建筑结构学报

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徐有邻;王晓锋;刘刚;朱爱萍;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 1-6.

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简述了我国混凝土结构理论及规范发展的概况及存在问题,展望了理论发展并提出了规范修订的建议。包括:强调概念设计及结构整体性的重要,扩展结构分析的内容,丰富内力计算、耐久性设计、基于性能的设计以及既有结构再设计的内容,推进高强、高性能钢筋及混凝土的应用,钢筋按延性分级并界定用途,完善预应力构件、轻骨料混凝土结构、叠合结构、装配整体式结构、少筋混凝土结构的设计方法,补充复合抗力的计算,调整挠度、裂缝控制的验算方法,引入结构缝设计的概念,调整最小配筋率,实现与其它标准规范的合理分工、协调与统一,强化混凝土结构施工质量检查验收并使之科学化等。本文有助于深入理解混凝土结构规范,并可供有关科研选题参考。

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混凝土结构耐久性设计方法与寿命预测研究进展

金伟良;吕清芳;赵羽习;干伟忠;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 7-13.

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由混凝土结构耐久性定义入手,首先评述现有的混凝土结构耐久性设计方法,提出耐久性设计的发展应结合结构全生命周期成本(SLCC)的理念;其次总结了结构耐久性的评估和寿命预测方法的研究现状,认为耐久性的评估与寿命预测需要研究确立反映结构使用寿命的耐久性指标,并建立基于动态评估方法的寿命评估体系;最后提出上述方面发展领域尚待解决的一些基本问题,包括:界定给定环境和使用要求下的混凝土结构耐久性失效极限状态;确定表征材料与结构耐久特征的指标与参数;建立耐久性动态检测数据分析理论等。

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南通市体育会展中心主体育场曲面开闭钢屋盖结构设计关键问题研究

陈以一;陈扬骥;刘魁;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 14-20+27.

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对南通市体育会展中心主体育场沿曲面运行的刚性开闭屋盖结构设计进行了研究。研究表明由于支承结构具有有限刚度的特点,以及相互作用的支承结构、活动屋盖的超静定性质,对结构变形、内力以及台车反力的精确分析都必须基于基础-固定屋盖-活动屋盖一体化的力学模型。对活动屋盖和固定屋盖的刚度匹配进行了专项研究,以台车反力基本均衡为主要目标进行了参数分析,明确了活动屋盖竖向刚度必须显著小于固定屋盖竖向刚度的设计原则;揭示了活动屋盖自身曲面内的刚度对保证固定屋盖整体稳定的重要性。对活动屋盖与固定屋盖间相对变形产生的温度因素、几何构成因素、结构姿态因素等逐项进行计算分析,为合理的施工安装程序和设备调试原则提供了依据。

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大型开闭屋盖结构极端状况研究

陈以一;江晓峰;陈扬骥;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 21-27.

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以南通市体育会展中心主体育场为工程背景,对开闭式结构进行非常规工况下的受力分析,考察结构是否会因意外事件引发连续性破坏。设定了活动屋盖非对称运行、单根牵引钢索破断、活动屋盖因机电控制设施失效发生整体下滑并引发冲击作用等3种非常规工况。分析中采用了动力方法,考虑了几何大变形和冲击作用的影响。分析表明,活动屋盖非对称运行下结构仍具有较高的承载力,单根钢索的破断不致引起严重的结构内力重分布和大变形而引发连续性破坏,但活动屋盖的整体下滑冲击对结构极为不利。非常规工况作为非安全因素目前尚难以纳入基于可靠度理论的现行结构设计规范中,工况的设定应充分考虑结构的特殊性并进行相应的分析和评价。

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弯曲弦杆的圆钢管节点静力性能研究

童乐为;王斌;陈茁;陈以一;陈扬骥;林颖儒;林高;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 28-34.

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以上海旗忠网球中心钢屋盖工程为背景,探讨了弦杆轴线弯曲的圆管桁架焊接节点的静力性能。进行了空间TT、KT’T、KK和平面K等4种节点形式共9个试件的静力破坏试验。在相同节点形式的条件下,直接比较了弯曲弦杆节点与平直弦杆节点之间在整个受力过程中的性能。应用有限元法进一步分析了弯曲弦杆的曲率半径变化对节点承载力的影响。研究表明,在实际结构工程中广泛应用的弦杆曲率半径范围内,弦杆的弯曲对圆管节点性能没有显著的不利影响。计算弯曲弦杆的圆管节点设计强度时建议采用现有规范中适合平直弦杆的节点公式。

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上海旗忠网球中心屋盖支座圆管节点强度研究

童乐为;周丽瑛;陈以一;孙建东;顾敏;陈扬骥;林颖儒;林高;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 35-42.

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以上海旗忠网球中心可开闭屋盖支座节点为工程背景,探讨了由7根支管和1根主管焊接而成的复杂空间多支管节点静力强度。首先进行了两个1∶3的缩尺模型节点静力对比试验,一个节点的主管中不设置加劲板,另一个节点在主管内设置了环向加劲板。试验研究了节点的破坏模式、应力分布、塑性发展、承载能力,观察了加劲板对节点性能的影响。其次,应用有限元方法对两个所试验的模型节点受力性能进行了数值分析,将计算结果与试验结果作了比较,表明有限元数值分析有效可靠。最后,讨论了增强复杂管节点强度的措施,进行了环向加劲板构造参数的有限元分析。研究表明主管径大壁薄、多支管的空间圆管节点在支管有拉有压的情况下很容易发生主管屈服破坏,设计时建议在主管内布置环向加劲板来保证节点刚度和强度,须根据支管轴力大小、拉压性质、支管与主管相交位置等因素来精心设计加劲板的位置和数量。加劲板的厚度不宜小于主管的壁厚,加劲板中心开孔的直径不宜大于0.5倍的主管直径。

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预应力混凝土空间节点抗震性能试验研究

薛伟辰;姜东升;陈以一;林颖儒;林高;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 43-51+58.

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通过4个模型节点的低周反复荷载试验,对预应力混凝土空间节点的破坏形态、特征荷载、恢复力模型、延性、耗能能力、变形恢复能力等进行了较为系统的研究。研究表明:核心区水平剪力-剪切角滞回曲线呈反S形,有一定的捏拢效应;节点核心区开裂较早,裂缝多且宽;环梁和环向预应力的约束能有效地改善空间节点的延性;双向地震作用下的预应力混凝土空间节点具有较大的水平受剪承载力以及良好的延性、耗能能力和变形恢复能力,但比相应的平面节点稍差;空间加载节点在主轴方向的受剪承载力小于相应的平面加载节点。

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长期荷载作用下的自密实混凝土梁卸载后的静力试验研究

刘小洁;余志武;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 52-58.

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对12根经过长期荷载作用卸载后的自密实与振捣混凝土梁进行了静力试验研究。试验结果表明自密实混凝土品质优良,同组梁实测结果的离散性较小。混凝土成型工艺、养护条件对长期作用的自密实与振捣混凝土梁卸载后再次加载构件的荷载-挠度曲线、破坏形态、裂缝分布以及极限承载力没有大的影响。预加应力的作用使得梁的裂缝宽度、裂缝延伸高度及裂缝分布范围大大减小。采用连续梁的结构形式可以显著减小结构挠度,提高结构的极限承载力。本文采用现有的计算方法对试验梁进行了理论分析,理论计算结果与试验结果吻合良好。

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自密实混凝土与老混凝土粘结强度的直剪试验研究

陈峰;郑建岚;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 59-63.

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以自密实混凝土(SCC)作为新混凝土材料,进行了新老混凝土粘结强度的直剪试验研究,考察了混凝土强度、界面剂和抗剪钢筋对粘结抗剪性能的影响,并与普通混凝土(NC)进行比较。试验结果表明,自密实混凝土与老混凝土的粘结性能优于普通混凝土,用粉煤灰水泥净浆作界面剂,能提高粘结面的抗剪强度。新混凝土强度会影响新老混凝土的粘结性能。而在界面上植入抗剪钢筋后,能大幅度提高了新老混凝土的粘结抗剪强度。根据试验结果,提出了自密实新混凝土与老混凝土粘结抗剪强度的计算式,以供实际加固工程参考。

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FRP增强胶合木梁的受弯性能研究

杨会峰;刘伟庆;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 64-71.

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对FRP(fiber reinforced plastics/polymer)增强胶合木梁的受弯性能做了详细研究。通过试验分析了构件的破坏形态与破坏机理,对比分析了FRP增强胶合木梁与未增强梁的极限荷载与抗弯刚度等受弯性能。试验结果表明FRP增强杨木胶合木梁相对于未增强梁,受弯极限承载力提高了18%~63%,刚度提高了32%~88%,当配筋率为1.0%左右时,FRP增强杨木胶合木梁的受弯承载力与刚度分别可达到常用松木实木构件的1.82倍和1.35倍,并且增强构件的破坏形式大多表现为塑性受压破坏。基于力学模型分析,提出了粘结界面粘结剪应力、截面中性轴位置、FRP板拉力、受拉面层破坏荷载和极限荷载等的计算公式;然后将理论分析结果与现有的大量试验结果进行了对比,结果表明,模型精度较高,能够较好地预测FRP增强胶合木梁的受弯性能,可为此类结构构件的加工设计与工程应用提供参考。

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碳纤维板加固钢筋混凝土梁的抗弯试验和理论研究

卜良桃;宋力;施楚贤;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 72-79.

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对4根碳纤维板加固的足尺钢筋混凝土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极限承载力,较好地约束裂缝的发展,具有良好的加固效果。在试验研究和理论分析的基础上,对碳纤维板加固的钢筋混凝土梁受弯承载力、刚度和裂缝宽度计算方法进行了分析,提出了在不同受力阶段加固后梁的正截面受弯承载力、刚度计算公式和最大弯曲裂缝宽度计算公式。计算结果表明,理论计算结果与试验值吻合较好,可以满足实际工程设计的需要。

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碳纤维布抗震加固开门窗洞口砌体墙片的试验研究与受剪承载力分析

谷倩;彭波;刘卫国;杨曌;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 80-88.

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通过对6片开门窗洞口砖砌体墙片在低周往复荷载作用下的抗震性能试验研究,探讨碳纤维布用于抗震加固无筋开洞口墙片的破坏形态、受力特性和加固效果,对比不同碳纤维布粘贴方式对无筋开洞口砌体墙片抗震加固效果的影响,据此建议对地震区开窗洞墙体采用沿洞口周围粘贴碳纤维布并在窗洞角部附加锚固碳纤维布条的有效加固方式,对开门洞墙体采用沿洞口周围粘贴碳纤维布并在宽墙肢上对角粘贴碳纤维布的有效加固方式。同时根据试验研究结果,建立以碳纤维布拉杆机制为基础的碳纤维布加固开洞口砌体墙片的受剪承载力计算模型,计算结果与试验结果吻合较好,说明该计算模型能较好地反映碳纤维布与无筋砌体墙体共同工作的受力机理,可供工程设计参考使用。

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框支配筋砌块砌体剪力墙抗震性能试验研究

施楚贤;黄靓;蔡勇;刘桂秋;宋力;陶秋旺;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 89-100.

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运用子结构方法对两榀框支配筋砌块砌体剪力墙结构(底部框架配筋砌块砌体剪力墙和底部框剪配筋砌块砌体剪力墙结构,均为14层)进行了1/4比例模型的多自由度子结构拟动力地震反应试验;研究了地震作用下该结构的动力反应和破坏机理;分析了试验模型的受力特点和破坏形态。试验结果表明:采用子结构技术对框支配筋砌块砌体剪力墙这类复杂高层结构进行拟动力试验是可行的;本试验能够合理体现结构在不同大小的地震中的反应情况;底部框剪-上部配筋砌块砌体剪力墙结构的抗震性能远好于底部框架-上部配筋砌块砌体剪力墙结构的抗震性能,并且符合我国规范多道抗震设防的设计思想;初始弹性侧移刚度比对框支配筋砌块砌体剪力墙结构的薄弱层位置、弹塑性变形性能和破坏形态的影响较大。

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钢筋混凝土框架结构超强研究

翟长海;谢礼立;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 101-106.

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结构超强对结构在强烈地震中保持良好的性能具有重要的作用。本文首先给出了严格按我国抗震规范设计的几个典型钢筋混凝土框架结构,用大量经过筛选的地震动记录,分别利用动力时程分析法和Pushover方法确定了结构的整体能力曲线,并研究了结构在非弹性阶段由于内力重分布而形成的超强,得出结论:利用时程分析法建立结构的整体能力曲线时,地震动记录的场地条件对结构的能力曲线影响不大;动力时程分析法和Pushover方法给出的超强的差别随层数的增多而增加;在还没有进行大量细致的工作和研究之前,可以保守地认为严格按我国抗震规范设计的钢筋混凝土框架结构的超强系数最小值为2。

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复杂型体悬挑屋盖风荷载风洞试验与数值模拟

楼文娟;孙斌;卢旦;沈国辉;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 107-112+118.

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基于Fluent 6.1软件平台,将Realizablek-ε模型与非平衡壁面函数搭配使用,对位于海岛强台风地区的某海洋文化中心屋盖风压分布进行了计算流体动力学(CFD)数值模拟,同时也对该建筑进行了风洞试验。模拟结果与风洞试验数据的对比显示数值模拟可较准确地反映实际风压。风洞试验和数值模拟均显示悬挑屋盖受到了很大的吸力,对屋盖结构极为不利,对此问题采取在屋盖悬挑部分开洞的减压措施,以改善屋盖悬挑部分的受风特性。对开洞后的建筑进行了CFD建模与计算,结果表明在屋面前缘开洞可有效降低屋盖悬挑部分的最大风压和所受的竖向升力,大大改善屋盖结构的受力状态。

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大跨度屋盖结构的等效静风荷载

谢壮宁;倪振华;石碧青;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 113-118.

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采用完全二次型组合(CQC)方法可以对复杂大跨度屋盖结构的风振响应做精确的分析,但由于此类结构存在模态密集、模态间耦合等问题,在等效静风荷载(ESWL)计算方面,适用于高层建筑结构顺风向抖振分析的阵风因子法对于此类结构并不适用,故ESWL的计算要复杂得多。本文结合刚性建筑模型的风洞同步多点测压试验,提出了测点影响系数(TIC)方法实现了测点风压系数向结点荷载的快捷转换,在采用CQC方法精确分析结构风振响应的基础上,将模态响应进行组合而形成一组等效的时变荷载,从而将原来复杂的动力学问题转换为简单的准静态问题,最后应用荷载响应相关(LRC)方法计算了结构的等效静风荷载。本文方法适用于任意复杂结构的ESWL计算,将其应用于某奥运场馆的风振分析和ESWL计算,结果显示了这种方法的有效性。

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不同地貌下几个典型屋盖的风压特性

李方慧;倪振华;沈世钊;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 119-124.

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在均匀流场、市郊地貌及城市地貌中对包括双坡、球壳及柱壳的几个典型屋盖进行了风洞试验,利用同步多点压力扫描技术得到屋盖的风压数据。将分布于屋盖的局部体型系数与建筑结构荷载规范进行了比较,讨论了不同地貌及风向角对屋盖风压的影响,分析了各风向角下的绝对值最大的负局部体型系数及出现的位置。发现位于双坡屋盖的屋角、屋檐及屋脊区域的风压远大于其它区域的风压,均匀流中这些屋盖的平均风压是市郊地貌屋盖的2至3倍,而市郊地貌屋盖的平均风压又是城市地貌屋盖的2至3倍。

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大跨度屋盖结构等效静力风荷载方法及应用

顾明;周晅毅;

建筑结构学报. 2007, 28(01): 125-129.

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结构风致振动是控制大跨度屋盖结构设计的主要因素。大跨屋盖结构模态密集,风致振动有多模态参与并受模态交叉项影响的特性,这给建立大跨度屋盖结构等效静力风荷载的计算方法带来了很大的困难。本文基于计算共振分量的修正SRSS法,将LRC法和考虑模态耦合系数的惯性风荷载法相组合来表示等效静力风荷载。本文的方法能考虑模态之间相互耦合的情况,给出的等效静力风荷载具有明确的物理意义。最后将该方法运用于一个实际工程,检验了计算方法的精度。计算结果表明,本文方法和CQC法得到的响应值非常接近,最大误差约为3%,相对而言SRSS法的计算误差较大。

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扬州大学建筑科学与工程学院简介

建筑结构学报. 2007, 28(01): 131-131.

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宁波市(宁波大学)结构工程重点实验室简介

建筑结构学报. 2007, 28(01): 132-132.

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2007年, 第28卷, 第01期　刊出日期：2007-02-05

建筑结构学报

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