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建筑科学杂志 2015年第01期

Building Science

主管单位:中华人民共和国住房和城乡建设部
主办单位:中国建筑科学研究院
国际刊号:1002-8528
国内刊号:11-1962/TU
审稿时间:1-3个月
全年订价:¥ 292.80
创刊:1985
类别:工程科技II
周期:月刊
发行:北京
语言:中文
起订时间:
曾用名:建筑科学
出版社:行政事业单位类
邮编:100013
主编:赵基达
邮发:2-381
库存:198
  • 张弦梁结构的分析与力学性能研究

    作者:赵基达; 梁存之 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    张弦梁结构由上弦梁与下弦索通过竖向撑杆组成,其力学性能优异、结构效率高,在屋盖结构尤其是楼盖结构中有较好的应用前景。本文对张弦梁结构的分析方法与力学性能进行了系统的研究,根据张弦梁结构的自平衡特点,对索与梁建立变形协调方程,给出了张弦梁结构的平衡微分方程,设定位移函数,用伽辽金法进行求解。分别求得张弦梁结构在均布与反对称荷载下内力与位移的解析解。为证实这一连续化理论计算方法的准确性,特与非线性有限元计算结果进行了分析比较,证明本理论方法计算方便、直观精确,可用于张弦梁结构的分析与计算。根据理论公式,对张弦梁结构的静力性能进行了讨论,包括结构的线性性能、结构刚度、反对称荷载下的变形、预应力的控制作用与支座水平位移等方面,对张弦梁结构的研究与工程应用有较好的指导意义。

  • 型钢混凝土柱最小体积配箍率研究

    作者:陈才华; 王翠坤; 孙慧中; 颜锋; 田峻瑜 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    体积配箍率是影响型钢混凝土柱抗震性能的重要因素。为保证地震作用下型钢混凝土柱的延性,《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138—2001)对型钢混凝土柱的最小体积配箍率进行了规定。由于研究尚不充分,规程中对型钢混凝土柱最小配箍率的要求与钢筋混凝土柱相同,给型钢混凝土柱的施工带来较大困难。本文通过试验定量研究了体积配箍率与型钢混凝土柱延性的关系,根据26根型钢混凝土柱低周反复荷载试验结果,拟合出试件延性系数与配箍率的关系式;在此基础上提出型钢混凝土柱的最小配箍率建议公式,并利用有限元分析对建议公式进行了验证。

  • 自复位预应力预制框架结构目标位移的简化预测方法

    作者:蔡小宁; 孟少平; 周波 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    本文介绍中长期弹塑性体系在地震下的最大位移的简化计算公式。在自复位框架节点拟静力试验研究的基础上,讨论强度折减系数和滞回耗能系数对自复位框架结构位移的影响规律。基于Open Sees分析平台并运用简化计算公式,通过算例给出自复位框架结构在罕遇地震下的最大位移的计算过程。对框架结构算例进行动力时程分析并验证计算结果的准确性。

  • 红粘土地区基坑支护桩设计计算的分析研究

    作者:杨坤; 朱爱军 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    本文结合贵阳市筑城广场旁某地块安置房工程,在地勘报告及当地工程经验的参考下,确定基坑红粘土土体的抗剪强度指标,利用有限元软件数值模拟实际基坑支护条件,分析探明支护结构位移和地表沉降与支护桩不同桩长、桩径、桩距之间的关系,优化设计方案,最后就设计方案与实测数据进行了对比研究。研究成果为西部红粘土地区同类工程的设计和施工提供了科学依据,对同类工程有借鉴意义。

  • 砂土的非共轴临界状态本构模型与数值模拟

    作者:扈萍; 黄茂松; 吴登高 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    传统的砂土本构理论不适用于密度和围压变化较大的情况,并且由于隐含了应力和塑性应变率的共轴条件,无法客观描述主应力轴旋转试验中的非共轴现象。本文基于材料状态相关砂土临界状态概念,将Pietruszczak和Stolle(1987)所提出的砂土本构模型进行了改进,并在模型中引入非共轴塑性流动理论来研究砂土的非共轴变性特性。通过对常规三轴试验和空心圆柱试验的数值模拟,表明模型不但能够合理反映初始密实度及有效围压对材料变形特征的影响,还能有效预测主应力轴旋转过程中主应力和主应变率的方向变化规律。

  • 排水管桩桩周土固结特性分析

    作者:陈杰; 周峰 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    本文基于比奥固结理论,将桩土界面看作透水边界,建立了饱和粘土中采用排水管桩静压沉桩后单桩桩周土体固结的空间轴对称定解条件,给出了相应的超静孔隙水压力和固结度的级数解答,根据本文的级数解答编制计算程序,并对一算例进行了对比分析。分析结果表明:相比于普通桩,由于将桩土界面看作透水边界,采用排水管桩可以更有效地加快沉桩引起的超静孔隙水压力消散,从而达到降低沉桩引起的负面影响,加快单桩承载力的发挥和缩短工期等目的。本文的研究成果为排水管桩的工程应用提供了有效的理论依据。

  • 砌体组砌形式对材料性质的影响

    作者:黄斌; 阿肯江·托呼提; 胡荻 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    根据二维周期性材料的概念,选取丁砖砌筑、顺砖砌筑、一顺一丁式砌筑、梅花丁式砌筑4种不同砌体砌筑形式下等效体积单元(Representative Volume Element简称RVE)。运用ANSYS有限元分析软件,求取不同单元的等效弹性模量珔Ex、珔Ey,等效泊松比ν珋xy及等效剪切模量珔Gxy,分析表明珔Ex、珔Ey、ν珋xy与单元砂浆所占体积百分率相关,珔Gxy与砌体结构的整体性有关。对单元在双向压应力作用下的承载力进行了数值计算,主应力与水平灰缝分别呈0°、22.5°、45°、67.5°、90°,结果表明顺砖组砌方式下砌体的承载力较其余3种砌筑方式的承载力大,因此砌体试验结果应考虑对强度折减8%。

  • 双排桩桩间土体加固对桩土变形影响研究

    作者:王磊; 张必亮; 张晋绪 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    双排桩支护结构中,桩间土体加固是一个需要考虑的重要因素。为此,本文采用有限元程序MIDAS/GTS建立双排桩支护结构的有限元模型,验证了桩间加固对桩土位移的减小作用,分析了桩间土体不同加固深度对桩土变形的影响,其研究结果为双排桩的桩间土加固深度设计提供了依据。

  • 植筋法混凝土与石砌体粘结面剪切性能试验研究

    作者:张淼; 张晶 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    植筋法被广泛应用于混凝土加固石砌体结构中。采用6个不同参数混凝土和石砌体Z型粘结试件,对有植筋混凝土和石砌体结合面的剪切性能进行试验研究,观测试件的破坏过程并分析其破坏原因,得到各试件结合面的抗剪强度,对不同植筋率和不同植筋深度对结合面抗剪强度的影响规律进行了分析,并对各试件开裂荷载和破坏荷载关系进行了分析。

  • 两侧部分连接钢板高强混凝土组合剪力墙抗震试验研究

    作者:程卫红; 王翠坤; 田春雨 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    通过对4片部分连接高强混凝土钢板组合剪力墙和2片高强混凝土型钢组合剪力墙进行拟静力试验,研究该类低矮组合剪力墙在低周往复荷载作用下的受力性能和破坏模式,分析其承载力、变形性能、滞回性能等指标,并分析轴压比和部分连接系数对部分连接钢板组合剪力墙各项性能的影响。试验结果表明:部分连接高强混凝土组合剪力墙的破坏模式为弯曲屈服后的剪压破坏;弱连接钢板对于剪力墙承载力、变形能力和滞回耗能性能有较显著提高,能够有效改善剪力墙的受力形态;在试验参数范围内,轴压比和部分连接系数对部分连接钢板组合剪力墙承载力、变形和滞回耗能等抗震性能指标影响不明显。

  • 小高径比芯样混凝土抗压强度试验研究

    作者:崔士起; 孔旭文; 林世乐; 周爱明 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    本文介绍采用高径比为0.6、0.8芯样检测混凝土抗压强度的试验研究,从混凝土中钻取直径100mm、75mm芯样,加工成高径比分别为0.6、0.8、1.0的芯样,进行抗压强度对比试验。试验证明:采用小高径比芯样检测混凝土抗压强度是可行的,芯样高径比H∶d与芯样抗压强度比β存在显著相关关系,通过大量试验数据回归分析,可确定不同芯样高径比H∶d与芯样抗压强度比β之间换算关系。采用小高径比芯样检测混凝土抗压强度,解决了钢筋过密易切断钢筋、板厚较小不易取芯的问题,同时可减小钻芯法检测对结构的损伤。

  • C30再生粗骨料混凝土的性能试验研究

    作者:于江; 梁芮; 秦拥军 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    再生混凝土的应用能够解决建筑废弃物日益增多的难题,但再生混凝土与普通混凝土性能之间仍存在一定差异。本文对再生粗骨料的基本性能进行系统的试验与检测,参照普通混凝土配合比设计方法对C30再生粗骨料混凝土进行配合比设计,对不同类别再生粗骨料混凝土的工作性能和力学性能进行研究,并测定混凝土拌合物工作性相同的条件下再生骨料混凝土与天然骨料混凝土的性能差异。结果表明,直接沿用普通混凝土配合比设计方法,再生混凝土抗压强度有所提高,但降低了工作性能,因此在配合比设计时应考虑再生粗骨料吸水特性,调整拌合用水量,可以使再生混凝土在符合设计抗压强度要求的同时,工作性能满足工程实际要求。

  • 型钢混凝土柱温度场试验研究与理论分析

    作者:郑蝉蝉; 王广勇; 谢福娣 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    本文进行了较多数量大比例型钢混凝土柱温度场试验,研究了升降温作用下型钢混凝土柱试件的温度场分布规律。在试验研究的基础上,提出了升降温火灾作用下型钢混凝土柱温度场的理论计算模型,理论计算结果与试验结果吻合较好。本文计算模型为型钢混凝土柱温度场分析提供了可靠方法。

  • CMC聚合物对水泥砂浆力学性能的影响

    作者:韩福芹; 林铁华; 张春涛; 陈墨 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    采用傅立叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线衍射对从乳液中提取出的共聚物进行了表征。将共聚物加入水泥砂浆测试其力学性能并用扫描电镜对水泥胶砂进行微观形貌观察。结果表明:在减水25%的条件下,以木质素磺酸钠增加乳液分散性,用消泡剂磷酸三丁酯控制水泥胶砂引气量,1.5%的CMC-g-PSS/PMMA掺量可以显著提高水泥砂浆的力学性能。经7d和28d养护,改性后的试样抗折强度分别提高7.99%和8.267%,抗压强度分别提高25.60%和24.04%。水泥砂浆力学性能的提高可能源于材料结构的均匀和致密。

  • 直拔法检测混凝土强度影响因素研究

    作者:李杰成 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    直拔法是一种全新的混凝土强度检测技术,为了解各种影响因素对直拔法检测混凝土抗压强度的影响程度,本文通过对不同高径比等5种影响因素的比对试验,分析了这几个因素的影响程度。研究结果表明,除了芯柱直径的影响较大以外,其他的影响因素对检测混凝土抗压强度的影响均较小,可以忽略。另外,本文还对各种影响因素提出了相应处理方法。

  • 膨胀珍珠岩-硬泡聚氨酯复合保温材料防火性能研究

    作者:宋跃军; 路永华; 曹力强; 陈杰; 刘建 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    膨胀珍珠岩-硬泡聚氨酯复合保温材料作为一种新型外墙外保温材料,测试其防火性能的好坏是极其重要的。本文测试了不同配比的膨胀珍珠岩-硬泡聚氨酯复合保温材料的最大燃烧高度、底部燃烧直径、氧指数以及燃烧热值。通过试验结果分析其防火安全性,确定膨胀珍珠岩和硬泡聚氨酯配比的优选方案,为此种新型复合保温材料的工程应用提供了一定的理论依据。

  • 斜交网格筒结构角部X形节点受力影响分析及实测验证

    作者:李祚华; 滕军; 陈亮军; 傅继阳; 钱永梅; 何春凯 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    目前关于斜交网格筒结构力学性能研究多集中于结构整体受力性能分析,忽略了局部复杂区域对结构整体受力效应的影响。基于这一背景,本文首先进行了结构分析,针对斜交网格外筒角部存的局部复杂区域,通过改变角部空间节点的模型参数建立了不同折线模型;探讨了在竖向和侧向荷载作用下该节点区域传力路径和内力分布特点;分析了复杂局部区域对结构整体以及局部相关构件内力分布的影响。依托实际斜交网格筒超高层结构,对该结构角部复杂区域建立现场应力监测系统,实测了相关构件施工过程中的应力变化,并与施工过程模拟结果进行对比分析。揭示了实测中环梁轴力以及斜柱弯矩的变化规律,补充说明了角部区域的复杂性,验证了结构局部复杂区域、相关构件的传力路径以及内力分布特点。

  • 基于施工总包模式的敏捷建筑供应链研究

    作者:许杰峰; 雷星晖 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    国内建筑企业的竞争策略正从成本优势向创新优势转变,国际化和面向服务的发展趋势迫使建筑企业突破自身界限,在整个建筑供应链上寻求发展机遇和竞争优势,今后建筑企业之间的竞争也是其供应链管理能力的竞争。建筑项目的高度个性化,决定了其供应链管理的难度,也从另一个角度说明了通过供应链优化带来效益提升的潜力。本文通过分析国内建筑业需求和施工总包模式建筑供应链特点,研究了建筑供应链敏捷化改造方法,给出了敏捷建筑供应链的概念,结合实例分析了敏捷建筑供应链理论的应用方法,建立了敏捷建筑供应链研究和应用的起点和基础,为提升建筑供应链敏捷能力,解决工程项目信息流、物流、资金流优化提供了理论基础和技术手段。

  • 节点轴向刚度对圆柱面巨型网格结构静力性能的影响研究

    作者:李峰; 娄巧娜 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    分别利用弹簧单元和大面积梁单元模拟节点轴向刚度和节点域,建立轴向半刚性节点结构的数值分析模型,考虑几何非线性和初始缺陷的影响,进行承载全过程跟踪分析,研究节点轴向刚度对结构静力稳定性、内力和位移的影响。结果表明:轴向刚度对结构影响较大,随着轴向刚度增大,稳定承载力随之增大,杆件内力分布趋于均匀,结构位移减小。进而研究了常用焊接球轴向半刚性节点结构的静力性能。结果显示:考虑实际节点轴向刚度后,稳定极限承载力比节点轴向刚性最大降低30.4%,最大挠度增大16.9%,可见节点刚接或是铰接则过高估计了结构的性能,但经计算发现轴向半刚性节点结构仍然满足设计要求。

  • 地下框架结构遭内爆炸冲击下的抗连续倒塌研究

    作者:田力; 李天浩 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    在爆炸冲击荷载下,地下框架结构的动态响应是一个复杂的非线性过程。本文首先介绍了模拟连续倒塌的3种方法(即替代传力路径法、直接模拟法和三阶段模拟法)和本文所采用的数值模型;其次,本文运用LS-DYNA显式动力分析软件相关功能,建立钢筋混凝土的三维分离式模型(钢筋和混凝土的连接采用共节点方式),将本文采用的三阶段模拟法与直接模拟法、替代传力路径法对比分析,验证了本文方法的合理性及有效性;再次,具体阐述未做防护的地下结构在爆炸荷载作用下的倒塌机理,并为防护提供一定的理论指导;最后提出了两种防护措施(改变梁的箍筋间距),并对比两种防护措施的防护效果,通过对比可以为抗爆设计提供一定的设计依据。计算结果表明:在爆炸荷载下,未做防护的结构破坏十分严重,并最终连续倒塌,做防护的结构整体性完好,没有发生连续倒塌。

  • 基于环境振动的高层建筑结构动力特性实测与数值模拟

    作者:陶勇 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    高层建筑的动力特性是其自身固有的特性,一般是指其自振频率、振型及阻尼比。通过现场测试得到高层建筑的动力特性具有重要意义,既可以验证理论计算,又可以为建筑物的安全性评估及损伤识别积累基本技术资料。本文对某复杂高层建筑结构的动力特性进行了现场测试,并进行了三维有限元数值模拟。通过对实测结果和数值模拟结果进行分析,得出了该结构的自振特性,证明本文数值模拟效果良好,有足够精度。

  • 近场脉冲型地震下层间隔震减震分析与层间混合隔震控制

    作者:颜桂云 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    层间隔震的隔震层下部结构类似于抗震体系,其在近场脉冲型地震下易产生弹塑性变形,且隔震层易发生过大变形而导致其上部结构倾覆失稳,这些不利影响需深入探讨。本文对比分析在有、无速度脉冲型地震激励下层间隔震结构的弹性和弹塑性反应,探讨速度脉冲对隔震层变形、隔震结构塑性铰分布所产生的影响,提出在隔震层增设粘滞阻尼器形成层间混合隔震方案,分析其对隔震层的限位保护效果及其对隔震结构非线性反应的减震效果。结果表明:在有速度脉冲型近场地震作用下,隔震层下部结构的峰值层间剪力与峰值层间位移角比原抗震结构有不同程度的增大,隔震层最大变形比无速度脉冲型地震下的最大变形有显著增加,远超越了隔震支座容许变形值。层间混合隔震能有效控制隔震层上部结构、下部结构的非线性地震反应与隔震层最大变形,避免隔震支座破坏而导致上部结构倾覆失稳倒塌。

  • 某框架-核心筒超限高层结构抗震分析及设计

    作者:刘建明 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    某商业综合体项目的 42层公寓式酒店采用框架-核心筒结构体系,工程设计时选用SATWE、PMSAP、ETABS程序进行了多遇地震、设防地震以及罕遇地震作用下的抗震分析和性能化设计,解决了扭转不规则、楼板局部不连续、竖向刚度突变的超限问题。计算结果表明,结构设计达到了预定的性能目标,满足了三水准抗震设防要求,本工程结构体系和构件具有较好的抗震性能和一定的安全储备。

  • 索端弹簧刚度对索网受力性能的影响分析

    作者:李明; 王元清; 陶伟; 王斌; 吴丽丽; 单仁亮 期刊:《建筑科学》 2015年第01期

    由于关于索网幕墙端部加弹簧装置的研究很少,因此,对如何选取索端弹簧刚度以及弹簧在索受力过程中有何种作用是索网幕墙设计工作十分关注的问题。为此,基于北京奥体南区3号地项目前期索网计算模型,在保证外荷载和各索预应力或索网最大挠度不变的条件下,分析了弹簧刚度对索网受力性能的影响。结果表明:在外荷载相同时,弹簧刚度越小,竖索的轴力和竖向支座反力越小,对满足竖索及与竖索相连主体结构的承载力要求越有利,但同时会引起横索轴力和竖索最大挠度或竖索初始预应力的增大;弹簧刚度越小,竖索的内力越不均匀,并且这种不均匀程度主要与竖索承受的重力荷载有关,而与初始预应力和挠度变化无关;弹簧刚度越小,弹簧参与整体受力的程度越大,但不能以弹簧与索的线刚度比值1作为划分弹簧参与整体受力程度的依据;满足设计要求的弹簧刚度不唯一。

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