2019年, 第40卷, 第09期　刊出日期：2019-09-05

  

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竹木结构
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  钢框架-轻木剪力墙混合结构抗震性能振动台试验研究

  何敏娟, 罗琪, 董翰林, 李征, 李明浩

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 1-9. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0748

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  为研究钢框架-轻木剪力墙混合结构的抗震性能，设计了缩尺比为2/3的钢木混合结构模型，并对其进行了振动台试验。试验中选取汶川、Canterbury、El Centro和Kobe共4条地震波，并考虑多遇、设防和罕遇3个地震水准，相应的地震加速度峰值分别为0.14g、0.40g和0.80g。通过振动台试验获得了钢木混合结构的地震响应和破坏模式。结果表明：钢木混合结构在多遇地震作用下最大层间位移角为0.15%，罕遇地震作用下最大层间位移角为0.85%，均能满足规范对结构变形的要求；在试验过程中，结构的钢框架部分和钢木连接没有出现损伤，其主要破坏模式表现为轻木剪力墙面板钉节点的破坏，破坏部位主要位于墙体覆面板的边缘；多遇地震作用下，轻木剪力墙承担了结构地震剪力的55.1%以上，有效地提高了结构抗侧承载力；随着输入地震加速度峰值的增大，剪力墙刚度逐渐退化，其分担的地震剪力有所降低，但即使在罕遇地震作用下，轻木剪力墙分担剪力的比例仍能达到39.9%以上。
  
  
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  轻型竹木复合墙体的热工性能试验研究

  王俊松, DEMARTINO Cristoforo, 李俞谕, 肖岩

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 10-19. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0021

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  为研究轻型竹墙的热工性能，促进推广此类新型轻质墙材在节能建筑中的应用，设计并制作了2片轻型竹墙、1片轻型木墙以及1片轻型竹木复合墙，并进行了墙体的防护热箱试验，实测获取了墙体的热阻和传热系数。结合已有文献中轻钢龙骨墙体的热工性能的试验研究结果，对轻型竹墙、轻型木墙以及竹木复合墙体等的热工性能进行了比较研究。根据ISO 6946:2007的平均传热系数计算方法对轻型竹墙、轻型木墙以及轻型竹木复合墙体的稳态传热性能进行了计算和有限元分析，验证了有限元分析的可行性。基于有限元模型分别以材料的导热系数、龙骨间距、龙骨厚度及墙内钉间距为参数对3种轻型竹木墙体的热工性能进行了模拟分析。结果表明：轻钢龙骨墙体的传热系数最大，轻型竹墙与木墙的传热系数相近，说明以竹代木的设计理念是可行的；龙骨材料的导热系数垂直积层方向变化对墙体的热工性能影响较大；增加龙骨间距可适当减小墙体的传热系数，而增大龙骨厚度则可大幅减小墙体的传热系数；墙体热工性能受墙内钉间距影响较小，钉间距超过150mm时可忽略其影响。
  
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  重组竹钢夹板螺栓连接抗火性能试验研究

  崔兆彦, 惠勃涛, 徐明, 陈忠范

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 20-27. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0190

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  为研究重组竹钢夹板螺栓连接节点耐火极限及失效机理，依据ISO 834标准火灾试验方法设计并制作了3组24个螺栓连接试件，以螺栓数量、端距、行距、厚径比(竹板厚度与螺栓直径之比)，持荷比(施加荷载与极限荷载之比)以及防火保护为试验参数，对其进行抗火性能试验研究。结果表明：当试件的厚径比为5.0~5.7时，单螺栓和多螺栓连接的破坏形态表现为螺栓孔压溃、竹材撕裂但螺栓未弯曲，当试件的厚径比为8.0~10.0时，破坏形态表现为螺栓孔压溃、竹材撕裂且螺栓弯曲，但厚径比对单螺栓连接耐火极限的影响并不显著；随着螺栓数量、端距和行距的增加，螺栓连接的耐火极限逐渐提高；增加持荷比使得螺栓连接耐火极限降低，防火保护对螺栓连接的抗火性能提升显著。通过对不同形式螺栓连接内部温度分析，揭示了火灾下重组竹材炭化性能及螺栓连接中孔受力对温度场的影响规律。
  
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  层板胶合木梁柱钢填板-螺栓连接节点横纹受力性能试验研究

  罗烈, 陈庆烈, 宋晓滨

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 28-36. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0470

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  为研究层板胶合木梁柱钢填板-螺栓连接节点横纹受力性能，对6组20个足尺节点试件进行抗剪试验，获得了节点的受剪性能指标和特征曲线。结果表明：节点的破坏均表现为木材的横纹劈裂脆性破坏，且第一条贯穿裂缝基本出现在靠近加载侧的螺栓孔处；相比于加载边边距e2，非加载边边距e1对节点的力学性能影响更为显著，非加载边边距e1取30~70mm时节点的屈服荷载和弹性刚度的变化幅值分别达16.6%和60.8%。总体上，试验所得受剪承载力与理论公式计算的相差较大，但相对而言，由van der Put计算公式计算的受剪承载力与试验结果最为接近，且偏于保守。
  
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  考虑局压效应的榫卯节点力学性能研究

  陆伟东, 许奉妍, 刘开封, 张坤, 刘杏杏, 刘伟庆

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 37-44. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0111

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  木结构榫卯节点在受力过程中处于局部受压状态，通过木材横纹、顺纹方向的中部局压、端部局压、全截面受压性能的试验研究，得到了相应的材性参数；设计了钢榫头-木卯口、木榫头-钢卯口、木榫头-木卯口三组不同形式的分离式直榫节点试件，通过单调加载试验，对局部受压区域的应变分布特征进行了研究；基于试验研究得出的榫卯节点受力机理，建立了考虑局压效应的直榫节点力学模型。研究结果表明：木材横纹局压的抗压强度和弹性模量均高于全截面受压，顺纹局压与全截面受压的材性参数基本一致；榫卯节点受力区域的榫头应变远大于卯口应变，榫卯节点的受力挤压变形主要集中在榫头，而卯口变形可忽略；考虑局压效应的榫卯节点力学模型计算结果比未考虑局压效应所得的结果更符合试验结果。
  
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  考虑表观热工参数的木材热传导模型

  张玲峰, 王璐, 刘伟庆

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 45-52. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0384

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  为了研究火灾(高温)下木材的热响应，将木材热响应过程分为水分蒸发前、水分蒸发后热分解前和热分解后三个阶段。开展了升温速率为5、10、20K/min的泡桐木热重分析(thermogravimetric analysis, TGA)试验，采用Ozawa方法进行分析，得到相应的表观动力学参数。基于并联和串联模型分别建立了表观密度和表观导热系数表达式；基于差示扫描量热实验，考虑蒸发潜热和分解热，提出了表观比热容计算公式，建立了考虑表观热工参数的一维非线性热传导模型，并采用一维隐式有限差分法进行了木材热传导性能的求解，得到了木材的温度、水分蒸发程度、热分解程度、表观密度、比热和导热系数等热响应。开展了泡桐木单面受热试验，对温度场进行了测量。结果表明，基于动力学方法的Arrhenius方程可较好地描述水分蒸发和热分解过程，表观比热容在水分蒸发和热分解过程中明显增大，模型温度计算值和试验值吻合较好，该模型可为火灾(高温)下木结构的热响应研究提供参考。
  
组合结构
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  低周反复荷载下传统风格建筑钢筋混凝土-钢管混凝土组合框架抗震性能研究

  薛建阳, 翟磊, 李海博, 赵轩, 吴琨

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 53-62. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0409

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  对一缩尺比为1/2的传统风格建筑钢筋混凝土(RC)-钢管混凝土(CFST)组合框架模型进行了低周反复加载试验，研究了模型结构的破坏过程、破坏特征，得到了结构的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、应变特征、延性、耗能性能、刚度退化与承载力退化。试验分析表明：乳栿为模型结构的第一道抗震防线；模型结构的滞回曲线呈现出“捏缩”效应，表现出剪切滑移特征；试件破坏时，其等效黏滞阻尼系数为0.146，小于常规现代混凝土框架结构；模型框架的位移延性系数大于3.0，极限位移角为1/27，表现出良好的变形能力及抗倒塌能力。由应变分析可知，金柱纵筋先于檐柱纵筋屈服；混凝土柱纵筋先于方钢管屈服。基于试验结果，采用ABAQUS软件对模型进行了有限元分析，计算结果与试验实测结果吻合较好。在此基础上对模型进行参数分析，结果表明：随组合柱轴压比和CFST柱与RC柱线刚度比的提高，模型框架的水平承载力增大，但延性变差；随混凝土柱纵筋配筋率的增大，模型框架的水平承载力和延性均明显提高。
  
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  矩形钢管混凝土翼缘-蜂窝钢腹板H形截面组合短柱轴压性能试验研究

  计静, 徐智超, 姜良芹, 刘迎春, 于殿友, 杨毛毛

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 63-73. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0515

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  为研究矩形钢管混凝土翼缘-蜂窝钢腹板H形截面组合短柱(STHCC)的轴压性能，进行了16根STHCC短柱的轴压静力试验。主要研究参数包括约束效应系数、混凝土立方体抗压强度、翼缘钢管腹板厚度和柱长细比。通过轴压试验得到STHCC短柱试件的试验现象和破坏形态、荷载-位移曲线、钢管翼缘和蜂窝钢腹板的荷载-应变曲线，分析了四参数对STHCC短柱轴压承载力的影响规律及受力机理。结果表明：钢管的外表面会产生吕德尔滑移线，所有试件钢管混凝土翼缘均呈剪切型破坏；试件荷载-位移曲线大致可分为弹性、弹塑性、荷载下降和残余变形等四段。随着约束效应系数和蜂窝钢腹板厚度的增加，试件的轴压承载力逐渐提高；随着长细比的增大，试件的轴压承载力却逐渐下降。最后，通过引入组合效应修正系数和综合影响变量，建立了与试验结果吻合较好的STHCC短柱轴压承载力计算式，并给出了该类轴压短柱的设计建议。
  
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  矩形钢管混凝土组合桁梁负弯矩区受力性能试验研究

  刘永健, 王康宁, 刘彬, 姜磊, 马印平, 王文帅

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 74-83. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.C391

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  矩形钢管混凝土组合桁梁由混凝土板和矩形钢管混凝土桁架组成，在竖向荷载作用下，其正弯矩区可充分发挥混凝土板和桁架的组合作用，但负弯矩区的力学性能较为薄弱且受拉混凝土板容易开裂。针对这一问题，提出了在负弯矩区混凝土板施加预应力以及布置局部释放剪切作用的剪力钉相结合的组合桁梁结构形式。采用跨中施加反向集中荷载模拟连续梁支点反力的方法，对2榀承受负弯矩的矩形钢管混凝土组合桁梁进行了静力加载试验，对其荷载-位移关系、裂缝发展规律、混凝土板应变分布、桁梁荷载-应变关系、钢与混凝土界面滑移及承载力进行了分析。还根据组合桁梁的简化力学模型对不同加载阶段的结构特征荷载进行了讨论。结果表明：采用局部释放剪切作用的剪力钉和混凝土板施加预应力的组合桁梁结构形式可有效提高其抗裂性能，但对受弯承载力影响较小；在加载过程中混凝土板的开裂和杆件的屈服导致结构塑性变形增大，最终节点处焊缝撕裂，组合桁梁丧失承载力；由简化力学模型计算得到的结构特征内力与实测值吻合较好，可为矩形钢管混凝土组合桁梁负弯矩区的设计和计算提供参考。
  
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  混凝土异形柱-钢梁装配式节点受剪性能试验研究

  张锡治, 高华超, 张佳玮, 段东超, 徐高栋

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 84-94. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0068

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  为研究混凝土异形柱-钢梁装配式框架节点核心区的受剪性能，按照预制混凝土异形柱中预埋钢牛腿节点未加强、增配X形筋、增配X形钢板三种方式，分别制作3个预制混凝土异形柱-钢梁节点试件进行拟静力试验,得到其破坏特征、承载力、滞回曲线、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标。由节点剪切变形、节点区钢筋应变、钢板应变测量结果，分析了不同牛腿加设方式对节点核心区受力性能的影响。结果表明：试件位移延性系数在3.22~5.94之间，破坏时位移角都超过1/50，抗震性能良好；牛腿内侧加设的X形钢筋与X形钢板均与节点核心区混凝土协同受力，可有效提高节点核心区受剪承载力。采用有限元软件ABAQUS对采用X形钢板增强的试件进行了数值模拟和参数分析，依据试验分析结果，推导出X形钢板增强的预制异形柱-钢梁混合装配式框架节点核心区受剪承载力计算公式，计算结果与试验实测值和有限元模拟值吻合较好。
  
混凝土结构
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  装配整体式地铁车站纵断面方向梁板柱中节点抗震性能研究

  杜修力, 刘洪涛, 许成顺, 金浏, 罗富荣, 李松梅

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 95-103. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0572

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  结合北京某装配整体式地铁车站纵向梁板柱中节点的构造形式，设计制作了1个足尺预制拼装梁板柱中节点和1个作为对比的现浇整体梁板柱中节点试件。采用低周循环加载试验研究了两者的破坏形态、滞回特性、承载力、变形能力以及节点核心区的受力模式等。结果表明：预制拼装梁板柱中节点试件和现浇整体梁板柱中节点试件的变形能力基本相当；预制拼装梁板柱中节点试件的加载刚度明显高于现浇整体梁板柱中节点试件的，且位移延性系数约为现浇整体梁板柱中节点试件的1.65倍；预制拼装节点的拼装缝提高了其变形能力，但两者的破坏形态明显不同；现浇整体梁板柱中节点试件的裂缝密集均匀，主要分布在梁端、板端及节点核心区，而预制拼装梁板柱中节点试件的裂缝分布较为集中，主要分布在预制构件搭接拼装位置，尤其是叠合板结合面出现了劈裂破坏；梁端牛腿增加了节点核心区抗剪面积，提高了构件整体承载力；节点核心区受剪面积的增加以及梁端拼接缝的存在对“强节点弱构件”的抗震概念设计原则较为有利。
  
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  无黏结预应力型钢混凝土框架梁静力性能试验研究及有限元模拟

  姚刚峰, 熊学玉

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 104-112. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0583

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  为研究无黏结预应力型钢混凝土(UPSRC)框架梁的静力性能，对4榀UPSRC框架梁试件进行了竖向静载试验，主要的变化参数为框架梁中普通钢筋用量、型钢用量以及框架柱尺寸。对其裂缝发展、破坏模式、荷载-位移曲线、普通钢筋及型钢应变、无黏结筋应力变化等进行了分析。结果表明：UPSRC框架梁整体呈“梁铰”破坏机制，梁端及跨中出现塑性铰，截面转动能力强；达到极限荷载时，跨中及梁端受拉钢筋均屈服，部分受压钢筋屈服，型钢受拉翼缘基本屈服，受压翼缘则处于弹性工作状态；极限荷载后，UPSRC框架梁仍有较高的承载能力；无黏结筋应力增量与跨中挠度呈良好线性关系，且已有规范计算方法低估了UPSRC构件达到极限状态时无黏结筋的应力增量值；与型钢用量及框架柱截面尺寸相比，改变普通钢筋直径对UPSRC框架梁的极限荷载以及裂缝宽度的影响最为显著。利用ABAQUS有限元软件对试验进行了数值模拟。经分析发现，该模型可较好地模拟竖向荷载作用下UPSRC框架梁的力学性能。
  
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  U形预应力钢板箍加固T形截面钢筋混凝土梁受剪性能试验研究

  刘阳, 陈海, 郭子雄, 陈大烺, 黄群贤

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 113-121. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0043

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  为改进T形截面钢筋混凝土(RC)梁的受剪加固工艺，提出了一种采用U形预应力钢板箍对T形截面RC梁进行受剪加固的技术。采用简支梁跨中集中力加载的方法，完成了1个足尺未加固RC梁和5个足尺加固RC梁的单调静载试验，研究U形钢板箍间距和预应力水平对加固RC梁受剪性能的影响。通过试验得到了试件的损伤发展过程、破坏形态、荷载-变形曲线以及钢板箍、钢筋和混凝土的应变曲线。研究表明：采用U形预应力钢板箍可有效提高既有T形截面RC梁的斜截面受剪承载力，试件受剪承载力随钢板箍间距的减小而提高，最大提高幅度可达46.1%。当钢板箍间距小于400mm时，加密钢板箍对试件受剪承载力的提高作用逐渐减弱。钢板箍预应力水平在0.35以上时，进一步提高预应力水平对试件受剪承载力无明显影响。提出了U形预应力钢板箍加固T形截面RC梁受剪承载力的计算式，计算结果与试验结果吻合良好，可为既有T形截面RC梁的加固设计提供参考。
  
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  基于内聚力模型的FRP布加固混凝土梁柱子结构受力性能分析

  陈朝晖, 魏超, 罗绮雯, 狄谨

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 122-130. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0505

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  FRP-混凝土界面力学性能是影响FRP加固结构承载力的重要因素。建立了可模拟FRP布加固结构黏结界面非线性软化力学行为的双线性内聚力单元，考虑混凝土与钢筋的材料非线性，进行了FRP布加固混凝土梁柱结构静力加载全过程有限元分析。分析了FRP布及黏结界面的应力变化、界面与结构破坏机制以及结构的承载力，与试验以及不考虑界面黏结滑移的有限元分析结果进行了比较，以验证方法的合理性，并提出了改进FRP环形箍布置方式。有限元分析结果表明：FRP布的拉应力、黏结界面应力与损伤变量等呈现节点区域大、跨中小的分布特点，剥离破坏随加载过程由节点域向跨中扩展，混凝土开裂后，FRP布与钢筋共同构成了悬链线机制；有限元分析所得结构破坏过程与试验的基本一致，揭示了黏结界面退化对FRP布加固混凝土结构受力性能的影响，所得各阶段最大荷载与试验结果的相对误差小于5%；不考虑黏结界面性能的退化与FRP布的剥离，则高估了悬链线阶段FRP布的贡献以及加固结构的承载力。黏结界面内聚力模型可为FRP布加固框架结构的受力性能分析提供参考。
  
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  超高性能纤维增强混凝土板的受弯性能试验研究

  余自若, 王博亨, 安明喆

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 131-139. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0469

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  为研究超高性能纤维增强混凝土(ultra high performance fiber-reinforced concrete, UHPFRC)板的受弯性能，进行了10块UHPFRC板的弯曲试验，研究了板的破坏形态、破坏过程、开裂弯矩、极限弯矩以及混凝土和钢筋的应变。在试验结果基础上，建立了考虑受拉区混凝土抗拉强度和应变硬化效应的UHPFRC板受弯承载力计算式。研究结果表明：UHPFRC板的弯曲破坏形态表现为一条主裂缝并伴有多条微裂缝出现，其破坏过程可分为线性变形、微裂缝发展、主裂缝发展和承载力下降四个阶段；UHPFRC板首次出现裂缝时的弯矩为极限弯矩的50%~55%；在设计板时应以变形作为控制指标，且可以少配或不配钢筋以发挥UHPFRC的材料优势；UHPFRC板在受力过程中表现出显著的应变硬化特性。给出了UHPFRC板的弯曲承载力计算式，可以反映受拉区UHPFRC的应变硬化特性。
  
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  带键槽梁底筋锚入式预制梁柱连接塑性铰长度研究

  管东芝, 郭正兴, 杨森, 杨辉, 江焕芝

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 140-147. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0438

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  针对混凝土构件在反复荷载作用下的受力特点，提出了拉-压综合塑性铰长度概念；通过低周反复荷载试验，研究了带键槽梁底筋锚入式预制梁柱连接的塑性铰特点，并得出了拉-压综合塑性铰长度的试验结果；以Panagiotakos模型为基础，提出了考虑预制形式、混凝土局部横向约束和配筋率影响的修正塑性铰长度模型。结果表明：拉-压综合塑性铰长度可综合反映反复荷载作用下塑性铰的损伤情况；带键槽梁底筋锚入式预制梁柱连接塑性铰形态与现浇对比试件略有差别；修正的塑性铰长度模型可以较好地预测该类梁柱连接拉-压综合塑性铰长度。
  
金属结构
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  不锈钢薄腹梁受剪性能试验研究

  袁焕鑫, 陈晓婉, 杜新喜, 杜雨珊, 蒋庆林

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 148-156. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0604

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  通过对7根不锈钢薄腹梁进行受剪性能试验研究，分析了梁腹板的剪切屈曲和屈曲后强度。结果表明：所有梁均发生剪切屈曲破坏，薄腹板中形成拉力带，上翼缘和横向加劲肋中出现塑性铰；根据腹板表面应变和侧向鼓曲变形测得的剪切屈曲应力均低于理论计算的弹性剪切屈曲应力；梁的受剪承载力显著高于腹板剪切屈曲时的荷载，具有较高的屈曲后强度；梁端设置封头肋板可以提高梁的受剪承载力。基于得出的试验结果及现有其他试验数据，对两种考虑腹板屈曲后强度的受剪承载力计算方法进行评估，我国GB 50017—2017《钢结构设计标准》中的公式仅考虑了腹板的受剪承载力，其计算结果总体偏于保守，但是对腹板高厚比较小(λs<1.5)的不锈钢薄腹梁，受剪承载力计算偏于不安全，且计算结果离散性较大；EN 1993-1-4中的计算公式中同时考虑了腹板和翼缘的受剪承载力，其计算结果偏于保守且离散性较小。
  
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  偏心支撑钢框架可替换剪切连接件试验研究

  殷占忠, 李锦铭, 董龙光, 许继祥

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 157-165. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0455

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  将偏心支撑钢框架中的耗能梁段从框架梁中分离，作为可替换剪切连接件，不仅能达到将结构塑性变形集中于耗能梁段区域的目的，也能实现震后损坏耗能梁段易于替换的目标。为此，对9根不同参数的可替换剪切连接件进行循环加载试验，并对剪切连接件的滞回曲线、骨架曲线、承载力、塑性转角及刚度退化等进行分析。结果表明：可替换剪切连接件的滞回曲线饱满，性能稳定，塑性转角均满足对于耗能梁段极限塑性转角大于0.08rad的限值要求，具有良好的塑性性能，满足罕遇地震作用下的变形要求；承载能力和初始刚度随着长度、加劲肋间距的减小而增大；有焊接工艺孔的连接件刚度退化更加明显，塑性性能得到充分发挥，耗能能力良好；通过参数分析发现截面尺寸、长度比、加劲肋间距及焊接工艺孔构造等是影响剪切连接件抗震性能的主要因素。
  
基础理论与共性技术
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  步行荷载的功率谱模型及其应用研究

  陈隽, 王晋平, 熊杰程

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 166-174. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0432

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  基于傅里叶级数的步行荷载确定性模型，由于忽略了荷载的随机性，会高估人行桥、大跨度楼板在共振作用下的动力响应。为此，应考虑行人步行荷载的随机性，在1007条连续步行荷载记录的基础上，提出了前4阶主谐波和次谐波局部区域的功率谱建模方式。各阶谱线经行人体重、各阶能量、步行频率和阶数归一化后可统一表达为两项高斯函数之和的形式，模型中参数由试验数据统计分析得到。结合随机振动理论，给出了由步行功率谱计算楼板加速度响应的方法。通过理论计算值与10m×6m楼板模型的试验值以及火车站楼板实测对比，可知，所建议的功率谱模型的预测结果合理。
  
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  古建筑砖-土结构力学性能及裂缝成因分析

  朱才辉, 刘钦佩, 周远强

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 175-186. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0315

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  古建筑中砖-土结构材料的劣化与古建筑裂缝扩展关系密切。以现役西安明代城墙及钟楼等古建筑为研究对象，对其墙体开裂特征及开裂原因开展了现场调研，并采用室内试验、回弹试验、面波测试和环境激励法对比分析了砖墙砌体及夯土材料的等效力学参数及其合理的取值范围。提出了考虑损伤的砌体力学模型，通过室内试验获取了夯土软化期间力学参数与饱和度的关系，采用数值分析方法对比分析了砖-土结构材料在劣化或软化期间古建筑基座的受力和变形特征。研究结果表明：夯土软化会诱发古建筑基座裂缝由上向下扩展，砌体劣化会导致裂缝由下向上扩展，且夯土软化效应对古建筑的稳定性影响更大；为了加强古建筑基座的稳定性，应采取有效的防、排水措施防止水分入渗，控制基座内夯土的饱和度低于75%，对外墙砌体结构开裂位置采取相应的加固措施，控制现役状态下的砌体损伤因子低于0.6。
  
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  考虑柱偏心距随机特性的RC框架“强柱弱梁”设计可靠度

  蒋友宝, 周浩, 曹青, 孙国衡

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 187-195. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.C224

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  针对地震作用下钢筋混凝土（RC）框架结构大多出现“强梁弱柱”破坏机制的问题，考虑混凝土极限压应变、抗压强度和钢筋屈服强度等参数的变异性以及柱截面受拉的可能性，基于静力平衡方程求解得到了梁柱抗力的精细分析模型。结合已有的水平地震作用、竖向重力荷载、混凝土和钢筋本构参数等的概率模型，并考虑柱截面偏心距的随机特性，采用Monte Carlo方法分析了不同设计参数下RC框架“强柱弱梁”设计可靠度。结果表明：按GB 50011—2010中柱端弯矩增大系数进行设计时，考虑超配钢筋后，其“强柱弱梁”可靠度均有较大程度下降；当按梁端实配钢筋设计时，考虑随机偏心距、轴压比等参数的影响，其“强柱弱梁”可靠度在2.44~4.14范围内波动；与考虑随机偏心距情形相比，按固定偏心距计算会高估“强柱弱梁”可靠度；对于四级抗震框架结构，当梁端顶部和底部钢筋分别超配30%与20%时，其“强柱弱梁”可靠度约为考虑随机偏心距情形的5倍。
  
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  基于统计矩理论的无模型结构损伤识别方法研究

  阳洋, 李建雷, 梁晋秋, 王岩, 周财红

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 196-204. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0603

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  通过对统计矩理论的分析，提出了一种在时域内利用结构加速度八阶矩作为损伤指标，直接利用输出信号快速判断结构有无损伤及损伤位置的识别方法。通过对典型Benchmark四层钢框架结构数值仿真模型和实测试验进行分析，研究了不同位置斜撑缺失以及弹性模量减少工况下的损伤位置识别，并通过12层标准RC框架振动台试验数据分析了不同楼层梁的损伤工况，判定了各楼层相对损伤程度变化。结果表明：利用响应信号的结构加速度八阶矩适合作为损伤识别的直接判别指标，通过两次定期测试的相对变化可以直接快速对不同损伤工况进行损伤诊断。
  
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  风扬沙环境下风沙流场风洞试验研究

  丛顺, 李正农, 宫博, 黄斌

  建筑结构学报. 2019, 40(09): 205-214. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0290

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  通过风沙风洞试验模拟风吹床面沙环境，对不同风洞控制风速和不同沙尘粒径条件下风沙流场内沙浓度垂向分布特性比较得知:沙浓度的大小分布与沙粒径、控制风速以及高度均相关；同种粒径沙供沙床面情况下，风速越大，相同位置处的沙浓度越大，沙浓度随风速的增大而增大，随高度的增加呈指数递减；同一高度位置在相同风速下，粗沙、细沙、混合沙的沙浓度依次增大。获得床面供沙风速剖面只在高于沙床面约0.3m的范围内发生变化，相比于净风，有沙床面此高度范围内的风速小于净风速。在沙粒跃移层内，三种粒径沙对风速都有明显的削弱作用，对湍流强度却有明显的增强作用，且其显著程度与各自沙浓度的垂向分布特征有直接关系，都随着沙浓度的变化同时增大或减小。