建筑结构学报

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王竟成, 全涌, 顾明

建筑结构学报. 2021, 42(04): 1-6. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0355

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为了降低基于台风过程的建筑围护结构设计风压估算方法——Storm passage方法的复杂性且不减弱其高精度，假定各次风暴引起的结构风荷载极值之间相互独立，得到了形式更加简洁更易于理解的用于Storm passage方法的结构风压年极值概率分布表达式。并从理论上将改进前后的Storm passage方法进行了对比，以证明两者在高重现期下的精度基本相同。在此基础上，结合一工程实例，将改进方法、原Storm passage方法、未考虑台风过程的Monte Carlo模拟方法以及三种工程上常用的简算方法进行了对比。研究结果表明，对于50年重现期设计风压，改进方法与原Storm passage方法之间误差极小，可忽略不计；不考虑台风过程将导致结构设计风压估值偏小，大部分结果的偏小程度在10%以内；工程中常用的最不利法过分保守，有时甚至可偏大100%；风向折减因子法可给出经济性和安全性都适当的结果，但应谨慎使用，不合理的风向折减因子取值可能导致估计结果的安全性不足。

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基于Ritz-POD的谐波激励法及其在大跨悬挑屋盖风致响应分析中的应用

刘彪, 谢壮宁, 黄用军, 傅继阳

建筑结构学报. 2021, 42(04): 7-14. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0207

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大跨度复杂悬挑屋盖结构存在模态频率密集和模态耦合明显等特征，传统频域完全二次型组合(CQC)法和时域方法均不同程度存在计算效率低下和内存需求巨大的问题而不适用于此类结构的风致响应计算。谐波激励法(HEM)和基于Ritz-POD的CQC(RPCQC)方法的提出实现了精度和CQC法一致的快速计算，这使得复杂大跨度屋盖结构风致响应的计算成为可能。为考虑高阶模态对屋盖风致响应的影响,提出了基于Ritz-POD的HEM(RPHEM)，并用于深圳国际会展中心屋盖的风振分析，以SAP2000时域积分结果为标准，对比了不同参振模态阶数的自由振动模态和基于Ritz-POD模态对HEM计算结果的影响。结果表明，采用HEM需要500阶自由参振模态才能得到满意的结果,且其计算时间仅为SAP 2000的1/30，而采用120阶Ritz-POD模态即可达到同样精度，且所需时间仅为采用HEM的1/6，大大减少了HEM的计算量。如果采用已有的RPCQC方法，其存储120阶模态力谱矩阵所需的内存量为1.93GB，且计算耗时同CQC方法一样巨大，这表明所提方法的有效性。

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下击暴流移动增大效应及带协同流壁面射流模拟方法

钟永力, 晏致涛, 汪之松, 方智远

建筑结构学报. 2021, 42(04): 15-24. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0030

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目前对移动型下击暴流的研究主要基于冲击射流模型，但研究中通常考虑的平移速度较低且缩尺比较小。为此，通过风洞试验与数值模拟方法，研究移动冲击射流风场中平移速度对出流段平均风场的影响，得到了平移速度对下击暴流出流段最大风速增大效应的经验表达式。同时考虑到采用壁面射流方法能够得到较大尺度的下击暴流出流段风场，但并未考虑下击暴流移动增大效应。因此，改进了壁面射流模型，通过协同流模拟下击暴流雷暴云平动。采用数值模拟方法研究了协同流对壁面射流平均风剖面特征长度以及特征速度的影响，得到了协同流速度对壁面射流最大风速增大效应的经验表达式。结果表明：随着平移速度的增大，冲击射流出流段的最大平均速度的增幅可达13.3%以上，并且最大风速产生的位置更靠近壁面；在壁面射流方法中引入协同流，能够有效地模拟移动增大效应，通过建立协同增大效应与平移增大效应的对应关系，可较为准确地采用壁面射流方法得到下击暴流任意水平移动速度下的最大平均风剖面。

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单重和多重调谐质量惯容阻尼器控制连体超高层建筑风振响应比较研究

王钦华, 雷伟, 祝志文, TIWARI Nayan Deep

建筑结构学报. 2021, 42(04): 25-34. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0662

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连体超高层建筑因存在强烈的气动干扰，在强风下可能会出现大幅相对振动，调谐质量惯容阻尼器(TMDI)是一种振动控制装置，其惯容器两端的相对加速度较大时，TMDI振动控制效果较好。结合两者各自的特点提出了多重调谐质量惯容阻尼器(MTMDI)控制连体超高层建筑的风振响应，两个TMDI分别控制两栋建筑各自的一阶自振频率。首先建立了MTMDI控制连体超高层建筑风致响应数学模型，然后开展了某连体超高层建筑的刚性模型同步测压风洞试验；最后，基于该数学模型和测压风洞试验结果分析了该连体建筑在分别安装两个和单个TMDI对风振加速度和位移响应的减振效果。研究结果表明：虽然两个TMDI的总质量和总惯容量比单个TMDI相应的参数小，但两者的减振效果基本相同，两者都能有效地减小两栋建筑在各个风向角下的加速度响应，如在270°风向角下，安装TMDI后两栋建筑顶层加速度响应分别减小了37.5%和50.0%；对于位移响应，两者都可以减小高栋建筑的响应，其对低栋建筑在少部分风向角下的减振效果并不理想。

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典型平面角钢桁架静风力风洞试验研究

张庆华, 马文勇

建筑结构学报. 2021, 42(04): 35-41. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0190

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平面桁架是构成空间桁架的基础，广泛地用于房屋建筑、桥梁、起重机、钢塔等工程结构中。以4种典型单片角钢桁架为研究对象，通过高频动态天平测力风洞试验，研究了风速、风向、杆件布置形式和挡风系数等参数对平面角钢桁架静风力的影响。研究结果表明：平面桁架垂直迎风(0°风向)时，阻力系数值最大，约为1.8；升力系数极值为-1.0，出现在25°风向，与同风向下阻力系数值比较，升力系数的影响不能忽略。风速的变化、杆件布置形式和结构挡风系数对研究的四种典型平面桁架(挡风系数Ф∈［0.21, 0.52］)风力系数影响较小。平面桁架的静力折算高度约为总高度的一半，风向、杆件分布形式和挡风系数等参数对折算高度的影响可以忽略。此外，常用规范中并未考虑平面角钢桁架风力系数随风向的变化，为此，基于试验结果，构建了平面桁架角度风系数公式，并对参数进行了拟合，二者吻合较好。

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基于增量动力分析的梁贯通式支撑钢框架地震易损性研究

王伟, 胡书领, 邹超

建筑结构学报. 2021, 42(04): 42-49. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0268

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为了得到梁贯通式支撑钢框架节点刚度及承载力设计方法，基于增量动力分析(IDA)方法，研究了节点性能对多层梁贯通式支撑钢框架地震易损性的影响，得到了不同节点刚度和承载力设置下四种模型(刚接、全强度半刚接、半强度半刚接和铰接模型)的易损性曲线，定量评价了各模型超越各极限状态的概率和倒塌储备系数。研究结果表明：无论节点刚度和承载力如何设置，在8度罕遇地震(地面峰值加速度为0.4g)作用下，该结构发生倒塌的概率均小于1%，能够满足规范规定的“大震不倒”的要求。当节点刚度达到4倍相邻柱线刚度时，无论节点设置为柱端达到全截面屈服或部分屈服，结构在罕遇地震下的地震易损性相差不大，倒塌储备系数均高于FEMA P695中的建议水平；而铰接结构模型的抗倒塌能力则明显低于其他三种结构模型。基于分析结果，建议梁贯通支撑钢框架梁柱节点刚度应不小于相邻柱线刚度的4倍，节点承载力需不小于柱端全截面屈服弯矩的50%。

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防屈曲支撑-摇摆钢框架抗震性能研究

张国伟, 孙祚帅, 丁梦婷, 赵紫薇

建筑结构学报. 2021, 42(04): 50-60. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0458

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为提升防屈曲支撑-摇摆钢框架(BRB-RSF)的抗震性能，提出在BRB-RSF中采用螺栓和角钢连接的半刚性节点代替刚性节点，沿框架柱中心线布置后张预应力筋，并对BRB-RSF进行了拟静力试验。同时基于OpenSees建立试验框架有限元模型，并对有限元模型的正确性进行了验证。研究结果表明：具有多道抗震防线的BRB-RSF抗震性能较好，BRB和摩擦阻尼器参与耗能，同时角钢能实现可更换;有限元模型适用于BRB-RSF非线性分析；后张预应力筋减小柱底板与底梁间滑移的同时导致柱中轴力增大，但其对框架柱整体稳定性和承载力设计影响较小；半刚性节点的设置可减轻主体框架的损伤，并能实现震后可更换，但半刚性节点对BRB-RSF中BRB耗能能力有较大影响。

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有限长度预拉杆部分自复位PEC柱组合框架中间层抗震性能试验研究

方有珍, 黄志豪, 张志成, 孙国华

建筑结构学报. 2021, 42(04): 61-68. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0162

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为研究部分包裹混凝土（partial encased concrete，PEC)柱-钢梁有限长度预拉杆部分自复位连接组合框架中间层抗震机理，考虑耗能件形式和PEC柱布置方式，设计制作了3榀1∶2缩尺比例组合框架中间层子结构试件并进行水平低周往复荷载试验。基于试验结果，对试件的滞回特征、自复位功效、耗能能力进行了对比分析。研究表明：T形件螺栓孔的合理设置可有效实现“设计地震水平下通过耗能件耗能减震，大震水平下连接转化为承压型受力模式”的设计目标；部分自复位连接预拉杆预应力决定自复位功效，而辅助耗能件仅影响其耗能发展进程； PEC柱布置方式对部分自复位功效和耗能能力影响较小，验证了卷边PEC柱较好地改善了双向刚度的差异；T形件对穿螺栓与预拉杆传力方式促使节点区混凝土更好地形成斜压带传力模式和节点加强板增强了节点区混凝土约束的双重作用使得节点区较好地达到了“强节点”抗震要求；所有试件加载至设计地震水平下层间侧移限值1/50时，其整体与层间残余侧移最大值分别为0.21%和0.11%，基本满足了自复位结构残余侧移0.2%的要求，而加载超过大震水平下层间侧移限值的1/30时，所有试件承载能力仍继续增大，其整体与层间残余侧移最大值分别为0.86%和0.42%，即所有试件层间仍具有良好的自复位功效。

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锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

罗小勇, 程俊峰, 龙昊, 申智勇, 夏玉领

建筑结构学报. 2021, 42(04): 69-79. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0400

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为研究钢筋锈蚀对钢筋混凝土(RC)柱抗震性能的影响，设计并制作了8根RC柱试件，其中包括1根未锈蚀柱、3根纵筋锈蚀柱和4根箍筋锈蚀柱。采用5%NaCl溶液浸泡试件并通电对钢筋进行锈蚀试验，通电锈蚀完成后，分别对8根试件进行了低周往复循环荷载试验，分析得到了不同锈蚀率下各试件的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性及耗能能力等结果。结果表明：与未锈蚀柱相比，随着纵筋与箍筋锈蚀率的增加，滞回曲线的饱满程度均逐渐减小，同时试件的耗能能力、刚度及变形也显著降低，且箍筋锈蚀率的影响更显著。当箍筋锈蚀率达到15.19%时，试件的位移延性系数和平均耗能系数分别降低了19.9%和35.6%。同时，在柱的端部塑性铰区形成剪切破坏面，试件发生脆性破坏。箍筋锈蚀率大于15.19%这一不利影响在抗震设防区域应引起重视。

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外包陶粒混凝土H型钢梁受弯性能研究

张爱林, 朱涛, 刘学春

建筑结构学报. 2021, 42(04): 80-91. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0386

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提出一种外包陶粒混凝土H型钢梁，将腹板开圆孔的H型钢外包陶粒混凝土，通过U形箍筋使两者具有更好地黏结性能。在质量增加不大的情况下，发挥陶粒混凝土保温性能好、传热系数低、泌水性能好的特点，提高钢梁防火防腐的能力。为了研究其承载能力和混凝土包裹效果，设计了两组不同截面的外包混凝土钢梁进行静力性能试验和有限元分析。结果表明：内置型钢与外包陶粒混凝土黏结良好，外包混凝土对梁承载力有所贡献，相比腹板未开孔的纯钢梁可提高约10%；整体刚度相比于腹板未开孔的纯钢梁变化不大；试验中外包混凝土H型钢梁具有与钢筋混凝土适筋梁类似的弯曲性能，且外包混凝土的方式有效避免了钢梁翼缘局部失稳的问题。依据试验验证的有限元模型，通过改变有限元参数，分析了开孔直径、开孔间距以及U形箍筋间距对构件受弯承载力的影响。在符合GB 50017—2017《钢结构设计标准》规定的条件下，腹板开孔直径小于60%梁截面高时承载力高于腹板未开孔的纯钢梁；开孔间距和U形箍筋间距对受弯承载力基本没有影响。最后，推导并验证了外包混凝土钢梁设计承载力计算公式，采用该公式可以较准确地预测该类梁的受弯承载力。

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柱贯通梁柱节点非对称钢筋混凝土柱-钢梁框架结构抗连续倒塌性能研究

唐红元, 邓雪智, 熊进刚, 黄靖翔

建筑结构学报. 2021, 42(04): 92-102. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0173

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建筑结构竖向连续倒塌破坏大多数由侧中柱破坏引起，而侧中柱两侧结构的抗侧刚度不同，易导致结构沿侧中柱发生非对称破坏。已有文献中对非对称连续倒塌研究相对较少，鉴于此，以非对称双半跨单柱子结构为研究对象，设计了1种钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)结构全螺栓连接的柱贯通节点子结构，采用静力加载试验模拟结构在侧中柱失效工况下的非对称倒塌破坏全过程。以不等跨梁模拟两侧结构抗侧刚度差异，结合有限元分析考察子结构连续性倒塌的受力机理及破坏形态，并与传统对称双半跨子结构抗连续性倒塌性能进行对比。结果表明，柱贯通RCS结构全螺栓连接子结构在侧中柱失效的情况下，侧向刚度较小一侧的梁上翼缘先出现局部屈曲，梁端的转动能力小于中柱失效工况，且不能充分发挥结构的悬链线效应，抗连续倒塌能力也较中柱失效工况的低，但是试验和有限元分析得到的梁端极限转角均高于DoD规范中规定的转角允许限值，表明采用DoD规范评估柱贯通全螺栓连接RCS结构抗连续倒塌性能时偏于保守。

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腹板加劲冷弯薄壁型钢立柱组合墙体轴压性能试验研究

张壮南, 郝官旺, 王春刚, 孔德礼, 聂立武, 刘淦

建筑结构学报. 2021, 42(04): 103-109. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0453

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为研究截面形式、腹板开孔和面板材料等因素对组合墙体轴压性能的影响，对墙柱形式为复杂卷边槽钢(S1截面)、腹板V形加劲复杂卷边槽钢(S2截面)和Σ形复杂卷边槽钢(S3截面)，覆面板为定向刨花板(OSB)和石膏板的10片冷弯薄壁型钢立柱组合墙体进行了轴压性能试验。试验结果表明，S1截面、S2截面、S3截面的组合墙体上覆OSB板或石膏板时承载力之比分别为1∶1.36∶1.50和1∶1.34∶1.60；腹板加劲墙柱的主要失稳模式为畸变屈曲；与相同条件下无孔立柱组合墙体相比，腹板加劲有孔立柱组合墙体承载力下降约12.0%，非加劲墙体承载力下降1.6%。基于单根轴压构件的直接强度法开展了考虑墙板约束作用的组合墙体(有孔和无孔)轴压承载力计算方法研究，计算值与试验值的对比分析表明：以现有直接强度法为基础提出的墙体承载力计算方法对腹板非加劲立柱组合墙体的承载力预测较为准确，对腹板加劲立柱组合墙体承载力的预测偏不安全；考虑局部与畸变相关屈曲作用提出的承载力计算方法对腹板加劲立柱组合墙体承载力的预测值与试验值吻合良好。

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超低温下钢筋混凝土梁开裂前受力性能试验研究

李扬, 杨侗伟, 黄德瑞

建筑结构学报. 2021, 42(04): 110-116. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0441

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为了对超低温下钢筋混凝土构件设计提供更充分的参考依据，利用自主研发的超低温加载试验箱，实现对构件进行降温和加卸载及应变测试同步进行的预期目标，对钢筋混凝土梁进行温度0~-165℃范围内的四点弯曲试验研究。采用电阻应变仪测试钢筋混凝土梁跨中截面的应变值，对每个测点基于原位补偿分离出荷载作用引起的应变，从而分析钢筋混凝土梁在超低温环境下开裂前的受力性能。试验研究表明：在温度0~-100℃，梁抗弯刚度随温度降低呈非线性增大；温度低于-100℃后，梁的抗弯刚度趋于稳定；给出了不同温度下梁抗弯刚度与常温时的比值；结合超低温下钢筋混凝土材料性能参数，运用材料力学公式估算试件超低温下荷载作用引起的应变，与试验测得的应变进行比较，两者有较好的相似度，证明了该试验方法的可行性和技术的合理性。

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基于桩-土界面脱开效应及摩阻力增强效应影响的水平荷载作用下桩受力机理研究

竺明星, 王洋, 龚维明, 卢红前

建筑结构学报. 2021, 42(04): 117-130. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2020.C336

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为研究桩侧摩阻力和桩端阻力对水平受荷桩承载性能的影响，在考虑桩侧变法向土抗力作用的基础上分别提出桩-土界面的摩阻力增强效应模型与脱开效应模型。以此为基础，分别推导得出桩竖向侧摩阻力作用下单位长度桩身抗力矩的数值解与简化公式；在双曲线型的桩端阻力-位移模型及摩阻力增强效应基础上，进一步推导得到基底水平阻力与基底抗力矩的数值解和简化公式。并将单位长度桩身抗力矩、基底抗力矩以及基底水平阻力分别代入四弹簧Winkler地基梁模型，采用传递矩阵法得到桩身响应解。通过多组算例对比分析，不但验证了所建议的理论公式正确性，也证明了简化公式的适用性。参数影响分析结果表明：桩顶水平变形降低幅度随着柔性系数的增加、长径比的减小而提高；同时，随着柔性系数的减小，基底抗力矩和水平阻力对基桩水平承载特性的影响逐渐减弱，当为柔性桩时可忽略不计。

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高频免共振法沉桩对周围土体影响的现场测试与分析

王卫东, 魏家斌, 吴江斌, 周蓉峰

建筑结构学报. 2021, 42(04): 131-138. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2020.C220

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为研究高频免共振法沉桩对周围土体振动和变形的影响，以国家会展中心(上海)双层改造工程为例进行了现场测试。该改造工程中桩基施工环境敏感，沉桩在室内进行且邻近地铁和燃气管道。试桩采用开口钢管桩(桩径700mm，桩长60m)，测试了沉桩过程中激振力、地面振动以及土体的竖向和水平变形等。结果表明：每根试桩沉桩用时23~37min(不包括现场接桩时间)，沉桩速度较快；三节桩沉桩用时和所需激振力幅值随着沉桩深度增加而逐渐增大；地面最大振动速度在水平距离约1.5倍桩径处为13.32mm/s，3.5倍桩径处为8.51mm/s，随水平距离增加呈指数衰减；在水平距离约1.5倍桩径处，竖向和水平变形明显，分别产生最大沉降35.0mm和最大挤压变形14.96mm，其他水平距离处则影响较小。实测数据与工程实践表明，高频免共振法沉桩对周围土体振动和变形的影响程度低、衰减快、范围小。本研究可为敏感环境桩基施工提供新的方法。

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桩端后压浆灌注桩长期承载性能试验研究

徐艺飞, 万志辉, 戴国亮, 龚维明, 高鲁超

建筑结构学报. 2021, 42(04): 139-146. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2020.C299

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为研究后压浆灌注桩的长期工作性能，以银川北京路延伸及滨河黄河大桥为工程背景开展试桩静载试验，通过对比不同时间后压浆桩承载力的实测结果，并结合数值模拟结果进行对比分析，研究了后压浆灌注桩的长期承载性能及桩基阻力随时间的变化规律。结果表明：桩端后压浆形成的水泥土加固体，其强度随时间的推移而增长，使桩端阻力进一步增强，桩端后压浆存在时间效应；桩端后压浆导致浆液上返而在靠近桩端的桩侧处形成浆土混合物，使桩侧摩阻力随时间推移不断增强，占极限承载力的比例逐渐增大；与未压浆桩相比，在相同荷载作用下，桩端后压浆桩基的沉降随时间增长而减小并趋于稳定。

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配置BFRP筋复合配筋PHC管桩受弯和受剪性能试验研究

吴平, 郭杨, 朱大勇, 金伟良

建筑结构学报. 2021, 42(04): 147-156. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2020.C095

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为解决预应力混凝土(PHC)管桩水平承载力不足的技术难题，开展了配置玄武岩纤维(BFRP)筋复合配筋PHC管桩(PRC-B管桩)和配置普通钢筋的复合配筋PHC管桩(PRC管桩)受弯、受剪性能的对比试验。受弯试验结果表明：BFRP筋的配置改善了PHC管桩的承载性能；与PHC管桩相比，PRC-B管桩的开裂弯矩和极限弯矩均有显著提高，且弹性变形更小、中性轴高度更低、裂缝分布范围更短且数量更少；两种类型桩的跨中截面应变符合平截面假定，破坏时PRC-B管桩受拉区裂缝宽度超限同时受压区混凝土开裂，而PRC管桩仅受拉区裂缝宽度超限。受剪试验结果显示：配置BFRP筋较大幅度提高了PHC管桩的受剪性能，其抗裂剪力和极限剪力分别有不同程度的提高；两种类型桩破坏过程类似，均是在剪弯段先出现两条对称的斜裂缝，逐步发展至中性轴高度处，以平行于桩长方向继续发展贯通形成主贯通面，最后因主裂缝宽度超限而破坏。所提出的配置BFRP筋复合配筋预应力混凝土管桩的受弯承载力计算公式，其计算结果相对试验承载力具有合理的富余。对比试验结果表明，BFRP筋可以替代普通钢筋改善PHC管桩的承载性能。

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古建筑夯土基座渗漏机制试验研究

朱才辉, 马帅

建筑结构学报. 2021, 42(04): 157-165. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.0406

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为研究某古建筑夯土基座的渗漏特征及水分场的时空分布规律，开展了为期2年的原位监测和模型试验研究。原位监测结果表明，古建筑基座内部夯土的含水率增减幅度呈周期性变化，基座顶部以下3.0m范围内夯土受干湿循环影响剧烈，且水分有向基座底部迁移的趋势，最终导致基座外墙及劵门拱圈部位在渗透压力下出现渗漏，墙面出现掉皮、泛碱、粉化病害。模型试验结果表明：不同雨型下，基座顶部以下2.0~3.0m范围内夯土受降雨入渗影响较大，临近外墙和劵门的砖-土交界部位夯土的增湿速率较基座中部更快，易成为渗漏水区域；基座外侧地基无防排水措施时，降雨对基座底部以上1.5m范围内夯土有毛细抬升现象，原位监测和模型试验相互印证了基座外围地基防渗处理能够有效防止地表径流引起的基座内部夯土入渗。

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纤维网增强混凝土复合材料约束混凝土应力-应变关系研究

张勤, 李三亚, 赵永胜, 周继凯

建筑结构学报. 2021, 42(04): 166-176. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0274

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为研究纤维网增强混凝土(TRC)加固层对混凝土柱的约束性能，对13根混凝土柱试件(包括10根TRC加固柱和3根对比柱)进行了轴心受压试验，分析了纤维网层数、短切纤维及混凝土强度对TRC加固效果的影响，基于试验结果提出了TRC约束混凝土应力-应变关系简化计算模型。研究结果表明：TRC加固可改善混凝土柱的轴压破坏形态；与未加固柱相比，TRC加固柱的承载能力和变形能力有不同程度提高，且提高幅度与纤维网层数、混凝土强度以及短切纤维掺入相关，纤维网层数越多、混凝土强度越低时，加固柱的承载力和延性提高幅度越大，最高可分别达67.3%和65.2%；TRC基体中掺入短切纤维有利于加固柱的承载力和延性提高；提出的TRC约束混凝土应力-应变关系计算模型与试验结果吻合较好，可用于描述TRC约束混凝土应力-应变关系曲线。

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Q690高强钢疲劳损伤后力学性能试验研究

张春涛, 朱泓杰, 王汝恒

建筑结构学报. 2021, 42(04): 177-184. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0556

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服役结构材料疲劳损伤后的残余力学性能对结构可靠性的评估有着至关重要的作用。为此，对Q690高强钢经不同疲劳损伤后的残余力学性能进行了试验研究。根据Q690高强钢在不同疲劳荷载作用下的疲劳寿命，设定了3级疲劳荷载和9组损伤振动次数，并将Q690高强钢试件在各疲劳荷载下进行不同次数的预损伤疲劳振动。然后，对这些具有不同疲劳损伤的试件进行静力拉伸试验，观察试件的断裂模式并获得应力-应变曲线，对比分析具有不同疲劳损伤试件的屈服强度、抗拉强度和伸长率等力学性参数的变化规律。结果表明：Q690高强钢经疲劳损伤后的断口位置和截面形貌均发生明显变化；疲劳损伤后Q690高强钢在静力拉伸作用下的应力-应变关系曲线均无屈服平台，拉伸过程中出现位移不变、拉力突然减小的卸载现象，造成应力-应变关系曲线出现振荡；Q690高强钢的弹性模量受疲劳损伤影响相对较小，但是屈服强度、抗拉强度、伸长率、屈服应变和极限应变却随疲劳损伤增加而减小。根据试验结果，建立了Q690高强钢力学性能参数与疲劳损伤之间的拟合公式，利用该公式可对具有不同疲劳损伤的Q690高强钢结构的力学性能进行有效评估。

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球头加劲铝合金轴压构件的局部稳定设计方法分析

袁霖, 张其林, 罗晓群

建筑结构学报. 2021, 42(04): 185-193. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0241

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工程中常采用对铝合金截面设置球头加劲肋的方法来提高受压构件的稳定性能，为了研究球头的设置对局部稳定承载力的影响，对包含球头的8个方管、10个十字形和13个工字形截面轴压柱模型进行了数值模拟，将得到的承载力与我国GB 50429—2007《铝合金结构设计规范》、欧洲规范EN 1999-1-1和美国铝合金设计手册中对含加劲肋的受压构件局部稳定承载力预测值进行比较，研究了各规范中设计方法的精度。结果表明，我国规范对于十字形截面构件的预测误差有随板件宽厚比增大而增大的趋势，对方管截面和工字形截面构件预测精度较高，误差在10%以内，由于存在一些构件预测偏于不安全的情况，建议采用我国规范方法计算中间加劲板件的稳定承载力时，引入一定的安全系数。设置球头加劲肋后，构件局部稳定承载力相比未设加劲肋的可提高10%～43%，因此可将板件制作得更薄，提高利用效率。

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630MPa超高强钢筋低周疲劳性能试验研究

孙传智, 缪长青, 李爱群, 乔燕

建筑结构学报. 2021, 42(04): 194-202. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0492

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630MPa超高强钢筋已应用于实际工程，而目前针对国产630MPa超高强钢筋的低周疲劳性能研究尚未见报道。为此，以我国国产630MPa超高强钢筋为研究对象，对其进行了静力拉伸试验，得到其静拉力学性能参数。通过恒应变幅加载低周疲劳试验，得到疲劳寿命、循环响应特征及应力-应变滞回曲线等指标，研究了630MPa超高强钢筋的疲劳性能，进行了低周疲劳特性评价。在试验研究的基础上，得到了630MPa超高强钢筋疲劳性能参数，建立了其疲劳寿命预测公式。采用OpenSees软件进行了630MPa超高强钢筋材料低周疲劳试验数值模拟，分析表明利用得到的超高强钢筋疲劳性能参数可以较精确地进行630MPa超高强钢筋低周疲劳数值模拟。

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正交胶合木-混凝土螺栓连接力学性能试验研究及参数分析

陈佳炜, 熊海贝, 王治方

建筑结构学报. 2021, 42(04): 203-214. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0404

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为研究正交胶合木(CLT)-混凝土螺栓连接的力学性能，对12个顺纹连接试件和12个横纹连接试件进行了单调加载和低周往复加载试验，总结了连接典型的破坏模式，得到了连接的初始刚度、承载力及延性系数等力学性能；利用ABAQUS软件对连接进行非线性参数分析，研究螺栓直径、螺栓强度等级及CLT层板厚度等参数对连接力学性能的影响。结果表明：连接的破坏模式与厚径比(CLT厚度与螺栓直径之比)相关，当厚径比不大于6.56时，主要发生单塑性铰屈服、木材销槽承压及局部承压破坏；螺栓直径一定时，增加CLT层板厚度可有效提高连接承载力；当厚径比大于6.56时，主要发生螺栓双塑性铰屈服与剪断破坏；增加层板厚度对连接初始刚度、承载力和破坏模式无明显影响。针对螺栓屈服破坏模式，增大螺栓直径可提高连接的初始刚度与承载力；提高螺栓强度等级对初始刚度影响较小，但可提高连接承载力。

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高铁连续梁桥横向变形与轨面几何形态变化的映射关系研究

蒋丽忠, 冯玉林, 周旺保, 聂磊鑫, 向平, 周文

建筑结构学报. 2021, 42(04): 215-222. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2019.0003

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为研究高速铁路桥梁结构横向变形与轨面变形间的映射关系，在考虑高速铁路桥梁-路基-无砟轨道系统层间相互作用的基础上，基于势能驻值原理，推导出连续梁桥横向变形与轨面变形的微分方程及边界条件，提出连续梁桥横向变形与轨面变形的映射解析模型。利用所提的解析方法及有限元方法分别求解连续梁桥横向变形下的钢轨变形，并研究横向变形幅值不确定性对轨面变形的影响。结果表明：两种方法求解结果吻合良好，验证了所提的解析模型的正确性；桥梁结构变形与轨面变形的映射系数随桥梁结构变形幅值的增加而非线性增大；钢轨变形具有明显的“跟随性”；钢轨变形及层间扣件内力随连续梁桥变形幅值的增大而增大；列车运行速度越快，钢轨变形引起的激励频率越大。

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2021年, 第42卷, 第04期　刊出日期：2021-04-05

建筑结构学报

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