建筑结构学报

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丁洁民, 陈长嘉, 吴宏磊

建筑结构学报. 2019, 40(11): 1-10. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0394

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大跨度建筑一般为公共类型建筑，具有人流密集、重要性高、体型复杂等特点，对其抗震性能要求高，降低地震作用的需求大。同时结构高宽比一般较小，隔震技术的适用性强。对隔震技术在大跨度建筑中的应用现状进行梳理，将其划分为高位支承隔震和低位支承隔震两种类型，其中高位支承隔震又分为屋盖支承隔震和连体支承隔震两种，并总结其应用特点；对隔震技术在大跨度复杂建筑中应用的关键问题进行探讨，包括扭转控制、温度效应、抗风设计、边界约束条件、体育场馆类建筑中隔震层在比赛场地处的布置等，为相关工程应用提供参考。目前，隔震技术发展较为成熟，应用于大跨度复杂建筑中，可有效降低地震作用，提高结构抗震性能，是未来大跨度复杂建筑结构抗震设计可行的发展方向。

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三峡库区青草背长江大桥桥位风速非平稳特性研究

郭增伟, 袁航, 王小松

建筑结构学报. 2019, 40(11): 11-18. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0084

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为从定量上描述和评价山区峡谷风场的非平稳程度，利用三峡库区青草背长江大桥桥位处实测风速序列，分别采用轮次检验法和希尔伯特（Hilbert）变换分析了实测风速序列在幅值和频率上的非平稳程度，探讨了风速样本时长和窗口时距对基于Hilbert变换的非平稳度指标的影响，并与西堠门大桥桥位处12月份期间实测风速记录进行对比，实现了山区峡谷风的非平稳特征的定量评价。结果表明：非平稳度值可反映出风速序列在不同频率成分上的非平稳特性，且风速频率越高非平稳度指标越大，同时非平稳度值随风速样本总时长的增大、窗口时距的增大而减小；相比西堠门桥位处风速，青草背长江大桥桥位处山区风风场在幅值和频率均表现出更强的非平稳特性，且短时距高频段的风速分量非平稳特征更为明显；当某段风速序列在给定的窗口时距下的非平稳度值超过良态风速相应的非平稳度极值后，可认为该段风速序列具有较强的非平稳特征。

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雷暴冲击风作用下高层建筑风压幅值特性研究

方智远, 汪之松, 李正良

建筑结构学报. 2019, 40(11): 19-26. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0356

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采用冲击射流装置模拟雷暴冲击风，对4个不同深宽比的高层建筑模型进行测压试验，分析了各模型8个不同径向位置处的风压幅值特性，并与大气边界层风作用下的建筑表面风压系数进行了对比。结果表明：雷暴冲击风作用下，建筑迎风面为正压，侧面和背风面均为负压；迎风面平均和脉动风压受模型深宽比影响较小，侧面和背风面受深宽比影响较大；随着径向距离的增加，迎风面平均风压系数逐渐减小，脉动风压系数先增大后减小，侧面平均风压系数绝对值以及脉动风压系数先增大后减小，背风面平均和脉动风压系数变化较为平缓；各模型迎风面风压系数沿高度呈“鼻子”状分布，最大风压出现在0.25H(H为模型高度)；与大气边界层风作用下建筑表面风压幅值相比，雷暴冲击风作用下高层建筑模型的迎风面中下部区域以及侧面前缘部位风压系数较大，考虑雷暴冲击风作用的高层建筑设计时，应对这些区域的风荷载取值进行适当放大。

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串列双方柱气动干扰效应试验研究

杜晓庆, 许汉林, 马文勇, 代钦

建筑结构学报. 2019, 40(11): 27-34. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0282

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为了进一步澄清串列方柱的气动干扰效应，以串列双方柱为研究对象，在雷诺数Re=8.0×104、间距比P/B为1.25~5(其中P为方柱中心间距、B为方柱边长)条件下，通过风洞试验同步测得上下游方柱沿周向和展向的表面风压，研究了上下游方柱的风压和气动力特性、两方柱之间气动力的柱间相关性、各方柱气动力沿展向的柱内相关性等随方柱间距的变化情况，分析并给出了干扰条件下非高斯风压沿方柱周向的分布区域。研究结果表明：串列双方柱的临界间距比P/B处在3和3.5之间，在临界间距前后，两个方柱的气动性能均会发生突变；气动力的柱间相关性和柱内相关性随方柱间距变化剧烈，间距比P/B=1.25的串列方柱的气动力柱内相关性远强于单方柱；串列双方柱的风压非高斯区域随间距比的变化较大，下游方柱表面风压的非高斯特性较单方柱更为显著。

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基于风洞试验的苏通大跨越输电塔风振系数研究

赵爽, 晏致涛, 李正良, 董建尧, 王灵芝

建筑结构学报. 2019, 40(11): 35-44. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0833

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苏通大跨越输电塔的结构形式有别于普通的钢结构杆塔，其塔身下部结构采用钢管混凝土、上部结构采用钢管，质量突变大，主要受风荷载控制，并且塔高超出GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》的梯度风高度限制。为此，采用气动弹性模型和刚性模型的边界层风洞试验确定苏通大跨越输电塔的风致响应和气动力，基于试验数据计算不同风向角下的惯性力风振系数、位移风振系数和有效荷载风振系数，并进行对比。并通过有限元分析梯度风高度对惯性力风振系数的影响，同时将有限元分析得到的风振系数分布和加权值与DL/T 5154的风振系数规定作比较。结果表明：上述3种风振系数分布规律并不相同，由其分别确定的等效位移接近于试验值；考虑梯度风高度后，风振系数变小，分布形状影响小；苏通大跨越输电塔的惯性力风振系数加权值小于1.6，且风振系数由下到上不是单调增大。

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高延性混凝土加固剪力墙抗震性能试验研究

邓明科, 潘姣姣, 韩剑, 梁兴文

建筑结构学报. 2019, 40(11): 45-55. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0738

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为研究高延性混凝土(HDC)加固剪力墙的抗震性能，设计了3个剪跨比为2.1的剪力墙试件，采用HDC面层和钢筋网HDC面层进行加固，通过低周往复加载试验，研究其破坏形态、变形能力、耗能能力及刚度退化特性。试验结果表明：未加固试件破坏时，墙体底部混凝土压碎剥落；采用HDC加固的试件，加固层对内部混凝土形成良好的约束作用，提高了试件的耐损伤能力，试件破坏时内部混凝土虽被压碎，但未出现面层剥落现象；与未加固试件相比，HDC面层加固试件的屈服荷载、位移延性系数和耗能能力分别提高12.8%、15.5%和22.0%；在加固层中配置钢筋网，可增加HDC面层与内部混凝土的协同工作能力，进一步提高剪力墙的变形能力和耗能能力，但对承载力的影响较小；加固试件的刚度提高不明显，但刚度退化较为缓慢。考虑HDC加固层作用，建立了HDC加固剪力墙压弯荷载的计算方法，且计算值与试验值均吻合较好。

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砖土混合结构抗震加固振动台试验研究

周铁钢, 刘博, 柯章亮, 赵祥, 朱立新

建筑结构学报. 2019, 40(11): 56-63. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0009

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针对我国西北农村地区砖土混合结构抗震性能差的问题，提出设置“弱框架”的加固方法，主要包括在土坯墙关键受力部位内外开槽，对称配置水平与竖向砂浆配筋带加固；角钢-砂浆面层加固四角承重砖柱；木屋盖与墙体顶部后设的砂浆配筋带通过粗铁丝可靠拉结。通过对1/2缩尺模型进行加固及振动台试验，分析其地震反应及损伤情况以验证上述加固措施的有效性。结果表明：9度罕遇地震烈度下，模型仍表现出足够的承载力和变形能力;模型X、Y向刚度下降达到67.72%和77.77%，加固措施有效；模型墙顶X、Y向最大位移角达到1/22、1/19，房屋结构延性得到改善，增强了罕遇地震下结构的抗倒塌性能。

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微弯曲碳纤维板加固古砖塔模型试验研究

陈良, 袁建力

建筑结构学报. 2019, 40(11): 64-72. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0484

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针对碳纤维板加固多边形古砖塔时预应力沿板带和砌体分布不均匀的情况，提出了在碳纤维板下加设微弯曲板和两端张拉的加固方案。制作了古砖塔缩尺模型并采用两种矢跨比(1∶15和1∶10)的微弯曲板进行加固，分别对试验模型进行超张拉试验，并维持50%预应力度进行长期持荷试验，以分析微弯曲板及其矢跨比改善应力分布效果。研究结果表明：加设微弯曲板和两端张拉的加固方案使作用在砌体上的围箍应力分布更加均匀，靠近和远离张拉端、转角和中面部位的应变差值明显减小；在长期荷载状态下，碳纤维板和砌体上应变逐渐均匀且变化符合对数规律，持荷30d后应变基本稳定，仍对砖砌体保持一定的围箍应力；采用大矢跨比微弯曲板加固对改善应力集中有较好的作用，而采用小矢跨比微弯曲板加固则有利于塔体的开槽和复原，鉴于两者长期荷载效应差异不大，实际施工时可优先采用小矢跨比微弯曲板进行加固。

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预应力全索系整体张拉结构设计研究

葛家琪, 刘邦宁, 王树, 张国军, 张曼生, 黄季阳, 刘鑫刚

建筑结构学报. 2019, 40(11): 73-80. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0177

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预应力全索系整体张拉结构是具有“内部没有压杆的全索系拉杆海洋”特点的结构体系，该结构体系结构稳定承载力和变形性能是工程设计的关键。为研究全索系整体张拉结构的弹塑性发展规律，进行了基于材料非线性和几何非线性的结构承载全过程分析，得到典型单元荷载-应力、关键节点荷载-竖向位移全过程曲线。分析结果表明：建议全索系整体张拉结构索构件在弹性阶段的应力比应小于0.40，内环索竖向变形应小于悬挑跨度的1/40~1/50。全索系整体张拉结构的屈服荷载系数及延性性能高于有钢压杆的预应力钢结构体系；增大预应力度是改善谷索排雪水功能的有效措施之一。

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冷弯薄壁型钢屋架受力性能及杆件计算长度研究

石宇, 周绪红, 管宇, 姚欣梅

建筑结构学报. 2019, 40(11): 81-89. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0874

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为研究低层冷弯薄壁型钢结构屋架的受力性能，对两个不同构造形式的屋架足尺试件进行了受弯性能试验研究，考察了冷弯薄壁型钢结构屋架的工作原理和破坏模式。试验结果表明：钢桁架的破坏主要是支座处节点连接的破坏，而杆件没有发生屈曲，不属于强度破坏。采用非线性有限元分析方法对钢结构屋架进行了变参数分析，结果表明：钢材强度、截面形式以及钢材厚度对桁架承载力都有较大的影响。采用柱挠度曲线(CDC)法分析了节点连接半刚性对冷弯薄壁型钢桁架压杆计算长度的影响，研究表明,冷弯薄壁型钢桁架压杆半刚性连接的计算长度与节点转动刚度和构件自身刚度有关，建议受压弦杆、端斜腹杆以及端竖腹杆平面内计算长度系数取为1.0，受压腹杆平面内计算长度系数取为0.9。

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设置低屈服点钢材“结构保险丝”的延性钢框架连接节点受力性能研究

王萌, 毕鹏, 杨维国, 吴照章

建筑结构学报. 2019, 40(11): 90-101. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0633

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为改善钢框架梁柱连接节点的受力性能，保护主体结构在地震作用下不损坏，实现震后建筑功能可快速恢复，提出一种设置低屈服点钢材“结构保险丝”的可更换连接组件的全螺栓连接延性节点。采用通用有限元软件ABAQUS建立非线性计算模型，结合已有钢框架螺栓连接节点拟静力试验，验证数值模型的准确性和适用性。在此基础上，建立不同连接形式、不同连接组件材料的节点模型，分析设置低屈服点钢材“结构保险丝”的螺栓连接节点的受力行为和作用机理。分析结果表明：采用低屈服点钢材的连接组件，能够耗散80%~95%节点能量，较好保护主体钢框架保持在弹性范围，充分发挥“结构保险丝”作用，实现震后功能可快速恢复的目标；实际承载力系数决定“结构保险丝”是否发挥作用，随着实际承载力系数的提高，节点的破坏由连接组件逐步转移到主体钢框架。并且由于钢材的循环强化行为，在加载过程中，连接节点的承载力均有明显的强化现象，在设计时应予以考虑，保证实际承载力系数在延性节点转角变形范围内小于1.0，避免“保险丝”设计过早失效；在达到同样转角的情况下，扩孔型节点进入塑性程度较小，总体耗能较小，这主要是由于扩孔型节点主要靠扩孔螺栓滑移增加节点变形能力，保护主体结构，“结构保险丝”机理与其他两种形式的节点有所不同。

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方钢管混凝土柱-组合梁框架抗连续倒塌性能试验研究

玄伟, 王来, 陈惠荣, 陈海涛, 杨宁

建筑结构学报. 2019, 40(11): 102-111. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0288

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为了研究组合梁对方钢管混凝土柱-组合梁框架抗连续倒塌性能的影响,设计了带有混凝土现浇楼板方钢管混凝土柱-组合梁框架(CFSTCBF)及不带楼板的方钢管混凝土柱-钢梁框架(CFSTSBF)，采用拆除构件法对两个试件的抗连续倒塌性能进行竖向加载试验研究，对其在中柱失效工况下的破坏模式、受力机理以及主要的抗力机制进行分析，同时对现浇混凝土楼板和节点在连续倒塌过程中的性能进行探讨。研究表明：两个试件的破坏均是由正弯矩区钢梁破坏引起，结构的倒塌阶段可分为弹塑性阶段、塑性阶段、过渡阶段和悬链线阶段，压拱机制和悬链线机制均能改善结构的抗倒塌性能；混凝土楼板可以有效增强结构的承载能力，提高结构的初始转动刚度，但在改善结构变形能力方面的作用较弱。

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考虑全填充墙作用的钢筋混凝土框架抗连续倒塌性能分析

喻君, 甘艺平, 李爽

建筑结构学报. 2019, 40(11): 112-121. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0412

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为探究钢筋混凝土(RC)全填充墙框架在边中柱失效情况下的抗连续倒塌性能及其承载力计算方法，基于已有试验和有限元程序OpenSees建立宏观有限元数值模型展开研究。数值模型中的梁柱采用基于力的纤维梁单元模拟，填充墙则转化为等效斜撑并用桁架单元进行表征。填充墙宏观模型涉及等效斜撑的宽度、数量和相应材料属性的确定，为此对比了不同等效斜撑模型的适用性，确定了一种连续倒塌工况下全填充墙的宏观模拟方案。进而利用验证的数值模型，揭示全填充墙框架防倒塌的荷载传递机制，并研究了层数和填充墙砌体抗压强度对抗倒塌性能的影响。结果表明：全填充墙框架荷载主要通过墙体对角传递且全填充墙会与周围框架形成一种桁架机制；随填充墙砌体抗压强度降低，结构抗力峰值呈下降趋势。最后，以填充墙和周边框架竖向承载刚度比为基本参数，建立了通过求得填充墙和框架刚度以及纯框架理论弯曲承载力，便可快速评估规则RC填充墙框架防倒塌能力的回归模型。

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装配式型钢斜交密肋复合墙抗震性能试验研究

袁泉, 赵媛媛, 宗明奇, 李常乐, 朱洪磊

建筑结构学报. 2019, 40(11): 122-130. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0318

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与传统的密肋复合墙相比，装配式型钢斜交密肋复合墙是用型钢代替钢筋作为墙体肋格内的骨架，并采用斜交肋格形式形成的一种改进型密肋复合墙。为了验证该类墙体的抗震性能，进行了4个1/2比例密肋复合墙体试件的拟静力试验，基于试验分别对不同肋格骨架材料和不同肋格形式的密肋复合墙在低周往复荷载下的破坏模式、滞回特性、受剪承载力、变形能力、刚度退化和耗能能力等进行对比分析。研究结果表明：各试件破坏基本遵照“砌块-肋格-边框柱”三道抗震防线的路径，破坏形态为整体剪切破坏；采用型钢骨架和斜交肋格均能大幅提高密肋复合墙的受剪承载力和抗侧刚度，同时也能够使墙体具有良好的耗能能力；型钢斜交密肋复合墙和传统密肋复合墙的变形能力基本一致。研究为装配式密肋复合板结构的进一步优化设计与推广应用提供了试验及理论基础。

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负弯矩区部分充填混凝土对窄幅钢箱-混凝土组合梁受力性能影响试验研究

羊海林, 郑艳, 莫时旭

建筑结构学报. 2019, 40(11): 131-139. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0004

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为了研究充填混凝土对窄幅钢箱-混凝土组合梁负弯矩区的荷载-挠度特征、截面应变分布、抗弯刚度、钢箱梁的约束机理以及承载能力的影响，对5根部分充填混凝土窄幅钢箱-混凝土简支组合梁试件和1根全充填混凝土试件进行了静力加载试验。试验结果表明：在负弯矩作用下，配筋率和剪力连接程度对窄幅钢箱-混凝土组合梁的受力性能影响显著，配筋率从1%增加到2%，承载力提高22%；剪力连接度从0.75增加到1.25，承载力提高13%。半充填和全充填混凝土对窄幅钢箱-混凝土组合梁试件的承载力和刚度影响很小。充填混凝土对钢箱梁的屈曲约束作用明显，所有试件最终破坏时均未发生内凹屈曲。由于充填混凝土有效地限制钢箱变形，从而提高了组合梁的承载力和结构的稳定性。基于简化塑性理论提出了部分充填混凝土窄幅钢箱-混凝土组合梁的承载力计算方法，且计算值与试验值吻合较好。

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钢管混凝土柱-钢梁穿心螺栓外伸端板式节点抗连续倒塌性能研究

郑龙, 王文达, 李华伟, 李天昊

建筑结构学报. 2019, 40(11): 140-149. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0305

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针对钢管混凝土柱-钢梁穿心螺栓外伸端板式节点进行抗连续倒塌单调加载试验，考察节点在连续倒塌工况下的整体变形、破坏形态、节点抗力以及关键截面应变发展等，并建立穿心螺栓外伸端板式节点有限元模型，进行节点失效模式、节点核心区应力及抗力机制分析。结果表明，钢管混凝土柱-钢梁穿心螺栓外伸端板式节点在连续倒塌工况下主要经历4个阶段，即梁机制阶段、混合机制阶段、悬链线机制阶段及破坏阶段；节点抗倒塌承载力由节点抗弯能力和抗拉能力提供，其中抗拉能力对节点抗连续倒塌能力贡献远超于抗弯能力；节点的倒塌破坏一般发生在钢梁与外伸端板连接处，裂缝贯穿下翼缘后迅速延伸至钢梁腹板；形心轴下方穿心螺栓群拉应力持续增大，形心轴上方穿心螺栓群在加载初期拉应力较小，随着竖向位移的增大其拉应力逐渐增大；外伸端板应力主要集中在螺栓孔周围，随着竖向位移增大形心轴上方应力集中区面积减小，形心轴下方应力增大。

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多腔钢管混凝土异形柱不同方向抗震性能试验研究

殷飞, 薛素铎, 曹万林, 董宏英, 武海鹏

建筑结构学报. 2019, 40(11): 150-161. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0411

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为研究多腔钢管混凝土异形柱在不同加载方向的性能差异，设计并制作了5个1/30缩尺多腔钢管混凝土异形柱模型试件，截面构造包括13腔体基本型截面和5腔体简化型截面，基本型试件包括沿截面长轴加载、短轴加载和与长轴成45°方向加载的试件，简化型试件包括沿截面长轴加载和短轴加载试件。采用拟静力试验方法，对各试件的破坏特征、滞回性能、承载力、刚度退化、延性以及耗能能力进行研究。结果表明：各试件屈服位移角均值为1/92，破坏位移角均值为1/30，具有良好的延性；对于基本型试件，随着加载方向由长轴转向短轴，承载力及耗能能力逐渐降低，不同加载方向的性能差异显著；简化型试件的承载力较基本型试件的小，但具有更好的延性，耗能能力相当，且不同加载方向性能差异较小。使用ABAQUS有限元软件进行数值模拟，所得模拟结果与试验结果吻合良好，由此进一步分析了钢筋笼、轴压比以及混凝土强度对异形钢管混凝土柱受力性能的影响，结果显示：钢筋笼能够提高试件承载力；随着轴压比增大，试件延性和承载力逐渐降低；试件承载力随混凝土强度增大而增大。

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圆钢管自应力自密实混凝土短柱轴心受压性能研究

李娜, 卢亦焱, 李杉, 梁鸿骏

建筑结构学报. 2019, 40(11): 162-171. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0807

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通过对18根圆钢管混凝土短柱进行轴心受压试验，研究初始自应力、钢管壁厚和混凝土强度对其破坏形态、荷载-位移曲线、承载力和变形能力等的影响。试验结果表明：初始自应力对圆钢管自应力自密实混凝土短柱的破坏形态影响不明显，在轴心荷载作用下，所有短柱均为剪切破坏；初始自应力可显著提高圆钢管自应力自密实混凝土短柱的轴压刚度和承载力，其中承载力提高幅度可达27.5%；初始自应力会导致圆钢管自应力自密实混凝土短柱的变形能力明显降低，极限位移和破坏位移大幅减小；钢管壁厚和混凝土强度对圆钢管自应力自密实混凝土短柱承载力的影响幅度受初始自应力的影响。最后，考虑初始自应力的影响，建立圆钢管自应力自密实混凝土短柱轴心受压承载力计算公式，计算结果与试验结果吻合较好。

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带肋冷弯薄壁方钢管混凝土柱滞回性能研究

王志滨, 郭俊涛, 张万安, 郑永乾

建筑结构学报. 2019, 40(11): 172-181. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0480

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对3根带肋冷弯薄壁方钢管混凝土柱进行滞回试验，主要参数为轴压比。试验结果表明：纵向加劲肋有效延缓了钢管壁局部屈曲的发生；其滞回曲线饱满，具有良好的耗能能力；随着轴压比的增大，柱承载力略有增大，而延性、耗能能力则明显减小；当横向位移大于6倍的屈服位移时，大轴压比的刚度退化速度最快。建立了该类试件的有限元模型，对比可得有限元模拟结果与试验结果吻合较好。基于有限元模型对该类构件开展机理分析和参数分析。结果表明：在带肋冷弯薄壁方钢管的约束下，核心混凝土的强度得到了较大提高；钢管局部屈曲发生在峰值荷载后，局部屈曲只发生在纵向加劲肋和钢管角部间；材料强度、轴压比、钢管宽厚比和长细比等参数对该类构件的承载力有较大影响；混凝土强度、轴压比和长细比对荷载-位移骨架曲线形状有较大影响。基于参数分析建议了该类构件的简化滞回模型，简化计算结果和有限元计算结果吻合较好。

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框架中钢-混凝土组合梁等效弯曲刚度分析

周琪亮, 许立言, 陶慕轩

建筑结构学报. 2019, 40(11): 182-190. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0658

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框架体系中钢-混凝土组合梁在竖向荷载作用下的弯矩分布与其端部受到的转动约束条件密切相关，而在不同方向的弯矩作用下钢-混凝土组合梁截面的抗弯刚度又差异显著，要准确计算竖向荷载作用下组合梁的等效弯曲刚度必须充分考虑与其相连的梁柱变形对其端部产生的转动约束刚度。为此，采用分段刚度建立了框架中组合梁在竖向荷载作用下的等效刚度理论模型，以考虑不同梁端转动约束刚度和楼板开裂前后截面特性差异对组合梁等效刚度的影响。基于该理论模型进行大量参数分析，识别了影响组合梁等效弯曲刚度的两个关键参数：转动约束刚度与组合梁开裂后截面线刚度比和梁开裂前后截面刚度比，得到了随梁端转动约束刚度变化的组合梁在竖向荷载作用下等效弯曲刚度的计算式，在框架设计时可方便地用于组合梁的变形和内力计算。对比讨论了建议算式和现有公式的计算精度，并通过结构体系的非线性全过程分析对建议算式的合理性做了进一步的验证。理论分析和设计方法表明,组合梁在竖向均布荷载作用下的负弯矩区长度和等效弯曲刚度随梁端转动约束刚度变化显著，必须在设计中准确考虑。

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钢管灌浆套筒连接轴向受压性能试验研究

武立伟, 苏幼坡, 陈海彬, 于欢, 李运鹏

建筑结构学报. 2019, 40(11): 191-199. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0502

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为研究钢管灌浆套筒连接轴向受压性能，设计了27个轴向受压试件，并进行静载试验，考虑了灌浆料强度和连接长度两个变化参数。通过试验得到了试件的荷载-位移曲线、钢管和套筒的应变分布，对试件的破坏过程、钢管和套筒的轴向应力、黏结应力分布规律进行了分析。研究结果表明：钢管灌浆套筒连接的荷载-位移全曲线可简化为4段式的折线本构模型；随着连接长度和灌浆料强度的增大，试件极限荷载提高；连接段内的轴向应力、黏结应力和径向应力随着荷载的增大而增大，当与钢管上抗剪键接触的灌浆料局部压碎后，连接段内部应力发生重分布，钢管上的轴向应力不再增大，钢管和套筒上的径向应力突增，接触面黏结应力分布极不均匀。提出了钢管灌浆套筒连接承载力计算公式，并将国内外相关文献中的试验结果与公式的计算结果进行对比，计算值偏于安全。

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高性能轻骨料混凝土高温后受压本构关系研究

王怀亮, 朱建威

建筑结构学报. 2019, 40(11): 200-209. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0844

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通过对无纤维全轻混凝土、无纤维次轻混凝土、钢纤维全轻混凝土、钢纤维次轻混凝土进行25、200、400、600、800℃五个温度水平的高温后力学性能试验，研究高温作用对未掺钢纤维和掺入不同体积掺量钢纤维增强轻骨料混凝土力学性能的影响。研究结果表明：随受火温度升高，高性能轻骨料混凝土的强度、弹性模量逐渐下降，立方体抗压强度和弹性模量下降幅度大于轴心抗压强度，纵向峰值应变和横向变形逐渐增大，应力-应变曲线渐趋扁平，上升段线性段比例变小，曲线与横轴包围面积逐渐减小;高性能全轻和次轻混凝土均表现出比普通混凝土更好的抗火性能，但是在高温800℃后，高性能轻骨料混凝土也发生了爆裂，掺入钢纤维后并没能消除爆裂现象，但是减小了高温后试块的表面裂缝宽度；钢纤维改善了高温前后轻骨料混凝土的力学性能，使高温前后轻骨料混凝土的弹性模量和峰值应变均有一定程度的提高。通过回归分析，建立高性能轻骨料混凝土的单轴受压分段应力-应变本构方程，其与试验结果吻合较好。

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基于等增量敏感性的高层建筑结构反向约束优化设计方法研究

赵昕, 赵健哲, 马壮

建筑结构学报. 2019, 40(11): 210-219. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0867

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以高层建筑结构为背景，提出了一种降级反向约束优化设计方法。降级反向约束优化设计方法根据工程设计习惯，按照整体、组件、构件、截面、构造的顺序逐级收紧设计约束条件，在每一轮设计中采用等增量敏感性分析方法，以最小的结构材料增量弥补本级冗余不足的设计准则，在满足规范安全性的同时，减少结构材料浪费。应用反向约束优化设计方法，对一个10层钢框架结构和一幢实际超高层钢结构进行了基于等增量敏感性的优化设计，并与正向约束优化设计方法的结果进行对比。研究结果表明，结构能够满足规范各项设计准则的要求，在充分满足安全性要求的同时，有效减少了结构材料用量，两个案例材料用料分别减少了14.2%和7.8%，且在优化过程中没有出现约束条件偏离限值的情况，提高了优化效率。

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考虑人-结构相互作用装配式轻质楼盖振动舒适度评估

朱前坤, 蒲兴龙, 惠晓丽, 张琼, 杜永峰

建筑结构学报. 2019, 40(11): 220-229. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0249

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考虑人-结构相互作用，精确评估了装配式轻质楼盖的振动舒适度，评估结果以概率的形式给出，并通过半刚性约束提高了楼盖振动舒适度。建立了行人-楼盖相互作用的耦合振动控制方程，控制方程是与时间相关含Dirac函数的偏微分方程，用微分求积-积分求积(DQ-IQ)混合法进行处理，得到楼盖的加速度响应。以轻质、模态较为密集的冷弯薄壁(CFS)组合楼盖为例，分别用振型分解法和DQ-IQ混合法计算当行人以中速步频通过楼盖时楼盖的加速度响应，对比两种方法的计算结果，验证了DQ-IQ混合法的准确性。行人以中速步频通过楼盖时，得到相应步频下楼盖特定的峰值加速度对应的概率值以及不大于某个特定峰值加速度累积概率值，并统计了在半刚性约束下取不同刚度系数楼盖满足舒适度限值时的累积概率。结果表明，采用半刚性边界条件时，通过增大刚度系数可降低楼盖的加速度响应，增大楼盖舒适度累积概率，使得楼盖满足舒适度要求，当刚度系数为10.5时，楼盖舒适度概率达到100%。在考虑装配式楼盖振动舒适度要求时，刚度系数可为设计时边界条件转动刚度的选取提供参考，可为设计时半刚性约束系数的选取提供参考。

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基于本征模态函数重构的近断层地震动识别与响应谱验证

杨成, 刘佳欣, 常志旺, 唐泽楠

建筑结构学报. 2019, 40(11): 230-239. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0238

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为了充分考虑近断层地震动对中长周期结构的不利影响，提出了一种近断层速度脉冲型地震记录的量化识别方法。该方法基于经验模态分解(EMD)数据自驱动特征，充分考虑了本征模态函数(IMF)对原始记录脉冲尺度和形状的自适应匹配能力，以及单阶IMF固有的平滑特征，借助Tanimoto相似度的去中心化表达，给出了一种基于IMF信号自适应重构的地震记录去噪算法，用于识别主脉冲的幅值和周期。为了对主脉冲包含的能量进行度量，给出了基于指数函数的脉冲能量指示器，并验证了其有效性。通过与既有方法在周期、波形、反应谱等各方面的对比表明，本征模态函数与原始地震记录信号间的相似度可以作为筛选本征模态的重要依据。动力响应反应谱分析表明，抽取的脉冲对主脉冲中长周期的动力特性保留更为完整。总体上，由于经验模态分解方法的数据自驱动效应，所提方法对波形显著非对称的脉冲和多脉冲记录识别更为有效。

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滨海含软土夹层粉细砂地基高能级强夯加固试验研究

贾敏才, 刘波, 周训军

建筑结构学报. 2019, 40(11): 240-246. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0860

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滨海粉细砂场地地基常分布有软土夹层或淤泥包且地下水位较高，地基处理难度大。目前采用高能级强夯加固滨海粉细砂场地的工程案例较少。结合具体工程研究了某地下水位较高且含软土夹层的滨海粉细砂场地上开展的5、8、12、15MN·m能级强夯加固试验。除5MN·m能级强夯试验区外，其余试验区均先采取高能级点夯加固深层土体，然后采用中等能级点夯加固夯点间土，最后利用低能级满夯加固地基浅层。对比分析了夯沉量和强夯前后的旁压、静力触探测试数据，发现夯击7~8击后夯沉量变化明显减小，每遍的单点夯击击数宜控制在8~9；在有效加固深度范围内，土体的旁压模量和静力触探锥尖阻力均明显提升，高能级强夯能有效消除滨海粉细砂的液化势。试验场地内上述各个能级的有效加固深度分别为7.5、9、10.5、10m，在有效加固深度范围内，表征土体相对加固程度的提升系数沿深度大致呈直线下降。现场试验数据还表明，将地下水位降低到距地表以下2.5m有助于提高加固效果；软土夹层的存在会明显影响加固效果及限制有效加固深度的发展，因受软土夹层的影响，场地15MN·m能级强夯的有效加固深度明显偏小。建议在级配不良的滨海粉细砂场地上按照规范JGJ 79—2012中细颗粒土的标准来确定高能级强夯的有效加固深度。

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桩周土开挖状态下钢筋混凝土桩稳定性研究

贾强, 李成龙, 张鑫

建筑结构学报. 2019, 40(11): 247-254. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2017.0528

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开展了桩周土开挖状态下钢筋混凝土桩受压稳定性试验，通过改变桩的配筋率、边长、受压偏心距和桩身加支撑等参数，研究桩的受压稳定性变化规律。研究结果表明，桩开挖深度由0.6m增加到1.8m时，桩的极限荷载降低11%~32%；桩初始偏心距由0增大到50mm时，桩的极限荷载降低42%~68%。在相同开挖深度条件下，随着桩配筋率的增加、桩截面尺寸的增大以及设置桩身支撑，其受压极限荷载明显增大。其中，桩截面尺寸由80mm增大到120mm能使极限荷载提高74%，效果最好。基于试验结果，提出了钢筋混凝土桩受压承载力的计算方法。将所提出的计算方法得到的桩身承载力与试验结果比较可知，轴心受压时，计算值与试验结果平均偏差仅为3.6%；偏心受压时，在桩的开挖深度较大时吻合较好，而开挖深度较小时会出现较大的偏差。

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2019年, 第40卷, 第11期　刊出日期：2019-11-05

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