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建筑科学杂志 2016年第07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
  • 基于桁架拱模型的活性粉末混凝土梁抗剪承载力研究

    作者:罗伯光; 覃荷瑛; 金凌志 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    通过9根高强钢筋活性粉末混凝土梁在两点加载作用下的抗剪性能试验,研究了剪跨比、配箍率以及纵筋配筋率等因素对活性粉末混凝土梁抗剪破坏形态及抗剪承载能力的影响。在桁架模型基础上考虑混凝土拱的作用即采用桁架拱模型对试验梁抗剪承载力进行了计算,对比我国规范GB 50010-2010、美国规范ACI 318-08以及欧洲规范EN 1992-1-1:2004的计算结果,并与试验值进行对比。结果表明:上述规范抗剪承载力计算公式偏于保守,桁架拱模型较其他规范对活性粉末混凝土梁抗剪承载力的计算更为准确。

  • 基于纤维梁单元和分层壳单元的钢筋混凝土结构数值分析

    作者:罗维刚; 宋一容 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    本文介绍分析钢筋混凝土结构受力性能的数值模型,其中纤维梁单元可用于框架结构的弹塑性分析,两端铰接的斜撑压杆单元可较好地模拟填充墙,分层壳单元可用于分析剪力墙和楼板;通过引入约束方程可实现多点位移控制的推覆分析。采用本文介绍的数值模拟方法,以某试验结果为对象,用ABAQUS建立钢筋混凝土结构的数值模型,分析了钢筋混凝土框架填充墙结构和剪力墙结构的抗震性能,验证发现:文中介绍的数值模型具有较好的计算精度和收敛性,可进一步用于钢筋混凝土结构的抗震数值分析。

  • 关于风速概率分布的分析研究

    作者:纪鹏远; 邸小坛; 徐骋 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    极值风速的估计对于结构的抗风设计有着重要意义。本文简要介绍了目前极值风速估计中广泛应用的极值理论和四种概率模型极值Ⅰ型分布(Gumbel分布)、极值Ⅱ型分布(Frechet分布)、极值Ⅲ型分布(Reverse Weibull分布)以及广义极值分布。采用以上四种模型和不同的参数估计方法对澳门地区四个站台的风速数据进行拟合。最终结果显示四个站台的风速概率分布并不完全相同,但通过极值Ⅰ型分布进行拟合是可以接受的。同时鉴于风速统计分布的差异性较大,风荷载不宜给出一个统一固定的分项系数。

  • 薄钢板剪力墙地震力折减系数和位移放大系数分析

    作者:吴群; 邵建华; 王再会 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    基于薄钢板剪力墙的等效拉杆理论,利用SAP2000有限元分析软件,通过10层3跨结构倒三角型和均匀分布两种基本加载模式的底部剪力V-顶点位移Δ曲线和多条地震波增量动力分析法得到的平均V-Δ曲线的差值建立了函数关系,获取了相关的计算系数,进而推算出了7跨相同层数的结构在地震作用下的抗震性能。对所设计的抗弯钢框架-薄钢板剪力墙结构体系的抗震性能进行了评估,通过Matlab语言编写的能力谱法程序计算出了结构在小震和中震下前三阶振型的需求谱、能力谱和性能点。利用改进的能力谱法计算出了10层7跨抗弯钢框架-薄钢板剪力墙结构中震下的地震力折减系数R、超强系数R_Ω和延性折减系数R_μ分别为2.81、2.58和1.09;大震下的位移放大系数Cd为4.12。

  • 基于CSI效应的AMD子系统参数风振控制效果分析

    作者:刘洁; 刘洪波; 刘红军 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    本文基于CSI效应建立了塔系结构的液压驱动AMD风振控制系统模型和直线电机驱动AMD风振控制系统模型。分析了在液压和直线电机物理参数调整时对塔系结构AMD风振控制效果的相关影响,并对液压和直线电机物理参数的选取提出相关建议。分析了控制参数调整时对塔系结构AMD风振控制效果的相关影响,并对控制参数的差异性给出建议。在此基础上,制定与实际工程结合更佳的AMD风振控制系统,为塔系结构AMD风振控制提供相关的工程建议。

  • 湿陷性黄土地基不均匀沉降对基础隔震结构的影响分析

    作者:杜永峰; 谢丽; 包超 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    为了研究湿陷性黄土地区基础隔震结构不均匀沉降对其减震性能的影响情况,对比分析了不同区域沉降时对隔震层及上部结构造成的改变,并在此基础上通过动力时程分析计算了地震动作用下结构橡胶隔震支座和层间变形的响应。研究结果表明:不均匀沉降发生后,沉降区域及相邻区域支座的变形和内力均会出现较大变化,并使隔震层及上部结构的梁、柱内力重分布,造成部分构件隐性损伤甚至失效;对于发生不均匀沉降的基础隔震结构,地震作用会导致上部结构的层间位移产生不同程度的增大,进而导致上部结构提前进入下一个能力水平范围。

  • 梁桁体系钢-混组合梁抗剪承载力分析

    作者:陈建兵; 李夏元 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    梁桁体系组合梁是一种新型钢-混凝土组合结构,采用ABAQUS有限元软件建立了该结构的计算模型,通过梁桁体系组合梁的抗剪试验,验证了有限元计算方法的正确性。在此基础上,利用有限元方法,对梁桁体系中的倾斜桁架的倾角α、剪跨比λs两主要参数进行计算分析,回归得到该结构的桁架抗剪承载力计算公式。结合现行钢结构规范中的组合梁抗剪计算公式及文献[12]中关于混凝土翼缘板抗剪计算公式,给出了梁桁体系组合梁的抗剪承载力计算公式。与有限元抗剪计算结果对比表明,剪跨比相同时两者吻合较好,并具有相同的变化规律。因此,文中给出的承载力计算公式可作为该结构抗剪计算的理论依据。

  • 巨型柱框架-核心筒结构三向地震作用反应分析

    作者:李亚娥; 丁修文; 马保红 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    现有超高层建筑中较多采用一种带伸臂桁架的巨型柱框架-核心筒结构形式。为研究其竖向地震作用反应,以巨型柱框架-核心筒结构为研究对象,在分析结构自振特性的基础上,通过反应谱分析和时程分析,研究该结构在水平地震作用下和水平与竖向地震共同作用下的反应。结果表明:与仅有水平地震作用相比,巨型柱轴力、梁的跨中弯矩和环带桁架的轴力均增大,且增幅随结构高度的增加而增大;竖向地震作用对基底剪力和楼层侧移的影响不明显,对梁的跨中弯矩影响显著,在楼层较高的区域,巨型柱轴力、梁的跨中弯矩和环带桁架轴力分别增大了10.0%、29.6%和12.4%。

  • 预制-现浇拼合楼板结构性能试验研究

    作者:武立伟; 苏幼坡; 陈海彬; 闫文赏; 孙迪 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    为研究预制-现浇拼合楼板与现浇式楼板在静力荷载作用下的受力性能及破坏机理,对6个足尺的钢筋混凝土楼板进行了拟静力加载试验,并对楼板的裂缝发展情况、跨中挠度、钢筋和混凝土应变以及受力性能进行研究。结果表明:预制-现浇拼合楼板具有良好的受力性能,破坏形式为两端拼缝处的剪切破坏;预制-现浇拼合楼板两端拼缝的存在,使得楼板跨中裂缝宽度和跨中挠度减小;与现浇混凝土楼板相比,跨中混凝土开裂荷载相差不大,说明现浇板与拼合板抗裂性能相当;同时预制-现浇拼合楼板在结构设计时应适当增大拼缝处局部构造配筋。

  • 基于剪力滞影响的混凝土箱型压弯构件变形分析

    作者:郑雪晴; 刘凡 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    本文基于换算截面法,运用能量变分原理推导出箱型截面压弯构件在水平力为集中荷载作用下,考虑剪力滞影响与忽略剪力滞影响的构件变形计算公式。同时,对轴压比不同的三个构件进行了试验,通过对比试验结果,分析剪力滞效应对箱型压弯构件变形的影响。分析表明:剪力滞对箱型压弯构件变形影响显著,且理论计算与试验值吻合较好。所以,实际工程中应考虑剪力滞对箱型截面压弯构件的影响。

  • 基于电子散斑干涉技术的混凝土断裂性能研究

    作者:赵艳兵; 陈红鸟; 刘春; 孙敬明; 才琪 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    为研究混凝土断裂性能,对预制切口混凝土梁进行三点弯曲试验,利用电子散斑干涉(Electronic Speckle Pattern Interferometry,ESPI)技术测量梁表面的场位移。为进行对比分析,采用线性位移传感器(Linear Variable Differential Transformers,LVDTs)和夹式位移计分别测量试件梁的跨中挠度(δ)和裂缝口张开位移(Crack Mouth Opening Displacement,CMOD)。试验结果表明:ESPI测量的结果与LVDTs、夹式位移计测得结果比较吻合,证实了ESPI测量梁表面场位移的精确性和可行性。在峰值荷载,CMOD约为27μm,挠度δ约为58μm,裂缝尖端位移CTOD约19.2μm。ESPI结果表明,试件梁主裂缝起始于预制切口尖端,沿着接近切口平面的路径向试件梁顶部的加载点扩展,裂缝轨迹呈蜿蜒状。断裂过程区集中在梁跨中附近,宽度约为10mm~15mm,在裂缝发展初期呈核状,在裂缝发展后期呈不规则的狭长带状。

  • GFRP拉挤成型构件徐变性能的试验研究

    作者:章伟; 张明义; 王传鹏 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    为评价一种新型拉挤型双腹板工字型玻璃纤维复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,简称GFRP)构件工程徐变特性,利用弹簧反力装置对GFRP构件进行了60d弯曲徐变试验研究。试验研究结果表明,GFRP构件在约为60%材料拉伸强度的应力水平下,徐变速度随时间降低;在持荷15 d内,GFRP构件徐变快速增长,跨中挠度增加了3.5%;至60 d,徐变速度降低到0,跨中挠度增加了5.6%。

  • 不同纵筋率的复高钛重矿渣混凝土有腹筋约束梁抗剪性能试验研究

    作者:孙金坤; 黄双华; 陈科材; 周文峰; 郭小康 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    对5根纵筋率不同的复高钛重矿渣混凝土有腹筋约束梁进行抗剪性能试验研究,同时制作2根普通混凝土梁进行对比,分析该种混凝土梁的不同纵筋率对有腹筋约束梁破坏程度的影响及受剪承载力的影响。试验采用集中荷载作用于剪跨比为1.5的约束梁,观测分析梁裂缝开展及破坏情况得到:随着复高钛重矿渣混凝土有腹筋约束梁纵筋率的增加,其临界斜裂缝的倾斜角逐渐减小,梁的主要裂缝发展程度也越小,梁的抗剪能力逐渐增强;当梁的纵筋率大于某一临界值时,梁的破坏形态会由弯曲破坏转为剪切破坏。通过比较《规范》计算的抗剪承载力和抗弯承载力对应的剪力大小,能够判断复高钛重矿渣混凝土有腹筋约束梁的最终破坏形态;其抗剪承载力试验值比按《规范》计算值平均高36.1%,满足规范要求,为该种梁的工程运用提供理论依据。

  • 纤维加筋风沙土强度特性试验研究

    作者:赵莹莹; 凌贤长; 赵燕茹; 张同伟; 张国忠; 杨廷玉 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    对不同纤维加筋方案和围压的聚丙烯纤维加筋风沙土进行三轴试验,研究纤维加筋风沙土应力-应变关系和强度特性。试验表明,纤维掺入明显提高风沙土强度,且随着围压增加而提高。在试验方案内,规格化应力比和强度加筋效果系数(代表加筋材料的利用效率)均在围压为100k Pa时最大。强度加筋效果系数与纤维长度成正比,而与围压成反比。纤维掺入风沙土内摩擦角几乎不变,而粘聚力与纤维长度和纤维掺量成正比。基于以上分析提出适用于纤维加筋风沙土强度经验公式,并讨论了土颗粒与纤维之间的作用机理。

  • Y形偏心支撑竖向布置方式对结构抗震性能的影响

    作者:唐成杰; 赵宝成 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    为了研究支撑竖向布置不同的Y形偏心支撑钢框架的抗震性能,采用有限元分析软件ABAQUS对3个支撑竖向布置和构造不同的试件进行模拟循环加载,分析试件在循环荷载作用下的破坏机理、滞回性能、延性及耗能能力。研究结果表明:Y形偏心支撑钢框架是一种典型的双重抗震结构体系,具有良好的滞回性能;竖向正反交替布置的Y形偏心支撑中,与耗能梁段直接相连的框架梁跨中节点受力较大,可采用加厚腹板等方式加强,本文给出了设计方法;局部加强后,竖向正反交替布置的Y形偏心支撑钢框架具有与传统Y形偏心支撑钢框架同样良好的抗震性能,可应用于实际工程。

  • 废砖再生混凝土预制墙板在往复荷载作用下的有限元数值分析

    作者:张; 赵卓; 刘立新 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    针对我国亟待解决的大量废砖建筑垃圾再生利用问题,提出将废砖作为再生骨料配置再生混凝土,并应用于带边框的预制墙板。在对该新型墙板水平往复试验的基础上,运用ABAQUS建立数值模型,对比分析了试验现象、应力状态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线。结果表明:引入废砖再生混凝土材料性能试验结果建立模型的有限元分析,可作为对废砖再生混凝土预制墙板受力性能分析的一种有效方法。

  • 焊接残余应力对钢框架节点承载力影响研究

    作者:徐国林; 刘旭红; 柏亚双; 王晓东 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    为了研究焊接残余应力对钢框架承载力的影响,本文采用有限元分析模型,通过改变翼缘厚度和翼缘宽度提取不同分析模型的残余应力值,分析其变化规律,利用残余应力的平均值来分析残余应力对应力强度因子和对梁节点下翼缘拉应力的影响,通过比较得出结论:考虑残余应力后,I型裂纹尖端应力强度因子K_I增大,而且随着翼缘厚度和宽度的增加,残余应力对K_I的影响逐渐增大,但即使考虑残余应力,K_I也远小于平面应变断裂韧度K_(IC);考虑残余应力后梁翼缘拉应力都比不考虑残余应力时大,但随着翼缘厚度的增大,梁翼缘拉应力减小的幅度逐渐增大,而翼缘宽度增大后,梁翼缘拉应力反而有所增加,由此可见提高焊缝抗拉强度,增大梁翼缘厚度比加宽梁翼缘更有效。

  • 某地铁上盖建筑结构方案对比及经济性分析

    作者:何伟球; 黎灿坤; 黄靖邦; 王浩名; 曾珏霞 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    地铁工程往往导致增加兴建于其上工程项目的建设难度及经济代价,设计方应在可行性研究阶段进行必要的结构方案论证及经济性分析,以保证项目在可控的工程预算范围内顺利实施。本文以一工程实例表明:在一定建设规模及地质条件下,采取一定的技术措施后地铁上盖建筑物是可行的;并给出了此类工程可行的结构方案及造价估算,有利于在后续建设工作中选取较低工程造价的建筑方案以满足使用要求,大幅节约成本,对今后类似工程有一定参考价值。

  • 纤维橡胶混凝土基本力学及耐久性能研究

    作者:李小慧 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    为进一步探究纤维橡胶混凝土基本力学及耐久性能,基于试验研究了不同橡胶掺量、不同橡胶粒径对纤维橡胶混凝土抗压强度、抗拉强度、抗冻性能及抗渗性能影响。试验结果表明,橡胶掺量与混凝土抗压强度及抗拉强度存在反比关系,随着橡胶掺量的增加,纤维橡胶混凝土抗压及抗拉强度均不断降低;橡胶体积掺量控制为5%时,纤维橡胶混凝土抗冻及抗渗性能最佳。不同粒径橡胶对混凝土强度及耐久性能影响显著,掺加2mm粒径橡胶颗粒的混凝土抗压及抗拉强度降幅最小,掺加80目粒径橡胶粉的混凝土抗冻及抗渗性能最佳。

  • 单层钢框架结构在多种施工偏差下的稳定性能分析

    作者:李天; 晁进涛 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    本文针对单层单跨和单层双跨两种钢框架结构在加工和安装过程中可能出现的偏差,进行了基于线弹性理论的稳定特征系数的分析和基于非线性极限承载能力分析的极限荷载分析。重点讨论了在考虑各种偏差及偏差组合后,单层单跨及单层双跨钢框架结构稳定性的下降特点。计算表明,仅考虑单一偏差,对于框架的稳定性影响不大,但在考虑各种偏差组合后结构的稳定承载力下降较大。初始偏差对于线性稳定特征值影响比非线性分析的影响略大。随着框架的跨数增加,初始偏差的影响变得复杂。

  • 某钢连廊结构的舒适度及温度效应的研究与设计

    作者:杨金明; 贺程; 刘赞 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    移动硅谷创新中心项目一期12号楼(已建)与二期11号楼(会议中心,待建)之间,通过一跨度为33.6m的连廊相连,连廊采用钢桁架结构,其支承结构采用钢框架。该钢连廊跨度较大,因此在结构设计中其舒适度及温度作用效应问题尤为重要。本文主要讨论了大跨度钢连廊的舒适度计算以及温度作用效应对该连廊的影响,力求通过安全有效、经济合理的结构设计,满足建筑使用功能的要求。

  • 大型展览建筑群消防设计难点及解决方案探讨

    作者:张扬; 王大鹏 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    本文分析了大型综合展览建筑群常遇消防问题,讨论了解决方案。以某大型展览中心为例剖析了其特殊的疏散设计难题和解决方案:引入"双首层"概念,将竖向疏散变为水平疏散;提高首层环形通道的消防安全性,将其作为人员疏散的安全区,为展览建筑群提供了一种新的消防设计理念。

  • 某医院高层悬挑钢连廊设计及施工模拟

    作者:朱建群; 曹前 期刊:《建筑科学》 2016年第07期

    某医院两栋住院楼对称布置,建筑总高98.7m,共24层,两栋楼相距40 m,在21~22层用连廊联系两栋楼,两栋楼分别悬挑19.5m钢桁架。本文根据高位悬挑构件的复杂性,有针对性地进行抗震受力分析及设计,并对大型复杂钢结构施工过程的高空安装、卸载全过程进行施工模拟。分析结果及后期实践表明,本工程所采取的设计方法、施工模拟是安全可靠的,也为以后类似项目提供了宝贵经验。

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