱滞回规则。建立的恢复力模型计算结果与试验结果吻合度较高,能较好地表征PVA-FRCC柱在地震作用下的滞回特性。
2023年S1期 v.53 1695-1704页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K] [引用频次:0 ] |[下载次数:159 ] - 陈潘;张凤亮;杨超;王洪欣;李文;张强;张培杰;
为系统研究两端简支预应力混凝土空心板(简称空心板)的受弯承载力,采用ABAQUS软件建立有限元模型,并进行了相关试验验证,基于验证后的模型,分析了截面高度、叠合层厚度、空心板混凝土强度、叠合层混凝土强度、预应力底筋配筋率、预应力负筋配筋率对空心板极限受弯承载力的影响。结果表明:各参数中对空心板极限受弯承载力的影响程度由大到小排序为:截面高度、预应力底筋配筋率、叠合层厚度、叠合层混凝土强度、预应力负筋配筋率和空心板混凝土强度。同时参考我国《混凝土结构设计规范》中预应力混凝土梁的受弯承载力计算公式,将空心板截面等效为工字形截面,提出了有叠合层和无叠合层的两端简支空心板受弯承载力理论计算公式,公式计算结果与试验值和有限元模拟值均吻合较好。
2023年S1期 v.53 1705-1714页 [查看摘要][在线阅读][下载 965K] [引用频次:3 ] |[下载次数:200 ] - 董存言;王龙军;葛序尧;和西良;刘洋;李涛;
在进行结构设计过程中,由于建筑功能以及现场施工环境等条件的限制,通常使得梁无法搭接到柱的中心位置,从而引起柱的节点核心区不能满足相关规范要求。本文以西安儿童医院项目为依托,阐述建筑结构中柱子节点核心区的受力机理以及相关设计依据,分析不同处理措施对结构柱节点核心区的影响。通过分析西安儿童医院项目,对设计初期结构中节点核心区不满足规范要求的区域进行研究分析,分别采用提高混凝土型号、加大梁截面以及加腋三种方法,研究其对柱节点核心区抗剪承载力的影响,研究发现,三种方法对于节点核心区抗剪承载力均有提升效果,但提升的效果以及对结构的影响有所差异,以此得到不同处理方式的优劣性,为相关设计工作提供参考。
2023年S1期 v.53 1715-1718页 [查看摘要][在线阅读][下载 743K] [引用频次:1 ] |[下载次数:73 ] - 赵云;杨潮军;王海;王睿超;应可;
现场采用静载试验对无梁楼盖进行正常使用状态检验,并采用规范公式法、经验系数法、盈建科整体模型法、盈建科单层板模型法进行承载能力计算,并分析不同算法的差异。结果表明:无梁楼盖受冲切承载力计算,规范公式法与盈建科建模结果相一致;无梁楼盖受弯承载力计算,盈建科整体模型法更全面、更合理。
2023年S1期 v.53 1719-1722页 [查看摘要][在线阅读][下载 897K] [引用频次:1 ] |[下载次数:55 ] - 朱兆聪;梁汝鸣;葛序尧;刘洋;和西良;祝人杰;
温度应力是超长混凝土结构开裂的主要因素之一。为了研究气温骤降对超长混凝土温度和应力的影响以及采取塑料泡沫板保温措施效果,结合合肥国际陆港项目超长筏板基础,采用MIDASGen有限元软件模拟混凝土底板浇筑完成后,不同时段遭遇环境温度骤降情况。数据分析表明:气温骤降引起结构底板表面温度急剧下降,表面拉应力快速增长,而底板浇筑完成后8~10d内遭遇气温骤降对混凝土结构底板产生的拉应力最大。通过采取保温措施可有效避免气温骤降带来的不利影响。
2023年S1期 v.53 1723-1727页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K] [引用频次:3 ] |[下载次数:102 ] - 张强强;曹伟;戴公连;
环境热作用下混凝土板温度场分布对结构设计及分析至关重要。在先前研究基础上,考虑自然环境热荷载对混凝土板温度场的影响,通过分析混凝土板热交换过程,建立了混凝土板热流边界条件的余弦函数模型,采用一维混凝土温度场模型计算了混凝土板温度场分布,其温度计算值与实测值的最大误差为5.6%。基于混凝土温度场模型研究了日照和气温作用下混凝土板内温度响应规律,并结合混凝土板模型试验定量地分析了混凝土板增温幅度和太阳辐射深度,得到以下结论:1)太阳辐射是混凝土板产生温度梯度的主要因素;2)太阳辐射对混凝土板内0~0.3m范围内温度影响最明显;3)混凝土板内太阳辐射深度的理论值为0.5m左右,可为混凝土结构温度场的监测及分析方法提供相应的参考。
2023年S1期 v.53 1728-1732页 [查看摘要][在线阅读][下载 1038K] [引用频次:0 ] |[下载次数:169 ] - 黄波;沈洁;王盼盼;汪杰;邵耀锋;
为对斜塔斜拉桥进行结构承载力试验分析研究,对该桥采用有限元软件建模与分析,按照桥梁相关检测试验规程开展了桥梁的静力荷载试验,测量关键截面的应变及位移变化情况,评价结构构件的承载能力和使用性能。结果表明:该斜拉桥在各工况下的挠度和位移校验系数满足规范规定,结构性能满足桥梁设计荷载的承载能力要求。
2023年S1期 v.53 1733-1736页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K] [引用频次:4 ] |[下载次数:118 ] - 陆久飞;李春生;许鹏;矣涛;龚旺;
以一座正在建设中的三跨两塔混凝土自锚式悬索桥为工程背景,采用桥梁通用分析软件建立全桥三维有限元模型,通过改变加劲梁自重、主缆弹模、温度场及收缩徐变等敏感性参数,主要对比分析混凝土自锚式悬索桥的结构线形与内力的变化情况。得出结论,加劲梁自重、主缆弹模、温度场、收缩徐变的变化对混凝土自锚式悬索桥的结构线形与内力影响较大,吊杆弹模、加劲梁弹模、桥塔弹模以及主缆、吊杆自重的变化对结构线形与内力的影响较小,可为同类桥梁结构的设计、施工提供一些参考。
2023年S1期 v.53 1737-1741页 [查看摘要][在线阅读][下载 905K] [引用频次:3 ] |[下载次数:97 ] - 张海君;邬晓光;刘冉;姚杰;
为了得到既有旧桥上部结构拆除重建时,下部结构承载力变化规律,对山西省一座桥梁进行建模分析,采用有限元方法模拟拆除旧梁,安装新梁过程,分析不同的拆除步序对混凝土盖梁应力值与反拱值的影响,分析结果表明:盖梁卸载过程中这两项数值随盖梁上部荷载总重减小而增大,主梁完全卸载后,盖梁最大反拱值可达5.2mm,最大拉应力达4.9MPa,盖梁存在因反拱过大而导致结构开裂的风险。采取旧梁分跨拆除可有效控制这一风险,最大反拱值减小至2.2mm,最大拉应力减小至2.2MPa。因此主梁拆除与安装原则为:减少盖梁上部主梁空缺,保持盖梁为承载状态,在拆除旧梁后应尽快安装新梁,采用拆一跨装一跨施工方式,可以有效的控制盖梁反拱值和应力值在合理范围内。
2023年S1期 v.53 1742-1746页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K] [引用频次:0 ] |[下载次数:58 ] - 许鹏;陆久飞;聂良鹏;游鹏升;李胤麒;
对于预制预应力梁体,可以通过裸梁的静载试验判断梁体的质量。通过实际依托工程,对存放时间较长的7片30m预制预应力小箱梁进行裸梁静载试验分析,从而判断这7片梁体能否继续使用。通过裸梁静载试验和外观综合评定,结果表明,虽然7片试验箱梁的整体强度和刚度均能设计和规范要求,但其中两片梁梁腹板应变沿高度方向分布情况存在一定程度的异常,纵向裂缝上、下侧的应变也存在明显的差异,建议不再使用。通过该实际裸梁静载试验项目,能够对该类型的静载试验提供一定的参考。
2023年S1期 v.53 1747-1753页 [查看摘要][在线阅读][下载 937K] [引用频次:2 ] |[下载次数:110 ] - 张志勇;刘方宁;陈晓东;
预应力混凝土箱梁齿块因其优良的传力性能,在桥梁工程中得到广泛应用。然而,在实际应用过程中预应力混凝土箱梁齿块存在一些挑战,特别是在张拉预应力筋的过程中,预应力混凝土齿块常常发生开裂现象。超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)作为新型水泥基材料,由于其超高的力学性能和耐久性能,被认为是应对齿块开裂问题的优良选择。阐述了超高性能混凝土的力学性能、耐久性能,结合某引桥现浇预应力混凝土箱梁多个齿块在预应力张拉过程中发生开裂现象,在采用超高性能混凝土对损坏齿块修复的同时,从局部承压区破坏理论和有限元分析,揭示了混凝土齿块的开裂机理。研究结果表明,混凝土强度和局部承压提高系数对齿块局部承压承载能力影响较大。最后,对预应力混凝土箱梁钢束张拉齿块的施工给出了注意事项和改进措施。
2023年S1期 v.53 1754-1760页 [查看摘要][在线阅读][下载 853K] [引用频次:2 ] |[下载次数:72 ] - 刘冉;邬晓光;张彦飞;许军;黄江;
为了预测在役PC桥梁的使用性能,通过对其耐久性指标的模糊评价,得到桥梁模糊可靠性分布向量,使用马尔可夫模型构造状态转移矩阵,得到桥梁使用性能的时变曲线,选取山西省的八政桥为具体依托工程,预测这座在役桥梁在运营期内的的使用性能,并且与该桥梁的实测值进行对比分析。计算结果表明:桥梁使用性能的预测值与实测值相差较小,满足实际工程的精度要求,使用该方法预测在役PC桥梁的使用性能较为合理,今后可为同类PC桥梁的使用性能预测提供相应参考。
2023年S1期 v.53 1761-1764页 [查看摘要][在线阅读][下载 729K] [引用频次:1 ] |[下载次数:193 ] - 周建诚;张德锋;陆峰;
介绍了上海轨道交通17号线西延伸工程先张法预应力U型梁生产线布置、张拉工装与设备、张拉工序、同步张拉措施等,计算了3×30m跨U型梁张拉工艺下预应力损失和张拉伸长值,并选择U型梁典型部位预应力筋对其张拉过程中的锚下应力进行测试。
2023年S1期 v.53 1765-1770页 [查看摘要][在线阅读][下载 961K] [引用频次:3 ] |[下载次数:95 ] - 陈飞;朱春东;王勇;
桥面连续结构在多跨空心板桥梁中使用普遍,其在使用中的破坏形式对构造设计及桥梁管养工作均具有指导意义。从桥面连续结构破坏案例出发,重点分析了温度、通行荷载及约束条件对在役空心板桥梁桥面连续结构破坏类型、破坏位置影响。有限元分析结果表明:1)不当约束对桥面连续结构应力影响显著,是高温破坏的主要原因;2)受约束联桥面连续在夏季高温最先从桥面连续锚固处破坏;3)通行荷载对桥面连续夏季高温下锚固段和顶面应力均有影响,锚固区先减小后增大,顶面应力逐步增大。建议管养单位在多跨空心板桥梁管理中注意联端伸缩缝间距检查和伸缩缝清理,桥梁支座更换、桥面系养护专项工程应明确支座处清理要求。
2023年S1期 v.53 1771-1774页 [查看摘要][在线阅读][下载 837K] [引用频次:2 ] |[下载次数:96 ] - 王兵;薛彦涛;
钢筋混凝土框架柱PMM承载力曲线主要用于各类高层、超高层、复杂及消能减震等结构非线性分析中柱压弯受力状态的判定,其判定标准主要依据柱压弯承载力,因此准确合理地计算柱压弯承载力在结构设计中尤为重要。采用截面分析软件XTRACT,考虑箍筋对混凝土约束作用,分别计算不同轴压比、不同配箍特征值、不同材料强度以及不同截面尺寸柱的屈服承载力、极限承载力,分别得出针对不同承载力的约束混凝土应变、钢筋应变。通过对比已有柱试验数据及规范公式计算结果,证明所选用计算参数的合理性。利用上述计算参数绘制混凝土柱PMM承载力曲线(面),即可得到与试验结果一致的承载力曲线(面),用于实际工程设计。采用本方法对一个5层钢筋混凝土框架结构弹塑性时程分析的结果进行评价,说明本方法实用可行,能更加准确、方便有效的判定框架柱受力性能。
2023年S1期 v.53 1775-1782页 [查看摘要][在线阅读][下载 994K] [引用频次:3 ] |[下载次数:159 ] - 陈小锋;
阐述了框架柱轴压比与结构位移延性之间的关系;在不考虑框架柱箍筋有利作用的情况下,通过建立结构静力平衡方程,保证框架柱为大偏心受压破坏,分析了框架柱轴压比限值的取值范围为0.65~0.91;在考虑框架柱箍筋的有利作用的情况下,采用Xtract软件计算约束混凝土受压承载力,仍旧建立结构静力平衡方程,计算得到的轴压比限值范围为0.65~1.05,分析了两种情况下的轴压比限值变化规律。最后验证了轴压比限值取值范围与变化规律与现行抗震规范是一致的。
2023年S1期 v.53 1783-1786页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K] [引用频次:0 ] |[下载次数:166 ] - 张敬花;
依据面积等效及刚度等效原则,将混凝土异形柱简化等效为矩形柱。通过具体模型分析表明,等效前后,结构的周期、频率、位移角等基本没有发生较大的改变,结构自身的空间动力特性前后基本保持一致,与理论分析一致,该等效方法具有可行性,供设计人员参考。
2023年S1期 v.53 1787-1791页 [查看摘要][在线阅读][下载 841K] [引用频次:4 ] |[下载次数:87 ] - 戴红亮;张喜臣;邱铭;王全;马思远;付相球;
为方便从事土木工程结构设计、建筑施工等人员解析法求解多跨不等跨外伸连续梁内力及支座反力计算,提高计算效率,填补国内多跨不等跨外伸连续梁在《实用建筑结构静力计算手册》中公式的空白。采用三弯矩方程分析方法,进行四至六跨不等跨外伸连续梁弹性计算公式推导,期望能够为从事与土木工程结构设计相关工作的人员提供一种简单实用的计算方法。
2023年S1期 v.53 1792-1795页 [查看摘要][在线阅读][下载 813K] [引用频次:0 ] |[下载次数:110 ] - 牛丽华;朱永升;管俊峰;李列列;郑山锁;
为研究酸雨环境下水泥砂浆、混合砂浆、粉煤灰砂浆、砖块的力学性能变化,采用人工气候环境模拟实验室对砂浆试块及砖块进行加速腐蚀试验。在酸雨腐蚀0、50、100、150、200、250、300次的变量下,研究水泥砂浆试块、混合砂浆试块、粉煤灰砂浆试块、砖块的表观特性、力学性能及腐蚀机理。结果表明:随着酸雨腐蚀循环次数的增加,砂浆试块及砖块的表观形态变化明显;砂浆试块的抗压强度呈先增加后降低的趋势。与水泥砂浆相比,混合砂浆试块的耐酸雨腐蚀性能最差;掺入粉煤灰后砂浆的抗酸雨侵蚀能力没有明显改善。建立了酸雨侵蚀后砂浆试块、砖块抗压强度衰变规律的数学模型。
2023年S1期 v.53 1796-1802页 [查看摘要][在线阅读][下载 885K] [引用频次:2 ] |[下载次数:169 ] - 杨侠;曹殿彬;高瑛凯;何源福;
为了提高衬砌台车在混凝土振捣施工过程中的可靠性,对衬砌台车施工过程的振动特性展开研究。建立衬砌台车的受载模型,结合混凝土凝结作用的影响,分析不同浇筑高度下的衬砌台车最大应力;在得到预应力状态的基础上,利用模态分析研究不同浇筑高度下衬砌台车的前6阶固有频率和振型,并探究模板厚度对不同浇筑阶段衬砌台车的振动特性的影响。结果表明:衬砌台车前6阶模态固有频率集中在18Hz~55Hz之间,随着混凝土浇筑高度的增加,各阶固有频率逐渐增加。浇筑高度2m的衬砌台车前3阶模态振型主要以横向变形为主,第4~6接模态振型横向变形的基础上,增加了轴向的弯曲变形;随着浇筑高度的增加,衬砌台车的轴向弯曲变形逐渐减少,到浇筑高度8m时,前6阶模态振型基本以横向变形为主了。随着模板厚度的增加,衬砌台车前3节模态固有频率呈线性减少,模板厚度从12mm增加到20mm时,前3阶模态固有频率大致都减少了1.5Hz。
2023年S1期 v.53 1803-1807页 [查看摘要][在线阅读][下载 926K] [引用频次:1 ] |[下载次数:41 ] - 谢新颖;于晓素;金玉杰;赵诣;
新型环氧树脂混凝土排污管是采用特定配合比的新型环氧树脂混凝土材料制作而成。为研究新型环氧树脂混凝土排污管的受力性能及其影响因素,分别选取实际工程中管道和土体的本构参数,运用ABAQUS有限元软件进行仿真模拟,其中,土体及混凝土排污管建模采用实体单元进行建模,内部钢筋网采用梁单元进行建模。采用土体与管体共用相同节点的方式以实现管体与土体相互作用关系。主要研究了环筋间距、纵筋根数及内水压力对管道应力的影响。研究结果表明:环筋间距与排污管承受荷载能力呈非线性关系,排污管钢筋配置存在最优环筋间距为80mm;纵筋根数的变化对排污管的受力性能无明显影响,内水压力对排污管产生有利影响;本文为后续新型环氧树脂混凝土排污管研究提供理论依据。
2023年S1期 v.53 1808-1812页 [查看摘要][在线阅读][下载 953K] [引用频次:2 ] |[下载次数:112 ] - 何维维;程斌;
港口物流园区工程项目具有施工周期短、施工成本要求低和重载交通流量大等特点,港口物流园区排水构筑物结构一般采用现浇钢筋混凝土结构方案以满足使用要求,但存在工期较长,成本较高等问题,而混凝土模块井结构具有绿色环保、施工周期短、施工成本低等优点,可以解决上述问题。结合港口物流园区工程实例及港区排水构筑物结构设计经验,通过分析混凝土模块井的特点、计算理论及结构体系,对原规范图集的混凝土模块井结构进行灌芯插筋结构改进,提出了适合重载交通条件下港口物流园区排水构筑物的混凝土模块井结构形式。该结构满足港口物流园区重载交通需求,工期及成本也有减少,并总结其施工过程中的关键技术难点,为混凝土模块井在类似工程中的应用提供借鉴。
2023年S1期 v.53 1813-1817页 [查看摘要][在线阅读][下载 1067K] [引用频次:0 ] |[下载次数:44 ]
- 赵冲;高树青;赵根田;王经业;陈天崖;
为了研究部分包裹混凝土(PEC)柱-型钢梁异形框架中节点的恢复力模型,完成了4个组合框架模型的低周往复荷载试验,完整的观察了各试件的破坏过程及状态,重点分析了其滞回曲线和骨架曲线的一般规律,结果表明:PEC柱-型钢梁异形框架中节点的滞回曲线饱满且对称,位移延性系数均值为5.48,表现出较强的抗震性能。介于该类框架中节点受力特点,建立了PEC柱-型钢梁异形框架中节点的恢复力模型,该模型依托骨架曲线的一般规律,得出了较好的三折线规律模型,能够较好体现出PEC柱-型钢梁异形框架中节点在地震作用下的滞回规律,有限元模拟结果与试验结果相符。
2023年S1期 v.53 1818-1824页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K] [引用频次:3 ] |[下载次数:247 ] - 毕涵喆;韩天宇;刘年增;郑鹏;聂明月;
随着新开软岩巷道数量的增多,因锚杆、锚索等主动支护结构难以锚固松软岩体,被动支护的优势逐渐显现。埋入式柱脚作为H型钢柱-钢筋混凝土底梁新型被动支护结构的重要连接节点,对其力学性能的研究至关重要。以该新型结构柱脚节点为研究对象,通过数值计算的方法得到了其在复合加载下的力学性能指标和埋入段的应力分布,讨论了埋入深度、混凝土强度、底板尺寸和厚度、型钢截面高度对柱脚节点承载能力和破坏形式的影响。结果表明:引入Cohesive粘结滑移的柱脚节点有限元模型可以较好的反应试验现象以及力学特性,相对误差在8%之内;埋入段柱脚深度在0~140mm之间时,弯矩和剪力更多是由型钢承担;钢柱埋深从225mm提高至450mm,极限荷载提高了13%,混凝土强度从C30提高至C70极限荷载提高了16%;改变底板尺寸、厚度以及型钢截面高度影响柱脚节点最终的破坏形式。以此提出了柱脚节点的优化设计方法,数值分析结果表明优化后的柱脚节点极限荷载提高了47%。
2023年S1期 v.53 1825-1833页 [查看摘要][在线阅读][下载 2514K] [引用频次:2 ] |[下载次数:166 ] - 刘飞鹏;李红星;梁刚;郭宏超;张思嘉;
为提升能源利用率和更好地开发风电资源,解决低风速区对风电机组塔筒更高高度的要求,提出了一种装配式拼腔钢-混凝土组合结构风机塔筒,并对其水平向螺栓节点进行了系统的疲劳性能试验和数值计算分析,获得了该类连接的疲劳破坏模式和疲劳寿命,探讨了不同加载系数作用下连接的疲劳寿命变化规律,验证了采用FE-SAFE有限元软件进行疲劳数值模拟的有效性。结果表明:该类连接的疲劳破坏模式表现为连接区域高强螺栓疲劳断裂破坏,疲劳试验与模拟所得的疲劳寿命误差在10%左右,两者具有较好的一致性,从而验证了疲劳模拟所得结果具有较高的可靠性,可为后期对该类连接进行疲劳性能参数化分析提供理论依据。
2023年S1期 v.53 1834-1841页 [查看摘要][在线阅读][下载 1108K] [引用频次:0 ] |[下载次数:211 ] - 邹传仁;柯明中;周华标;俞晨达;周海敬;
部分包覆钢-混凝土组合梁(简称PEC梁)中主钢件腹板开孔时,构件厂浇筑混凝土可一次成形,且钢腹板两侧混凝土整体性好,但钢腹板开孔也带来应力集中等问题。本文研究了主钢件腹板开孔对PEC受弯性能、抗震性能的影响。结果表明:对比钢腹板未开孔的PEC梁,钢腹板开六边形孔、圆孔的PEC梁的抗弯承载力分别降低了15%、7%,延性也有所降低,但钢腹板开圆孔时PEC梁的延性仅略有降低;钢腹板开孔导致PEC梁的弯矩-转角滞回曲线由轻微的捏拢现象,但滞回曲线总体上依然饱满,表现出良好抗震性能;此外,在往复荷载作用下,钢腹板开孔将导致孔洞附近混凝土出现“X”状斜裂缝、以及主钢件最大削弱截面处翼缘拉断。
2023年S1期 v.53 1842-1847页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K] [引用频次:2 ] |[下载次数:136 ] - 金善民;何振峰;屠海滨;陈立新;
浙江绍兴柯桥“湖畔悦园”200m超高层酒店的多层裙房部分是框架结构,建筑裙房与主塔楼通过抗震变形缝断开。建筑裙房较多功能区域设有大跨度混凝土大梁,其中酒店大堂门厅部位的上方数层采用了预应力型钢混凝土大梁。为了考察截面高度受限混凝土梁的结构受力性能和考察该大跨梁区域梁板体系的楼板舒适度,依据国家现行标准规范关于“强度,裂缝,挠度,舒适度”的相关条款,利用近年来常用的YJK结构设计软件,对该部位大跨度混凝土梁采用四种不同方法设计方法的进行分析,同时分析了四种不同大跨度混凝土梁设计方法对梁板体系的楼板舒适度影响,结果显示预应力型钢大跨度混凝土梁的各项性能均满足现行规范要求,并且在所分析的四种设计方法中受力性能最佳。
2023年S1期 v.53 1848-1851页 [查看摘要][在线阅读][下载 787K] [引用频次:1 ] |[下载次数:140 ] - 樊俊威;章雪峰;张豪;高伦浩;傅林峰;俞晨达;
部分包覆钢H形蜂窝钢-混凝土组合梁(简称PEC-H梁)是在H形主钢件腹板开孔的水平受力构件,开孔后使得PEC构件能一次浇筑完成且方便通过孔洞铺设设备管线。随着PEC相关规范的发布,PEC这种结构形式得到了更多的研究和应用,但对PEC-H梁抗震的研究较少,本文结合已有试验实测数据,通过理论分析,结合相关规范研究了弯剪共同作用下PEC框架梁受弯承载力和受剪承载力之间的相关性,提出了适用于已有试验中PEC框架梁试件的弯剪相关性方程;PEC框架梁设计时可优先考虑圆形孔洞且选用主钢件由错位成孔法形成的圆孔PEC-H梁;PEC-H梁的承载力于高跨比、截面高宽比及孔洞尺寸有关,其孔洞边缘与梁端最小距离应在设计时进行验算。
2023年S1期 v.53 1852-1855页 [查看摘要][在线阅读][下载 780K] [引用频次:0 ] |[下载次数:175 ] - 毛麟飞;章雪峰;周华标;张康;傅林峰;
部分包覆蜂窝钢-混凝土组合柱是将传统的部分包覆钢-混凝土组合柱和蜂窝钢柱结合起来的一种新型结构构件形式,目前国内外相关研究较少。利用ABAQUS有限元软件建立模型,对PEC蜂窝柱进行参数化分析,研究不同参数下其轴压性能的差异。研究结果表明:PEC蜂窝柱的极限承载力受主钢件截面扩高比、翼缘宽厚比及混凝土强度的影响较大,受纵筋配筋率、连杆配置及孔洞形式的影响较小;PEC蜂窝柱中的混凝土强度等级建议选择常用的C30、C40;PEC蜂窝柱在孔洞形式为圆形时承载力最高,方形最差。
2023年S1期 v.53 1856-1859页 [查看摘要][在线阅读][下载 863K] [引用频次:0 ] |[下载次数:146 ] - 刘占科;莫党生;张润雅;宋诗羽;
检验设计标准中设计公式的计算精度及其适用条件是结构工程的重要研究内容之一。为检验现行行业标准《组合结构设计规范》(JGJ138-2016)中SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式的适用范围及其计算精度,将该标准中的5条基本假定表示成数学表达式,基于数学表达式严格推导了SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式的适用条件,建立了型钢腹板承受的轴向合力Naw和其对合力点的力矩Maw的计算式,并提出了适用条件的简化形式。采用文献中的SRC框架梁正截面受弯试件的试验数据,对建立的极限弯矩计算式、适用条件进行了验证,并与JGJ138-2016中的极限弯矩计算式、适用条件进行了对比。研究表明,SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式较JGJ138-2016中的计算式精度更高,JGJ138-2016中SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式的适用条件需进行修正。
2023年S1期 v.53 1860-1866页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K] [引用频次:1 ] |[下载次数:86 ] - 满永平;苏建萍;
局部受压是构件在服役过程中的一种常见的受力工况,本文设计了15个内置碳素钢管的方形钢管混凝土短柱试件和5个普通钢管混凝土短柱试件进行轴向局部受压力学性能试验。探究有无内钢管、局压面积比、外钢管壁厚及垫块类型等参数变化对试件轴向局部受压力学性能的影响规律,分析复式钢管混凝土柱在局压工况下的工作机理,为工程设计提供技术参考。结果表明,该型短柱局部受压破坏现象为加载端部外钢管向外鼓出,局压面积比越大,外钢管鼓出程度及范围越小;内钢管的插入可以较大幅度提升局压承载力;试件的局压承载力随着外钢管壁厚提高而提高,随局压面积比的增大而降低;垫块形状对试件的局压承载力影响较小。
2023年S1期 v.53 1867-1873页 [查看摘要][在线阅读][下载 986K] [引用频次:0 ] |[下载次数:124 ] - 满永平;苏建萍;
随着土木工程构筑物不断向大跨,高耸方向发展,复式钢管混凝土构件被提出以解决普通钢管混凝土在工程应用中的局限性。本文对3个复式钢管混凝土全截面/局部受压试件进行了有限元的建模与分析,对构件的破坏形式、荷载-位移曲线进行了探究,模拟结果与试验符合较好。在试验的基础上建立了33个复式钢管混凝土模型,通过控制变量探究了局压面积比、外钢管壁厚、混凝土强度、外钢管强度对构件局压承载力的影响。结果表明局压承载力与局压面积比呈负相关,与外钢管壁厚、混凝土强度和外钢管强度呈正相关,影响程度随局压面积比的增大而减小,垫块形状对构件局压承载力的影响很小。
2023年S1期 v.53 1874-1881页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K] [引用频次:1 ] |[下载次数:138 ] - 李杰;蒋华;
为了研究圆形不锈钢复合钢管混凝土短柱轴压承载力性能,对12个不同截面尺寸的圆形不锈钢复合钢管混凝土短柱进行了轴压试验,得到不同试件在轴压下的破坏模式、荷载-变形曲线、荷载-横向应变曲线、荷载-纵向应变曲线等进行对照。进一步分析了截面复合比、混凝土强度对试件承载力的影响。同时,基于试验数据,通过拟合得到的不锈钢复合钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式,并与国内外的相关规范的计算结果进行对比。结果表明,圆形不锈钢复合钢管混凝土短柱在轴向荷载下,其破坏形式均为延性破坏、破坏形态为腰鼓型破坏、外钢管局部屈曲;双金属钢管的应变发展基本一致,具有良好的协同作用;试件的承载力随复合比或者混凝土强度的增加而增大;相关规范中承载力计算方法应用于圆形不锈钢复合钢管混凝土短柱承载力计算时偏于保守,得到的计算方法能较好地预测圆形不锈钢复合钢管混凝土短柱轴压承载力。
2023年S1期 v.53 1882-1888页 [查看摘要][在线阅读][下载 889K] [引用频次:1 ] |[下载次数:323 ] - 费建伟;杨红亮;
对钢管混凝土异形柱的强度承载力计算方法,提出了一种计算等肢L形钢管混凝土异形柱强度承载力的解析法。利用单轴对称的横截面,内力之间线性相互作用的条件(将截面内力根据内力方向与主轴的关系,进行坐标变换,得到主轴方向的内力值),基于现有规范双轴对称截面的压弯构件强度承载力计算方法,在这两者基础上对计算方法进行修正,推导单轴对称等肢L形钢管混凝土异形柱截面的双向压弯强度承载力公式。分别对截面不同受压区情况,基于图形分解法和中和轴平移相结合方法,推导了可直接计算全截面塑性弯矩的计算公式。通过有限元分析对算例进行了复核,计算结果表明该方法与有限元分析相比较为保守,相关计算方法可供设计院对钢管混凝土异形柱的强度承载力验算的参考。
2023年S1期 v.53 1889-1893页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K] [引用频次:0 ] |[下载次数:87 ] - 涂莹莹;李杰;陆久飞;武文祥;许鹏;
钢—混组合梁结构由于其特殊的优势,被广泛运用于中小跨径桥梁中,本文以某高速公路钢—混组合结构梁桥为依托,基于相应规范,并通过MIDAS软件对钢梁相关应力检算以及桥面板相关阶段进行计算。计算结果表明:该简支工字钢—混组合梁满足规范和使用要求,可继续安全的为该段公路交通服役。本文的计算分析过程也可供相关人员对中小跨径的钢—混组合梁桥计算进行参考。
2023年S1期 v.53 1894-1900页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K] [引用频次:0 ] |[下载次数:265 ] - 许鹏;陆久飞;段宇;何能;
某大桥上部结构为4×35m的钢混组合梁,采用MIDAS/Civil有限元软件建立模型,建模时结合规范,考虑永久荷载和基本荷载,对组合梁工字钢部分进行受力分析。分析了钢梁正应力、钢梁抗剪承载能力、挠度、整体稳定以及局部稳定验算。结果表明,在该设计下,桥梁的钢梁正应力、钢梁抗剪承载能力、挠度、整体稳定以及局部稳定验算符合规范,通过该仿真模拟分析,对该类型的桥梁设计有一定的参考意义,并能够推动钢混组合梁的发展。
2023年S1期 v.53 1901-1906页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K] [引用频次:1 ] |[下载次数:254 ] - 马亚仲;张英才;奉思东;贺君;邓素芬;
为明确变截面波形腹板组合梁在悬臂施工状态偏载作用下的抗扭性能,将波形腹板组合梁等效为混凝土箱梁,通过乌式第二理论推导竖向偏载作用下的约束扭转微分方程,采用有限差分法建立方程组并引入悬臂边界条件求解变截面波形腹板悬臂梁的约束扭转翘曲正应力和剪应力;通过实际工程算例,建立有限元模型研究不同施工工法、横隔板浇筑顺序等对扭转效应的影响,并将有限元分析结果与理论解对比,验证计算公式的适用性。结果表明:基于乌式定理并考虑波形腹板褶皱效应的计算理论可以有效评估变截面悬臂梁的扭转效应;偏载作用下约束扭转产生的应力不可忽略,底板翘曲正应力占弯曲正应力比例可达26%、顶板为18%,腹板的扭转剪应力占弯曲剪应力约22%;采用不同悬臂施工方法的结构抗扭性能具有明显差异,异步浇筑法的自由端节段扭转翘曲应力较大且变化显著,应当避免该工法下悬臂自由端的集中偏载作用;横隔板的浇筑可使翘曲程度沿桥梁固定端至自由端相当范围内趋于均匀分布,宜及时浇筑已施工节段对应的横隔板。
2023年S1期 v.53 1907-1913页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K] [引用频次:0 ] |[下载次数:145 ] - 张景一;任珍珍;黄思翀;姜萌萌;
随着钢结构的快速发展,钢管混凝土结构在高层中的设计中越来越常见。而建筑为了获取更大的使用空间,通常要求结构柱做得宽扁。为此结构需要采用合理的计算长度系数,才能保证钢管混凝土柱设计的经济性及安全性。以某高层为例,分析其钢管混凝土柱的计算长度系数,可为类似工程提供设计参考。
2023年S1期 v.53 1914-1916页 [查看摘要][在线阅读][下载 819K] [引用频次:0 ] |[下载次数:100 ] - 陈岩;罗胜;包梓彤;涂健;马鹏举;高鹏飞;
选取核电站新型高温气冷堆钢板混凝土结构模块一回路舱室的局部复杂区域,制作1:1模型试件进行制作过程模拟及质量控制研究,结合构造特点及焊接变形控制要求确定合理的钢结构组装方式及焊接顺序,进行焊接工艺评定及栓钉焊接参数优化后,对试件的钢板模块进行组装并按照拟定工艺参数焊接,通过试件的焊接质量检测、焊接变形三维扫描检测、混凝土浇筑的全过程监测及浇筑质量检查等手段对模拟制作工艺的合理性及可行性进行验证,采用ESI SYSWELD软件按照拟定的组装方式、焊接顺序及工艺参数以焊接变形控制为目标进行钢结构模块的焊接变形仿真分析,对设计、施工提出合理可行的优化建议,达到在实际的高温气冷堆建设中降低施工成本,缩短施工工期,提高施工质量的目的,为实际工程提供参考。
2023年S1期 v.53 1917-1923页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K] [引用频次:0 ] |[下载次数:94 ] - 王鹏;刘爽;尤岭;
单片钢管混凝土柔拱刚梁组合体系桥梁可以有效改善大跨度梁桥跨中下挠以及开裂问题,同时可以减小主梁结构的建筑高度,但柔性拱的稳定性问题较为突出。为解决该问题,依托城市桥梁恒太河特大桥,建立空间有限元计算模型,进行弹性及非线性稳定分析。通过各种措施,有效的提高了柔性拱的稳定性,研究结果表明:采用双吊杆体系,以及在上弦杆之间设置斜撑杆可以有效提高空间拱肋的横向稳定性;随着平联杆截面尺寸的增加,结构的横向稳定性有所提高,但效果不显著;随着矢高或跨中上弦杆顶撑距的增加,拱座对结构的横向约束效应逐渐降低,结构的横向稳定性逐渐下降,但影响较小;对于跨度较大的柔拱刚梁钢管混凝土拱桥,有必要考虑初始缺陷的影响,对结构进行非线性稳定分析。
2023年S1期 v.53 1924-1928页 [查看摘要][在线阅读][下载 881K] [引用频次:0 ] |[下载次数:123 ] - 张玉平;张超;
为研究斜拉桥悬臂施工状态下PK钢箱叠合梁引起的纵桥向正应力沿横向截面分布不均匀的特性,依托银洲湖特大斜拉桥工程实例,利用ANSYS软件建立PK钢箱叠合梁跨中梁段空间有限元模型,考虑了长悬臂状态下不同悬臂施工长度以及最大悬臂和合拢阶段的典型荷载工况,采用有限元法研究PK钢箱叠合梁斜拉索锚固截面和斜拉索中间截面的剪力滞效应。通过与实测值的比较验证了有限元模型的准确性,并计算分析得出在不同荷载工况下PK钢箱叠合梁混凝土顶板与钢箱梁底板的纵向正应力分布变化规律及剪力滞系数。研究结果表明:在悬臂施工阶段不同悬臂长度下,PK钢箱叠合梁混凝土顶板和钢箱底板的轴向正应力和剪力滞系数沿横向分布规律存在差异,截面会同时出现正、负剪力滞效应;混凝土顶板和钢箱底板在外腹板处的负剪力滞效应较为明显;斜拉索锚固截面的剪力滞效应比斜拉索中间截面的更为突出,PK钢箱叠合梁锚固截面的应力分布更应引起重视。
2023年S1期 v.53 1929-1936页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K] [引用频次:2 ] |[下载次数:131 ] - 尹强;王欢;肖军;万世成;牟廷敏;康玲;龚修平;付涛;
区别传统小尺寸的钢箱(管)混凝土结构,超体量钢箱混凝土结构尺寸大、截面含钢率低、板件宽厚比大,钢箱与混凝土之间的约束效应减弱,二者可能出现变形不协调的情况,呈现浅约束效应特征。小尺寸矩形钢管混凝土的力学行为已开展部分研究,却鲜有关于超体量钢箱混凝土的研究报道。为此,开展了浅约束效应超体量钢箱混凝土力学行为研究,首先建立了基于Abaqus的精细化模拟策略,作为超体量钢箱混凝土力学行为的底层模拟工具,并结合工程实例验证了其准确性。系统分析了超体量钢箱混凝土在轴压作用下的极限承载能力、结构韧性、截面应力分布发展情况、变形协调规律等力学指标,并与普通钢筋混凝土构件、圆形钢管混凝土构件进行了力学行为对比,详细阐明了超体量钢箱混凝土的浅约束效应。最后,考虑浅约束效应下钢箱对混凝土的强度提升,建立了超体量钢箱混凝土轴压承载力简化计算公式。研究成果可为拓宽超体量组合结构应用场景提供技术支撑。
2023年S1期 v.53 1937-1944页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K] [引用频次:2 ] |[下载次数:66 ] - 苏颖;钱叶琳;余梦;张振华;王磊磊;林子聪;
止水对拉螺杆是水利工程中大体积混凝土定位模板的重要支撑结构。止水对拉螺杆在拆除过程中存在对拉孔周破损严重需后期填补、孔内碎屑较多导致封堵效果不佳以及未考虑螺杆浪费、腐蚀等问题。为此研发一种三段式对拉螺杆套管,并采用抗拔试验、粗糙度试验以及数值模拟的方法对该套管中起重要作用的减阻材料进行优选,以此提高该套管的适用性。结果表明:当减阻材料为珍珠棉时,拔出套管接头所需要的力最小,同时对拉孔周的破损程度最小;这是因为减阻材料为珍珠棉时,在套管接头拔出过程中套管孔内壁粗糙度最小,对拉孔周边混凝土所受应力最小。此外三段式对拉螺杆套管在合适隔水材料和减阻材料作用下可以较容易拔出套管接头,形成规则美观的对拉孔,并达到螺杆回收利用以及避免螺杆腐蚀的目的,有利于提高工程效益。
2023年S1期 v.53 1945-1951页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K] [引用频次:1 ] |[下载次数:53 ] - 夏宗义;孙海冰;牛寅;梁杰;
为了解钢边框发泡水泥复合屋面板承载能力影响因素,对工业厂房既有钢边框发泡水泥复合屋面板的构造、性能等进行了检测试验,分析了多种因素与板材承载能力的关系。结果表明:芯材的厚度、干密度及强度与板材承载力相关性较大。可为后续发泡水泥复合屋面板检测应用提供一定参考依据。
2023年S1期 v.53 1952-1955页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K] [引用频次:1 ] |[下载次数:65 ] - 连狄远;舒云峰;黄浩;陶相宇;杨洋;张洋;
结合已有研究成果及国外规范的建议,对木结构钢销-短钢梁刚性连接节点提出了设计和构造建议,并针对该类节点连接提出了相应的弯矩-转角(M-φ)曲线形式及弹性阶段节点刚度的简化计算方法;通过有限元数值模拟与理论推导结果的对比,证明了该方法的正确性,且节点能够有效地传递截面的剪力和弯矩,满足刚性节点的要求;该方法计算简单,实操性强,为现代木结构设计提供了一种新的思路。
2023年S1期 v.53 1956-1963页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K] [引用频次:0 ] |[下载次数:94 ] - 高路巧;李国强;
顺应当前装配式建筑和绿色低碳建筑的发展,越来越多的钢-木组合结构建筑建成落地。工程和学术界对钢-木组合结构的研究也越来越多,但涉及抗火性能的研究不多。由于抗火性能是制约钢-木组合结构应用的一个重要问题,而受火升温特性对其抗火性能有重要影响,本文采用有限元方法建立钢-木组合结构构件的数值分析模型,分析其受火后温度场分布及升温特性,并与既有试验结果比较,验证分析模型的有效性。进而采用经试验验证的有限元数值分析模型进行参数分析,比较不同木材密度、含水率、包裹木材厚度对钢-木组合构件中钢骨升温的影响,结果表明:当钢骨温度超过100℃后,木材密度越小、含水率越高,钢骨升温越快;而当包裹木材厚度较大时,在一定受火时间内,钢骨温度基本没有变化。最后将受火钢-木组合构件中钢骨的升温曲线与纯钢构件比较,发现钢骨升温速率表现为先慢后快,与纯钢构件相反,对结构抗火更有利。
2023年S1期 v.53 1964-1969页 [查看摘要][在线阅读][下载 1001K] [引用频次:1 ] |[下载次数:161 ] - 汤举;孙卫华;孙伟伟;胡升;徐建;
胶合木植筋是一种将钢筋植入木材中,使钢筋和木材形成有效的粘结的技术,该技术不但具有高强、轻质、刚度大、耗材少和易安装的优点,而且具有较好的防火和美观效果,因此该连接技术在欧美、日本得到了迅速的发展和应用。对该技术的优越性及特点进行了分析评价,并分析总结国内外有关胶合木植筋的应用和研究现状,在此基础上,通过两个沿钢筋贴应变片的胶合木植筋试验,研究不同胶层厚度的钢筋内部应力分布情况,以探讨胶合木植筋的粘结锚固性能的受力特点。
2023年S1期 v.53 1970-1974页 [查看摘要][在线阅读][下载 794K] [引用频次:0 ] |[下载次数:136 ]
- 李智明;胡慧莹;阎波;童敏;
武汉某改造工程属于典型的超限高层底部区域改造加固设计项目,原结构体系为钢筋混凝土框架-核心筒。经设计、复核,竖向构件能满足改造后使用需求,但需对大量水平构件进行加固设计。本项目施工条件复杂,梁截面加宽、加高均受到较大制约;通过荷载精细计算、选用轻质建筑材料、采用对原结构影响更小的施工方法、适当考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的提高和塑性调幅等方法,充分挖掘原结构中梁板构件的承载能力潜力。改造设计时,首先对改造前后总体指标进行对比分析;其次针对项目中不同区域的改造要求、现场条件、结构受力等特点对其适用的梁加固方式进行详细的论述。尤其针对在梁负弯矩区采用L型粘钢加固时,转角节点处钢板刚度不够;采用加大截面法加固时,顶筋植筋深度不足等问题提出相应的解决方法。供其他同类项目参考借鉴。
2023年S1期 v.53 1975-1981页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K] [引用频次:1 ] |[下载次数:102 ] - 王启人;
随着我国城市化脚步的逐步放缓,“城市更新”的新概念开始崭露头角。为更好地适应社会发展的需要,越来越多的老建筑都面临着升级改造的任务,尤其对于位于大城市市中心的老旧超高层来说,业态调整、功能升级是摆脱运营困境,重新焕发活力的必经过程。从改造内容、不同年代规范差异、加固方法和加固效果等角度出发,阐述了上海某既有超高层加固改造项目的结构设计。经计算分析,该项目所采用的“黏滞阻尼墙+局部构件加固”的加固方法,可通过合理地布置黏滞阻尼装置,有效减小结构的地震作用、减少抗侧力构件的加固量,是一种安全、高效、经济、可行的改造加固方式。
2023年S1期 v.53 1982-1988页 [查看摘要][在线阅读][下载 968K] [引用频次:3 ] |[下载次数:223 ] - 张志远;付万里;尹胜兰;许浒;梁佐鹏;
重点介绍了援塞内加尔体育场加建及改造部分的结构加固设计内容,该建筑历经三十多年使用,除大面积看台部分进行了栏板加固修复外,主席台区域也增加了室外罩棚和残疾人通道等设施;由于此建筑年代较为久远,可参考内容均为手绘版纸质图纸照片,本次设计根据原图纸内容及改造要求,经全面翻模分析后采取了增大截面、部分拆除重新浇筑等相应的加固措施,保证了结构安全要求以及后续的使用年限和建筑功能的要求。
2023年S1期 v.53 1989-1993页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K] [引用频次:0 ] |[下载次数:88 ] - 陈越;童建坤;施泓;
贵阳某校内公共建筑由于使用功能改变、局部梁板开洞且拆除一根首层中柱,需进行改造加固设计。经过梳理设计依据、进行改造前后的计算分析对比,就抽柱对结构体系抗侧刚度和抗震性能的影响程度进行分析。在充分满足建筑使用空间的原则下,综合采用粘钢加固、加大截面等加固方法进行结构加固,力求施工方法简单方便。此外提出了抽柱施工安全预案以保证建筑施工安全。
2023年S1期 v.53 1994-1998页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K] [引用频次:2 ] |[下载次数:151 ] - 关立军;于浩;王金来;王渐;时言;
在对既有框架结构功能改造加固过程中,对比了直接加固法和增设BRB支撑加固法方案。在多遇地震工况下分析了直接加固法,通过考虑楼梯刚度的方法,满足既有框架结构的抗震性能指标,给出了加固工作量。对于增加BRB支撑加固法,分析了多遇地震下增设支撑的抗震性能指标及加固工作量,明确了增设BRB支撑加固的可行性。同时通过结构动力弹塑性计算,分析增设BRB支撑加固结构在罕遇地震的抗震性能,明确了增设支撑的有效性。最后通过对比了两种加固方案的加固工程量,分析加固方案的经济性。明确了增设BRB支撑的加固方案可行性、有效性及经济性。
2023年S1期 v.53 1999-2005页 [查看摘要][在线阅读][下载 1046K] [引用频次:0 ] |[下载次数:129 ] - 郭晓燕;
以一个框排架结构体系工业厂房建筑改造成满足现行抗震规范的民用建筑为例,对既有多层框排架结构工业厂房加固改造技术进行探讨。通过对传统加固技术和增设消能减震设施两种加固方案的抗震性能及经济效益进行综合评估,探索适用于框排架结构改造的方法,以期为设计人员提供参考借鉴。
2023年S1期 v.53 2006-2009页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K] [引用频次:4 ] |[下载次数:157 ] - 徐园朋;
某办公楼房屋于1986年设计修建完成并经竣工验收合格后投入使用至今。房屋局部为排架结构,局部为砖混结构,楼面板和屋面板主要为预制板,主要承重的竖向构件为排架柱和砌体墙。按现行国家规范、标准,办公楼的结构形式混乱。办公楼主体结构为地上五层、局部六层、无地下室,由于房屋使用年限已久,且结构形式混乱,部分承重墙体构件的现状质量差,且已经出现不同程度的损伤。房屋现有结构整体性差,无法形成完整、牢固的受力体系。通过对原有建筑进行改造设计,采用增加柱、托换梁的方法,对房屋进行抗震加固,将办公楼的结构体系改为框架结构。对墙体构件进行加固处理,对墙体裂缝压力灌浆修补。经过加固处理后的房屋能满足现行国家规范、标准的要求,并正常使用。
2023年S1期 v.53 2010-2013页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K] [引用频次:3 ] |[下载次数:251 ] - 崔会趁;
响水县市民服务中心配套餐饮楼,结构体系为现浇钢筋混凝土框架。部分区域因二次装修致使建筑使用功能改变,实际使用荷载超出原设计预留,需进行结构加固。场地现状地面面层已部分施工完成,为减少返工损失,对加固方案进行优化调整,采用梁板顶面弯矩调幅的方式,仅对梁板底进行加固。本文通过计算分析,对梁板面弯矩调幅和非调幅两种方式的加固工程量进行比对,在确保结构安全前提下,尽可能优化结构加固方案。对比分析可知:通过梁板面弯矩调幅控制在15%以内,仅对梁、板底加固可大幅减少结构加固工程量;另外,悬挑梁因其静定结构的受力特征,不可进行弯矩调幅。同时比对了减小装修荷载的影响因素,通过计算可知,减少装修荷载对原结构框架梁、板等受弯构件有利,但作用有限,对原结构框架柱则可能出现不利情况。
2023年S1期 v.53 2014-2017页 [查看摘要][在线阅读][下载 677K] [引用频次:0 ] |[下载次数:78 ] - 杨威;邓小云;佟雯鸽;辛志坚;康凯华;张建国;安宁;
针对摩天轮下部支承结构的受力性能进行计算分析。本项目为加固改造项目,原有商业屋顶新增设摩天轮,为保证新增摩天轮与原结构主体受力不相互影响,增设内、外支承结构承托摩天轮。针对摩天轮支承结构进行分析,采用两种计算模式:摩天轮作为外加荷载作用于支承结构,单独分析支承结构受力性能;摩天轮和支承结构作为一个整体,通过整体分析模拟支承结构与摩天轮整体在各种工况作用下的受力性能。通过两种不同计算模式,分析支承结构的承载力和位移,以保证结构的安全性。
2023年S1期 v.53 2018-2023页 [查看摘要][在线阅读][下载 1163K] [引用频次:0 ] |[下载次数:130 ] - 张庆亮;邹剑强;贾洁;
钢桁架是工业室外管线支架设计中常见的一种结构形式。因使用不能中断,经常需要在保证上部管网正常工作的情况下对下部支撑钢桁架结构进行负载加固。本工程对某过河管廊桁架结构进行安全性复核,根据现场条件进行负载加固方案选型分析:通过方案比选选定在原桁架上增设第三弦加固方案;为减小负载加固时已存在的体系变形和构件内力,在桁架底部增设临时支撑对桁架进行顶升局部卸载;对桁架顶升和加固施工进行施工过程模拟分析,验证加固和顶升施工方案。桁架加固施工和后续使用均达到设计目标,对今后类似工程的加固具有参考价值。
2023年S1期 v.53 2024-2034页 [查看摘要][在线阅读][下载 1250K] [引用频次:2 ] |[下载次数:155 ] - 崔宏剑;
某单层砖木结构房屋,建于1990年。由于改变使用功能需要,现对房屋结构进行了综合安全性鉴定,结果表明其不满足现行抗震鉴定标准的要求,需采取相应的加固措施。综合考虑改造中经济成本及使用要求,为尽量不减少房间使用率。特提出了建筑纵墙采用新型后张预应力技术加固结合水泥砂浆抹面加固,利用附属功能房间增设内横墙加固,木屋架之间增设型钢剪刀撑加固的综合方案。以上综合加固方案在提高房屋抗震能力的同时,房间使用面积充分合理利用,全面满足了加固改造需求。
2023年S1期 v.53 2035-2038页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K] [引用频次:3 ] |[下载次数:162 ] - 吴双;陈建兰;赵昕;陈明;
使用基础托换法来开发既有建筑物地下空间的施工过程可分为桩基托换前、托换后和土方开挖至设计标高3个工况。施工过程中基础托换会使既有建筑物产生二次沉降变形,由此产生的附加内力会影响到上部结构的安全。从托换桩型、托换荷载转移方式以及托换过程建筑位置,介绍了当前的基础托换技术发展情况和技术体系要点。并以上海某地上托换地下扩建工程为例,对其托换方案选型进行比选,结合施工流程探讨如何能够安全及高效的完成工程改造,为类似工程提供借鉴。
2023年S1期 v.53 2039-2044页 [查看摘要][在线阅读][下载 1497K] [引用频次:1 ] |[下载次数:100 ] - 黄钰峰;
目前对于杂填土边坡上的既有工程结构局部基础加固研究未见报道,依据杂填土边坡上某钢筋混凝土框架结构住宅楼的局部纠倾加固,通过对该既有建筑物变形的监测数据,结合损伤现状综合分析研究,得出该建筑物桩端均无扩底端,桩底未进入可靠持力层,是引发地基明显不均匀下沉,部分填充墙、混凝土梁出现裂缝损伤的主要原因。考虑挡墙和边坡对基础顶升的影响,理论分析结果表明:纠倾加固过程中抗滑稳定系数Fs=1.265,半径R=5.42,稳定系数校核结果:F_s=1.316大于限值1.2。但砖墙抗剪承载力值为16.2kN,远小于能承受的33.12kN,提出先采用支护桩对边坡进行加固,然后采用混凝土托换桩进行局部基础加固和边坡综合加固治理,根据加固完成后的半年的监测数据分析结果显示:建筑物变形未超过规定限制,表明该技术效果良好,其研究成果为类似工程提供借鉴。
2023年S1期 v.53 2045-2049页 [查看摘要][在线阅读][下载 750K] [引用频次:0 ] |[下载次数:81 ] - 聂净虎;郝贵强;张永园;韩星;
既有住宅加装电梯需求日益增多,而工程设计中加装电梯的结构方案直接影响了结构的可靠性。分析了钢结构电梯井道与既有砌体住宅主体之间脱开或连接两种结构方案各自的优缺点,并结合具体的工程算例对比了与主体连接前后电梯井道自身计算指标的差异以及连接对主体结构的影响。结果表明,与主体结构连接可以显著降低电梯井道在风荷载及地震作用下的层间位移角,并大幅减小井道钢框架柱中的水平剪力;主体结构地震剪力远大于风剪力,连接后地震剪力增大幅度与重力荷载代表值增大幅度一致。因此,当加装电梯使砌体主体重力荷载代表值增大5%以内时应优先选择将二者连接,同时可不考虑对主体结构整体安全性的影响。
2023年S1期 v.53 2050-2054页 [查看摘要][在线阅读][下载 715K] [引用频次:4 ] |[下载次数:320 ] - 张广灿;邹彦德;
风机基础是风力发电机组的固定端,与塔筒一起将风机竖立在60~100m的高空,是保证风机正常发电的重要组成部分,风电机组的基础通常为钢筋混凝土结构。陆上风机基础主要有扩展基础、带肋梁扩展基础、桩基础、岩石锚杆基础等。以某陆上风机混凝土基础为研究对象,通过检测混凝土裂缝、基础环水平度、混凝土内部缺陷、基础环与穿孔钢筋接触情况及混凝土抗压强度等内容,结合有限元软件进行数值模拟,得出该风机基础异响、晃动,不能正常工作的原因是混凝土内部存在大量浇筑孔洞、混凝土强度低。根据混凝土基础存在的缺陷类型,选择有针对性的加固方案。
2023年S1期 v.53 2055-2059页 [查看摘要][在线阅读][下载 872K] [引用频次:0 ] |[下载次数:155 ] - 邢百朋;陶水忠;王设;赵岳;卢祺祥;贾旭生;李树勇;
某木结构古建筑受地基的影响,整幢建筑危险性增加,及时对其进行鉴定是十分必要的。在对该木结构建筑鉴定工作中发现,该建筑地基存在不密实、上部承重构件存在木构件开裂、腐朽、变形和连接失效等情况。通过目前2种鉴定方法进行评定,通过比较和总结其过程和结果的不同,给出2种鉴定方法的适用情况,为其他同类工程提供参考。
2023年S1期 v.53 2060-2064页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K] [引用频次:0 ] |[下载次数:162 ] - 李锦丽;张兆亮;李洋;张强;韩辉;徐迎春;
对既有结构进行检测与安全性鉴定可了解结构安全现状,排查安全隐患。对某服役接近20年的工业厂房网架屋盖结构进行了使用状况及荷载作用等的详细调查,检测了构件力学性能、构件缺陷与损伤、结构变形、结构与构件连接等项目;结合现场检测的结果、实际荷载状况及现行标准规范等对屋盖网架进行建模计算,做了结构分析和校核。对网架屋盖系统进行了安全性及使用性等级评定,并提出了处理建议,为后续使用及加固修复提供依据。
2023年S1期 v.53 2065-2068页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K] [引用频次:1 ] |[下载次数:178 ] - 闫卫东;赵道程;郭小华;王玲;陈永真;董诗远;周景超;
随着国家环保力度的不断加大,除尘器在电力、冶金、有色、石化等工业领域得到广泛应用。随着除尘器的大量使用,相继出现一些问题,甚至造成严重的事故,影响企业生产。据统计,已经发生过多起除尘器灰斗掉落、立柱压弯、墙板吸瘪等事故,尤其是近两年接连发生的多起电除尘器整体坍塌事故,造成重大人员伤亡。基于某实际工程案例,对某电厂除尘器结构进行可靠性鉴定,分析该电厂除尘器结构混凝土支架梁开裂原因并给出处理建议。通过现场检测及计算分析,得出该除尘器底部混凝土支架梁端部出现斜向剪切裂缝是由于壳体柱单肢支承于框架梁上,在除尘器负压工况下,该梁在壳体柱肢作用点处承受较大集中荷载作用,造成抗剪承载力不足,导致梁端部出现斜向剪切裂缝。该裂缝呈脆性破坏特征,存在较大安全隐患,应立即采取加固处理措施,并给出了相应的处理建议。
2023年S1期 v.53 2069-2073页 [查看摘要][在线阅读][下载 926K] [引用频次:2 ] |[下载次数:179 ] - 汪冬生;何仲毅;吴志华;
村镇地区存在大量的空斗墙房屋,需要进行安全性和抗震鉴定及加固,现有结构软件缺乏针对这方面的计算功能,本文系统性地分析并提出了解决该问题的方法。在明确空斗墙材料的主要物理指标后,对软件中如何实现其高厚比、受压承载力、楼层平均抗震能力指数、墙体地震剪力、墙体地震抗剪承载力等指标的计算,进行了详细的分析,并阐述了水泥砂浆抹面或钢筋网砂浆面层加固空斗墙的力学效果。最后通过具体算例,将手工计算与软件计算的结果进行了对比,验证了该方法的可行性。
2023年S1期 v.53 2074-2078页 [查看摘要][在线阅读][下载 707K] [引用频次:2 ] |[下载次数:221 ] - 王晓倩;
某仓库为2层(无地下室)钢筋混凝土框架结构房屋,采用桩基础,室内地坪区域采用深层搅拌法(水泥土搅拌桩)地基处理后的复合地基。在建成使用3年后(室内地坪不间断大面积堆放货物),室内地坪存在明显“锅形”沉降变形,各库区最大相对高差为-213~-91 mm,同时地坪出现长度方向与房屋轴网呈45°夹角的规律性裂缝,导致房屋无法正常使用。为了解地坪沉降变形现状及原因,通过仓库地坪相对高差测量、地坪做法复核检测、地坪混凝土强度检测、桩间地基土取样及试验、回填土压实度检测、静力触探试验、水泥搅拌桩桩长及强度检测、水泥搅拌桩桩径及间距检测、复合地基平板载荷试验、沉降计算分析等途径对上述问题进行了检测鉴定,并分析沉降成因。案例对于同类型房屋相似问题的处理有一定的参考价值。
2023年S1期 v.53 2079-2084页 [查看摘要][在线阅读][下载 905K] [引用频次:0 ] |[下载次数:114 ] - 丁整伟;茆会勇;
借助某厂房火灾工程实例,依据《火灾后工程结构鉴定标准》(T/CECS 252-2019)进行火灾后结构的初步鉴定和详细鉴定两阶段工作,特别在详细鉴定过程中严格按照标准要求对诸多材料折减系数进行了定量化地分析和选用;采用楼面堆载试验观察楼板实际承载能力和变形状况;结合《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2019)对未受火灾影响的一层、轻度受火灾影响的二层和严重受火灾影响的三层统一厂房整体地进行安全性评级。结果表明,火损后构件混凝土抗压强度和弹性模量折减系数可采用加权系数平均法确定,其在构件截面上呈现梯度变化;由高温区出现的多道竖向裂缝在没有明显烧灼层情况下导致的构件承载力减弱应进行评估不可忽视;对于存在未受火灾影响区域和受到火灾影响区域的建筑,统一整体进行安全性鉴定时详细鉴定是必不可少的重要环节。可为类似火灾后工程结构处理提供参考。
2023年S1期 v.53 2085-2090页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K] [引用频次:1 ] |[下载次数:60 ] - 熊学炜;
温度效应是影响铁路站房结构安全的重要因素之一,以昆明南站为研究对象,对主站房进行了运营阶段的结构监测及计算模拟,获得了温度效应影响下主站房结构应力与变形的变化规律。分析结果表明,降温作用导致了承轨层梁和高架层楼板受拉钢筋及屋面钢桁架受拉杆件的应力增加,呈负相关关系;降温作用还增加了屋面钢桁架跨中挠度,使屋面结构整体呈下凹趋势。采用经验模态分解法(EMD)分别获取了应力和温度时间序列的周期项和趋势项,并计算了两者特征项之间的相关系数。当站房结构正常服役时,应力与温度数据的特征项之间相关程度高。在此基础上,提出了适用于温度效应下铁路站房结构监测的预警指标及管理措施,可为类似的大型公共建筑结构监测提供参考。
2023年S1期 v.53 2091-2097页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K] [引用频次:1 ] |[下载次数:123 ] - 邢百朋;陶水忠;王设;贾旭生;戴康;魏西昆;蔡家坤;
针对越来越多既有建筑物的局部使用功能发生改变的现象,满足既有建筑物技术状况满足新的使用功能的需求,结合某办公楼外加使用荷载局部增大工程实例,提出了全过程监测理念,确定了该类工程的检测范围、检测内容,并根据检测结果进行了安全等级鉴定,针对性地提出了优化的安全加固措施。经过工程实践证明,该建筑结构达到了继续安全使用的目的,以期为类似工程检测加固提供一定的参考。
2023年S1期 v.53 2098-2102页 [查看摘要][在线阅读][下载 736K] [引用频次:1 ] |[下载次数:129 ] - 吴尚志;华坤;徐静;张学庆;
某220kV户外变电站改造项目图纸资料缺失严重,场地现状变化大,对设计输入和施工管理造成较大困难。采用激光扫描将现状配电装置系统内的建构筑物及电气设备生成点云数据,并通过三维建模技术形成构件级模型。点云拼接及噪声去除获取的完整点云精度高,三维模型匹配点云数据的完整性好,可用于指导设计及两阶段施工。通过激光扫描及三维建模将场地现状进行还原,对服役期长、资料失真的老旧户外变电站改造工程的安全实施具有重要意义,为类似项目提供了一个可行的借鉴方案。
2023年S1期 v.53 2103-2107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1803K] [引用频次:5 ] |[下载次数:115 ] - 宋小辉;
地下车库工程停工一年后,更换施工单位继续施工,为了解既有工程施工质量,检测单位对地下车库进行施工质量检测。通过对车库柱梁板构件进行检测,发现柱梁板构件均存在开裂现象,分别对开裂构件实体进行强度、钢筋、尺寸等参数检测,并结合施工现场既有停工状态进行分析,得出柱开裂与后浇段设置不当、施工工序不当、施工期超载等因素有关,梁开裂与早期覆土施工欠妥、施工工序不当等因素有关,板开裂与混凝土自身收缩、养护不到位等因素有关。根据裂缝成因以及加固补强原则提出了分别针对柱、梁、板的裂缝处理建议,可以为类似车库工程的检测分析提供一定的参考。
2023年S1期 v.53 2108-2112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1191K] [引用频次:0 ] |[下载次数:67 ] - 钟开洪;
目前对于混凝土构件箍筋加密区的检测,规范方法是通过箍筋平均间距检测值与设计值的偏差大小是否满足规范要求来对加密区进行评价,此方法在某些特殊情况下,将不在精准。为此,通过分析某工程井字梁端箍筋加密区长度的实际检测数据,提出了三种梁端箍筋加密区长度实测值的取值情况,并对箍筋加密区长度不满足设计值要求时的加固设计进行分析,然后归纳总结了箍筋加密区长度实测值的取值原则,最终提出了以箍筋加密区长度实测值为依据对箍筋加密区进行评价的新思路。
2023年S1期 v.53 2113-2116页 [查看摘要][在线阅读][下载 654K] [引用频次:0 ] |[下载次数:51 ] - 周峻弘;胡忠君;孙祖慧;刘心茹;
相较于传统的织物增强砂浆(TRM),FRP网格增强ECC复合材料(FRP网格-ECC)由于具有更好的抗裂性和韧性,在既有砌体结构修复领域得到了较为广泛的应用。本文主要结合国内外学者在FRP网格-ECC拉伸性能方面所开展的试验研究工作,对FRP网格-ECC拉伸本构(应力-应变)关系研究进展进行了汇总与分析。结果表明:FRP网格-ECC的拉伸应力-应变关系通常以首次开裂为转折分为两个阶段,主要由2个关键点和4个参数控制。在弹性未开裂阶段,应力由ECC和FRP网格共同承担,斜率主要取决于FRP网格-ECC的复合弹性模量,开裂应变主要取决于ECC的开裂应变;在应变强化阶段,应力主要由FRP网格承担,斜率主要取决于FRP网格的弹性模量和配置率,极限拉伸应变主要由FRP网格单向拉伸极限应变确定。
2023年S1期 v.53 2117-2121页 [查看摘要][在线阅读][下载 791K] [引用频次:1 ] |[下载次数:335 ] - 罗利;罗子圣;
为研究结构健康监测系统在地震作用下大跨度桥梁动力响应分析的应用,依托国内某特大斜拉桥结构健康监测项目,基于结构振动监测模块的地震作用下桥梁的实测响应数据,分析了结构各关键截面上加速度时程曲线特征,借助互相关函数对比了地震作用前后结构固有频率的变化,并利用反应谱法计算了桥址处地震特征下的结构地震响应。结果表明:相比于结构主跨三向振动,墩顶横向振动对地震更为敏感,可作为结构健康监测工作中的主要报警参数;结构监测技术由于可以实时、准确的测量处地震来临时的真实结构响应,可为桥梁工程应急突发事件的分析打下坚实的数据基础。
2023年S1期 v.53 2122-2126页 [查看摘要][在线阅读][下载 985K] [引用频次:5 ] |[下载次数:248 ] - 陈佳媛;朱雷;刘学胜;严振;杨文;
在长沙绿地城际空间站高空悬挑透明玻璃泳池施工中,针对主体结构作业环境复杂,巨型亚克力板安装拼接、吊装难度大等问题,为提高施工品质与效率,项目团队采用组合式吊装工具及高空恒温恒湿防护棚进行竖直吊运和安装。保证了巨型亚克力板平整度以及保证亚克力板现场安装质量,取得了可观的经济效益。同时采用数据采集传感装置和BIM+IOT组成数据共享,实现外部环境下的可视化、调整、优化、仿真,实现智能运行、精准管控和安全运维。对类亚克板材料的实践应用及施工数字化管理相关研究有着重要的借鉴意义。
2023年S1期 v.53 2127-2130页 [查看摘要][在线阅读][下载 775K] [引用频次:0 ] |[下载次数:75 ] - 杨帅杰;
风力发电塔采用法兰和高强螺栓对其多段塔筒进行拼接,在长期动荷载作用下经常出现螺栓松动的情况,若不及时采取措施会影响风塔的整体安全。现有的螺栓松动检测主要依靠人工,其高额的成本导致检测周期一般超过6个月。这将导致大部分螺栓在松动后无法及时采取措施,从而增加结构的安全隐患。为保证维护风电场大型风电机组安全、可靠、经济和优化运行,提出了一种风电螺栓在线状态监测与故障远程诊断系统,根据推导出螺栓转动松动角度与预应力损失率的本构公式,采用基于PAC二维码辅助的计算机视觉算法对转角松动数据进行采集以实现远程监控预警。结果展示了硬件架构和软件界面,在国内东部某风场的5台风机中取得了64颗螺栓在1年内的转动松动数据,进一步为结构损伤数据驱动的研究铺平道路。
2023年S1期 v.53 2131-2136页 [查看摘要][在线阅读][下载 876K] [引用频次:1 ] |[下载次数:320 ] - 郭瑞;
超声回弹综合法及回弹法在我国检测混凝土抗压强度具有快速,方便的优点,在混凝土结构验收检测评定和既有混凝土结构鉴定检测中得到了广泛应用。本文基于北京市地方标准《回弹法、超声回弹综合法检测泵送混凝土抗压强度技术规程》(DB11/T1446-2017)与《超声回弹综合法检测混凝土抗压强度技术规程》(T/CECS 02:2020)进行论述。通过结构构件混凝土浇筑侧面的回弹法地区测强曲线和超声回弹综合法全国统一测强曲线换算得到测区现龄期混凝土强度值,最后相应于强度换算值总体分布中保证率不低于95%得到现龄期混凝土强度推定值。
2023年S1期 v.53 2137-2140页 [查看摘要][在线阅读][下载 618K] [引用频次:8 ] |[下载次数:223 ] - 梁杰;夏宗义;韩辉;谢安国;郭勇;
摆锤敲入法检测是现场检测砌体工程中的砌筑砂浆抗压强度的一种新方法。摆锤敲入法检测砌筑砂浆抗压强度测强曲线的建立是在大量试验研究的基础上,通过对试验数据的回归分析确定的。采用同盘砂浆分别制作以钢为底模和以烧结普通砖为底模的立方体试件和砌筑墙体,同条件养护后,对立方体试件进行抗压强度试验,对墙体水平灰缝的砂浆进行摆锤敲入法检测,通过对抗压强度试验结果及摆锤敲入法检测结果的统计、回归分析,建立摆锤敲入法检测砌筑砂浆抗压强度测强曲线。
2023年S1期 v.53 2141-2145页 [查看摘要][在线阅读][下载 716K] [引用频次:1 ] |[下载次数:65 ] - 于方;陈硕;赵家琦;丁平祥;杨海成;范志宏;
由于优质粉煤灰供不应求,而粉煤灰来源广泛、复杂,掺假、劣质粉煤灰层出不穷,传统的鉴别方法费时费力,极大的影响了工程进度,增加了成本。因此建立一套粉煤灰的快速鉴别及品质评价方法作为初筛手段存在一定的合理性。笔者针对11个收集自工程现场的粉煤灰样品,采用流动度比、结合水率和显微图像分析等方法,系统地开展了粉煤灰物化性质的定性和定量分析。结果表明:采用外观观察和定性试验的方法可对粉煤灰的种类作快速定性划分;粉煤灰的活性物质(SiO_2Al_2O_3)含量与结合水率之间有良好的相关性,可通过测定80℃水养3d的结合水率实现对粉煤灰强度活性指数的快速预测;粉煤灰中最可几粒径、小于5μm的颗粒占比和圆度系数可作为区分优质粉煤灰和掺假粉煤灰的关键指标;在此基础上提出了应用于普通混凝土工程中的粉煤灰快速鉴别及分析流程。
2023年S1期 v.53 2146-2152页 [查看摘要][在线阅读][下载 928K] [引用频次:1 ] |[下载次数:102 ] - 王刚;石强;丁华展;徐吉;牛辉;冯蒙;
通过对异形双曲钢结构荷花谷天窗下部遮阳膜(PTFE)性能及受力进行研究设计,确定遮阳膜主要受力杆件的材料性能指标,对遮阳膜吊索以及钢龙骨和膜结构参数进行相关调整设计,再根据相关参数结合材料性能对遮阳膜材料进行合理分段加工、包装、运输,确保膜材料符合设计施工要求,膜附属钢结构根据膜异形双曲造型BIM模型分解采用热弯管工艺进行高精加工、组装、焊接、涂装,制定钢框架吊装顺序。在天窗下部钢结构主梁上设置施工钢梯平台,采用滑轮将马道和安全网与钢结构固定,实现不锈钢拉索吊装及张拉,从而实现复杂环境工况下异形双曲遮阳膜的精准安装。
2023年S1期 v.53 2153-2157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1226K] [引用频次:4 ] |[下载次数:66 ]
- 沈晓飞;潘俊;周烽炜;李敏;
海口国际免税城造型屋面钢结构采用大跨度钢结构轻型屋面,大跨度屋面采用单层网壳与双层网壳相结合的结构体系,屋面空间造型复杂,为多曲率多曲面的异形屋顶空间钢结构。同时,项目施工现场场地条件复杂、网壳空间关系各异、厚度变化大、网壳下部楼层空间关系复杂,对项目的施工方案的选择提出了很大的挑战。本文深入分析并研究了屋面结构特点、项目现场条件等因素,提出了屋面钢结构分块吊装+分区提升+局部满堂架相结合的综合应用型施工方案。通过对吊装区的合理分块划分、施工通道的加固、支撑架的设置以及提升区提升点的设计、提升支架的加固,配合施工全过程的仿真验算对现场施工提供理论指导,成功解决了本项目施工过程中遇到的各项难题,圆满完成了各项施工任务,为以后类似复杂结构的施工提供了良好的参考。
2023年S1期 v.53 2158-2163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1747K] [引用频次:3 ] |[下载次数:57 ] - 王百田;次仁旦塔;靳政闯;杨金凤;
以某超高层建筑工程核心筒施工模架体系为研究背景,根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)有关规定取定荷载组合值,结合不同施工阶段和风荷载方向,考虑单个活塞杆失效下沉100mm情况,确定了45个工况。通过在ANSYS上建立顶升模架体系有限元模型,细致确定恒载、活载、风荷载,从强度、刚度、稳定性三个方面对核心筒施工过程施工模架体系安全性进行评价,根据分析结果判定施工过程中模架体系是安全的,以分析结果为基础提出施工过程中建议,为核心筒模架体系安全设计、施工奠定了基础。
2023年S1期 v.53 2164-2168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1011K] [引用频次:1 ] |[下载次数:97 ] - 张治刚;赵海健;李浓云;
以大跨度、单坡倾斜的焊接球网架屋面为例,结合工程实际情况和结构特点,经过专题讨论研究,选择搭设高空拼装平台进行高空散装和逐条累积滑移的施工方案。充分利用现有主体结构作为拼装平台的一部分并结合临时钢柱和钢梁搭设的拼装平台上,在拼装平台上进行焊接球网架的拼装,采用逐条累积滑移控制技术,结合每个滑移阶段的模拟计算分析,滑轨体系利用现有的主体结构的柱头作为屋面滑移导轨支撑梁受力点,合理划分滑移单元,进行液压同步顶推滑移,并采用有效的施工监测方法,设置防侧滑限位钢梁,确保了项目的顺利实施。这些施工技术具有很大实用性,解决了施工中的种种难题,保证了钢结构工程的顺利实施,确保了工程质量、施工安全和施工进度,对类似大跨度、单坡倾斜的焊接球网架屋面工程施工技术有一定的参考价值。
2023年S1期 v.53 2169-2174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1331K] [引用频次:2 ] |[下载次数:81 ] - 张云鹏;赵海峰;张先磊;张汝超;汪洋;孟令鸿;张凯;侯绪彬;
针对曲阜尼山圣境世界儒学文化中心项目复杂异型结构施工技术难题,研究并采用了高大空间异型穹顶施工技术、高空超大异形悬挑飞檐施工技术以及大跨度钢桁架动态液压整体提升关键技术,涉及空间放线技术、大跨度转化层施工、悬挑飞檐上拉下撑、复杂大跨度钢结构拼装、液压提升吊点布设、全过程动态提升等内容,提出了配套的施工方法及技术措施,保证了整体结构全过程的安全可靠,工程实施效果良好,可以为类似工程提供借鉴。
2023年S1期 v.53 2175-2180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1142K] [引用频次:4 ] |[下载次数:93 ] - 谭浩杰;翁振江;曹乐;
针对气膜钢筋混凝土筒仓在施工模拟过程中,气膜充气造成的几何非线性大变形导致的问题——后续喷涂聚氨酯和混凝土产生单元畸变,难以模拟,通过有限元软件,采用生死单元和单元追踪相结合的方式,对气膜钢筋混凝土筒仓施工全过程进行模拟分析,包括有充气膜充气变形、聚氨酯喷涂变形和钢筋混凝土施工变形。结果表明:充气膜在圆筒部位应力更大,聚氨酯和混凝土在圆筒与半球交界处应力更大;在靠近顶点处,模型主要位移向下,在圆筒及其与半球交界部分,模型主要位移表现为向外扩张,模型整体的下沉效应随着高度的增加愈发明显,在顶点处下沉效应达到最大;对气膜钢筋混凝土筒仓施工位移影响最大的阶段是充气膜成形阶段。
2023年S1期 v.53 2181-2186页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K] [引用频次:3 ] |[下载次数:105 ] - 王毅;关海涛;
世博村B地块改建项目为包含既有地下室改造工程的城市更新项目,改建后作为高档住宅,建设单位对其地下室提出了高标准的防水要求。为增强地下室底板新老混凝土交界的防水性能,提出一种具有多道防线的新老混凝土交界做法并创新性的提出了相应的施工技术。对这种新型构造做法在施工阶段的受力特点进行了数值分析,对其施工工艺进行了试验段验证,并成功的应用于世博村B地块改建项目二期工程。
2023年S1期 v.53 2187-2190页 [查看摘要][在线阅读][下载 820K] [引用频次:0 ] |[下载次数:94 ] - 张云鹏;王军;徐斌;张良;汪洋;张汝超;孟令鸿;马威;
曲阜尼山圣境世界儒学文化中心采用了格构柱框架体系与超薄铜壁板分割加工技术,钢结构受力稳定性、防变形、安装精度等要求高,像体壁板细节复杂多变,精度控制难度极大。详细介绍了施工过程中采取的技术措施及质量控制要点,通过对工程技术的应用与总结,提高了现场的施工效率,为今后类似工程的项目管理与顺利履约提供了一定的借鉴与参考意义。
2023年S1期 v.53 2191-2196页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K] [引用频次:0 ] |[下载次数:45 ] - 杨愦绪;李芒原;马雷;王俊锋;杨文静;
本施工技术属于建筑高层施工防护领域,设计包括四个部分:支撑架体、顶升装置、平台架体、连接体。支撑架体设置在楼层内,顶升装置设置在支撑架体上,用于使支撑架体顶紧楼层内的相邻楼板。平台架体伸出楼层外提供工作平台。连接体设置在平台架体上,形成防护平台。本装置不需要对楼层的预埋件进行清理,可有效降低施工的劳动强度,便于安全文明施工。平台架体与支撑架体的连接构造使得拆装更为方便,便于重复使用。防护栏杆与平台架体的可拆卸连接设计,使得防护栏杆能够进行进一步地安全防护,便于提高安全稳定性。本技术有效地解决了现有垂直作业情况下悬挑防护平台安全性低、施工效率低的问题。在保证质量,提升工效等方面具有较好影响,对新形势下高层住宅的安全施工,具有良好推广应用价值。
2023年S1期 v.53 2197-2200页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K] [引用频次:1 ] |[下载次数:41 ] - 熊晓萌;刘岳君;刘玉林;武燕京;
为提高经济效益、缩短建造周期,某在建核电厂首次大规模采用装配式不锈钢覆面先贴法进行施工。由于采用全新的设计与方法,为保证装配式不锈钢覆面的质量与可靠性,对先贴法的设计和研制进行了深入的细节分析。对研制过程中的关键技术和设计难点进行了介绍和阐述,为后续项目中不锈钢覆面的设计与施工提供经验参考。
2023年S1期 v.53 2201-2204页 [查看摘要][在线阅读][下载 706K] [引用频次:0 ] |[下载次数:51 ] - 何书波;赖东盛;胡洋;张志文;
以某地铁车站实际工程为例,V柱设计倾斜角度最大13°,安装定位难度大,施工控制要求高,主体结构大倾角V柱与临时钢管柱间需进行受力体系转换,转换过程中结构形变风险高,存在混凝土结构开裂风险,为解决综合交通枢纽盖挖逆作车站中大倾角V柱定位及受力体系转换施工难题,对大倾角V柱的施工技术进行研究,采用临时钢管柱作为车站的临时支撑;V柱顶部利用矮支架垫层,通过预埋定位钢板+辅助卡具+临时斜撑定位,底部采用预埋可调底座+临时斜撑定位,中间段采用自制小车结合电动葫芦就位;在V柱施工完成后通过伺服系统控制千斤顶进行临时钢管柱与V柱的受力体系转换,完成V柱的施工。通过对V柱的定位及受力体系转换施工,确保了V柱的高精度定位安装及受力体系转换施工的安全稳定。
2023年S1期 v.53 2205-2209页 [查看摘要][在线阅读][下载 818K] [引用频次:1 ] |[下载次数:49 ] - 伍昌元;章嗣;
在结构最优化及满足抗震要求的情况下,竖向构件与水平构件混凝土强度相差2~4个等级,若因过程工序管控中监管不到位或混凝土本身质量问题就很容易出现竖向构件强度达不到设计要求,常规处理方案往往采用满堂架体支撑结构,然后凿除缺陷混凝土进行置换,对于上部荷载较大时其安全风险极大。采用PLC同步顶升托换框架柱技术可以很好的解决此类风险问题,经项目实战应用,最终成功置换了缺陷柱且变形极小,后经试件检测达到设计要求强度等级,其中该方案的关键技术控制点至关重要,通过本技术应用案例的解析总结,给同类问题提供了一个安全可靠且工期可控的解决方案。
2023年S1期 v.53 2210-2215页 [查看摘要][在线阅读][下载 1199K] [引用频次:1 ] |[下载次数:110 ] - 孟勇;梁汝鸣;张峰;葛序尧;陈余耀;
超高钢梁在吊装过程中,其稳定性是需要解决的关键问题。以深圳前海控股桂湾汇施工总承包项目为依托,采用MIDAS软件着重分析了超高钢梁在吊装过程中提升不同步的问题,得到在不同提升工况下钢绞线上的提升力及钢梁关键点位处的应力,通过于实际检测数据的比较,证明了分析模型和方法的可行性。在此基础上,总结了钢梁不同步提升时应力及钢绞线上提升力变化的一般规律;指出不同步提升过程当中应当重点关注的部位,提出了不均匀系数的合理化取值及减小不同步提升现象的具体措施;对于钢梁安装过程中稳定性分析,通过分析了设置柔性支撑前后钢梁上的应力及变形趋势,验证了设置柔性支撑可以有效的保证钢梁安装过程中的稳定性,为之后类似工程提供借鉴和参考意义。
2023年S1期 v.53 2216-2221页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K] [引用频次:1 ] |[下载次数:56 ] - 韩羽;刘小瑞;国秋平;章铁鑫;沈建飞;
基坑支撑结构在自身重力及坑壁侧压力作用下,极易形成向坑底的挠曲变形,对基坑围护结构产生较大的安全隐患。针对大型混凝土内支撑可能出现的挠曲变形及其恢复控制技术进行研究,首先对大型内支撑结构的挠曲变形规律进行分析,通过具体的推导和数值计算表明,可调格构柱对内支撑挠曲变形的控制可降低71.4%或更多,指出了内支撑挠曲变形防控的必要性;接着,对大型内支撑的挠曲恢复防控技术进行了理论分析,提出了采用可调节型竖向格构柱对大型支撑进行调控的具体措施。
2023年S1期 v.53 2222-2224页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K] [引用频次:0 ] |[下载次数:61 ] - 张萌;周煜凯;顾强;任从顺;伍凯;
为促进钢结构装配式住宅的推广应用,以江苏某装配式钢结构住宅项目为例,考虑了装配式钢结构安装精度要求高等重难点,研发了一套新型钢结构建筑施工工艺。对钢框架体系吊装工艺和支撑体系、预制ALC墙板连接节点处理方法、装配式钢桁架楼承板的施工工艺进行合理优化,提高了钢结构的施工质量,并且能够缩短工期。除此之外,针对装配式钢桁架楼承板的存在的施工困难与安全隐患问题,结合ALC板、钢桁架以及预制压型钢板三者的特点进行优势互补,自主研发了一种新型预制ALC-钢桁架楼承板。实践证明,该套新型施工技术使工程质量的可靠程度得到显著提高,施工效率也得到明显提升,可为今后类似的钢结构装配式工程的施工提供参考依据,提高钢结构装配式住宅的应用价值。
2023年S1期 v.53 2225-2229页 [查看摘要][在线阅读][下载 849K] [引用频次:4 ] |[下载次数:132 ] - 刘冬雪;马松;郭卫;胡鹏;张哲;宋磊;丁士杰;张索昊;
钢结构建筑外墙多见高低跨形式,传统施工多需将高低跨外墙钢构件吊运至安装部位,放置于低跨部位,随后进行正式安装,因此需占用大量作业面且大量耗费人力、工效低、施工周期长。为规避传统方法安装的诸多弊端,通过技术改进与研究创新,结合工程实践,采用超长高低跨钢结构外墙滑移法吊装安装施工技术,通过创新吊装滑移运输车,由超长高低跨两端向中间同步滑移吊装施工,提高了施工效率,缩短了施工工期,带来了较大的经济与社会效益。
2023年S1期 v.53 2230-2234页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K] [引用频次:4 ] |[下载次数:83 ] - 马松;刘翔;郭卫;田鹏;李震;白帆;张哲;于猛;
随着建筑工程钢结构施工技术的发展,轻质屋面板设计施工更为呈现趋势化。依托工程项目实践,针对大面积钢结构轻质屋面板360°辐射式旋转安装与拆换施工技术展开研究。通过BIM技术构建三维模型模拟施工,结合理论分析与现场实践,总结形成本技术,实现大面积屋面板的快速安装与拆换,安全可靠,质量可保障,极大缩短施工周期,经济社会效益显著,具有良好推广应用价值。
2023年S1期 v.53 2235-2239页 [查看摘要][在线阅读][下载 788K] [引用频次:0 ] |[下载次数:48 ] - 梁存才;刘翔;崔海军;周鹏;王林林;于佳伟;耿楠;马松;
预应力EPS空心楼盖是由楼板底层钢筋、肋梁钢筋、无粘结预应力筋、聚苯乙烯泡沫填充箱、面层钢筋和混凝土组合形成的现浇楼板体系;是在现浇混凝土板施工中,以一定规格的EPS填充箱体间隔填充置换混凝土体积,使楼板在填充箱体间形成较密纵横向的混凝土肋梁,在肋梁中设置预应力筋,将传统的现浇混凝土实心板改为现浇预应力空心密肋楼板,取消传统楼板结构中混凝土梁所占的空间。在施加预应力后,有效增加结构刚度,减小楼板挠度,较传统空心楼盖,相同板厚、配筋率、空心率情况下,设置预应力筋能增加跨度约20m。其填充材料为聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyrene,简称EPS),它是一种轻型高分子聚合物。在聚苯乙烯树脂加入发泡剂,产生气体,形成一种硬质闭孔结构的泡沫塑料。该EPS密度为15kg/m~3,该密度的EPS具有较大的刚度,顶部设置有硬质加强层,能满足钢筋、混凝土等施工抗压荷载要求。填充箱中部设置有混凝土浇筑孔,顶部和底部四角均裁切为斜角,能保证混凝土浇筑均匀密实。楼板空心率能达到50%以上,能有效降低楼板自重,且抗震性能良好,承载能力满足要求。
2023年S1期 v.53 2240-2244页 [查看摘要][在线阅读][下载 1058K] [引用频次:6 ] |[下载次数:71 ] - 鲁团;汪天平;张万兴;谢新禄;兰一聪;
东北亚国际博览中心连廊采用下部劲性柱+上部钢框架结构体系,地上结构采用“汽车式起重机上楼板安装,先安装钢柱再安装钢梁形成稳定结构”的施工工艺。由于连廊吊装受施工条件限制,考虑采用80t的汽车式起重机在楼板面上进行吊装作业,需要对钢筋混凝土楼板下方进行加固回顶,针对楼板薄弱处铺设路基箱或钢板进行保护,同时对汽车式起重机行走路线进行严格的规划。钢构件安装过程中需着重考虑施工荷载及混凝土楼板的稳定性与安全性,故采用有限元分析软件进行验算楼板的裂缝和应力变化情况以及后浇带脚手架受力情况。研究表明,安装过程中楼板最大裂缝为0.26mm;吊装过程最大应力为13.5N/mm~2;脚手架最大应力为66.1N/mm~2,最大位移1.2mm,均满足安全性需求。
2023年S1期 v.53 2245-2250页 [查看摘要][在线阅读][下载 1490K] [引用频次:2 ] |[下载次数:80 ] - 张海成;
以北京怀柔某项目内外墙装修应用为背景,介绍了蒸压加气混凝土条板施工技术,从现场的施工、安装、成形效果及质量试验、成本对比分析等方面进行详细的分析论述。通过对比传统蒸压加气块的施工技术,充分证明了蒸压加气混凝土条板技术施工速度快,成形效果好,经济成本低,且提升了安全文明施工水平。同时,根据现场实际施工情况总结出加气混凝土条板在施工过程中需要注意的环节,为施工企业在今后的工程建设中关于加气混凝土条板体系的应用提供借鉴。
2023年S1期 v.53 2251-2253页 [查看摘要][在线阅读][下载 710K] [引用频次:3 ] |[下载次数:95 ] - 李雄坤;程芳;马迪辉;李慧铭;
针对某展馆大跨度钢屋架施工前后的质量问题进行调查,分析影响施工吊装质量的主要因素,通过调整施工方法提高钢屋架吊装施工合格率。结果表明:现场工人焊接工艺不到位是导致钢屋架局部变形的主要因素;现场吊装安装方式不当是导致钢屋架主桁架水平标高偏差的主要因素。采用分段退焊法降低钢屋架局部变形,型钢搭设胎架平衡定位的方式减少主桁架水平标高偏差,大跨度钢屋架吊装施工不合格率由调整前的36.1%降低至11.5%,两种施工方案有效地提高了大跨度钢屋架吊装施工的质量和精度,节约项目成本,取得了良好的经济和社会效益。
2023年S1期 v.53 2254-2258页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K] [引用频次:1 ] |[下载次数:62 ] - 缪应璟;胡贺祥;张廷安;金晓飞;庞森;
昆明综合交通国际枢纽建设项目的两块塔楼筏板,单次浇筑方量1.31万方,最大厚度为9.2m,属于大体积混凝土结构。为控制筏板内中心温度,减缓降温速率,防止温度裂缝的产生,基于筏板设计使用Abaqus软件建模进行模拟分析。模拟得到底板在自然对流、加设保温层、等效薄膜换热以及环境温度影响条件下的混凝土的早期温度场的数值分析结果,对比了各个工况下的温度场变化,提出筏板施工的保温措施以及合理的配合比。根据模拟优化的配合比与措施,有针对性地提出大体积混凝土施工方案解决了现场大体积混凝土施工所遇到问题。最后对比了实际施工与计算模拟下的底板温度变化,分析了两者差异产生原因,为后续类似工程提供了参考范例。
2023年S1期 v.53 2259-2266页 [查看摘要][在线阅读][下载 1140K] [引用频次:2 ] |[下载次数:119 ] - 章毅;杜宁桥;蒋邦金;路威;曾佳;
随着社会经济的快速增长,建筑行业迎来良好的发展机遇,在现代化发展下,建筑工程结构施工的技术标准越来越高,相应的施工工艺和技术也有了明显的改进。在建筑工程中,大体积混凝土结构施工技术作为重要的技术,会直接影响混凝土结构,甚至整个建筑工程的质量。对此,主要对大体积混凝土施工技术特点进行概述,引入“云鼎大厦”工程案例,深入探索大体积混凝土结构施工技术的应用。
2023年S1期 v.53 2267-2270页 [查看摘要][在线阅读][下载 684K] [引用频次:8 ] |[下载次数:246 ] - 郭文博;郑小丰;邹辉;李尹;刘畅;杨海江;许云祥;马荣;
通过选用满足标准要求的大体积混凝土配合比,进行绝热升温试验。根据试验结果,选用低水化热配比。结合专家论证意见,制定符合要求的浇筑计划和布置输送设备的位置,以及满足标准的浇筑方法来确保混凝土整体浇筑质量。对浇筑区域在水平和垂直方向布设温度传感器,实时监测各测区大体积混凝土温度发展情况,并通过预先设定的阈值来启动和停止预先布设的冷凝水循环系统,以及采取适当的养护措施,确保混凝土的温度发展符合规范要求。
2023年S1期 v.53 2271-2274页 [查看摘要][在线阅读][下载 891K] [引用频次:7 ] |[下载次数:276 ] - 姜大威;
水泥水化反应导致产生温度变化和收缩作用,大体积混凝土结构极易产生裂缝。本文分析了大体积混凝土裂缝的成因,从设计、材料、施工、养护等四个方面总结了减少大体积混凝土产生裂缝的技术要点,并通过一个工程实例进行了分析与验证。
2023年S1期 v.53 2275-2279页 [查看摘要][在线阅读][下载 846K] [引用频次:9 ] |[下载次数:309 ] - 张启航;曹恒;彭茂军;邓春林;黎鹏平;于方;
渠江风洞子航运工程泄洪冲沙闸底板需浇筑超4万m~3混凝土,因此减小大体积混凝土结构开裂风险成为该工程品控的重要一环。通过前期调研和现场试验得到混凝土材料的热工参数、物理性能及边界条件,使用有限元软件计算泄洪闸冲沙底板在采用不同控裂措施下的温度场,分析结构内部应力情况,并引入抗裂安全系数指标,评价底板结构在不同工况下的开裂风险。结果表明:在泄洪冲沙闸底板合理位置进行分缝浇筑能显著减小底板结构的开裂风险,使各结构层抗裂安全系数均高于临界值;采用低热水泥施工也能对底板结构的开裂风险产生较大的增益效果,各结构层自、外约束抗裂安全系数最大分别可提升65.2%、25.9%。为降低底板大体积混凝土结构整体开裂风险,提出在施工技术条件允许的情况下应合理采用分缝措施;在经济条件允许的前提下,采用低热水泥也应作为控裂措施之一。
2023年S1期 v.53 2280-2286页 [查看摘要][在线阅读][下载 962K] [引用频次:1 ] |[下载次数:81 ] - 刘磊;赵璐璐;王红光;韩明涛;申岩;李洪亮;赵展;
以呼和浩特市三环路工程(A区域)施工二标段项目呼永高压线(220kV)下架设预制箱梁施工为研究背景,为了解决高压线下受限空间内传统架梁方式无法架梁的问题,在高压线下搭设纵、横移临时支架,在箱梁滑移的前进端安装连续千斤顶及反力座,千斤顶通过预应力钢绞线与后锚点连接,可以将箱梁向前拖拉滑移,在远离高压线的位置将箱梁吊装到纵移支架滑块上,千斤顶拖拉箱梁进行纵向滑移,到达横移支架位置后更换横移支架千斤顶拖拉箱梁进行横向滑移,滑移到位后采用三维千斤顶调整箱梁纵横向位置落位至支座上。并通过应用MIDAS Civil力学分析软件对滑移支架系统进行安全性验算,验算结果满足要求。通过研究和应用提出了一套高压线下受限空间箱梁架设施工工法,有效地解决了高压线下受限空间无法架设箱梁的难题,既确保了箱梁架设施工安全,又加快了施工进度,为今后类似工程提供借鉴与参考。
2023年S1期 v.53 2287-2291页 [查看摘要][在线阅读][下载 1606K] [引用频次:2 ] |[下载次数:58 ] - 杨晓东;汪选吉;刘艳双;李洪坤;吕明福;
连霍呼北高速联络线西闫枢纽互通工程C匝道桥第三联钢箱梁,跨径为(36+60+36)m,钢箱梁采用单箱双室结构,本工程钢箱梁跨度及宽度较大,现场钢梁跨越下方现有高速公路和在建桥梁及周边存在在建桥梁项目,现场安装条件复杂,故使用钢箱梁步履式顶推施工。梁段拼装采取少支架法安装,在每个环口设置一排井字支架及部分顶推支架。从前期准备到运输过程再到现场安装,临时支墩等临时支架步置、钢梁吊装和采用400T步履式千斤顶顶推施工为施工重点和难点,顶推完成后,通过线形监控测量等监测监控后进行落梁和微调。顶推施工施工工期相对短,而且影响小效率和精度高适用,本工程采取钢箱梁步履式顶推施工技术达到了预期效果,而且强度也满足标准和规范的要求。
2023年S1期 v.53 2292-2295页 [查看摘要][在线阅读][下载 835K] [引用频次:7 ] |[下载次数:234 ] - 许艳平;李安;丁平祥;林伟斌;
荣乌高速公路新线白沟河特大桥工程位于河北中部地区,冬期施工过程其现浇箱梁混凝土结构存在悬空、风雪、低温等多因素影响,为保障冬期施工混凝土构件质量,项目在前期混凝土结构数值仿真温度场模拟基础上,采取了原材料、实体结构保温加热措施,并配合智能养护系统开展了冬期施工。结果表明:采用地暖加热原材料,结合50℃热水工艺,可保障混凝土出机在20℃左右;混凝土翼板边缘部位温度较低,采取电热带及加强保温措施之后,可保障其内部温度;采用岩棉+电阻丝保温加热措施(加热温度40℃±5℃),结合智能养护系统,可保障混凝土内部温度平稳上升及下降,且满足现浇箱梁5d抗压强度不低于设计强度90%的技术要求。
2023年S1期 v.53 2296-2300页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K] [引用频次:2 ] |[下载次数:156 ] - 王鹏;朱克兆;赵胤儒;
强梁弱拱组合体系桥梁可以提高主梁刚度,有效改善大跨度梁桥跨中下挠以及开裂问题,同时可以减小主梁结构的建筑高度,其吊杆张力以及张拉方案的确定较为复杂。依托城市桥梁恒太河特大桥(65m+110m+180m+110m+65m梁拱组合体系),在有限元分析软件中建立结构空间模型,进行施工阶段张拉过程分析,研究了合理吊杆张拉力的确定方式以及较优的吊杆张拉方案。采用主动受力的方式,通过张拉吊杆,将主梁荷载传递给拱肋承担,使得主梁抗弯以及抗剪强度满足规范要求,进而调整拱轴系数,根据最小能量原理,降低拱脚、1/4跨以及拱顶弯矩绝对值差值,得到最佳拱轴系数,研究发现随着拱轴系数m值增加,拱脚弯矩由大变小,拱顶弯矩由小变大。对五种不同的吊杆张拉方案进行对比分析,结果表明分两批次张拉吊杆方案中,单次张拉力较小,加上第一次张拉使得拱肋存有一定的压应力储备,使得整个张拉过程中,灌注混凝土出小的拉应力极值较小;从拱脚向拱顶依次张拉吊杆时,由于拱肋在拱脚竖向刚度大于拱顶竖向刚度,先张拉拱脚时出现的拉应力较小,在接近跨中时,拱肋已经有一定的压应力储备,也可抵消吊杆张拉产生的拉应力,因此从拱脚向拱顶两批次张拉方案较优。
2023年S1期 v.53 2301-2305页 [查看摘要][在线阅读][下载 721K] [引用频次:1 ] |[下载次数:69 ] - 冯骏骁;
为研究合龙段施工时不同施工顺序对桥梁成桥线形和受力的影响,得出最优合龙方案。利用MIDAS CIVIL有限元软件建立四种合龙方案的桥梁模型。通过模型计算出不同合龙方案的主梁上下缘应力、主梁弯矩和挠度,将模型计算结果进行对比分析,结果表明:合龙方案对桥梁线形、弯矩和应力均存在较大影响。由一侧向另一侧逐跨合龙时主梁最大弯矩和下缘最大应力在四种方案中最大。三跨同时合龙的施工方案其主梁各控制截面的上缘应力较大。先中跨合龙后边跨合龙的施工顺序造成的竖向挠度最大,其次是由一侧向另一侧逐跨合龙的方案。三跨同时合龙和先边跨后中跨合龙两种方案下主梁线形变化均较小。考虑施工难度和成本时应首选先边跨后中跨的合龙方案。研究成果可为该类型桥梁的合龙设计提供参考。
2023年S1期 v.53 2306-2309页 [查看摘要][在线阅读][下载 672K] [引用频次:2 ] |[下载次数:141 ] - 邝思芹;
顶推施工是一种桥梁施工方法,以某顶推施工为依托工程,对连续刚箱梁顶推施工进行风险评价与分析。使用模糊综合评价法,经过专家调查分析,将整个顶推施工分解为若干个子系统并赋予权重,然后通过层次分析法对各项风险进行判断并构造判断矩阵,最后计算得出目标风险值W=2.82,在2.5(一般风险)和3.5(较高风险)之间,属于较高风险。然后根据计算结果,对分解的若干子系统可能出现的风险进行具体分析,对安全生产有积极的促进意义。
2023年S1期 v.53 2310-2313页 [查看摘要][在线阅读][下载 666K] [引用频次:6 ] |[下载次数:113 ] - 张春然;颜子一;陈奇;王永坦;史志阳;秦璐遥;霍正;
基于湖北省保康至神农架高速公路箱梁施工工程,对波形钢腹板PC桥超长边跨直线段施工工艺进行创新。该方法主要包括四个步骤,分别为:托架安装、首段边跨现浇施工、波形钢腹板预合龙和剩余边跨直线段浇筑。托架安装包括将边跨直线段划分为两个施工段,两侧对称预埋安装托架并加载预压以作为第一个施工段的支撑平台;首段边跨现浇施工包括安装波形钢腹板并浇筑设定长度的边跨现浇段;波形钢腹板预合龙包括安装边跨合龙段波形钢腹板,使其与两侧的波形钢腹板相连接而形成边跨通道;该通道能够支撑挂篮移动,待其移动锚固到位后进行钢筋及预应力施工,浇筑剩余边跨直线段。该施工工艺可有效解决传统大托架等制成方式中耗工、耗材、安全性较低的问题。
2023年S1期 v.53 2314-2318页 [查看摘要][在线阅读][下载 911K] [引用频次:2 ] |[下载次数:77 ] - 李立功;张立勃;
隧道工程具有环境复杂、隐蔽性强及空间有限等特点,而隧道二次衬砌施工常受泵送混凝土可泵性、可振捣性、离散性、骨料粒径及钢筋稠密程度等因素影响,难以达到设计要求的工作性和工作度,为充分满足隧道衬砌现浇混凝土施工的适宜性和可操作性,基于高流动性、高性能混凝土的基础,结合大量实践经验,通过不断优化、试验和总结,提出了适合隧道衬砌的中高流动性混凝土概念。试验表明:当隧道衬砌采用中高流动混凝土浇筑时,衬砌边墙及拱腰混凝土坍落度160~200mm、扩展度≥450mm、扩展时间2~8s较合适;拱顶(顶部90°范围)混凝土适当提高其流动性,坍落度180~220mm、扩展度≥500mm、扩展时间3~9s较佳。边墙及拱腰混凝土骨料最大公称粒径31.5mm,拱顶25mm较适宜。鉴于拱顶混凝土易产生空洞和不密实等质量缺陷,拱顶混凝土粗骨料粒径较边墙小,能增加混凝土可泵性和工作性,使衬砌混凝土浇筑质量达到最佳状态。
2023年S1期 v.53 2319-2326页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K] [引用频次:4 ] |[下载次数:122 ] - 黄天明;叶翔;顾晓卫;胡琦;方华建;陆少琦;陈婕菲;
TRD水泥土连续墙因连续成墙、止水效果好,在地铁旁侧项目中应用较为广泛,但其施工过程中的变形控制方法亟待研究。依托杭州地铁旁侧某项目,对TRD“一步法”施工方法进行探索,并对施工过程中的旁侧土体及隧道变形进行了监测,总结出TRD“微扰动”施工的方法。施工完成后,旁侧土体位移约3.28mm,隧道平均水平位移约0.14mm,竖向位移约0.38mm,土体位移随时间增长缓慢增长。采用二维有限元软件对TRD施工过程中产生的泥浆重度影响进行分析,发现泥浆重度对土体及隧道变形影响较大,特别是泥浆较稀时,变形会随着重度变化呈指数级变化,泥浆重度控制在17.2kN/m~3以上,可以达到微扰动施工的效果。TRD泥浆重度、推进速度、早期强度对土体及隧道变形均有较大影响。
2023年S1期 v.53 2327-2331页 [查看摘要][在线阅读][下载 1327K] [引用频次:1 ] |[下载次数:129 ] - 杨愦绪;孙健;马雷;王俊锋;杨志强;
拟建管道有时不可避免的需要穿越高速公路,为了保障拟建管道安全有效运行,同时保障高速公路不受管道施工影响,工程一般设置保护套管,在保护套管与拟建管道之间喷填中粗砂起到加强保护的作用。以晋中市太古市政道路项目雨水、中水管道下穿榆祁高速部分顶管施工为依托,采用混凝土套管内套钢管顶进施工工艺,在混凝土套管内设置自主发明的滑轮系统,消除了钢管与混凝土套管间的顶进阻力,选用全自动输送式喷砂机,采用中粗砂喷填、灌满、填充混凝土套管与钢管中间部位,保护已成形的管道不因震动导致发生位移、破裂以及渗漏。应用表明本工艺具有安全性高、施工速度快、施工成本低、环境影响小的特点,创造了较好的经济、环保、社会效益,对类似工程具有非常重要的借鉴意义,具有技术推广价值。
2023年S1期 v.53 2332-2335页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K] [引用频次:3 ] |[下载次数:98 ] - 李波;单良;岳远民;
近些年来,经济水平快速提升,建筑规模和数量增加增多,建筑也向着更深、更高的方向发现。在建筑基坑地下结构日渐复杂的背景下,跳仓施工技术逐渐代替传统留置后浇带施工技术,解决了该技术遗留的安全和质量问题。对此,本文以实际工程为例,探究深基坑低下结构整体跳仓施工技术的应用。
2023年S1期 v.53 2336-2339页 [查看摘要][在线阅读][下载 772K] [引用频次:1 ] |[下载次数:98 ] - 杜先绪;陈柄宇;
为提升逆作建造中超深基坑地下室外墙的施工质量与结构安全性能,创新性地提出并采用了一种地下室边缘结构梁板与外墙拆换结合的施工技术。借助白下高新区军民融合产业园项目上下同步逆作法施工的典型工程,研究分析地下室外墙的方案选型与关键施工技术。结合工程实践,详细介绍了地下室外墙拆换结合施工的总体流程、关键环节与施工要点。对拆换结合施工技术进行了优化与改进,保障施工质量的前提下,降低了工程成本,提高了施工效率与实用性。从防渗性能、结构安全性能、工期与成本等方面,对比分析了拆换结合施工与免拆施工的利弊。地下室外墙采用拆换结合施工,可以更好地保证地下室外墙施工质量与结构安全性能,也使得地下室外墙具有更好的防渗性能。地下室外墙拆换结合施工技术的可行性在工程实践中得到了验证,可为类似工程地下室外墙的施工提供参考。
2023年S1期 v.53 2340-2344页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K] [引用频次:5 ] |[下载次数:74 ] - 李仕军;周铮;陈劲;翟立祥;舒佳明;
以软土地层作为持力层的静钻根植桩施工通过钻孔、扩孔、注浆、植入桩基等工序,过程中控制好桩长及桩顶标高即可,施工比较容易。但软土地层的根植桩承载力特征值一般不超过4000kN。随着静钻根植桩应用范围的扩大,承载力要求的提高,以软土地层作为持力层已不满足高承载力的要求。以圆砾为持力层设计的高承载力静钻根植桩基础,通过钻孔、扩孔、注浆、植入桩基、施加配重进行抬机等施工工序,再通过试桩静载、抗拔试验等,结果表明依然可以满足较高的承载力要求,并且桩身完整性较好。即使桩端未达到设计持力层深度,桩顶超高的情况下,通过桩端注浆将桩端圆砾混合搅拌,形成高密度、高强度持力层,在施工过程中增加配重进行抬机工序并经过试验,结果依旧能满足承载力要求。
2023年S1期 v.53 2345-2351页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K] [引用频次:2 ] |[下载次数:137 ] - 何鸿烈;杜云龙;张桂琛;瞿文强;段海宇;
机场跑道的适航性对机场高填方变形及稳定提出了极为严格的要求,目前国内外相关基础研究滞后于工程建设,尚无成熟理论来支撑高填方施工,有效保证高填方填筑质量和填筑体的稳定性,这对推动机场高填方施工技术革新具有一定的指导意义。以乌鲁木齐机场改扩建项目高填方工程为例,填筑料为当地特有的戈壁料,采用振动压路机分层碾压施工,但土方填筑量大、填筑高度大、分段填筑交界面多、质量控制难,为高效组织土方填筑施工,保证高填方施工质量,通过BIM+GIS技术应用、填料的含盐量“双控”、填筑工艺优化、数字化技术应用、填筑交界面处理、填筑质量“双检”六个方面进行突破创新,有效优化资源投入和施工组织、保证高填方填筑质量和填筑体的稳定性,对同类工程具有一定的借鉴意义。
2023年S1期 v.53 2352-2355页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K] [引用频次:0 ] |[下载次数:92 ] - 韩志攀;贾新聪;王晓超;牛彦平;
我国建筑行业长久以来存在能源消耗量大、供能模式浪费等问题,降低建筑碳排放,合理优化建筑结构、材料、部品是绿色持续发展的重点方向之一。对比分析各个分部分项工程的碳排最优方案对于节能降碳尤为重要。基于广联达BIM模型得出博物馆的模型工程量清单,通过测算建筑墙体不同施工方案下的碳排放量,进行减碳优化,以指导建筑工程的低碳施工优化,针对建筑的生产工艺、运输运距、现场物化等方面,测算了现浇混凝土墙、ALC轻质隔墙、AAC砌块在生产、运输、物化阶段的实际碳排放量。同时针对墙体优化减碳,制作了利用地热能的车库地热连续墙,用于建筑地下外墙与地上外墙的能源互通。结果表明,4层的大跨层高弧形建筑在生产、运输、物化总体阶段,现浇混凝土施工单位面积碳排放较AAC砌块施工降低了5.97kg;室内隔墙施工中,ALC板单位面积碳排放较AAC砌块施工降低了3.01kg。地热连续墙平均每平米可产生38W的热能。
2023年S1期 v.53 2356-2360页 [查看摘要][在线阅读][下载 937K] [引用频次:5 ] |[下载次数:355 ] - 王灏;李雅杰;尹楚杰;龙俊;龙彪;肖作霖;
绿色建造是我国建筑业实现高质量发展的必由之路。以中国知网为数据源,借助CiteSpace软件对国内绿色建造研究的发文数量、作者、研究机构、载文期刊、研究热点、研究趋势等内容进行计量分析,并绘制相关知识图谱。结果表明:发文数量经历了缓慢增长(2006–2012年)-急速增长(2013–2022年)两个阶段;研究者、研究机构的合作程度较高,但未形成显著的核心作者群,研究机构比较集中;载文期刊具有一定的集中效应,《施工技术(中英文)》、《建筑经济》等期刊的发文量较大;研究热点主要围绕绿色策划、绿色设计、绿色施工、绿色建造评价体系等方面展开,研究前沿则指向建筑工业化等领域,应是今后需要重点关注的方向。
2023年S1期 v.53 2361-2366页 [查看摘要][在线阅读][下载 823K] [引用频次:1 ] |[下载次数:549 ]
- 杨开;范重;杨苏;张宇;陈巍;刘涛;
南京金茂广场二期工程包含一座结构高度285m的超高层塔楼,7层高的商业裙房,以及五层地下室。本工程采用逆作法施工,框架柱采用一柱一桩基础,核心筒外墙及内墙整体向下延伸,直接作为塔楼核心筒的基础承受竖向荷载。考虑到一柱一桩的重要性,且持力层为破碎状中风化凝灰岩,故分别按端承摩擦桩和嵌岩桩计算单桩竖向承载力特征值,最终取较小值进行包络设计。抗压桩设计时考虑低水位参与组合,抗拔桩设计时考虑高水位参与组合。由于现行国家标准中尚无核心筒地下连续墙竖向承载力特征值的计算方法,提出一种与嵌岩桩计算方法类似的地下连续墙承载力计算方法,并通过试验证明了该计算方法的可行性。提出逆作法典型节点,保证后续施工的水平构件与先行施工的竖向构件可靠连接。
2023年S1期 v.53 2454-2458页 [查看摘要][在线阅读][下载 1155K] [引用频次:1 ] |[下载次数:161 ] - 薛素铎;田昊;李雄彦;
当前对于气承式膜结构的基础受力特征的研究较为匮乏,相关规范中对基础受力分析鲜有提及。影响气承式膜结构基础受力的主要因素包括结构内压、布索方式、外荷载等,实际工程中往往采用有限元分析方法对气膜基础受力情况进行研究。基于岱海大跨度矩形气承式膜结构的缩尺模型,以结构内压为参数对斜向索网及纵横向拉索布置的气承式膜结构基础所受上拔力进行ANSYS有限元分析。得到基础所受上拔力的分布及变化情况,总结相关规律,为实际工程应用提供参考。结果表明:基础所受上拔力随结构内压的增大而增大;斜向索网布置下基础受力分布较为均匀,基础在边中点位置受到最大上拔力;纵横向拉索布置下基础在布索位置受到较大上拔力,且此类布索方式较斜向索网布置基础受到的上拔力更大;两种布索方式下基础所受上拔力随内压增大而接近线性增大,且上拔力较大的位置其增幅也更大。
2023年S1期 v.53 2459-2463页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K] [引用频次:1 ] |[下载次数:131 ] - 薛卫文;袁仲琨;薛晓坤;
佛山某超高层住宅项目二期,在其超塔楼住宅地下室底板正下方有佛山6号地铁规划线自西至东穿过,由于超高层住宅基础及主体施工在前,地铁隧道主体结构施工在后,地铁要求在其保护范围内,除了在地铁中心线允许施工一排基桩外,其余范围均不得设置基础,为了满足地铁保护办的要求,本工程在地铁隧道两侧及地铁中心线设置了大直径旋挖桩基础,并利用地下室底板厚板作为转换构件,托换了上部结构需要的剪力墙等竖向构件。通过不同的计算程序的对比计算分析,可知道本工程的隧道上方的厚板转换方式基础设计安全可靠,转换厚板的竖向变形也满足对地铁主体结构安全的影响。
2023年S1期 v.53 2464-2472页 [查看摘要][在线阅读][下载 4768K] [引用频次:0 ] |[下载次数:83 ] - 蒋晓华;吴胜达;陈昌海;
项目位于斜坡冲沟地带,形成了高差33.5m土质填方边坡。上部结构位于填方斜坡上,为典型的山地建筑。设计时对冲沟部位高填方边坡分级处理,最下阶采用桩板挡墙支挡,其余各阶采用地下室外墙进行支挡,每阶控制高度不超过两层地下室。通过边坡分阶及轻质泡沫土换填等方式,有效降低了土压力,避免了产生结构架空空间。采用MIDAS GTS软件分析了填方边坡对支护结构及主体结构的相互影响,对边坡挡墙及结构基础进行了相应加强处理,保证了填方边坡的整体稳定及主体结构的安全,相关加强措施可为同类结构参考。
2023年S1期 v.53 2473-2477页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K] [引用频次:3 ] |[下载次数:188 ] - 杨开;
大同国际会展中心由展览中心、会议中心和酒店组成,本文主要介绍该项目的基础设计,并给出基础施工过程中的现场照片,均可为类似项目提供参考。根据地质情况,结合地勘单位建议及本项目特点,从安全、经济、施工难度等多方面综合考虑,本工程采用具有地层适应性强、不受桩长限制以及施工对周围环境影响较小等优点的钻孔灌注桩,并采用后注浆技术。承台设计时,充分考虑柱底桩基数量及现场实际钻孔情况,灵活选择承台形式。筏板可作为部分压重抵抗地下水浮力,考虑上部结构刚度,计算筏板配筋和沉降,满足规范要求。
2023年S1期 v.53 2478-2481页 [查看摘要][在线阅读][下载 1191K] [引用频次:0 ] |[下载次数:110 ] - 陆颖;孙海林;余蕾;杨永睿;李佳奇;
贵阳某足球场项目处于岩溶强发育地段,其总建筑面积为28.262万m2,场地面积大。对该足球场基础进行了设计选型,综合考虑地质条件、勘察成本及施工工期,经技术比选采用一柱一桩(墩)、局部区域采用独基形式的基础设计方案。最终该工程共计设置1777个桩基础,10个墩基础及21个独基基础。提出了基础遇溶洞时的处理原则和具体方案,溶洞较深时“穿、填”并用,溶洞较浅时“填、越”并用。给出了基础检测要求并对复杂地质条件下的缺陷桩处理方案进行了比选总结,提出了本工程切实可用的方案,内容可供同类工程参考。
2023年S1期 v.53 2482-2485页 [查看摘要][在线阅读][下载 896K] [引用频次:0 ] |[下载次数:77 ] - 卫佳琦;尹骥;李想;徐司慧;张孝义;谭一明;康强文;
超高层建筑荷载较大,较少采用预制桩。本文在长沙某住宅项目中,通过系统的地基、单桩和桩筏载荷板试验、施工措施改进和三维数值分析,将UHC超高强预应力管桩成功应用于200m超高层住宅建筑,为相关工程提供了宝贵的经验。研究发现,相对于桩筏载荷试验结果,通过地基土载荷试验和单桩载荷试验分别得出的地基土和桩基刚度是偏于保守的,但满足工程设计需求;UHC管桩在圆砾层或残积含砾粉质黏土层中沉桩难度较大,可采用长螺旋引孔、重锤低击等方式确保有效桩长;采用小应变硬化土的三维数值分析模型计算表明,超高层沉降和倾斜率满足设计要求;沉降监测数据显示,建筑物最终沉降约为1cm,表明了在超高层建筑中采用UHC管桩的桩土共同作用方案是切实可行的。
2023年S1期 v.53 2486-2491页 [查看摘要][在线阅读][下载 1163K] [引用频次:0 ] |[下载次数:80 ] - 方赟松;张林波;张杰强;王擎忠;廖建忠;邵伟斌;宋恒;
结合沿海地区某高层基础加固工程的实际案例,通过对完工后高喷复合钢管桩的承载力进行静载荷试验,对各项理论数据、试验数据、施工数据进行分类汇总统计,分析实际检测试验数据与理论计算数值之间的差异,探讨了产生差异的原因,研究数理统计后的各项数据差值,最后得出了高喷复合钢管桩的提高幅度值以及该桩型在高层建筑基础加固中的优势。其研究结果表明,高喷复合钢管桩在既有高层建筑基础加固项目中,对比常规桩基有着明显优势:1)高喷复合钢管桩对比常规的预制桩土层桩穿透性更强;2)通过高压旋喷形成大直径的复合段,有效提高桩基承载力;3)高喷复合钢管桩对既有基础底板的损伤更小;4)施工简便快捷,可做到基础加固中不影响上部结构继续施工。
2023年S1期 v.53 2492-2499页 [查看摘要][在线阅读][下载 1108K] [引用频次:3 ] |[下载次数:65 ] - 黄如华;彭斌;傅小海;曹雄;唐昌意;
针对某滨海超深软土区素混凝土桩复合地基,开展单桩、软土地基、三桩复合地基足尺载荷试验,获得荷载-沉降曲线及桩-土应力,对复合地基桩土协同承载性能展开研究,同时结合工后车载试验对复合地基桩顶与桩间土应力进行实测分析。结果表明:滨海超深软土区原位软土地基荷载-沉降曲线呈现陡降,三种试验的卸载回弹量均小于20%,承载后变形难以恢复;采用双曲函数模型较好地预测了复合地基的单桩承载力特征值,以单桩承载力特征值的预测值和理论值作为上下限,得到该复合地基桩间土承载力发挥系数为0.73~1;载荷试验荷载下,复合地基桩-土应力比在1.6~4.2范围内变化,与荷载水平及土体部位等因素相关。现场实测复合地基桩顶平面处桩、土应力显示,无车辆荷载时,道路中间车道下方的复合地基存在应力集中,尤其是桩顶应力较边缘车道下方更大,并随车辆荷载级别增大而略有增加;分布角法相比Boussinesq法能够较好地预测轮下复合地基桩顶与桩间土应力的中值;此外,实测桩-土应力比变化范围与载荷试验桩-土应力比范围较为接近。
2023年S1期 v.53 2500-2506页 [查看摘要][在线阅读][下载 857K] [引用频次:1 ] |[下载次数:157 ] - 张爱群;王宇;
平房仓在国家储备粮仓储管理中应用广泛,是粮食储备库的基本结构形式。确定地基基础方案和基础设计是粮食平房仓结构设计的重要部分。结合实际项目,阐述了在保证结构安全的前提下,综合考虑项目地质情况、造价投资、建设周期的因素,对地基处理和基础设计方案进行综合比选的过程和方法,为类似工程提供了一定的参考和借鉴。
2023年S1期 v.53 2507-2511页 [查看摘要][在线阅读][下载 811K] [引用频次:2 ] |[下载次数:128 ] - 万松琳;
核电厂中的应急指挥中心,是核电厂运营单位应急响应的指挥、管理和协调的中枢。在回填区,由于工艺的特殊需要,给此类结构基础设计带来一些新问题。对某应急指挥中心的基础选型进行了详细的分析,为此类结构设计提供了参考。
2023年S1期 v.53 2512-2514页 [查看摘要][在线阅读][下载 782K] [引用频次:0 ] |[下载次数:52 ] - 魏雷涛;贺政政;
某仿真试验中心内某设有转台设备,设备基础表面尺寸6.0m×5.5m,顶面标高13.70m,为最大程度减小设备基础本身对设备运行的影响,工艺设计对基础的承载能力、不均匀沉降、自振频率和防震均提出极为严格的要求。在设备基础结构设计过程中采取如下措施:(1)采用桩基础提高基础的承载能力、利用复式后注浆减小不均匀沉降;(2)根据设备基础的承载力和变形要求选择合适的持力层和桩长,同时在布置基桩位置时充分考虑上部不均匀荷载,尽量使桩群承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合;(3)采用有限元分析软件模拟分析基础的自振频率;(4)为了减小外界震动对基础的影响,设置隔振沟,同时保证暗室屏蔽壳体的连续性。目前暗室转台已经投产,设备运行状态良好。本文可对类似设备基础结构设计提供参考。
2023年S1期 v.53 2515-2518页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K] [引用频次:0 ] |[下载次数:79 ] - 张桂琛;杜云龙;何鸿烈;黄雪明;陈新;
针对我国新疆地区等盐渍土地基分布范围较广的区域,为了探讨分析其作为公路、铁路、机场场道工程等的填筑体地基的施工特性,避免盐渍土地基病害影响上部主体混凝土结构,结合新疆地区某机场场道工程实例,从盐分分析、温度条件、湿度条件、荷载分析等方面判断填筑体盐胀性,从温度条件、湿度条件、水分运移分析等方面判断填筑体盐渍化趋势,系统阐述了判断方式并得出某工程填筑体不具有盐胀性、无盐渍化变化趋势的结论;综合参考新疆各机场工程项目隔断层设计情况,提出了某工程的隔断层设置方案,即采用道基顶面下60cm铺设复合土工膜上覆级配砂砾的方式,并从水盐迁移条件、温湿度条件、荷载效应等方面分析其隔断性能,可以作为经济、有效的隔盐措施。
2023年S1期 v.53 2519-2522页 [查看摘要][在线阅读][下载 721K] [引用频次:0 ] |[下载次数:135 ] - 缪婷婷;辛蕾;徐建;翁建焕;齐金良;岳增国;胡根兴;
为利于钱塘新区工程建设的有序、高质量展开,对该区域内的工程地质条件进行调查与研究。经过对遍布全区大量地质钻孔资料进行统计分析,对钱塘新区的地层岩性及其分布特征作了进一步研究,深入探讨了该区软土层及硬土层的分布规律及其物理力学特性,从而为该区建设地基基础持力层的选择提供建议。
2023年S1期 v.53 2523-2528页 [查看摘要][在线阅读][下载 1113K] [引用频次:1 ] |[下载次数:73 ] - 陈金锋;刘佳;穆锐;张伟;魏佼琛;胡远新;
为了揭示龚滩新镇F-F′工程地质剖面AB段软弱易滑层的失稳机理,采用基于数值模拟的强度折减法对该段软弱易滑层的稳定性进行计算,并将计算结果与传统的传递系数法的计算结果进行比较。结果表明:AB段易滑层在工况Ⅲ下处于基本稳定状态,在工况Ⅳ下则处于欠稳定状态;M3层塑性区较贯通,且该塑性区前部向上反翘,产生次级剪出口,进入M2层,形成复合滑动面;当滑坡中存在多层软弱层且层间力学作用复杂时,传统的传递系数法假定的临界滑动面不太合理,会高估斜坡的稳定性,使稳定分析结果产生较大误差;基于数值模拟的强度折减法则能精准的找到更为合理的临界滑动面,因而比传统的极限平衡类分析法更合适用来计算稳定安全系数并揭示其失稳机理与破坏模式。
2023年S1期 v.53 2529-2533页 [查看摘要][在线阅读][下载 882K] [引用频次:1 ] |[下载次数:61 ] - 续夏光;肖飞;周全林;
高灵敏度淤泥质土具有承载力小、稳定性差等特点,难以满足上部结构的承载力及沉降要求,故一般需进行专门的加固处理,常见的处理方式有换填法、预压法、复合地基等。以连云港灌云四队102.5MW陆上风电场项目的吊装平台基础为研究对象,从施工工艺、工期和经济成本等方面对比分析了预制方桩方案和钻孔灌注桩方案应用于高灵敏度淤泥质土风电吊装平台时的优、缺点。研究表明,采取预制方桩方案能显著缩短工期,降低成本,能满足风机的吊装要求,更适用于高灵敏度淤泥质土风电吊装平台。最后,还给出了预制方桩方案在施工中的技术要点,为其推广应用提供保障。
2023年S1期 v.53 2534-2538页 [查看摘要][在线阅读][下载 784K] [引用频次:1 ] |[下载次数:71 ] - 周珊;陈立山;张海林;王剑;张鹏宇;吴刚;张增武;张帆;
为研究独立基础回填夯实过程对柱子及框架结构产生的影响,通过现场监测对柱下独立基础拉梁与框架柱的受力变化进行监测及内力计算,并结合数值模拟对现场监测数据进行对比分析。监测结果表明:柱下独立基础施工过程中,钢筋与混凝土之间变形受力基本协调。柱基本受压,拉梁两端受力较为明显,表现为典型的结构承受上部荷载。钢筋应力与混凝土应变变化总体呈增大-波动-稳定的规律,波动出现在第一步回填夯实阶段,随后发生应力重分布恢复稳定状态。柱间土夯实后,回填液压夯实对下部已经形成的框架结构稳定性影响不大。通过数值模拟可以看出,结构受力危险点与现场测点位置基本一致,远离柱与梁进行冲击作用时受到的影响最小,说明只有在结构上面进行回填夯实时,对结构影响最大,而在结构其他区域进行夯实时,影响较小。
2023年S1期 v.53 2539-2544页 [查看摘要][在线阅读][下载 965K] [引用频次:0 ] |[下载次数:88 ] - 石江涛;张静;
柱下独立基础的弯矩计算在国内工程界一直存在争议,一种观点认为应按梯形反力分布计算,另一种观点认为应按矩形反力分布计算。国内外关于此问题的研究成果表明独立基础最不利破坏模式为井形破坏,破坏面为沿柱边截面,底板弯矩应按矩形地基反力分布计算。对两种破坏模式进行了静力分析,得出的基础弯矩计算结果与前述研究相符合。欧美日等国独立基础的弯矩计算均采用矩形反力分布,而我国规范仍在采用梯形反力分布,这在理论上不合理,用于工程设计偏于不安全。
2023年S1期 v.53 2545-2549页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K] [引用频次:0 ] |[下载次数:159 ] - 田瑞俊;宋磊;尚兴成;李君谊;
某望远镜塔基要求自振频率要求较高,一阶频率要求不得小于12Hz,为满足工艺要求,有必要对塔基的动力特性进行分析,通过对塔基形态、塔基高度、塔基直径、塔基壁厚、塔基混凝土强度、塔基侧壁开洞等多因素对基频的影响性分析,分析结果表明:塔基的基频受到诸多因素影响,当塔基无法按照《动力机器基础设计标准》进行计算分析时,采用实体有限元方法进行数值分析是合理的。
2023年S1期 v.53 2550-2554页 [查看摘要][在线阅读][下载 940K] [引用频次:0 ] |[下载次数:75 ] - 张兵海;崔炜;刘毅;闫俊义;刘立珍;
针对预应力锚栓对风电机组扩展式基础应力分布的影响,以某10MW分散式风电项目为例,建立了有限元模型进行工程力学数值模拟。结果表明,锚栓预拉力可减小风机塔筒脱离基础的风险,使基础整体竖向受压,同时产生了横向的拉应力。锚栓预拉力对基础底部拉应力分布影响限于锚板周围2~3m范围,在此区域内基础底部拉应力随着锚栓预拉力增大而增大,锚笼环周围基础以径向拉应力为主,远端以环向拉应力为主。锚栓预拉力使悬挑板顶面最大拉应力位置稍微远离台柱,悬挑板与台柱交接部位受疲劳荷载影响较大,应适当增加配筋。为减小锚栓预拉力对基础的影响,可在基础下方浇筑混凝土垫座,并将锚栓锚固于该垫座底部,可有效缓解基础底部拉应力。研究成果可为类似工程提供有益参考。
2023年S1期 v.53 2555-2560页 [查看摘要][在线阅读][下载 1000K] [引用频次:3 ] |[下载次数:240 ] - 全江涛;周英博;李吕满;乔诗慧;陈然;
高压输电杆塔在施工过程中一般会对杆塔基础底部土层进行处理,却往往容易忽略杆塔基础底部邻侧潜在土洞发育造成的威胁。鉴于此,建立最不利因素下的简化理论计算模型,推导了岩溶土洞发育对邻侧输电杆塔基础底部产生的诱发应力,继而通过参数分析讨论了土洞位置以及土洞的发育特征对杆塔底部地基诱发应力场的影响规律。在此基础上,结合鄂西某工程实例,采用FLAC3D有限元软件分析了杆塔地基邻侧下卧土洞在不断发育扩大的过程中对500kV输电杆塔稳定性的影响。在计算分析时通过监测地基周围土的应力状态和变形情况,得到了距离杆塔底部侧向不同位置处对应的土洞发育半径的最大允许值。研究成果可为岩溶地质区域输电杆塔安全运营和灾害评估提供参考。
2023年S1期 v.53 2561-2567页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K] [引用频次:1 ] |[下载次数:81 ] - 周袁凯;刘建飞;白树杨;
通过对规范软弱下卧层计算不同方法的比较,复核1≤E_(s1)/E_(s2)<3时软弱下卧层计算时地基压力扩散角取值。对于高层建筑筏板基础,由于主楼所处的位置不同,筏板基础周边的压力不同导致自重压力值p_c不同,利用公式计算软弱下卧层顶面处的附加压力值p_z和软弱下卧层顶面处土的自重压力值p_(cz)如何取值规范未明确,通过与附加应力系数法和有限元计算结果进行计算比较,给出设计建议。
2023年S1期 v.53 2568-2572页 [查看摘要][在线阅读][下载 961K] [引用频次:0 ] |[下载次数:198 ] - 陈诚;张睿;赵晶;蔡磊川;康壬瑞;
采用弹性地基梁法进行基坑支护计算中,地基水平基床系数对支护结构的变形及内力起着重要作用。文章通过对比分析m法、c法、k法在济南片区常见地层条件下的基坑支护设计结果,并通过理正深基坑的计算结果与现场监测数据对比分析。得出弹性地基梁法在济南片区的适用条件:1)在无桩的水平荷载试验及地区经验值时,土的水平反力系数的比例系数取值参考《建筑桩基技术规范》(JGJ99-2008)按0.4倍折减,并取最小值较接近实际地层情况;2)地基土水平抗力系数的比例系数按照1)结论确定后,采用k法计算更接近现场基坑实际变形。
2023年S1期 v.53 2573-2577页 [查看摘要][在线阅读][下载 884K] [引用频次:2 ] |[下载次数:163 ] - 周为华;高明德;叶永明;杨立;
提出增强套管螺旋锚组合基础,用以解决传统螺旋锚基础水平抗力不足、现场焊接及防腐等问题,该基础由长螺旋锚和钢制套管锚筒组成,套管锚筒埋深浅,直径大,主要承担水平荷载,长螺旋锚埋深较深,主要承担竖向荷载。两者通过特制穿芯螺栓或在套管锚筒内浇制混凝组合在一起,共同承担铁塔荷载,用以增强水平抗力。通过在砂土地基开展上拔和水平、下压和水平联合静载试验研究,对比分析了增强套管螺旋锚组合基础相对于传统单螺旋锚基础在抵抗荷载作用上的优势。针对上拔工况,混凝土连接增强套管螺旋锚组合基础相比于传统单锚基础承载力由766.7kN提升为880kN;针对下压工况,螺栓连接组合锚较单锚承载力的600kN提升为780kN;尤其在水平抗力方面增强套管螺旋锚组合基础基础相比于单锚具有显著优势。在联合下压荷载的水平承载能力表现上,螺栓连接增强套管螺旋锚组合基础相比于传统单锚基础水平承载力由60kN提升为120kN;在联合上拔荷载的水平承载能力表现上,螺栓连接增强套管螺旋锚组合基础水平承载力由单锚的47.5k N提升为105kN,混凝土连接形式水平承载力增加到126.7kN,抗力提升1.7倍。
2023年S1期 v.53 2578-2582页 [查看摘要][在线阅读][下载 851K] [引用频次:0 ] |[下载次数:108 ] - 胡玉银;包联进;陈建兰;童骏;
注浆挤扩钻孔灌注桩是基于土层可塑性和压缩性高的力学性能,通过注浆挤扩成形在钻孔灌注桩四周形成挤扩段的一种新桩型。注浆挤扩使桩-土紧密结合,桩-土之间存在较高的相互作用力,因此注浆挤扩钻孔灌注桩承载性能非常优异,特别适合作为地下工程抗拔桩。经过专家论证和现场试桩,深圳世茂中心4层地下室成功采用注浆挤扩钻孔灌注桩抗浮,产生了良好的经济效益和社会效益。工程应用表明,注浆挤扩钻孔灌注桩具有地层适应性强、施工工艺简单、设备简易、质量易控、环境友好和成本低廉等优点,具有良好的推广应用前景。
2023年S1期 v.53 2583-2587页 [查看摘要][在线阅读][下载 890K] [引用频次:5 ] |[下载次数:130 ] - 刘勇;李波;张媛;朱琦;
武汉某高层住宅小区为2层地下室,高层主楼抗压采用钻孔灌注桩形式,2层地下室底板抗浮采用预应力锚杆形式。在锚杆1、2号成孔施工作业出现了微承压水涌出现象,经过测算,承压水头位于地下室底板面以上0.5m左右,承压水量中等。现场已采取抽水等紧急措施,经过监测虽然对基坑安全没有影响,但持续涌出的承压水不但让原设计采用的预应力锚杆抗浮方案难以实施,而且对已经开挖出来的地下室持力层有不利影响。各方对微承压水的产生原因进行了分析,并从技术可行性、造价、工期等角度详尽分析了基坑降水、锚杆钢护筒、泄水降压、回填土打小直径灌注桩4个地下室抗浮解决方案,最终决定采用先回填土再用长螺旋钻机打小直径灌注桩的抗浮方案。结合理论计算及现场试桩结果情况,该方案切实可行。对类似基坑施工中遇微承压水问题有很好的借鉴意义。
2023年S1期 v.53 2588-2593页 [查看摘要][在线阅读][下载 1138K] [引用频次:2 ] |[下载次数:83 ] - 李达欣;张林波;王擎忠;成康华;邵伟斌;
高层建筑桩基须满足其在结构自重、活荷载、地震作用、风荷载等作用于承台顶面的水平及竖向力和地基变形控制要求。因高层建筑荷载作用大、地基变形控制要求高,桩基础的安全度尤为重要。当桩基承载力不足时,会导致房屋出现较大差异沉降,将严重影响建筑物的安全,应采取合理的技术措施进行控制沉降处理。目前控制建筑物沉降较为行之有效的方法是补桩托换,降低既有桩基的承载量。通过采用微扰动增强型锚杆静压桩对某高层建筑进行控沉处理,对既有桩基承载力的评估分析、微扰动增强型锚杆静压桩桩身构造、桩基承载力计算、微扰动施工技术措施、桩基检测等方面进行了探讨和分析。桩基处理后检测结果表明,各项控制指标均满足相应规范要求,该技术方案可作为同类型工程的参考。
2023年S1期 v.53 2594-2600页 [查看摘要][在线阅读][下载 1323K] [引用频次:6 ] |[下载次数:66 ] - 张林波;廖建忠;王擎忠;邵伟斌;陈军辉;宋恒;
在建某高层建筑主体结构结顶并完成室内外粗装饰工程后,发现房屋差异沉降较大且沉降仍在发展并无收敛迹象,已严重影响结构安全,须紧急控沉加固处理。通过对房屋沉降变形的分析与数字模拟,近似评估既有桩基竖向承载力,并采用超高吨位钢管锚杆静压桩进行桩基托换控沉和纠倾微调。实施完成后四个月内,房屋沉降得到有效控制,并进入稳定状态,达到了预期目标。
2023年S1期 v.53 2601-2607页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K] [引用频次:2 ] |[下载次数:79 ] - 刘永超;董林森;于健;樊向军;王浩;王玉琢;
为了深入研究PHC管桩沉桩过程中挤土效应对既有基桩的影响,依托天津市深厚软土区域的桩基工程开展现场试验,在3根试桩桩身中埋设测斜管,监测周边45根工程桩施工过程中试桩的桩顶位移和深层位移。试验表明:试桩水平位移与地基土性质有密切关系,淤泥质土层中桩体变形最大;试桩位移随距离工程桩间距的增加而减小,且当间距大于4.5D时,试桩变形满足规范要求;群桩挤土效应会产生叠加,调正施工顺序可以减小对试桩影响。进一步采用有限元软件对现场试验进行模拟验证,进而研究单桩沉桩产生挤土效应对既有基桩位移场的影响。计算结果表明:在满足承载力等要求的前提下,选择合适工程桩桩径能有效的削弱挤土效应对既有基桩的影响,并通过挤土效应正向利用可以对桩体进行纠偏扶正。
2023年S1期 v.53 2608-2614页 [查看摘要][在线阅读][下载 1000K] [引用频次:1 ] |[下载次数:206 ] - 李纯;王刚;王煜斌;
为探究水平荷载及竖向荷载组合作用下在役混凝土长桩的水平承载性能,以大连万科海港城项目为工程依托,利用有限元软件ABAQUS进行了数值模拟,并在此基础上采用“m法”进行理论验证,将两类计算结果对比分析;探究了在水平、竖向荷载作用下,桩侧不同地基土层对桩体承载能力的影响,以及在桩侧土体类型改变处(自地面以下6m、15m、27m)桩体侧移、剪力、弯矩曲线的变化情况;分析表明,不同地基土层对长桩工作性状影响较大,水平荷载的增加会加速桩身的沉降,使沉降量曲线呈抛物线下降趋势,研究结论可为超厚淤泥土层中水平受荷桩计算提供参考依据。
2023年S1期 v.53 2615-2622页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K] [引用频次:2 ] |[下载次数:188 ] - 周豪;张永生;肖永龙;周喻;
为了探究群桩的竖向承载特性和群桩效应,结合北京市通州城市副中心“城市绿心三大公共建筑共享配套设施2标”的桩基研究项目,采用有限元软件ANSYS模拟计算的方法对研究区域中的2×1群桩和2×2群桩进行研究。为了确保数值模拟的客观性和科学性,对研究区域中的2×1群桩和2×2群桩在桩间距为2.0D、3.0D、4.0D、设计桩距(2×1群桩为3.4m,2×2群桩为5.0m×3.4m)以及6.0D时开展系统地研究,综合分析了群桩的竖向承载特性、桩身轴力分布的内在规律以及地基土与桩基的相互作用。最终,经分析后研究区域中的群桩在桩距为设计桩距时,相对于桩距为(2.0~4.0)D,无论是在群桩的沉降量、基桩的轴力分布以及地基土的变形中都具有一定的优越性,且与桩距为6.0D时对比,从研究结果上看两者非常接近,综合比较下,认为选择设计桩距作为2×1群桩和2×2群桩的桩间距更合理可靠。
2023年S1期 v.53 2623-2630页 [查看摘要][在线阅读][下载 1095K] [引用频次:4 ] |[下载次数:194 ] - 王润泽;赵航;熊朝亮;王玥;臧诗齐;
基于南京钢铁某项目2根试桩静载试验,通过对比分析未压浆桩与压浆桩实测结果,研究组合后压浆技术对南京地区粉砂土层中灌注桩的承载特性、桩端阻力及桩侧摩阻力的影响。现场试验结果表明:组合后压浆技术可显著提高桩基承载力并有效控制桩顶沉降,较小的桩土位移就可以发挥出较大的桩侧摩阻力。压浆后桩端承载力提升154.9%,桩侧摩阻力提升91.4%,将静载试验实测值与规范推荐值进行对比分析,发现规范推荐值在一定程度上偏于保守,考虑到组合后压浆技术能显著增强该地区粉砂土层中桩基承载力,在未来的设计应用中可以通过应用组合后压浆技术来进一步优化桩径和桩长。
2023年S1期 v.53 2631-2636页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K] [引用频次:2 ] |[下载次数:101 ] - 刘春龙;吕文军;张志强;师帅龙;
针对伊拉克某典型软土场地,根据试桩承载力和工程造价条件,开展了现场原位单桩静载试验、抗拔试验和水平静载试验,探究了该场地条件下试桩直径(0.6m和0.8m)和后注浆对试桩承载性状的影响,通过量测试桩的竖向荷载、累计沉降、上拔力、水平荷载和位移及桩身应力,分析试桩直径和后注浆对桩侧阻力和桩端阻力及试桩破坏模式的影响,给出综合性评价。试验结果表明,后注浆对桩端阻力影响较大,提高桩端阻力且使试桩更易发生刺穿破坏;当荷载较小时桩身轴力变化与试桩直径和后注浆无关,而达到极限荷载时,试桩直径存在尺寸效应。后注浆可以有效地提高软土的水平变形刚度和竖向抗拔力,提高试桩的水平抗力,并且试桩直径越大,抗力系数越大。除桩端阻力外,后注浆试桩其直径增强系数大于注浆增强系数。
2023年S1期 v.53 2637-2642页 [查看摘要][在线阅读][下载 918K] [引用频次:1 ] |[下载次数:79 ] - 赵阳;刘李君;王通;李志越;王卫国;朱峥;
注浆量是影响长江下游软土地区的后注浆钻孔灌注桩承载力的主要因素。依托张皋过江通道项目中约180余根钻孔灌注桩注浆数据,结合数学统计手段对该地区后注浆桩的注浆量参数作规律性统计分析,给出了长江下游软土地区以桩径为变量的注浆量估算公式。研究结果表明:长江下游软土地区后注浆桩基土层主要以细砂和粉砂为主,其桩侧和桩端注浆量系数取值范围分别为1.10~1.12,1.12~1.16,2.68~2.75和2.45~2.96,所提出的灌注桩注浆量计算公式在长江下游软土地区地质环境下比现有公式更具有针对性和适用性。
2023年S1期 v.53 2643-2647页 [查看摘要][在线阅读][下载 905K] [引用频次:3 ] |[下载次数:107 ] - 汪益敏;张坤标;丘燊;陈页开;徐东进;杨俊鹏;
为了对比近年来颁布或更新的挤扩支盘桩规程对支盘桩扩径体设计参数的建议,统计不同工程领域和省市地区的规范条文和工程案例,对支盘桩扩径体桩径D和竖向间距S等关键参数的选取进行分析,同时列举现行规范的支盘桩抗压承载力特征值Ra经验公式并结合典型案例讨论不同公式在软黏土及粉土地基的适用性。研究结果显示:统计规范均规定支盘桩主桩直径d为选取扩径体直径D的重要参考,工程实际倾向采用更大的扩径体直径D;支盘桩多扩径体沿桩身的组织形式多为承力盘-承力盘,不同规程规定的扩径体最小竖向间距阈值对实际工程的适用性较好;规范承载力特征值经验公式适用于估算软黏土地基中支盘桩单桩承载力,但扩径体之间的承载占比分布不能准确地反映试桩实测结果。
2023年S1期 v.53 2648-2653页 [查看摘要][在线阅读][下载 1037K] [引用频次:3 ] |[下载次数:159 ] - 李迅;钱永梅;何嫚嫚;翟莲;
柔性新型混凝土扩盘桩是指当桩径较小时,在水平荷载持续作用下桩顶水平位移持续增大导致桩身产生弯曲变形的混凝土扩盘桩。柔性新型混凝土扩盘桩盘数量的变化对桩承载性能和桩周土体破坏状态将产生影响。通过原状土小比例半截面模型试验和ANSYS有限元模拟两种方法,将盘数量视为单一变量,桩为柔性桩作为研究前提,研究水平荷载作用下盘数量对桩承载能力及桩周土体破坏状态的影响,得出了柔性新型混凝土扩盘桩的水平承载力随着盘数量的增加而不断提高,但并非呈线性增长,1~3个盘数量为合理的取值范围,完善了柔性新型混凝土扩盘桩在水平力作用下的研究理论。
2023年S1期 v.53 2654-2658页 [查看摘要][在线阅读][下载 829K] [引用频次:1 ] |[下载次数:66 ] - 马淼;钱永梅;艾立双;翟莲;艾嵩迪;
混凝土扩盘桩(以下简称CEP桩)为一种新型变截面桩基础,与传统直孔灌注桩有着截然不同的桩身构造,相较于直孔灌注桩,其抗拔承载性能更为良好,施工过程也更加经济、绿色、节能、环保,在实际工程中也被逐渐应用。CEP桩在竖向受拉作用下,桩间距是影响桩基础抗拔承载性能的重要因素。本文通过小比例半截面桩的试验方法,研究桩间距对双桩基础抗拔承载性能的影响。通过对比分析得出结论:CEP双桩的破坏过程与单桩基本相同;承力盘同位布置更为合理,且桩间距越大,承载能力越高;当需要错位布置承力盘时,应将最上盘布置在远离土体表面处。为群桩的研究奠定了基础,进一步完善了混凝土扩盘桩的理论体系,也为CEP桩在实际工程中的推广提供了理论支持。
2023年S1期 v.53 2659-2663页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K] [引用频次:2 ] |[下载次数:86 ] - 王子钰;钱永梅;章继元;蔡婧娓;
混凝土扩盘桩(CEP桩)双桩研究是群桩研究的基础工作,在竖向压力作用下,盘位置对CEP双桩的承载性能影响尤为显著。创新性地采用可实时观测半面桩原状土模型试验方法,选取承力盘距桩顶间距不同的四对CEP半面模型桩以及一对承力盘错位设置的半面模型桩和一个CEP单桩进行试验。对比分析得出结论:承力盘位置合理,盘下土体破坏仍遵循滑移破坏规律;承力盘同位设置更为合理,且承力盘越靠近桩端,承载能力越高;承力盘需要错位布置时,需合理设计上下盘间距离;承力盘位置相同时,CEP双桩承载力并非为CEP单桩承载力的两倍。成果不仅完善了CEP桩的设计,为群桩研究奠定了基础,而且有利于推广CEP桩在实际工程中的应用。
2023年S1期 v.53 2664-2668页 [查看摘要][在线阅读][下载 1097K] [引用频次:0 ] |[下载次数:47 ] - 王卫国;胡涛;张奕彬;杨晓华;魏佳北;臧诗齐;戴国亮;
现有的钻孔灌注桩设计方法未考虑施工效应和桩端沉渣对侧阻力的影响。依托黄河下游地区某铁路桥梁工程的2根大直径组合压浆灌注桩自平衡静载试验,研究了组合压浆前后施工效应和桩端沉渣对大直径钻孔灌注桩侧阻力弱化效应的影响。现场试验结果表明:施工效应和桩端沉渣会造成大直径钻孔灌注桩侧阻力弱化,桩端沉渣越厚则侧阻力弱化效应越严重,而组合压浆可以减弱这类侧阻力弱化效应并提升侧阻力的调动速度,改善大直径桩的端阻力和承载力。研究成果为合理修正传统桩基承载力计算方法,优化桩基设计和提升桩基承载力提供一定参考。
2023年S1期 v.53 2669-2673页 [查看摘要][在线阅读][下载 1058K] [引用频次:5 ] |[下载次数:136 ] - 刘斌;崔小莉;朱美甜;王志远;范留军;
在软土地基中采用桩基础,在受到堆载、地下水位下降等情况时,引起的固结沉降使桩基产生较大负摩阻力,导致桩基承载力降低、沉降增大,当前针对削减预制桩承载力研究较多,而如何削减现浇桩的负摩阻力则研究较少,桩侧后注浆能有效增强桩周土体的强度和变形参数,在桩周堆载作用下,能减少桩周土体沉降,缩小桩土沉降差,进而减小桩身负摩阻力及提高中性点位置。基于有限元模型,分析了注浆范围、注浆体弹性模量、堆载等对桩基负摩阻力及中性点的影响,研究结果表明:桩侧后注浆技术能够比较显著改善土体沉降量和桩基负摩阻力,随着桩侧注浆范围的增大、桩侧负摩阻力稳步减小,中性点逐渐上移;随着注浆体弹性模量的增大,桩身负摩阻力极值先迅速减小后缓慢减小,中性点位置先快速上升后逐步稳定;相同堆载作用下,桩侧注浆时桩基负摩阻力小,中性点位置靠上。在同样的堆载荷载增量下,桩侧注浆时桩基负摩阻力的增量和中性点向下移动距离均小于桩侧未注浆。
2023年S1期 v.53 2674-2677页 [查看摘要][在线阅读][下载 916K] [引用频次:1 ] |[下载次数:187 ] - 房彦;辛蕾;陶佳;齐金良;马丽丽;岳增国;
工程经验表明,在砂性土地质条件下,采用静压法进行预制桩施工时,由于沉桩阻力过大,时常出现沉桩困难等问题。因此,在施工过程中,对静压施工沉桩阻力的计算十分关键。对6根桩在不同入土深度时的压桩力进行分析,确定了砂性土条件下静压沉桩阻力估算深度修正系数计算公式。结果表明,公式计算结果与试桩试验结果更吻合。
2023年S1期 v.53 2678-2681页 [查看摘要][在线阅读][下载 779K] [引用频次:0 ] |[下载次数:80 ] - 黄国华;王莉;曾国平;龚维明;
FRPC桩是将FRP材料与传统材料结合形成的一种新型组合桩,具有良好的抗物理化学侵蚀、轻质高强等优点。为了研究水平循环荷载作用下FRPC桩与砂土的动力相互作用,设计水平双向循环加载装置,对干砂中的FRPC模型桩施加静载和水平循环荷载,分析FRPC桩侧砂土产生的水平动力抗随着荷载大小、加载方式、循环荷载的频率、次数和埋深的变化规律。试验结果表明:循环荷载幅值较小时,土抗力的幅值随着循环次数的变化在FRPC桩的上端所受的影响较大,且循环次数200次到700次之间的影响较大;循环荷载幅值较小时,桩周最大被动土抗力和桩周最大主动土抗力均随着循环次数的增多而减小;FRPC桩侧土抗力随着频率的增大而增大,循环荷载加载产生的桩周土抗力比静载作用时要高,埋深影响着FRPC桩沿桩身的分布规律。
2023年S1期 v.53 2682-2686页 [查看摘要][在线阅读][下载 1041K] [引用频次:0 ] |[下载次数:129 ] - 宋志;祁红伟;汪浩;柳瑶;蒋少武;邱昌;谭展鸿;
抗拔桩作为高层建筑的主要基础形式之一,对于建筑物的抗浮起着重要的作用。对于深大地下室而言,对单桩竖向抗拔承载力要求很高。普通抗拔桩为了控制裂缝,通常采用增加受拉钢筋的做法。此方式增加了抗拔桩的用钢量,经济性差。近几年有研究指出,在抗拔桩中使用预应力技术可有效控制桩身裂缝。通过使用无粘结钢绞线给桩身施加预应力,该技术在国内外鲜见应用,而抗拔桩作为建筑物的永久结构,其安全性至关重要。因此,无粘结预应力抗拔桩的施工和检测是保证桩基安全稳定的必要条件。鉴于此,对预应力抗拔桩钢绞线张拉过程进行检测,对不同阶段桩身受力状态进行分析,验证了预应力抗拔灌注桩施工工艺的有效性。
2023年S1期 v.53 2687-2691页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K] [引用频次:2 ] |[下载次数:135 ] - 户军杰;赵文辉;王保成;王定顺;张金瑞;
高压旋喷桩作为一种方便高效的复合地基加固措施,适用于湿软黄土地区路基帮宽段地基加固。高压旋喷桩施工注浆期间中会挤压周边土体产生变形,从而影响线路的安全运营。以某高速铁路引入既有城际铁路路基帮宽段工程为背景,通过对高压旋喷桩单桩施工挤土过程的简化分析,将施工注浆过程简化为半无限土体中一系列球形空腔膨胀的过程,提出了考虑施工参数与土体参数的单根高压旋喷桩施工引起土体位移的计算方法;给出了施工结束时土体侧向位移及垂向位移计算公式;根据量纲分析提出了球形空腔半径的计算公式,并将理论预测结果与现场试验结果进行对比,证明了该方法的可靠性。通过该方法进行参数化分析,结果表明:随着土层深度的递增,土体垂向位移不断减小,侧向位移先增大后减小;黄土地区单桩施工影响范围约为10倍成桩半径。
2023年S1期 v.53 2692-2696页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K] [引用频次:4 ] |[下载次数:159 ] - 张松;毛安琪;
长螺旋钻孔压灌桩具有成本低、震动小、噪音低和无泥浆等优点,在地层适用的条件下大部分高层建筑桩基础都采用长螺旋钻孔压灌桩,原设计桩径为500mm,桩长为30m,工程桩正式施工前选取了六根桩进行试桩,试桩结果显示承载力均超过设计预估极限承载力。在施工图设计过程中考虑到节省工程造价与精细化设计,在其余参数均不改变的情况下,设计单位在计算值的基础上提高5%。工程桩全部施工完成后进行验收试验,部分验收桩的单桩承载力与设计要求相差较大,不能满足工程需求。分析勘察报告发现,该项目主要侧阻力位于(3)圆砾,该层土起伏较大,导致承载力差异,并分析了一些其他影响桩基承载力原因。通过分析结果做出相应处理方法,以供出现类似问题时参考。
2023年S1期 v.53 2697-2701页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K] [引用频次:1 ] |[下载次数:104 ] - 倪洪亮;江良华;刘志义;张劲松;郑瑞敏;孟定宇;
对大漾云高速公路K32隧道口滑坡的发生和发展过程进行了描述,从地质岩性、地形地貌、水文条件和地震作用等角度分析了滑坡产生的原因,并对该滑坡的下滑力进行了定量的计算。在此分析和计算的基础上,本项目为了保证边坡稳定和隧道进洞施工的安全,提出了三种滑坡处治方案。针对每种处治方案,从工程造价、施工风险、征地难度等方面综合分析了其优缺点,根据滑坡所在位置的实际情况,最终选择了大尺寸截面抗滑桩和明洞的处治方案,并对该方案进行了稳定性计算。确定大尺寸截面抗滑桩设计方案后,针对该结构物的配筋、锚索及护壁等进行了设计说明。另外,大尺寸截面抗滑桩在施工中不属于常规工程措施,进一步阐述了其施工注意事项,可以为类似滑坡工程的治理提供参考。
2023年S1期 v.53 2702-2707页 [查看摘要][在线阅读][下载 2142K] [引用频次:1 ] |[下载次数:129 ] - 李阳;曹启增;黄荣宾;
通过数值模拟分析了多种情况下挖填结合区桩(筏)基础受力与变形规律,并研究了桩-土共同作用。提出挖方区内筏板基础上部荷载由桩身与上部土共同承担,桩基础由桩身承担,轴力曲线近似呈“凸三角形”分布特征;填方区内筏板基础上部荷载由桩身与下部土共同承担,桩基础由桩身承担,轴力曲线近似呈“凹三角形”分布特征;挖填结合区受负摩擦阻力影响,轴力曲线近似呈“S形”分布特征。从规划、勘察、设计、施工、检测多方面,提出了适应于高填方工程建设的建议,可为类似工程研究提供参考依据。
2023年S1期 v.53 2708-2712页 [查看摘要][在线阅读][下载 952K] [引用频次:1 ] |[下载次数:102 ] - 何振;冼景成;邱振贵;马思彬;
为研究预应力混凝土薄壁管桩在地基处理工程中的适用性与优越性,利用德州某一地基处理工程设计实例为研究对象,详细对比分析了CFG桩复合地基与预应力混凝土薄壁管桩复合地基的优缺点与适用性,表明预应力混凝土薄壁管桩复合地基更适合该工程。基于该地基处理工程实例,详细阐述了预应力混凝土薄壁管桩用于地基处理工程的设计与计算过程,公式计算与理正岩土计算的结果均表明预应力混凝土薄壁管桩可有效提高地基承载力、减少地基沉降量。通过计算验证了预应力混凝土薄壁管桩复合地基的优越性与适用性,可为类似地基处理工程的设计提供参考。
2023年S1期 v.53 2713-2716页 [查看摘要][在线阅读][下载 755K] [引用频次:7 ] |[下载次数:105 ] - 王颖轶;徐伟忠;艾青;于通;
考虑软土地层层状异性及流变特性,采用虚拟柱状结构等效流变模型,建立了桩基不同荷载条件和承载模式下沉降位移的理论解。研究了不同荷载等级条件下桩基沉降位移的空间分布特征及其时效特性。结果显示,软土地层中桩基承载模式随荷载增大呈动态演化。当桩基处于摩擦承载模式时,桩基沉降位移为桩体压缩瞬态弹性变形;当桩侧阻抗无法平衡桩顶荷载时,桩基承载模式转化为摩擦与桩端共同承载模式,桩基总位移为桩体变形和桩底土体沉降位移的叠加。同时,对于桩端承载状态,由于土体的流变特性,桩基总位移呈现显著的时效特性。随荷载增大,桩端位移的时效性更趋显著。
2023年S1期 v.53 2717-2723页 [查看摘要][在线阅读][下载 919K] [引用频次:0 ] |[下载次数:106 ] - 李晓鹏;刘晓敏;周俊龙;靳春尚;肖永刚;
随着大直径、超深预制管桩的应用,管桩易出现桩身开裂、破损等影响桩基完整性的情况。对于完整性不足的桩基,以往的修补方式存在修补效果不明显,施工不经济的问题。本文以一全预制装配桥梁工程为例,开展管桩精细化修补方法研究。首先,基于高应变法,针对完整性为Ⅲ类的桩基提出不合格桩基的治理流程,并进一步确定完整性系数最小值的位置。通过L-pile软件计算分别计算弯矩、剪力的影响范围,针对位于承载力影响区范围内的桩基进行修补。然后,以钢筋混凝土为填芯材料,开展桩身正截面承载力计算和修补长度分析。通过参数分析得出破损位置以下的填芯长度的影响,确定优化后的填芯长度值。本文提出的精细化修补方式在工程中取得良好效果,具有推广价值。
2023年S1期 v.53 2724-2728页 [查看摘要][在线阅读][下载 958K] [引用频次:1 ] |[下载次数:70 ] - 郑瑞敏;刘洋宇;陆久飞;唐嘉俊;矣涛;
根据多年从事的滑坡治理经验,以抗滑桩在滑坡治理的适用性入手,对其计算原理、相互作用机理、概念易混淆点逐一梳理,对滑坡推力、桩前滑体抗力、嵌固段、地震作用等关键概念进行归纳与总结,并通过一个案例架起理论联系实践之桥梁,最后总结全文。本文可供相关技术人员参考。
2023年S1期 v.53 2729-2733页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K] [引用频次:0 ] |[下载次数:155 ] - 戴博;
对于抗压控制的钻孔灌注桩,桩身混凝土用量的多少往往在造价中占重要地位,为此推导了不同桩径灌注桩桩身混凝土用量对比的一般公式,以期对灌注桩不同桩径的比选提供一些帮助。另外,由于灌注桩抗压承载力往往受控于土层承载力,故基于规范中桩基土层承载力的计算公式,对灌注桩桩身混凝土用量与桩径之间的关系进行了进一步的定量分析。推导得出的计算公式表明,对于灌注桩而言,在土层参数一定的情况下,随着桩径减小,桩身混凝土用量呈减少趋势。以上结论对于桩基承载力来源以桩侧摩阻力为主的情况尤为明显。
2023年S1期 v.53 2734-2737页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K] [引用频次:0 ] |[下载次数:52 ] - 林湘;刘丽;李智;李芳宝;龙喜安;
为研究佛山地铁软土基坑连续墙厚度、支撑类型及道数对连续墙变形的影响。本文以佛山三号线大墩站为例,采用理论计算,结合大墩站、荔村站的相关监测数据,分析了不同墙厚、支撑类型及道数对连续墙变形的影响。结果表明,随着连续墙厚度的增加,增加连续墙厚度对减小变形的作用越来越不明显,与800mm厚地连墙比,采用1000mm厚地连墙对变形控制的实际效果比理论控制效果差;二道混凝土支撑+一道钢支撑方案与三道钢支撑方案对变形控制的效果相当;二道混凝土支撑+一道钢支撑方案比三道混凝土支撑方案变形控制效果好,实际效果比理论效果明显。文章最后提出了佛山地区软土基坑围护结构连续墙厚度、支撑类型及道数、连续墙变形控制值的建议,为后续类似地铁基坑方案制定提供依据。
2023年S1期 v.53 2738-2744页 [查看摘要][在线阅读][下载 801K] [引用频次:0 ] |[下载次数:89 ] - 陈轩;彭益成;徐静;王熙骏;姜波;华坤;章荣国;王世钊;
当深基坑工程先行施工,造成紧邻的同步建设的建筑基底被超挖时,需要对超挖的基底土层进行专门处理,防止变形过大引起的工程事故。介绍了雄安新区剧村220 kV变电站在紧邻深基坑处基底被部分超挖时的地基处理方案、变形控制设计,针对被周边深基坑放坡施工造成的基底超挖情况,对刚性桩、刚性材料回填、散体材料回填三种方案进行对比分析,对处理后形成的非均匀地基进行沉降计算。结果表明:处理后的地基压缩模量对基础沉降影响较大,采用与原状土压缩性相近的散体材料回填方案可以满足沉降量和沉降差的控制要求,沉降监测结果验证了设计方案。
2023年S1期 v.53 2745-2749页 [查看摘要][在线阅读][下载 1169K] [引用频次:2 ] |[下载次数:65 ] - 卢首攀;
地基变形计算复杂繁琐,因此往往只验算满足地基承载力即认为达到设计要求,从而回避地基变形量计算,造成工程隐患,很多工程项目因为对建筑地基变形量计算不够重视造成工程事故。主要介绍天然地基基础、CFG桩复合地基基础、裙桩基础和减沉复合疏桩基础这四种典型基础的地基变形量算法,利用计算机处理地基变形量计算,并通过自编地基变形量计算软件结合通用设计分析软件来计算地基变形量,计算过程紧贴国家现行规范条文,满足规范要求,令地基变形量计算成为轻松的工作。探讨在地基变形量计算过程中的重要参数应该如何确定并进行深入分析。最后列举常用结构计算软件对地基变形量计算与规范对接中还存在的问题以及对岩土勘察单位的岩土工程勘察报告编制提出建议。
2023年S1期 v.53 2750-2754页 [查看摘要][在线阅读][下载 811K] [引用频次:3 ] |[下载次数:58 ] - 缪婷婷;陈赟;齐金良;周兆弟;赵志远;岳增国;
异型复合桩是采用交叉转钻、复合重叠、高喷搅拌方法而形成的水泥土桩与植入的预应力混凝土异型预制桩复合而成的桩基,具有承载力高、造价低、施工中几乎无噪音、无挤土效应、无泥浆污染、施工快速、质量可靠等特点。通过软土地区的工程试桩试验表明:在工程条件下,异型复合桩的破坏模式以桩周土破坏最为可能,内外芯之间破坏承载力远大于桩周土破坏承载力;异型复合桩单桩竖向抗压极限承载力高于同等条件下的异型管桩、普通管桩、钻孔灌注桩。几种桩承载力大小关系为Q_(异性复合桩)>Q_(异性桩)>Q_(普通管桩)>_(钻孔灌注桩)。
2023年S1期 v.53 2755-2758页 [查看摘要][在线阅读][下载 829K] [引用频次:5 ] |[下载次数:103 ] - 梁耀哲;王伟浩;张俊禄;王新宇;
针对既有建筑下地基平板载荷试验中存在的尺寸效应问题,通过对石家庄地区的既有建筑地基进行现场平板载荷试验与数值模拟,并结合灰色理论,研究既有建筑地基平板载荷试验的尺寸效应。结果表明:既有建筑下地基土中的水对地基承载力影响极大;引入坑板比(α)的概念,当α=3.5和α=2.5时,地基承载力结果有偏大的可能,α=2.0时,地基承载力结果相对可靠;结合灰色理论,得到既有建筑下的平板载荷试验中,不同坑板比条件的关联度大小关系有α=2.0最大,α=3.5次之,α=2.5最小;在最优坑板比条件下,承压板面积的关联由大到小为0.07 m~2≈0.41 m~2>0.14 m~2≈0.28 m~2>0.25 m~2。在石家庄以及类似地区进行既有建筑下的地基平板载荷试验时,采用的最优坑板比条件为α=2.0,对应的最优承压板面积为0.07 m~2和0.41 m~2。
2023年S1期 v.53 2759-2763页 [查看摘要][在线阅读][下载 783K] [引用频次:1 ] |[下载次数:82 ] - 胡贺祥;宗露丹;徐中华;刘若彪;缪应璟;
昆明市综合国际交通枢纽建设项目位于官渡区菊华立交附近,基坑总面积达5.68万m2,挖深约18.1~20.5m,为超大规模超深基坑工程,且周边紧邻地铁车站、浅基础住宅等,环境条件复杂敏感。基坑原设计总体采用地下连续墙结合三道圆环支撑体系的整坑顺作方案,然而在基坑周边围护体既已实施完成的条件下,因塔楼区域底板厚度设计深化需求导致塔楼贴边区域挖深剧增。为控制落深区对既有围护体的不利影响,通过系列计算分析,提出普遍区域先行浇筑底板、塔楼区域增设第四道钢支撑的设计对策,实现塔楼贴边落深区域基坑实施安全可靠、施工便利、造价经济的综合目标需求。
2023年S1期 v.53 2764-2770页 [查看摘要][在线阅读][下载 2073K] [引用频次:0 ] |[下载次数:87 ] - 丁得志;王锐松;倪芃芃;赵辰洋;
为探究滨海地区超长“高低坑”基坑施工力学特性,基于深圳市滨海大道交通综合改造工程下沉隧道基坑,结合工程实测数据,分析了基坑施工过程中墙体侧移,地表沉降,支撑轴力,立柱及周边建(构)竖向位移的变化规律。研究结果表明:截至2022年12月,实测数据显示围护墙体最大侧移为29.6mm,地表最大沉降值为28.3mm,支撑最大轴力为8962.9kN,立柱支撑和周边建(构)筑物的最大沉降量分别为15.4mm和2.1mm,均小于设计控制值。基坑开挖期间,地下连续墙上部呈现逐渐向坑外(主动土区)倾斜的趋势,横向支撑处于受拉状态;基坑南北两侧高、低坑土方开挖对彼方墙身侧移的影响可忽略不计;本工程利用地下连续墙+抗拔桩结合的优势,有效降低了地连墙插入深度,墙体最小插入比仅为0.15。
2023年S1期 v.53 2771-2776页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K] [引用频次:3 ] |[下载次数:138 ] - 裴学军;帅彬;王洪涛;曲晓宁;黄羽;马利振;韩伟;
以绍兴高铁北站TOD综合体项目深大基坑开挖工程为背景,探究复杂环境下深大基坑开挖变形的时空效应特征及规律。采用岩土有限元软件MIDAS GTS NX建立三维数值模型,模拟不同开挖工况下基坑围护结构与地面沉降的变形情况,将计算结果与实测数据进行分析比较。结果表明:计算结果与实测数据值接近,且相应的变形规律大致相同,有限元模型的建立与计算较为合理;围护结构的水平位移随开挖深度的增加由墙顶过渡到墙身且数值明显增大,开挖至坑底,结构整体变形呈现“鼓肚”形状,围护结构0.3H~0.6H深度范围内变形较大;基坑开挖引起的地面沉降,在距坑边6~12m范围内影响最为显著;基坑开挖过程中的时空效应明显,无论是围护结构的水平位移还是地面的沉降变形,基坑长边方向的变形均大于短边方向,变形量均在监测预警值范围之内,基坑支护结构发挥了良好的控制作用。预期研究成果将为复杂环境下深大基坑的设计施工提供参考。
2023年S1期 v.53 2777-2783页 [查看摘要][在线阅读][下载 1088K] [引用频次:9 ] |[下载次数:304 ] - 刘伟;赵亚军;吕朋;朱清鹅;段君义;粟雨;赵抚民;
复杂地质环境下深基坑结构面临着严峻的变形问题,这在富水软弱土层中尤为明显。为研究富水软土层中基坑结构的变形行为,以福州地铁某车站深基坑工程为对象,通过开展施工期间地铁基坑结构变形监测现场试验,分析地下连续墙体变形、支撑结构轴力、周围地表及其地下管线沉降变形的变化规律。研究结果表明:开挖作用下,地下连续墙体的侧向变形沿深度呈现为弓字形分布特征,最大侧向变形出现在0.8H深度处(H为基坑深度)。基坑涌水使得基坑周围地表及地下管线的沉降变形有所减小,但会加剧地下连续墙的隆起变形。钢筋混凝土支撑承受的轴力大于钢支撑的轴力,加大支撑结构轴力监测有助于确保基坑施工安全和及时应对突发情况。
2023年S1期 v.53 2784-2789页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K] [引用频次:3 ] |[下载次数:114 ] - 路立娜;严晗;
利用Plaxi2D岩土数值分析软件对烟台某深基坑工程建立平面应变模型,分别对桩长、桩径、土层参数等因素进行定量分析,研究在饱和粉砂质土层条件下,深基坑桩锚支护结构竖向稳定性在各因素影响下的变化规律,结合现场实际监测数据,分析结果表明:饱和粉砂质土层条件下,支护桩的竖向承载力在降水过程中主要由桩端承载力来承受,侧摩阻力易被降水严重削弱,甚至形成负摩阻力。桩端所在土层不变时,通过增加桩长以提高承载力有一定效果,而在一定范围内,承载力受桩径变化影响甚微;锚杆长度及倾角等参数的变化主要影响支护桩的侧向稳定性,对竖向稳定性的影响不大;桩端所在土层的地基承载力对支护桩的竖向稳定性有决定性作用,支护桩桩端应避开承载力极低的土层。因此,为饱和粉砂质土层深基坑桩锚支护结构竖向承载力设计应以桩端承载力为主,并充分考虑负摩阻力的影响。
2023年S1期 v.53 2790-2794页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K] [引用频次:4 ] |[下载次数:125 ] - 梁志荣;黄开勇;魏祥;梁培军;
以国航上海浦东工作区倒班用房建设项目为例,介绍两道预应力鱼腹式钢支撑系统在软土地区相邻同步施工深大基坑中的应用。该项目的两个基坑开挖面积较大(合计超过1.4万m2),普遍挖深8.8~10.2m,基坑周边环境敏感,场地工程地质条件复杂。针对本项目的特点结合建设单位对于工期和造价的要求,同时考虑到施工便利性,两个基坑均采用六轴水泥土搅拌桩内插H型钢+两道预应力鱼腹式钢支撑的围护形式,最终两个基坑大致同步施工。分别采用规范方法和有限元法预测两个基坑的围护结构侧向位移,两种理论方法计算结果接近,且与现场监测数据吻合,基坑围护变形始终安全可控,同一基坑各边侧移大致相当,验证了本项目的设计、施工方法对于控制基坑围护变形、降低相邻同步施工基坑之间相互影响的有效性。
2023年S1期 v.53 2795-2801页 [查看摘要][在线阅读][下载 2492K] [引用频次:3 ] |[下载次数:105 ] - 郭景琢;裴昊田;周强;贾建伟;袁杰;刘晓敏;高洁;程雪松;
随着城市建设的发展,相邻深大基坑同期施工的情况愈发常见,然而其协同施工措施、同时开挖的相互影响及其对邻近既有地铁结构的耦合影响规律尚缺乏研究。以实际工程为背景,借助有限元方法,探究相邻深大基坑不同协同施工方案工况下围护结构变形的相互影响,以及对既有地铁结构的变形影响规律,为类似工程提供参考。研究表明,同期施工对基坑围护结构的影响主要体现在相邻方向上,且会大幅减小相邻侧墙体的变形;同期施工的相互影响效果应结合周围场地环境和基坑几何形状特点进行分析;采用不同的施工协调方案,在完工后两基坑围护结构的整体变形以及相邻既有地铁结构的变形差异很小;两基坑同期施工使既有地铁车站产生较大的水平变形,而竖向沉降较小;应考虑采取一定措施减小车站与隧道交接处的相对位移;两基坑同期施工对既有临近地铁结构的变形总体影响大致等于两基坑单独开挖时的影响效果的叠加。
2023年S1期 v.53 2802-2808页 [查看摘要][在线阅读][下载 1208K] [引用频次:9 ] |[下载次数:221 ] - 邹传仁;付鹏;项锦涛;金爱国;林王成;
邻近已有运营地铁区间进行基坑施工时,不仅要保障基坑的安全,还要重点控制基坑施工引起旁侧地铁的变形,保证地铁的安全和正常使用。本研究基于某邻近地铁深基坑工程项目,通过采用数值模拟研究在靠近基坑地铁处布置隔离桩和不布置隔离桩两种不同围护结构形式对邻近地铁位移变化的影响。结果表明:基坑开挖卸荷使土体发生位移,带动土体中的地铁车站及附属结构产生位移。在靠近基坑地铁处布置隔离桩加固,控制变形效果明显好于未布置隔离桩加固的围护结构形式,并且隔离桩的设置对更靠近基坑一侧的地铁结构的变形控制效果更好。
2023年S1期 v.53 2809-2814页 [查看摘要][在线阅读][下载 926K] [引用频次:10 ] |[下载次数:235 ] - 胡威;顾晓卫;刘羽;石湾;胡琦;徐晓兵;
为了研究软土地区长条形基坑开挖对下卧既有地铁隧道位移和变形的影响规律及控制措施,依托杭州某快速路隧道基坑正交下卧地铁隧道的工程,介绍了该快速路隧道基坑的分坑分区开挖方案:采用分隔桩将长条形基坑分为上跨基坑与东西两侧基坑,先分层分块开挖上跨基坑,后由远及近对称分块开挖东西两侧基坑。对上跨基坑和旁侧基坑相继开挖过程中下卧地铁隧道的竖向位移、水平位移及水平收敛变形进行了监测,监测结果表明:上跨基坑开挖使下卧地铁隧道产生隆起变形;东、西两侧基坑开挖引起下卧地铁隧道的进一步隆起变形;随着上跨基坑开挖,下卧地铁隧道上、下行线主要产生向上跨基坑内侧的水平位移,下卧地铁隧道水平收敛变形主要呈减小趋势,而东、西两侧基坑开挖对下卧地铁隧道水平位移和水平收敛变形的影响不明显。本工程的设计方案和施工方案有效保护了下卧地铁隧道,为类似上跨地铁隧道的长条形基坑的设计和施工提供了经验和指导。
2023年S1期 v.53 2815-2822页 [查看摘要][在线阅读][下载 1136K] [引用频次:4 ] |[下载次数:270 ] - 吴红斌;
为了研究基坑开挖对既有隧道及周边环境的影响,以上海某地铁车站基坑工程为背景,采用数值模拟的方法对开挖过程中地铁隧道的变形及周边地表沉降进行了研究,并与现场监测数据进行对比分析。计算分析结果表明:基坑开挖至坑底时邻近隧道的变形和地表沉降均达到最大值,数值模拟结果与实测数据基本一致,验证了模拟的正确性。距离基坑较近侧隧道的变形大于较远侧隧道的变形量,隧道变形总体表现为朝基坑开挖方向的“横鸭蛋”形状。基坑开挖引起的地表沉降总体呈漏斗状,中间大两边较小,最大值出现在距离坑边1.2~1.5倍基坑开挖深度的位置,基坑开挖对地表沉降的影响范围约为两倍基坑开挖深度。隧道的变形值和周边地表沉降均满足规范的要求,基坑开挖不会影响轨交1号线的正常安全运营。研究结果对类似基坑设计和安全施工具有一定的参考价值。
2023年S1期 v.53 2823-2827页 [查看摘要][在线阅读][下载 985K] [引用频次:12 ] |[下载次数:349 ] - 余忠祥;
基坑开挖过程中,容易引起坑外土体向坑内移动,导致基坑周边产生深层土体水平位移,从而引起周边建筑基础位移或墙体的开裂。以杭州某地下室基坑工程项目为例,利用有限元软件模拟基坑开挖过程,分析基坑开挖引起的支护结构变形及临近建筑下土体位移情况,并结合现场实测结果进行对比分析。结果表明:在基坑开挖过程中,监测累计最大位移均小于警戒值,围护结构变形控制较好,整个基坑施工过程中对周边建筑物均无明显影响。
2023年S1期 v.53 2828-2831页 [查看摘要][在线阅读][下载 966K] [引用频次:5 ] |[下载次数:155 ] - 蒋真皓;徐利锋;
基于浙江省台州市某住宅项目基坑工程实例,采用有限元软件建立了顺作法基坑开挖的计算模型,研究了在开挖过程中对地表及既有建筑、管线的沉降和变形的影响。计算结果表明,当基坑开挖时,基坑底部土体会产生明显的隆起,周围地表土会产生一定的沉降;基坑开挖对周围管线会造成明显的变形,管线的变形由两端向中间不断的增大,并随着距离基坑距离的增加而减小。应采取严密的支护变形控制措施,或采用柔性的管道材料,以避免基坑开挖引起周边建筑及管线破坏。
2023年S1期 v.53 2832-2836页 [查看摘要][在线阅读][下载 939K] [引用频次:3 ] |[下载次数:207 ] - 柯明中;李玉明;王坚;竺科均;陈旭玮;
针对杭州地区地铁沿线附近的某基坑工程,采用理论经验分析、数值模拟等方法,分析基坑开挖对临近既有地铁隧道的安全影响。分析结果表明:该工程基坑开挖对其侧下方地铁隧道的受力变形存在一定影响,使隧道出现向坑内侧水平位移和向下竖向位移,并产生收敛变形;该工程基坑开挖的支护及地铁隧道变形均满足规范限值,在围护结构施工质量可靠的前提下,不会对地铁隧道结构安全产生不利影响。研究成果可为杭州地铁沿线临近地铁隧道的基坑工程提供有益的工程借鉴。
2023年S1期 v.53 2837-2841页 [查看摘要][在线阅读][下载 963K] [引用频次:10 ] |[下载次数:342 ] - 蒋真皓;陆世超;
为研究基坑开挖过程中岩土体的变形情况,以浙江绍兴某项目基坑支护为例,综合考虑了各方面因素并进行了多种围护方案的比选,最终采用钻孔灌注桩结合现浇钢筋混凝土支撑、水泥搅拌桩止水止土的支护形式,并采用有限元软件建立了二维有限元数值计算模型,对基坑开挖和支护过程中的变形和受力进行了数值模拟。研究结果表明:基坑围护结构的水平位移随深度变化为两边大中间小的趋势,而最大水平位移一般出现在基坑中下部的位置;将有限元软件计算所得的岩土体的竖向位移和围护结构的水平位移的有限元模拟值与监测值进行对比分析,发现数值模拟结果与监测数据基本吻合,说明所建立的模型正确。基坑施工工程应采取合理的土方开挖及钢筋混凝土支撑拆除的施工措施,以指导施工。研究对于其他项目的深基坑土方开挖、支护结构位移及应力变化等问题具有借鉴意义。
2023年S1期 v.53 2842-2846页 [查看摘要][在线阅读][下载 844K] [引用频次:3 ] |[下载次数:104 ] - 程毅;魏欣;张泽良;朱育平;赵天天;
随着我国城市轨道交通建设的不断推进和发展,邻接既有地铁线路和车站进行施工的情况已经无法避免,然而后建车站的深基坑开挖施工将对既有轨道交通结构产生附加应力和变形,从而对其带来不利影响。结合工程实际,总结施工技术,叙述了临近既有线的换乘站土方开挖及爆破施工中所运用的技术和经验,数据资料可为今后其他类似项目的施工提供参考与借鉴。
2023年S1期 v.53 2847-2852页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K] [引用频次:5 ] |[下载次数:158 ] - 王时佳;吴世超;郭子文;
在城市密集区域,由于工程拟建地点周边存在大量地下结构或设施,不便于进行锚索施工,故采用钢管斜撑进行代替支护。在不合理地安装角度下,不但结构施工效果较差且抵抗主动土压力能力较弱。故采用二维等值梁法反向求解有利安装角度,并对永临结合部位施工进行工艺改良。斜撑安装完毕后对基坑变形动态监测数据,通过对监测点位的地表沉降、桩顶位移、桩顶沉降的变化累积量统计,在排除受到场地客观因素干扰的个别特殊点位后,通过对钢撑不同安装角度所对应变形量进行再次统计,分析安装角度对基坑变形的影响。发现在本案例工程中,实际最优角度区间与等值梁法计算所得的31.5°~33.2°区间近似,在此范围中地表沉降、桩顶位移、桩顶沉降均具有较好控制效果。
2023年S1期 v.53 2853-2859页 [查看摘要][在线阅读][下载 1171K] [引用频次:0 ] |[下载次数:131 ] - 徐利锋;包佳建;金晶晶;
为研究在软土地区深基坑开挖对周围建筑结构的影响,以某深基坑项目为例,通过有限元软件建立深基坑和既有地铁隧道的三维模型,模拟了基坑的三次开挖过程,并分析每一次开挖过程中基坑底部的变形以及旁侧地铁隧道的应力应变规律。利用BP神经网络预测方法,预测基坑的沉降值,并与实测数据进行比较。研究发现,随着深度的增加,隧道衬砌的竖向位移增长的幅度与水平位移相比更大,土体的竖向位移成为影响变形的主导因素;在隧道的纵向方向上,地铁隧道的应变分布与距离基坑中线的距离相关,距离基坑中线越近应变越大。采用BP神经网络预测得到的基坑沉降值与实际监测的沉降值的误差满足工程要求,因此对基坑沉降的BP神经网络预测方式是有效的。有限元模拟和BP神经网络预测沉降的方法为项目的安全运营提供了可靠的保障。
2023年S1期 v.53 2860-2864页 [查看摘要][在线阅读][下载 784K] [引用频次:7 ] |[下载次数:269 ] - 王吉豪;张隆;宋业春;刘辉;王云龙;何奇强;
随着城市化进程的快速推进,老旧小区的重建步伐逐渐加快,拆迁安置房涉及的深基坑工程也越来越多。结合西安市农兴路周边改造项目,详细分析了复杂环境下深基坑施工过程中,土体对周围构筑物的影响,并通过监测点的布设,随时监测土体变形情况及规律,确保施工作业的安全性,为类似工程的施工提供参考依据。
2023年S1期 v.53 2865-2869页 [查看摘要][在线阅读][下载 1031K] [引用频次:7 ] |[下载次数:196 ] - 田志昌;尹烁朝;张瑞雪;冯继帅;
根据三维实体单元的弹塑性理论,借助Fortran95语言具有模块分析、数组运算和多重继承等编程语言的特性,在线弹性有限元程序的基础上开发非线性阶段的三维实体单元应用程序,通过探索非线性三维实体单元有限元算法的同时为地基沉降的计算提出一种精确、高效的计算方法。通过该方法结合工况修订参数,采用程序运算计算结果,最后,通过使用本程序和SAP2000、ANSYS商业软件计算模拟地基沉降值进行对比分析,验证程序的可行性和精确性。
2023年S1期 v.53 2870-2874页 [查看摘要][在线阅读][下载 955K] [引用频次:0 ] |[下载次数:77 ] - 郭江龙;王亚威;薛永涛;陈景煦;
针对马蹄形隧道预制初期支护管片的特殊结构,采用荷载—结构—弹性抗力模型,进行了预制初期支护结构的受力影响计算分析。通过加载接触方程模拟混凝土与管片各结构件之间的接触关系及作用形态,结合对分块连接处的螺栓Mises应力进行分析,将三维仿真有限元分析结果与试验研究成果进行对比,结果表明:1)通过弯矩等效施加集中荷载可近似拟合深埋隧道预制初支结构的受力情况;2)通过等效集中荷载的施加,对预制初支结构的极限承载能力进行了分析计算,并在此基础上指导了试验的荷载施加梯度;3)结合足尺试验数据,进行了结构整体变形与受力的对比分析,验证了数值计算模型的可靠性,其结论可为同类隧道预制结构的仿真计算提供设计计算参考。
2023年S1期 v.53 2875-2882页 [查看摘要][在线阅读][下载 2932K] [引用频次:1 ] |[下载次数:117 ] - 谭天憧;印长俊;
三排桩作为一种新型支护结构,相较一般的支护形式具有较大的侧向刚度以及抗倾覆能力,因此在一些安全要求较高的基坑工程中已有应用,但因其缺乏系统的计算方法和理论研究,给工程设计和建设带来了一定的困扰。以双排桩中常用的桩土相互作用模型和土压力分配模型为切入点,结合现行技术规程,通过对三排桩的结构受力机理进行探讨分析,分别建立了三种针对三排桩的平面杆系有限元模型,结合具体的算例,对这三种模型的合理性加以验证,研究了不同模型下三排桩支护结构的内力与变形规律,并对这三种模型的适用范围进行了探讨,同时在规程模型和桁架模型两种桩土相互作用模型的基础上,研究了桩间土压缩性能对支护结构内力及其变形的影响,旨在为基坑三排桩的工程应用提供一定的参考。
2023年S1期 v.53 2883-2890页 [查看摘要][在线阅读][下载 1587K] [引用频次:3 ] |[下载次数:112 ] - 程峰;黄志焯;杨德欢;何辉;杨柏;杨彦鑫;
建筑深基坑支护工程中地下水渗流作用是影响支护稳定的重要因素,准确进行渗流应力耦合计算是解决深基坑排桩支护稳定性的关键。以某商业综合楼建筑深基坑为研究对象,设计双排桩加3排预应力锚索复合支护试验方案,筛选有效数字地质参数,利用PLAXIS有限元软件构建基于渗流应力耦合作用的有限元模型,研究在不同开挖深度与不同支护参数下深基坑支护稳定性。结果表明:在不同开挖深度下,深基坑支护水平位移受渗流应力、开挖深度影响较大,开挖深度越深,支护水平位移和承受弯矩越大,基坑稳定性也随之变差;在不同支护参数下,通过增加支护桩嵌固深度、增加支护桩桩径,可减小支护的水平位移与弯矩,提升支护的稳定性。综合考虑开挖深度与支护参数,采用渗流应力耦合有限元模型数值模拟结果表明,当支护桩嵌固深度为10m,桩径为1.1m,双排桩加3排预应力锚索复合支护结构稳定性最优,支护最大水平位移与最大弯矩,均满足上限值要求;当支护双排桩最大排距超过4.0m,前后排桩的连接性变差,支护整体性能及稳定性降低。
2023年S1期 v.53 2891-2897页 [查看摘要][在线阅读][下载 1218K] [引用频次:5 ] |[下载次数:194 ] - 付鹏;石希;沈杰超;陈韵;
目前关于强降雨对基坑支护结构变形的影响研究较少,依托杭州市某公建项目基坑工程,利用有限元软件对拉森钢板桩+H型钢内支撑支护进行模拟,分别模拟计算基坑正常开挖过程中围护结构的变形,以及基坑开挖至坑底后强降雨作用下的基坑支护结构变形,从而分析强降雨对围护结构变形的影响。对比两种工况的模拟结果可知,强降雨会显著降低土体的强度,导致基坑发生较大变形,应合理安排工期,尽量避开强降雨天气进行施工。
2023年S1期 v.53 2898-2901页 [查看摘要][在线阅读][下载 780K] [引用频次:1 ] |[下载次数:136 ] - 黄开勇;梁志荣;魏祥;
以中冶39大街项目为例,介绍双排型钢等厚度水泥土搅拌墙在武汉地区深大基坑中的应用。本项目基坑面积约52145m2,普遍挖深7.15~7.45m,周边环境复杂,软弱土层深厚,地下水量充沛,工期极其紧张。针对项目特点,基坑普遍采用双排型钢等厚度水泥土搅拌墙的围护形式。分别采用规范方法和有限元法预测双排桩围护与单排桩+支撑围护的侧向位移。计算结果表明,基坑工程完成时,双排桩围护的侧移-深度曲线呈“弯剪型”,单排桩+支撑围护的侧移-深度曲线呈“弯曲型”,两种围护形式的最大侧移均发生在桩顶处,双排桩围护的最大侧移明显小于单排桩+支撑,而在坑底附近两者侧移大致相当,两种围护形式的侧移均满足规范要求。现场监测数据与理论计算结果吻合,印证了预测方法的有效性。最终基坑工程在汛期前完工,总工期仅约六个月。
2023年S1期 v.53 2902-2907页 [查看摘要][在线阅读][下载 1305K] [引用频次:2 ] |[下载次数:83 ] - 颜荣华;朱明;郭玉君;刘帆;
SMW工法桩因具有施工速度快、止水性能好、工程造价低、环境污染小等特点,在城市基坑工程中应用非常广泛。以软土地区某邻近轨道高架的深基坑工程为例,介绍了SMW工法桩结合二道混凝土内支撑支护形式的设计方案,为保证基坑施工过程中轨道高架的安全,采用ANSYS有限元软件模拟基坑开挖过程中对邻近轨道高架的影响,并在基坑施工过程中对轨道高架变形进行了实测。通过数值模拟及实测结果表明,轨道高架的变形满足规范关于变形控制的要求,证明该工程采用SMW工法支护设计方案合理可行,可为类似工程设计和施工提供参考和借鉴。
2023年S1期 v.53 2908-2911页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K] [引用频次:0 ] |[下载次数:104 ] - 吴勇;
对相关规范中监测项目、监测方法和深基坑事故破坏形式统计分析,得出深基坑集约化监测项目的一些简单结论:围护墙(坡)顶水平位移;放坡、喷锚、土钉墙支护时围护墙(坡)顶竖向位移;一级基坑或悬臂支护时围护墙体内力;一、二级基坑工程的深层水平位移、支撑轴力和软土地区坑底隆起;地下水位,周边地表竖向位移和特定因素下孔隙水压力为深基坑集约化监测项目。锚杆拉力和土体分层竖向位移不作为深基坑集约化监测项目。
2023年S1期 v.53 2912-2915页 [查看摘要][在线阅读][下载 826K] [引用频次:0 ] |[下载次数:80 ] - 陈铭;仇雅诗;孙佳政;何小辉;夏明;徐长节;
以南昌某长条形地铁车站基坑为基础,建立了三维渗流模型模拟基坑实际工况。通过工程实测数据对比,验证该模型的有效性。在此基础上,研究了不同位置的局部荷载对预降水过程中,坑外地表沉降分布的影响。分析结果表明,局部荷载会造成荷载侧一定范围内地表沉降量增加,非荷载侧一定范围内地表沉降量减小;局部荷载对基坑荷载侧影响范围最大为3倍荷载长度,对基坑非荷载侧影响范围最大为5倍荷载长度;荷载侧地表沉降量最大增加18.7%,而非荷载侧地表沉降量减小约7%。
2023年S1期 v.53 2916-2921页 [查看摘要][在线阅读][下载 1545K] [引用频次:0 ] |[下载次数:95 ] - 王智磊;何江飞;
针对生活垃圾焚烧发电厂垃圾区挡墙荷载分布设计中定性计算方法不符合模型假定的问题,提出将垃圾堆载划分为斜坡体及其下部的水平垃圾堆积体,并将其转化为三角形分布荷载下的半无限空间弹性体,得到了垃圾堆积体两侧挡墙的水平应力解析计算式。将解析解与多个数值模型分析结果进行了对比,确定了数值模型取不同边界条件和泊松比时对计算结果的影响。通过对比解析解与含斜坡实体的数值模型计算结果,提出了解析解的修正方法及放大系数。针对垃圾区挡墙荷载分布的计算提出了更贴合理论的设计方法,同时指出了建构数值模型时易忽视的问题,为垃圾电厂结构设计提供了参考。
2023年S1期 v.53 2922-2929页 [查看摘要][在线阅读][下载 1081K] [引用频次:0 ] |[下载次数:34 ] - 王蕴;高军程;谭宇昂;
为了探究矿山法围岩破碎程度对临近装配式建筑地基及构件动力响应的影响,采用ANSYS/LS-DYNA数值计算软件开展了数值模拟研究,分析了不同炸药长度下岩体得破裂过程及爆破应力波的传播特征。数值计算结果表明,装药周围岩体以裂纹为中心,向外呈辐射状破碎。装药周围岩体破碎程度较高,由于爆轰波及爆生气体对炮孔壁进行强烈地冲击压缩,形成粉碎区,对临近装配式建筑的地基稳定性影响很大。爆破应力波呈现出多层次的球面状向外扩散传播,对周围岩体型成多次的拉伸作用。同时随着距装药中心距离的增加,爆炸产生的应力峰值逐渐降低,装配式建筑的构件动力响应也随之降低。
2023年S1期 v.53 2930-2935页 [查看摘要][在线阅读][下载 912K] [引用频次:2 ] |[下载次数:64 ] - 张志兵;杨跃民;赵婉君;
在实际工程中,挡土墙较高时,采用悬臂式钢筋混凝土挡墙进行设计会造成浪费。此时多会采用扶壁式挡土墙,但对于受场地限制的改造工程,布置的扶壁有时会受到周围建筑的影响而不能完成施工。针对此情况,提出了一种在挡墙顶部增加“卧梁”的设计方法,通过改变挡墙的受力模式来达到减小其内力的目的。当“卧梁”在挡墙顶部时,通过数值模拟与手算方法的对比,对手算方法进行了修正,得到了更接近实际情况下的内力计算结果。当“卧梁”位于挡墙顶部与根部之间的位置时,确定了“卧梁”合理的位置和其截面高度。
2023年S1期 v.53 2936-2939页 [查看摘要][在线阅读][下载 830K] [引用频次:4 ] |[下载次数:232 ] - 张耀辉;侯慧珍;
为研究长江I级阶地富水地层不同长度帷幕内降水对帷幕外承压水的影响程度,本文基于武汉市江岸区某医院综合楼工程,通过工程试验数据,在采用部分落底式止水帷幕和部分悬挂式止水帷幕的情况下,研究帷幕内单井、群井试验引起帷幕外水位的变化幅值;并运用有限差分法软件Visual Moldflow模拟分析几组试验帷幕内降水井降水幅度相同情况下帷幕外观测井水位变化。对比分析帷幕外模拟观测井水位和实测观测井水位变化,结果表明采用落底式止水帷幕和40m深悬挂式止水帷幕相结合的方案,可有效减少基坑的涌水量;40m深悬挂式止水帷幕外水位下降引起的地层变化可控,可以满足敏感建(构)筑物变形安全,同时减少施工难度,显著提高施工进度。理论、试验和现场实施结果对类似工程具有较好的参考借鉴作用。
2023年S1期 v.53 2940-2945页 [查看摘要][在线阅读][下载 1137K] [引用频次:2 ] |[下载次数:158 ] - 郁志伟;张克胜;孙志国;宋卓华;翟浩博;
承压水是基坑地下水防治的一个重要难题,为了保护软土地区含承压水层深基坑开挖周边环境,目前常采用抽灌一体化的施工方法。以中交集团上海超高层总部基地项目为依托,基于抽灌一体化设计理念,通过三维渗流数值模拟和现场试验数据分析,对承压水减压降水设计进行优化,最终解决了基坑承压水防治和周边环境保护难题。结果表明,优化后的抽灌一体化设计方案在保证顺利降水的同时还可以有效控制基坑周边历史保护建筑的沉降速率,确保保护建筑的安全,证明了抽灌一体化设计的合理性,可为同类工程提供借鉴。
2023年S1期 v.53 2946-2951页 [查看摘要][在线阅读][下载 1313K] [引用频次:7 ] |[下载次数:210 ] - 金典琦;李德行;黎莉;朱学积;梁伟;张启革;
为研究超大直径盾构隧道正交下穿对既有地铁隧道的影响,基于深圳市春风隧道工程施工下穿地铁1号线工程实例,采用数值模拟和现场实测的方法综合分析超大直径泥水平衡盾构正交下穿过程地表和既有隧道沉降变化。结果表明:数值分析显示,加固工况下盾构隧道穿越段地表最大沉降量为3.37mm,地铁站结构最大沉降量为1.12mm,均小于未加固工况下的沉降值。现场采取掘进控制为主、辅之以洞内注浆加固措施后,春风隧道实际穿越地铁1号线过程地表最大沉降量为2.93mm,隧道结构最大沉降量为1.05mm。现场实测结果与数值模拟预测结果高度吻合,且满足安全评价提出的控制指标及相关规范要求。研究结果对于超大直径盾构隧道下穿既有隧道沉降变形控制及安全风险管控具有参考意义。
2023年S1期 v.53 2952-2959页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K] [引用频次:3 ] |[下载次数:261 ] - 臧延伟;刘长宝;严佳佳;俞建霖;俞天赐;丁盼;朱建才;徐日庆;
随着我国城市化进程快速发展,大中城市的地下工程不断增加,隧道工程对周围环境的影响受到极大关注,尤其是对重要建筑物和敏感建筑物的影响有严格限制。结合杭州之江路隧道下穿白塔公园1号建筑的实际工程,采用ABAQUS有限元分析软件建立了地基-隧道-1号建筑三维计算模型,考虑MJS倾斜桩基加固工况下分析计算盾构施工对既有1号建筑的沉降影响。结果表明:由盾构施工引起的既有建筑基础主要沉降发生在盾构穿越阶段;盾构施工引起的建筑物沉降在靠近隧道一侧更明显,其中同一建筑物下采用阀板基础的累积和差异性沉降均要小于独立基础;由于MJS隔离桩保护作用,有效控制了加固区段盾构掘进对地表及建筑物的沉降影响,可以满足规范的要求。
2023年S1期 v.53 2960-2964页 [查看摘要][在线阅读][下载 1166K] [引用频次:9 ] |[下载次数:374 ] - 刘增胜;王焕郎;詹源;龚建伍;李青;陈孝湘;
基于西安某330kV电力工程Φ3.5m内径的大口径顶管近距离上跨在运营地铁5号线区间盾构隧道的工程背景,研究采用袖阀管注浆加固交跨段土体的注浆方案,对比分析不同袖阀管注浆方案对轨道交通结构产生影响的规律,并将之与实际监测结果进行对比。结果显示:合理控制袖阀管的注浆压力和注浆时间,可以有效控制浆液的扩散半径;袖阀管注浆产生的加固区土体体应变将引起既有隧道结构的弯矩和剪力增大,但最大值的位置与注浆前接近;当加固区土体体应变不超过6%时,注浆引起的隧道结构变形量在允许值范围内,但引起的隧道水平方向的位移要大于竖向位移。模拟分析结果为工程的建设提供依据,也为相关工程的袖阀管注浆影响分析提供参考。
2023年S1期 v.53 2965-2970页 [查看摘要][在线阅读][下载 922K] [引用频次:1 ] |[下载次数:172 ] - 段小明;宋飞;杨鑫;伍凯;
针对基坑与既有线长距离并行工况,提出计算既有线变形的理论计算方法,包括基于Mindlin解的两阶段法和基于两阶段法的半解析解。通过Mindlin解可计算基坑开挖过程中在既有线位置产生的附加应力与附加位移,结合Winkler地基模型计算得到既有线变形的解析解,进而得到基坑与既有线长距离并行情况下的既有线变形值。基于传统两阶段计算方法,采用MIDAS GTS数值模拟计算附加应力对既有线结构的影响替代基于Winkler地基模型的理论计算过程,并将Mindlin位移解与之建立相关性系数关系,从而得到基于两阶段法的半解析解。最后通过对整个工况进行数值模拟验证半解析解的合理性,表明该方法是可行并有效的。该方法可以为计算基坑开挖临近既有建构筑物变形问题提供新途径。
2023年S1期 v.53 2971-2977页 [查看摘要][在线阅读][下载 1204K] [引用频次:0 ] |[下载次数:128 ] - 徐玉龙;孙红林;曾长贤;李时亮;
桩板结构是由钢筋混凝土桩、板刚接形成,与周围岩土体存在相互作用的接触非线性结构体系,结构设计中多简化为横、纵向二维“梁-桩-弹簧”框架结构并采用有限元方法计算,但纵向二维框架结构所承担的列车活载比例与加载模式缺少明确规定,结构设计存在缺陷。通过分析桩板结构体系受力与变形特征,引入荷载横向分布系数表征桩板结构的横向刚度影响,推导出利用桩反力计算桩板结构荷载横向分布系数的方法,对比了杠杆原理法、偏心压力法计算荷载横向分布系数,桩反力法计算荷载横向分布系数力学意义明确,在典型案例中计算纵向结构内力要大20%左右,利于结构安全性,计算方法尤适用于数值计算程序实现。
2023年S1期 v.53 2978-2983页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K] [引用频次:0 ] |[下载次数:135 ] - 刘超;
深厚软土场地经浅层地基处理后进行大面积回填,场地各区域于运营期间均发生不同程度的沉降,沉降对建(构)筑物的安全及项目运营产生了一定的影响。因此,需对场地现地面的沉降情况进行分析及评估,在确保安全的前提下,提出适宜该场地岩土工程条件且较为经济的地基加固方案,并为后续地基加固提供合理化建议,以期为类同项目提供借鉴意义。
2023年S1期 v.53 2984-2987页 [查看摘要][在线阅读][下载 716K] [引用频次:3 ] |[下载次数:237 ] - 史卜涛;苗运赞;迟洪明;李红有;
采用两相光滑粒子流体动力学方法对海上风机单桩基础海床防冲刷进行了模拟,得到冲刷的动力过程。模拟结果显示,当水流冲击基桩时,水流受到阻碍,大部分水流绕过桩基从侧部流出,与海床接触的水流在竖直方向形成类似异重流结构,产生冲刷。为防止这种现象,基于模拟结果设计了一种防冲层,防冲刷层呈由多个正六边形的单体构成的蜂窝状,相邻的两个所述单体固定连接。防冲层为两层,在波浪、潮流冲击下能保持侧向稳定,因此能够减少基桩受到的波浪、潮流的冲刷。采用蜂窝状结构,相同面积下防冲层使用的材料更少,但防冲效果更强,更不会随着波浪、潮流的冲刷发生移动,防冲效果稳定高效。
2023年S1期 v.53 2988-2991页 [查看摘要][在线阅读][下载 811K] [引用频次:1 ] |[下载次数:282 ] - 胡潇帆;
通过梳理地下环路工程内在逻辑及计算方法,开发了结构分析的智能设计工具PyRobot。该工具以Python为编程语言,以Autodesk?Robot Structure Analysis为计算平台,实现了多种参数化建模的方法,帮助结构工程师更高效地建立模型,并提供后处理及优化模块,提升结构分析效率。详细阐述了工具开发的整体架构和关键技术,并通过现实工程案例,展示了参数化建模、计算分析的过程,验证了该程序的有效性和实用性,可为地下结构的参数化和一体化分析提供参考。
2023年S1期 v.53 2992-2997页 [查看摘要][在线阅读][下载 922K] [引用频次:0 ] |[下载次数:55 ] - 聂志林;李轩;
对某在建工程地下室底板出现渗水问题进行事故分析,基于现场调查与结构检测的结果,通过盈建科软件整体建模、局部位置倒楼盖法及规范公式的手算法三种方法,分析其渗水原因,并针对渗水问题提出合理化的建议。经检测部分楼栋区域的地下室底板厚度不满足设计要求,导致部分地下车库底板有效高度减小,底板抗水浮力的实际抗冲切、抗剪切承载力变小,变相降低了底板的抗浮能力;此外突降暴雨的积水及该地下室布置特点导致出现水盆效应,局部水浮力超出设计值,加之施工单位未按设计图纸要求在施工期间及时采取排水措施,导致渗水发生。针对现场情况建议施工方采取多种措施加强施工降水,保证整个施工过程水位保持在地下室底板以下高度。施工处理后目前房屋现状良好未出现渗水情况,取得了较好的经济效益,可为类似工程施工及事故原因分析提供借鉴。
2023年S1期 v.53 2998-3002页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K] [引用频次:6 ] |[下载次数:143 ] - 刘宇博;文泓森;李超;孙昱;杨瑛;
地质勘查作为建筑工程过程中不容有失的环节,对于建筑工程的质量、造价等有着极大的影响。随着计算机技术的发展,地勘数据开始呈现出由二维图纸向三维模型转变的趋势,由此也导致了数据处理的软件精度差异,并且由于数据的不互通导致了软件之间的信息壁垒。本文围绕这一问题,基于Grasshopper参数化平台,利用Python作为开发语言对平台进行二次开发,实现了多源地质信息的快速处理,提升了三维地质模型的建模效率,形成了开放的数据格式以便打通相关软件之间的数据壁垒。通过一个工程实例应用,验证了地质建模程序的有效性和实用性,在简化地勘模型搭建方式及完成对地质模型分析的同时,也为后续桩基础工程量的优化等工作打下基础。
2023年S1期 v.53 3003-3008页 [查看摘要][在线阅读][下载 994K] [引用频次:4 ] |[下载次数:226 ] - 范昕然;
依据Mindlin解,针对拉力集中型和拉力分散型锚杆,分别推求其锚固段的剪应力和轴向应力的分布规律。通过实例分析,得出拉力集中型和分散型锚杆锚固段应力分布的特点。讨论了相关力学参数对拉力分散型锚杆锚固段应力分布的影响,结果表明,相对弹性模量、预应力和锚固体直径对锚固段的应力分布影响较大,而岩体内摩擦角和泊松比的影响很小。
2023年S1期 v.53 3009-3013页 [查看摘要][在线阅读][下载 1134K] [引用频次:1 ] |[下载次数:133 ] - 韩志攀;牛彦平;李小猛;王晓超;秦建帅;霍承鼎;
为降低建筑全周期碳排放,地热能与建筑结构相结合的能源地下结构也被广泛研究。对不同形式能源地下结构性能进行了总结,针对常规房建项目的能源结构进行数值模拟,总结了房建项目浅埋深的能源基础形式对地热能利用效果以及结构安全性,得出浅埋深的筏板-下柱墩基础、车库外墙等能源结构的力学性能及热工效率,其中螺旋埋管、水平埋管、地热连续墙在48h运行后热致应力分别可达2.5、3.3、2.3MPa,结构混凝土温度升幅分别为5、5、10℃;同时螺旋埋管相较于水平埋管能源结构的ΔT-σ曲线斜率较小,结构性更为安全。
2023年S1期 v.53 3014-3017页 [查看摘要][在线阅读][下载 989K] [引用频次:0 ] |[下载次数:192 ] - 刘建民;郭婷婷;蒋其峰;邱月;宋文智;
针对黄河下游冲积流域广泛分布的粉质黏土,利用现场波速测试法、室内测试法或者反推法、Hardin公式推导等,研究了不同测试方法得到的土的最大剪切模量,并对测试方法和测试结果进行了对比。研究表明:弯曲元测试系统采用峰-峰法确定剪切波的传播时间,更加准确和直观;若采用动三轴中应力应变滞回圈变化反推计算土的最大动剪切模量时,应变越小计算结果越真实;若采用Hardin公式计算土的最大动剪切模量时,应充分考虑土的应力历史影响;Hardin公式能够较好地模拟弯曲元和现场波速测试结果,在土的动剪切模量比计算时,应根据现场波速测试结果或者Hardin公式计算结果对动三轴反推结果进行修正。
2023年S1期 v.53 3018-3024页 [查看摘要][在线阅读][下载 934K] [引用频次:1 ] |[下载次数:195 ] - 池超凡;郑存波;谭书平;董学安;张志豪;周婕;
随着城市建设的不断发展,越来越多实际工程建立在软黏土地基上,由于软黏土较差的工程特性在振动荷载作用下会引发大量工程问题。结合实际工程状况,通过共振柱仪器研究了围压、剪应变、含水率、应力路径、固结时间对温州软黏土的动力特性影响。结果表明共振柱试验范围内,软黏土的动剪切模量随围压增大而增大,随剪应变增大而减小,随含水率增大而减小。阻尼比随围压增大而减小,随剪应变增大而增大,与含水率关系不大。进一步分析了固结时间对卸载路径下土的动力特性影响,并用Hardin公式进行了对数据点进行了拟合,试验结果表明动剪切模量随着固结时间的增加而逐渐增加。建立了在加载路径下考虑不同围压、含水率的小应变剪切模量的计算模型。
2023年S1期 v.53 3025-3029页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K] [引用频次:0 ] |[下载次数:169 ] - 邱翱博;雷浩;姜亚涛;史航超;赖福生;
以河南地区常见的粉砂土和膨胀土为原材料,通过室内土工试验粉砂土的最佳掺量,并对改良后的膨胀土进行SEM电镜扫描试验,分别获取在0、1、3、5、7、10、20次冻融循环条件下最优含水率的改良膨胀土在1000倍镜下的微观图像,并根据微观图像对土体颗粒的排列形态、接触关系及孔隙特征进行分析,得出冻融循环效应对改良土微观结构的影响。
2023年S1期 v.53 3030-3034页 [查看摘要][在线阅读][下载 1081K] [引用频次:4 ] |[下载次数:250 ] 下载本期数据