建筑结构学报

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薛伟辰,程斌,李杰

建筑结构学报. 2004, 25(01): 1-8+16.

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基于预应力与非预应力高性能混凝土梁的低周反复荷载试验,对其受力过程、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、恢复力模型、变形恢复能力、延性、刚度退化、耗能能力等抗震性能进行了较为深入的研究与分析。研究表明:非预应力高性能混凝土梁具有良好的抗震性能,中等预应力度的高性能混凝土梁也具有较好的抗震性能。编制了预应力与非预应力高性能混凝土梁基于本构关系的滞回全过程非线性有限元分析程序,程序计算值与试验结果吻合良好。

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方钢管混凝土柱与钢梁框架节点的抗震性能试验研究

周天华,何保康,陈国津,魏潮文,单银木

建筑结构学报. 2004, 25(01): 9-16.

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为验证方钢管混凝土柱与工形钢梁框架节点的破坏特征和抗震性能,本文进行了A、B两组共6个足尺节点试件的低周反复循环加载试验,其中A组三个试件梁端采用栓-焊连接;B组三个试件梁端为全对接焊接。试验结果表明:6个试件的层间位移延性系数μ≈2.28～3.86,弹性极限层间位移角y≈0.001～0.014,弹塑性极限层间位移角u≈0.0297～0.0424,节点梁柱的相对极限塑性转角θu≈0.0163～0.0343rad,能量耗散系数E≈2.029～2.494;A、B两类节点均有良好的抗震性能,在相同轴压比下A类节点的延性较B类略好一些,而耗能能力B类节点却略大一些,但二者相差不大,均满足结构抗震设计的要求。文章还分析了节点域的剪切变形,给出了改造节点设计的几点建议。

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方钢管高强混凝土偏压构件的试验研究与理论分析

张素梅,郭兰慧,王玉银,田华

建筑结构学报. 2004, 25(01): 17-24+70.

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本文进行了8根方形截面钢管高强混凝土单向压弯构件的试验研究,研究构件在不同长细比、偏心率和含钢率下的力学性能,长细比取25.4、50.8和71.6三种,偏心率在0.140～0.288之间变化,含钢率取8.2%和14.3%两种。研究结果表明:构件的承载力随着长细比和偏心率的增加迅速降低,含钢率为8.2%的构件在达到极限承载力之前钢管出现了局部屈曲。在进行试验研究的同时,还编制了非线性分析程序BC,用来分析方钢管高强混凝土压弯构件的力学性能,理论分析结果和试验结果进行了对比,两者吻合较好,在此基础上分析了长细比、含钢率、混凝土强度和钢材屈服强度等因素对偏压构件N/Nu(η)-M/Mu(ζ)相关曲线的影响。

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矩形钢管混凝土柱的耐火性能和抗火设计方法

杨有福,韩林海

建筑结构学报. 2004, 25(01): 25-35.

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进行了8个轴心受压或偏心受压矩形钢管混凝土柱,按ISO—834和GB/T9978—1999规定的标准升温曲线升温作用下耐火极限的实验研究。实验结果表明,截面尺寸和防火保护层厚度对构件耐火极限的影响较大,而荷载偏心率的影响则相对较小。分析结果还表明,国家规范GB50045—95中钢结构柱防火保护层厚度的确定方法不适合于矩形钢管混凝土柱。在大规模参数分析结果的基础上,提出了矩形钢管混凝土柱耐火极限及防火保护层厚度的简化计算公式,公式的计算结果与数值计算结果和实验结果均吻合较好,且总体上偏于安全。本文的研究成果可为有关矩形钢管混凝土工程进行抗火设计时提供参考。

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大跨度叠层空腹桁架整体转换结构模型受力与抗震性能试验研究

傅传国,蒋永生,梁书亭

建筑结构学报. 2004, 25(01): 36-44.

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以实际工程为背景,设计了两榀1/8缩尺的大跨度叠层空腹桁架转换结构模型。其中一榀模型为普通钢筋混凝土结构,另一榀模型在底部转换梁施加了预应力,并在底部转换梁及部分杆件采用了钢骨混凝土。本文介绍了两榀模型在竖向加载及拟动力水平加载下的受力性能、抗震性能和破坏机理,并就两榀转换结构模型的受力与抗震性能进行了对比分析。试验结果表明,该种转换结构不论在竖向还是水平地震作用下,其整体工作性能良好,具有足够的竖向承载力,可以实现延性破坏模式,采用部分钢骨混凝土的模型抗震性能更为优越;在底部转换梁中施加了预应力的模型,可以有效改善转换结构的刚度和抗裂性能。

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大跨高层连接体建筑结构动力分析

刘晶波,李征宇,石萌,王滨夫,黄宇,文辉

建筑结构学报. 2004, 25(01): 45-52.

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本文以上地工贸楼为例对大跨高层连接体建筑进行结构动力分析。连体部分结构由于跨度大,其两侧和主体结构的连接采用主体结构柱上设牛腿的连接方式,其中一侧为铰支座,另一侧为有限值的单向滑动支座,以有效降低温度荷载的影响。本文采用地震反应谱分析和时程分析方法,分析了主体和高位连接体结构的动力特性及结构变形特点。同时对在主体和连接体结构间设置夹层钢板橡胶垫方案进行了计算分析,结果表明采用刚度适宜的夹层钢板橡胶垫,可有效降低结构的动力反应,提高结构的整体性。

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底部框剪配筋砌块砌体房屋弹塑性地震反应的数值模拟

黄尚安,邹银生

建筑结构学报. 2004, 25(01): 53-57.

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在总结底部框剪砖房和配筋砌块砌体的抗震性能研究成果的基础上,对底部框剪上部配筋砌块砌体结构的抗震特性进行了初步研究。采用层间剪切模型和三折线骨架曲线恢复力模型,分别按6、7、8度区的多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度,输入ElCentro地震波,模拟此类房屋的线性和非线性地震反应。通过分析加速度和位移地震反应,恢复力和层间位移角的变化,考察了该结构的抗震性能和抗震能力。结果表明:底部两层框剪上部六层配筋砌块砌体结构(高25.5m)可用于8度地震区,这种结构的底部框剪层是薄弱部位;应提高框剪层的水平地震剪力设计值,增强延性设计,提高抗倒塌能力。

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钢-高强混凝土组合梁的试验研究

聂建国,王洪全,谭英,陈戈

建筑结构学报. 2004, 25(01): 58-62.

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为了研究钢-高强混凝土组合梁在静载作用下的抗弯性能,本文完成了8根钢-高强混凝土组合梁在跨中两点对称荷载作用下的试验,对其受力性能进行了分析,并探讨了翼缘板混凝土强度、钢梁屈服强度和翼缘板宽度对组合梁正截面受弯承载力、延性的影响。结合试验结果和理论分析,对现行规范中组合梁正截面受弯承载力计算公式进行了补充修正,以拓宽计算公式中翼缘板混凝土强度的适用范围,为高强混凝土在钢-混凝土组合梁中的应用提供设计依据。

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高温后静置混凝土力学性能试验研究

吕天启,赵国藩,林志伸

建筑结构学报. 2004, 25(01): 63-70.

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混凝土经高温、冷却并静置若干时间后,其主要力学性能指标将随着静置时间发生变化。本文综合考虑受火温度、冷却及养护方式和静置时间等因素的影响,通过大量试验,研究了高温后静置混凝土的抗压强度、弹性模量和应力-应变关系等力学性能随上述各因素的变化规律,给出了各力学指标的拟合回归公式,分析了高温后静置混凝土抗压强度达最低值的时间,提出了混凝土结构火灾后实施补强加固的合理时间。高温后静置混凝土的力学性能变化明显,为火灾后建筑结构的鉴定提供了理论依据。

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十字加劲钢板剪力墙的抗剪极限承载力

陈国栋,郭彦林

建筑结构学报. 2004, 25(01): 71-78.

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我国《高层民用建筑钢结构技术规程》规定了钢板墙剪切弹性屈曲不先于剪切屈服,其明显的不足是没有利用板的屈曲后强度,同时弹性屈曲也不能作为结构在弹塑性阶段的设计指标。本文应用板的大挠度弹塑性有限元方法对十字加劲方形钢板剪力墙的屈曲后性能和极限承载力进行了系统的研究,并在大量数值分析的基础上,提出了以板的平均剪切应变相应的剪应力作为钢板剪力墙承载能力的极限状态,以达到利用薄板屈曲后强度的目的,进而提出了钢板剪力墙承载力的设计简化计算公式及钢板墙侧柱刚度阈值的计算公式,供设计参考。数值计算结果表明,影响钢板墙抗剪性能主要有三个参数:板高厚比、肋板刚度比和边柱刚度。

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索支承门式刚架模型静力试验研究

张勇,王元清,石永久,石小敏

建筑结构学报. 2004, 25(01): 79-86.

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本文设计并实施了一榀10m跨索支承实腹式门式刚架模型试验。通过对不加预应力的普通门式刚架以及两种不同预应力水平索支承刚架的静力试验,不仅验证了索支承门式刚架结构承载性能上的优越性,而且了解了在预应力施加过程中以及在荷载作用下索支承刚架结构内力和变形的变化规律。试验还就索支承刚架的节点构造形式及预应力施加工艺进行了探讨。为探索这种结构的理论分析方法,本文还采用混合有限元法分析了试验模型,并通过试验与理论结果的对比分析验证了该方法对这种结构的适用性。

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预应力组合网架结构的理论分析与应用研究

韩庆华,裴波,杨志,刘兴业,刘锡良

建筑结构学报. 2004, 25(01): 87-92.

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预应力组合网架结构是在组合网架的基础上,在网架下弦平面内设置单向或双向预应力拉索,从而形成一种拉索-钢管与钢筋混凝土结构共同工作的新型组合结构体系。本文应用混合有限元法并结合具体施工过程对这一结构形式进行了详细的静力分析,考虑了上弦板及板肋节点偏心的影响;采用子空间迭代法求解了结构的前10阶自振频率,分析了其自振特性,并对预应力组合网架结构进行了反应谱分析和时程分析;为考虑拉索不同张拉次序对索内预拉力的影响,采用张力松弛法计算了各批拉索内的预拉力施工控制值;为考虑加劲钢管对焊接球承载力的影响,本文设计了4组试件进行承载力试验,并将试验结果与相应理论公式进行了比较。最后得出了一些结论供工程设计与研究参考。

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点支式中空和夹层玻璃承载性能的试验研究

殷永炜,张其林,黄庆文

建筑结构学报. 2004, 25(01): 93-98.

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本文分别对点支式中空和夹层玻璃进行了承载性能试验,得出了点支式中空和夹层玻璃的荷载-位移及荷载-应力曲线以及点支式夹层玻璃在一定荷载作用下位移和应力随时间变化的关系曲线。试验结果表明:点支式中空玻璃和夹层玻璃随着荷载的增加,荷载-位移、荷载-应力变化曲线接近于线性;现行国家规程关于点支式中空玻璃和夹层玻璃位移和应力的计算值大于试验值,偏于保守。对规程有关点支式中空玻璃和夹层玻璃厚度取值的问题做进一步探讨是完全必要的;点支式夹层玻璃的位移和应力受荷载持续时间的影响较大。本文的试验结果可为规程的修订和工程设计提供参考。

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考虑桩土相互作用的双排桩分析

郑刚,李欣,刘畅,高喜峰

建筑结构学报. 2004, 25(01): 99-106.

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本文在对双排桩现有计算模型进行分析的基础上,提出了一种新的考虑桩土相互作用的平面杆系有限元双排桩分析模型,将双排桩之间土视为薄压缩层,并以水平向弹簧模拟,可以考虑两排桩间土层分布变化、压缩性、桩间土加固等对双排桩相互作用的影响,避免对前后排桩土压力分布做出人为分配。利用这一模型研究了双排桩与土的相互作用问题,计算实例表明,在参数取值合理的情况下,可以取得满意的计算结果。

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钢纤维混凝土二桩厚承台冲切、剪切承载力试验研究

孙成访,王敏根,谷倩,彭少民

建筑结构学报. 2004, 25(01): 107-113+128.

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共制作了30个缩尺模型为1:5的二桩混凝土和钢纤维混凝土承台试件并进行了静载试验。系统地分析了影响钢纤维混凝土二桩承台承载力的主要因素,并应用最小二乘法给出了钢纤维混凝土二桩厚承台抗冲、抗剪承载力的计算公式。与普通钢筋混凝土厚承台相比,其承载力有较大幅度的提高,承台的厚度明显降低。本文建议的公式在工程上具有广泛的适用性,该研究成果为有关规定的修订试验依据。

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高层钢筋混凝土超长结构无缝设计与楼板应力测试分析

李丽娟,陆伟文,李盛勇,付赣清,路成桥,刘锋

建筑结构学报. 2004, 25(01): 114-120.

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通过对天安数码大厦楼板在施加预应力前后一年内的应力和温度测试,给出了不同楼层、不同位置的测点应力和温度的变化曲线,对楼板内应力的变化进行了分析,研究了温度变化对楼板内应力的影响。测试结果表明,在高层超长结构的楼板中,使用焊接带肋冷轧钢丝网加强混凝土,能有效地减小结构因温度和收缩引起的变形,同时能减少钢筋用量,从而明显地抑制结构的开裂;通过对梁施加预应力能够在楼层板中形成较均匀的预应力分布,从而有效地控制温度应力引起的结构裂缝的产生和发展,确保建筑物在温度变化环境下,不出现有害裂缝。本工程的综合防裂技术经济效益明显、技术有效可行。

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南京第二邮政枢纽生产主楼结构设计

张学民,陈丽君

建筑结构学报. 2004, 25(01): 121-128.

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在南京第二邮政枢纽生产主楼结构设计中,针对场地的地质特点,选用人工挖孔扩底灌注桩;对大面积软弱地基,采用了一种特别的换填法;根据结构单元大大超长的特点,计算了混凝土收缩和温度变化在结构内引起的内力,并在设计、施工和维护上采取了一系列措施;对由于室外回填土施工方案失误造成的地下室底板隆起开裂,采用袋装砂井与堆载联合法进行处理。上述做法效果良好,经济效益显著。

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2004年, 第25卷, 第01期　刊出日期：2004-02-05

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