建筑结构学报

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肖从真, 李建辉, 陆宜倩, 李寅斌

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 1-9. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0001

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我国现行建筑抗震设计规范中要求结构（构件）在满足承载力的同时，需具备足够的变形能力，但是由于高强材料在延性上的不足，高强混凝土结构构件可能无法同时满足以上要求。为充分发挥高强混凝土竖向构件承载力，基于设置消能减震装置集中耗能降低结构地震响应的方法，对7度设防区C100高强混凝土框架-核心筒消能减震结构抗震性能进行研究。结果表明：在罕遇地震作用下，C100高强混凝土框架-核心筒结构竖向构件基本保持在弹性工作状态，消能减震技术可有效降低地震作用，保证结构的抗震安全；通过不同消能减震方案对比分析得到，在加强层以及结构剪切变形较明显的楼层布置合理数量的黏滞阻尼器减震效果最好。

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超高层错层隔震体系地震响应研究

张亚飞, 刘德稳, 房思彤, 赵双, 招继炳, 赵洁

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 10-17. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0002

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超高层错层隔震体系是层间隔震体系基础上发展而来的一种隔震结构。建立了某超高层错层隔震结构有限元模型，分别输入普通地震动、远场类谐和长周期地震动和近断层脉冲型长周期地震动3种不同类型的地震动，分析错层隔震结构在3种地震动作用下的响应，并与层间隔震结构响应进行分区比较。结果表明：错层隔震结构和层间隔震结构在3类地震动作用下层间位移较小，基底剪力较小，塑性铰少，两种结构均具有良好的减震效果；在普通地震动作用下，错层隔震结构相比于层间隔震结构层间位移减小、基底剪力减小，其减震性能较层间隔震结构更优；错层隔震结构在不同长周期地震动作用下减震效果具有一定差异性，在近断层脉冲型地震动作用下的减震效果稍优于层间隔震结构的，在远场类谐和长周期地震动作用下的减震效果稍劣于层间隔震结构的。在受远场类谐和长周期地震动影响的区域，错层隔震结构在设计时需对中部隔震层附近的核心筒予以充分关注。

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西安丝路国际会议中心大跨度刚性悬挂幕墙结构设计及关键技术研究

张峥, 丁洁民, 张月强, 郝志鹏, 邱东晴

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 18-27. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0003

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西安丝路国际会议中心悬挂幕墙吊柱最长45 m，吊挂幕墙面积26 000 m2，吊挂质量达12 100 t。悬挂幕墙上部吊挂在桁架端部（桁架最大悬挑35.6 m），下部支撑在通过圆管形月牙吊柱吊挂的下月牙桁架上，悬挂幕墙边界较为复杂，因此需对幕墙结构的吊柱和下月牙桁架支撑设计及关键技术进行研究。结合建筑设计中对幕墙吊柱的要求，对幕墙组合吊柱稳定性进行研究；对幕墙结构变形进行分析，确保变形满足幕墙围护系统设计需求；对幕墙结构和主体结构进行整体协同分析，考虑主体结构刚度对悬挂幕墙结构的影响，并针对如何保证吊柱始终受拉、卸载后幕墙变形与设计状态一致等问题，从设计和施工层面提出对应的解决办法和有效控制措施。结果表明，梯子形组合吊柱方案具有较好的侧向稳定性，适用于大跨度的悬挂式幕墙体系；增加横向构件、提高角部构件抗扭刚度能有效控制幕墙结构不均匀变形；结构预反拱、初张拉等施工措施，可以保证吊挂幕墙结构达到设计受力和成形状态。

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高层主次结构受力特点及刚度计算方法

刘鹏远, 葛磊, 李祚华, 滕军

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 28-38. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0004

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近年来，主次结构广泛应用在超高层建筑中，但对其受力特点和刚度形成机制的系统研究却很少。为明确主次结构刚度形成机制、指导主次结构结构设计，通过有限元分析对主次结构受力特点进行研究，给出主次结构抗侧刚度形成机制，并推导主次结构刚度计算方法。以巨型框架结构、主次框架结构、主次框架-单斜撑结构、主次框架-X斜撑结构为研究对象，以构件内力分布特点、变形特性、刚度贡献为重点关注指标。研究结果表明，主次结构在竖向及水平荷载作用下均表现出显著的二级受力特性。水平荷载作用下，主柱沿模块高度呈现弯剪型变形，主次框架-单斜撑、主次框架-X型支撑结构表现出显著的桁架受力特点。次柱轴力沿高度呈周期性分布，次结构传递荷载对主结构变形和内力影响不大，但是其对结构整体刚度贡献不可忽略。分析结果表明，主次结构抗侧刚度关键参数为支撑轴向刚度、主柱轴向刚度、主框架抗剪刚度、次框架抗剪刚度。基于刚度形成机制，给出主次结构刚度简化计算方法，并与有限元方法结果进行对比，验证了刚度形成机制及刚度简化计算方法的有效性。

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巨型框架-核心筒结构地震剪力分布特征分析

姜宝龙, 姬淑艳, 李英民, 韩杰

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 39-46. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0005

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目前，我国在巨型框架-核心筒结构体系的工程设计中主要参照现行规范对于普通框架-核心筒结构的相关规定执行。然而，巨型框架-核心筒结构与普通框架-核心筒结构的受力特点及规律有所不同，针对巨型框架-核心筒结构与普通框架-核心筒结构的框架剪力分布特征的对比研究有待完善，而且我国现行规范也缺乏对巨型框架-核心筒结构中框架剪力的调整规定。因此，通过典型普通框架-剪力墙与巨型框架-剪力墙平面模型算例的静力分析及典型巨型框架-核心筒结构算例的弹塑性动力时程分析，考察了地震作用下楼层剪力在结构各竖向构件之间的分布规律。结果表明：地震作用下巨型框架-核心筒结构中的框架楼层剪力分布规律与普通框架-核心筒结构有明显区别；巨型框架柱与次框架柱的楼层剪力分布规律存在明显差异；规范中规定的框架剪力调整方法不能直接应用于巨型框架-核心筒结构。结合分析得到的剪力分布规律及已有的工程经验，针对巨型框架-核心筒结构中框架剪力调整方案进行讨论并给出相关建议。

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底部采用高性能纤维增强混凝土的RC剪力墙结构抗震性能分析

韩军, 翟永林, 张晖, 李英民

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 47-54. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0006

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剪力墙结构底部采用高性能纤维增强混凝土材料（ECC）能够减轻底部剪力墙在地震中的损伤程度，提高结构震后可恢复性。为考察底部采用ECC材料后整体结构的抗震性能，以我国抗震设防烈度为8度、设计基本地震加速度值为0.2g的高烈度抗震设防区RC剪力墙结构为对象，建立了高度、ECC设置高度和剪力墙整体性系数不同的结构模型，并进行有限元动力时程分析，考察底部采用ECC材料的剪力墙结构与普通RC剪力墙结构抗震性能的差别；分析剪力墙结构在罕遇地震作用下发生预期延性破坏模式时的弯矩需求。结果表明，对于位于设防烈度为8度、设计基本地震加速度值为0.2g抗震设防区的剪力墙结构，将剪力墙底部采用ECC材料后，其在罕遇地震作用下能够耗散更多地震能量，剪力墙开裂的程度和概率明显减小；在剪力墙底部加强区第1~2层采用ECC材料后，ECC层及其相邻上层会发生弯曲破坏；底部加强区第1~3层剪力墙都采用ECC时，剪力墙屈服都集中在ECC层，在罕遇地震作用下ECC层以上剪力墙实现预设延性破坏模式的受弯需求不大于其受弯能力；建议25层以下的剪力墙结构在底部第1~3层范围内采用ECC材料。

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柱承重模块化钢框架抗侧刚度足尺试验与理论计算方法研究

曹轲, 翟思源, 李国强, 王卫永, 吕一凡, 陈琛, 刘青

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 55-61. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0007

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作为高度集成的预制装配化建筑形式之一，柱承重箱式模块化钢结构建筑因成本低、效率高和节能环保等优势成为工业化建筑结构的发展热点。为得到该类结构在水平荷载作用下的受力性能，提出基于D值法的修正分析方法，并对足尺双层单跨柱承重箱式模块化钢结构进行水平荷载作用下的受力性能试验，得到了结构的整体抗侧刚度，分析了加载过程中结构的受力和变形特征，提出了结构在水平静力荷载作用下的简化分析模型，并对其准确性进行了验证。结果表明：柱承重箱式模块化钢结构能够较好地抵抗水平荷载作用，在达到现行规范要求的柱顶位移限值时节点未出现明显破坏；采用简化分析模型能够快速地计算箱式模块化钢结构的抗侧刚度，其结果比传统理论计算方法的更为精确。

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装配式钢框架-减震围护墙的构造与机理研究

梁志城, 张超, 高健洲, 邓雪松

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 62-70. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0008

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针对装配式钢框架结构存在的带门窗洞口围护墙体系易遭受地震破坏以及围护墙的附加刚度和约束效应对结构抗震不利等问题，提出一种开设门窗洞口的减震墙体——减震围护墙。为验证装配式钢框架-减震围护墙的工作机制，采用ABAQUS软件对减震围护墙（开洞）-框架单元、普通围护墙（开洞）-框架单元和减震墙板（未开洞）-框架单元进行建模分析，对比研究不同墙体对框架附加刚度、墙板应力和洞口变形的影响。结果表明：与普通围护墙相比，减震围护墙为框架提供的附加抗侧刚度和水平承载力大大减小，解决了普通围护墙过强的约束作用和附加刚度效应对结构抗震不利问题；在大位移加载工况下，减震围护墙一方面可避免墙体破坏，另一方面可减小或避免门、窗洞口变形，起到保护门、窗部件作用，从而保证地震时逃生和震后开展应急救援工作；减震围护墙对框架的附加作用主要由减震层提供，门窗开洞对框架受力性能影响较小；设置减震围护墙可避免门洞或窗洞洞口角部发生局部破坏；装配式钢框架-减震围护墙的“墙-梁”型连接构造合理可靠，门窗开洞对连接件受力影响较小。

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承插式预制钢板组合剪力墙抗震性能及其工程应用

朱峰岐, 王喆, 郁银泉, 施刚, 庄善相

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 71-80. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0009

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传统钢板组合剪力墙在施工时，湿作业量大、施工效率低、环境污染严重。研发了承插式预制钢板组合剪力墙（简称为承插式预制剪力墙），在工厂预制钢板组合剪力墙构件，在施工现场采用高强螺栓连接和后注浆工艺直接拼装，有效提高装配效率。以承插式预制剪力墙为研究对象，介绍其工厂预制、现场拼装的方式，并对该剪力墙水平拼缝的构造，以及承插式预制剪力墙的抗震性能进行研究；同时，将承插式预制剪力墙结构体系应用于高层住宅结构中。研究表明：承插式预制剪力墙具有良好的承载力、刚度，是一种抗震性能优越的剪力墙；该类墙体的水平接缝满足等强度设计原则；与混凝土剪力墙结构、钢框架-支撑结构相比，承插式预制剪力墙结构体系应用于高层住宅建筑时，综合效益更好。

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低轴压比耗能预制剪力墙抗震性能试验研究

张玉敏, 徐礼贤, 蔡占军, 王宇亮

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 81-87. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0010

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装配式剪力墙结构存在大量的节点和接缝连接，这些连接是结构体系的薄弱环节。制作3个不同截面形式（一字形、T形、L形）的预制装配式混凝土剪力墙试件，依据“强水平缝，弱竖缝”的设计理念，墙体与底座之间采用混凝土现浇连接以达到强连接的目的，竖直方向设置宽250 mm竖缝，并在竖缝中装配3个软钢阻尼器。对其进行轴压比0.1条件下的低周反复荷载试验，研究试件在低轴压下的抗震性能。试验结果表明，使用软钢阻尼器连接的三种截面形式的剪力墙整体工作性能及耗能能力良好，各试件的位移延性系数均在2.5以上，具有良好的变形能力，低轴压比下边缘约束构件形式不同其承载力大小不同，软钢阻尼器平面内工作性能良好，且先于墙体钢筋参与耗能，达到预期效果。

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装配式混凝土梁柱节点抗震性能试验研究及参数分析

李虎, 杜永峰, 李芳玉

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 88-97. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0011

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为研究装配式混凝土梁柱节点的抗震性能，对1个整浇节点和2个装配式节点进行了低周往复加载试验，分析了两类节点的破坏形态、滞回性能、刚度退化、延性和耗能能力等，研究了轴压比对节点抗震性能的影响。利用ABAQUS软件建立节点的有限元模型，扩充影响参数范围，进一步分析梁纵筋配筋率、后浇区混凝土强度及连接钢板的屈服承载力对节点抗震性能的影响。结果表明：与整浇节点相比，装配式节点具有较高的承载力、刚度和耗能能力，且变形性能相当；轴压比增大时，装配式节点的承载力、刚度及耗能能力显著提高，但延性降低；提高纵筋配筋率和后浇区混凝土强度等级均可改善装配式节点的抗震性能；改变连接钢板的屈服承载力可实现梁端塑性铰向柱外侧转移，当连接钢板与梁纵筋的屈服承载力接近时，钢板可辅助节点进行耗能。

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法兰连接L形钢管混凝土柱-H型钢梁全螺栓节点抗震性能研究

刘学春, 王丹, 张爱林, 武晓彤

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 98-109. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0012

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为降低多高层钢结构的梁柱间的装配难度，提出了法兰连接L形钢管混凝土柱-H型钢梁全螺栓装配节点，包括梁与柱连接和柱与柱连接，梁与柱现场全螺栓连接，柱与柱现场法兰连接。为研究连接件形式及加劲肋对该种节点抗震性能的影响，以改变连接件形式、加劲构造为主要变化参数，设计了4个该类型节点，通过低周反复加载试验和有限元分析获得了节点的破坏模式、滞回曲线、耗能能力和性能指标。研究结果表明：4个节点的滞回曲线均呈梭形，具有良好的耗能能力；节点正负方向的塑性转角超过0.05 rad，满足抗震规范要求；L形连接件与T形连接件均有足够的刚度传递荷载，4个节点的破坏模式、耗能能力与滞回曲线形状较为接近；连接件与梁翼缘之间的滑移提高了节点的延性、耗能能力与转动能力。

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可调节误差套筒节点受力性能有限元分析

李雄彦, 纪仁琪, 薛素铎, 李思遥

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 110-121. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0013

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针对中小跨度单层空间网格结构，提出可调节误差的套筒节点，该节点通过螺纹连接，可重复拆卸与拼装，且能够进行角度误差和长度误差调节，便于安装施工。为研究该类节点的受力性能，基于ANSYS建立节点实体模型，对其进行受拉、受压和受弯有限元分析，考察节点各部件的受力状态和破坏机理。通过参数分析，研究节点焊接球壁厚、接头壁厚、套筒壁厚、内外衬环壁厚和接头间隙等对其承载力的影响规律。研究结果表明：节点薄弱区位于内外衬环连接处；随着焊接球壁厚的增大，节点的受拉、受压及受弯承载力均逐渐增大；接头壁厚增大，节点各项承载力均逐渐增大，但当壁厚增大至接头半径的1/2后，节点承载力基本不变；增大套筒壁厚，节点承载力逐渐增大，但增幅会逐渐减缓；内外衬环最小壁厚对节点的刚度和承载力影响较小；接头间隙的存在对节点的各项承载力和刚度影响较小。

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基于高强钢碟簧和复合摩擦材料的自复位消能减震阻尼器受力性能与试验研究

李俊霖, 王伟, 沈德阳, 方成

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 122-131. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0014

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为提高建筑结构抗震韧性，实现震时响应可控，震后易修复的性能目标，提出一种基于高强钢碟簧和复合摩擦材料的自复位消能减震阻尼器，给出一种基本构造方案，分析阻尼器不同阶段的工作原理，理论推导滞回曲线及各阶段刚度、承载力计算公式。通过多次往复加载试验，对碟簧和摩擦片的基本性能，以及多次地震作用下阻尼器的滞回性能和低周疲劳性能进行了考察。试验结果表明，高强钢碟簧性能稳定，复合摩擦材料耗能能力优异；基于两者组合的自复位消能减震阻尼器具有良好的可调节刚度、承载力以及优异的自复位性能；阻尼器滞回耗能稳定，可实现震后功能恢复，低周疲劳性能好。提出的阻尼器工作过程中各阶段刚度及承载力计算公式与试验结果吻合较好，可为工程设计提供参考。

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黏滞阻尼器有效刚度对结构的影响及其取值方法研究

商城豪, 周云, 陈清祥, 刘子煜, 韩宇娴

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 132-138. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0015

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目前，在进行消能减震结构分析时，通常忽略黏滞阻尼器的刚度，影响了结构受力与响应的准确性。为此，阐述黏滞阻尼器刚度特性及其对结构的影响，给出一种适用于时程分析的有效刚度迭代取值方法。对设置黏滞阻尼器消能减震模型、附加有效阻尼比等效模型和附加有效阻尼比与有效刚度等效模型的三组模型进行分析，研究黏滞阻尼器有效刚度对结构受力与响应的影响。结果表明:采用附加有效阻尼比与有效刚度等效模型分析得到的结构楼层剪力与层间位移角的变化趋势基本和采用消能减震模型分析的结果一致;采用附加有效阻尼比等效模型与采用消能减震模型分析的结果则相差较大；时程分析中采用提出的有效刚度迭代取值方法是可行的，建议黏滞阻尼器消能减震结构设计时考虑黏滞阻尼器有效刚度的影响。

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考虑碰撞效应的相邻框架结构地震易损性分析

刘佩, 彭凡盛, 杨维国

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 139-145. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0016

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针对间距不足和高度不等的相邻钢筋混凝土框架结构，设置考虑碰撞刚度和阻尼非线性的碰撞单元，通过对三维非线性有限元模型的时程分析研究地震碰撞效应，并开展增量动力分析，分别以所有层和碰撞层最大层间位移角为工程需求参数，提出考虑碰撞效应的地震易损性分析方法。以6层和4层、6层和5层、6层和3层相邻钢筋混凝土框架结构为例，对比分析不同周期比下考虑与不考虑碰撞效应的相邻结构地震易损性曲线。结果表明：对于6层和4层相邻结构，考虑碰撞效应后，6层结构所有层的最大层间位移角对应的失效概率略有减小，4层结构的反之，而较低结构的碰撞层及较高结构的碰撞层以上层的最大层间位移角对应的失效概率明显增大，即碰撞效应对结构整体响应影响不明显，而对局部响应影响显著；6层和5层、6层和3层相邻结构地震易损性曲线具有类似规律，且相邻结构自振周期越接近，碰撞对结构地震易损性影响越小。

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基于纤维梁柱单元的RC带翼缘剪力墙抗震性能分析

王斌, 蔡文哲, 史庆轩, 吴梦臻, 李涵

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 146-154. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0017

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为高效准确地模拟钢筋混凝土构件在复杂荷载作用下非线性行为，采用OpenSees中基于刚度法的纤维梁柱单元，建立一种考虑弯曲和剪切共同作用的RC带翼缘剪力墙非线性分析模型，并对已完成的4个不同边缘构件和截面形式的RC带翼缘剪力墙的拟静力试验进行数值模拟；通过比较数值模拟结果与试验结果，验证有限元模型的准确性；通过有限元分析，研究轴压比(0.1~0.3)、剪跨比(1.8~3.0)、翼缘宽度与腹板高度比(0.5~1.1)、混凝土强度(C30~C45)、纵筋配筋率(0.73%~2.22%)以及箍筋配箍率(0.74%~5.19%)对RC带翼缘剪力墙抗震性能的影响。研究表明：随着轴压比、翼缘宽度与腹板高度比、混凝土强度以及纵筋配筋率的增大，带翼缘剪力墙的承载力逐渐增大，其极限变形能力在翼缘受拉方向也相应增大，而在翼缘受压方向不断减小。剪跨比的增大使得带翼缘剪力墙的承载力明显减小，但是变形能力大幅提高。箍筋配箍率的提高可以有效延缓带翼缘剪力墙翼缘受拉方向的破坏。

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喷涂聚氨酯加固黏土砖砌体墙抗震性能有限元分析

田颖, 黄群贤, 陈海, 刘阳

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 155-164. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0018

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为考察聚氨酯弹性体的力学性能及其对黏土砖砌体墙抗震性能的加固效果，对29个聚氨酯弹性体试样进行轴向拉伸试验，得到其在准静态条件下的三折线受拉应力-应变拟合曲线，利用ABAQUS对喷涂聚氨酯弹性体砖砌体墙建立有限元模型。通过对比6片未加固黏土砖墙试验结果，对砖砌体墙有限元模型的可靠性进行验证，利用验证后的模型研究在平面内拟静力加载条件下,不同聚氨酯弹性体层厚度(3、6、9 mm)、不同加固方式(单面加固、双面加固)对砖砌体墙抗震性能的影响。研究结果表明：无论是喷涂单面或双面聚氨酯弹性体均可提高砖砌体墙的滞回性能。相较于未加固模型，聚氨酯加固模型的峰值荷载、位移延性系数和总耗能分别提高了8.09%~10.05%、25.26%~34.02%和17.94%~19.54%。针对单面加固模型，当加固厚度在6 mm以内时，模型承载能力和变形能力随着厚度的增大略有提高；当加固厚度超过6 mm时，其承载能力和变形能力随着厚度的增大却略有降低。

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传统藏式民居的典型震害及易损性研究

李碧雄, 王甜恬, 赵开鹏, 胡相鑫

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 165-173. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0019

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中国西部川、藏、甘、青、滇地区地震频发，藏式民居的震害严重威胁藏民的生命财产安全。为科学评估传统藏式民居的抗震水平，以藏区最为常见的石木结构房屋为主要研究对象，分析其结构组成特征。结果表明，该类结构普遍具有收分墙、木构架和重楼屋盖的结构构造特点，且承重体系混杂。在此基础上，结合2014年康定6.3级地震现场震害调研，总结石木结构的典型震害特征，并探讨其震害原因。广泛收集历年来藏区所遭受的几次典型地震中藏式石木结构的震损数据，统计分析得到了石木结构的易损性矩阵及易损性指数，并与普通砖混结构、钢筋混凝土框架结构的易损性进行对比分析。研究结果表明：藏式民居石砌外墙刚度大、石砌体抗拉和抗剪强度低、房屋整体性差、各部分地震反应不协调以及缺乏专业抗震设计建造，在地震中表现出石砌外承重墙率先震坏、门窗洞口处薄弱且裂缝形态与普通砖混结构显著不同、上层破坏程度大于下层等特点；藏式民居的易损性明显高于砖混结构和钢筋混凝土框架结构，其中外围墙体承重与否对藏式民居的抗震性能有较大影响；建议震害评估或震害预测时将藏式民居单独列为一类考虑。

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火灾全过程中高层钢框架结构抗连续性倒塌性能及控制措施

姜健, 陆尧亮, 李国强, 陈伟, 叶继红

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 174-185. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0020

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建筑内部火灾的发生、发展过程较为复杂，采用标准升温曲线会造成过于保守或偏于不安全的结果。为研究火灾升降温全过程中三维部分铰接钢框架结构（周边刚接、内部铰接）的抗连续性倒塌性能，分析火灾场景、防火等级和支撑布置对结构倒塌的影响。研究表明：钢框架结构是否倒塌主要受升温段持续时间的影响，倒塌模式呈现明显的侧移式和下沉式特点，倒塌时间可偏保守地取为钢柱温度达到550 ℃时对应的时刻，结构受火的严重程度与其构件的防火等级有关，较高的防火等级可以防止结构在升温段发生倒塌，但也可能导致结构在降温段倒塌；为防止框架梁端在升温段和降温段发生断裂，梁端受拉承载力应分别不低于梁屈服荷载的30%和100%。在实际设计中，建议在顶层整层布置水平支撑体系，并在周边和内部布置竖向支撑体系，以防止结构发生倒塌；建议在确定结构的耐火等级时，应考虑可能发生的火灾场景，尤其要重视“长时-低温受火”的危险性。

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基于抗连续倒塌性能的张弦梁结构撑杆构型与数值验证

蒋友宝, 周浩, 康维, 郑峻林

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 186-194. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0021

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针对传统张弦梁结构冗余度低、易发生连续性倒塌的特点，引入变换荷载路径法改进撑杆构型，提出了一种交叉撑杆构型的张弦梁结构体系。以某体育馆张弦梁结构为原型，建立了新型撑杆构型的张弦梁结构基准模型。通过优化撑杆交叉角度、交叉节点位置等参数，得到了多个具有新型撑杆构型的张弦梁结构模型，并采用有限元方法对其承载力与抗连续倒塌性能进行了分析。结果表明：经合理设计，新型撑杆构型的张弦梁结构与传统张弦梁结构在刚度、承载力等方面较为接近，且新型撑杆构型的张弦梁结构承载力与撑杆交叉节点的位置有关；当中间索失效时，下撑杆能代替失效索为结构提供有效的传力路径，且交叉角度较大时新型撑杆构型的张弦梁结构抗连续倒塌性能更好；当边索失效时，交叉撑杆构型的张弦梁结构的竖向位移均较传统张弦梁结构的大幅减小，其抗连续倒塌性能更加优良。

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位移控制预应力影响矩阵在弦支穹顶找力分析中的研究与应用

朱岩, 尚仁杰

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 195-202. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0022

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弦支穹顶结构由上弦网壳、下弦拉索和撑杆组成，拉索预应力对结构内力和初始形态影响较大，合理确定预应力大小是弦支穹顶结构设计的关键。为此,根据线性叠加原理，将结构受力分解为外荷载作用与拉索预应力作用的线性叠加，提出了基于初应变和位移控制的预应力影响矩阵法。该方法通过依次计算单根环向拉索单位初应变下控制点位移值，形成位移控制预应力影响矩阵，计算竖向荷载下控制点位移值，建立相应的控制方程，求解控制方程得到各圈环向索对应的初始应变。弦支穹顶结构在所得初应变和外荷载下的索力就是在该荷载下的预应力值。结合某工程的深化设计，利用基于初应变和位移控制的预应力影响矩阵法对该工程实例进行了分析计算。结果表明，利用该方法计算出的初应变，可以保证竖向荷载下控制点的位移值小于2 mm，该计算方法物理意义较明确，计算较简便，准确度较高，可为类似工程的找力分析提供参考。

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椭圆边界马鞍形单层索网结构静力刚度参数分析

肖康丽, 黄卓驹, 丁洁民

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 203-212. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0023

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椭圆边界马鞍形单层索网结构受力效率高、造型简洁优雅，有广阔的应用前景。为此，选取椭圆边界马鞍形单层索网结构的高差、边界形状、网格尺寸、拉索预拉力、拉索直径等设计参数，采用控制变量法，基于通用有限元软件ANSYS对其静力刚度进行参数分析。结果表明：单层索网结构的承重索宜布置在短轴方向，稳定索宜布置在长轴方向，可以增加结构刚度；高差对结构刚度的影响最大，保持总高差不变，分别改变承重索垂度和稳定索拱度，结构的刚度没有变化；在网格尺寸为1.7~3.2 m、拉索预拉力为700~1000 kN、拉索直径为44~62 mm时，减小网格尺寸、增大索的预拉力以及直径对增大结构刚度有利；高差和预拉力对结构反力的影响较大，其中高差主要影响结构反力的竖向分量，预拉力同步影响其各分量。

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Geiger型索穹顶结构模型抗连续倒塌试验研究

张微敬, 何静

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 213-219. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0024

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索穹顶结构冗余度低，关键构件的破坏可能会引起结构连续倒塌。为了解索穹顶结构的抗倒塌性能，并找出影响该结构体系抗连续倒塌性能的关键构件，采用拆除构件法对跨度6 m的Geiger型索穹顶结构模型进行了抗连续倒塌试验研究。结果表明：单根构件破断后，除个别构件外，其他大多数构件的内力均减小；不同工况下,产生最大竖向位移的节点随破断构件的位置不同而不同，单根构件破断引起的结构最大竖向位移为跨度的1/14；影响索穹顶结构抗连续倒塌性能的关键构件是环索及外斜索；对于同类型构件，构件失效位置对结构抗倒塌性能的影响由内向外依次增大；保证外圈环索不失效是索穹顶结构抗倒塌的关键。

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考虑腹板剪切变形的波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应分析

吴启明, 姜瑞娟, 徐添华, 陈宜言, 聂新民

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 220-228. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0025

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在波形钢腹板组合箱梁中，剪力主要由波形钢腹板承担。由于波形钢腹板的抗剪刚度比混凝土腹板有较大程度的降低，波形钢腹板会产生较大的竖向剪切变形。为此，基于能量变分法建立了考虑腹板剪切变形的波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应分析方法。通过试验对该理论分析方法进行验证，并基于该理论分析方法研究波形钢腹板剪切变形对剪力滞效应的影响。同时，基于该分析方法提出了采用影响线最不利加载方式进行相关规范中规定的汽车荷载作用下的波形钢腹板组合箱梁桥剪力滞效应分析。结果表明：考虑腹板剪切变形的分析方法与试验结果吻合度良好；波形钢腹板的剪切变形有利于减轻三跨连续梁正弯矩区的剪力滞效应，即考虑腹板剪切变形后翼缘有效宽度系数值更接近于1。

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波形钢腹板体外预应力组合梁正截面承载力及应力分布特征研究

周夏芳, 王志宇, 刘梓锋, 刘洋, 姜瑞娟, 盖卫明

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 229-238. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.C340

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为研究预应力状态下波形钢腹板组合梁的截面应力分布特征，设计制作2根波形钢腹板组合梁，在预应力筋张拉过程中研究了预应力对组合梁受弯截面应力分布特征的影响，通过正截面受弯试验对试件塑性承载力先进行测定；对体外预应力组合梁正截面承载力进行了理论分析；利用有限元分析软件，对与试件同类型的波形钢腹板体外预应力组合梁的塑性受弯承载力进行了参数分析，研究了腹板高度和混凝土强度对正截面承载力的影响。结果表明：预应力对此类构件的翼缘应变变化量影响较波形钢腹板的大约2~3倍；预应力损失对截面中性轴位置变化影响可忽略不计；施加预应力将使波形钢腹板组合梁的受弯承载力提高约30%，腹板高度等参数与此类结构跨中截面承载力呈线性关系；理论值与有限元模拟结果吻合良好，验证了所提出正截面承载力理论的准确性。

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考虑损伤效应的钢管转换柱抗震性能试验研究与理论模型

戚亮杰, 薛建阳, 许丹

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 239-248. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0027

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为研究传统风格建筑钢结构转换柱连接的抗震性能及其恢复力特性，对不同上柱长细比（8.9和12.5）与轴压比（0.2和0.4）的4个钢管转换柱连接进行了低周往复加载试验，记录并分析了其受力过程和破坏形态。试验结果表明：随着轴压比和矩形钢管长细比的增大，转换柱连接的P-Δ效应加剧，构件的承载力逐渐降低。通过理论计算提出骨架曲线特征点计算式，得到理想双折线骨架曲线恢复力模型。同时，考虑累积耗能与变形对构件性能退化的影响，引入一个适用于传统风格建筑转换柱连接的损伤模型，确定了柱连接构件在每次滞回循环后的累积损伤指数，基于试验拟合结果定量描述其卸载刚度等力学性能指标的退化规律。最终给出转换柱连接构件在各受力阶段具体的滞回规则，得到考虑损伤效应的传统风格建筑钢转换柱连接的恢复力模型。经比较，所建议的考虑损伤效应的恢复力模型与试验结果吻合程度较高，能够很好地描述传统风格建筑钢转换柱连接在低周反复荷载作用下的受力特征与滞回特性。

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钢网格剪力墙力学性能试验研究及有限元分析

闫翔宇, 段岩, 陈志华, 温元浩, 王丹妮

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 249-259. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0028

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为解决现有加劲钢板剪力墙现场安装难度高、焊接工作量大等问题，提出了装配式钢网格剪力墙结构。为考察该抗侧力体系的静力性能和抗震性能，对2个缩尺模型进行了单调水平加载和低周往复加载试验。基于ABAQUS建立有限元分析模型，验证钢网格剪力墙有限元模型的准确性。研究结果表明：在单调荷载或低周往复荷载作用下，试验与有限元分析结果较为一致，试件均表现出良好的抗侧刚度、延性和耗能能力；其破坏过程为中间位置的T形钢构件首先出现全截面屈服，随着位移荷载的增大，靠近梁柱节点位置的较短T形钢构件开始局部屈服，最终所有T形钢构件均达到了全截面屈服，试件破坏形式为中部T形钢构件拉断，失效模式较为合理；试件破坏时的层间位移角均达到了3.6%以上，延性系数达到5.35以上，试件在每级荷载循环后的强度退化系数均在0.92以上，受力性能稳定。

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两边连接薄钢板剪力墙抗侧力性能研究

李奉阁, 臧帅聪, 相泽辉

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 260-267. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0029

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为了研究两边连接薄钢板剪力墙的抗侧力性能，以钢板高厚比(400、611)和高宽比(0.61、1.10、1.57)为参数，设计6个两边连接薄钢板剪力墙试件，对其进行水平低周反复荷载试验，研究试件的滞回性能、骨架曲线、承载力、耗能能力、刚度退化等性能。试验结果表明，随着钢板高厚比和高宽比的减小，试件的抗侧刚度、承载力和耗能能力明显提高，高宽比对承载力影响较大；各试件屈服时的位移角在1/200~1/160之间，极限位移角均大于1/50，位移延性系数均大于5，具有较好的延性，高宽比和高厚比对屈服位移角的影响较小。利用有限元方法对各试件进行数值分析，分析结果与试验结果吻合较好，随钢板高宽比减小，拉力带的有效宽度增加,承载力和抗侧刚度增大。

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高强不锈钢钢筋混凝土梁短期受弯裂缝宽度和刚度计算方法研究

赵毅, 王晓锋, 赵勇

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 268-276. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0030

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部分国产500 MPa不锈钢热轧带肋钢筋具有高延性、低弹性模量的特点，为研究配置此类不锈钢钢筋混凝土梁的短期裂缝与刚度特征，进行了6根配置不锈钢钢筋和2根配置普通钢筋的混凝土梁受弯性能试验，并分析不同混凝土强度和纵筋配筋率对短期裂缝和刚度的影响。试验结果表明：其他条件相同下，不锈钢钢筋梁与普通钢筋梁的裂缝形态基本相同，但不锈钢钢筋梁侧纵筋中心位置和梁底处的裂缝宽度均大于普通钢筋梁的；钢筋屈服前，不锈钢钢筋梁纯弯段的弯矩-平均曲率曲线呈双折线，但其开裂后刚度较普通试件的偏低，二者刚度之比平均为0.63；增加纵筋配筋率可减小裂缝宽度并提高受弯刚度。进一步收集相关文献中9根配置同类型国产不锈钢钢筋梁的试验数据，并对GB 50010—2010中短期裂缝与刚度计算公式的适用性进行评估。分析结果表明，按GB 50010—2010中的短期裂缝宽度公式计算得到的梁侧面纵筋位置处的平均裂缝宽度与最大裂缝宽度较试验值偏大，计算值与试验值之比平均分别为1.348和1.588；短期受弯刚度计算值较试验值偏小，二者之比平均为0.890，有必要对相关公式进行修正。建议将不锈钢钢筋梁的裂缝宽度控制位置调整至受拉边缘，且将裂缝宽度限值取为0.4 mm。通过统计分析，提出短期受弯裂缝宽度和刚度计算公式的修正建议。建议公式计算值与试验值吻合较好。

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复合配筋增强工程水泥基复合材料梁受弯性能试验研究

钱辉, 王玉敬, 康莉萍

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 277-283. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0031

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为了研究不同筋材增强工程水泥基复合材料（ECC）受弯构件的力学性能，设计并制作6个几何尺寸相同的试验梁，包括形状记忆合金（SMA）增强ECC（SMA-ECC）梁、GFRP增强ECC（GFRP-ECC）梁、钢绞线增强ECC（SS-ECC）梁、SMA/GFRP增强ECC（SMA/GFRP-ECC）梁、钢筋增强ECC（R-ECC）梁和普通钢筋混凝土（RC）对比梁。通过低周单向循环加载试验，研究相同加载条件下相同配筋率的各试验梁的破坏过程、承载能力、耗能能力、位移延性、残余变形和自复位性能，考察SMA/GFRP-ECC梁的力学性能。结果表明：与普通钢筋混凝土梁相比，复合配筋增强ECC梁在加载过程中呈现出明显的多缝开裂特征，具有更好的延性；与采用其他筋材的复合配筋增强ECC梁相比，SMA/GFRP可以使梁兼具大承载力、高耗能以及自复位能力；SMA/GFRP-ECC梁具有较高承载力、延性以及损伤自修复、位移自复位能力。

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海洋大气环境下TRC加固RC梁受弯时变性能

盛杰

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 284-290. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0032

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为预测海洋大气环境下纤维编织网增强混凝土（textile reinforced concrete，TRC）加固RC梁剩余受弯承载力，对TRC加固RC梁受弯时变性能进行研究。基于材料时变性能，建立了TRC加固RC梁受弯承载力时变计算模型，在验证此模型可靠性基础上，通过9根TRC加固RC梁进行参数分析，研究TRC厚度（25、35、45 mm）、钢筋直径（12、14、16 mm）、纤维编织网层数（1~3层）等因素对TRC加固RC梁起锈时间、开裂时间、剩余受弯承载力的影响规律。结果表明：海洋大气环境下TRC加固RC梁受弯承载力随服役时间增加非线性降低，但是其退化速率小于普通RC梁的；增加TRC厚度可以有效延迟起锈时间和减少承载力降低幅度，当TRC厚度由35 mm增加至45 mm时，TRC加固RC梁的起锈时间分别为23.9 a和39.5 a，承载力降低幅度分别为27.48%和15.57%（服役60 a）；钢筋直径对起锈时间无影响，对开裂时间的影响也较小；当钢筋直径分别为12、14、16 mm时，经过60 a服役期后TRC加固RC梁剩余受弯承载力均较接近；增加纤维编织网层数可减小加固梁锈蚀后受弯承载力退化。

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不同尺寸对TRC永久性模板叠合钢筋混凝土梁弯曲性能影响研究

尹世平, 王璐晨, 王聪聪, 从玺

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 291-301. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0033

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为推动TRC永久性模板叠合钢筋混凝土梁在实际大型工程中的应用，对3种不同尺寸（截面高度分别为240、300 mm和400 mm）的TRC永久性模板叠合钢筋混凝土梁进行受弯性能试验研究，分析截面高度和模板形状对相同配筋率、配网率、截面长宽比的TRC模板叠合梁受弯性能的影响。试验结果表明：U形TRC模板叠合梁与无模板的普通钢筋混凝土梁受弯性能受尺寸影响较小，单板型TRC模板叠合试件工作性能受尺寸影响较大，主要表现为TRC模板与后浇混凝土界面随尺寸的变大而剥离。不同尺寸的U形模板叠合梁与无模板梁的名义弯矩、等效挠度、延性系数的尺寸效应不明显，但塑性铰转角存在明显的尺寸效应，当截面高度由300 mm增大至400 mm时，无模板梁、单板型模板叠合梁和U型模板叠合梁塑性铰转角增幅分别为2 200%、167%和1 200%。不同类型梁的弯曲强度尺寸效应表现出差异性，其中无模板试件与U形模板叠合梁的弯曲强度尺寸效应不明显，但单板型模板叠合梁的弯曲强度受尺寸变化的影响，截面高度由240 mm增至300 mm时，弯曲强度提高了13.17%。

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碳纤维布粘贴加固BFRP筋-ECC-混凝土组合梁受弯性能研究

葛文杰, 宗耀锋, 仇胜伟, 宋婉蓉, 王仪, 陆伟刚, 曹大富, ASHRAF Ashour

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 302-311. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0034

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工程结构服役期间经常由于使用功能改变或使用荷载增加而需要对结构进行加固改造。为研究经碳纤维布粘贴加固后的玄武岩纤维增强塑料（BFRP）筋-工程用水泥基复合材料（ECC）-混凝土组合梁的受弯性能，对3组共12根不同ECC高度替换率（0、0.29和0.58）的BFRP筋-ECC-混凝土组合梁底分别粘贴1、2和3层碳纤维布的加固构件及未加固构件进行静力受弯性能试验。研究碳纤维布粘贴层数和ECC高度替换率对组合梁受弯承载力和破坏形态的影响。试验结果表明：采用受拉性能优异的ECC替代受拉区部分混凝土形成的ECC-混凝土组合梁不仅可提高构件承载力，还可有效改善构件抵抗开裂和变形的能力;组合梁底粘贴3层碳纤维布，裂缝宽度可降至未加固试件的10%，受弯承载力提高20%，挠度降低50%。借鉴钢筋混凝土理论，基于合理的基本假定和简化的材料本构模型，提出粘贴碳纤维布加固的组合梁受弯承载力计算式，并给出碳纤维布强度折减系数，理论预测值与试验实测值吻合良好。

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再生砖混骨料混凝土梁受弯性能

孙一李全, 赵羽习, 孟涛, 韦华栋, 张云财

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 312-321. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0035

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建造于20世纪的老旧房屋拆除垃圾往往含有大量的红砖块。红砖的各项性能与废混凝土有较大区别，但目前建筑固废处理工艺不能较好地分离红砖骨料。为高效合理利用含有大量红砖的再生砖混骨料，对强度等级分别为C25、C30和C35的3根天然骨料混凝土梁和3根再生砖混骨料混凝土梁进行受弯性能试验研究，分析再生砖混骨料混凝土梁相比于同强度的天然骨料混凝土梁在受力过程、破坏特征、变形能力与承载力等方面的差异。试验结果表明：再生砖混骨料混凝土梁在加载至破坏过程中，具有同天然骨料混凝土梁相似的受力阶段，且同样符合平截面假定。但相比同强度的天然骨料混凝土梁，再生砖混骨料混凝土梁极限承载能力略小，在加载过程中梁表面裂缝更易产生与发展，刚度下降更显著，变形更大，且从屈服到破坏产生的变形较小，延性较差。

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铁尾矿砂混凝土梁受剪性能试验研究

马卫华, 孟庆娟, 康洪震, 马珍, 王倩

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 322-329. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0036

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为研究铁尾矿砂混凝土简支梁与普通混凝土简支梁受剪性能的差异，完成了12根铁尾矿砂混凝土梁和3根普通河砂混凝土梁的受剪承载力试验，试验梁变化参数为混凝土强度等级（C30、C40和C50）、剪跨比（2.0和2.5）和配箍率（0.14%、0.19%和0.28%）；分析了铁尾矿砂混凝土梁受剪破坏形态和斜截面受力特点，探讨了ACI 318-08和GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》普通混凝土梁受剪承载力计算式对铁尾矿砂混凝土梁受剪承载力的适用性。结果表明：铁尾矿砂混凝土梁与普通混凝土梁的受剪破坏形态相同；相同混凝土强度等级下铁尾矿砂混凝土梁受剪承载力比普通混凝土梁受剪承载力高；在相同荷载作用下，铁尾矿砂混凝土梁的箍筋应变大于普通混凝土梁；普通混凝土梁受剪承载力计算式适用于铁尾矿砂混凝土梁，具有一定安全储备；提出的适用于集中荷载作用下剪压破坏的铁尾矿砂混凝土梁受剪承载力计算算式，其精度高于GB 50010—2010的计算结果。

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钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

王卫永, 陈博海, 欧应, 姜先春

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 330-340. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0037

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采用型钢桁架代替钢筋配置在剪力墙中形成钢桁架混凝土组合剪力墙（以下简称“桁架剪力墙”）,该剪力墙兼具钢结构延性好和混凝土结构受剪承载力高的优点，且能够克服钢结构耐腐蚀、耐火性能较差的缺点，其通过钢桁架替代钢筋更有利于装配化施工。对4个剪跨比为1.65的钢桁架剪力墙进行拟静力试验，通过试验得到的滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等，研究了不同轴压比（0.21和0.26）和不同抗剪键（短钢筋抗剪、短钢筋和栓钉共同抗剪）对剪力墙抗震性能的影响。采用有限元软件ABAQUS对钢桁架剪力墙进行参数分析，进一步考察了轴压比（0.2、0.3和0.4）、桁架竖杆含钢率（1.43％、2.09％和2.71％）和腹杆含钢率（1.37％、2.02％和2.64％）对其受剪性能的影响，并提出剪力墙受剪承载力计算公式。研究结果表明：当轴压比大于0.3时，随着轴压比的提升，剪力墙的受剪承载力有下降的趋势；钢桁架设置抗剪键对于剪力墙的受剪承载力影响不大，但能提高剪力墙的刚度和耗能能力；钢桁架竖杆含钢率对剪力墙受剪承载力有较大提升作用，而桁架腹杆含钢率对剪力墙受剪承载力的提升作用较小。计算钢桁架-混凝土剪力墙的受剪承载力时，可不考虑腹杆受压时平面外的失稳问题。

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极地低温环境下混凝土断裂性能试验研究

谢剑, 刘洋, 严加宝, 闫明亮

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 341-350. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0038

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为研究寒区和极地低温环境下混凝土结构的抗裂性能，设计了36个试件，对其进行了三点弯曲梁断裂试验，分析了20~-80 ℃温度区间内混凝土双K断裂韧度、断裂能和特征长度等关键断裂参数。结果表明：低温环境下，混凝土粗骨料和砂浆界面强度有所提高，横截面上有更多粗骨料发生断裂破坏；随着温度的降低，混凝土梁开裂荷载及峰值荷载有所提高，荷载-位移曲线斜率变大；混凝土断裂性能在低温环境下明显增强，其起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能均随温度的降低得到提高；低温环境下混凝土脆性变大，特征长度随温度的降低而减小。对低温作用下混凝土断裂能的增强规律进行定量分析，拓展CEB-FIP MC2010混凝土断裂能计算模型的适用范围。基于低温环境下立方体抗压和劈裂抗拉试验结果，分别提出了混凝土断裂能计算模型。

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钢管混凝土X形交叉柱轴压性能研究

陈德劲, 查晓雄, 侯宪安, 周光毅, 李帼昌

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 351-360. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0039

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为研究圆形和长圆形截面钢管混凝土柱交叉相贯形成的变截面不规则钢管混凝土组合柱,即钢管混凝土X形柱的轴压性能，采用有限元软件ABAQUS建立上述两种截面钢管混凝土X形柱的轴压模型，并通过与试验结果对比验证有限元模型的合理性，在此基础上，对圆形和长圆形截面钢管混凝土X形柱的受力全过程进行分析，并对钢管混凝土X形柱进行参数分析。研究表明，钢管混凝土X形柱在节点交叉区域钢管对混凝土产生不均匀的约束作用，混凝土中心区域受到的约束作用最大，其次是左右区域，钢管相交部位的混凝土受到约束最小，部分截面甚至在混凝土与钢管之间发生脱离。随着混凝土强度提高、钢材强度提高、钢管壁厚增加以及交叉角度加大，钢管混凝土X形柱的轴压承载力相应提高。

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基于断裂模拟的高温下角焊缝接头承载性能研究

蔡文玉, 李国强,

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 361-368. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0040

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为准确预测火灾高温下正面角焊缝焊接接头的承载性能，结合已有高温下钢结构正面角焊缝焊接接头的拉伸试验数据，采用有限元数值分析方法,对20~700 ℃下20个焊脚尺寸均为12.7 mm的角焊缝焊接接头的断裂模式与实际承载性能进行研究。拟合高温作用下适用于断裂模拟的焊材熔敷金属真实应力-应变关系，标定高温下适用于焊材熔敷金属的剪切断裂模型材料参数，采用试验获得的荷载-位移曲线、断裂破坏模式以及AISC 360-10中的承载力计算方法对数值模拟结果进行验证。研究结果表明：高温作用下角焊缝焊接接头的断裂位置多发生在焊缝区，断裂从焊根部分开始并随荷载的增大向焊脚位置扩展；接头的极限承载力随着温度升高而减小，高温下接头的极限承载力可由断裂面面积及焊材抗拉强度确定；接头在高温作用下（大于500 ℃）的变形量超过5 mm，约为常温作用下的5倍；焊材的剪切断裂模型参数是其抗裂性能的重要参数，也是相应的焊接接头构件变形能力的重要指标，在高温作用下（大于500 ℃），焊材断裂参数是其常温作用下的4.5倍。

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悬挑式张弦罩棚结构的风致疲劳分析

夏亮, 王潮, 张明山, 李本悦

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 369-377. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0041

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悬挑式张弦梁结构是由传统张弦梁结构改进的高效空间结构，其单榀张弦梁结构由上拉索、弦杆以及下抗风索组合而成。由于此类结构的风致振动效应显著，有必要研究其风致疲劳效应的影响。为研究悬挑式张弦罩棚结构的风致疲劳损伤，以某体育场罩棚为研究对象，采用几何缩尺比为1∶150的ABS塑料刚性模型进行B类风场下的风洞试验，得到各测点的风压时程数据，转化为有限元模型的节点风荷载进行风致振动响应分析并得到拉索的应力时程。利用雨流计数法对拉索的应力时程进行统计计数，并结合EuroCode2中所推荐的拉索S-N曲线，采用Miner准则对拉索的疲劳损伤进行线性累积，从而对该悬挑式张弦梁结构中的拉索进行疲劳损伤评估。结果表明：拉索构件的风致疲劳损伤随风向角变化明显，最不利风向角在180°附近；由于拉索构件的几何非线性特性，其疲劳损伤随风速变化呈非线性增长趋势。

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矿物掺合料高性能混凝土氯离子扩散特性研究

王德弘, 周雁峰, 鞠彦忠, 曾聪

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 378-385. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0042

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为研究沿海地区高性能混凝土桩基础的耐久性，采用干湿循环浸泡法对18个高性能混凝土试件进行了氯盐侵蚀试验，分析了高性能混凝土的氯离子浓度分布，得到了高性能混凝土的表面氯离子浓度、氯离子扩散系数的时变方程。在此基础上进行了高性能混凝土氯盐侵蚀的数值模拟，分析了钢筋直径（20、28 mm和36 mm）和保护层厚度（20、30、40 mm和50 mm）对沿海地区高性能混凝土桩基础氯离子浓度分布和氯离子扩散系数的影响，提出了相应的耐久性设计建议。研究结果表明:高性能混凝土毛细管吸附区与氯离子扩散区的位置在0~5 mm之间，高性能混凝土的最大稳定深度为50 mm；随着时间的增长，高性能混凝土氯离子扩散系数逐渐降低，氯离子浓度增长速率拐点为25 mm；相较氯盐侵蚀溶液浓度，氯离子扩散系数与氯盐侵蚀时间的关系更大。结合钢筋的临界氯离子浓度正态分布，建议沿海地区输电工程高性能混凝土桩基础的保护层厚度为70 mm。

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低温环境下栓钉连接件抗拉拔性能研究

谢剑, 亢二聪, 严加宝, 朱冠儒

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 386-394. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0043

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为促进组合结构在极地及高寒地区的安全广泛应用，解决低温环境下组合结构中栓钉连接件抗拉拔性能研究不足问题，采用自平衡加载装置，对4组栓钉试件进行了低温拉拔试验，得到了不同温度（20、-30 ℃和-60 ℃）和栓钉有效埋深（57 mm和92 mm）下栓钉拉拔试件的破坏模式、荷载-位移曲线、抗拉拔承载力等。考虑大尺寸构件低温试验难度大、成本高等问题，建立栓钉拉拔试件有限元模型，在20 ℃~-60 ℃温度范围内，模型的荷载-位移曲线、抗拉拔承载力和破坏模式与试验结果吻合良好，验证了模型的可靠性。基于此模型，进行参数分析，研究低温（20、-30 ℃和-60 ℃)和栓钉有效埋深(48、64、80 mm和96 mm）对栓钉连接件抗拉拔性能的影响。研究结果表明：在20~-60 ℃温度范围内，共出现三种典型破坏模式，即混凝土锥体破坏、混凝土劈裂破坏和栓钉拉断破坏；试件的抗拉拔承载力、极限位移、前期刚度等均随着温度的降低、栓钉有效埋深的增大而增大，有效埋深的增大对抗拉拔性能的提高作用更加显著；当温度T≤-30 ℃时，栓钉有效埋深hef为92 mm的拉拔试件均发生栓钉拉断破坏，其抗拉拔性能主要由栓钉本身低温材料性能决定。通过数值模拟和参数分析可知，20~-60 ℃ 温度范围内，混凝土强度等级为C60的拉拔试件发生由混凝土锥体破坏向栓钉拉断破坏转变的栓钉有效埋深与栓钉直径比hef/d临界值在5~6范围内。

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可更换连梁的可更换性研究

叶垚, 王化杰, 武启剑

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 395-403. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0044

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为实现工程中可更换连梁震后可更换性的快速评估，针对采用H形钢作为消能梁段的可更换连梁展开研究，探讨该类构件的损伤后可更换性。以连接处螺栓孔相对位置为判别依据，以消能梁段残余剪切角为评价指标的连梁可更换性评估方法，设计3种可更换连梁连接形式，分别为端板-螺栓群连接（CI型）、耳板-螺栓群连接（CII型）以及螺栓-抗剪键连接（CIII型）；分别通过评估方法及更换试验对3种连接形式试件的可更换性进行对比分析。研究结果表明：采用CI型连接的试件最大可更换残余剪切角及更换用时分别为0.007 rad及40 min，采用CII型连接的试件最大可更换残余剪切角及更换用时分别为0.008 rad及280 min，采用CIII型连接的试件最大可更换残余剪切角及更换用时分别为0.01 rad及50 min，故采用CIII型连接的试件具有最好的损伤后可更换性。

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Q460GJ钢轴压构件可靠度分析

李静尧, 聂诗东, 戴国欣, 杨波

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 404-410. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0100

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建筑结构用钢板是我国研发的高性能钢材，其综合性能优于同等级低合金高强度结构钢，并已在众多大型工程项目中得到应用，Q460GJ钢轴压构件计算模式不确定性统计参数和设计指标亟待研究。基于8个焊接箱形截面和14个焊接H形截面轴压构件的整体稳定承载力试验结果，获得了Q460GJ钢轴压构件计算模式不确定性统计参数。结合已有的Q460GJ钢材料性能不确定性和几何特征不确定性研究成果，通过进一步统计分析，获得了两种截面Q460GJ钢轴压构件的抗力不确定性统计参数。采用可靠度方法提出Q460GJ钢轴压构件抗力分项系数，并分析了其变化规律。考虑现行规范关于抗力分项系数取值的延续性，建议沿用Q345GJ钢的抗力分项系数1.059作为Q460GJ钢轴压构件抗力分项系数，对应的设计强度指标取435 MPa。最后对建议抗力分项系数进行了可靠性校核，结果表明该抗力分项系数满足可靠性要求。

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形状记忆合金补强损伤钢板疲劳性能研究

陈振宇, 余倩倩, 顾祥林

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 411-417. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0046

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钢结构在长期服役过程中，受荷载和环境作用，可能发生结构损伤及性能退化。形状记忆合金（shape memory alloy,SMA）因其特殊的形状记忆效应，可以为钢结构施加预应力，提升结构疲劳性能。以形状记忆合金补强的含损伤钢板为分析对象，采用线弹性断裂力学对补强后产生的钢板疲劳性能进行理论分析。与已有研究中的试验结果相比，钢板的疲劳寿命与试验结果最大相差不超过10%。同时，采用理论模型展开参数分析，研究初始损伤程度和SMA受温度作用产生的恢复应力对补强体系的影响。结果表明：对于不同的初始损伤程度，SMA均能够发挥很好的补强作用；经SMA补强后，钢板的疲劳寿命最大可提高362%；当SMA产生的恢复应力大于200 MPa时，可降低加载时钢板实际承担的应力幅，延缓裂纹扩展。

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冷成型钢龙骨-覆面板材自攻螺钉连接力学性能试验研究

陈伟, 叶继红, 姜健, 刘琨, 韩鹏飞

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 418-425. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0047

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冷成型钢复合剪力墙是冷成型钢结构体系的主要抗侧构件，其受力性能与轻钢骨架-覆面板材自攻螺钉连接的受剪性能密切相关。对36组冷成型钢龙骨-波特板自攻螺钉连接进行抗剪试验，分析了板材类型、螺钉边距和螺钉数量等因素对其受力性能的影响。研究结果表明：自攻螺钉连接件单向受拉时均发生了板材的脆性破坏，而单向受压时连接件破坏呈延性；板材类型、螺钉数量和加载方式对连接件的峰值荷载具有显著影响，中密度波特板连接件的峰值荷载比低密度波特板连接件的峰值荷载高48%～95%，单根自攻螺钉连接件的峰值荷载比多根自攻螺钉连接件中单颗螺钉的峰值荷载高约30%；剪力垂直于螺钉边距方向且单向受拉工况下，螺钉边距对连接件峰值荷载的影响较大，螺钉边距每增加5 mm，连接件峰值荷载增加约30%；单向拉伸工况、剪力平行于螺钉边距方向时，连接件的峰值荷载和峰值位移较大；采用Foschi指数函数模型拟合连接件的骨架曲线，与试验结果吻合较好，为冷成型钢结构体系数值模拟研究提供了连接件性能基本参数。

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先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜式结合面受剪性能试验研究

管东芝, 陈子轩, 蔺志一, 徐睿妮, 刘家彬, 郭正兴

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 426-432. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0048

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先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜式结合面具有规模化应用于预制UHPC-普通混凝土组合构件的潜力。为研究先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜式结合面的受剪性能，考虑气泡直径25 mm以下的三种气泡膜结合面规格、有无销栓钢筋作用的影响，设计并制作了6个先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜式结合面试件、2个现浇对比试件及2个光面式结合面试件，开展受剪性能试验研究，比较了试件的破坏形态、荷载-位移曲线和抗剪强度等，提出了先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜式结合面受剪承载力计算式。结果表明：先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜式结合面破坏主要发生于普通混凝土一侧，大尺度气泡膜（气泡直径25 mm）形成的结合面受剪承载力相对较高，建议的受剪承载力计算式基本可用于评估气泡直径在25 mm以下的先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜结合面的受剪承载力。

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盐腐蚀环境下内嵌FRP筋加固混凝土界面黏结性能试验研究

张海霞, 朱天泽, 黄妍

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 433-441. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0049

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为了研究盐腐蚀环境下内嵌FRP筋加固混凝土界面的黏结性能，对27个内嵌FRP筋加固混凝土试件进行盐腐蚀后的单端拉拔试验，分析试件的受力过程和破坏模式，研究内嵌FRP筋黏结长度、腐蚀时间和FRP筋类型对界面黏结性能的影响。结果表明：盐腐蚀的试件破坏模式分为结构胶劈裂、FRP筋拉断和结构胶劈裂且FRP筋弯折等3种，且以结构胶劈裂破坏为主。盐腐蚀环境下内嵌FRP筋混凝土试件的黏结应力与黏结长度、破坏模式与腐蚀时间有关。盐腐蚀环境会影响混凝土、黏结材料及FRP筋的力学性能，加剧黏结界面失效破坏。腐蚀时间为30 d和90 d的内嵌BFRP筋加固混凝土试件的耐盐腐蚀能力高于内嵌GFRP筋加固混凝土试件的，腐蚀时间为60 d的内嵌GFRP筋加固混凝土试件的耐盐腐蚀能力优于内嵌BFRP筋试件的。根据试验数据拟合了盐腐蚀环境下内嵌FRP筋加固混凝土界面黏结-滑移本构关系，其拟合优度达到0.988 0。

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冻融循环下BFRP筋与混凝土黏结强度试验研究

吴小勇, 周凯, 朱永帅, 袁晓露

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 442-447. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0050

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为了研究冻融循环作用下BFRP筋与混凝土黏结强度，对不同冻融次数（0、10、20、40次）和不同混凝土强度等级（C30、C35、C40）共36个试件进行冻融循环试验和中心拉拔试验。试验结果表明:未经冻融循环的试件和冻融循环40次（C30）试件发生拔出破坏，其余冻融试件均发生劈裂破坏；随着混凝土强度等级提高，脱胶强度和黏结强度逐渐增加；随着冻融循环次数增加，BFRP筋与混凝土的黏结强度和峰值滑移呈现出先增加后减小的趋势，而脱胶强度随冻融循环次数增加逐渐减小。

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考虑钢筋与混凝土相对滑移的修正钢筋本构模型

刘军

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 448-455. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0051

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为了研究钢筋滑移对钢筋混凝土柱抗震性能的影响，在材料层次上建立了考虑钢筋与混凝土相对滑移的修正钢筋本构模型。采用等效三段阶梯函数描述黏结应力沿黏结长度的非线性分布规律，结合钢筋双线性应力-应变关系，推导了锚固钢筋滑移和平均滑移应变的理论计算式。锚固钢筋的总应变定义为理想黏结的钢筋应变与平均滑移应变之和。分别通过屈服和极限应力对应的钢筋总应变修正弹性模量和硬化模量，进而得到间接考虑钢筋滑移的简化分段线性应力-应变关系。非锚固钢筋的滑移采用降低屈服应力和屈服应变的方法加以考虑。对于钢筋的滞回规则，采用Sakayi等修正的Menegotto-Pinto模型。将本构模型通过子程序嵌入ABAQUS软件中，基于纤维梁单元，对往复荷载作用下钢筋混凝土柱的非线性响应进行了数值模拟，并与试验结果对比，验证了该模型的有效性。结果表明，所建议的钢筋本构模型，数学表达形式简单且计算效率高，能够模拟地震作用下钢筋混凝土柱的承载力和变形特性，达到满足工程需要的精度。

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海洋既有建筑再生骨料及海洋再生混凝土的性能研究

卢予奇, 赵羽习, 孟涛, 练松松

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 456-465. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0052

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为促进海洋环境中既有建筑混凝土的循环利用，推进建筑行业可持续化进程，在浙江省宁波市与舟山市采集废弃混凝土构件，测试其抗压强度及游离氯离子含量，利用压汞仪分析其孔隙结构。将海洋既有建筑混凝土破碎成再生骨料，测试其物理力学性能及颗粒形态。采用海水与再生骨料制备海洋再生混凝土，测试其抗压强度及劈裂抗拉强度，利用扫描电镜与X射线衍射仪分析其微观形貌及组成。研究结果表明：受局部环境的影响，海洋既有建筑混凝土的宏微观性能具有较大离散性，性能较差的海洋既有建筑混凝土，破碎成的再生骨料品质也较差，主要表现为表观密度较低，吸水率及压碎指标较高。即使再生粗骨料与再生细骨料取代率达到100%，海洋再生混凝土强度等级也可达到C40~C45，由于原材料就地取用率较高，海洋再生混凝土具有潜在的环境效益和经济效益。

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基于最紧密堆积理论超密实再生砂浆制备研究

高嵩, 李秋义, 李楠, 金祖权

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 466-472. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0053

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再生混凝土或再生砂浆通常被认为力学和耐久性能较低，为研究再生水泥基材料性能，利用颗粒最紧密堆积理论，根据超细再生微粉和超细矿物掺合料颗粒粒径分布，将不同细度颗粒进行合理掺配，使胶凝体系最大程度上接近紧密堆积，制备出超密实再生砂浆，并计算粒径分布的分形维数，探讨其对抗压强度和孔隙率的影响。研究结果表明：最紧密堆积的混合料粒径分布具备分形特征，粒径分布的分形维数值越小，颗粒粒径分布越复杂，整体密实程度越高；粒径分布分形维数值较高的混合胶凝粉体，制备的试样早期强度较低。此外，利用最紧密堆积原理制备的超密实胶凝体系的孔隙率低于简单混合的胶凝体系试验组的孔隙率，孔径分布也更合理。

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基于布谷鸟搜索算法的温度驱动损伤识别方法

韩庆华, 马乾, 徐杰

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 473-480. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0054

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基于振动的损伤识别方法数据分析过程复杂，且易受环境不确定因素影响，为解决该问题，提出了一种基于布谷鸟搜索算法的温度驱动损伤识别方法。分析中将温度视为结构的可测激励，对基于温度诱导应变的结构损伤参数识别公式进行了推导，进而利用实测的温度诱导响应值与有限元模型计算的温度诱导响应值构造目标函数，基于改进的布谷鸟搜索算法对有限元模型中的损伤参数进行更新，从而实现损伤的准确判别。通过一根两端弹性约束的H型钢梁，以及一榀Benchmark钢框架模型的数值仿真分析，验证了所提方法的损伤识别效果。分析结果表明：基于布谷鸟搜索算法的温度驱动损伤识别方法可对不同程度、不同位置及不同数量的损伤进行有效识别，即使在较高的噪声干扰下，仍能取得较好的识别结果。相比于基于振动的有限元模型损伤参数识别方法，该方法无需施加外部激励，输入与输出数据（温度与温度响应）方便可测，损伤识别所需的数据量较少，受噪声干扰影响小，可对结构的损伤进行有效定位与量化。

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中国国际丝路中心大厦地下室结构设计

虞终军, 王建峰, 邹智兵

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 481-491. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0055

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竖向荷载引起的地基总沉降及差异沉降是超高层结构设计中需重点考虑的技术难点。为提高基础刚度，减小差异沉降以及提高底板抗冲切承载能力，除基础能直接支承在基岩上的情况外，国内高度500 m左右的超高层均布置有地下室翼墙。中国国际丝路中心大厦建筑高度498 m，地上101层，地下4层，是否布置翼墙成为地下室设计的重点。针对该项目建筑平面布局，布置翼墙会严重影响地下室使用功能；同时，翼墙本身工程造价大且施工复杂。为此，对比分析了翼墙布置与否的两种模型的自振周期及位移角等指标差异，研究了翼墙开洞与否以及不布置翼墙三种情况下不同桩长方案对底板差异沉降的影响，验算了不布置翼墙情况下底板抗冲切及受弯承载力，并分析了上部结构收缩徐变、底板长期刚度折减对底板影响以及底板变形对核心筒内力影响。结果表明：设置地下室翼墙对结构整体指标影响很小；不布置翼墙，通过调整外框部分桩长，可以使底板差异沉降、底板及核心筒墙承载力均满足要求。为此，该项目未布置地下室翼墙具有可行性，且经济合理。

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动态逆作开挖下有侧移钢管桩组的整体稳定性能研究

王震, 杨学林, 赵阳, 张茹

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 492-504. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0056

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有侧移静压钢管桩组支承的承载性能对于逆作增建地下室时既有建筑的安全保障至关重要。为获得逆作开挖下有侧移钢管桩组的整体稳定性能，提出一种考虑初始几何缺陷影响的钢管桩组非线性稳定承载力求解方法；基于线性特征值分析，就桩顶锚于原有基础（方案1）、桩顶锚于转换承台（方案2）两种方案，探讨土体水平抗力、原有基础抗弯刚度等因素对侧向约束的影响，求得稳定荷载和计算长度；继而引入一致模态和基坑侧移变形缺陷，采用非线性极值点分析初始缺陷的不利影响，基于此提出计算长度加大系数，进而求得修正后的非线性承载力；最后以单钢管桩组和整体模型为研究对象，对两种方案的侧向刚度差异及实际风载下的整体侧向位移进行分析。研究表明，相较方案1，方案2中有侧移钢管桩组在逆作开挖下的稳定承载性能有显著提升，不同土体水平抗力临界荷载比约为3.30~3.40；初始缺陷对钢管桩组的非线性承载力有不利影响，缺陷幅值越大，承载性能越差，工程设计中按包络法建议加大计算长度至1.15倍；风载作用下，两种方案中有侧移钢管桩组顶部的最大整体侧向位移约为50 mm，其引起的侧移缺陷对非线性承载力的不利影响不可忽略。

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可调节式挡水板在深水高桩码头中的减震效果

宋波, 王道永, 谢明雷, 王鹏, 王荣

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 505-513. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0057

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为研究水深度对高桩码头结构抗震性能的影响，明确地震作用下码头钢管桩的塑性发展与水深的关系，验证可调节式挡水板的减隔震效果，以典型钢管高桩码头为研究对象，使用ABAQUS软件建立直桩式高桩码头有限元模型，在不同类型及峰值加速度地震动作用下，通过设置挡水板并改变其倾斜角度，研究结构在远场长周期地震及直下型地震作用下挡水板调整的合理角度。研究结果表明：随水深增加，钢管桩码头在地震作用下的损伤程度也会随之增加，码头结构的抗震性能下降，设置挡水板可有效减小地震作用下结构的最大位移及钢管桩塑性率(最大曲率与屈服曲率的比值)；对于远场长周期地震作用，应将挡水板角度调整为45°~60°之间，对于直下型地震作用，若对码头面板位移无严格限制，可将挡水板角度调整到0°~60°范围，此时钢管桩结构塑性率小于破坏塑性率，但结构位移值较大，若使结构位移减小，应将挡水板角度保持在45°~60°之间。

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大粒径再生粗骨料混凝土墩基础竖向受压性能

雷斌, 杨辅智, 吕源, 杜臻, 肖建庄

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 514-522. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0058

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为了实现建筑垃圾资源化高效利用，将大粒径再生粗骨料应用于混凝土基础中，考虑墩基础直径和不同施工方式两方面的因素，制作两个不同尺寸（尺寸分别为800 mm×2 500 mm、1 000 mm×2 500 mm）的大粒径（再生粗骨料粒径为 40~80 mm）再生粗骨料混凝土预制墩基础和两个普通混凝土现浇墩基础，通过墩基础原位轴压静载试验，对大粒径再生粗骨料预制墩基础在砂土地基中的荷载-沉降曲线特性、墩底地基土压力分布、破坏模式和竖向承载力等进行分析。在此基础上，分别制作了3个尺寸为 250 mm× 500 mm（圆截面直径×试件高度）再生混凝土墩柱和3个相同尺寸的普通混凝土墩柱，通过墩柱轴压试验对墩柱破坏过程进行研究。研究结果表明：浇筑大粒径再生粗骨料混凝土墩柱时加入钢丝网片，能够阻止大粒径再生粗骨料下沉，使得再生粗骨料均匀分布，从而保证再生混凝土墩柱的浇筑质量；再生混凝土墩柱受压发生破坏时，大粒径再生粗骨料发生断裂破坏，再生粗骨料与普通混凝土的界面黏结性能良好。再生混凝土墩柱的轴压承载力较普通混凝土墩柱的降低15%。在砂土地基中，大直径再生粗骨料混凝土预制墩基础与普通混凝土现浇墩基础在达到竖向极限荷载之前均未发生墩身破坏，表明这两种墩基础可用于砂土地基中。

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再生细骨料地基动力特性试验研究

李博, 李玉博, 肖建庄

建筑结构学报. 2021, 42(S1): 523-530. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S1.0059

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建筑固废的处理再利用是使得建筑垃圾资源化的重要措施。为了进一步推进建筑固废动力特性的研究和工程应用，以建筑固废破碎筛分后的再生细骨料为材料，制备成地基土试样。利用三轴动力测试，分析了排水条件下，不同级配（级配良好、级配较差）、相对密度Dr（45%、70%）、围压σc（25、50、100、200 kPa和400 kPa）和含水率（0%、5%、15%、25%和30%）对再生细骨料地基动力特性的影响，并与标准砂地基的动力特性进行对比分析。试验结果表明：再生细骨料的比重为1.912，小于标准砂的（2.65），使得再生细骨料试样动剪切模量小于标准砂的；阻尼比在剪应变γ较小（γ<0.03%）时与标准砂的差别不大，而剪应变较大（γ>0.03%）时小于标准砂的；在四个影响因素中，围压的变化对动剪切模量的影响最大，围压增大时，动剪切模量明显增大，其次影响较大的是相对密度以及含水率，级配的影响相对最小。通过对可破碎性的分析发现，再生细骨料在小围压（σc<200 kPa）条件下基本未发生破碎，即使在围压为400 kPa、等效循环应力比rcs为0.3的条件下也只发生了少量破碎，此破碎量符合国家标准。

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2021年, 第42卷, 第S1期　刊出日期：2021-06-05

建筑结构学报

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