建筑结构学报

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苏毅,吴强,程文瀼

建筑结构学报. 2005, 26(05): 1-7.

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介绍了5个1/4缩尺的钢筋混凝土板柱中节点试件在低周反复水平荷载作用下的受力全过程、开裂荷载、最大荷载、破坏荷载以及弯曲破坏和冲切破坏两种破坏形态等,给出了5个试件的滞回环曲线、骨架曲线以及沿板宽的钢筋应变曲线。在理论分析中,根据板在跨度l1的固定端截面处沿板宽l2方向的转角分布要比其他截面平缓的现象,提出了等代梁是变宽度的概念,并给出了等代梁的等效宽度系数α的计算公式,其结果与试验值比较接近。此外,还给出了节点破坏形态的判别公式,并用试验结果进行了验证。研究表明,我国抗震规范规定的等代梁计算宽度是合理的,偏于安全;钢筋混凝土板柱节点的耗能能力很小,抗震性能差。

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附加与不附加粘滞阻尼墙的RC框架对比振动台试验研究

闫锋,吕西林

建筑结构学报. 2005, 26(05): 8-16.

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本文阐述了附加与不附加粘滞阻尼墙的两个相同的RC框架模型模拟地震振动台对比试验的情况。这两个钢筋混凝土框架模型为三层一跨两开间,几何相似关系大致为1∶2。首先进行力学性能试验,认识粘滞阻尼墙的耗能能力,得到其力学性能计算公式;然后将阻尼墙附加到一个RC框架模型当中,先后对附加与不附加阻尼墙的两个相同的RC框架模型进行振动台试验。试验结果表明,附加阻尼墙以后,框架模型的第1自振频率由1.66Hz提高到1.94Hz,第1振型阻尼比由2.4%提高到20.9%;在较小和中等加速度峰值的不同地震波作用下,结构的楼层位移反应、加速度反应和层间剪力都有不同程度的减小;输入结构的地震能量有大约60%~70%被阻尼墙吸收、耗散。在同样强烈的地震作用下,附加阻尼墙的耗能框架模型破坏较轻,不附加阻尼墙的普通框架模型破坏严重。

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大型火力发电厂钢筋混凝土框架异型边节点抗震性能及设计方法研究

吴涛,刘伯权,白国良,朱佳宁,李红星,王亮

建筑结构学报. 2005, 26(05): 17-22.

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针对火力发电厂主厂房中存在高梁变截面柱构成的异型边节点,进行4个异型边节点静力试验及含有空间异型边节点整体结构的拟动力试验,分析了直交梁、上下柱变截面、节点区箍筋等对该类节点破坏模式的影响。研究结果表明该类节点初裂荷载、极限荷载较常规节点显著降低,通裂阶段与极限阶段非常接近,易发生小核心剪切破坏和直交梁以下区域剪切破坏等两种破坏模式。采用约束机理对小核芯剪切破坏进行分析并提出承载力计算方法;对于直交梁以下区域剪切破坏应采用限制大梁底部纵向钢筋的方法予以避免。

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带内隔板的方钢管混凝土柱-钢梁节点设计研究

周天华,聂少锋,卢林枫,何保康

建筑结构学报. 2005, 26(05): 23-29+39.

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本文根据试验和理论研究结果,对用于高层建筑的带内隔板的方钢管混凝土柱-钢梁刚性节点的受力和变形特征进行了分析研究。结合《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS 159∶2004)的设计规定,首先对方钢管混凝土柱-钢梁节点的梁-柱连接,给出了不同抗震设防要求时的受弯、受剪计算公式及建议;其次通过对节点核心区受力机理的分析,建立了钢“框架-剪力墙”加混凝土“斜压短柱”的受力模型及其屈服机制,根据塑性极限分析,给出了节点核心区受剪承载力计算的叠加公式,并与“规程”公式和非线性有限元近似模拟分析结果进行了比较。本文提出的节点核心区受剪承载力计算公式,能够反映出轴压比的影响,其计算结果安全合理,可供实际工程设计参考。

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超长无缝高层建筑温度场分析研究

顾渭建,贺小岗,冯丽,邱鸿,田川平,周淑玲,张鏖

建筑结构学报. 2005, 26(05): 30-39.

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本文根据钢筋混凝土高层建筑超长结构无缝设计的特点,对其意义和主要技术难点进行了系统分析,提出了一维非稳态温度场的分析模型和数值计算方法,并对河南信息广场工程的屋盖和墙面温度场进行了数值计算分析。计算结果表明,超长结构在温度荷载作用下最危险期是在结构施工后期,即结构形成整体但屋面和墙面还没有进行保温材料施工这一阶段,使用阶段建筑物结构构件表面的温度场数值是很小的。性能可靠的保温隔热材料的合理使用和其它建筑物裂缝控制综合集成技术措施的正确实施,如后浇施工缝、首层和顶层楼板施加预应力、预制墙体材料将结构主要受力构件覆盖、加强建筑物屋面保温材料做法等,建筑物超长无缝设计的结构裂缝是可以得到有效控制的。

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国家大剧院钢壳体施工全过程模拟分析

伍小平,高振锋,李子旭

建筑结构学报. 2005, 26(05): 40-45.

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国家大剧院钢壳体为超大型空间结构,结构形式复杂,施工难度大,保证施工阶段的结构安全至关重要。本文首先探讨了采用有限元对钢壳体施工全过程模拟的建模原则及分析方法,并进行了吊装阶段全过程模拟分析。结果表明:施工阶段的受力状况必须采用施工力学方法而不能用传统的结构力学方法分析。为保证卸载阶段的安全,首先采用相似模拟的方法,确定拆除临时支撑的顺序,通过大量计算分析,最终确定各步卸载位移量,并提出以千斤顶行程作为控制量的卸载技术路线。施工实践证明该方案简单,利于控制,是安全卸载的保证。

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北京金地中心不规则框架模型抗震性能试验研究

钱稼茹,戴夫聪,赵作周,赵毅强,程懋,柯长华,李莹,佟晓鸥

建筑结构学报. 2005, 26(05): 46-52+59.

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为给北京金地中心工程不规则钢筋混凝土框架提供抗震设计依据,进行了该框架模型的试验研究和弹性计算。试验揭示了未采取后浇技术措施(用以减小重力荷载在主梁上产生的弯矩)的模型结构的破坏形态。试验结果表明,模型结构的层受剪承载能力达到8度中震弹性地震层剪力的3.6倍,最大层间位移角超过1/50,水平力-位移关系滞回曲线稳定、无明显捏拢。根据试验研究和弹性计算结果,提出了该不规则框架“强主柱弱主(次)梁、强次柱弱次梁、强主梁弱次柱”的抗震设计理念、进行弹塑性分析、适当提高主框架柱的正截面承载力等抗震设计建议。

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现浇圆形管空心楼盖中单向模型板受力性能的试验研究

全学友,孙会郎,王巍

建筑结构学报. 2005, 26(05): 53-59.

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本文通过三个对比组的模型试验,对比研究了现浇圆形管空心楼盖中单向横孔模型板与单向顺孔模型板的受力性能和剪力传递特征。研究表明,当空心率在35%以下时,横孔模型板与顺孔模型板受力变形特征几乎完全相同;当空心率达到50%时,横孔模型板仍然具有良好的抗弯刚度,为进一步研究现浇空心楼盖的双向受力特征奠定了基础。同时,研究还发现,横孔板孔肋是剪力传递的薄弱环节,建议应对其进行抗剪验算。此外,本文还对现浇圆形管空心楼盖抗弯纵筋的最小配筋率的取值提出了修正建议。

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钢管高强轻集料混凝土短柱轴压性能的试验研究

吉伯海,王晓亮,马敬海,杨明

建筑结构学报. 2005, 26(05): 60-65.

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通过24根钢管高强轻集料混凝土短柱的轴心受压试验,研究了钢管高强轻集料混凝土短柱在轴心压力下的轴力-纵向应变关系、宏观变形特征、破坏机理和破坏模式。试验结果表明:在钢管的约束下高强轻集料混凝土的弹性模量、强度和塑性性能得到了不同程度的改善,且构件的刚度有所提高;紧箍系数是影响钢管高强轻集料混凝土短柱力学性能的主要因素,紧箍系数越高,构件极限承载力提高越明显,延性越好;钢管高强轻集料混凝土短柱轴压极限承载力与同规格钢管普通混凝土基本相当。

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预应力CFRP筋混凝土T梁受力性能试验研究

方志,杨剑

建筑结构学报. 2005, 26(05): 66-73+111.

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本文对配置部分粘结和完全粘结预应力CFRP筋的部分预应力混凝土T梁进行了受力性能试验研究。根据试验结果对预应力CFRP筋混凝土T梁的受力过程、破坏模式、部分粘结筋应力增量以及裂缝分布等进行了较为详细的研究,对基于能量耗散的观点引入的延性指标进行了探讨,提出承载力计算公式,并对预应力CFRP筋混凝土梁的破坏模式、开裂弯矩、极限弯矩以及部分粘结筋的应力进行了预测。试验研究结果表明:部分粘结预应力CFRP筋混凝土梁与完全粘结预应力CFRP筋混凝土梁相比,前者具有更好的变形能力和延性性能而两者的极限承载能力相差较小;为避免CFRP配筋结构由于CFRP筋拉断而发生灾难性的破坏,CFRP配筋梁期望发生混凝土压碎破坏;采用本文方法计算得到预应力CFRP筋混凝土梁的破坏模式、开裂弯矩、极限弯矩以及CFRP筋的极限应力与试验结果吻合较好,计算结果具有较高的精度。

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钢丝网复合砂浆加固RC梁二次受力受弯试验研究

尚守平,曾令宏,戴睿

建筑结构学报. 2005, 26(05): 74-80.

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本文对用钢丝网复合砂浆薄层加固的二次受力钢筋混凝土梁进行了正截面受弯试验研究。通过对加固形式为U形三面加固的5根钢筋混凝土加固梁和1根未加固的对比梁的二次受力正截面受弯试验,研究了这种加固技术对二次受力钢筋混凝土梁受弯承载力的影响和作用。试验中测量了构件加固后的开裂荷载、极限荷载、钢筋应变和钢丝网应变,对比了加固与未加固构件的裂缝开展情况、跨中挠度以及极限荷载,并研究了用钢丝网复合砂浆薄层加固的梁在二次受力情况下可能产生的破坏形式等。试验结果表明,钢丝网复合砂浆薄层可以明显地提高二次受力钢筋混凝土梁的受弯承载力,提高抗裂性能,增强构件的刚度。在平截面假定的基础上求出试件的极限承载力,与试验结果吻合较好。

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砌体剪力墙的受剪性能及其承载力计算

刘桂秋,施楚贤,吕伟荣

建筑结构学报. 2005, 26(05): 81-90+117.

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本文研究无洞、开洞、无筋以及水平配筋砌体剪力墙受剪性能及其承载力计算,在全面分析影响砌体剪力墙受剪性能的主要因素的基础上,采用弹性有限元法和作者建立的砌体破坏准则,分析了开洞墙的应力分布、裂缝形成及其出现的先后顺序,并提出了不同高宽比、竖向压应力、开洞率、无筋或配筋墙的水平开裂荷载、受剪承载力计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。该方法弥补了现行规范未考虑墙体高宽比影响的不足,扩大了竖向压应力较大时的应用范围,可供砌体结构设计和研究参考。

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注芯混凝土砌块砌体各向异性强度变化规律试验研究

刘立鹏,唐岱新,田玉斌

建筑结构学报. 2005, 26(05): 91-95.

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与普通混凝土材料相比,混凝土砌块砌体由于构成材料的性质迥异、规则性布置方式以及块体自身具有的各向差别而表现出明显的各向异性。本文在宏观层次上,将各组成相材料的影响视为整体的平均表观性能,把具有实际尺寸大小的宏单元体作为基本研究对象,采用唯象方法,进行宏单元体在平面应力状态下强度试验,利用各向异性破坏准则和坐标转换公式把注芯砌块砌体平面应力状态的强度和方向性联系起来,对砌体材料各向强度作了初步探讨。从结果可以看出,主应力沿与材料主轴成20°~70°左右作用的单轴抗压强度比与材料主轴重合情况降低近40%,这种强度的差异随两主应力大小的接近而逐渐减小,当双轴等压时强度几乎不受主应力与材料主轴夹角变化的影响而趋于常值。

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植筋搭接混凝土梁静力及疲劳受弯试验研究

张建荣,吴进,杨建华,石丽忠,张欣,张孟威

建筑结构学报. 2005, 26(05): 96-103.

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为研究植筋锚固在混凝土构件受拉区的受力性能,进行了5根采用植筋技术进行受拉主筋搭接的钢筋混凝土梁受弯试验。其中3根试验梁先静力加载至60%设计荷载,卸载后再加载至破坏,2根试验梁承受2×106次疲劳荷载后再静力加载至破坏。静力试验结果表明,植筋搭接梁在加载再卸载后有较大的残余变形,反映了植筋胶及粘结界面的弹塑性特性。不同搭接长度的植筋搭接梁其抗弯刚度差异不大,但其开裂荷载和极限承载力却有较大差异。将植筋搭接梁的试验结果与块体试件植筋锚固单向拉拔试验的结果比较表明,在相同植筋条件下,梁式试件破坏时钢筋的应力远小于块体试件单向拉拔试件破坏时钢筋的应力。在梁底部纵筋搭接区范围有较多的交叉斜裂缝。这些现象表明基材的应力状态及植筋的混凝土保护层厚度对粘结锚固性能有很大影响。疲劳试验结果表明,在疲劳加载的早期裂缝就基本出齐,从5×105次至2×106次加载过程中裂缝发展不大,也没有新的裂缝产生。在本文的试验条件下,疲劳加载对梁的抗

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球面壳体表面风压分布特性风洞试验研究

李元齐,田村幸雄,沈祖炎

建筑结构学报. 2005, 26(05): 104-111.

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球面壳体是工程中一种常用的屋面结构形式。本文通过刚性模型风洞试验,对不同场地类别下球面壳体表面风压分布进行了同步测量。根据测到的同步风压分布数据,对壳体表面风压场特性进行了分析,包括平均风压系数及脉动风压系数分布、脉动风压的自功率谱及互功率谱分布、风压场的本征正交分解特性、雷诺数对壳体表面风压分布的影响等。结果表明,球面壳体模型表面风压分布受雷诺数的影响明显,且模型的曲面特性使得由风场本征正交分解得到的前几阶特征模态对整个风压分布的贡献增大。该研究为这类结构在抗风分析中风荷载的确定及数值模拟提供试验依据。

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采用等效平面桁架单元对钢筋混凝土结构进行非线性分析

吴方伯,丁先立,周绪红,何韶瑶

建筑结构学报. 2005, 26(05): 112-117.

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本文根据钢筋混凝土结构构件力学性能,运用有限元的基本思想,将钢筋混凝土微元体等效成平面桁架单元对钢筋混凝土结构进行非线性分析。理论分析和计算结果表明,用此模型对钢筋混凝土结构构件平面应力问题进行分析是可行的,它能满足工程精度要求,而且在加载过程中可以很容易追踪裂缝开展顺序、裂缝位置和开裂程度,同时使计算模型简单化。

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圆形结构下筏式基础变形反力分布规律试验研究

邸道怀

建筑结构学报. 2005, 26(05): 118-124.

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通过大型室内模型试验,指出圆形结构的荷载呈放射状传递到地基,当荷载与基础的相对挠曲呈线性关系时,柔性基础的基底反力、基础变形在结构外的2.5倍基础厚度范围内都是均匀分布的。柔性基础在破坏前的相对挠曲是逐渐增加的,而刚性基础在破坏时基础的相对挠曲突然增大。柔性基础的基底反力始终是中心点反力最大;刚性基础的中心点处基底反力小于周边基础反力。研究表明,基础变形、反力分布与基础和上部结构的刚度及形状有关,基础刚度越大,其调整基础变形、反力分布的能力越大。

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筏板与桩基础的竖向动力相互作用

燕彬,黄义

建筑结构学报. 2005, 26(05): 125-129.

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本文考虑了土的成层性和沿深度有变化的特性,将土层沿深度离散形成一系列均质的土层,各土层视为满足平面应变假定,应用传递矩阵法推导出单桩的动力阻抗;借助推求的桩-桩动力相互作用因子,来考虑群桩的桩-桩动力相互作用影响;通常研究承台板与群桩的竖向动力相互作用时假设承台板是刚性的,本文充分考虑了承台板具有一定的刚度、可以变形的柔性特征;并提出承台板-群桩动力相互作用模型,然后推得其动力相互作用方程。通过算例说明了承台板的刚度对承台板的动力作用是有影响的。研究表明,振动频率越低,柔性承台板的振幅与刚性承台板的振幅相差越大;随着频率的增大,两者差别也减小,并逐渐趋于相等。在承台板发生共振时,桩的反力出现明显的峰值,而且柔性承台板比刚形承台板的峰值大得多。

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征稿启事

建筑结构学报. 2005, 26(05): 130-130.

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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《中国科学引文数据库》来源期刊,被美国工程索引(EI Page One)收录。本刊旨在报道和交流建筑结构领域中代表我国学术水平的最新研究成果,反映本学科发展最新动态和趋势,推动国内外的学术交流。主要刊登建筑结构、抗震防振、地基基础等学科的基础理论研究、应用研究和科学实验技术的学术论文、研究报告及最新进展动态,为我国建筑科学技术研究的发展服务。读者对象为相关专业的高等院校师生和科研设计施工单位的工程技术人员

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2005年, 第26卷, 第05期　刊出日期：2005-10-05

建筑结构学报

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