建筑结构学报

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聂建国,王寒冰,张天申,蔡奇,秦凯

建筑结构学报. 2005, 26(02): 1-9.

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高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆加固法是一种新型加固工艺,它具有耐火、耐腐蚀、耐老化的优点。本文对6根用该工艺加固的钢筋混凝土梁和1根对比梁进行了受弯性能试验研究。试验结果表明,该加固措施有效地提高了梁的受弯承载力和刚度,较好地约束了裂缝的发展,具有良好的加固效果。在试验研究的基础上,本文给出了利用这种方法进行加固的受弯承载力及刚度的设计计算公式,编制了计算机程序进行了理论分析,并给出了最大弯曲裂缝宽度的计算方法。理论计算结果与试验结果吻合较好,可以满足实际工程设计的需要。

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征稿启事

建筑结构学报. 2005, 26(02): 2-2.

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<正>一、基本情况简介《建筑结构学报》是由中国科学技术协会主管,中国建筑学会主办的学术性刊物,创刊于1980年。双月刊,大16开,128 页,至2005年已出版了26卷。本刊为百种中国杰出学术期刊,是中文核心期刊,为中国科协优秀学术期刊,获中国科协对基础性及高科技学术期刊择优支持经费资助,为中国科协《中国学术期刊文摘》第一批入选期刊。是《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊,全文收录, 为《中国期刊网》《中国学术期刊(光盘版)》全文收录,是《中国科

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高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆抗剪加固的试验研究

聂建国,蔡奇,张天申,王寒冰,秦凯

建筑结构学报. 2005, 26(02): 10-17.

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高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆加固法是一种新型加固工艺,它具有耐火、耐腐蚀、耐老化的优点。本文对4根用该工艺加固的钢筋混凝土梁和1根对比梁进行了受剪性能试验研究。试验结果表明,利用这种新型材料进行加固,梁的受剪承载力得到了显著提高,剪切刚度有一定程度的提高,同时加固措施对斜裂缝的发展有良好的约束作用。在试验研究的基础上,本文给出了利用这种方法进行加固的受剪承载力及剪切刚度的设计计算公式,并给出了最大斜裂缝宽度的计算方法,公式计算结果与试验结果吻合良好。

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钢筋网水泥复合砂浆加固RC偏心受压柱的试验研究

尚守平,蒋隆敏,张毛心

建筑结构学报. 2005, 26(02): 18-25+33.

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在对9根近似足尺偏心受压柱(包括小偏心受压和大偏心受压柱)的试验研究中,通过用一种薄壁型的钢筋网水泥复合砂浆(简称CMMR)片加固的偏心受压柱与未加固的偏心受压柱的对比试验,发现被加固的偏压柱其承载力有了较大幅度的提高,在相同的加固条件下,小偏心受压柱加固后承载力提高幅度大于大偏心受压柱;较低强度等级的偏压柱比较高强度等级偏压柱的加固效果更好。被加固柱的延性得到了明显改善,变形能力和耗能能力有显著增强。本文先对试验结果进行了描述,然后分析了这种加固层对加固偏压柱的极限承载力、破坏形态、荷载.挠度曲线及裂缝分布形态等的影响机理和作用规律。研究结果证明这是一种加固效果显著,加固后柱各种工作性能优良、施工方便且投资节省的柱加固方法。

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大跨度网格状门式刚架结构及其受力性能研究

邓华,姜群峰,张明山

建筑结构学报. 2005, 26(02): 26-33.

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网格状门式剐架结构是结合了立体桁架结构和门式刚架结构受力优点而衍生的一种大跨度结构形式。本文的讨论基于该结构形式在一个72m跨度、刚架间距为15m的结构中的工程应用。作为一种以平面受力为主的结构形式,文中阐述了其结构布置的一般原则,特别是纵、横向抗侧力系统设置的必要性。由于横梁与柱的协同工作,静力性能分析表明该结构跨中内力和变形可大幅度降低,跨越能力增强。文中讨论了该类结构抗震设计的一般原则,考察了结构在纵向水平、横向水平以及竖向地震作用下的抗震性能。对各向地震响应,比较了分别采用反应谱法和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)简化方法进行计算的数值差异。文中最后讨论了梁柱交界区、柱脚区以及屋面支撑系统中构件和节点设计的相关问题。

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大跨度环形平面肋环型空间索桁张力结构的模型试验研究

蔺军,冯庆兴,董石麟

建筑结构学报. 2005, 26(02): 34-39+45.

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针对一种新型的大跨度空间结构体系--环形平面肋环型空间索桁张力结构,在理论研究基础上,设计了外径5m、由16榀索桁单元组成的结构模型进行了试验研究。考察了多种预应力水平、多种荷载工况、多级加载等条件下结构的静力性能及其自振特性,验证了理论计算结果,并对该类柔性张拉体系的成形过程进行了模拟和探讨。研究结果表明,在一定的预应力形成必要刚度后,该结构在正常荷载作用下的反应基本呈线性,并具有良好的承载能力;在不对称荷载作用下变形较大,其侧向刚度需进一步加强;体系的张拉成形需分阶段进行,而结构的内力则趋于均匀重分布。

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体育场悬挑屋盖空间风激动力响应和等效风荷载实用计算

张昕,黄本才,徐晓明,林高

建筑结构学报. 2005, 26(02): 40-45.

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本文推导了悬挑屋盖空间动力响应的理论公式,提出了等效静力风荷载实用计算方法。动力响应公式中考虑了空间脉动风压分布和多个空间振型的贡献,且给出了显式表达式,工程应用方便;等效静力风荷载是基于惯性风荷载方法提出的。结合等效风荷载的计算,本文利用两座体育场风洞试验的测压数据,拟合了其悬挑屋盖脉动风压谱的经验公式。经工程算例表明,本文方法对悬挑屋盖的风振计算具有较理想的计算精度。

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索结构找形分析的精确单元方法

袁驷,程大业,叶康生

建筑结构学报. 2005, 26(02): 46-51.

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索找形问题是索结构分析中所要解决的首要问题,在给定边界条件下,所施加的预张力和外部荷载通过调节索的形状来平衡。本文研究索结构初始形状确定的精确有限单元法,对于常见的荷载形式,构造了线性和非线性两大类共5种单元,适用于一般的索结构找形计算,并且可以给出精确的解答。本文通过将水平方向和竖直方向的平衡方程解藕,得出了索单元的精确描述格式,并保证了索结构形状的唯一性。文中以索结构内部结点坐标作为基本未知量,以结点平衡方程为基本方程,通过直接求解单元的平衡微分方程得到单元刚度矩阵的解析表达式。对于由线性单元组成的索结构,其基本方程为线性,可直接求解;对于含有非线性单元的索结构,其基本方程为非线性,需通过迭代求解,文中构造了相应的 Newton法迭代格式。本文方法所需单元数目少,计算量小,所得到的解答为数值精确解。数值算例表明本法稳定可靠。

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新型缓粘结预应力体系试验研究

赵建昌,李永和,王起才

建筑结构学报. 2005, 26(02): 52-59.

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本文介绍了缓凝期为20d、30d和40d,最终抗压强度在30MPa以上,能满足缓粘结预应力体系要求的超效缓凝砂浆,并对这种特种砂浆进行了系统的工程性能试验;提出了一种缓粘结预应力钢筋制作工艺,并对这种制作工艺制成的缓粘结预应力筋进行了拉拔试验,给出了缓粘结预应力混凝土结构不同龄期下张拉预应力筋所需克服的摩擦阻力的范围, 为这一新型的预应力体系在设计中张拉摩阻力计算提供了依据;用这种缓粘结预应力筋制成的16根缓粘结预应力受弯构件进行试验,从开裂弯矩、极限弯矩、裂缝形式和荷载-挠度曲线等方面,把缓粘结预应力构件与传统的后张法(有粘结、无粘结)预应力构件进行了对比分析,得出了缓粘结预应力构件在张拉两个月后,其工作性能与有粘结预应力构件几乎一样的结论,为这一新型预应力体系的设计提供了依据。

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预压装配式预应力混凝土框架接合部抗震性能试验研究

柳炳康,张瑜中,晋哲锋,施法科,昌献峰

建筑结构学报. 2005, 26(02): 60-65+116.

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本文通过两榀预压装配式预应力混凝土框架梁柱组合体在低周反复荷载下的试验,了解其梁端截面应变分布、破坏机理和极限承载能力;探讨了全预应力配筋截面延性特征、滞回性能、耗能能力和变形恢复能力。试验表明,反向加载时存在掀起效应,正截面受弯承载力应予以折减,梁端剪力摩擦作用能够抵抗梁端剪力。高荷载下梁的滞回曲线趋于丰满, 表现出较强的耗能能力;梁端截面具有良好的转动能力,可考虑框架弯矩调幅;预应力的作用使得试件有很强的变形恢复能力,有利于震后修复。

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钢框架-钢筋混凝土核心筒体系竖向变形差异的计算

周绪红,黄湘湘,王毅红,狄谨,刘永健

建筑结构学报. 2005, 26(02): 66-73.

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本文研究了钢框架-钢筋混凝土核心简体系在重力荷载下,框架柱与混凝土简体的竖向变形差异问题,在分析中考虑了混凝土的收缩和徐变以及建筑物室内外温差的影响。采用在整体结构计算模型上分层施加竖向荷载的叠加方法,利用有限元程序SAP2000进行计算。分析表明,在仅考虑重力荷载和筒体混凝土的收缩和徐变时,高度在150m以上的钢框架.钢筋混凝土核心简体系平均每3个楼层需要找平2mm以上。此外,混凝土的收缩和徐变以及建筑物室内外温差对框架柱的轴力有相当大的影响,三者影响的总和占重力荷载作用下钢柱轴力的3％-20％之间。连系梁与框架柱刚接或铰接,对柱筒竖向变形差异的影响较小,但是对节点的内力影响较大。采用钢管混凝土柱将大大减小柱筒之间的竖向变形差异。

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多层钢框架半刚性端板连接的循环荷载试验研究

施刚,石永久,李少甫,王元清

建筑结构学报. 2005, 26(02): 74-80+93.

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为研究多层钢框架半刚性梁柱端板连接的抗震性能,对8个不同构造端板连接足尺试件进行了循环荷载试验研究, 分析了端板厚度、螺栓直径、端板外伸加劲肋、柱腹板加劲肋、平齐式和外伸式等因素对节点承载力、转动刚度、极限转动能力、耗能能力、延性和极限破坏状态的影响。试验结果表明,半刚性梁柱端板连接具有良好的延性和耗能能力,可以应用于多层抗震钢框架中。根据试验结果及相关分析,提出了多层抗震钢框架中端板连接的标准构造为:两端外伸,设置柱腹板加劲肋和三角形端板加劲肋,柱翼缘在端板外伸边缘上下各100mm范围内局部加厚,厚度与端板厚度相同。对提高端板连接节点的抗震性能提出了宜采用大直径螺栓、中等厚度端板的设计建议。本文还在"强节点,弱构件"抗震设计一般原则的基础上提出了"强连接,弱板件"的端板连接抗震设计概念。

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宿迁市人防指挥大楼隔震设计方法研究

刘伟庆,王曙光,林勇

建筑结构学报. 2005, 26(02): 81-86.

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宿迁市人防指挥大楼位于地震高烈度区,钢筋混凝土框架-剪力墙结构,地上13层,高48.9m。该工程采用基础隔震技术设计,为我国目前最高的隔震建筑之一。隔震层布置在地下室顶板和±0.00楼面之间,由橡胶隔震支座、滑移支座和粘滞阻尼器组成,共采用了53只橡胶隔震支座、12只滑移支座,沿结构的两个主轴方向共设置4只非线性粘滞阻尼器。分析结果表明,采用基础隔震措施可显著降低上部结构的地震作用;设置粘滞消能器能较好地解决降低上部结构地震作用和限制隔震层位移之间的矛盾。在本工程中采用基础隔震技术,具有明显的技术经济效益。

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高耸烟囱结构竖向地震响应的模型试验研究及分析

陈健云,周晶,马恒春,朱彤

建筑结构学报. 2005, 26(02): 87-93.

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为了研究高耸烟囱在竖向地震作用下的动力响应特性,对180m钢筋混凝土烟囱和45m砖烟囱分别进行了1:40和 1:15比尺的振动台模拟试验研究,并采用波动理论对试验模型进行了动力比较分析。试验和理论分析结果表明:竖向地震作用下,高耸烟囱的地震响应以一阶竖向振动为主,最大应变随地震烈度的增加逐渐从顶部附近向下移动到1／3-1／2 高度附近;水平地震作用下高耸烟囱以二阶以上振型振动为主,最大应变部位在2／3高度附近。针对烟囱结构薄弱部位随地震烈度的变化情况,进一步阐明了计算高柔结构和特定条件下某些结构的竖向地震作用的必要性。

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高强钢筋高强混凝土梁静力和疲劳性能试验研究

钟铭,王海龙,刘仲波,孟建伟

建筑结构学报. 2005, 26(02): 94-100.

摘要 ( )

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通过9根配有新Ⅲ级钢的高强混凝土梁和4根配有Ⅱ级钢的混凝土梁的静载和等幅疲劳荷载试验,分析研究了高强混凝土梁的变形性能和疲劳特性。试验结果表明,在高强混凝土梁中应用高强钢筋,可以使两者的性能得以充分发挥, 不仅承载力大幅度提高,而且能较好的满足正常使用极限状态的要求。高强混凝土受弯构件在疲劳荷载作用下刚度降低, 裂缝宽度增大,其变化规律和受压区混凝土应变的增加规律基本一致。疲劳荷载作用N次后构件的裂缝宽度,可根据初始裂缝宽度和受压区混凝土应变增长系数来计算。根据试验分析,得到了高强混凝土梁在疲劳荷载作用下的截面应力、裂缝宽度及高强钢筋S-N曲线试验回归公式,可为高强混凝土梁设计提供一定的参考。

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钢纤维混凝土与聚丙烯纤维混凝土材料冲击荷载下纤维增韧特性试验研究

胡金生,杨秀敏,周早生,唐德高

建筑结构学报. 2005, 26(02): 101-105.

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对两种纤维混凝土材料纤维增韧及耗能机理进行了探讨,并采用变截面大尺寸Hopkinson压杆,对钢纤维混凝土、素混凝土和五种纤维含量的聚丙烯纤维混凝土试件进行了三种应变率范围的冲击压缩试验,文中给出了不同材料试件的破坏特征及试验测试结果。并以应力-应变全程曲线所围面积作为韧性指标,对两种纤维混凝土在冲击荷载下增韧特性进行了对比分析。研究表明,五种含量的聚丙烯纤维混凝土中,含量0.9～1.5kg／m3的三组混凝土韧性较高,其中含量 1.5kg／m3的聚丙烯纤维混凝土韧性值最大;与素混凝土相比,两种纤维混凝土韧性均有所提高,在达到应力峰值后的变形阶段得以体现,在0～0.020应变范围内,钢纤维混凝土、含量1.5kg／m3的聚丙烯纤维混凝土韧性指标比素混凝土分别提高了37.7％和18.9％。

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基于破坏线模型的离心钢管混凝土扭转极限承载力

金伟良,袁伟斌

建筑结构学报. 2005, 26(02): 106-111.

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在薄壁离心钢管混凝土构件扭转性能试验数据和离心钢管混凝土本构关系的研究基础上,针对离心钢管混凝土构件在扭转性能试验塑性状态时钢管内离心混凝土发生约45°的脆性受拉破坏特性,提出了扭矩作用下离心钢管混凝土的破坏线模型,由能量原理推出了管内混凝土的扭转刚度表达式,然后利用扭转刚度相等和边界条件将受压混凝土简化为管内的等效螺旋加劲肋,提出了组合构件在纯扭转状态下极限承载力的简化计算公式。实例计算表明,本文提出的破坏线模型其结果与他人研究成果和试验结果吻合较好。

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高温后新Ⅲ级钢筋力学性能的试验研究

余志武,王中强,史召锋

建筑结构学报. 2005, 26(02): 112-116.

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通过对37组共111根(?)16和(?)12新Ⅲ级钢筋高温后的力学性能试验,研究了经历不同受火温度和受火恒温时间后的屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力-应变关系等力学性能的变化规律。试验表明。新Ⅲ级钢筋在经历高温作用后,其屈服强度、极限强度和弹性模量在400℃以前变化不大,之后随所经历温度的升高而逐渐下降,降幅一般在 15％左右,实测的受拉应力-应变关系曲线,仍然出现明显的屈服台阶和强化段。根据试验结果,本文建议了高温后新Ⅲ 级钢筋屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力.应变全曲线计算公式。本文研究成果可作为火灾后混凝土结构的损伤评估和非线性有限元全过程分析的依据。

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多层滑移隔震建筑结构的简化模型及其分析精度

毛利军,李爱群

建筑结构学报. 2005, 26(02): 117-123.

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多层滑移隔震结构可通过广义双自由度模型(单自由度或双自由度模型)进行简化计算分析。本文首先由振型分解理论,探讨了滑移隔震结构双自由度简化模型分析参数质量比的取值,在此基础上,通过数值试验的方法,研究了在不同地震波类型、地震波幅值、结构层数、上部结构固有周期、滑移摩擦系数和模型分析参数质量比影响因素下,广义双自由度模型对多层滑移隔震结构最大滑移位移的计算精度和适应性。研究表明,上述各因素对模型的分析精度都有影响,其中上部结构基本周期和模型分析参数质量比为两个较敏感因素。本文由此建议了一个优化分析参数双自由度模型,该模型可分析上部结构固有周期小于1s结构的最大位移反应,其误差可控制在14％以内。

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土工带加筋碎石土大型三轴试验研究

黄仙枝,白晓红

建筑结构学报. 2005, 26(02): 124-128.

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为真实反映土工带加筋碎石土的受力特性,本文采用实际工程中使用的TG玻塑土工带进行了4组不同围压、不同加筋层数的土工带加筋碎石土大型三轴试验。分析了加筋带对碎石土应力-应变关系及强度的影响,并引入应力比、强度加筋系数、破坏变形加筋系数、轴向变形加筋系数和侧向变形加筋系数来评价加筋效果。试验结果表明:碎石土经土工带加筋后其破坏强度和破坏应变均得到提高,在大变形下土工带加筋碎石土仍能继续承担荷载。加筋土和未加筋土的强度曲线基本平行,土工带加筋碎石土的强度服从"准粘聚力"原理。加筋效果不仅与加筋参数有关,而且与围压有关,加筋带的作用发挥随围压增大而减小。

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关于组织《第四届中国建筑学会优秀建筑结构设计奖评选活动》的通知

建筑结构学报. 2005, 26(02): 128-128.

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<正>为进一步促进我国建筑工程设计事业的发展,推动建筑行业的技术进步,提高建筑结构的设计水平,充分发挥建筑结构设计人员的积极性和创造性,中国建筑学会决定于2005年组织第四届优秀建筑结构设计奖的评选。中国建筑学会建筑结构设计奖是我国建筑结构设计的最高荣誉奖。本奖评选始于1994年,2003年进行了第三届优秀建筑结构设计评选活动,得到了许多设计单位和建筑结构设计人员的积极响应。为不断推出优秀的建筑结构设计项目,推动和提高建筑结构设计的水平,在已举办的三届《优秀建筑设计》评选活动中,

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2005年, 第26卷, 第02期　刊出日期：2005-04-05

建筑结构学报

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