建筑结构学报

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李忠献, 刘昊琨, 师燕超, 丁阳,

建筑结构学报. 2024, 45(1): 1-11. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0313

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为了研究爆炸荷载作用下钢筋混凝土双跨梁子结构抗连续倒塌机制，对3榀钢筋混凝土框架双跨梁子结构的中节点进行竖向冲击加载，以模拟爆炸荷载作用下承重柱失效对子结构产生的轴拉效应。结果表明：在加载瞬间，由于惯性效应，梁受力呈现出显著的反拱机制，随着惯性效应的减弱以及中节点竖向位移的增加，梁表现出压拱机制；在试验冲击工况下，子结构没有出现纵筋断裂，梁的破坏模式均表现为梁端弯曲破坏；顶部纵筋通长配置可以减轻跨中混凝土的开裂，并减小子结构在动力加载时的峰值位移响应。

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近距离爆炸作用下工字形截面钢柱荷载分布与动态响应数值模拟研究

肖伟芳, 陈思琦, 赵宪忠

建筑结构学报. 2024, 45(1): 12-26. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0048

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作为钢结构中主要承重构件的钢柱，其在近距离爆炸作用下的荷载分布和动态响应，尤其是入射角对钢柱爆炸荷载和动态响应的影响规律等方面研究较为匮乏。为此，采用LSDYNA有限元分析软件，研究近距离爆炸作用下工字形截面钢柱在不同入射角下的爆炸荷载分布和动态响应。结果表明：当冲击波加载于钢柱截面强轴时，翼缘板爆炸荷载受稀疏波效应影响显著，与无限大反射面的相比，其反射冲量下降10%~50%；近距离爆炸工况下稀疏波传播速度远大于现行抗爆设计规范中所假设的环境声速，表明环境声速假设在近距离爆炸工况下并不适用；在弱轴加载工况下，稀疏波效应并不明显，由于冲击波在截面内发生多次反射，延长了其正相持时，因而腹板上的峰值冲量反而高于无限大反射面条件下的峰值冲量；当入射角小于同时通过迎爆侧翼缘板边缘点与工字形截面形心的入射角时，冲击波的主要作用区域为两翼缘板与腹板所围内凹区域，其爆炸荷载和腹板局部变形在入射角为30°时达到最大值，两个半翼缘板呈向外张开态势，且张开幅度随入射角的增大而减小；而当入射角大于同时通过迎爆侧翼缘板边缘点与工字形截面形心的入射角时，冲击波则主要作用于迎爆侧翼缘板，其爆炸荷载和整体挠度在入射角为90°时达到最大值，两个半翼缘板向内闭合，且闭合幅度随入射角的增大而增大。

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爆炸荷载作用下钢梁动力响应的相似分析方法

刘思嘉, 陈力, 冯彬

建筑结构学报. 2024, 45(1): 27-35. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0941

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在通过化学爆炸模拟核爆炸加载的缩尺结构抗爆试验中，为使结构变形满足几何相似，需设计约束和封闭等特殊方案来提高化学爆炸荷载作用时间，显著增加了缩尺结构试验的成本和难度，且缩尺比例越小，误差越大。为解决该问题，提出一种爆炸荷载作用下钢梁动力响应的相似分析方法，并通过数值计算验证了该方法的准确性。结果表明：在弹性响应阶段，若要使钢梁跨中最大变形满足几何相似，则需要模型与原型材料相同且几何形状相似，化学爆炸加载模型与核爆炸加载原型结构的等效静载相同；在塑性响应阶段，钢梁跨中最大变形无法满足几何相似，仅在缩尺模型化学爆炸荷载持时长于一最小作用时间的情况下，可通过几何相似系数与延性比系数的乘积来表示模型和原型的变形相似关系，并给出了延性比系数的解析表达式。

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低速冲击下RC梁的冲切破坏判据

尹泽豪, 贾鹏程, 吴昊

建筑结构学报. 2024, 45(1): 36-46. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0253

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已有诸多低速冲击试验表明按照现有规范静态受弯破坏设计的RC构件，在冲击作用下会向冲切破坏模式转变。为了明确低速冲击下典型RC梁的破坏模式转变机理及其冲切破坏判据，对6组RC梁落锤冲击试验中构件的弯曲和冲切破坏模式、冲击力、支座反力和跨中位移时程进行数值模拟复现，验证了采用的材料本构模型及参数和数值模拟方法的可靠性。采用已验证的数值模拟方法开展RC梁的冲切破坏机理分析，评估了落锤质量、截面尺寸、冲击速度、混凝土强度、配箍率、纵筋配筋率和剪跨比对冲切破坏模式的影响程度，发现除纵筋配筋率和剪跨比外，其余参数均能改变RC梁的局部速度响应或动态受剪承载力，进而显著影响RC梁的破坏模式。进一步，根据330个落锤冲击工况的数值模拟结果，提出了关键截面的动态剪切荷载V_d,sd和动态受剪承载力V_d,sc的经验公式，并给出了RC梁冲切破坏判据的显式表达式。通过与71组落锤冲击试验对比，得到该判据对RC梁冲切破坏预测准确率达到90%，可辅助于RC结构的抗冲击性能评估与设计。

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Q690D-QT高强钢材的高温动态拉伸力学性能

陈素文, 魏鑫纳, 李国强,

建筑结构学报. 2024, 45(1): 47-57. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0351

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为了研究温度20~700℃下国产Q690D-QT高强钢的拉伸力学性能，开展了系列高温准静态和动态拉伸力学性能试验。试验结果表明：准静态拉伸下随温度上升，弹性模量和名义屈服强度f0.2、f0.5（其中f0.2取为应力-应变曲线和应变0.2%比例偏移线交点的应力，f0.5取应变为0.5%时对应的应力）不断下降，而名义屈服强度f1.0、f1.5、f2.0（其中f1.0、f1.5、f2.0分别取应变为1.0%、1.5%和2.0%时对应的应力）和抗拉强度在200~300℃间先略有上升，后不断下降；动态拉伸下屈服强度在室温下应变率效应不明显，在700℃时应变率效应明显。进一步地，采用多项式拟合给出了准静态弹性模量、屈服强度和抗拉强度的高温折减系数预测公式；并标定了可有效描述温度20~700℃、应变率1000s-1下Q690D-QT高强钢拉伸力学性能的Johnson-Cook模型参数(A=760 MPa，B=402 MPa, n=0.534, C=0.004, m=0.966)。

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旋转开合屋盖体系运动全过程协同分析

董淑钦, 罗尧治, 喻莹, 沈雁彬,

建筑结构学报. 2024, 45(1): 58-68. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0742

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旋转开合屋盖与支承结构之间相互作用明显，需要对两者进行协同分析。为了开展不同开合程度下和运动全过程中旋转开合屋盖与支承结构间的协同分析，提出了基于有限质点法的旋转开合屋盖体系协同分析方法。该方法可以同时考虑旋转开合屋盖与支承结构之间的接触碰撞与摩擦，以及驱动荷载的作用，并采用对称结构分析模型简化以提高求解效率。采用该方法对杭州奥体网球中心旋转开合屋盖体系进行了协同分析，结果表明：该方法可以较好地反映旋转开合屋盖体系不同开合程度下和运动全过程中的结构响应；相较于开启状态，该结构在闭合状态下受力更为不利；在运动全过程中，轮轨间相互作用致使振动，动力效应不可忽视；运动速度越大，结构响应振动越明显，应根据运动速度选取合适的自重荷载增大系数。

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基于优化算法的曲杆互承结构构型方法

夏永强, 肖南, 徐怡玟, 金辉, 钱晓倩, 张杰

建筑结构学报. 2024, 45(1): 69-75. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0261

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相较于直杆互承结构，满足互承构型要求的曲杆互承结构杆件规格更少，更容易实现目标曲面。为了实现曲杆互承结构的构型，定义曲杆互承结构基本单元块的参数，将曲杆间的互承搭接关系简化为搭接点处切线之间的位置关系，建立了曲杆互承关系数学描述表达式，得到优化算法目标函数。利用已有的优化算法，即可实现曲杆互承构型。采用提出的方法对6根曲杆组成的互承结构和63型阿基米德铺砌柱面曲杆互承结构进行构型研究，并与模型试验结果进行对比，发现试验结果与理论计算结果误差率小于2%，验证了提出的方法的可行性。进一步，将63型阿基米德铺砌柱面曲杆互承结构和同种类型的直杆互承结构进行对比，结果表明，曲杆的使用使得互承结构更易适应曲面形态，有利于减少杆件规格。

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基于可靠度的单层网壳结构临界稳定承载力计算方法

徐军, 王皓, 贺拥军, 董华

建筑结构学报. 2024, 45(1): 76-84. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0342

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为研究基于可靠度的单层网壳结构临界稳定承载力计算方法，选取并改进随机缺陷模态叠加法，作为单层网壳结构初始几何缺陷模拟方法；结合混合阶容积公式，高效准确地计算结构稳定承载力的前四阶统计矩，进一步采用移位广义对数正态分布重构结构稳定承载力概率密度函数；并在给定目标可靠指标或失稳概率下确定单层网壳结构稳定承载力。分别采用六角星网壳模型和K8单层球面网壳结构验证了基于可靠度的临界稳定承载力计算方法的有效性，计算结果表明：采用前四阶屈曲模态叠加所获得的稳定承载力概率分布离散性更大，稳定承载力下降规律与一致模态缺陷法结果基本一致，且现行规范缺陷幅值取跨度的1/300较为保守。

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基于位移和加速度响应双控与耗能增效的惯容减震结构参数设计方法

周方圆, 吕云辉, 张瑞甫, 葛汉彬, 朱宏平

建筑结构学报. 2024, 45(1): 85-96. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0724

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以设置典型惯容系统的单自由度结构为研究对象，通过比较无控结构和设置惯容系统的结构在白噪声激励下的响应均方值，提出了关于惯容减震结构的位移和加速度性能控制目标。分析了加速度控制目标、位移控制目标和耗能增效目标之间的关系，发现当位移和加速度控制目标确定时，惯容系统的耗能增效比存在唯一的极大值。据此提出了一种基于位移和加速度双控与耗能增效的惯容系统参数设计方法，该方法可以在达到预期的位移和加速度控制效果的同时，最大程度发挥惯容系统的耗能增效特性。通过算例对该双控减震设计方法进行了检验，验证了所提方法的可行性。研究结果表明：采用该方法设计得到的惯容系统参数，可使结构在白噪声激励下的层间位移响应和楼面绝对加速度响应均得到统计意义上的定量控制；而在实际地震波的激励下，通过该方法设计得到的惯容系统参数也达到了预期的结构设计控制效果。

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不同连接方式下PVC空腔隔墙抗震性能研究

张标, 侯和涛, 杨阜航, 王彦明, 谢素蓉, 张兴海, 李海生, 房海波

建筑结构学报. 2024, 45(1): 97-107. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0898

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为研究采用不同连接方式PVC空腔隔墙的抗震性能，对3个安装PVC空腔隔墙的钢框架结构和1个单独钢框架结构进行对比拟静力试验。试验结果表明：现浇PVC空腔隔墙的初始刚度和峰值荷载较大，由于墙体与钢框架连接处开裂和角部压溃，其在小位移下刚度退化明显，大位移下的破坏主要表现为墙体内部劈裂和面外鼓曲；采用L型钢连接件的墙体主要耗能形式为螺栓滑移和连接件屈服变形，在刚度、承载力方面对钢框架提升最小，主要破坏形式为节点处水泥砂浆开裂；采用U型和L型钢连接件连接方式相对安全可靠，能使钢框架和墙体在地震作用下更好地协同工作，可根据承载力需求，推荐使用；采用钢筋连接的墙体发生脆性破坏，延性较差，承载力和耗能能力较差，不推荐使用。最后，基于等效斜压杆原理，提出了PVC空腔隔墙的抗侧刚度简化计算公式，计算结果与试验结果吻合较好。

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两边连接屈曲约束钢板墙优化布置

刘文洋, 孙玉宗, 郭巍, 张荣花

建筑结构学报. 2024, 45(1): 108-116. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.0846

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两边连接屈曲约束钢板墙的布置方式对结构体系的刚度、承载力和边缘构件的内力有显著影响。通过对两边连接屈曲约束钢板墙边缘梁的承载力需求进行理论分析，提出通过屈曲约束钢板墙交错布置的方式降低边缘梁的承载力需求。以10层3跨平面钢框架结构为研究对象，采用有限元分析的方法对两边连接屈曲约束钢板墙的优化布置进行研究，通过水平荷载作用下结构荷载-位移曲线和边缘梁内力的对比，分析采用不同布置方案时结构体系的受力性能。结果表明：单跨布置屈曲约束钢板墙时，单块钢板墙交错布置、钢板墙二一间隔布置、两块钢板墙交错布置等方案可作为优选方案；多跨布置屈曲约束钢板墙时，边跨交错布置、人字形布置、X形布置可作为优选方案。采用提出的屈曲约束钢板墙优化布置方案可以使结构具有较大的侧向刚度，同时减小边缘梁的内力。

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配置预应力钢棒的钢筋混凝土剪力墙抗震性能研究

张香成, 朱银胜, 赵军, 沈富强

建筑结构学报. 2024, 45(1): 117-127. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0741

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为研究配置预应力钢棒混凝土剪力墙的抗震性能和自复位能力，对剪跨比均为2.0的1个钢筋混凝土剪力墙和2个暗柱配置光圆预应力钢棒的钢筋混凝土剪力墙进行低周反复加载试验，对比研究了3个剪力墙的破坏情况、滞回性能、骨架曲线、承载力退化、刚度退化、残余变形、裂缝宽度、耗能能力等。结果表明：与普通钢筋混凝土剪力墙相比，配置预应力钢棒能明显提高剪力墙的承载力，减轻混凝土破坏程度，降低刚度退化速率，以及减小最大裂缝宽度，但剪力墙的延性和耗能能力均有所降低；当位移角大于1.6%时，配置预应力钢棒剪力墙的残余变形和残余裂缝宽度相比于普通钢筋混凝土剪力墙的均明显减小，表明配置预应力钢棒的混凝土剪力墙的自复位能力较好，随着暗柱预应力钢棒的增加，剪力墙自复位能力也得到增强。采用ABAQUS有限元软件对3个剪力墙进行数值模拟，将模拟结果与试验结果进行对比，结果吻合较好，进而验证了数值模拟的有效性。

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双钢管混凝土构件滞回性能试验与分析

王文达, 陈亚明, 纪孙航, 史艳莉

建筑结构学报. 2024, 45(1): 128-138. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0733

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为研究双钢管混凝土构件滞回性能，完成12个外方内圆双钢管混凝土构件的拟静力试验，考察轴压比(0.2、0.4和0.6)和内钢管径厚比(30、44.5和57)对构件破坏形态、水平荷载-位移曲线和抗震性能的影响。采用ABAQUS软件和纤维梁单元子程序iFiberLUT建立有限元模型对试验结果进行模拟，分析各参数对构件水平荷载-位移骨架曲线的影响。试验结果表明：双钢管混凝土构件下部外钢管的环向局部鼓曲随着轴压比增大逐渐显著，但内钢管径厚比对变形能力无明显影响；文中参数范围内构件的水平荷载-位移滞回曲线较为饱满，其位移延性系数和黏滞阻尼系数平均值分别为3.26和0.6，展现出良好的变形和耗能能力；随着轴压比增大，构件的峰值荷载、位移延性系数和抗侧刚度均有所减小，但承载力退化不明显，轴压比从0.2增大到0.6时，峰值荷载平均降低53.4%。参数分析表明，随着外方钢管宽厚比增加，内钢管径厚比增大对峰值荷载的提高作用越明显，增大轴压比会降低内钢管径厚比变化对峰值荷载的影响。

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形状记忆合金滑动摩擦阻尼器自复位支撑受力性能研究

邱灿星, 杨勇波, 刘家旺

建筑结构学报. 2024, 45(1): 139-150. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0725

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当设置SMA滑动摩擦阻尼器延展为自复位支撑时，连接的刚度可能影响支撑的力学性能，支撑可能会出现面内旋转和整体失稳。为检验由形状记忆合金滑动摩擦阻尼器和钢管串联而成的自复位支撑能否实现预期的滞回性能，针对支撑的轴向刚度、转动刚度和稳定性进行理论分析。通过往复加载试验获得了形状记忆合金棒的滞回曲线和摩擦机制的动摩擦系数。制作了1个1/3缩尺的支撑试件，并进行了拟静力试验和频率为1.0 Hz的动载试验，结果表明，轴向荷载作用下，支撑的荷载-位移滞回曲线呈光滑稳定的旗帜形，展示出优越的自复位能力和良好的耗能能力。基于滞回曲线，分析了支撑的承载力、割线刚度、耗散能量和等效黏滞阻尼比等滞回性能参数，发现其等效黏滞阻尼比可达16%。建立了支撑的三维有限元模型，数值模拟与试验数据吻合良好。通过数值模拟对钢管的轴向刚度予以分析，发现当钢管的轴向刚度降低至文中基准模型刚度的20%时，可能导致钢管屈服和支撑整体失稳。

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软土地区600 m级超高层建筑基础沉降的计算与分析

王卫东, 常林越, 吴江斌, 王阿丹

建筑结构学报. 2024, 45(1): 151-158. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0220

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我国超高层建筑大多建造在沿江沿海软土地区，基础承载力和沉降控制要求高。为确保软土地区超高层建筑基础沉降与底板内力计算的可靠性，以高度597m的天津高银117大厦为例，采用建筑桩基规范中等效作用分层总和法对基础最大沉降进行了预估，并提出群桩基础考虑遮拦-群桩加筋效应的共同作用实用分析方法以及上部结构与基础一体化分析方法对基础沉降分布和底板内力进行了计算分析，综合不同方法的计算结果表明：基础底板厚度为6.5m，桩径为1000mm，桩端埋深约102m，桩数共941根；预估基础最大沉降为11~15cm；底板最大弯矩为80~130MN·m/m，分布于核心筒和巨柱区域。该项目结构封顶4.5年时基础实测最大沉降约10.1cm，根据实测沉降发展曲线预估基础最终沉降约10.8cm，基础沉降值和分布规律与计算结果接近。所采用的方法可为软土地区超高层建筑深基础工程的设计分析提供参考。

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变预应力度混合配筋混凝土管桩受弯性能

朱俊涛, 代天昊, 李可

建筑结构学报. 2024, 45(1): 159-169. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0759

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为提高混合配筋预应力混凝土管桩的延性，采取降低预应力钢棒张拉应力及对高强热扎钢筋施加一定的张拉应力形成变预应力度混合配筋混凝土管桩。通过对4根变预应力度混合配筋混凝土管桩和1根传统混合配筋预应力混凝土管桩进行受弯性能试验和有限元分析，研究预应力钢棒和高强钢筋不同张拉控制应力对混合配筋混凝土管桩受弯性能的影响。试验和有限元分析结果表明：与传统PRC管桩的破坏形态类似，变预应力度混合配筋混凝土管桩仍属于受弯破坏；随着预应力钢棒预拉应力的降低(0.6f_ptk降至0.4fptk，f_ptk为钢棒抗拉强度标准值)，管桩的位移延性系数逐渐增大(提高约32%)，而对应的开裂弯矩逐渐减小，但对受弯承载力影响较小；随着高强钢筋预拉应力的增大(0.4f_yk增至0.8f_yk，f_yk为钢筋屈服强度标准值)，管桩的位移延性系数随之增大(提高约为60%)。考虑预应力钢棒受拉区合力取值的影响，推导了变预应力度混合配筋混凝土管桩的受弯承载力计算式，计算值与试验结果的比值约为0.85，具有合理的安全储备。

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Rayleigh波作用下非饱和土中单桩水平振动解

邹新军, 杨紫健, 吴文兵

建筑结构学报. 2024, 45(1): 170-179. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0777

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非饱和土在自然环境和工程界中普遍存在，对于Rayleigh波作用下非饱和土中单桩的水平振动响应，目前仍没有较完善和准确的理论计算方法。针对该问题，基于三维连续介质力学，先求解非饱和多孔介质波动方程得到Rayleigh波弥散特性下土体的自由场振动响应，再利用平面应变模型和动力Winkler模型模拟非饱和土和桩的耦合振动，进而引入桩土边界条件、势函数并采用分离变量法推导出桩顶水平位移相互作用因子的表达式，并通过其退化解与已有文献中的解的对比验证了本文模型的合理性。利用所得解分析了土体的饱和度、泊松比及桩土模量比对桩身水平动力特性的影响规律。结果表明：随土体饱和度增加，相互作用因子逐渐减小，当饱和度大于0.999时整个桩身的水平位移才出现较为明显的减小；相互作用因子随土体泊松比增加而逐渐减小，且减幅随激励频率的增加而增大；桩土模量比增加时，相互作用因子减小且减幅逐渐变弱，最终稳定于一常值，同时激励频率的增加会导致到达稳定值所对应的桩土模量比越小。

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L形截面部分包覆钢-混凝土组合柱弱轴压弯整体稳定

詹欣欣, 覃祚威, 陈以一, 李杰, 焦伟丰

建筑结构学报. 2024, 45(1): 180-191. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0787

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为了研究L形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱的压弯稳定性能，对L形截面PEC柱进行了弱轴压弯试验和有限元分析。试验研究中设计并制作了3个L形PEC柱试件，变化参数为长细比和偏心距。试验结果表明：截面形状和主钢件分布的几何非对称性，以及混凝土材料拉压强度的非对等性，造成L形PEC柱在受力后截面中和轴的偏转，导致构件发生弯扭变形。有限元分析表明，L形截面的肢背或肢端受压对构件承载力有一定影响；长细比较小（即长细比为10~30）时，肢背受压的构件轴力-弯矩相关曲线具有大小偏心分界的特征，但长细比较大（即长细比大于60）时，整体失稳成为控制破坏模式，相关曲线向原点内凹。建议了L形PEC柱绕弱轴压弯时的整体稳定承载力计算公式，与试验和有限元参数分析结果对比表明：当长细比小于60时，建议公式可以适用，当长细比大于80时，建议公式偏不安全，需进一步改进后才能用于工程设计。

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长度 30m先张预应力混凝土组合工字梁受弯性能足尺试验研究

封博文, 刘永健, 杨俊宇, 闫新凯

建筑结构学报. 2024, 45(1): 192-201. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0750

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为研究先张预应力混凝土组合工字梁的受弯性能，设计了2根30m足尺模型，其中1根为工字梁裸梁，另1根为工字梁与桥面板组合梁，并对其进行了受弯静力加载试验。试验中测试了预应力摩擦损失，获得试验梁的荷载-位移关系、破坏模式、裂缝宽度及分布。基于试验结果讨论了JTG 3362—2018、GB 50010—2010、ACI 318-14及Eurocode 2等规范中给出的设计方法的适用性。结果表明：先张折线束与由16Mn钢制作的拉板式弯起器之间存在摩擦力，摩擦系数约为0.25；组合桥面板后，工字梁的开裂荷载、钢筋屈服时的荷载及破坏弯矩分别提高23.8%、11.6%及11.2%，且刚度更大和延性更好；采用上述4种规范能安全设计组合工字梁的正截面受弯承载力，采用JTG 3362—2018、Eurocode 2、GB 50010—2010计算的开裂弯矩较为准确，且可以分别准确计算组合工字梁的最大裂缝宽度、开裂前及开裂后的刚度。

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基于屈服机制控制的典型半刚性连接钢框架结构优化设计方法

李彬, 王湛, 范延静, 潘建荣, 王鹏, 李猛

建筑结构学报. 2024, 45(1): 202-216. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0714

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构件截面初选范围及性能评价规则的合理性是实现结构设计高效准确的重要前提。对半刚性连接钢框架结构中不同组件受弯承载力进行不等式迭代推导，建立了适用于构件参数初选取值范围的量化计算方法，即屈服机制控制方法；结合遗传算法和改进成本计算方法，提出了基于屈服机制控制的典型半刚性钢框架结构优化设计方法。对已有试验、有限元参数分析和不同算例的验证性分析结果表明：采用屈服机制控制方法求解的构件参数取值范围可有效控制结构构件屈服顺序，避免结构出现螺栓、连接件失效的“脆性破坏”；屈服机制控制方法可有效减小优化搜索的初始解域，加快优化计算效率；改进的结构成本计算方法，可考虑节点及安装成本，得到与实际情况相符的全局最优解。

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钢筋超高性能混凝土梁受剪性能细观分析

王照耀, 邵珠山, 梁兴文, 曹振, 吴奎, 赵楠

建筑结构学报. 2024, 45(1): 217-229. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0754

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为了研究钢筋超高性能混凝土(UHPC)梁的受剪破坏机理，对8根UHPC梁进行了受剪性能试验，设计变量包括钢纤维掺量、剪跨比、纵筋配筋率和箍筋间距。结果表明：钢纤维桥接作用能够显著提高UHPC梁受剪承载力，限制裂缝发展，减小裂缝间距；随着剪跨比增大，受剪承载力减小但变形能力增强；随着配箍率增大，受剪承载力提高，且增设箍筋能够显著改善UHPC梁峰值荷载后的受剪性能，减小斜裂缝宽度和长度；掺入钢纤维和增设箍筋均能够减小斜向变形(垂直于支座与加载点连线方向的混凝土变形)，提高UHPC梁开裂后刚度。结合UHPC梁剪切受力特点，分别确定了临界剪切裂缝界面钢纤维、纵筋销栓作用、剪压区混凝土和箍筋等对受剪承载力的贡献，建立了UHPC梁细观多参数受剪承载力计算式。采用该计算式与5种常用计算式对收集的102根UHPC梁受剪承载力进行预测，发现采用细观多参数受剪承载力计算式的预测值与试验结果吻合较好，进而分析了常用设计参数对受剪承载力的影响规律,发现当剪跨比增大时，剪压区混凝土的受剪承载力会显著减小；纵筋销栓作用和临界剪切裂缝界面钢纤维的受剪承载力均随纤维特征值的增大而提高。

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超高性能混凝土三轴受压力学性能及破坏准则

王淑楠, 徐礼华, 李彪, 池寅, 曾彦钦

建筑结构学报. 2024, 45(1): 230-242. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2022.0765

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为研究超高性能混凝土(UHPC)三轴受压力学性能及破坏准则，考虑围压、钢纤维体积掺量和长径比、聚丙烯纤维体积掺量等主要因素，设计制作39个超高性能混凝土圆柱体试件。通过常规三轴受压试验，考察UHPC三轴破坏形态，分析三轴应力-应变关系全曲线，揭示强度和变形性能指标变化规律，提出考虑纤维特征参数的UHPC多轴破坏准则。结果表明：三轴应力状态下UHPC的破坏形态均呈剪切型，围压对裂缝形成与分布影响显著；UHPC三轴受压全过程曲线分为线弹性段、非线性硬化段和应变软化段三部分；施加围压和掺入钢纤维均能显著改善UHPC三轴受压力学性能，当围压从0MPa增至40MPa时，峰值应力和峰值应变分别最大增加161.7%和224.7%，当钢纤维体积掺量由0%增至3%以及长径比由30增至80时，峰值应力和峰值应变分别最大增加24.6%和68.6%；聚丙烯纤维可有效提升UHPC的变形能力；围压对UHPC三轴受压力学性能的影响最大，钢纤维的影响次之，聚丙烯纤维的影响最小。基于Willam-Warnke五参数模型建立了UHPC破坏准则，模型预测结果与试验结果吻合较好。

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直角突变式支座薄腹钢吊车梁疲劳性能评估与加固技术研究

毕登山, 王建强, 幸坤涛, 严勇, 李忠煜, 程卓, 肖树豪

建筑结构学报. 2024, 45(1): 243-256. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.0869

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设直角突变式支座的薄腹钢吊车梁，在吊车荷载作用下，腹板平面外变形产生的弯曲应力导致吊车梁腹板的疲劳性能明显降低。实际工程中的直角突变式支座薄腹吊车梁，在插入板端部位置的腹板沿竖向产生疲劳裂纹，裂纹长度最大达到300mm，继续开裂会严重威胁生产安全。通过实测开裂的直角突变式支座薄腹吊车梁的动态应力、欠载效应的等效系数及平面外动态变形，得出吊车运行频繁程度和插入板端部切角弧度是影响插入板端部位置腹板疲劳强度的关键因素。采用有限元法和疲劳裂纹扩展分析技术，对直角式突变支座薄腹吊车梁插入板端部的腹板开展了拟静态疲劳裂纹扩展模拟，得出裂纹长度与应力强度因子的关系曲线。提出了适用于直角突变式支座薄腹吊车梁的钢板高强螺栓加固和“贝壳板”焊接加固两种加固方法，并对比分析了两种加固方法的有效性。证明钢板高强螺栓加固和“贝壳板”焊接加固均可有效降低裂纹尖端的应力强度因子,提高直角突变式支座薄腹钢吊车梁疲劳强度。

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2024年, 第45卷, 第1期　刊出日期：2024-01-05

建筑结构学报

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