2003年, 第24卷, 第03期　刊出日期：2003-06-05

  

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学术论文
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  单层网壳结构动力稳定性分析方法

  郭海山,沈世钊

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 1-9+49.

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  本文系统分析了单层网壳结构动力稳定性的研究方法。论证了对于在复杂荷载作用下非线性、多自由度复杂结构的动力稳定性问题,基于严格数学定义的Lyapunov运动稳定性理论目前尚不能提供有效的判别准则。通过理论分析和计算指出“刚度矩阵的正定与负定”不足以判定结构是否动力失稳。提出了动力响应全过程曲线的概念,并以此曲线为基础结合结构的时程响应曲线来判定网壳结构的动力稳定性。通过对不同类型荷载、不同计算条件下的网壳结构的弹性和弹塑性动力稳定性的分析,验证了本文所提判别方法的合理性。
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  网壳结构稳定分析的建模

  钱若军,王建,曾银枝

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 10-15.

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  本文主要研究了网壳结构的稳定分析的建模基础,因为建模基础决定了稳定分析的策略,也决定了稳定分析的正确性和精度。文中在回顾了基本概念的基础上提出了软化区、临界应力的概念和基于机构位移分析的屈曲路线跟踪技术,并给出了软化区的判断原则和临界应力的定义以及平衡路线、屈曲路线跟踪过程和技术。本文所提出的理论和方法可作为稳定分析的应用基础。
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  薄壁构件弯扭失稳的一般理论

  童根树,张磊

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 16-24.

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  在薄壁构件的弯扭失稳问题上近20年以来存在着传统的和较新的两种不同的理论,这两种理论的并存使得一些国家的规范和一些著作出现不一致,例如我国的(GB50017—2003)和N.S.Trahair的著作犤17犦仍然采用传统理论的结果,而(GB50018—2003)、ISO的钢结构材料标准和美国的金属结构稳定设计解说却采用较新理论的结果。作者发现被忽视的横向正应力也是影响薄壁构件稳定的重要因素。本文在考虑非线性横向应变能的基础上,导出了薄壁构件的总势能方程。从板的理论出发,全面考虑微元上各种应力以及外荷载的影响,用假想荷载法导出了薄壁构件的弯扭失稳平衡微分方程。这组平衡微分方程和本文提出能量法的是一致的,这进一步证实了本文提出理论的正确性。
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  高层钢结构弹塑性抗震分析静动力综合法

  杨志勇,何若全

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 25-32.

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  现有的高层建筑结构罕遇地震分析方法可以归结为两大类,弹塑性动力时程分析方法和静力弹塑性分析方法。这两类方法各有其优点和不足。将动力和静力弹塑性分析方法结合起来,发挥各自的优势是改进高层建筑结构罕遇地震分析方法的一种思路。本文提出了一种可以应用于高阶振型和扭转效应不可忽略的高层钢结构罕遇地震分析方法———静动力综合法。该方法结合了动力弹塑性时程分析、高层建筑结构等效弹塑性层模型和静力推覆分析方法的优点。通过算例分析验证了静动力综合法的合理性和适用性,以及静力弹塑性分析方法在三维非对称结构中应用的可行性。
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  高层建筑钢结构在多维地震动输入作用下的反应

  易方民,高小旺,张维嶽,王巍,肖伟

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 33-43.

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  本文首先建立了非对称建筑结构在二维水平地震动作用下的一般性振型分解方法,探讨了利用反应谱法计算二维水平地震动作用下地震效应所需要解决的问题。通过时程分析法,对大量的工程算例分别进行了一维水平地震动和二维水平地震动作用下的数值计算,同时对结构在不同情况下的地震效应最大值相互之间的比例关系进行了统计,探讨了利用相互垂直单向地震作用效应的组合来代替双向地震作用效应的可行性,并将此推广至反应谱法中。文章最后提出了一个二维水平地震动作用下的地震效应的反应谱计算方法,供工程设计参考。
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  巨型柱倾斜的巨型钢框架结构性能分析

  陈麟,张耀春,张文元

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 44-49.

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  采用大型通用软件ANSYS5.7,以结构的内力、变形和用钢量为指标分析了巨型柱倾斜坡度对巨型钢框架结构静力性能的影响,并对结构下部是截锥体的巨型钢框架与规则的棱柱体巨型钢框架进行了性能对比分析,包括风荷载作用下的几何非线性弹性静力分析和地震荷载作用下的弹塑性时程分析。结果表明将巨型柱倾斜某一坡度可在用钢量相同甚至降低的情况下,明显地提高结构的抗侧刚度和抗震性能。下部是截锥体的巨型框架与规则的棱柱体巨型框架相比,不仅有很好的经济性,而且结构抵抗风荷载和地震荷载作用的能力也有很大提高,是一种优越的超高层建筑结构形式。
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  深圳市民中心钢牛腿试验研究

  王湛,黄冀卓,龚明袖,孔令为

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 50-54.

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  通过对深圳市民中心钢牛腿模型试验结果的分析,指出了原设计方案在构造方面存在着不合理之处,即钢牛腿根部S20点处存在着严重的应力集中现象。针对该问题,本文作者提出了相应的加固措施,并进行了进一步的试验研究。通过对比试验可以发现:加固前,S20点荷载-应力曲线上升迅速,在设计荷载处更是接近于屈服,应力达到413.3MPa;加固后,该点的荷载-应力曲线上升速度明显减缓,在设计荷载处其应力值仅为319.2MPa,比加固前降低了22.8%。对比试验结果表明,加固后的钢牛腿模型能有效地改善其构造方面的缺陷。
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  关于张拉膜结构设计与施工规定的建议

  钱基宏,宋涛,刘枫,马明

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 55-60+69.

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  本文简要介绍了膜结构的特点、发展与现状及中国近年来在膜结构建设方面所取得的成就。目前,国家还没有制定有关膜结构设计与施工的技术标准,本文结合某机场航站楼膜结构工程实际需要,在参阅了大量技术文献及研究成果的基础上,提出了关于张拉膜结构设计与施工规定的一些建议。
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  钢筋混凝土-砖砌体组合墙抗震性能

  梁建国,张望喜,郑勇强

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 61-69.

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  以往的研究表明,钢筋混凝土-砖砌体组合墙是一种抗震性能好、造价低的优良结构形式。本研究通过22片不同高宽比、不同竖向压应力、不同竖向配筋率和不同水平配筋率的钢筋混凝土-砖砌体组合墙的抗震性能研究,并通过国内其它65片类似墙体的分析,对这种墙体在竖向和水平荷载作用下的破坏特征、墙体的正截面承载力、斜截面承载力及抗震性能进行了分析研究,给出了墙体抗震承载力计算公式,可为该类房屋的设计提供参考。
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  带锚栓的加劲板式橡胶支座使用阶段的水平刚度

  肖建春,聂建国,夏绍全

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 70-75.

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  在大跨度柱支承钢网格结构的橡胶支座中设置锚栓,能有效防止屋盖在极端情况(如罕遇地震、负风压)下脱离出支承柱。为了不妨碍橡胶垫在正常使用条件下变形,在锚栓和锚孔之间留有与该变形相适应的净距。本文分析这类支座在橡胶垫与锚栓接触前后的水平刚度。与支座变形相一致,进行了接触问题的近似分析,得到了一个便于计算机编程的刚度函数算式。一个四柱支承大跨度预应力浅网壳结构的有限弹性变形分析表明,锚栓对计算结果影响较大。
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  自密实预应力混凝土梁的疲劳性能试验研究

  罗小勇,余志武,聂建国,刘小洁

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 76-81.

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  本文通过5根自密实和3根振捣密实混凝土模型梁的疲劳试验对比,研究了自密实部分预应力混凝土梁的疲劳性能,试验表明自密实与振捣密实混凝土梁的疲劳性能没有明显的差异,自密实混凝土梁的疲劳性能略优于振捣密实混凝土梁,但自密实混凝土结构仍可采用振捣密实混凝土结构疲劳理论和计算方法来进行分析。部分预应力混凝土梁的疲劳破坏一般是混凝土疲劳开裂,受拉非预应力钢筋疲劳断裂,一般不会出现预应力钢筋疲劳断裂和受压混凝土疲劳压碎;考虑混凝土的非线性性能计算受拉钢筋的疲劳应力幅值比按初始弹性状态计算受拉钢筋的疲劳应力幅值估计梁的疲劳寿命与试验结果具有更好的吻合性,更适用于自密实或振捣密实混凝土结构的疲劳寿命估计。
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  基于事例推理的高层建筑结构初步设计专家系统(应用篇)

  李楚舒,刘西拉,张之勇

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 82-90+96.

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  通过研究工程设计的本质和基本原理,作者结合高层建筑初步设计的内容和目标,利用人工智能技术来存贮和运用专家的设计经验,实现了基于事例推理的高层建筑结构初步设计的专家系统,以帮助设计人员提供设计质量和效率。全文分为基础篇和应用篇两部分。基础篇主要讲解与系统有关的概念、研究背景和基础理论;应用篇详细介绍了作者完成的原型系统HIPRED-2的各项实现手段和技术。
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  广东现代国际展览中心结构设计

  韩小雷,杨春,季静,陈庆军

  建筑结构学报. 2003, 24(03): 91-96.

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  本文介绍了广东现代国际展览中心结构设计。重点论述该结构体系的计算模型处理、基础选型以及大跨度预应力空间网架和局部二层大跨度预应力钢筋混凝土楼盖结构体系的优化设计,得到一些有意义的结论。本结构设计的主要特点是:(1)上部预应力网架结构通过两侧的拉杆锚在桩上而形成一个自平衡体系,从而减小支承结构柱的弯矩和剪力;(2)钢柱柱脚铰接的选择对于优化结构受力非常关键;(3)通过在钢柱沿建筑长方向上设置预应力拉索来保证钢柱在该方向上的稳定性。