2009年第31卷第3期文章目次
2009, 31(3):1-5.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.002
摘要:
利用二维有限积分变换的方法推导出了四边固支矩形厚板位移和内力的精确解。弹性矩形厚板控制方程采用Mindlin三变量理论，在求解过程中不需要预先人为选取位移函数，而是直接对控制方程进行二维有限积分变换，将偏微分方程组化为简单的线性方程组进行求解，然后进行相应的积分逆变换得到实际问题的精确解。仅使用有限积分变换的数学方法,推导出了完全满足四边固支边界条件的矩形厚板问题的位移与内力的表达式，并对实例进行了数值计算。计算结果表明，运用有限积分变换的方法计算出的四边固支矩形厚板问题的位移和内力是精确的。
利用二维有限积分变换的方法推导出了四边固支矩形厚板位移和内力的精确解。弹性矩形厚板控制方程采用Mindlin三变量理论，在求解过程中不需要预先人为选取位移函数，而是直接对控制方程进行二维有限积分变换，将偏微分方程组化为简单的线性方程组进行求解，然后进行相应的积分逆变换得到实际问题的精确解。仅使用有限积分变换的数学方法,推导出了完全满足四边固支边界条件的矩形厚板问题的位移与内力的表达式，并对实例进行了数值计算。计算结果表明，运用有限积分变换的方法计算出的四边固支矩形厚板问题的位移和内力是精确的。
2009, 31(3):6-11.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.003
摘要:
平面外失稳通常是无支撑平面钢管桁架在极限荷载作用下的破坏形式之一。在平面钢管桁架平面外稳定问题的求解方法中，采用梁板壳混合有限元模型在完成整体稳定分析的同时，还可以得到节点区域实际的受力状况，且具有求解精度较高、单元数量较少的特点。根据混合有限元的基本原理，给出了混合单元交界上的结点约束方程。针对混合有限元求解方程的特点，为避免在求解上遇到数值困难，给出了混合单元模型在单元划分、求解方法上的原则和建议。数值算例与试验结果表明，混合有限元模型计算耗时较少，能较为准确的分析平面钢管桁架平面外失稳过程，提出的求解方法及建议较好的避免了数值困难的产生。
平面外失稳通常是无支撑平面钢管桁架在极限荷载作用下的破坏形式之一。在平面钢管桁架平面外稳定问题的求解方法中，采用梁板壳混合有限元模型在完成整体稳定分析的同时，还可以得到节点区域实际的受力状况，且具有求解精度较高、单元数量较少的特点。根据混合有限元的基本原理，给出了混合单元交界上的结点约束方程。针对混合有限元求解方程的特点，为避免在求解上遇到数值困难，给出了混合单元模型在单元划分、求解方法上的原则和建议。数值算例与试验结果表明，混合有限元模型计算耗时较少，能较为准确的分析平面钢管桁架平面外失稳过程，提出的求解方法及建议较好的避免了数值困难的产生。
2009, 31(3):11-17.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.004
摘要:
对配筋钢管混凝土柱的轴心受压性能进行了试验研究和理论分析；研究了配筋钢管混凝土短柱的受力性能、变形能力和破坏形态，给出了变形和极限承载能力的试验结果；分析了加配钢筋的作用及其对钢管混凝土柱变形和极限承载力的影响。最后探讨了配筋钢管混凝土短柱轴心受压承载力的计算方法，给出了简化计算公式。结果表明，钢管混凝土短柱加配钢筋以后，改变了其破坏形态，提高了其极限承载能力和变形性能。
对配筋钢管混凝土柱的轴心受压性能进行了试验研究和理论分析；研究了配筋钢管混凝土短柱的受力性能、变形能力和破坏形态，给出了变形和极限承载能力的试验结果；分析了加配钢筋的作用及其对钢管混凝土柱变形和极限承载力的影响。最后探讨了配筋钢管混凝土短柱轴心受压承载力的计算方法，给出了简化计算公式。结果表明，钢管混凝土短柱加配钢筋以后，改变了其破坏形态，提高了其极限承载能力和变形性能。
2009, 31(3):18-24.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.005
摘要:
根据波形齿横向张拉并锚固碳纤维（以下简称CFRP）片材体系的加固施工工艺，对CFRP片材及被加固构件的材料特性造成的损失（松弛），温度变化引起的损失以及波形齿配套螺杆与被加固构件间的作用引起的损失进行了理论分析。并通过两类试验共8根构件（钢梁台座的4根构件及混凝土T梁加固试验的4根构件）中张拉后的CFRP片材的预应力(变)损失进行试验研究，提出了波形齿横向张拉并锚固CFRP片材体系中的CFRP片材设计时预应力总损失的建议值。
根据波形齿横向张拉并锚固碳纤维（以下简称CFRP）片材体系的加固施工工艺，对CFRP片材及被加固构件的材料特性造成的损失（松弛），温度变化引起的损失以及波形齿配套螺杆与被加固构件间的作用引起的损失进行了理论分析。并通过两类试验共8根构件（钢梁台座的4根构件及混凝土T梁加固试验的4根构件）中张拉后的CFRP片材的预应力(变)损失进行试验研究，提出了波形齿横向张拉并锚固CFRP片材体系中的CFRP片材设计时预应力总损失的建议值。
2009, 31(3):25-28.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.006
摘要:
为考虑剪切变形和转动惯量的影响，基于模态摄动法基本原理，提出了一种求解变截面Timoshenko悬臂梁自由振动问题的近似解法。这一方法是利用等截面Euler梁的特征值和模态，将变截面Timoshenko梁特征方程的偏微分方程组转化为代数方程组进行求解，从而得到变截面Timoshenko梁的特征值和模态。该方法适用于求解任意复杂截面型式梁的动力特性，无论梁的截面变化是否连续。随后对截面阶跃变化和线性变化2类变截面梁进行算例分析，数值分析结果表明，这一方法简单、实用，具有良好的精度。
为考虑剪切变形和转动惯量的影响，基于模态摄动法基本原理，提出了一种求解变截面Timoshenko悬臂梁自由振动问题的近似解法。这一方法是利用等截面Euler梁的特征值和模态，将变截面Timoshenko梁特征方程的偏微分方程组转化为代数方程组进行求解，从而得到变截面Timoshenko梁的特征值和模态。该方法适用于求解任意复杂截面型式梁的动力特性，无论梁的截面变化是否连续。随后对截面阶跃变化和线性变化2类变截面梁进行算例分析，数值分析结果表明，这一方法简单、实用，具有良好的精度。
2009, 31(3):29-33.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.007
摘要:
给出了基于UL法的三维梁柱单元虚功增量方程，首次详细推导了同时考虑翘曲和剪切变形以及力矩空间转动影响的三维空间薄壁梁柱单元的几何非线性切线刚度矩阵；材料非线性通过在单元端部形成塑性铰来考虑，对Orbison截面塑性面进行了修正，以考虑扭矩和翘曲对截面强度的影响，采用塑性流动法则推导了单元端部进入塑性时的单元弹塑性切线刚度矩阵。算例表明，只需要一到两个单元就可以准确预测空间钢框架的极限承载力和失稳模态，有效考虑剪切变形及翘曲对结构的影响。
给出了基于UL法的三维梁柱单元虚功增量方程，首次详细推导了同时考虑翘曲和剪切变形以及力矩空间转动影响的三维空间薄壁梁柱单元的几何非线性切线刚度矩阵；材料非线性通过在单元端部形成塑性铰来考虑，对Orbison截面塑性面进行了修正，以考虑扭矩和翘曲对截面强度的影响，采用塑性流动法则推导了单元端部进入塑性时的单元弹塑性切线刚度矩阵。算例表明，只需要一到两个单元就可以准确预测空间钢框架的极限承载力和失稳模态，有效考虑剪切变形及翘曲对结构的影响。
2009, 31(3):34-41.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.008
摘要:
采用三维实体单元，对“带内隔板的方钢管混凝土柱削弱梁端钢梁栓焊连接框架节点”建立了考虑几何非线性、材料非线性和接触非线性的有限元理论分析模型，将有限元模型与试验模型进行对比分析，规律方面吻合较好，进而对“框架节点”在单调和低周反复荷载作用下的受力性能进行了数值分析，深入研究了其荷载位移曲线、节点区梁端的应力分布规律、耗能能力及破坏特征。研究表明：各种梁端削弱节点PΔ曲线的初始刚度和梁端无削弱节点的初始刚度基本相同；梁端削弱节点的承载力比梁端无削弱节点的承载力有所降低，但降低幅度不大；梁端削弱节点均能够将塑性铰外移致梁端削弱区域；各种削弱形式的梁端削弱节点均表现出良好的延性及耗能能力，具有较好的抗震性能。
采用三维实体单元，对“带内隔板的方钢管混凝土柱削弱梁端钢梁栓焊连接框架节点”建立了考虑几何非线性、材料非线性和接触非线性的有限元理论分析模型，将有限元模型与试验模型进行对比分析，规律方面吻合较好，进而对“框架节点”在单调和低周反复荷载作用下的受力性能进行了数值分析，深入研究了其荷载位移曲线、节点区梁端的应力分布规律、耗能能力及破坏特征。研究表明：各种梁端削弱节点PΔ曲线的初始刚度和梁端无削弱节点的初始刚度基本相同；梁端削弱节点的承载力比梁端无削弱节点的承载力有所降低，但降低幅度不大；梁端削弱节点均能够将塑性铰外移致梁端削弱区域；各种削弱形式的梁端削弱节点均表现出良好的延性及耗能能力，具有较好的抗震性能。
2009, 31(3):42-47.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.009
摘要:
基于高频底座测力天平风洞试验数据得到了格构式塔架顺风向一阶振型广义荷载均方根系数和广义荷载谱解析模型，并从修正线性振型广义荷载谱的角度推导了一阶振型广义荷载谱修正方法和高阶振型广义荷载谱表达式，进而利用推导得到的广义荷载谱，计算了3种典型格构式塔架气弹模型的顶部加速度均方根响应，通过将计算结果和气动弹性模型风洞试验数据对照，分析了振型修正对风振响应的影响和高阶振型、气动阻尼对风振响应的贡献，并得到了若干结论。
基于高频底座测力天平风洞试验数据得到了格构式塔架顺风向一阶振型广义荷载均方根系数和广义荷载谱解析模型，并从修正线性振型广义荷载谱的角度推导了一阶振型广义荷载谱修正方法和高阶振型广义荷载谱表达式，进而利用推导得到的广义荷载谱，计算了3种典型格构式塔架气弹模型的顶部加速度均方根响应，通过将计算结果和气动弹性模型风洞试验数据对照，分析了振型修正对风振响应的影响和高阶振型、气动阻尼对风振响应的贡献，并得到了若干结论。
2009, 31(3):48-54.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.010
摘要:
6个跨高比分别为1.0、1.5、2.0和2.5对角斜筋连梁试件的低周反复加载试验结果表明对角斜筋连梁具有较好的抗震性能。在完成跨高比不大于L/h≤1.5和1.5<L/h≤2.5之间对角斜筋连梁受力机理分析的基础上，提出了用于模拟跨高比不大于1.5对角斜筋连梁受力性能的超静定拉杆压杆模型，建立了的各拉杆、压杆的几何方程、变形协调方程、物理方程和平衡方程等16个计算式。经与试验结果比较证明，该拉杆压杆模型程序能较好地模拟跨高比不大于1.5对角斜筋连梁的受力性能。
6个跨高比分别为1.0、1.5、2.0和2.5对角斜筋连梁试件的低周反复加载试验结果表明对角斜筋连梁具有较好的抗震性能。在完成跨高比不大于L/h≤1.5和1.5<L/h≤2.5之间对角斜筋连梁受力机理分析的基础上，提出了用于模拟跨高比不大于1.5对角斜筋连梁受力性能的超静定拉杆压杆模型，建立了的各拉杆、压杆的几何方程、变形协调方程、物理方程和平衡方程等16个计算式。经与试验结果比较证明，该拉杆压杆模型程序能较好地模拟跨高比不大于1.5对角斜筋连梁的受力性能。
2009, 31(3):55-60.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.011
摘要:
在离心试验中进行渗流试验一般采用原型土，由于土样没有和模型同比缩放，导致试验中流体流动不遵循流体动力学相似准则。在分析离心试验结果的基础上，对照流体动力学相似准则，提出通过调整颗粒粒径和流体材料参数，获得模型和原型的完全相似。由于颗粒粒径和流体材料参数调整具有一定的难度，根据离散单元法的特点，考虑采用颗粒流程序对离心试验中的渗透变形问题进行模拟。数值模拟结果表明模型和原型中的流场可以实现较好的相似，与理论及试验结果一致。说明采用颗粒流程序进行离心试验是可行的，同时为颗粒流在涉及渗流过程的离心试验中进一步运用提供了参考。
在离心试验中进行渗流试验一般采用原型土，由于土样没有和模型同比缩放，导致试验中流体流动不遵循流体动力学相似准则。在分析离心试验结果的基础上，对照流体动力学相似准则，提出通过调整颗粒粒径和流体材料参数，获得模型和原型的完全相似。由于颗粒粒径和流体材料参数调整具有一定的难度，根据离散单元法的特点，考虑采用颗粒流程序对离心试验中的渗透变形问题进行模拟。数值模拟结果表明模型和原型中的流场可以实现较好的相似，与理论及试验结果一致。说明采用颗粒流程序进行离心试验是可行的，同时为颗粒流在涉及渗流过程的离心试验中进一步运用提供了参考。
2009, 31(3):61-65.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.012
摘要:
在极限平衡的双安全系数分析中，安全系数有c、tanφ的安全储备（定义1）和岩土参数α、k的安全储备（定义2）2种定义，分析了在应用有限元强度双折减系数法计算边（滑）坡安全系数时，强度储备的不同定义对计算结果的影响。2种安全系数定义得到的安全系数是不一样的，但是，强度参数c,tanφ按一定比例折减的同时，岩土参数α,k同时也在按相同的比例进行折减。DruckerPrager准则与参数α和k的选取直接相关，若采用外接DP准则，对于各种土体定义1和定义2得到的边（滑）坡的安全系数比较接近；若采用平面应变匹配DP准则及等面积圆DP准则，对于结构性黏土，定义2得到的安全系数略小于定义1，但对于滑体和滑带土为很粗的碎石土时，定义2得到的安全系数与定义1得到的安全系数要小得多。
在极限平衡的双安全系数分析中，安全系数有c、tanφ的安全储备（定义1）和岩土参数α、k的安全储备（定义2）2种定义，分析了在应用有限元强度双折减系数法计算边（滑）坡安全系数时，强度储备的不同定义对计算结果的影响。2种安全系数定义得到的安全系数是不一样的，但是，强度参数c,tanφ按一定比例折减的同时，岩土参数α,k同时也在按相同的比例进行折减。DruckerPrager准则与参数α和k的选取直接相关，若采用外接DP准则，对于各种土体定义1和定义2得到的边（滑）坡的安全系数比较接近；若采用平面应变匹配DP准则及等面积圆DP准则，对于结构性黏土，定义2得到的安全系数略小于定义1，但对于滑体和滑带土为很粗的碎石土时，定义2得到的安全系数与定义1得到的安全系数要小得多。
2009, 31(3):66-71.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.013
摘要:
山区公路边坡量多面广、面临地质环境复杂以及形成时间短等特点使得目前对其安全稳定性评价问题仍没有得到有效解决，边坡安全稳定问题制约和阻碍了我国山区公路尤其是高等级公路的进一步发展。基于简单关联函数对各评价指标进行相对重要程度排序，采用层次分析法和专家效度对评价指标权重进行修正，利用物元可拓分析方法建立山区公路高切坡物元可拓评价模型，对重庆市两巫（巫山－巫溪）公路K88＋680段高切坡进行综合评价，研究结果表明该高切坡安全评价等级为Ⅲ级，整体欠安全，开挖后需要采取相应防护措施。
山区公路边坡量多面广、面临地质环境复杂以及形成时间短等特点使得目前对其安全稳定性评价问题仍没有得到有效解决，边坡安全稳定问题制约和阻碍了我国山区公路尤其是高等级公路的进一步发展。基于简单关联函数对各评价指标进行相对重要程度排序，采用层次分析法和专家效度对评价指标权重进行修正，利用物元可拓分析方法建立山区公路高切坡物元可拓评价模型，对重庆市两巫（巫山－巫溪）公路K88＋680段高切坡进行综合评价，研究结果表明该高切坡安全评价等级为Ⅲ级，整体欠安全，开挖后需要采取相应防护措施。
2009, 31(3):72-77.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.014
摘要:
模态参数是损伤诊断和状态评估的关键性指标，但对悬臂挡墙，由于墙体结构与墙后半无限土体相互作用机理的复杂性，目前尚无有效的方法模拟出其模态参数。文章首先通过现场脉冲锤击模态试验得出墙土系统实际模态参数，并与忽略墙后土体作用下挡墙结构模态参数对比，表明墙后土体影响效应不可忽略的基础上，对墙后土体给予墙体附加刚度、质量计算方法进行了研究，并进而进行了考虑土体影响效应时挡墙的有限元模态分析，其结果与现场测试相吻合，从而证明了土体影响效应计算方法的合理性与脉冲锤击模态测试方法的可行性。最后，在此基础上对挡墙主要损伤及破坏状态下模态参数特征及诊断方法进行了研究；为悬臂挡墙健康诊断提供了一种快速、简便、无损、有效的模态分析检测法。
模态参数是损伤诊断和状态评估的关键性指标，但对悬臂挡墙，由于墙体结构与墙后半无限土体相互作用机理的复杂性，目前尚无有效的方法模拟出其模态参数。文章首先通过现场脉冲锤击模态试验得出墙土系统实际模态参数，并与忽略墙后土体作用下挡墙结构模态参数对比，表明墙后土体影响效应不可忽略的基础上，对墙后土体给予墙体附加刚度、质量计算方法进行了研究，并进而进行了考虑土体影响效应时挡墙的有限元模态分析，其结果与现场测试相吻合，从而证明了土体影响效应计算方法的合理性与脉冲锤击模态测试方法的可行性。最后，在此基础上对挡墙主要损伤及破坏状态下模态参数特征及诊断方法进行了研究；为悬臂挡墙健康诊断提供了一种快速、简便、无损、有效的模态分析检测法。
2009, 31(3):78-82.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.015
摘要:
结合断裂力学和损伤力学的方法对水泥稳定碎石小梁疲劳寿命进行了分析。用有限元对小梁试件断裂韧度进行了计算，给出了拉应力控制的损伤演化方程，根据小梁疲劳试验的部分数据基于断裂韧度控制指标反算了损伤演化方程的系数，并用小梁疲劳试验的剩余数据对该损伤演化方程的寿命预估精度进行了验证。结果表明，用有限元计算小梁的断裂韧度具有足够的精度，基于断裂韧度为控制指标的损伤演化方程比常用的SN方程具有更好的寿命预估能力。这种方法对小梁疲劳试验数据分析引入了力学参量，可以为实际道路结构中的寿命预估提供计算模型。
结合断裂力学和损伤力学的方法对水泥稳定碎石小梁疲劳寿命进行了分析。用有限元对小梁试件断裂韧度进行了计算，给出了拉应力控制的损伤演化方程，根据小梁疲劳试验的部分数据基于断裂韧度控制指标反算了损伤演化方程的系数，并用小梁疲劳试验的剩余数据对该损伤演化方程的寿命预估精度进行了验证。结果表明，用有限元计算小梁的断裂韧度具有足够的精度，基于断裂韧度为控制指标的损伤演化方程比常用的SN方程具有更好的寿命预估能力。这种方法对小梁疲劳试验数据分析引入了力学参量，可以为实际道路结构中的寿命预估提供计算模型。
2009, 31(3):83-89.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.016
摘要:
在季节冻土区，尤其是在深季节冻土区，冻害对铁路路基寿命有着严重的影响，因而抑制路基冻胀是季节冻土区路基设计的基本原则。本文对铺设保温层的效果，运用土壤冻结条件下水热耦合输移的基本方程和数值方法，模拟分析在不同的埋深、宽度、厚度和施工季节条件下，铺设XPS保温材料板对路基下季节冻土最大季节冻结深度在以后50年内随时间的变化。在数值模拟的基础上，提出在季节冻土区铁路路基工程中埋设保温层的合理深度、宽度及施工季节；总结分析保温板厚度和路基填土高度之间的关系。
在季节冻土区，尤其是在深季节冻土区，冻害对铁路路基寿命有着严重的影响，因而抑制路基冻胀是季节冻土区路基设计的基本原则。本文对铺设保温层的效果，运用土壤冻结条件下水热耦合输移的基本方程和数值方法，模拟分析在不同的埋深、宽度、厚度和施工季节条件下，铺设XPS保温材料板对路基下季节冻土最大季节冻结深度在以后50年内随时间的变化。在数值模拟的基础上，提出在季节冻土区铁路路基工程中埋设保温层的合理深度、宽度及施工季节；总结分析保温板厚度和路基填土高度之间的关系。
2009, 31(3):90-97.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.017
摘要:
钢混凝土结合段(钢混接头)是保证混合结构安全性能最为关键的结构部位，针对大型桥梁PBL剪力键加局部预应力束的钢混接头形式进行了状态监测及安全评估方法研究。分析该类构件的破坏机理，提出了区别于传统的监测参量。研究了PBL剪力键测点布置方案和监测参量的阈值，并考虑了环境、荷载和混凝土收缩徐变给局部预应力损失评估带来的不利影响。通过与试验数据的比照和对实桥监测数据的分析，结果表明新监测参量和评估方法具有可行性，对大型桥梁同类关键部位的健康监测提供了可供借鉴的方法。
钢混凝土结合段(钢混接头)是保证混合结构安全性能最为关键的结构部位，针对大型桥梁PBL剪力键加局部预应力束的钢混接头形式进行了状态监测及安全评估方法研究。分析该类构件的破坏机理，提出了区别于传统的监测参量。研究了PBL剪力键测点布置方案和监测参量的阈值，并考虑了环境、荷载和混凝土收缩徐变给局部预应力损失评估带来的不利影响。通过与试验数据的比照和对实桥监测数据的分析，结果表明新监测参量和评估方法具有可行性，对大型桥梁同类关键部位的健康监测提供了可供借鉴的方法。
2009, 31(3):98-103.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.018
摘要:
以四川省武胜县城为例，通过对影响城市空间拓展的多要素进行综合空间叠加，得到城市空间拓展的适宜性地图。用2个缓冲同心圆和8个空间象限对城市的发展空间进行分割，分区统计16个目标区用地适宜性的数量特征，以雷达图的方式建立信息图谱并进行对比分析。信息图谱显示，武胜县城近期适宜的拓展轴向是东北西南向、不适宜的拓展轴向是西北东南向；远景拓展在东、南、北方向上无明显限制，西南、西北向则存在限制制约。信息图谱是城市发展基础条件分析的新模式，较一般的分析手法具有更强的简洁性和解释力。其核心价值在于能够把影响城市发展的各种复杂因素以集成化、可视化、数量化的方式展示出来，从而为城市发展方向决策提供依据。
以四川省武胜县城为例，通过对影响城市空间拓展的多要素进行综合空间叠加，得到城市空间拓展的适宜性地图。用2个缓冲同心圆和8个空间象限对城市的发展空间进行分割，分区统计16个目标区用地适宜性的数量特征，以雷达图的方式建立信息图谱并进行对比分析。信息图谱显示，武胜县城近期适宜的拓展轴向是东北西南向、不适宜的拓展轴向是西北东南向；远景拓展在东、南、北方向上无明显限制，西南、西北向则存在限制制约。信息图谱是城市发展基础条件分析的新模式，较一般的分析手法具有更强的简洁性和解释力。其核心价值在于能够把影响城市发展的各种复杂因素以集成化、可视化、数量化的方式展示出来，从而为城市发展方向决策提供依据。
2009, 31(3):104-108.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.019
摘要:
山地城市河流健康评价是实现山地城市河流可持续控制的重要工具。对河流健康内涵及山地城市河流特点进行了概要分析，认为山地城市河流健康应以山地河流生态系统为基本单元，并具有4个方面的内涵：河流内部的生态完整性、弹性和恢复力、河流与城市空间景观格局的安全性、河流与城市人群关系的和谐性，以及河流上述关系在时间上的可持续性。在此基础上提出了山地城市河流健康评价的指标体系，作为山地城市河流健康评价的重要工具，并认为评价时应利用地理信息系统工具加强空间景观格局的分析。
山地城市河流健康评价是实现山地城市河流可持续控制的重要工具。对河流健康内涵及山地城市河流特点进行了概要分析，认为山地城市河流健康应以山地河流生态系统为基本单元，并具有4个方面的内涵：河流内部的生态完整性、弹性和恢复力、河流与城市空间景观格局的安全性、河流与城市人群关系的和谐性，以及河流上述关系在时间上的可持续性。在此基础上提出了山地城市河流健康评价的指标体系，作为山地城市河流健康评价的重要工具，并认为评价时应利用地理信息系统工具加强空间景观格局的分析。
2009, 31(3):109-113.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.020
摘要:
将自制复合有机相变材料，与EPS保温材料相粘和，制作成轻质建筑用墙体材料，结合夜间通风技术，在重庆地区进行了含相变材料层和不含相变材料层轻质房间的室内热环境对比实验，以分析相变材料用量、相变温度及相变墙体结构等因素对相变墙体的蓄热、放热性能及对室内热环境的影响。实验结果表明：相变材料应用于轻质房间，能显著增强围护结构的热惰性，提高室内的热舒适性，采取夜间通风技术，可以有效地将日间蓄积的热量散至室外；含相变墙体材料房间与普通房间相比较，室内温度最高降低11℃左右，节能效果显著；室内平均温度符合《野营住房空间与环境参数限值》(GJB 43062002)中6.2条规定的3级要求；相变材料用量及相变温度对室内温度的控制效果较为明显，采用不同的相变温度，并将相变墙体房间相变材料用量提高1倍，两轻质房间室内温差最大值从3℃增大至11℃左右；进行相变墙体结构设计时，采取不同相变温度的材料搭配使用可以大幅提高其使用效果。
将自制复合有机相变材料，与EPS保温材料相粘和，制作成轻质建筑用墙体材料，结合夜间通风技术，在重庆地区进行了含相变材料层和不含相变材料层轻质房间的室内热环境对比实验，以分析相变材料用量、相变温度及相变墙体结构等因素对相变墙体的蓄热、放热性能及对室内热环境的影响。实验结果表明：相变材料应用于轻质房间，能显著增强围护结构的热惰性，提高室内的热舒适性，采取夜间通风技术，可以有效地将日间蓄积的热量散至室外；含相变墙体材料房间与普通房间相比较，室内温度最高降低11℃左右，节能效果显著；室内平均温度符合《野营住房空间与环境参数限值》(GJB 43062002)中6.2条规定的3级要求；相变材料用量及相变温度对室内温度的控制效果较为明显，采用不同的相变温度，并将相变墙体房间相变材料用量提高1倍，两轻质房间室内温差最大值从3℃增大至11℃左右；进行相变墙体结构设计时，采取不同相变温度的材料搭配使用可以大幅提高其使用效果。
2009, 31(3):114-118.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.021
摘要:
针对现有建筑环境性能分析方法的主要不足，基于客观环境和生命周期性环境影响观点，应用方法分析建筑造成的3种环境影响：能源消耗、资源消耗和污染排放。建立了建筑生命周期环境影响分析通用模型，提出了用建筑环境影响足迹来评价建筑发展的环境可持续性。对重庆某住宅案例分析的结果表明，建筑使用阶段环境影响占到88%，能源消耗和能源消耗引起的环境问题分别占到约75%和24%，该建筑在50年的生命周期中，每m2建筑面积需要169 m2的全球平均生产力的土地承担它造成的环境影响。
针对现有建筑环境性能分析方法的主要不足，基于客观环境和生命周期性环境影响观点，应用方法分析建筑造成的3种环境影响：能源消耗、资源消耗和污染排放。建立了建筑生命周期环境影响分析通用模型，提出了用建筑环境影响足迹来评价建筑发展的环境可持续性。对重庆某住宅案例分析的结果表明，建筑使用阶段环境影响占到88%，能源消耗和能源消耗引起的环境问题分别占到约75%和24%，该建筑在50年的生命周期中，每m2建筑面积需要169 m2的全球平均生产力的土地承担它造成的环境影响。
2009, 31(3):119-123.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.022
摘要:
以上海某长大越江公路隧道为背景，针对三个大尺度风口非对称布置在火源两侧的特殊情况，借助经模型实验验证的CFD模拟，详细分析多种纵向风速、排烟量组合下，风口风量分配、排烟温度、烟气水平扩散距离等物理量的变化。进一步提出热烟气水平扩散不超过火源附近3个风口范围以及排烟量最小的排烟优化设计思路。借助CFD模拟通过反复计算比较，得到不同火灾热释放速率、隧道坡度、坡向变化下优化耦合烟控参数，并将优化结果整理得到适用于工程应用的无量纲准则关联式。
以上海某长大越江公路隧道为背景，针对三个大尺度风口非对称布置在火源两侧的特殊情况，借助经模型实验验证的CFD模拟，详细分析多种纵向风速、排烟量组合下，风口风量分配、排烟温度、烟气水平扩散距离等物理量的变化。进一步提出热烟气水平扩散不超过火源附近3个风口范围以及排烟量最小的排烟优化设计思路。借助CFD模拟通过反复计算比较，得到不同火灾热释放速率、隧道坡度、坡向变化下优化耦合烟控参数，并将优化结果整理得到适用于工程应用的无量纲准则关联式。
2009, 31(3):124-129.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.023
摘要:
针对不同种类的再生混凝土集料具有不同材质、表面性能、密实度等特性，采用嵌挤骨架密实法对再生混凝土配合比设计方法进行研究。以再生集料振动堆积密实度、富浆系数、浆集比分别确定再生混凝土的集料用量和胶凝材料用量，进行了4种不同的再生集料的混凝土试配实验。结果表明，对于不同种类的再生集料配制再生混凝土时，采用浆集比计算胶凝材料的用量比采用富浆系数计算具有更好的适应性。 在该试验条件下，配制C40再生混凝土浆集比取0.49左右为宜，其坍落度和28 d抗压强度分别达到155 mm和52 MPa以上。
针对不同种类的再生混凝土集料具有不同材质、表面性能、密实度等特性，采用嵌挤骨架密实法对再生混凝土配合比设计方法进行研究。以再生集料振动堆积密实度、富浆系数、浆集比分别确定再生混凝土的集料用量和胶凝材料用量，进行了4种不同的再生集料的混凝土试配实验。结果表明，对于不同种类的再生集料配制再生混凝土时，采用浆集比计算胶凝材料的用量比采用富浆系数计算具有更好的适应性。 在该试验条件下，配制C40再生混凝土浆集比取0.49左右为宜，其坍落度和28 d抗压强度分别达到155 mm和52 MPa以上。
2009, 31(3):130-135.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.024
摘要:
从水化热、水化产物、水泥浆体孔隙结构、微观结构变化4个方面，研究了单环芳烃型高效减水剂对水泥水化反应的影响。使用TAM Ai进行水化热测定表明，掺加单环芳烃型高效减水剂可延缓水泥初期水化和明显降低水化热，MRI分析表明同龄期的掺单环芳烃型高效减水剂水泥浆体与空白样相比孔隙总体积与总孔隙率都有增加的趋势，水泥浆体孔径分布变化不大。XRD、TGDTA、SEM分析表明掺加单环芳烃型高效减水剂抑制水泥水化过程中水化产物Ca(OH)2和水化硅酸钙产生，不影响水化产物与水化过程最终结果，掺加单环芳烃型高效减水剂使氢氧化钙、钙矾石与CSH等水泥水化产物细化。
从水化热、水化产物、水泥浆体孔隙结构、微观结构变化4个方面，研究了单环芳烃型高效减水剂对水泥水化反应的影响。使用TAM Ai进行水化热测定表明，掺加单环芳烃型高效减水剂可延缓水泥初期水化和明显降低水化热，MRI分析表明同龄期的掺单环芳烃型高效减水剂水泥浆体与空白样相比孔隙总体积与总孔隙率都有增加的趋势，水泥浆体孔径分布变化不大。XRD、TGDTA、SEM分析表明掺加单环芳烃型高效减水剂抑制水泥水化过程中水化产物Ca(OH)2和水化硅酸钙产生，不影响水化产物与水化过程最终结果，掺加单环芳烃型高效减水剂使氢氧化钙、钙矾石与CSH等水泥水化产物细化。
2009, 31(3):136-141.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.025
摘要:
介绍了硅烷偶联剂表面改性沥青阻燃剂的原理和方法，确定了其最佳用量；通过红外光谱、热重分析等手段，对表面改性前后沥青阻燃剂的结构与性能进行了表征；研究了表面改性前后沥青阻燃剂的分散效果；对比分析了表面改性对沥青阻燃剂亲油性和亲水性的影响。结果表明，硅烷偶联剂与沥青阻燃剂发生了明显的物理化学作用，降低了沥青阻燃剂的表面极性，其最佳用量为沥青阻燃剂的0.95%；表面改性增强了沥青阻燃剂的热稳定性、分散性和亲油性，从而改善了沥青阻燃剂与沥青的相容性。
介绍了硅烷偶联剂表面改性沥青阻燃剂的原理和方法，确定了其最佳用量；通过红外光谱、热重分析等手段，对表面改性前后沥青阻燃剂的结构与性能进行了表征；研究了表面改性前后沥青阻燃剂的分散效果；对比分析了表面改性对沥青阻燃剂亲油性和亲水性的影响。结果表明，硅烷偶联剂与沥青阻燃剂发生了明显的物理化学作用，降低了沥青阻燃剂的表面极性，其最佳用量为沥青阻燃剂的0.95%；表面改性增强了沥青阻燃剂的热稳定性、分散性和亲油性，从而改善了沥青阻燃剂与沥青的相容性。
2009, 31(3):142-146.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2009.03.026
摘要:
采用螺旋弓形测量仪分别测量了普通水泥砂浆和SBR（styrenebutadiene rubber）乳液改性水泥砂浆长期（1～90 d）收缩变形，并通过孔径分布法、密度法和SEM图像法对28 d砂浆的微观形貌及孔结构特征进行了分析，并对SBR乳液水泥净浆的水化热进行了测试。结果表明，乳液掺量超过水泥质量的3%后能有效改善砂浆长期收缩性能，特别是改善砂浆28 d龄期前的收缩性能，且乳液掺量越大，砂浆收缩长期变形越小。SBR乳液对砂浆收缩性能改善机理主要有以下几点：1）SBR乳液的掺入减小了砂浆早期（72 h前）水化热，起到减少收缩开裂的效果；2）在水泥水化过程中，乳液水分的丧失，形成了聚合物薄膜，起到了“微纤维”作用，限制了收缩；3）SBR乳液的掺入使砂浆的平均孔径、最可几孔径及中值孔径等特征孔径减小、有害孔及多害孔数量减少，而无害孔增多。表明乳液的掺入起到了改善砂浆微观结构的作用效果；4）使砂浆的总孔隙率略有下降，闭口孔隙率在总孔隙中所占比重大幅度增加，起到了保持砂浆内部水分的作用。
采用螺旋弓形测量仪分别测量了普通水泥砂浆和SBR（styrenebutadiene rubber）乳液改性水泥砂浆长期（1～90 d）收缩变形，并通过孔径分布法、密度法和SEM图像法对28 d砂浆的微观形貌及孔结构特征进行了分析，并对SBR乳液水泥净浆的水化热进行了测试。结果表明，乳液掺量超过水泥质量的3%后能有效改善砂浆长期收缩性能，特别是改善砂浆28 d龄期前的收缩性能，且乳液掺量越大，砂浆收缩长期变形越小。SBR乳液对砂浆收缩性能改善机理主要有以下几点：1）SBR乳液的掺入减小了砂浆早期（72 h前）水化热，起到减少收缩开裂的效果；2）在水泥水化过程中，乳液水分的丧失，形成了聚合物薄膜，起到了“微纤维”作用，限制了收缩；3）SBR乳液的掺入使砂浆的平均孔径、最可几孔径及中值孔径等特征孔径减小、有害孔及多害孔数量减少，而无害孔增多。表明乳液的掺入起到了改善砂浆微观结构的作用效果；4）使砂浆的总孔隙率略有下降，闭口孔隙率在总孔隙中所占比重大幅度增加，起到了保持砂浆内部水分的作用。
