2021年, 第42卷, 第S2期　刊出日期：2021-11-05

  

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组合结构
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  框架-核心筒混合结构整体稳定性研究

  范重, 薛浩淳, 王晶, 刘涛, 王义华, 杨苏, 曾德民

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 1-10. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0001

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  为了研究高层与超高层框架-核心筒混合结构的整体稳定性能，推导了框架-核心筒简化力学模型，考察结构高度与抗震设防烈度的影响。基于ABAQUS有限元软件、简化方法和GB 50017—2017《钢结构设计标准》，分别对框架结构、筒体结构和框架-核心筒结构的屈曲模态、屈曲荷载和屈曲因子进行分析，考察屈曲因子与二阶效应的关系。分析结果表明：框架-核心筒结构整体失稳形态为弯剪型，未发生局部楼层或个别构件失稳的情况；屈曲变形主要分布在中上部楼层，屈曲变形的范围显著大于框架与核心筒分体模型的；由于框架与核心筒之间的互相支撑作用，框架-核心筒结构整体模型的屈曲荷载高于框架结构与筒体结构分体模型屈曲荷载之和；考虑二阶效应后，在侧向均布荷载作用下，框架-核心筒结构上部楼层层间位移角的增幅保持不变；基于屈曲因子与二阶效应的相关性，可以通过屈曲因子直接对结构的整体稳定性能进行判断。框架-核心筒结构中，其框架的屈曲荷载最大可超过纯框架结构屈曲荷载的10倍；可以根据框架-核心筒结构中框架屈曲荷载的增大系数，对有侧移框架柱的计算长度系数进行修正；由简化方法得到框架-核心筒结构的屈曲荷载与有限元法计算结果具有较好的一致性，可用于框架-核心筒结构屈曲荷载的初步估算。
  
  
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  考虑楼板组合效应的多层钢框架抗连续倒塌性能分析

  钱凯, 李宵, 原小兰, 张敏, 李治

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 11-21. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0002

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  为了研究考虑楼板组合效应的多层钢框架抗连续倒塌性能，制作了1个两层两跨1/2缩尺的中柱失效工况的钢框架梁柱子结构模型试件。对试件进行竖向推倒(Pushdown)加载，研究其在倒塌过程中的抗力曲线、内力变化以及破坏模式。试验结果表明：钢框架结构主要依靠钢梁发展的弯曲机制和悬链线机制抵抗外加荷载，且悬链线机制具有一定滞后性。通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对试件进行数值模拟，建立带板框架模型，并进行抗力分析，研究楼板组合效应对多层钢框架抗连续倒塌性能的影响；同时，开展拓展参数分析，通过抗力分析研究混凝土强度等级、楼板厚度和不同去柱工况对带板框架抗连续倒塌性能的影响。有限元分析结果表明：带板框架的抗连续倒塌能力远大于不考虑楼板组合效应的钢框架。考虑楼板组合效应后，钢框架的边柱梁端焊缝由受拉破坏转变为受压屈曲破坏。增大楼板厚度，能够提高带板框架弯曲机制抗力，但削弱了悬链线机制抗力并降低了结构的变形能力。由于边柱失效工况的带板框架缺乏有效水平约束，其承载力较中柱失效工况的降低了39.9%，但变形能力提高了30.6%。
  
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  装配式RCS组合框架梁柱子结构抗连续倒塌性能试验研究

  熊进刚, 李政策, 胡淑军, 王雨辰, 蓝钦宇

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 22-30. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0003

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  装配式RCS组合框架是由预制钢筋混凝土柱和钢梁通过钢套筒节点连接而形成的框架，符合建筑工业化发展趋势。装配式梁柱节点是影响装配式RCS组合框架结构抗连续倒塌性能的关键。设计了3种不同构造的装配式RCS组合框架梁柱节点，并以此为基础，制作3个梁柱子结构试件，采用静力加载方式对各子结构的抗连续倒塌性能进行试验研究，分析其破坏形态、位移发展、应变发展、荷载-位移曲线和抗力机制等。结果表明：梁柱节点连接构造方式不同，子结构的连续倒塌破坏形态、承载力和极限变形能力也有所不同，采用悬臂梁段与梁连接的子结构，其破坏主要是悬臂梁段与梁连接区发生下翼缘拉裂和腹板拉裂，承载力和极限变形能力较高；采用顶底角钢连接的子结构，其破坏主要是底部角钢拉裂和腹板拉裂，承载力和极限变形能力较低；各子结构抗连续倒塌机制均经历了梁机制、复合机制、悬索机制3种抗力机制，且各节点转角均满足DoD规范的限值要求；采用悬臂梁段与梁连接的子结构，其抗连续倒塌性能优于采用顶底角钢连接的子结构的抗连续倒塌性能。
  
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  圆钢管约束型钢混凝土柱-钢梁框架结构体系分析

  黎翔, 周绪红, 刘界鹏, 王宣鼎

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 31-40. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0004

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  为研究采用钢管约束型钢混凝土柱的高层结构的抗震性能，对钢管约束型钢混凝土柱-钢梁框架开展弹塑性有限元分析。通过开源的OpenSees有限元软件，建立具有代表性的框架有限元分析模型，以框架柱类型（钢管混凝土（CFT）柱和钢管约束型钢混凝土（TSRC）柱）、柱梁端弯矩比、径厚比为研究参数，开展Pushover分析、时程分析、IDA分析和地震易损性分析，比较不同算例的能力曲线、屈服机制、层间位移和抗倒塌能力等。基于体系分析结果，建议钢管约束型钢混凝土柱-钢梁框架结构体系的最大适用高度，弹性及弹塑性层间位移角限值可按GB 50936—2014《钢管混凝土结构设计规范》取值；与增大钢管壁厚相比，提高柱截面型钢含钢率对改善高烈度设防区钢管约束型钢混凝土柱-钢梁框架的抗震性能更为有效。
  
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  轻质混凝土复合墙板填充钢框架抗震性能试验研究

  李悦, 高崇铭, 李晓润, 刘楚涵, 何文涛, 孟文君

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 41-48. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0005

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  为了研究轻质混凝土复合墙板与钢框架间采用减震节点连接的复合墙板钢框架结构的抗震性能，对复合墙板钢框架进行了水平低周往复荷载试验，并与传统吊挂式节点的复合墙板钢框架及空框架进行了比较。通过分析结构在各级位移荷载作用下的破坏状态、滞回性能和延性等，研究了填充墙板钢框架的抗震能力。结果表明：混凝土墙板提高了钢框架整体的水平承载能力、变形能力、刚度与延性，采用减震节点连接的框架的承载力是传统吊挂式节点框架的1.14倍，传统吊挂式节点框架的承载力是空框架的1.13倍；减震节点连接的框架的承载力系数始终大于传统吊挂式节点框架与空框架的，表明减震节点框架具有良好的承载力稳定性；结构的累积耗能随着加载位移的增加不断增大，减震节点连接的框架的累积耗能分别是传统吊挂式节点框架和空框架的1.33倍和2.45倍，说明采用减震节点连接的框架具有较好的耗能能力。
  
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  球-板型节点钢管混凝土风电塔架受力性能研究

  闻洋, 王梓好, 张军, 宋文学, 薛慧

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 49-56. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0006

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  为提高钢管混凝土风电塔架的抗震性能，引入塔柱和腹杆的刚度比值，对两组不同尺寸腹杆的格构式钢管混凝土球板型节点平面风电塔架进行拟静力加载试验，对其节点的破坏模式、腹杆内力、塔架节点球台区以及梯形节点板的等效应力分布进行分析。试验结果表明，球柱连接件为弯剪断裂破坏，顶层斜腹杆屈曲失稳，顶部横腹杆发生撕裂破坏。采用ABAQUS建立有限元模型，对塔架结构进行扩展参数分析。结果表明：当球柱连接件规格相同时，球柱连接件与梯形节点板的连接由螺栓连接改为焊接连接时，塔架结构的承载力提高，位移延性系数有小幅度降低，降低幅度为1.9%~7.5%；腹杆与塔柱刚度比增大的同时，结构的承载力和位移延性系数起初有逐渐提高，而后提高不明显。建议在球柱与梯形节点板采用焊接连接时，腹杆与塔柱刚度比选取0.06~0.07为宜。
  
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  楼板下承式钢-混凝土组合扁梁楼盖原位加载试验研究

  龚超, 侯兆新, 刘瑄, 王晟, 梁梓豪, 许嘉庆, 张晓峰, 刘树茂

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 57-64. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0007

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  为解决现有组合扁梁楼盖自重大、设计受裂缝控制、经济适用性差等缺点，提出一种楼板下承式钢-混凝土组合扁梁楼盖结构，能够有效降低楼盖高度，提高钢梁的防腐防火性能，解决管线预埋和钢梁外露问题。为研究楼板下承式钢-混凝土组合扁梁楼盖在正常使用阶段的工作性能，依托于某拟建27层钢结构住宅项目建造2层实验楼，进行楼板下承式钢-混凝土组合扁梁楼盖原位加载试验研究，分析楼盖的自振频率、挠度、应变及裂缝发展。试验结果表明：随着有效可变荷载增加，楼盖自振频率逐渐降低；当有效可变荷载为0.25 kN/m2时，楼盖一阶竖向自振频率为11.77 Hz，满足JGJ/T 441—2019《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》中楼盖的竖向一阶自振频率不低于4 Hz和GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中住宅和公寓楼盖竖向自振频率不宜低于5 Hz的要求；在荷载准永久值作用下，混凝土楼板最大裂缝宽度为0.15 mm，满足GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中三级裂缝控制下最大裂缝不超过0.30 mm的要求；在7.5 kN/m2面荷载作用下，楼盖的荷载-挠度曲线仍然呈现线性发展趋势，混凝土最大裂缝宽度为0.18 mm，楼盖整体仍处于弹性工作阶段，具有较大的安全储备。
  
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  冷弯薄壁型钢梁-水泥纤维板组合楼盖受弯性能试验研究

  王莉萍, 周博洋, 李健, 潘隆辉

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 65-73. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0008

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  为了研究冷弯薄壁型钢梁-水泥纤维板组合楼盖的受弯性能，对冷弯薄壁型钢梁-水泥纤维板组合楼盖足尺试件进行了受弯性能试验研究和ABAQUS有限元分析，对比二者结果验证了有限元模型的合理性。在试验基础上对冷弯薄壁型钢梁-水泥纤维板组合楼盖的荷载-挠度曲线、应力发展过程以及冷弯薄壁型钢构件与水泥纤维板的协同变形特征进行了分析，研究表明：冷弯薄壁型钢梁-水泥纤维板组合楼盖的挠度变形在标准组合荷载和基本组合荷载作用下均满足规范要求。进一步采用 ABAQUS 有限元软件对组合楼盖模型进行参数分析，结果表明: 减小水泥纤维板与檩条连接的自攻螺钉间距、增大水泥纤维板厚度、减小组合楼盖檩条间距、更改组合楼盖边梁横截面形状均可增强组合楼盖的承载力。
  
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  钢-混凝土组合桥面板温度梯度效应的试验研究与数值模拟

  王达, 谭本坤, 赵鹏鑫

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 74-82. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0009

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  为深入研究钢-混凝土组合桥面板的温度梯度效应问题，根据电辅热原理制备温度梯度加载装置，以钢桁加劲梁悬索桥组合桥面板为对象，对不同边界约束条件下的钢-混凝土组合节段展开了室内温度梯度试验，提出了竖向温度梯度分布模式的计算式，建立了热-力顺序耦合的精细化有限元模型，对比分析了不同温度梯度条件下的应力极值情况。结果表明：所提出的试验加载装置能较好地模拟结构在顶面受日照辐射状况下的温度分布情况；试验与精细化有限元模型计算的应力分布吻合较好；不同约束条件下的钢-混凝土桥面板均受竖向温度梯度影响明显，其应力效应不容忽视，混凝土板和钢梁的应力极值几乎与结构竖向温度梯度呈线性相关。
  
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  方钢管混凝土柱与U形钢-混凝土组合梁穿心式连接抗震性能试验研究

  胥兴, 程睿, 江世永, 杨溥, 甘丹, 崔佳

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 83-90. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0010

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  为研究方钢管混凝土柱与U形钢-混凝土组合梁穿心式连接的抗震性能，以节点域焊接构造及轴压比为试验参数，对缩尺比为3/4的2个中节点和2个边节点试件进行低周反复循环加载试验。通过研究试件的破坏模式、滞回曲线和骨架曲线等，分析其延性、承载力、刚度和强度退化及耗能能力。研究结果表明：该连接的典型破坏模式为U形钢-混凝土组合梁下翼缘及腹板鼓屈、组合楼板压溃和节点域穿心槽钢断裂；各试件的滞回曲线较饱满；试件的位移延性系数μ为2.1~3.3，弹性层间位移角θ_y为1/71~1/54，弹塑性层间位移角θ_u为1/30~1/16，等效黏滞阻尼系数ζ_eq为0.15~0.21，变形能力较好，具有一定耗能能力；轴压比对试件的耗能能力和承载力影响较小，节点域穿心槽钢交汇处未焊接的试件变形能力较好，但承载力明显降低；且中节点试件的承载力和总耗能明显高于边节点试件的。
  
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  基于综合抗裂技术的叠合板组合梁-钢柱节点抗震性能试验研究

  陈娟, 谢科, 吴浩, 陈驹, 王一龙

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 91-99. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0011

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  叠合板组合梁是一种适应于大跨、重载以及装配化建造的组合梁形式，但是存在负弯矩区混凝土板易受拉开裂的问题。为提高叠合板组合梁负弯矩区混凝土板的抗裂性能，采用开孔钢板抗拔不抗剪连接件和纤维抗裂高性能混凝土现浇层综合抗裂措施。对5个叠合板组合梁-钢柱节点试件进行拟静力试验，参数包括连接件形式、现浇层混凝土材料和钢筋强度。试验结果表明：采用开孔钢板抗拔不抗剪连接件和现浇层采用纤维抗裂高性能混凝土均能提高组合梁的抗裂性能，综合使用这2种抗裂措施效果更好，而现浇层钢筋强度对组合梁抗裂性能影响较小；组合梁负弯矩区承载力受现浇层混凝土材料及钢筋强度的影响均较小；采用开孔钢板连接件可以提高组合梁的抗弯刚度；采用开孔钢板抗拔不抗剪连接件的试件具有良好的抗震性能。
  
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  多腔式钢管混凝土异形柱-H形钢梁框架U形板连接节点承载力研究

  成宇, 杨远龙, 李彬洋

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 100-108. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0012

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  为解决传统梁-柱连接中外环板节点凸出室内空间的问题，对多腔式钢管混凝土异形柱H形钢梁框架节点采用U形板连接构造形式。采用ABAQUS软件建立了节点有限元模型，通过与试验对比验证了模型的准确性。对U形板连接承载力进行参数分析，得到了柱钢管变形区高度计算方法。在试验研究和有限元分析的基础上，建立了U形板连接节点承载力简化模型，考虑了U形板连接件、柱肢正面钢板及柱肢侧面钢板三部分提供的承载力。基于虚功原理提出连接节点承载力简化计算式，计算结果与试验和有限元模拟结果吻合良好。为保证U形板连接节点达到刚性节点要求，建议单腔室柱钢管宽厚比不宜大于30；U形板厚度不宜小于梁翼缘厚度的1.2倍；U形板薄弱截面宽度需大于梁翼缘宽度的1/2。
  
  
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  U形钢-混凝土组合梁与外包钢板混凝土剪力墙连接的抗震性能试验研究

  杨溥, 罗鋆, 程睿, 余远航, 胥兴

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 109-116. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0013

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  为研究U形钢-混凝土组合梁与外包钢板剪力墙连接的抗震性能，设计了2个足尺连接试件，对其进行低周往复加载试验。2个试件U形钢埋入外包钢板剪力墙的深度分别为500 mm和1 000 mm，通过试验对试件的受力特征、破坏模式进行考察，对连接的荷载-位移滞回曲线及骨架曲线、承载力和刚度退化性能、耗能能力以及延性等抗震性能指标进行分析。结果表明：该类型连接的典型破坏形态为组合梁根部U形钢撕裂、U形钢腹板鼓曲以及混凝土翼缘板与钢板剪力墙连接处开裂；U形钢-混凝土组合梁与外包钢板剪力墙连接的峰值荷载随U形钢埋入钢板剪力墙的深度增大而略有增大，但在达到峰值荷载后，其耗能能力与位移延性系数随着U形钢埋入钢板剪力墙的深度增大而略有减小，2个试件的正向位移延性系数分别为2.69和2.50，在试验结束后剪力墙和组合梁连接处基本无破坏，连接性能良好，表现出较好的耗能能力，能满足工程应用要求。
  
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  装配式内置钢管混凝土异形柱T形节点滞回性能及恢复力模型研究

  武立伟, 陈海彬, 郭雪源, 郭佳佳, 王帅

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 117-124. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0014

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  为研究装配式内置钢管混凝土异形柱节点恢复力模型，进行了3个足尺T形节点试件的低周往复加载试验，试验变化参数为轴压比，分析了节点试件的破坏形态、滞回特性，结果表明：不同轴压比试件滞回曲线形状基本一致，破坏模式为梁端塑性铰破坏；随着轴压比增大，骨架曲线上升段和下降段斜率增大，承载力衰减加快，延性增强；轴压比由0.2增加到0.4，承载力分别增大了3.2%和9.4%，延性系数分别增大了7.2%和19.2%。在试件骨架曲线模型和刚度退化规律的基础上，建立了装配式内置钢管混凝土异形柱T形节点恢复力模型，模型采用了定点指向、承载力突降处理方式，模型特征值与试验结果基本吻合。
  
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  伸臂桁架方-圆钢管混凝土柱转换节点性能试验研究

  林超伟, 吴从晓, 周云, 张天生, 潘晓伟, 练贤荣

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 125-132. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0015

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  超高层建筑中伸臂桁架的转换节点形式复杂，传力机制不够明确，为此，以某超高层结构伸臂桁架的方-圆钢管混凝土柱转换节点为研究对象，设计并制作了1个缩尺比例为1∶4的转换节点试件，对其进行设防地震及超罕遇地震作用对应构件水平力作用下的拟静力试验研究，以验证转换节点设计的合理性与可靠性。试验结果表明，设防地震作用对应构件水平力作用下，伸臂桁架整体有良好的承载能力，转换节点能有效协调伸臂桁架的受力。在3倍的设防地震作用对应构件水平力作用下，伸臂桁架的破坏模式为上弦上翼缘与圆钢管混凝土柱环向加劲肋焊缝撕裂、斜腹杆与上弦下翼缘的焊缝撕裂破坏，转换节点自身保持完好，表明转换节点具备抵抗超罕遇地震作用的能力。最后根据试验结果，优化构件的连接构造形式以防止焊缝出现撕裂，供设计参考。
  
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  K形、KK形钢管混凝土相贯节点力学性能研究

  宋沙沙, 陈驹, 徐菲, 王永灿

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 133-142. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0016

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  为研究K形和KK形钢管混凝土相贯节点的力学性能，设计3个足尺钢管混凝土相贯节点试件，并通过对节点支管进行轴向拉压试验，获得试件的破坏模式、荷载-位移曲线和极限荷载等。试验结果表明：K形和KK形薄壁钢管混凝土相贯节点在支管轴向拉压力作用下的破坏模式均为主管冲剪失效，且在支管受拉侧和受压侧，主管最大位移与主管直径之比分别为1.75%和0.25%，均小于CIDECT-1中确定值（3%）。在试验研究基础上建立节点有限元模型，基于节点试件的荷载-位移曲线及冲剪承载力，验证有限元模型建立及分析过程的准确性，并进一步开展K形和KK形节点的冲剪破坏面的应力分布分析以及KK形节点支管作用对剪应力分布及冲剪承载力的影响分析。研究结果表明：K形节点冲剪破坏面剪应力对称分布，而KK形节点剪应力分布不再对称；KK形节点中K形支管的几何形状及荷载均对冲剪承载力及剪应力分布有影响。最后，将CIDECT-1、EC 3、AISC 360-16和GB 50017—2017等规范中的空钢管相贯节点的承载力计算公式及现有的T形和Y形钢管混凝土相贯节点的冲剪承载力计算公式的计算值与试验值、有限元模拟值进行对比分析，提出适用于K形和KK形钢管混凝土相贯节点在支管轴向拉压力作用下的冲剪承载力计算式。
  
  
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  火灾后型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁节点抗震性能试验研究

  李俊华, 张幸锵, 周春恒, 吴华宗, 车金如

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 143-151. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0017

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  为了研究火灾后型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的抗震性能，进行了4 个火灾后型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁节点及 2 个常温未受火对比节点的低周反复加载试验，研究火灾后该类节点的滞回特性、延性、耗能性能、承载力与刚度退化规律等，分析受火时间、轴压比对火灾后该类节点抗震性能的影响。试验结果表明：经历火灾损伤后，型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的滞回曲线仍然饱满，但承载力明显降低，受火75 min时，降低13.2%～15.8%，受火120 min时，降低33.1%～34.9%；受火时间影响火灾后型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的延性，当受火时间为75 min时，节点的位移延性系数较相同条件下未受火节点减小10.5%～10.7%；当受火时间增加到120 min时，延性系数则较常温未受火节点提高6.9%～7.4%；与常温未受火节点相比，火灾后节点加载初期的刚度降低、等效阻尼比增大，受火时间越长，刚度降低和等效阻尼比增大的程度越高；随着加载的进程，火灾后节点的刚度与常温未受火节点的刚度趋向一致，但等效阻尼比相比常温未受火节点减小，受火时间越长，减小程度越高；轴压比对火灾后型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁的抗震性能产生一定影响，随着轴压比的增大，节点承载力、初始刚度、等效阻尼比均有所提高，而延性系数则相差不大。
  
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  钢-竹组合梁柱节点抗震性能的有限元模拟方法研究

  李九宏, 吴时旭, 何佳伟, 李玉顺

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 152-159. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0018

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  为研究钢-竹组合梁柱节点的抗震性能，以螺栓强度等级、组合梁端连接螺栓排数、T形连接件加劲肋设置与否和钢套筒焊脚尺寸为参数，设计制作了6个由箱形截面组合柱和工字形截面组合梁通过T形连接件螺栓连接而成的钢-竹组合梁柱节点试件，在拟静力试验的基础上，利用大型通用有限元软件ABAQUS建立了6个试件的有限元模型并对其进行了有限元分析，探讨了各参数对组合节点破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、承载力及耗能能力的影响。结果表明，有限元模型中钢套筒和T形连接件的整体建模，会导致试件的极限荷载、初始刚度以及设置了加劲肋的节点的耗能系数均小于有限元模拟值。因此，建立有限元模型时，需对焊缝进行单独建模。有限元分析得到的各项抗震性能指标均与组合梁柱节点拟静力试验结果吻合良好，两者相差基本在10%以内，证明了有限元模拟方法的可靠性，可以利用所建立的有限元模型对组合节点的抗震性能进行研究分析。
  
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  端板连接不锈钢梁柱节点抗震性能研究

  袁焕鑫, 高焌栋, 杨璐, 范浩, 杜新喜

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 160-169. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0019

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  为研究端板连接不锈钢梁柱节点抗震性能，设计了6个端板连接梁柱节点足尺试件，包括5个不锈钢节点和1个Q345B普通钢节点。对节点试件进行拟静力试验，得到各试件的失效破坏形态、滞回曲线和承载性能等。采用有限元软件ABAQUS对节点试件的低周反复加载试验过程进行准确模拟，进一步分析了节点的抗震性能。结果表明：不同材料牌号不锈钢的中柱节点试件的耗能能力基本相当，且优于普通钢中柱节点试件的；不锈钢中柱节点试件的梁端荷载-位移滞回曲线较边柱节点的更为饱满，但中柱节点试件的承载力较低；设置端板加劲肋可以显著改善节点试件的抗震性能，承载力提高约30%，累积耗能增加100%。节点试件的转角均满足欧洲和美国抗震规范的限值要求，表明节点试件具有良好的抗震性能。
  
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  圆钢管约束加强的方钢管混凝土短柱轴压性能研究

  张素梅, 李孝忠, 陈雄图, 黄真锋

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 170-179. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0020

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  为加固或加强既有方钢管混凝土柱，采用圆钢管和灌浆料在外部加强的方式，设计并完成了6个圆钢管约束加强的方钢管混凝土短柱和3个未加强方钢管混凝土短柱的轴压试验。观察加强前后方钢管混凝土的试验现象和破坏模式，研究外层圆钢管直径对其轴压性能的影响，分析内层和外层钢管应力和应变发展规律。结果表明，外套圆钢管可以为内部方钢管提供较强的约束作用，不仅提高了方钢管混凝土柱的轴压承载力，还可以避免外钢管约束加强区的方钢管混凝土发生剪切脆性破坏。基于试验，采用调整后的核心混凝土本构关系，采用ABAQUS建立有限元模型，分析圆钢管约束加强的方钢管混凝土在轴压荷载作用下的破坏模式、核心混凝土纵向应力分布情况以及内层方钢管与外层圆钢管的双重约束机理等。结果表明：外层圆钢管可以有效增强对核心混凝土的约束作用，显著提高轴压承载力；内层和外层钢管对核心混凝土的双重约束作用可改善核心混凝土的应力状态，但仍表现为核心混凝土在角部承受更强的约束作用。
  
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  钢筋桁架加劲钢管混凝土十字形截面短柱轴压性能研究

  陶宇, 梁伟桥, 张素梅, 李孝忠, 张鹏

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 180-188. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0021

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  为改善钢管混凝土十字形截面短柱的力学性能，提出了在阴角部位焊接钢筋桁架的构造形式。设计了7个钢管混凝土十字形截面短柱，并对其进行轴压试验。构造形式包括无加劲、锯齿形钢筋加劲和钢筋桁架加劲等3种，其中，钢筋桁架加劲分为纵向焊点净距为280 mm和140 mm两种。对比分析了各钢管混凝土十字形截面短柱的破坏模式、承载力、延性和横纵向应力、应变发展趋势。结果表明：钢管混凝土十字形截面短柱的破坏模式均为局部压溃破坏，锯齿形钢筋加劲形式对柱的承载力、延性提高均不明显；与无加劲钢管混凝土十字截面柱相比，焊点纵向净距为280 mm的钢筋桁架加劲钢管混凝土十字形截面柱轴压承载力提高不明显，而位移延性系数平均提高53.9%；焊点净距为140 mm时，承载力平均提高10.1%，位移延性系数平均提高82.5%。利用ABAQUS软件进行有限元分析，所得的荷载-纵向应变曲线与试验结果吻合良好。对比各形式钢管混凝土十字形截面短柱核心混凝土的纵向应力分布情况，结果表明，钢筋桁架加劲提升了钢管对核心混凝土的约束作用。
  
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  FRP缠绕方式对FRP约束钢管混凝土短柱轴压性能的影响研究

  王罡, 胡清, 刘昌永, 王玉银, 吴皓凡

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 189-196. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0022

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  为研究纤维增强复合材料（FRP）的缠绕方式对FRP约束钢管混凝土短柱轴压性能的影响，完成了10个FRP约束钢管混凝土短柱和2个钢管混凝土短柱的轴压试验，变化参数包括FRP布缠绕方式（通长环向缠绕、螺旋缠绕和套袋缠绕）和粘贴FRP布层数（2、4层和6层）。结果表明：FRP布以较小角度螺旋缠绕时，FRP对钢管混凝土的约束效果与环向缠绕时相近，而套袋缠绕时由于纤维丝与柱横截面的夹角过大，FRP约束效果并不明显，FRP约束钢管混凝土短柱的轴压承载力与钢管混凝土柱的相近；FRP约束钢管混凝土短柱的轴压承载力随FRP布层数的增加近似呈线性增长。此外，建立了FRP约束钢管混凝土柱的有限元模型并采用试验结果对模型进行验证，基此分析了纤维缠绕角度对轴压承载力的影响，提出了考虑纤维缠绕角度的FRP约束钢管混凝土轴压柱承载力简化计算方法。
  
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  椭圆截面钢管钢渣混凝土短柱轴压性能试验研究

  沈奇罕, 高奔浩, 王静峰, 王成刚

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 197-203. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0023

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  目前我国钢渣累计存储量已超18亿吨，但是我国对钢渣的利用率目前仅为20%~30%，远低于发达国家的，钢渣堆积导致大量农地资源浪费，生态环境遭受较大污染。为提高钢渣的综合利用率，推广其在建筑工程领域中的应用，对采用钢渣替换混凝土粗骨料的椭圆截面钢管钢渣混凝土短柱轴压性能进行试验研究，得到轴压荷载作用下钢渣置换率和截面长短轴比等参数对椭圆截面钢管钢渣混凝土短柱破坏模式、承载力、刚度和延性等力学性能的影响规律，明确置换钢渣对椭圆截面钢管混凝土轴压承载力的贡献率，最终提出考虑钢渣置换和截面特征影响的椭圆截面钢管钢渣混凝土短柱的轴压承载力计算式。研究结果表明：在轴压荷载作用下椭圆截面钢管钢渣混凝土短柱的破坏模式主要包括钢管局部鼓曲、混凝土压溃和剪切破坏；采用钢渣逐步替换混凝土粗骨料可使椭圆截面钢管混凝土短柱轴压承载力提高2.0%~15.1%，刚度提升1.1%~16.8%，但其延性会随着钢渣置换率和截面长短轴比的增大而减小；经试验数据验证，提出的计算式可准确评估椭圆截面钢管钢渣混凝土的轴压承载力。研究结果可为钢渣废料在钢管混凝土结构中的应用和推广提供科学依据。
  
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  多腔体中空夹层钢管超高性能混凝土短柱轴心受压性能试验研究

  沈乐, 冯宸, 杨波, 王东方, 刘明辉

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 204-211. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0024

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  为研究高强钢材钢管超高性能混凝土短柱的轴心受压承载力和延性，开展了涵盖钢管超高性能混凝土、中空夹层钢管超高性能混凝土和多腔体中空夹层钢管超高性能混凝土等三种截面的10根方形和圆形短柱轴压试验，分析其破坏模式、荷载-位移曲线、延性系数以及组合强度。试验结果表明：与钢管超高性能混凝土和中空夹层钢管超高性能混凝土相比，多腔体中空夹层钢管超高性能混凝土具有更高的承载力和更大的延性系数。同时，将试验承载力与中国T/CCES 7—2020、欧洲BS EN 1994-1-1以及美国ANSI/AISC 360-16中相关公式的预测结果进行了比较。对比结果显示：欧洲规范BS EN 1994-1-1和美国ANSI/AISC 360-16的预测结果过于保守；对于T/CCES 7—2020的预测结果，由于材料强度超过了限定范围且钢管发生局部屈曲，高估了钢管超高性能混凝土和中空夹层钢管超高性能混凝土短柱的承载力；由于没有考虑加劲肋的有利作用，而低估了多腔体中空夹层钢管超高性能混凝土柱短柱的承载力。
  
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  经徐变历程后钢管混凝土短柱轴心受压性能研究

  孙约瀚, 占玉林, 尹超, 邓开来, 赵人达

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 212-219. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0025

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  为研究经徐变历程后钢管混凝土短柱的轴心受压力学行为，对采用直径250 mm钢管，内填C80混凝土的钢管混凝土短柱试件进行轴心受压试验。分析了钢管混凝土短柱在单调和往复荷载作用下的轴压性能，得到了其荷载-位移曲线和破坏形态随加载方式的变化规律，并将其承载力试验值同采用各国规范的计算值进行了对比。结果表明：钢管混凝土短柱的轴向刚度随往复荷载循环次数的增加而减少，且更易发生鼓曲；短柱的承载力试验值大于各国规范相关公式的计算值，试验值和计算值相差最大达到52.7%。对经徐变历程后的钢管混凝土短柱轴向刚度进行了修正，建立了内填高强混凝土的钢管混凝土短柱轴心受压有限元模型，分析结果表明，截面内力分配系数的变化规律和原始模型与修正模型之间的计算误差变化规律相似，皆为随着钢管壁厚的增加而减小，随混凝土强度增加而增大。
  
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  部分预制装配型钢混凝土柱轴压性能试验研究

  陈阳, 杨勇

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 220-227. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0026

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  为研究部分预制装配型钢混凝土(PPSRC)柱在轴向荷载作用下的受力性能，对9根PPSRC柱（其中7根PPSRC实心柱和2根PPSRC空心柱）和1根现浇型钢混凝土柱进行静力加载试验，研究内部混凝土强度、配箍率和型钢翼缘是否焊接栓钉等参数对其破坏形态、荷载-位移曲线以及轴向承载力的影响。基于Mander模型，分析了型钢对混凝土的约束作用，建立了考虑不同约束区混凝土轴心抗压强度差异的PPSRC柱轴压承载力计算方法。试验结果表明：型钢与预制混凝土、现浇混凝土之间共同作用良好；实心柱和空心柱破坏形态相近，破坏时均在柱中部呈现混凝土的压溃脱落现象；随着内部混凝土强度的提高和箍筋间距的缩小，柱承载力呈上升趋势，但受型钢翼缘是否焊接栓钉影响不大。最后基于强度叠加方法建立了PPSRC柱轴压承载力计算公式，并根据试验结果验证了其准确性。 
  
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  冷弯薄壁钢管混凝土柱轴压性能研究

  王莉萍, 安亚楠, 丁发兴

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 228-237. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0027

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  为解决超过规范中板件宽厚比限值的冷弯薄壁钢管混凝土柱在实际工程中的应用问题，基于改进的冷弯型钢本构模型，采用有限元分析软件ABAQUS，对比了空钢管与内填混凝土的钢管在加载过程中受力变化、破坏模式及承载力等方面的差异，展开了板件宽厚比、冷弯钢管角部面积与钢管全截面面积之比对冷弯薄壁钢管混凝土柱承载力、钢管与混凝土之间组合作用等力学性能影响的研究。研究结果发现：内填混凝土抑制了钢管的变形，提高了冷弯薄壁钢管抵抗局部屈曲的能力；随着板件宽厚比的增加，钢管局部屈曲越早，钢管对核心混凝土的约束效率提高，但约束作用减小；冷弯钢管弯角部分面积与钢管全截面面积之比对冷弯薄壁钢管混凝土柱整体承载力的影响较小。
  
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  复式钢-波纹管混凝土柱轴压性能试验及承载力计算方法

  王小平, 张戎令, 郝兆峰, 姚睿, 张学鹏, 夏玉婷

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 238-247. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0028

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  为了研究复式钢-波纹管混凝土（CFSTCP）柱的轴压性能，对13根钢管混凝土短柱进行了轴心受压试验，分析钢管混凝土短柱截面形式、膨胀剂及高吸水树脂（SAP）掺量对CFSTCP柱轴压性能的影响，基于试验结果提出了CFSTCP柱承载力计算式。研究结果表明：设置波纹管可改善钢管混凝土柱延性，轴向承载力相较普通钢管混凝土提高了45.8%；混凝土配合比对钢管混凝土轴压性能产生显著影响，单掺膨胀剂时，CFSTCP柱轴向承载力随膨胀剂掺量（质量分数为4%、8%、12%）的提高呈先上升后下降的趋势；复掺SAP和膨胀剂的CFSTCP柱轴向承载力的发展规律不同于单掺膨胀剂的，其中，复掺SAP（质量分数为0.5%）和膨胀剂（质量分数为12%）CFSTCP柱轴压承载力最大。基于GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》，结合K-means算法聚类，对核心混凝土强度等级为C50的复式钢-波纹管混凝土柱轴向承载力的计算式进行修正，修正后的计算结果与试验值吻合较好。
  
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  钢管混凝土柱低温轴压性能研究

  严加宝, 杨鑫炎, 罗云标, 林旭川, 张令心

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 248-255. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0029

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  为研究应用于寒区工程结构的普通及高强钢管混凝土柱的轴压性能，对15个采用普通及高强钢管混凝土柱开展低温轴压试验，研究其在低温环境下的轴压破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、受压承载力、初始刚度及位移延性系数等性能指标，分析低温水平（20、-30、-60、-80 ℃）、钢材强度（Q235、Q690、Q960）对组合柱轴压性能影响。结果表明：-30~-80 ℃低温环境下，组合柱破坏形态为钢管端部或腰部鼓曲、角部焊缝撕裂及核心混凝土压碎等。低温下组合柱的荷载-位移曲线与常温下的相似，包括弹性、非线性段以及峰值荷载后的退化段。低温水平对组合柱受压承载力及初始刚度均有提高，但削弱其延性。随着钢管材料强度增大，钢管混凝土柱低温下轴压性能有所改善。最后，通过对我国现行GB 50936—2014和新加坡BC 4-2015中钢管混凝土柱受压承载力计算方法进行对比分析，结果表明，GB 50936—2014承载力设计公式偏于不安全因素较大，规范BC 4-2015较为保守。
  
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  圆钢管约束混凝土轴压构件长期持荷后受力性能试验研究

  郭云龙, 耿悦, 洪宗海

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 256-263. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0030

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  钢管约束混凝土柱受力性能优越、施工方便，在超高层建筑等领域有广阔的应用前景。但现有研究仅针对短期性能与抗震性能展开，缺乏长期性能研究，针对钢管约束混凝土柱长期持荷后受力性能的研究尚未见报道。鉴于准确预测构件轴压承载力等相关受力性能指标对保证结构安全至关重要，在圆钢管约束混凝土轴压构件长期持荷试验（持荷时间490 d）结束后，进行了相应徐变后受力性能试验。共设计18个圆钢管约束混凝土短柱试件，主要参数为持荷试验加载龄期、含钢率、钢-混凝土界面黏结摩擦等，研究了长期持荷作用对试件刚度、轴压承载力、峰值应变的影响，并分析了其对约束效应及钢管纵向受力的影响。研究结果表明：长期持荷在略微提高轴压承载力的同时，会减小峰值应变，减小幅度达4.8%~20.0%，且该影响对早龄期加载试件更为显著。此外，长期持荷对约束效应及钢管纵向受力的影响不明显。
  
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  不同加载角度下设肋L形钢管混凝土柱偏压性能试验研究

  郑永乾, 曾少昔

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 264-270. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0031

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  设肋L形钢管混凝土柱作为建筑结构角柱，受到双向荷载作用。为了研究不同加载角度下L形钢管混凝土柱的偏压性能，进行了9个设肋L形钢管混凝土柱和1个无肋对比柱的偏压性能试验研究，试验参数为加载角度（0°、45°、135°、180°和225°）、荷载偏心率（0、0.25、和0.5）和构件长细比（31.5和41.9）。研究结果表明：设肋L形钢管混凝土柱在不同加载角度下具有良好的压弯性能；加载角度对设肋L形钢管混凝土柱的承载力影响较大，135°加载角下的承载力最高，45°加载角下的承载力最低，设肋L形钢管混凝土柱加载角度对承载力的影响相差最大可达24%；加载角度为225°时，相对于无肋截面形式，设置纵向加劲肋可使L形钢管混凝土柱的承载力提高约12%；偏心率对设肋L形钢管混凝土承载力的影响较大，当偏心率为0时，长细比对承载力影响不大，当偏心率为0.25时，长细比对承载力的影响增大，相差可达11%左右。
  
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  高强钢管超高强混凝土短柱偏压性能试验研究

  罗霞, 韦建刚, 韩金鹏, 陈宝春

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 271-277. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0032

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  为研究高强钢管超高强混凝土构件的压弯性能，以偏心率为参数，进行了10根高强钢管超高强混凝土短柱的偏压试验，得到不同偏心率下短柱的破坏模式、荷载-柱中侧移曲线和荷载-柱中应变曲线。研究结果表明，随偏心率的增加，短柱弯曲变形伴随的受压强度破坏特征不明显，偏压承载力减小，受拉、压侧外缘的截面塑性程度提高，延性改善更为显著；高强钢管超高强混凝土短柱达到偏压承载力前，组合截面可较好地满足平截面假定；当偏心率不大于1.6时，高强钢管超高强混凝土短柱发生小偏压破坏；截面塑性不断发展，受压侧外缘高强钢管对核心超高强混凝土的套箍作用发挥比较充分。对比承载力试验值与采用GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》计算的承载力值发现，现有规范中小偏压的折减系数计算方法并不完全适用高强钢管超高强混凝土偏压短柱。基于试验结果，提出了偏压折减系数的修正计算方法。
  
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  带肋圆钢管混凝土柱抗震性能研究

  董宏英, 秦嘉, 曹万林, 赵立东, 殷飞

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 278-287. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0033

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  为研究加劲肋对圆钢管混凝土柱抗震性能的影响，以剪跨比和加劲肋布置方式为主要参数，进行了5根带肋圆钢管混凝土柱的低周反复荷载试验。柱剪跨比分别为3.0和2.2，截面构造分别为圆钢管、圆钢管腔内焊接环向肋板、圆钢管腔内焊接环向及竖向肋板。分析了破坏特征、滞回性能、承载力、延性、刚度退化及耗能能力等。结果表明:设置环向肋板可以提高圆钢管混凝土柱的受弯承载力和延性，且环向肋板对钢管局部稳定性的增强作用显著，可限制其屈曲；设置环向和竖向肋板可以进一步提高该类柱的承载力和延性；降低剪跨比可显著提高初始刚度，但此后加载过程中刚度退化速度较快，累积损伤效应更加显著。按照DBJ/T 13-51—2010《钢管混凝土结构技术规程》给出的圆钢管混凝土柱在压、弯、剪复合受力状态下的承载力计算公式计算的结果低于试验值，偏于安全。采用有限元软件ABAQUS建立了分析模型，对比发现有限元分析结果与试验结果吻合较好。基于该模型开展参数分析，结果表明：竖向肋板对圆钢管混凝土柱承载力的提高效果强于环向肋板的；增大钢管厚度和提高钢管屈服强度，可以提高承载力和延性；提高混凝土抗压强度对承载力提高不显著，且延性变差。
  
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  内配螺旋箍筋方钢管超高强混凝土柱抗震性能试验研究

  陈振新, 胡红松, 许力, 王浩祚, 张斌

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 288-294. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0034

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  基于超高强混凝土可有效降低超高层建筑中柱的截面尺寸以及配置螺旋箍筋可提高方钢管超高强混凝土柱延性的特点，提出一种内配螺旋箍筋方钢管超高强混凝土柱。以有无内配螺旋箍筋与轴压比为研究参数，设计并制作了2根方钢管混凝土(CFST)柱和1根内配螺旋箍筋方钢管混凝土(SCCFST)柱，对其开展低周往复荷载试验。结果表明：钢管局部屈曲和混凝土损伤发生在距柱底200 mm范围内。在往复荷载作用下，内填混凝土的初始压溃发生在位移角为1.5%或2.0%时，钢管局部屈曲发生在混凝土出现初始压溃的加载级或下一加载级。当轴压比为0.3时，CFST柱的极限位移角约为3.5%；当轴压比为0.5时，CFST和SCCFST柱的极限位移角分别约为2.0%和3.5%；配置螺旋箍筋可有效提高方钢管超高强混凝土柱的变形能力，受弯承载力也略有增加(约7%)。
  
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  高强方钢管高强混凝土柱的抗震性能试验研究

  邱增美, 李帼昌, 杨志坚

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 295-303. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0035

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  为研究高强方钢管高强混凝土柱的抗震性能，以长细比（34.64~55.42）为基本参数，设计并制作6根压弯试件，对其进行了低周往复加载试验，分析各试件的受力过程和破坏形态，得到了不同长细比对试件荷载-位移滞回曲线、荷载-位移骨架曲线、强度退化、耗能能力及延性的影响规律。试验结果表明：往复荷载作用下，高强方钢管高强混凝土压弯构件的破坏均由夹具附近钢管严重鼓曲引起，且相应位置处的内部混凝土碎裂严重，呈块状脱落；在加载过程中试件的滞回曲线均较饱满，无明显捏缩现象，具有较好的抗震性能；各试件的同级强度退化系数均值在0.9以上，等效黏滞阻尼系数介于0.43~0.62之间，表现出良好的承载力稳定性和耗能能力；随着长细比的增大，试件弹性刚度减小，承载力显著降低，当长细比由34.64增大至55.42时，其承载力降低约47%。基于承载力试验值与美国ANSI/AISC 360-16、我国GB 50936—2014和福建省地方标准DBJ/T13-51—2010计算值的对比结果，给出高强方钢管高强混凝土压弯构件在低周往复荷载作用下的设计建议。
  
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  内置工字形截面CFRP型材的方钢管混凝土构件抗侧向冲击性能研究

  李帼昌, 李晓, 杨志坚, 邱增美

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 304-313. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0036

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  为研究侧向冲击荷载作用下内置工字形截面CFRP型材的方钢管混凝土构件的动力响应，采用有限元分析软件ABAQUS对其进行数值模拟，得到了在侧向冲击荷载作用下典型构件的应力时程曲线、冲击力时程曲线以及挠度时程曲线等，分析构件各组成部分的工作机理和耗能能力，并在此基础上研究了内置工字形截面CFRP型材、冲击能量、边界条件等参数对构件抗冲击性能的影响。结果表明：各构件均呈现弯曲破坏，构件耗能与冲击能量之比可达90%，耗能较好；与普通钢管混凝土构件相比，在侧向冲击荷载作用下内置工字形截面CFRP型材的构件抗冲击性能显著提高；随着冲击能量增加以及支座约束能力的下降，CFRP型材对构件的抗冲击性能提高程度增加，悬臂边界条件下内置CFRP型材对构件抗冲击性能的提高幅度最大，其冲击位置处挠度可降低31.3%。相同冲击能量下变化冲击质量与冲击速度对两端固支等边界构件的冲击持时以及冲击力峰值影响较大。悬臂、两端简支、固简支以及两端固支等四种边界条件下的构件冲击持时与跨中挠度依次降低。
  
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  受火后内配型钢圆钢管混凝土柱侧向撞击荷载作用下受力性能研究

  纪孙航, 王文达, 鲜威

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 314-321. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0037

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  为研究火灾作用后内配型钢圆钢管混凝土(SRCFST)柱的抗撞击性能，利用有限元软件ABAQUS建立受火后柱的侧向撞击数值模型。在验证模型准确性的基础上，对受火后柱在侧向撞击作用下的受力机理进行分析，包括撞击响应全过程、截面内力发展和塑性变形；研究了受火时间、落锤与柱的质量比以及轴压比等关键因素对柱抗撞击性能的影响；并对比了受火后CFST和SRCFST柱的抗撞击能力。结果表明：受火后SRCFST柱表现出良好的抗撞击性能，与未受火时相比，受火1 h后的柱，由于抗弯刚度的损失导致柱跨中最大挠度增加17%，撞击力平台值降低12%；落锤与柱的质量比对撞击力时程曲线的形态影响显著，当质量比减小至3时，曲线的平台阶段逐渐消失；轴压比小于0.3时，轴力的存在会轻微提高撞击力平台值，当轴压比超过0.3时，柱的抗撞击性能明显降低；与受火后CFST柱相比，受火后SRCFST柱表现出更优的抗撞击性能，柱的跨中最大挠度平均可减小15%，撞击力平台值平均可提高22%。
  
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  超大型冷却塔钢管混凝土交叉支柱截面选型研究

  陈德劲, 吴洁, 查晓雄, 侯宪安

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 322-331. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0038

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  为解决目前超大型冷却塔工程中的钢筋混凝土交叉支柱截面尺寸大，施工周期长，施工过程中脚手架使用量大等问题，提出将钢管混凝土应用于超大型冷却塔的交叉支柱（X支柱）中。根据某实际冷却塔项目的工程特点，按照与原采用矩形钢筋混凝土X支柱方案承载力相等的原则，设计分别采用圆形钢管混凝土X支柱、长圆形钢管混凝土X支柱的结构方案；采用有限元软件ABAQUS建立采用上述3种不同截面形式（矩形钢筋混凝土、圆形和长圆形钢管混凝土）X支柱的冷却塔结构模型，并通过与实际工程自振频率实测值进行对比验证有限元模型的准确性，分析重力荷载、风荷载和地震作用下的结构响应，研究不同X支柱截面形式（截面形状和组成材料不同）对冷却塔结构性能的影响；基于纤维模型法，计算得到采用3种不同截面形式X支柱交叉区域中截面的轴力-弯矩曲线。研究结果表明：在不同的荷载作用下，圆形和长圆形钢管混凝土X支柱方案的塔筒位移均小于矩形钢筋混凝土X支柱方案的，采用钢管混凝土X支柱有利于提高冷却塔结构刚度；在承受相同轴力情况下，圆形和长圆形钢管混凝土X支柱的受弯性能均比矩形钢筋混凝土X支柱的好。根据上述分析结果，推荐采用圆形钢管混凝土X支柱。
  
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  适用于直接分析法的椭圆钢管混凝土柱应力-应变关系模型

  王凤芹, 刘发起, 杨华

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 332-339. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0039

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  精确的材料本构模型是实现结构直接分析的前提，但目前尚无适用于椭圆钢管混凝土结构直接分析法的材料本构关系模型。基于课题组前期试验，分析了椭圆钢管混凝土柱中钢材和混凝土的纵向应力-应变关系的发展规律。根据钢管双向受力和核心混凝土三向受力的特点，考虑截面长短轴比的影响，提出了椭圆钢管混凝土柱中钢管和混凝土的纵向应力-应变关系模型。依照静力平衡条件和变形协调条件，采用提出的钢管和混凝土应力-应变关系模型计算了椭圆钢管混凝土柱的荷载-变形全过程关系曲线。分析得到的理论荷载-位移曲线与试验结果吻合良好，计算得到的承载力与试验值、规范GB 50936—2014和EC4的计算值也吻合较好，验证了提出的椭圆钢管混凝土中钢管和混凝土应力-应变关系模型的准确性，为基于直接分析法的椭圆钢管混凝土结构的设计提供了依据。
  
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  内置方钢管混凝土柱干燥收缩预测模型

  吴杰, 魏霄, 杨永华, 朱大宇

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 339-347. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0040

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  为考虑型钢对混凝土内部湿度扩散的阻碍作用，结合纤维模型和B3模型提出最大湿度扩散系数和表面交换系数求解公式，采用纤维模型法分析内置方钢管混凝土柱干燥收缩变形的发展规律及主要影响因素，并在B3收缩预测模型中引入修正系数，基于参数分析提出了内置方钢管混凝土柱的干燥收缩预测模型，通过试验验证收缩预测模型和湿度参数公式的可靠性。分析和试验结果表明：最大湿度扩散系数取决于混凝土强度，而表面交换系数与构件截面尺寸有关；由于方钢管阻碍了混凝土内部的湿度扩散，内置方钢管混凝土柱的收缩变形和发展趋势显著低于常规钢筋混凝土柱的；与B3模型相比，提出的收缩预测模型可有效考虑型钢对混凝土湿度分布的影响，其对预测内置方钢管混凝土柱的干燥收缩变形具有更高的精度。
  
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  GFRP管-钢骨混凝土组合纯弯构件的抗震性能试验研究

  张海霞, 鞠士龙, 王思晴

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 348-357. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0041

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  以含钢率、GFRP管厚度和混凝土强度为试验参数，对5根GFRP管-钢骨混凝土组合纯弯构件进行了低周反复荷载试验，分析了该类构件的破坏形态、荷载-位移滞回曲线和骨架曲线等，研究了其刚度退化、承载力退化、耗能能力及累积损伤规律等。结果表明：构件以弯曲形式破坏，具有较好的延性和耗能能力；含钢率是影响纯弯构件抗震性能的主要因素，提高含钢率可以改善构件的耗能能力，降低其屈服前的损伤。建立了纯弯构件的恢复力模型，并将理论结果与试验结果进行对比，两者吻合较好；基于能量耗散原理，通过对纯弯构件进行累积损伤分析，发现各构件的累积损伤指数最大值均未超过0.8，具有良好的抗震性能。
  
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  双层波纹钢混凝土组合拱静力性能研究

  王罡, 夏启龙, 王玉银, 刘昌永, 孙大伟

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 358-364. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0042

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  为提高传统波纹钢拱的刚度和承载力，提出了一种双层波纹钢混凝土(SCS)组合拱结构,其主要包括内外两层波纹钢板以及核心混凝土。为了研究SCS组合拱的静力性能，开展了1个SCS拱跨中加载试验，获得了其承载力以及破坏模式。相较于波纹钢-钢筋混凝土拱和钢筋混凝土拱，在相同的钢与混凝土用量下，SCS拱的承载力更高，这是由于波纹钢有助于增大截面惯性矩以及截面抗剪强度。基于试验结果，建立并验证了有限元模型，分析了混凝土厚度和强度、波纹钢厚度和强度、连接键对受力性能的影响。有限元分析结果显示混凝土厚度与强度、波纹钢厚度与强度的提高均能提高SCS拱的承载力；连接键设置不足将导致波纹钢与混凝土的界面破坏，严重削弱SCS拱的刚度以及承载力。
  
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  高强钢管-超高性能混凝土拱承载能力研究

  张怡孝, 刘爱荣, 曾鑫彬, 傅继阳, 黄永辉

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 365-372. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0043

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  随着高强度材料的发展与应用，以及对轻质大跨工程结构的实际需求，高强钢管-超高性能混凝土组合结构应运而生。高强钢管与超高性能混凝土（UHPC）的结合可以大幅度提高实际工程结构的承载能力，同时也可以有效降低结构自重。通过对3组高强钢管-超高性能混凝土拱肋模型进行五点对称竖向加载试验和有限元数值模拟,研究了高强钢管与UHPC组合而成的钢管混凝土拱的承载能力，并与已有研究的高强钢管-高强混凝土拱、高强钢管-普通混凝土拱的承载能力进行了对比分析。结果表明：拱肋模型受轴压为主，试件在达到极限承载力的70%之前处于弹性阶段，当拱肋截面上、下翼缘出现拉、压应变时，该截面会发生较大的塑性变形，其中拱脚处应变值最大；UHCFST拱承载能力随着混凝土强度、钢管强度、含钢率和矢跨比的增加而增加，随着长细比的增加而减小。通过参数分析，提出了UHCFST抛物线拱的承载能力设计式，并通过将计算式计算曲线与有限元计算的稳定系数对比，得到99%有限元计算结果都在所提计算式曲线上方，表明该式可以有效预测UHCFST拱平面内弹塑性承载力，可为实际工程设计提供理论参考
  
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  钢管混凝土悬链线深拱单点加载试验研究

  徐福旺, 胡清, 袁长春, 刘昌永

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 373-381. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0044

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  悬链线是钢管混凝土拱桥中应用最多的拱轴线形式，目前针对钢管混凝土悬链线拱稳定性能的研究较少。为此，进行了2根钢管混凝土悬链线拱面内单点加载试验，试验拱跨度为6 m，矢跨比为1/4.5，拱轴系数为2，加载工况分别为拱顶加载和四分点加载。试验结果表明：拱顶加载工况下，钢管混凝土悬链线拱的破坏模式为正对称失稳，而在四分之一荷载作用下呈现反对称失稳；两种荷载工况下，悬链线拱加载点处均出现了不同程度的局部鼓曲；在达到极限荷载的60%后，拱肋受压区域钢管开始对核心混凝土产生约束作用。此外，采用梁单元建模方法建立了钢管混凝土悬链线拱的有限元模型，重点分析了长细比、矢跨比、含钢率和拱轴系数对悬链线拱承载力的影响。结果表明：单点荷载作用下，钢管混凝土悬链线拱的承载力随着含钢率、矢跨比的增加而提高，随着长细比的增加而降低，而拱轴系数的影响较小可以忽略。
  
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  节段拼装自复位钢管混凝土单跨桥梁抗震性能振动台试验研究

  张丹, 李宁

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 382-390. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0045

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  预制节段拼装桥梁作为一种预制结构形式，具有缩短施工时间，减少交通延误，提高施工质量控制，并将对环境的影响降到最低等优点。目前对该类桥墩拟静力作用下的抗震性能进行了研究，而有关该类桥墩或桥梁结构在预期强震作用下或深水条件下受力性能的研究很少。为此，提出一种设置外部耗能钢筋的节段拼装自复位钢管混凝土(PSCFST)桥墩,并对一座采用PSCFST桥墩的四分之一缩尺单跨桥开展了水下振动台试验，研究不同水深条件下动水压力对PSCFST桥梁抗震性能的影响。桥梁承受不同峰值水平单向地震动，考虑无水、水深1.2、1.5 m和1.8 m四种工况。试验研究表明：PSCFST桥具有良好的抗震性能，上部结构与下部结构均无明显损伤；随着水深的增大，PSCFST桥的阻尼比增大，自振周期减小，上部结构加速度响应减小，位移响应变化不明显。
  
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  方钢管混凝土框架-两边连接屈曲约束钢板剪力墙抗震性能试验研究

  王康, 陈庆, 王宇航, 谭继可, 田振, 罗叶, 赵永曦

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 391-399. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0046

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  为满足高层建筑日益增长的抗震需求，具有优良性能的钢管混凝土框架柱与两边连接钢板剪力墙得到了广泛应用。为考察两边连接冷弯薄壁型钢屈曲约束钢板剪力墙与方钢管混凝土框架结合后的抗震性能和相互作用机理，设计并制作1个两边连接屈曲约束钢板剪力墙试件和1个非加劲对比试件，对其进行拟静力试验，研究试件在水平荷载作用下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载力、耗能能力等抗震性能。试验结果表明：方钢管混凝土框架-两边连接钢板剪力墙具有较好的承载力以及耗能能力；相比于非加劲试件，屈曲约束钢板剪力墙的屈服与峰值荷载均提高5.5%，耗能能力与抗侧刚度也得到了大幅度提升，布置冷弯薄壁型钢屈曲约束能够较好地提升两边连接钢板剪力墙的抗震性能。
  
  
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  开洞型钢混凝土剪力墙静力性能分析与承载力计算方法

  龚超, 徐炎, 刘用, 郭兰慧

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 400-409. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0047

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  为解决钢筋混凝土剪力墙存在自重荷载大、延性差、开裂早、受力后期以剪切破坏为主等问题，提出开洞型钢混凝土剪力墙，以提高剪力墙的受力性能、降低结构自重荷载、减小建筑成本。为研究开洞型钢混凝土剪力墙的静力性能，采用ABAQUS软件建立了型钢混凝土剪力墙的精细化非线性有限元模型，通过与已有的试验结果对比，验证有限元模拟的准确性。在此基础上，建立开洞型钢混凝土剪力墙有限元模型，研究剪力墙厚度、开洞率、墙肢配筋率、混凝土强度、轴压比等因素对其静力性能的影响，提出考虑开洞影响的型钢混凝土剪力墙稳定承载力和受剪承载力计算式，并用数值模拟结果验证公式的合理性。结果表明：开洞能明显降低型钢混凝土剪力墙的轴压稳定承载力和受剪承载力；提高混凝土强度和墙体厚度可以显著提高剪力墙的稳定承载力。
  
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  设置分块盖板的防屈曲钢板剪力墙滞回性能研究

  钟恒, 侯健, 郭兰慧

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 410-418. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0048

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  防屈曲钢板剪力墙通常采用混凝土盖板作为防屈曲构件，单块混凝土板存在质量大、运输与安装困难的问题，可通过对盖板分块进行解决。为此，针对设置分块盖板的防屈曲钢板剪力墙抗震性能展开研究，设计并制作2片缩尺比为1∶3 的分块盖板约束的防屈曲钢板剪力墙试件，研究其在水平往复荷载作用下的滞回性能，分析盖板横向分块和十字分块对防屈曲剪力墙承载力、延性和耗能能力等滞回性能的影响；采用有限元软件ABAQUS建立设置分块盖板的防屈曲钢板剪力墙模型，通过与试验结果对比验证模型的可靠性，并通过参数分析研究盖板分块形式（横向分块、竖向分块和十字分块）和分隔缝宽度（60~720 mm）对防屈曲剪力墙力学性能的影响。研究结果表明：设置分块盖板的防屈曲钢板剪力墙具有良好的滞回性能;相比传统非加劲钢板剪力墙，设置分块盖板可以显著提高结构的承载力和耗能能力；相比盖板不分块的防屈曲钢板剪力墙，设置分块盖板的剪力墙承载力和耗能能力略有降低，但墙体的延性得到提高。当盖板分块形成的非约束区域钢板高厚比大于20时，剪力墙的承载力出现明显下降，钢板塑性应变向非约束区集中，可能导致非约束区先于约束区发生破坏。因此，建议非约束区高厚比取值不大于20。
  
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  钢板-混凝土组合塔筒钢板屈曲承载性能研究

  王宇航, 王姝琪, 周绪红, 谭继可, 王康, 桂德勇

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 419-426. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0049

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  为解决传统纯钢塔筒容易受压失稳的问题，课题组前期提出了装配式钢板-混凝土组合塔筒。为了研究该双钢板-混凝土组合塔筒中钢板的轴压稳定承载性能，开展了钢板-混凝土组合塔筒试件的单调轴向加载试验，得到了其破坏模式和荷载-应变曲线。结果表明:钢板-混凝土组合塔筒试件均发生栓钉间的局部失稳破坏模式；钢板屈曲承载力随着钢板曲率半径和距厚比（栓钉间距与钢板厚度的比值）的减小而提高。基于试验结果，建立有限元模型并验证了其准确性, 基于有限元参数分析结果，提出了钢板-混凝土组合塔筒内外钢板的计算长度系数计算式，可用于计算钢板-混凝土组合塔筒中内外钢板的弹性屈曲临界应力。
  
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  大直径高强螺栓剪力件受剪性能研究

  王宣鼎, 沈敏慧, 锺國輝, 刘界鹏, 廖岳, 靳泽中

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 427-434. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0050

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  为研究埋置于超高性能混凝土（UHPC）中的大直径高强螺栓剪力件的受剪性能，对其进行剪切试验与理论研究。以螺栓排列方向及其间距、螺栓预紧力和UHPC类别为主要参数，进行10个8.8级M30高强螺栓剪力件的简化推出试验，得到试件的破坏模式与荷载-滑移曲线，对比分析关键力学性能指标的变化规律。建立基于试验结果的有限元模型，分析试件的破坏机制与受剪机理。研究表明：发生剪切破坏的大直径高强螺栓，其剪切承载力约为截面轴拉承载力的80%；与纵向（沿剪力方向）排列的双螺栓试件相比，横向（垂直剪力方向）排列的双螺栓试件可有效改善群钉效应对剪切承载力的削弱，等效单螺栓剪切承载力受螺栓间距影响较小；钢纤维增强的UHPC可改善高强螺栓的受剪性能；螺栓预紧力对试件的初始滑移相应荷载影响较大。
  
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  不同形式螺栓抗剪键的受剪性能对比分析

  邓森文, 白奇, 高山, 郭兰慧, 刘洪波

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 435-443. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0051

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  为进一步提高钢-混凝土组合梁界面的受剪承载力，提出一种具有较大横向约束的U形螺栓抗剪键，并通过推出试验对U形螺栓和直螺栓抗剪键的受剪性能进行了对比分析。试验结果表明：直螺栓和U形螺栓抗剪键破坏特征不同，前者为螺栓根部混凝土压溃脱落，后者为混凝土板开裂，且出现限于U形螺杆内侧的横向大裂缝；螺栓埋置长度增加时，直螺栓的受剪承载力和初始刚度有明显提高，对峰值滑移没有影响；U形螺栓螺杆间距改变后，对于U形螺栓的受剪承载力没有影响，但因为摩擦面积不同，对初始抗剪刚度和峰值滑移有一定影响；在螺杆埋置长度和用钢量相同的条件下，U形螺栓与2个直螺栓相比，承载力分别提高了46%和33.9%，初始抗剪刚度分别提高了39%和30.2%。基于试验数据，采用修正的Ollgaard模型得到U形螺栓抗剪键的受剪承载力和初始抗剪刚度的计算方法及界面剪力-滑移预测模型，试验结果与预测结果吻合较好。研究结果可为U形抗剪键的工程应用和后续研究提供一定参考。
  
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  基于红外热成像法和超声波法的钢管混凝土无损检测技术的试验研究与应用

  陈劲, 陈晓东, 赵辉, 纪豪栋, 陈瑞生, 姚康伟, 赵若轶

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 444-453. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0052

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  为了更加准确地识别钢管混凝土的脱空缺陷以及内部缺陷，结合红外热成像法与超声波检测技术的优点，提出一种钢管混凝土结构构件无损检测方法。该方法对无脱空缺陷标准样品温度参数进行测定，利用红外数字图像分析法给出钢管混凝土表面温度变化阈值，以识别待测钢管混凝土钢管壁与内部混凝土间的脱空缺陷，并采用超声波法识别钢管混凝土内部缺陷。预制带内部缺陷、脱空缺陷及内部和脱空混合缺陷等3种不同类型缺陷的钢管混凝土试件，采用该钢管混凝土无损检测方法对试件的缺陷类型、缺陷位置、缺陷边界进行定量化识别，并应用于杭州市某办公商业金融用房钢管混凝土柱检测中。结果表明，红外热成像法与超声波法相结合可以较为准确地识别钢管混凝土柱的脱空缺陷以及内部缺陷。在室内环境与室外环境中，建议判别脱空缺陷边界的温度变化梯度分别为5.4、3.5 ℃/cm。
  
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  不同锚栓布置的外露式柱脚弱轴方向力学性能研究

  李彬, 王湛, 范延静, 潘建荣, 王鹏

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 454-465. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0053

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  为了研究弱轴方向不同锚固构造及锚栓布置的外露式柱脚受力性能，以锚栓直径、锚栓位置及底板厚度为参数，设计了7个足尺试件并进行水平低周往复加载试验，对不同外露式柱脚试件典型破坏模式、抗弯刚度、延性和耗能能力等进行研究。研究结果表明：外露式柱脚节点属于半刚性连接，具有良好的延性和耗能能力，设计时应对螺栓直径、底板厚度及柱脚焊缝高度进行匹配，避免脆性破坏；相较于内部布置锚栓方案，外部布置锚栓能有效提高柱脚的受弯承载能力，但延性会降低；增大锚栓直径能有效提高锚栓内部布置节点的受弯承载能力。基于有限元模型分析不同试件典型破坏部位的应力变化，并进行参数化分析，研究不同参数对外露式柱脚抗弯性能的影响。分析结果显示：锚栓外部布置和锚栓内部布置的柱脚节点均对轴压比、锚栓直径较为敏感，其受弯承载力变化幅度均在20%以上；相较于锚栓外部布置的柱脚节点，采用锚栓内部布置的节点对强轴及弱轴锚栓间距、底部钢板厚度更敏感，其受弯承载力变化幅度大于采用锚栓外部布置方式的。
  
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  塔冠对方形截面超高层建筑横风向基底弯矩的影响

  马文勇, 周佳豪, 郑德乾, 张正维, 张璐

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 466-472. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0054

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  超高层建筑横风向风荷载是抗风设计中的主要控制因素之一，塔冠作为超高层建筑顶部结构，对横风向风荷载的影响尚不明确。利用高频测力天平技术，在大气边界层风场下对19种不同顶部塔冠的方形截面超高层建筑进行了测试，研究顶部开洞、阶梯变化、坡面变化和锥形变化等四大类塔冠形状对结构整体横风向气动力及功率谱的影响规律。试验结果表明：顶部开洞塔冠气动力受洞口迎风方向影响较大，洞口正面迎风状态下的横风向均方根系数值能够大幅减小；三角斜坡面及棱锥式塔冠对横风向均方根系数值的降低效果最为明显；塔冠差异不能改变超高层建筑横风向基底弯矩功率谱的形状，受塔冠类型及迎风方向的影响，不同塔冠形状下基底弯矩功率谱的峰值大小及卓越频率会发生改变，从而影响结构横风向的涡激共振特性。
  
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  腐蚀Q345qDNH耐候钢对接焊缝疲劳性能研究

  苏翰, 赵力国, 吴建明, 杜进生

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 473-481. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0055

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  为了研究腐蚀作用对耐候钢对接焊缝疲劳性能的影响，试验研究了南京大气暴露腐蚀1年后耐候钢对接焊缝试样8个应力幅下的疲劳性能，并采用扫描电子显微镜和超景深三维显微镜研究了试样的疲劳破坏机理。试验结果表明：南京大气暴露腐蚀1年对接焊缝试样的疲劳寿命均满足规范的要求，由95%置信度S-N曲线求得的疲劳强度比未腐蚀试样低14.4%，但仍比设计疲劳强度高25.6%；大气暴露腐蚀试样的疲劳破坏是由多个点蚀坑同时作为裂纹源导致裂纹萌生并扩展所引起。在试验数据的基础上，建立了基于有限单元法和断裂力学的腐蚀作用下耐候钢疲劳寿命评估方法，将最深点蚀坑等效为深度和表面长度与最深点蚀坑相同的二维半椭圆形表面裂纹时，数值计算的S-N曲线可以用于评估腐蚀耐候钢对接焊缝试样的疲劳寿命。
  
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  SMA拉索-复摩擦摆隔震支座性能试验研究

  庄鹏, 孙仕琦, 韩淼

  建筑结构学报. 2021, 42(S2): 482-489. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0056

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  在不同强度外部激励下传统的复摩擦摆支座(double friction pendulum bearing，DFPB)缺乏自适应性能。为解决这一问题，在DFPB中设置形状记忆合金(shape memory alloy，SMA)拉索，提出了SMA拉索-复摩擦摆支座(SMA cable-double friction pendulum bearing，SCDFPB)。该隔震支座可在水平方向提供多级隔震控制能力，适用于多水准地震作用下的性能化结构隔震设计。设计并制作缩尺比例为1∶3的SCDFPB试件，对其开展滞回性能试验研究，获得了等效刚度、单位循环耗能、等效阻尼比以及等效动摩擦系数的变化规律。试验结果表明：随着位移幅值的增大，SMA拉索-复摩擦摆支座的水平荷载-位移曲线由双线性滞回曲线变为三线性滞回曲线；等效刚度和单位循环耗能变化明显，二者最大变化幅度分别为90%和135%；等效阻尼比主要处于0.10~0.20之间；等效动摩擦系数保持为0.05~0.06。