2019年, 第40卷, 第S1期　刊出日期：2019-09-05

  

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组合结构
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  设置钢板混凝土连梁的混合联肢剪力墙结构抗震性能控制方法

  田建勃, 王游春, 史庆轩, 任文更, 李慎

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 1-10. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.001

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  设置钢板混凝土连梁的混合联肢剪力墙是将传统的钢筋混凝土联肢剪力墙中的混凝土连梁用钢板混凝土(PRC)连梁代替而形成的一种新型结构体系，联肢剪力墙结构抗震性能控制是目前尚未很好解决的问题之一。通过对国内外PRC连梁已有试验数据回归分析，提出了PRC连梁基于不同位移要求的所需配钢特征值计算式。以连续化方法的解析解为基础，以联肢剪力墙合理耦联率、层间位移角限值和PRC连梁的延性需求为约束条件，提出了该混合联肢剪力墙抗震性能控制方法。分析结果表明，设置PRC连梁的混合联肢剪力墙的抗震性能控制，宜根据结构整体位移延性需求及目标耦联率，确定PRC连梁的截面尺寸、剪力需求和内嵌钢板截面尺寸，以实现预期的屈服机制。
  
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  震损型钢混凝土柱-型钢混凝土梁框架结构外包钢套加固试验研究

  许奇琦, 曾磊, 许成祥

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 11-17. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.002

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  为研究震损型钢混凝土柱-型钢混凝土梁框架结构经外包钢套加固后的抗震性能，按1/3缩尺设计并制作了4榀两跨三层框架结构模型，并对其进行了拟静力加载破坏试验。试验结果表明：外包钢套加固震损试件在水平往复荷载作用下均呈现梁铰破坏机制，但其节点混凝土压碎严重，加固设计时应予以加强。与未加固试件相比，受中度损伤试件经加固修复，其极限荷载平均值提高了14.64%，破坏位移平均值提高了19.24%；受重度损伤试件经加固修复，其极限荷载平均值提高了10.19%，破坏位移平均值提高了18.92%。试件在重度损伤范围内，经外包钢套加固修复，震损型钢混凝土柱-型钢混凝土梁框架结构恢复并超过受损前的抗震性能。
  
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  钢板混凝土联肢剪力墙子结构抗震性能试验研究

  冯榆晟, 伍云天, 胡逸轩, 杨永斌, 张婕

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 18-30. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.003

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  考虑不同的内置钢板连接构造和墙体与暗柱配钢率比值，选取1/3缩尺比例，对3个钢板混凝土联肢剪力墙子结构进行拟静力试验，得到了各试件的力-位移曲线，并从试件的延性、耗能能力、刚度退化曲线、顶层层间位移角和钢连梁剪切变形等方面评估其抗震性能。试验结果表明：内置钢板采用端板螺栓进行拼接与钢板焊接的连接方式相比，抗震性能并不弱于钢板焊接整体式试件；提高墙体与暗柱配钢率比值后，前期性能稍弱，但钢板后期充分发挥作用使其性能有所提升。利用ABAQUS有限元软件建立了3个试件所对应的模型，模型各部件选用合理的单元类型，考虑高效的网格划分方法与精确的边界条件，对试验进行了模拟分析，分析结果与试验结果吻合良好。
  
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  基于分条壳单元模拟带压型钢板组合楼板抗火性能

  姜健, 蔡文玉, 陈伟, 叶继红, 李国强

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 31-40. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.004

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  火灾下带压型钢板组合楼板的温度分布较为复杂，其平面内的力学性能各向异性，这给组合楼板有限元模拟带来了很大的难度。基于分条壳单元模型，采用不同厚度的壳单元分别模拟组合楼板板肋厚板和肋间薄板，通过与常温和高温试验结果的对比，对分条壳单元模拟组合楼板的准确性和有效性进行验证。结果表明：该模型可用于组合楼板的传热-结构耦合分析，板肋形状和腹板对组合楼板常温和高温力学性能的影响较大，纵向钢筋的位置对组合楼板抗火性能影响较大，常用的均布钢筋层分析方法会导致偏不安全的结果。
  
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  预制带直肋底板混凝土叠合板振动舒适度研究

  刘界鹏, 郑星, 李江

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 41-46. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.005

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  为研究预制带直肋底板混凝土叠合板在人致荷载激励作用下的振动舒适度，对2块叠合板足尺模型(轴线跨度8m)进行了人致荷载激励作用下的振动特性及人体感知试验研究，实测了叠合板在单人落足、单人行走2种激励作用下不同测点的加速度时程响应，记录了感受者在不同激励作用下的真实心理感受。分别将落足和行走激励下的加速度峰值、行走激励下的均方根加速度峰值及均值与ISO 2631-2中的相应限值进行对比，结果表明：叠合板试件竖向振动的基本频率为12.15Hz；评价落足激励下叠合板的振动舒适度时，加速度峰值的反应系数阈值建议值为120；行走激励作用下2级心理感受对应的叠合板的均方根加速度峰值反应系数略大于ISO 2631-2中的相应限值，均方根加速度均值的反应系数小于ISO 2631-2中的相应限值。
  
  
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  钢-钢纤维混凝土组合桥面板轴拉性能试验研究

  史占崇, 苏庆田, 戴昌源

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 47-53. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.006

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  针对上承式板桁组合桁梁桥中普通混凝土桥面板抗裂性能差的问题，提出了钢-钢纤维混凝土组合桥面板。为研究该组合桥面板的轴拉力学性能、抗裂性能，设计了3种不同形式桥面板的轴拉性能对比试验，包括纯钢纤维混凝土桥面板、平钢板-钢纤维混凝土组合桥面板及球扁钢肋加劲的钢-钢纤维混凝土组合桥面板。测试了钢纤维混凝土初始开裂荷载、裂缝随轴向拉力的变化、桥面板的变形、承载力等。结果表明：采用钢纤维混凝土的桥面板在轴向拉力作用下，混凝土开裂特征为多条细微裂缝，与常规的混凝土板开裂特征不同；纯钢纤维混凝土桥面板在轴向拉力作用下的破坏形态为桥面板中的纵向钢筋在连接处破坏，平钢板-钢纤维混凝土组合桥面板及球扁钢肋加劲的钢-钢纤维混凝土组合桥面板的破坏形式为钢板屈服。不同形式的桥面板在正常使用状态下的受力性能各不相同，总体上随着底部钢板面积的增加，桥面板的受力性能更加优异；当纵向钢筋应力水平为100MPa时，平钢板-钢纤维混凝土组合桥面板和球扁钢肋加劲的钢-钢纤维混凝土组合桥面板所承载的轴拉力分别是纯钢纤维混凝土桥面板的4倍和6.7倍。
  
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  冷弯薄壁钢-陶粒混凝土组合楼板静载性能研究

  王新堂, 窦华坤, 梧松

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 54-60. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.007

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  由腹板开孔且翼缘卷边的H形薄壁钢梁和陶粒混凝土预制板经后浇砂浆和抗剪键组装而成的组合楼板，具有轻质、高强、无需支模、装配化程度高等优势。对平面尺寸为2040mm×1500mm、中间设有4根纵向主钢梁的5个装配式组合楼板试件开展静载试验，分析抗剪键类型、有无连接件及后浇带材料的变化对组合楼板静载性能的影响。结果表明，该组合楼板试件具有较高的整体刚度和承载能力，屈服荷载对应位移的最大值为楼板跨度的L/486，能够承担的最大等效均布荷载值为8.83kN/m2。普通抗剪栓钉的组合效应明显优于薄壁异形抗剪键的，且前者较之后者，组合楼板的屈服荷载和极限荷载分别提高83.2%和108.2%。后浇层采用细陶粒混凝土不仅能减轻楼板自重，也可使组合楼板的整体承载能力达到设计的基本要求。
  
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  格构柱式双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

  王伟, 吴倩, 张瑞斌

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 61-69. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.008

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  为了研究新型格构柱式组合剪力墙的抗震性能，设计了4个格构柱式组合剪力墙试件，并对其进行拟静力试验，研究其在低周往复水平荷载作用下的破坏模式和滞回性能，分析轴压比对一字形和T形截面剪力墙抗震性能的影响。结果表明：剪跨比分别为2.4、2.7的一字形试件和T形截面试件的破坏模式均为压弯破坏，破坏时剪力墙底部钢板严重屈曲，混凝土压溃；随着轴压比的增大，一字形和T形截面试件钢板屈曲发展速度加快，屈曲范围增大，刚度与承载力退化加剧，耗能能力和延性降低；T形截面试件腹板侧墙体与翼缘侧墙体破坏呈不对称性，试件均在腹板侧墙体受压时发生破坏。建议设置矩形钢管或翼缘墙体作为格构柱式组合剪力墙的边缘约束构件并适当加密缀板布置。
  
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  格构柱式组合剪力墙受力性能有限元分析

  吴倩, 王伟, 张瑞斌

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 70-77. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.009

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  基于格构柱式组合剪力墙的拟静力试验结果，利用ABAQUS软件建立格构柱式组合剪力墙三维实体单元模型，模型考虑混凝土塑性损伤和钢材强化，对剪力墙试件破坏形态及侧向力-位移曲线的有限元结果与试验结果进行对比；在此基础上建立有限元模型进行参数化分析，对轴压比、C型缀板竖向间距及横向间距与钢板厚度比值对格构柱式组合剪力墙承载力及钢板屈曲等的影响进行研究。研究结果表明：4个格构柱式组合剪力墙试件破坏形态、侧向力-位移曲线、峰值荷载有限元分析结果与试验结果吻合较好；峰值侧向力随轴压比的增大而降低；当轴压比不大于0.6、C型缀板间距与钢板厚度之比不超过40时，所有格构柱式组合剪力墙峰值侧向力有限元值均大于按全截面塑性理论计算的侧向承载力；建议格构柱式组合剪力墙中C型缀板间距与钢板厚度之比不超过40。
  
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  集中荷载作用下拱形双钢板混凝土组合墙板的有限元分析

  严辰, 王永辉, 翟希梅, 孟令钊

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 78-83. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.010

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  通过ANSYS/LS-DYNA平台对9个拱形双钢板混凝土组合墙板在集中荷载下的试验进行了有限元分析，对试件进行了精细化建模，有限元模型由锤头、上下钢板、混凝土、连接件和底板等部分组成。通过对比试验和有限元分析的力-位移曲线以及破坏特征，验证了有限元模型的准确性。通过该有限元模型分析了影响试件承载力的参数，主要包括混凝土厚度、钢板厚度、连接件间距、连接件直径和矢跨比，结果表明，钢板厚度为影响承载力的主要因素，连接件间距的减小和直径的增加可以提升试件的组合性能，合理的矢跨比应在1/4~1/3之间。
  
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  闭口型压型钢板混凝土组合剪力墙轴压性能试验研究

  黄真锋, 孙志雄, 张素梅, 郭兰慧, 陈杰

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 84-90. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.011

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  以闭口型板肋布置方式和墙体厚度为变化参数，对6个闭口型压型钢板混凝土组合剪力墙在轴压荷载作用下的基本力学性能进行了试验研究，并对试验中观测到的试件变形发展过程、破坏模式、承载力和刚度变化进行了分析。结果表明：压型钢板板带在峰值荷载前发生弹性局部屈曲，墙体在轴压荷载作用下发生钢板屈曲后的压溃破坏；闭口型压型钢板板肋在混凝土中具有较好的嵌固作用，能够与混凝土协同工作，并对内填混凝土起到一定的约束作用。在此基础上提出了考虑压型钢板板带局部屈曲的闭口型压型钢板混凝土组合剪力墙轴压承载力计算公式。
  
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  核电工程双钢板混凝土结构L形转角墙节点研究

  王能, 许海涛, 徐征宇, 周锋, 常栋

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 91-98. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.012

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  为研究钢板混凝土(steel-plate composite，SC)结构L形转角墙节点的受力性能，按“超强连接”原则设计了一个足尺SC结构L形节点试件，对其进行拟静力试验，分析其破坏模式、滞回曲线、应变演化，并进行了数值模拟，基于试验和数值模拟结果分析了SC结构L形转角墙节点的受力机理和结构性能。结果表明：SC结构L形转角墙节点在轴力、弯矩和剪力作用下，四周钢板一侧受拉、另一侧受压，核心区混凝土受剪以平衡两侧钢板的轴力差；L形转角墙节点易发生核心区混凝土剪切破坏，采用ACI 349-06中的相关公式可较保守地预测其受剪承载力。设计中应避免核心区混凝土脆性剪切破坏，建议加固节点核心区，使得破坏发生在SC墙体上。
  
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  圆钢管混凝土相贯斜柱-型钢混凝土梁空间节点抗震性能试验研究

  姜宝龙, 李英民, 喻雪纯, 蒋星星

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 99-108. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.013

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  以某超高层建筑结构中采用的钢管混凝土柱与型钢混凝土梁组成的复杂空间相贯节点为研究对象，选取3个关键转换节点，对此节点的试验方案进行研究，再对节点试件进行低周反复荷载试验。考察了节点破坏形态、裂缝开展情况，分析了荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、承载力及刚度退化特征、延性及耗能能力等抗震性能指标。结果表明：梁截面更大的试件JD1的承载能力和延性更好，斜柱角度最小、相贯长度最大的试件JD3的耗能能力最佳；3个节点抗震性能和抗震构造措施满足设计要求；塑性铰区框架梁和环梁型钢腹板宜增设加劲肋或者加厚；复杂节点的低周反复荷载试验方案可行，试验方法和研究结果可为类似复杂节点设计和研究提供借鉴。
  
  
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  钢-混凝土组合节点平齐式端板连接抗震性能试验研究

  张婧, 胡夏闽, 杜浩, 孙啟萌, 李林, 郑德胜

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 109-117. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.014

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  为研究混凝土板内纵向钢筋配筋率和柱翼缘填充混凝土对平齐式端板连接钢-混凝土组合节点抗震性能的影响，对1个平齐式端板连接钢-混凝土组合梁与组合柱节点和3个平齐式端板连接钢-混凝土组合梁与钢柱节点进行了低周反复加载试验，研究了节点试件变形特征与破坏模式、弯矩-转角滞回曲线及骨架曲线等，探讨了试件承载力、承载力退化、延性及耗能能力等的影响，利用组件法对负弯矩作用下的梁端初始转动刚度进行了分析计算，并建立了考虑刚度退化的恢复力模型。研究结果表明：提高混凝土板纵向配筋率可有效提高在负弯矩作用下的梁端极限弯矩和初始转动刚度，但对正弯矩作用下的梁端极限弯矩与开裂弯矩影响不大；采用柱翼缘填充混凝土可有效提高梁端初始转动刚度和延性；提出了梁端初始转动刚度计算式，其计算结果与试验结果吻合较好。
  
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  内置圆钢管混凝土的异形柱-组合梁装配式中节点抗震性能试验研究

  陈海彬, 武立伟, 李文硕, 郭佳佳, 葛楠

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 118-125. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.015

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  为研究内置圆钢管混凝土的异形柱-组合梁装配式中节点抗震性能，进行了3个足尺内置圆钢管混凝土的异形柱-组合梁装配式中节点试件的低周往复加载试验，试件变化参数为柱轴压比，分析了试件的破坏形态、滞回性能、刚度退化、耗能能力，讨论了梁-柱节点和柱与柱连接的可靠性。结果表明：试件的破坏形态为梁端弯曲破坏，梁端产生塑性铰，装配式梁柱节点连接可靠；钢管混凝土柱与柱连接处混凝土应变较小，装配式钢管混凝土上下柱连接处未发生竖向滑移，连接安全可靠；在一定范围内，随着柱轴压比的增大，试件承载力提高，延性及耗能能力增强，刚度退化速率加快。
  
  
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  波纹钢管-钢夹层复合管混凝土柱轴压力学性能研究

  方勇, 刘昌永, 王玉银, 张素梅

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 126-133. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.016

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  为改善耐腐蚀能力，提出了在传统钢管混凝土外套波纹钢管形成的波纹钢管-钢夹层复合管混凝土新型组合构件。针对此类构件，开展了短柱轴压试验，观测了在轴压荷载作用下的破坏模式，分析了外部波纹钢管的应力应变特点，并通过理论分析与同等条件的钢管混凝土进行了对比。结果表明：波纹钢管除防腐保护作用外，还能为内部材料提供较强的约束作用，新型组合柱相比于同等条件的钢管混凝土承载力提高了10.1%，延性系数提高了35.6%；相对于内部钢管混凝土承载力提高了136%，位移延性系数提高了55.7%。基于试验采用ABAQUS建立并验证了相应的有限元模型，并对影响新型组合构件轴压承载力的关键参数进行了分析，在现有钢管混凝土轴压承载力计算公式的基础上，推导了新型组合构件的轴压承载力计算公式，公式预测结果与有限元分析结果吻合良好。
  
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  热轧H型钢-混凝土组合短柱偏压承载性能研究

  谭继可, 张海宾, 王宇航, 胡少伟, 罗伟

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 134-140. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.017

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  为研究H型钢-混凝土组合短柱的偏压承载性能，完成了2个不同截面形式的H型钢-混凝土组合短柱偏压试验，得到了试件在偏压荷载作用下的破坏形态、荷载-位移曲线等。结果表明，荷载作用偏心距相同时，不同钢材强度试件的偏压承载力折减系数基本相同，而随着混凝土强度的提高，构件的偏压承载力折减系数逐渐减小。基于有限元模型参数分析结果，提出H型钢-混凝土组合短柱的N-M相关曲线的数学表达式，并给出偏压承载力折减系数的简化计算式，可用于计算H型钢-混凝土组合短柱的偏压承载力。
  
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  施工初应力与长期荷载作用下内配型钢的方钢管混凝土轴压柱受力性能研究

  贾志路, 史艳莉, 王文达

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 141-148. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.018

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  为研究内配型钢的方形钢管混凝土构件在施工初应力和长期荷载作用下的力学性能，基于合理的材料本构，采用有限元软件ABAQUS建立了考虑这两种荷载作用的有限元模型，通过相关试验验证了模型的有效性。在此基础上，对典型内配型钢的方形钢管混凝土柱分析了该类构件各部件间受力机理和破坏形态，并分别与其一次加载时以及方钢管混凝土考虑初应力和长期荷载作用时的承载力变化进行了对比。结果表明：考虑施工初应力和长期荷载后，构件在施工初应力和长期加载阶段产生了初变形；在长期持荷阶段，主要由钢管和型钢受力，构件整体徐变率较小；而再加载阶段，主要由混凝土受力。与一次加载相比，初应力和长期荷载作用下构件承载力增大不显著，但与未配型钢的钢管混凝土相比，承载力增大明显；型钢的存在有效约束了混凝土横向的膨胀变形。
  
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  钢管混凝土叠合短柱高温后黏结滑移性能试验研究

  项凯, 潘雁翀, 宋天诣

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 149-155. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.019

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  为研究钢管混凝土叠合短柱高温后钢管与管外混凝土的黏结滑移性能，基于20根轴压短柱的推出和推回试验，分析了钢管与钢管外混凝土的黏结滑移关系。试验参数包括温度、配箍率、截面形状。分析该类柱高温中的温度场分布，以及高温后荷载-滑移曲线、剩余黏结强度、相对滑移等。研究结果表明：高温后推出试验的荷载-滑移曲线包括上升段、下降段和再上升段，推回试验的荷载-滑移曲线包括上升段和下降段；经历200~400℃高温后，试件黏结强度降幅明显；对于推出试件，经历400℃高温后，圆形和方形截面试件推出试验的黏结强度分别为常温状态下的16%和14%；经历200~500℃高温后，相对滑移值降幅明显；经历500℃高温后，圆形和方形截面试件推出试验对应黏结强度的相对滑移值分别为常温状态下的44%和55%。；经历400℃温度后，黏结强度和对应的相对滑移值均随着配箍率的增大而增大。
  
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  三面受火的方中空夹层钢管混凝土柱耐火极限分析

  张玉琢, 吕学涛, 刘发起, 许扬

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 156-162. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.020

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  为研究三面受火方中空夹层钢管混凝土柱的抗火性能，通过ABAQUS有限元软件建立了三面受火的方中空夹层钢管混凝土柱有限元模型，并将计算结果与试验数据进行对比，结果吻合良好。利用所建立的模型分析了构件在三面受火条件下的温度场与受力机理，并分析了常见参数对三面受火方中空夹层钢管混凝土柱耐火极限的影响，提出了三面受火方中空夹层钢管混凝土柱耐火极限的简化计算公式。结果表明，在荷载比为0.4~0.8、长细比为20~50、截面尺寸为400~1000mm常用参数范围内，荷载比、长细比、截面尺寸和荷载偏心率是构件耐火极限的主要影响参数，荷载比和长细比越小，截面尺寸越大，构件耐火极限越大。当0≤e/r0≤0.4时，荷载偏心率对构件的耐火极限影响较大，耐火极限最大可比轴压时高50%。
  
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  圆钢管约束钢筋混凝土偏压构件的受力性能研究

  高春彦, 刘明洋, 段雅鑫

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 163-170. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.021

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  为研究钢管约束钢筋混凝土偏压构件的受力性能，以钢管径厚比、构件长细比和加载偏心距为主要参数，完成了12个圆钢管约束钢筋混凝土受压构件的单调静力试验。研究了该类构件的破坏模式、承载力和荷载-应变关系等，在验证有限元模型有效性的基础上，对该类构件进行了大量的参数分析，考察了构件长细比、加载偏心距和加载模式对其受力性能的影响规律。试验结果表明：钢管约束钢筋混凝土偏压柱的破坏位置主要集中在切缝处，受拉侧切缝开口加宽，受压侧混凝土被局部压溃；钢管径厚比对构件的承载力影响不大，主要影响构件的延性；构件长细比和加载偏心距对其力学性能影响显著。有限元参数分析结果表明：加载模式对构件承载力的影响不大，构件的承载力与长细比和加载偏心距相关联；当构件长细比增大，加载偏心距减小时，极限荷载增加的幅度更大。研究成果可为钢管约束钢筋混凝土偏心受压柱的工程实践提供参考。
  
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  双H形钢部分包覆钢-混凝土组合柱压弯试验研究

  宋世明, 李杰, 陈以一, 詹欣欣

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 171-178. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.022

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  欧规EN 1994-1-1中仅列入了双H形钢部分包覆钢-混凝土组合(PEC)构件的截面形式，但对其压弯承载力计算方法和截面构造都未予以明确规定。为此，设计了3类截面形式的正交双H形钢PEC柱试件，对其进行了压弯条件下的往复加载试验，并将试验结果与采用作者前期提出的单向压弯及双向压弯承载力计算方法的计算结果进行比较。结果表明：钢翼缘对混凝土有明显的约束作用；试件在单向压弯和双向压弯下具有相同的抗弯刚度和承载力，均表现出了良好的塑性变形能力和耗能性能，加强箍筋可以提高试件的延性；前期提出的压弯承载力计算方法得到的压弯承载力与试件结果相比偏于安全，而相比于欧洲规范EC4的计算方法又具有一定的经济性。
  
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  部分闭合式型钢混凝土柱收缩试验研究

  吴杰, 王烨赅, 杨永华, 戴碧琳

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 179-184. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.023

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  部分闭合式型钢混凝土柱广泛应用于上海中心大厦等超高层建筑中，由于型钢部分闭合、部分敞口使得构件的截面湿度分布不均匀，导致其时变性能不同于常规的型钢混凝土柱。通过对型钢全闭合、部分闭合和全敞口混凝土柱的收缩特性的模型试验，研究不同截面形式型钢混凝土柱的收缩发展规律，依据试验结果对现有收缩预测模型进行修正。试验结果表明：不同截面形式的型钢混凝土试件的收缩应变存在较大差异，素混凝土试件收缩应变最大，而后依次为全敞口工字钢试件、部分闭合方钢管试件、全封闭工字钢试件；全敞口工字钢试件相对密封试件收缩应变发展速率快，相同龄期全敞口工字钢试件收缩应变大。分析表明，产生收缩应变差异的内在原因是内置型钢截面形状的差异导致的湿度分布不同。通过对B3预测模型的收缩应变终值和发展速率进行修正，结果与试验值吻合良好，可以为钢-混凝土组合结构的设计提供参考。
  
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  椭圆形GFRP-混凝土-钢组合空心柱的轴压性能试验研究

  张冰, 冯贵森, 魏威, 张宁远, 张千标, 胡夏闽

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 185-191. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.024

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  椭圆形GFRP-混凝土-钢组合空心柱由椭圆形GFRP外管、钢内管以及两管之间的填充混凝土组成。进行了大尺寸椭圆形GFRP-混凝土-钢组合空心柱的轴压性能试验，所有试件的内部钢管采用了椭圆形截面，试件的高度为600mm，长轴为300mm，短轴分别为150、200、250mm和300mm。研究了椭圆形截面的长轴与短轴之比、GFRP厚度及试件空心面积率对其轴压性能的影响。研究结果表明：椭圆形GFRP-混凝土-钢组合空心柱中的混凝土在GFRP管和钢管的共同约束下，其承载力和延性较素混凝土大幅提升；随着椭圆长轴与短轴之比的增大，内部约束混凝土的峰值应力有随之增大的趋势；较大的空心面积率并不会减小GFRP和钢管对于混凝土的约束作用；GFRP厚度的增加将会提高椭圆形组合空心柱试件的极限应力和极限应变。
  
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  纤维缠绕角度对GFRP约束混凝土短柱轴压性能的影响

  张冰, 魏威, 冯贵森, 张千标, 张宁远, 赵庆, 胡夏闽

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 192-199. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.025

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  为研究纤维缠绕角(即纤维缠绕方向与试件轴线的夹角)对GFRP约束混凝土柱轴压性能的影响，进行了纤维缠绕角为±45°，±60°以及±80°的GFRP约束混凝土短柱的轴压试验，主要分析了纤维缠绕角和GFRP管厚度对试件的破坏形态、承载力和应力-应变曲线的影响。研究结果表明：纤维缠绕角对于GFRP管的环向刚度和环向断裂应变有很大影响；纤维缠绕角绝对值越小，GFRP管对混凝土的约束作用越小；GFRP约束混凝土的峰值应力随纤维缠绕角绝对值的减小而减小，GFRP约束混凝土的极限应变随纤维缠绕角绝对值的减小而增大;Teng等的设计模型和Jiang等的分析模型均可较为准确地预测缠绕角±80°的GFRP约束混凝土的应力-应变关系，对缠绕角±60°的GFRP约束混凝土的应力-应变关系的预测偏不保守，而对缠绕角±45°的GFRP约束混凝土的应力-应变关系则无法预测。
  
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  圆高强钢管超高性能混凝土轴压柱稳定性能试验研究

  韦建刚, 罗霞, 谢志涛

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 200-206. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.026

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  以长径比为研究参数，进行7根圆高强钢管超高性能混凝土(UHPC)柱(钢管屈服强度为1020MPa，内填素UHPC抗压强度为147MPa)的轴压试验。研究结果表明：随着长径比(3~18)的增加，由初始缺陷引起的二阶效应越显著，组合柱承载力减小，材料强度得到发挥的程度降低，组合柱的破坏模式从强度破坏向失稳弯曲破坏发展。基于试验验证的有限元模型，对长径比参数进行了细化分析。对比有限元计算结果与中国规范的预测值发现，随着组成材料强度的提高，现有承载力稳定折减系数计算方法并不完全适用于高强钢管UHPC组合柱。为此，基于数据拟合，对计算方法进行了修正，计算结果表明，修正后的稳定折减系数公式计算结果与有限元结果吻合较好。
  
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  装配式圆钢管混凝土柱受压性能试验研究

  武立伟, 李欣洪, 苏幼坡, 赵江山, 张颖

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 207-213. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.027

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  为研究装配式圆钢管混凝土柱连接性能，进行了6个整体钢管混凝土试件、6个套筒灌浆连接试件和6个套筒连接试件受压性能的静力加载试验，加载方式包括轴心受压、小偏心受压和大偏心受压。试验结果表明：各试件破坏形态均为钢管混凝土柱的局部屈曲破坏，套筒连接试件和套筒灌浆连接试件剪切滑移线均出现在下部钢管混凝土柱，钢管屈曲部位位于钢管与套筒的接触处，整体钢管混凝土试件屈曲部位位于两侧加载端；套筒灌浆连接试件中钢管混凝土柱和套筒构成一个整体共同工作，初始刚度与整体钢管混凝土试件相当，套筒连接试件初始刚度较整体钢管混凝土试件降低约27.1%；在一定范围内，随着偏心率的增大，钢管混凝土柱延性性能显著降低；套筒灌浆连接可应用于轴心受压和偏心受压条件，套筒连接仅适用于轴心受压条件，承载力均可采用极限平衡理论进行计算，计算结果偏于安全。
  
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  盐雾腐蚀下钢管混凝土短柱轴压性能试验研究

  高山, 彭震, 郭兰慧

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 214-219. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.028

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  为研究钢管混凝土在酸性大气腐蚀下的性能劣化，进行了16个圆钢管混凝土短柱在盐雾腐蚀下的轴压试验，分别考虑了钢材等级和失重率的影响。对比分析了不同等级钢材在盐雾腐蚀下的性能劣化，以及盐雾腐蚀对圆钢管混凝土短柱轴压力学性能的影响。试验结果表明：盐雾腐蚀不仅引起钢材截面的削弱，对于钢材的力学性能也会带来一定的改变；随着失重率的增加，试件的破坏模式由剪切型逐渐变为腰鼓型，圆钢管混凝土短柱的轴压承载力和刚度都有不同程度的降低，峰值位移的变化则不大，试件的横向变形系数和延性逐渐减低。由于腐蚀使钢管削弱，试件的套箍系数随着失重率的增加而减小，但承载力试验值与名义值的比值却随着失重率的增加而增大。
  
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  CFRP加固带球冠形脱空缺陷的钢管混凝土短柱轴压性能研究

  张昆昆, 廖飞宇, 黄志伟

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 220-225. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.029

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  为研究CFRP加固带球冠形脱空缺陷的钢管混凝土短柱轴压受力性能，进行了8根轴压短柱试验研究，包括2根无脱空柱、2根带球冠形脱空缺陷柱及4根CFRP加固带球冠形脱空缺陷柱。分析了CFRP加固对带球冠形脱空缺陷柱的破坏模态、荷载-轴向位移关系曲线、荷载-轴向应变关系曲线、承载能力及延性的影响。试验结果表明：脱空缺陷的存在会影响钢管混凝土柱的力学性能；当脱空率为6.6%时，柱的峰值荷载下降12%,位移延性系数下降17%；采用CFRP加固柱，其承载能力和变形能力有所提高，当加固1层时，柱的峰值荷载提高9%，位移延性系数提高7%；当加固2层时，柱的峰值荷载提高26%，位移延性系数提高88%。
  
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  复式不锈钢管再生块体混凝土短柱轴压试验研究

  蔡敏伟, 王卫华, 丁启荣, 洪铁东, 董毓利

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 226-233. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.030

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  为了研究再生块体混凝土构件的受压性能，考虑不同取代率、不同新旧混凝土强度差以及不同钢管径厚比对再生块体混凝土构件受压力学性能的影响，进行了7个外方内圆复式钢管再生块体混凝土短柱和3个普通复式钢管混凝土短柱的试验研究。结果表明，在低强度的混凝土中添加高强度的再生混凝土块体，复式钢管再生块体混凝土短柱轴压承载力随取代率的增加呈上升趋势；添加与不添加再生混凝土试件破坏过程和破坏形态基本相似，鼓曲位置的混凝土局部压碎后，由于钢材的塑性变形能力较好，在方钢管环向约束下混凝土仍维持略微鼓曲，未散落破碎；内圆钢管明显环向鼓曲，新旧骨料结合较好，核心混凝土中未发现界面破坏的情况；试件具有良好的延性，加载结束时，试件尚能承担峰值荷载的60%以上，复式钢管再生块体混凝土短柱轴压承载力受径厚比和新混凝土抗压强度影响较大；采用直接叠加或考虑钢管对核心混凝土的约束作用但圆形截面予以折减的假定，计算所得承载力结果与试验结果吻合较好。
  
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  考虑初应力影响的圆钢管混凝土柱抗震性能研究

  余敏, 陈楷, 王叹, 叶庆阳

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 234-240. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.031

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  由于钢管混凝土特殊的施工模式以及管内混凝土的长期收缩徐变，使得其实际工作的应力状态和常规实验室条件下的单次加载存在明显不同，在一定程度上可以简化为钢管的初应力问题。为了探究钢管初应力对钢管混凝土柱抗震性能的影响，完成了6根圆钢管混凝土柱单调加载和低周反复加载试验，分析了钢管初应力度对试件破坏形态、骨架曲线和滞回曲线的影响规律；在此基础上，分别采用实体模型和纤维模型对考虑钢管初应力影响的钢管混凝土柱的抗震性能进行有限元模拟。结果表明：钢管初应力对钢管混凝土柱的推覆性能影响明显，初应力越大，钢管混凝土柱承载力越低；钢管初应力对其抗震性能影响不明显，仅使得滞回曲线在加载初期刚度降低，随着循环次数的增加，钢管初应力的影响越来越小。该研究可为考虑施工及服役过程影响的钢管混凝土柱抗震性能评估提供参考。
  
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  钢管混凝土构件不同缺陷率注浆补强前后承载能力试验研究

  郝兆峰, 张戎令, 李志杨, 宁贵霞, 黄国栋, 段运

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 241-250. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.032

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  为了研究注浆补强对存在缺陷的钢管混凝土构件轴压承载性能的影响，进行了无缺陷、有缺陷未补强、有缺陷补强三种工况的钢管混凝土构件轴压试验，得到了不同缺陷类型和补强前后钢管混凝土构件承载力随轴向变形的变化曲线。研究结果表明：缺陷对钢管混凝土构件的承载性能影响较大，缺陷率越大，钢管混凝土构件的承载力越低，缺陷率相同时，边缘缺陷钢管混凝土构件的承载力损失大于中心缺陷钢管混凝土构件的；采取注浆补强措施后，钢管混凝土构件的承载力可得到恢复，但相对于无缺陷构件，缺陷补强钢管混凝土构件的承载力仍存在不同程度的降低。在试验结果的基础上，提出了缺陷(未补强及补强)钢管混凝土构件的轴压承载力计算式，其计算结果与实测值吻合良好。
  
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  带环向脱空缺陷的钢管混凝土构件压弯剪复合作用下的滞回性能试验研究

  张建威, 廖飞宇, 张伟杰

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 251-256. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.033

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  进行了12根钢管混凝土柱(4根无脱空柱、8根带环向脱空缺陷柱)在压弯剪复合作用下的滞回性能试验，试验参数包括剪跨比和脱空率。通过试验考察带环向脱空缺陷的钢管混凝土柱在压弯剪复合作用下的破坏形态，并详细分析了脱空缺陷对试件滞回曲线、骨架曲线、刚度和耗能能力的影响。结果表明：剪跨比和脱空率对试件的受剪承载力、剪切刚度和耗能能力有较大的影响，随着剪跨比增大试件的剪切刚度减小；随着脱空率增加，试件的受剪承载力和耗能能力均降低。
  
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  矩形钢管混凝土构件双向压弯剪受力性能研究

  王亚晋, 范重, 侯超, 韩林海

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 257-263. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.034

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  建立了有限元分析模型，采用收集到的方钢管混凝土压弯剪构件试验数据对模型的适用性进行了验证。基于验证过的有限元模型，对矩形钢管混凝土构件双向压弯剪受力性能进行了分析研究，给出了典型矩形钢管混凝土压弯剪构件的受力全过程关系曲线，分析了剪切荷载角度θ（0°~90°）、轴压比n(0~0.8)、剪跨比m(0.5~5.0)、钢材强度(Q235~Q420)、混凝土强度(C30~C90)、含钢率α(0.05~0.20)和截面高宽比β(1~2)等参数对其受力性能和承载力的影响规律。结果表明，对于矩形钢管混凝土双向压弯剪构件，随钢材强度的提高、混凝土强度的提高、含钢率的增大和剪跨比的减小，其最大横向剪力增大。对于矩形钢管混凝土压弯剪构件，其强轴方向（θ=90°）单向压弯剪横向剪力最大，弱轴方向（θ=0°）单向压弯剪横向剪力最小，随剪切荷载角度的增大，横向剪力增大。在轴压比较小（0≤n≤0.2）时，此类构件最大横向剪力随轴力增大而增大，在轴压比较大(0.2<n≤0.8)时，则随轴力增大而减小。截面高宽比变化对强轴方向最大横向剪力影响较小，对弱轴方向的影响较大。
  
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  考虑徐变非线性的钢管混凝土柱徐变稳定承载力计算方法

  肖思柯, 耿悦, 刘昌永, 王玉银

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 264-270. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.035

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  对高持荷荷载作用后钢管混凝土柱稳定性能进行了数值分析，同时结合初弯曲构件稳定理论和Perry公式，通过理论推导提出了钢管混凝土柱徐变后稳定承载力计算公式。为深入研究构件徐变稳定性能，将钢管混凝土非线性徐变模型以及考虑约束作用和材料非线性的应力-应变关系引入ABAQUS，建立了钢管混凝土柱有限元分析模型；在验证了有限元模型可靠性的基础上，通过参数分析研究了长细比、含钢率、长期荷载等级、混凝土强度以及钢材屈服强度对构件徐变稳定承载力的影响；并将理论推导所得构件徐变稳定承载力计算公式与有限元分析结果进行了对比。结果表明：时效作用对钢管混凝土柱稳定性能的影响不容忽视，可使构件稳定承载力降低15.5%；影响构件徐变稳定承载力的主要参数包括长细比、长期荷载等级、含钢率，其中混凝土强度及钢材屈服强度的影响较小；所提公式计算结果与有限元分析结果吻合良好，最大差值不超过10%，公式计算结果与有限元分析结果比值的均值为1.01，标准差为0.035，变异系数为3.4%。
  
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  基于能量变分法的波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应研究

  姜瑞娟, 肖玉凤, 吴启明, 彭曼琳, 徐添华, 陈师节

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 271-284. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.036

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  通过能量变分法，提出了基于三个广义位移函数的波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应微分方程和基于有限差分法的半解析半数值解法。分别以简支梁和连续梁为算例，采用有限元法进行验证性分析，并采用所提出的分析方法研究了几何参数对剪力滞效应的影响。结果表明：建议的理论计算公式的计算结果与有限元分析结果吻合较好；均布荷载作用下简支梁全长范围内基本表现为正剪力滞效应，而连续梁在边跨和中跨正弯矩区也呈现正剪力滞效应，且在反弯点附近连续梁翼缘有效宽度系数会出现奇异值；宽跨比是剪力滞效应的显著影响因素，宽跨比在0.234~1.000范围内变化时，其值越大，剪力滞效应越明显；宽高比在1.0~5.0范围内时，对剪力滞效应基本没有影响。
  
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  内置光纤布拉格光栅传感器复合材料夹层梁冲击试验研究

  裴海平, 魏颖颖, 陈永真, 万里, 刘伟庆

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 278-284. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.037

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  为监测复合材料内部损伤，在夹层梁泡桐木芯材长度方向上下开槽，并在槽中预埋光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感器，芯材上下面板铺设纤维布，采用真空导入工艺使复合材料一体成型，制备了内置FBG传感器的泡桐木复合材料夹层梁。对夹层梁开展了静力四点反复弯曲试验，对比分析内置FBG传感器与外贴电阻应变片的数据，发现FBG传感器可以反映出夹层梁整体受弯时的工作状态；随后对夹层梁进行低速冲击性能试验，结果表明FBG传感器可有效对夹层梁内部应变变化进行监测，但受限于采集设备采样频率偏低，不能完整反映冲击的细节；冲击试验过后，继续对夹层梁进行剩余弯曲承载能力试验，未受损的FBG传感器可以较好地反映夹层梁受损后的工作状态。
  
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  曲线不锈钢管混凝土桁架结构受弯性能试验研究

  郑莲琼, 李振, 郑宇廷, 郑永乾,

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 285-291. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.038

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  曲线不锈钢管混凝土桁架结构对于大跨度、建筑美观要求高的公共建筑具有良好的适用性，为研究其受弯性能，设计并制作了2个曲线不锈钢管混凝土桁架和1个不锈钢管混凝土直线桁架、1个曲线空不锈钢管桁架作为对比，试验的主要参数为桁架曲度系数(f/L分别为0、0.05、0.10)和弦杆是否内填混凝土。试验结果表明：曲线不锈钢管混凝土桁架为整体弯曲破坏，而曲线空不锈钢管桁架为弯剪段局部屈曲破坏；弦杆内填混凝土后可以显著改善桁架的受弯性能，曲线不锈钢管混凝土桁架与对应的空不锈钢管桁架相比，其整体受弯承载力、抗弯刚度均显著提高；f/L为0.05和0.10的曲线不锈钢管混凝土桁架受弯承载力较直线不锈钢管混凝土桁架分别提高了11.08%和22.23%，弹性刚度分别提高了10.50%和18.09%。曲线不锈钢管混凝土桁架的拉、压应变均小于同参数的直线不锈钢管混凝土桁架。各桁架腹杆的应力分布从端部至跨中逐步减小；随着f/L的增加，桁架中受力最大的腹杆应变随之减小。
  
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  高强方钢管高强混凝土构件纯弯性能研究

  李帼昌, 尚柯, 杨志坚, 陈博文

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 292-298. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.039

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  通过4个高强方钢管高强混凝土构件的纯弯性能试验，得到了荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线和弯矩-曲率曲线，并分析了试件核心混凝土的破坏模态。试验结果表明：高强方钢管高强混凝土纯弯构件的破坏形态为受弯破坏；核心混凝土裂缝分布均匀，最大的裂缝位于混凝土受拉区跨中截面附近；随着钢材屈服强度的增大，试件的承载力增大；根据弯矩-曲率曲线可以将纯弯构件的受力过程分为弹性阶段、弹塑性阶段和强化阶段。采用有限元分析软件ABAQUS对高强方钢管高强混凝土纯弯构件进行了有限元模拟，模拟结果与试验结果吻合较好。在此基础上，分析了钢材屈服强度、混凝土强度、含钢率对纯弯构件受力性能的影响。分析结果表明，纯弯构件的承载力随着含钢率、钢材屈服强度、混凝土强度的增加而增加，其中，含钢率和钢材屈服强度对构件的承载力影响较大；与钢材屈服强度和混凝土强度相比，含钢率对提高纯弯构件的抗弯刚度影响较大。
  
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  曲线钢-混凝土组合箱形梁的约束扭转、畸变和界面双向滑移效应

  朱力, 李明杰, 陈超, 孙海秀, 韩东, 赵元鹏

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 299-307. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.040

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  提出了曲线钢-混凝土组合箱形梁考虑翘曲、畸变及双向滑移的有限梁单元模型，模型中每个单元包含22个自由度，分别包括曲梁的横向位移、挠度、纵向位移、扭转角、畸变角及钢与混凝土界面的相对滑移。通过虚功原理构造了曲线梁的平衡方程，给出了曲梁的刚度矩阵及等效荷载矩阵。通过与已有文献计算结果的对比分析，验证了所提有限梁单元的准确性。并采用有限梁单元模型分析了曲梁初曲率、横隔板数量及组合梁界面剪力连接刚度对曲线组合梁力学性能的影响。结果表明，曲梁初曲率的增大会引起梁的位移和应力的增大，设置横隔板能显著降低畸变角和畸变位移。
  
  
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  重组竹-铝板组合梁受弯性能试验研究

  盛叶, 孟成, 廖飞宇

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 308-315. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.041

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  为了研究不同参数对重组竹-铝板组合梁受弯性能的影响，共制作12根两点对称集中加载的重组竹-铝板组合梁(2根重组竹梁作为对比)，重组竹与铝板之间通过胶粘与螺钉连接在受拉区相结合，设计参数包括铝板的厚度(3mm和6mm)和铝板的截面形式(I形、U形、锯齿形)。试验结果表明：重组竹-铝板组合梁的破坏是由于层间发生剪切滑移，继而受拉区竹纤维被拉断，铝板在螺钉位置由于应力集中产生横向通缝，最终失去承载能力；使用铝板加固重组竹梁能有效提高其受弯承载力，增幅在2.0%~13.5%。在试验基础上，对试件的受弯承载能力进行理论分析，提出了重组竹-铝板组合梁受弯承载力计算公式，理论计算值与试验值吻合较好。
  
  
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  装配整体式预应力钢-混凝土组合梁负弯矩区开裂刚度研究

  余洁, 王宇航, 刘界鹏, 周保旭

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 316-324. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.042

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  为量化连续组合梁负弯矩区由于混凝土板开裂而逐渐退出工作导致梁截面的抗弯刚度下降，对4根装配整体式预应力钢-混凝土组合梁、2根装配整体式钢-混凝土组合梁以及2根现浇预应力钢-混凝土组合梁进行静载试验，将试验得到的刚度值与折减刚度法以及采用美国《钢筋混凝土房屋建筑规范》中相关规定计算的刚度进行对比，结果表明:对于装配整体式预应力钢-混凝土组合梁以及现浇预应力钢-混凝土组合梁，由于预应力的存在提高了试件的开裂荷载，减小了混凝土在正常使用荷载作用下的开裂程度，从而导致开裂对其刚度的影响并不明显，采用仅考虑界面滑移的未开裂折减刚度计算值与试验值吻合较好；对于装配整体式钢-混凝土组合梁，美国《钢筋混凝土房屋建筑规范》中的相关规定考虑混凝土受拉刚化效应以及界面滑移效应的刚度计算值与试验结果吻合较好。
  
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  波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁的受弯性能分析

  刘梓锋, 王志宇, 周夏芳

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 325-332. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.043

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  为研究波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁受弯性能，推导其在弹性和塑性状态下理论计算公式，建立了钢管混凝土翼缘刚度相关参数。利用有限元分析，对此类构件的受弯承载力进行了模拟计算，分析了钢管管壁上应变集中特性规律。结果表明：波形钢腹板高度及钢管混凝土翼缘刚度相关参数(钢管管壁厚度)对减小弹性阶段组合梁跨中截面薄弱位置应变，最大可使应变减小59%；组合梁截面含钢率对于提高其受弯承载力影响显著，最大可提高78%；有限元模型结果与试验和理论结果拟合较好，所采用的材料本构模型及边界条件假定可较好地反映此类组合梁的弯曲受力性能，理论方法能有效预测管壁纵向应变值。结合有限元分析结果，对跨中附近波形转角处的钢管管壁应变集中与波形角关系进行了分析，结果表明计算时需要引入与波形角有关的应变集中系数，以合理预测跨中附近波形角部位的应力集中。
  
  
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  型钢混凝土梁受弯疲劳性能研究

  童乐为, 李坚, 刘博

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 333-338. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.044

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  为了掌握高铁车站结构中型钢混凝土(SRC)梁的受弯疲劳性能，开展了该类组合梁在反复荷载作用下的疲劳试验。研究了疲劳加载过程中SRC梁内的H形钢、钢筋、混凝土、栓钉剪力键等各组件的受力状态和破坏模式，讨论了各组件的参数对SRC梁疲劳性能的影响规律。研究表明：在循环荷载作用下，发生疲劳破坏之前SRC梁各组件能很好地共同工作，挠度能满足使用要求，混凝土裂纹宽度都在0.2mm以内；SRC梁疲劳破坏过程具有H形钢梁与钢筋混凝土梁两者疲劳破坏的共性特点，H形钢受拉翼缘疲劳断裂是SRC梁疲劳破坏的重要标志。提出了采用SRC梁内H形钢受拉翼缘应力幅来评估SRC梁疲劳强度的应力幅-疲劳寿命曲线。
  
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  格构式钢管混凝土风电塔架螺栓球万向节点损伤机制分析

  闻洋, 张军, 于洋, 谢宝奎

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 339-346. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.045

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  为研究格构式钢管混凝土风电塔架结构螺栓球万向节点的损伤机制和力学性能，进行了4个螺栓球节点模型的静力试验，并采用ABAQUS有限元软件对其进行了非线性分析。通过变化锥台与腹杆壁厚比τ和包裹体径厚比γ两个参数，分析节点的受力性能和损伤机制。结果表明：螺栓球万向节点的破坏模式主要为锥台壁的屈曲破坏和锥台与包裹体间的焊缝撕裂破坏；锥台壁厚的变化对螺栓球万向节点破环的产生和发展有重要影响；节点承载力对锥台与腹杆壁厚比较敏感，其次是包裹体径厚比，且壁厚越厚，承载力越高；靠近受拉侧的锥台等效应力最大，锥台壁应力分布由受拉侧至受压侧呈减小趋势，且等效应力随包裹体径厚比的增大而减小；当包裹体径厚比γ≤38.5时，且锥台壁厚相同时，节点的承载力随着γ的增大而降低，当γ>38.5时，随着γ的增大，节点的承载力下降幅度显著减小；当锥台与腹杆壁厚比τ≤3.4时，节点的承载力随着τ的增大而增大，当τ>3.4时，承载力增加幅度明显降低。建议针对此类节点在实际工程设计时取γ＝38.5与τ＝3.4。
  
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  胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件抗剪刚度计算方法研究

  王汉成, 杜浩, 胡夏闽, 张冰

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 347-353. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.046

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  为了研究胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件抗剪刚度计算方法，进行了7组共计21个胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件的推出试验，得到了斜交螺钉连接件的荷载-滑移曲线，分析了混凝土强度等级、螺钉直径、螺钉嵌入角度对胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉抗剪连接件抗剪刚度的影响,探讨了斜交螺钉连接件在胶合木-混凝土组合梁中的受力机理。基于弹性地基梁理论，提出了斜交螺钉连接件抗剪刚度计算公式。研究结果表明：增大螺钉直径可以有效提高斜交螺钉连接件的抗剪刚度；随着斜交螺钉连接件嵌入木梁角度逐渐减小，斜交螺钉连接件的抗剪刚度逐渐降低。抗剪刚度计算公式反映了螺钉直径、螺钉嵌入角度、螺钉抗剪刚度、木材顺纹刚度系数以及木材横纹刚度系数的影响，且计算结果与试验结果吻合较好。
  
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  连接方式对内配格构式角钢圆钢管-混凝土构件轴拉性能的影响

  王军, 陈驹

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 354-361. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.047

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  通过对9个内配格构式角钢圆钢管混凝土构件进行轴拉试验，研究了外钢管以及内部角钢的连接方式对构件的轴拉力学性能的影响，对比分析了外钢管及内部角钢均通直的构件与外钢管法兰连接构件、内部角钢螺栓连接构件、外钢管法兰连接且内部角钢螺栓连接构件的轴拉力学性能的区别。分析了构件的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线以及轴拉承载力等试验数据，通过观察破坏后的构件的混凝土的裂缝分布形态，研究了外钢管以及内部角钢的连接方式对构件的轴拉力学性能的影响。结果表明：外钢管和内部角钢连接方式对构件的轴拉性能以及轴拉承载力基本没有影响，但是对构件的初始阶段的刚度有影响；法兰的存在会削弱连接区域内的钢管与混凝土之间的摩擦力，并导致连接区域内的混凝土裂缝间距偏大；在外钢管的端部加焊加劲肋对构件的内部角钢骨架的承载力的发挥具有明显的提高作用;基于文献［15］给出的设计公式可以准确且偏于安全的预测该类型构件的轴拉承载力。
  
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  反复荷载作用后钢-竹界面黏结性能分析

  茅鸣, 李玉顺, 葛玉猛, 文瑜

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 362-369. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.048

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  为研究钢-竹组合构件在低周反复荷载作用后的界面黏结性能，以界面形式、加载位移幅值为基本参数，设计制作了纯黏结型界面和复合黏结型界面共18个钢-竹组合试件，并进行了反复荷载作用后的二次推出试验，对钢-竹界面的极限剪力、黏结应力、相对滑移及界面损伤规律进行了分析。结果表明：钢-竹组合构件在低周反复荷载作用下具有良好的耗能能力，且复合黏结界面试件的承载能力、变形能力及延性均较纯黏结界面试件的高。当反复加载施加位移未超过临界位移值时，黏结界面几乎无损伤，界面极限剪力没有受到显著的影响，两种界面分别稳定在167kN与233kN左右，界面剪应力与相对滑移分布均表现出“两端大，中间小”的特征，两种界面的最大剪应力分别为1.8MPa与1.4MPa左右。超过临界位移值时，黏结界面出现初始损伤并不断加剧，界面极限剪力显著下降，剪应力分布不再呈现“两端大，中间小”的规律，而是出现某一端独大的现象。通过经典损伤模型分析了界面损伤演变规律，结果表明复合黏结界面的损伤系数明显偏低，且增长较为缓慢。
  
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  考虑不同强度钢材动态本构模型差异的钢管混凝土-侧向抗冲击性能有限元分析

  杨晓强, 朱勇, 杨华, 张素梅

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 370-377. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.049

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  材料高强化是现代建筑结构的趋势，而采用普通结构钢的动态本构模型直接推演高强钢管混凝土构件的动态力学性能将会带来较大的偏差。为此，讨论了不同强度结构钢的应变率效应及其动态本构模型，并在有限元模型验证的基础上进行圆形与方形截面钢管混凝土侧向抗冲击性能的有限元分析，考察钢材强度与动态本构模型差异的影响。研究表明，随着钢材强度的提高，钢管混凝土的侧向抗冲击性能增强，但与采用不同强度等级钢材的实际动态本构模型相比，采用普通强度钢材模型直接推演分析高强钢管混凝土构件的动态力学响应，会高估钢管混凝土构件的冲击力平台值而低估其跨中位移，即高估钢管混凝土构件的抗冲击性能，且这一高估现象亦会随着钢材强度与冲击能的增大而更加显著。对于受撞后果为中等及高危程度的钢管混凝土构件，需进行精细化有限元分析评估其抗冲击性能。
  
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  集束玄武岩纤维筋黏结性能试验研究

  孙泽阳, 付林晨, 冯德成, 周家凯, 魏洋, 吴刚

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 378-385. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.050

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  玄武岩纤维增强塑料(BFRP)筋具有轻质高强的特征，在装配式混凝土结构中较普通钢筋具有更高的抗拉强度和耐久性。为了研究装配式混凝土结构中集束BFRP筋与混凝土黏结性能，设计了36个偏心拉拔试件及6个标准拉拔试件，重点研究单根、双根、三根不同集束方式以及不同黏结长度对BFRP筋与混凝土黏结性能的影响，并与普通钢筋的相应黏结性能进行对比。试验结果表明，拉拔试件破坏形态包括拔出破坏与筋材拉断，其中拔出破坏过程可分为微滑移段、滑移段、下降段和残余段共四个阶段。相同黏结长度下，偏心拉拔试件黏结强度明显高于标准拉拔试件，其中采用钢筋时高约49.29%，采用BFRP筋时高约114.26%，在黏结-滑移曲线的下降段和残余段，二者变化趋势基本相同；相同黏结长度下(以10倍筋材直径的黏结长度为例)，三根集束BFRP筋相对单筋的黏结强度降幅达到45.43%；相同集束配筋方式下，黏结强度随黏结长度的增大而减小。
  
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  120MPa高强混凝土型钢组合构件受力性能试验研究

  陈嫣婷, 杜咏, 周汇凯

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 386-394. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.051

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  进行了120MPa高强混凝土型钢组合短柱、组合梁的受压及受弯性能试验，考察箍筋间距和钢纤维掺量对高强混凝土型钢组合短柱的破坏形态、承载力和延性的影响，得到荷载位移曲线及轴力-应变曲线。研究表明：随着双肢箍筋间距加密，组合短柱虽然仍表现为脆性破坏，但箍筋加密增强了混凝土对型钢的约束效应；随着钢纤维掺量从0.3%增加到0.5%，试件表现为延性破坏。组合短柱在小偏压时发生截面承载力破坏，在大偏压时发生弯曲破坏；组合梁由于箍筋加密为50mm，增强了混凝土对型钢的约束，并且0.5%钢纤维掺入提高了混凝土的抗拉强度，形成塑性铰时，型钢达到全截面屈服，端部未出现型钢推出现象。通过试验值与EC4计算值比较可得，现行EC4规范可准确估算120MPa混凝土型钢组合短柱及组合梁在大偏心受压和纯弯状态下的承载力，但对轴心受压和小偏心受压短柱的承载力估算偏小，其N-M曲线不能直接扩展用于120MPa混凝土型钢柱承载力验算。
  
  
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  钢-混凝土可拆卸螺栓连接件受剪性能研究

  严鑫, 陈驹, 金伟良

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 395-401. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.052

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  为快速地维修和更换钢-混凝土组合桥梁的混凝土板，提出了可拆卸组合梁螺栓连接件，即锥形铸铁螺栓连接件(tapered iron bolt connector，TIBC)。通过两组推出试验对TIBC的受剪性能进行研究，分析结果表明：TIBC的破坏形式大多以下部高强螺栓剪坏为主，故破坏后仅需更换下部高强螺栓即可；由于锥形铸铁块的存在，TIBC的周边混凝土可以承受较大局部荷载；TIBC的剪切强度为下部高强螺栓抗拉强度的75%，可按栓钉承载力公式进行结构设计；相同强度和直径下，TIBC的初始刚度较普通螺栓连接件明显提高，且初始刚度离散性较小;下部高强螺栓直径为16mm的试件比直径为12mm的试件滑移性能好。
  
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  受钢管被动约束PBL连接件受剪性能试验研究

  朱伟庆, 邬昊怀, 刘永健, 张经统

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 402-410. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.053

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  为研究设置在矩形钢管混凝土构件中的PBL连接件受剪性能，对5组受钢管被动约束的PBL连接件开展受剪推出试验，试验参数包括钢管内混凝土截面尺寸、钢管壁厚、PBL连接件开孔孔径。设计1组直肋推出试件和1组无肋推出试件作对比。分析不同设计参数试件的破坏形态、荷载-滑移曲线及钢管应变分布规律，得到了各设计参数对PBL连接件受剪性能影响规律。在此基础上，研究了受钢管被动约束PBL连接件的工作机理。研究结果表明：试件沿PBL纵肋两侧发生双面剪切破坏；钢管的侧向约束力较大且较为稳定，使受钢管被动约束的PBL连接件具有较高的受剪承载力，同组2个相同试件的荷载-滑移曲线的差异均较小，荷载-滑移曲线在塑性阶段均下降不明显，因此，其受剪力学性能较为稳定；钢管在加载全过程中保持弹性，焊接PBL纵肋的两侧钢板的横向应变沿宽度分布不均匀，而未焊接PBL纵肋的两侧钢板的横向应力分布却较为均匀；钢管侧向约束力可简化为作用在混凝土包裹两侧的集中力，在其他参数相同的条件下，增大试件的PBL纵肋的开孔孔径或钢管壁厚、减小钢管内混凝土截面尺寸可以提高钢管的侧向约束力，从而提高连接件的受剪承载力。
  
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  钢-混凝土组合梁中高强螺栓连接件的-抗剪性能试验研究

  张玉杰, 刘爱荣, 陈炳聪

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 411-417. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.054

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  为研究高强螺栓连接件在钢预制混凝土组合梁中的抗剪性能，对11个高强螺栓连接钢-混凝土组合试件进行了推出试验，分析了预紧力、螺栓直径、预留孔洞大小和混凝土强度等参数对高强螺栓连接件的破坏形态、荷载-滑移特性和受剪承载能力的影响。试验结果表明：高强螺栓连接件的破坏形态为螺栓周围混凝土受压破坏和螺栓栓杆在钢梁和混凝土界面间的弯剪破坏。高强螺栓在加载过程中，同时受到剪力、弯矩和拉力的共同作用，螺栓栓杆受力较为复杂。高强螺栓连接件受剪承载力主要受螺栓直径、混凝土强度的影响，适当增大螺栓的直径、提高混凝土强度，可提高螺栓连接件的受剪承载力。高强螺栓预紧力越大，初始滑移荷载越大，但对试件的受剪承载力影响较小。
  
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  单调及重复荷载作用下栓钉连接件抗拔性能试验研究

  赵根田, 曹亚楠, 贾然, 高鹏

  建筑结构学报. 2019, 40(S1): 418-423. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.055

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  为了研究栓钉在单调及重复荷载作用下的抗拔性能，以及重复荷载作用下试件的损伤累积，以栓钉直径及埋深为参数设计了8个试件，并进行拔出试验，分析试件的荷载-位移曲线、残余位移、抗拔承载力、初始刚度以及栓钉、混凝土在重复荷载作用下的损伤累积情况。研究结果表明：针对本次试验参数，单调荷载作用下，栓钉直径由19mm增加至22mm，承载力增幅6.5%～29.8%，栓钉埋深由120mm增加至170mm，初始刚度提升40.6%～ 65.3%，试件极限位移随栓钉深径比的增加而增大。重复荷载作用下，各试件荷载-位移曲线均有“先密集后稀疏”现象，荷载级别大于等于8时各试件开始产生明显的变形累积，位移增幅明显，试件残余位移在中后期呈指数增长；栓钉埋深120mm时，栓钉在60kN左右就已产生明显的损伤累积，埋深170mm时，荷载在120kN左右栓钉开始出现损伤累积。