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为研究带板缝全装配式钢筋混凝土空心板(简称DCPCF)受弯性能，进行了3个DCPCF试件和1个钢筋混凝土整浇板(简称CISF)试件在竖向均布荷载下的静载试验和数值模拟，考察了板缝数量、连接件数量和板缝间距等因素对试件受弯性能的影响规律。试验结果表明：DCPCF试件的板底裂缝分布均匀，与CISF试件分布形态相似，表明DCPCF的板缝连接具有良好的横板向传力性能。裂缝出现前，DCPCF试件抗弯刚度与CISF试件接近，两类试件的开裂荷载也基本一致；裂缝出现后，DCPCF试件的抗弯刚度高于CISF试件；增加连接件数量或减少板缝数量，可提高DCPCF试件的抗弯刚度。基于ABAQUS平台建立了DCPCF试件数值分析模型，发现模拟结果与试验结果吻合良好；跨中受力钢筋承担的内力是连接件长锚筋的52.3%～66.8%,二者协同工作，传递相邻预制板间的内力；DCPCF试件底部开孔板先于长锚筋和板内钢筋屈服，试件破坏后，可以通过开孔板的更换实现结构竖向承载功能的快速修复。
为了评估装配式钢管混凝土柱-组合扁梁节点的抗震性能并建立其分析与设计方法，采用拟静力试验与非线性有限元分析，设计制作7个不同构造的装配式钢管混凝土柱-组合扁梁足尺节点试件及1个传统钢管混凝土柱-组合梁节点对比试件，考虑柱轴压比、节点类型等关键参数，对所有试件进行低周往复加载试验，分析其破坏形态、滞回特性、承载力、延性及耗能能力等抗震性能指标；并基于试验结果，采用OpenSees软件建立能够准确模拟节点损伤演化过程的有限元模型，同时推导了节点抗剪承载力与梁端抗弯承载力的计算方法。结果表明：装配式钢管混凝土柱-组合扁梁边节点和角节点的承载力、初始刚度显著高于传统钢管混凝柱-组合梁节点，且保持了良好的耗能能力与延性，抗震性能优越；该类节点存在梁端弯曲破坏和节点区剪切破坏两种模式，其破坏形态可通过构件抗弯承载力与抗剪承载力的相对大小有效预测；轴压比对发生梁端弯曲破坏节点的抗震性能影响较小，而对节点区剪切破坏节点的承载力和耗能能力存在一定影响。通过合理设计使构件抗剪承载力高于抗弯承载力，可引导节点发生梁端弯曲的理想延性破坏模式，避免脆性剪切破坏，保障结构抗震安全。
针对叠合连梁与叠合墙肢在工厂整体预制现场装配这一新型建造方式，对3个不同配筋方式的混凝土双面叠合连梁和1个现浇对比连梁开展受剪性能试验，对比分析了各试件的破坏形态、受剪承载力、荷载-挠度曲线等力学性能指标。试验结果表明：各试件均发生剪压破坏，双面叠合连梁的叠合面未发生明显破坏，表明其具有较好的整体工作性能；仅配置箍筋作为抗剪钢筋的双面叠合连梁抗剪承载力仅较现浇连梁下降4.2%,但其极限挠度提高了12.0%;采用钢筋桁架完全代替箍筋时叠合连梁的极限荷载和极限挠度较仅配置箍筋的双面叠合连梁分别降低了15.2%、29.3%;钢筋桁架的上、下弦筋在破坏阶段均发生屈服，能够较好地承担剪力。应用ABAQUS有限元软件对试验试件进行数值模拟，模拟结果与试验结果吻合较好。在此基础上进行了有限元参数分析。结果表明，减小剪跨比可提高双面叠合连梁的极限荷载，但是会降低其变形能力；增大体积配箍率对于提高双面叠合连梁受剪承载力和变形能力的效果并不显著。
对采用不锈钢连接件的夹心保温墙试件进行了剪切试验，研究了在静力荷载作用下连接件的受剪承载力。通过观察各试件在静力荷载作用下的破坏过程、破坏形态、裂缝分布和发展情况，发现片状连接件和针状连接件的五种破坏形态，并得出结论：在片状连接件长度、保温层厚度相同时，抗剪承载力随其宽度的增大而增大；片状连接件宽度相同时，抗剪承载力随其长宽比的增大而减小，随保温层厚度增大而减小；针状连接件的抗剪承载力偏小，只有相同长度片状连接件的47%。利用ABAQUS软件对试验做了数值模拟，并将模拟结果与试验实测数据进行对比分析，结果表明二者离散度小。通过大量试验分析，确定了预制混凝土夹心保温墙不锈钢连接件的抗剪承载力，以期为不锈钢连接件的设计应用提供参考。
针对当前装配式叠合剪力墙在工厂预制中存在对大型设备的依赖性及其结构抗震性能有待提升等重要问题，创新性地融合了双面叠合剪力墙与单面叠合剪力墙的各自优势，对预制墙体的连接构造形式及制作工艺进行了优化与创新，提出了一种单侧模壳与叠合墙板集成式剪力墙(IFW)结构体系。为了研究IFW体系的抗震性能，对2个大比例IFW试件和1个现浇剪力墙试件进行了低周反复加载试验研究。结果表明：IFW试件的现浇层混凝土与预制层混凝土结合紧密，能够实现良好的协同工作，试件的最终破坏形态均为弯剪破坏。IFW试件的承载能力与现浇剪力墙试件相当，增设“X”形抗滑件后，IFW试件的耗能能力能够提升13.5%,延性系数提高8.5%。IFW试件的极限位移角介于1/34～1/25,展现出良好的延性。
环形钢筋连接的预制混凝土空心楼板，采用密拼连接方式，实现预制底板间有效传力，避免预制底板外伸钢筋冲突的难题。为研究基于环形钢筋连接的预制混凝土密拼空心楼板的受力性能，共设计4个试件，研究试件的破坏模式、荷载-位移发展规律、承载力、刚度及变形能力。结果表明：预制试件的受力阶段、损伤发展过程和现浇试件的类似，预制试件的开裂荷载、屈服荷载与现浇试件基本接近，刚度比现浇试件稍低，开裂位移和屈服位移比现浇试件略大。加载过程中，预制试件跨中拼缝处的环形钢筋应变逐渐增加，并进入了屈服阶段，起到了连接预制底板的作用，能有效保证试件的承载力和延性。采用钢板焊接连接肋梁底部纵筋的试件，因焊接质量差、纵筋连接过早失效而未充分发挥受拉作用，峰值承载力比现浇试件的低，且达到峰值承载力后，预制试件的承载力快速下降；采用机械套筒连接肋梁底部纵筋的试件，承载力与现浇试件的相当，延性稍差，基本上实现了等同现浇的目标。
无叠合层预制空心板楼盖在空心板侧缝连接处通常未设置贯通钢筋且存在冷缝，因此空心板侧缝水平力传递与其构造和受剪承载力直接相关。基于摩擦抗剪理论，提出一种无叠合层预制空心板楼盖设计方法，通过板侧键槽式构造和在板端接缝中配置摩擦抗剪钢筋来保证楼盖的整体性。将水平力作用下的楼盖结构等效为拉-压杆模型，分析了水平力的传力机理，通过理论推导解释了楼盖传力过程中“拱线”的物理意义。结合摩擦抗剪理论，提出了预制空心板侧缝受剪承载力计算公式和考虑摩擦抗剪钢筋时的极限受剪承载力计算公式。以某高层产业园项目为工程算例，验证了无叠合层预制空心板楼盖的板间侧缝抗剪性能可满足设防烈度地震下的使用要求。最后，对有叠合层和无叠合层预制空心板楼盖进行水平加载对比试验，结果显示，无叠合层预制空心板楼盖可以满足正常使用工况下结构水平力传递要求。取消现浇叠合层的预制空心板能在保证楼盖整体工作性能的前提下，实现减轻楼盖重量、节约材料用量和简化施工工序的效果。
针对变电站穿墙套管隔板传统构造难以满足3h耐火极限要求、易成为火灾蔓延通道的问题，提出4种新型复合夹心板隔板构造方案来进行3h耐火试验。所有方案均采用“增强纤维硅酸盐防火板+方钢管骨架+高锰无磁钢板”的基础结构，中间层分别设置空气腔、5mm膨胀型防火涂料、20mm防火岩棉及25mm防火岩棉。通过足尺单面耐火试验，依据GB/T 9978.1—2008标准模拟ISO-834火灾场景，对隔板背火面温度变化、外观损伤及结构稳定性进行系统测试分析。结果表明：仅空气腔或膨胀型防火涂料的方案耐火性能不足，无法满足使用要求；含防火岩棉的方案均表现出良好隔热效果，其中中间层填充25mm防火岩棉的构造，3h后背火面平均温升129.3℃,最大温升150℃,均符合标准限值，且结构变形较小。建议实际工程采用25mm防火岩棉作为核心隔热层，并将骨架优化为“日”字形以提升整体刚度。
针对传统建筑业面临的劳动力短缺、成本上升及环境污染等问题，在建筑工业化政策支持背景下，折叠建筑作为一种全预制建筑结构体系逐渐受到关注。该体系可实现自动化建造，显著缩短工期、降低人力成本并提升建筑质量，具有广阔的市场前景。聚焦折叠建筑设计的关键要素，综合运用文献分析、案例研究与分类梳理的方法，系统探讨其结构伸缩方式、材料选择及应用场景。研究表明：折叠建筑拥有水平延伸、竖向延伸、折叠、旋转和柔变五种伸缩方式，工程应用中可通过多种方式组合或多单元拼接以拓展使用空间；材料选用涵盖金属类(轻钢、铝合金、钛合金)、竹木类及充气膜材(PVC、ETFE、PTFE),需依据应用场景、功能需求与使用对象进行差异化适配；其应用场景广泛，可覆盖民用建筑、临时建筑、公共建筑、基础设施及太空建筑等领域。
装配式混凝土结构应用日趋广泛，预制混凝土构件质量管理是保证装配式混凝土结构质量和安全性的关键。预制混凝土构件质量管理包括质量控制、质量评价和质量检验，以预制混凝土楼盖、梁、柱、剪力墙为研究对象，系统梳理了我国预制混凝土构件设计、生产、运输堆放、施工全过程的质量控制需求，并对现有预制混凝土构件质量评价方法研究进行综述。在此基础上，通过对美国、欧洲预制混凝土构件质量检验相关工程标准、产品标准的系统梳理，分析了国内预制混凝土构件质量标准体系的现状与不足，为进一步完善国内预制混凝土构件质量标准体系奠定基础。
伊春西高铁站是中国目前在严寒地区纬度最高的高铁站，其结构可能遭遇多种极端荷载，结构安全性非常重要。为保障高铁站房装配式混凝土雨棚结构在极端环境下的结构安全，采用有限元软件ABAQUS模拟其在不同荷载作用下的响应，分别研究了列车风荷载和轮轨激励振动、极端雪荷载、土体冻融循环对装配式混凝土雨棚结构的影响，分别得到装配式混凝土雨棚结构在上述荷载单独作用以及耦合作用下的结构响应，为严寒地区高铁站台装配式混凝土雨棚的设计提供参考。研究结果表明：高速列车越站行驶产生的振动效应，无论是在单独作用还是在考虑与其他荷载耦合作用时，对雨棚结构的变形都有着明显影响，但对结构应力的增加作用不明显；桩基础冻胀位移会显著增大雨棚结构的应力，并且在单独考虑冻胀位移的影响时，结构的应力达到最大，考虑与其他作用耦合时会降低结构的应力。
为研究细石混凝土钢筋桁架楼承板正常使用阶段的双向受弯性能，对2块四边简支的足尺钢筋桁架混凝土双向板(由细石混凝土钢筋桁架楼承板密拼连接并与后浇混凝土叠合形成)和2块现浇板进行了静载试验，研究其变形特征、裂缝分布规律、荷载-跨中挠度发展规律及特征荷载值。试验结果表明：钢筋桁架混凝土双向板能满足现浇板在正常使用阶段的受弯性能要求；受钢筋桁架及拼缝的影响，钢筋桁架混凝土双向板两个正交方向(垂直于桁架方向、沿桁架方向)的刚度有所差异，呈现正交异形板的受力特点；但其最终裂缝分布形态与现浇板相同，均以“X”形分布，表现出典型的双向受力特性；采用自然粗糙面和腹筋相结合的构造措施能够保证新旧混凝土协同工作。最后结合试验结果及塑性铰理论，提出了考虑双向板薄膜效应影响的极限承载力计算公式。
为分析细石混凝土钢筋桁架楼承板双跨简支连续板的受弯性能以及极限承载力计算方法，对2块钢筋桁架排列方向不同的双跨连续板试件和1块现浇双跨连续板试件开展静力加载试验，分析各试件的破坏形态、承载能力等力学性能。研究结果表明，3个试件的破坏形态类似，属于典型的受弯破坏；钢筋桁架平行于跨度方向布置的试件承载能力与现浇连续板相当，钢筋桁架垂直于跨度方向布置的试件承载能力最弱，且在试验过程中未发现细石混凝土钢筋桁架楼承板叠合面出现滑移破坏现象，表明预制底板与后浇层混凝土之间具有良好的整体工作性能；基于塑性铰线理论并考虑薄膜效应的极限承载力计算方法计算的极限承载力与实际加载荷载值较为接近。
为了解柱内配置弱粘结超高强纵筋的再生混凝土框架梁柱节点抗震损伤演化规律及可恢复性能，进行了4个边节点的低周反复荷载试验，分析了超高强纵筋配置量、轴压比、节点核心区配箍率等因素对其损伤发展、滞回曲线、刚度退化、可恢复性能的影响。基于试验建立了有限元分析模型，对节点核心区的剪切变形进行了分析。结果表明，所有试件均呈梁铰破坏模式，节点核心区损伤较轻，符合“强节点、弱构件”的设计理念；增大节点核心区配箍特征值可有效限制混凝土剪切斜裂缝的产生与发展；柱内配置弱粘结超高强纵筋的再生混凝土框架边节点具有良好的可恢复性能，适当降低轴压比可进一步提高其可恢复性能。有限元分析结果表明，柱内配置弱粘结超高强纵筋、合理增大柱的轴压比和节点核心区配箍率均能减小节点剪切变形，提升节点的可恢复性能。
为推动再生砖混骨料混凝土高效应用，提出了一种预制管再生砖混骨料混凝土柱，进行了5根截面尺寸400mm×400mm的预制管再生砖混骨料混凝土柱低周反复荷载试验，设计变化参数包括芯柱混凝土再生砖骨料含量(0%、25%、50%)、强度等级(C35、C45)、试验轴压比(0.17、0.25)。基于试验对比分析了各试件的破坏形态、承载力、延性、刚度退化和耗能能力。结果表明：预制管再生砖混骨料混凝土柱均呈弯曲破坏形态；再生砖骨料含量不同试件的水平承载力在4.0%以内变化，相同位移角下耗能能力的变化幅度在5.0%以内，且再生砖骨料含量对试件的初始刚度和刚度退化影响不大；随着芯柱混凝土强度等级的提高，试件的极限位移降低，耗能能力有所提高，初始刚度略有增加；增大试验轴压比，试件的水平承载力提高，极限位移和延性系数降低。并给出了该种预制管再生砖混骨料混凝土柱的承载力计算方法，计算结果与试验结果吻合较好。
为揭示双向偏心受力条件下钢筋混凝土短柱的承载机理与刚度演化规律，弥补现行规范在低轴压比条件下适用性不足的问题，开展双向偏心受压与受拉短柱的极限承载力试验研究。通过改变轴压比与配筋率，系统分析构件的破坏形态、承载能力及刚度变化特征，并在试验基础上建立强度与刚度计算模型。研究内容包括：对双向偏心受压与受拉短柱进行对比试验，揭示轴压比与配筋率对强度与变形性能的影响；评估现行规范中采用的倪克勤公式在双向偏心受压情形下的适用性；基于钢筋与混凝土协同工作机制，提出修正的极限承载力计算方法；针对开裂前后不同受力阶段，分别建立刚度计算模型。结果表明：低轴压比条件下，现行规范中双向偏心受压承载力计算所采用的倪克勤公式计算结果偏于保守，需进行修正；所提出的强度计算方法可较准确地预测双向偏心短柱的极限承载力。刚度方面，修正刚度叠加方法能够合理估计裂前刚度；考虑塑性发展及中和轴位置变化建立的模型，可较好反映开裂后刚度退化规律。
为研究不同聚合物对普通混凝土和UHPC力学性能和阻尼性能的影响，采用自由振动法测试得到了聚合物普通混凝土悬臂梁和聚合物UHPC悬臂梁构件阻尼比随顶点位移变化的曲线。在此基础上，提出了聚合物普通混凝土悬臂梁和聚合物UHPC悬臂梁构件阻尼比的计算方法。试验结果表明：在普通混凝土中掺加聚合物，其抗压强度降低了18%～29%,而阻尼比提高了20%～57%;提高混凝土水泥标号时，混凝土的阻尼比降低了13%～18%,而抗压强度提高了30%～35%。通过调整配合比，可制备出混凝土强度基本不变而阻尼比提高26%的高阻尼混凝土，实现对混凝土强度和阻尼性能同时兼顾的目标。在UHPC中掺加聚合物会导致UHPC的阻尼性能和抗压强度均有所降低，因此，不建议在UHPC中掺加聚合物乳液或橡胶粉。
为了探究国产高强高延性聚乙烯纤维增强水泥基复合材料(PE-ECC)的单轴压缩性能及其压缩本构关系，围绕配比优化、压缩力学响应与本构模型构建开展系统研究。首先进行单轴拉伸试验，确定采用国产PE纤维制备高抗拉、高延性PE-ECC的相对最优配比；在此基础上制作6组圆柱体标准试件，并开展单轴压缩试验。结果表明：PE-ECC圆柱体试件单轴受压应力-应变曲线可分为上升段与下降段；采用相对最优配比制备的PE-ECC抗压性能良好，其抗压强度可达80～90MPa,峰值压应变为0.34%～0.38%,峰后仍具有较长的延性收敛段和较高残余强度。基于压缩曲线特征建立的单轴受压本构模型，其理论曲线与试验曲线总体吻合较好。
高烈度区超高层框架-核心筒结构在设防烈度地震作用下剪力墙墙肢常出现拉应力超限的情形，根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2015]67号)要求，当墙肢全截面平均名义拉应力超过混凝土抗拉强度标准值时，通常需设置型钢承担拉力，这导致结构用钢量大、自重增加且可能影响建筑功能。采用纤维增强聚合物(FRP)筋替代部分受拉钢筋，并对配FRP筋的剪力墙进行分析。通过理论分析与实际案例计算，探讨在高烈度区超高层结构墙肢拉应力超限这一特定受力场景下，利用FRP筋替代型钢或钢筋承担拉力的可行性。结果表明，当剪力墙墙肢拉应力超限时，使用FRP筋后能发挥其高强度优势。
建筑垃圾是全球年排放量和累计存量最大的工业废弃物之一，为了实现其高效资源化利用，解决再生骨料混凝土长期强度预测难题。以再生混凝土骨料和再生黏土砖骨料为研究对象，揭示强度等级(C25和C50)和骨料替代率(0、25%、50%、75%和100%)对混凝土强度的影响，采用非线性回归分析，建立再生骨料混凝土与普通混凝土抗压强度之间的量化关系模型。结果表明：1)当再生骨料替代天然骨料时，混凝土的抗压强度会随着替代率的增加而下降，但在较低替代率下，混凝土仍能满足一定的强度要求。特别是，当替代率≤50%情况下，C50混凝土仍可满足工程强度要求；2)建立不同再生骨料替代率下再生骨料混凝土与普通混凝土抗压强度的回归方程，明确在不同等级强度下，不同再生骨料类型及替代率的再生骨料混凝土与普通混凝土抗压强度的关系；3)构建再生骨料混凝土抗压强度时间关联模型，有效提高56d抗压强度预测精度。
为实现碳达峰碳中和的目标，增强我国核电技术在国际市场上的影响力与竞争力，保证核电技术具有足够的安全性是极其重要的评价指标，核电技术安全评价的一个重点内容便是如何保证核安全壳在商用大飞机的恶意撞击下仍保持安全。为此，采用数值模拟方法对核安全壳在商用大飞机恶意撞击下的结构性能进行深入研究。在考虑材料应变率效应的基础上，首先根据文献资料验证了基于LS-DYNA显式动力分析有限元软件所建立的核安全壳与飞机有限元模型的准确性以及碰撞算法的可靠性，然后探究了飞机初始撞击速度、撞击部位、撞击姿态以及二次撞击等因素对核安全壳结构动力响应的影响规律。结果表明，飞机撞击力峰值与初始撞击速度平方近似呈线性关系，撞击速度越大，核安全壳塑性变形与位移响应越显著；主筒筒壁撞击工况下核安全壳整体抗撞击性能较好，而主筒与穹顶交界处为危险撞击部位，易产生贯穿性裂缝和局部破坏；相较于水平及倾斜姿态，俯冲撞击更为不利；连续撞击可能导致核安全壳产生严重贯穿破坏，工程设计中应予以重点考虑。