2014年第36卷第3期文章目次
2014, 36(3):1-5.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.001
摘要:
针对某采用咬合桩围护方案的邻近高填土基坑工程进行分析，当咬合桩作为围护桩时，可采用等效刚度法计算围护桩的桩身变形；作为隔离桩使用时，忽略素混凝土桩的作用，仅考虑钢筋混凝土桩的抗弯能力。现场实测表明，邻近高填土基坑工程在开挖时，咬合桩明显地降低了基坑开挖对紧邻高填土的扰动，满足了高填土自身的稳定，保证基坑工程在高填土作用下的安全。而咬合桩作为一种新型排桩围护结构，也能够起到很好的应力隔离作用，有效地分担了邻近超载的影响，确保了高填土的稳定和基坑工程安全。
针对某采用咬合桩围护方案的邻近高填土基坑工程进行分析，当咬合桩作为围护桩时，可采用等效刚度法计算围护桩的桩身变形；作为隔离桩使用时，忽略素混凝土桩的作用，仅考虑钢筋混凝土桩的抗弯能力。现场实测表明，邻近高填土基坑工程在开挖时，咬合桩明显地降低了基坑开挖对紧邻高填土的扰动，满足了高填土自身的稳定，保证基坑工程在高填土作用下的安全。而咬合桩作为一种新型排桩围护结构，也能够起到很好的应力隔离作用，有效地分担了邻近超载的影响，确保了高填土的稳定和基坑工程安全。
2014, 36(3):6-10.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.002
摘要:
使用水泥搅拌桩进行地基处理已成为道路加宽工程中常用的软基加固方式，但是对于加固范围的确定鲜有研究。以某单侧填土加宽工程为背景，选取了软土地层厚度大、性质较差的典型断面进行分析。将填土简化为梯形荷载作用，根据均质土中的附加应力分布可以确定水泥搅拌桩的加固深度应不小于荷载的作用宽度。通过对不同加固方案的数值模拟分析发现，加固范围对道路边坡的整体稳定性、道路沉降和水平变形等都有明显的影响。对比研究后得出，对加宽后道路的坡脚至路肩范围下方的软土使用搅拌桩进行处理的效果比较明显。现场的实测研究表明提出的加固方案切实可行，可为同类加宽工程的设计和施工起到参考作用。
使用水泥搅拌桩进行地基处理已成为道路加宽工程中常用的软基加固方式，但是对于加固范围的确定鲜有研究。以某单侧填土加宽工程为背景，选取了软土地层厚度大、性质较差的典型断面进行分析。将填土简化为梯形荷载作用，根据均质土中的附加应力分布可以确定水泥搅拌桩的加固深度应不小于荷载的作用宽度。通过对不同加固方案的数值模拟分析发现，加固范围对道路边坡的整体稳定性、道路沉降和水平变形等都有明显的影响。对比研究后得出，对加宽后道路的坡脚至路肩范围下方的软土使用搅拌桩进行处理的效果比较明显。现场的实测研究表明提出的加固方案切实可行，可为同类加宽工程的设计和施工起到参考作用。
2014, 36(3):11-17.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.003
摘要:
针对散粒体的静力液化特性，在散粒体颗粒运动微观力学分析的基础上，在临界状态土力学框架内建立了一个简单的静力液化弹塑性本构模型。模型屈服函数和和硬化规律根据Chang提出的砂土微观力学模型，通过积分粒间接触力为宏观的应力不变量而建立，考虑了与材料状态相关的剪胀性和初始密度对散粒体应力应变关系的影响，并采用非相关联的流动法则。模型参数简单且有较明确物理意义，可以通过室内三轴试验确定。模型的数值结果与Toyoura砂以及砂粉混合土的三轴不排水剪切试验的应力应变曲线和应力路径吻合较好。
针对散粒体的静力液化特性，在散粒体颗粒运动微观力学分析的基础上，在临界状态土力学框架内建立了一个简单的静力液化弹塑性本构模型。模型屈服函数和和硬化规律根据Chang提出的砂土微观力学模型，通过积分粒间接触力为宏观的应力不变量而建立，考虑了与材料状态相关的剪胀性和初始密度对散粒体应力应变关系的影响，并采用非相关联的流动法则。模型参数简单且有较明确物理意义，可以通过室内三轴试验确定。模型的数值结果与Toyoura砂以及砂粉混合土的三轴不排水剪切试验的应力应变曲线和应力路径吻合较好。
2014, 36(3):18-23.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.004
摘要:
基于Biot两相介质模型，在频率域内研究了简谐荷载作用下饱和黏弹性土中桩纵向耦合振动特性。借助Novak平面应变模型推导了饱和黏弹性土层的控制方程。将桩等效为一维杆件模型，建立了桩的振动方程。根据桩土连续性条件，求得了桩顶的动力刚度和动力阻尼。与Novak解进行了对比，并考察了长径比、流固相互作用系数、土骨架的阻尼比、桩土模量比等参数对饱和土桩系统纵向振动的影响。结果表明：单相和饱和黏弹性土中桩的动力特性存在一定差异；随着长径比的增加，动刚度因子和等效阻尼的共振效应明显减弱；而随着模量比的增加，共振效应和基频都有所增大；流固相互作用系数和土骨架的阻尼比影响相对较小。
基于Biot两相介质模型，在频率域内研究了简谐荷载作用下饱和黏弹性土中桩纵向耦合振动特性。借助Novak平面应变模型推导了饱和黏弹性土层的控制方程。将桩等效为一维杆件模型，建立了桩的振动方程。根据桩土连续性条件，求得了桩顶的动力刚度和动力阻尼。与Novak解进行了对比，并考察了长径比、流固相互作用系数、土骨架的阻尼比、桩土模量比等参数对饱和土桩系统纵向振动的影响。结果表明：单相和饱和黏弹性土中桩的动力特性存在一定差异；随着长径比的增加，动刚度因子和等效阻尼的共振效应明显减弱；而随着模量比的增加，共振效应和基频都有所增大；流固相互作用系数和土骨架的阻尼比影响相对较小。
2014, 36(3):24-29.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.005
摘要:
为研究应力路径对长期变形的影响，利用WF应力路径试验仪，采用分级加载的方式，对天津滨海新区吹填土进行了减P路径(DEP）、等P加载路径(CNP）、增P加载路径(INP）3种应力路径下的蠕变试验。试验结果表明，在相同偏应力条件下，DEP、INP和CNP 3种应力路径下的蠕变应变值依次减小，蠕变稳定阶段变形速率按DEP、CNP、INP 3种应力路径的顺序依次增大；减P和等P应力路径下的蠕变试验中，孔隙水压力均为负值，且随着偏应力的增大而减小，而增P应力路径下蠕变试验中，孔隙水压力随着偏应力的增大而增大；减P和等P加载路径下长期强度高于增P应力路径下的长期强度。最后，运用二次多项式对3种路径应力应变等时曲线进行了拟合，效果较佳。
为研究应力路径对长期变形的影响，利用WF应力路径试验仪，采用分级加载的方式，对天津滨海新区吹填土进行了减P路径(DEP）、等P加载路径(CNP）、增P加载路径(INP）3种应力路径下的蠕变试验。试验结果表明，在相同偏应力条件下，DEP、INP和CNP 3种应力路径下的蠕变应变值依次减小，蠕变稳定阶段变形速率按DEP、CNP、INP 3种应力路径的顺序依次增大；减P和等P应力路径下的蠕变试验中，孔隙水压力均为负值，且随着偏应力的增大而减小，而增P应力路径下蠕变试验中，孔隙水压力随着偏应力的增大而增大；减P和等P加载路径下长期强度高于增P应力路径下的长期强度。最后，运用二次多项式对3种路径应力应变等时曲线进行了拟合，效果较佳。
2014, 36(3):30-36.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.006
摘要:
利用取自山西的湿陷性黄土，模拟动力夯实现场试验，设计不同夯击次数的模型试验，得到随着夯击次数的增加，土样的密度、强度参数逐渐提高，湿陷性系数逐渐降低的变化规律，但当夯击次数大于8次时，土样竖向变形、密度、内摩擦角和粘聚力均趋于稳定，且湿陷性系数小于0.015。另外，对不同夯击次数下的土样进行SEM（扫描电镜）微观试验，编制SEM图像分析程序，经定性分析得到：随着夯击次数的增加，中小孔隙含量越来越大；夯击前土样等效孔径16 μm以下的孔隙占92.6%，大于16 μm的大孔隙占7.4%，小于4 μm的小孔隙占66.9%。10次夯击后，土体中几乎不存在等效孔径大于16 μm的大孔隙，而等效孔径小于4 μm的小孔隙占81.8%。经定量分析建立了夯击次数与平面孔隙率、平均等效孔径之间的量化关系。从而建立了湿陷性系数与平面孔隙率和平均等效孔径的量化关系。
利用取自山西的湿陷性黄土，模拟动力夯实现场试验，设计不同夯击次数的模型试验，得到随着夯击次数的增加，土样的密度、强度参数逐渐提高，湿陷性系数逐渐降低的变化规律，但当夯击次数大于8次时，土样竖向变形、密度、内摩擦角和粘聚力均趋于稳定，且湿陷性系数小于0.015。另外，对不同夯击次数下的土样进行SEM（扫描电镜）微观试验，编制SEM图像分析程序，经定性分析得到：随着夯击次数的增加，中小孔隙含量越来越大；夯击前土样等效孔径16 μm以下的孔隙占92.6%，大于16 μm的大孔隙占7.4%，小于4 μm的小孔隙占66.9%。10次夯击后，土体中几乎不存在等效孔径大于16 μm的大孔隙，而等效孔径小于4 μm的小孔隙占81.8%。经定量分析建立了夯击次数与平面孔隙率、平均等效孔径之间的量化关系。从而建立了湿陷性系数与平面孔隙率和平均等效孔径的量化关系。
2014, 36(3):37-43.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.007
摘要:
为得出巷道围岩应力空间分布特征，以圆形断面巷道为例，采用复变函数方法得出其应力解，并把映射空间解转化为巷道所在空间解后对巷道周围岩体应力场进行仿真分析，得出了巷道周围岩体应力场分布直观图，可方便直观的了解巷道围岩任意位置应力分布情况。并考虑不同半径、不同侧压系数对围岩应力场的影响，得出了：圆形巷道围岩应力峰值及其出现方向与半径无关；侧压系数小于1/3时，顶底板开始产生拉应力，大于3时两帮围岩开始产生拉应力；以及环向、径向、剪切应力及最大、最小应力的变化规律。
为得出巷道围岩应力空间分布特征，以圆形断面巷道为例，采用复变函数方法得出其应力解，并把映射空间解转化为巷道所在空间解后对巷道周围岩体应力场进行仿真分析，得出了巷道周围岩体应力场分布直观图，可方便直观的了解巷道围岩任意位置应力分布情况。并考虑不同半径、不同侧压系数对围岩应力场的影响，得出了：圆形巷道围岩应力峰值及其出现方向与半径无关；侧压系数小于1/3时，顶底板开始产生拉应力，大于3时两帮围岩开始产生拉应力；以及环向、径向、剪切应力及最大、最小应力的变化规律。
2014, 36(3):44-51.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.008
摘要:
针对铁路双线立体交叉隧道结构，通过数值模拟和回归分析等方法对不同围岩级别条件下既有隧道受新建隧道施工的影响情况进行了研究。运用数值模拟方法建立了多种净距、多种围岩条件和上跨及下穿既有隧道的工序下的力学模型，通过对48种工况下既有隧道底板变形计算结果的回归分析，得出了既有隧道围岩与道床变形预测公式，根据现有高速铁路运营期间允许的道床变形标准，对既有隧道运营不受影响的最小净距给出了建议值。同时对既有隧道围岩压力受新建隧道施工影响的变化情况进行了分析，以围岩压力变化幅度为评价准则，对铁路双线立交隧道间相互影响的净距临界值给出了推荐值。研究发现，新建隧道上跨的修建形式与下穿相比，对既有隧道影响略小。
针对铁路双线立体交叉隧道结构，通过数值模拟和回归分析等方法对不同围岩级别条件下既有隧道受新建隧道施工的影响情况进行了研究。运用数值模拟方法建立了多种净距、多种围岩条件和上跨及下穿既有隧道的工序下的力学模型，通过对48种工况下既有隧道底板变形计算结果的回归分析，得出了既有隧道围岩与道床变形预测公式，根据现有高速铁路运营期间允许的道床变形标准，对既有隧道运营不受影响的最小净距给出了建议值。同时对既有隧道围岩压力受新建隧道施工影响的变化情况进行了分析，以围岩压力变化幅度为评价准则，对铁路双线立交隧道间相互影响的净距临界值给出了推荐值。研究发现，新建隧道上跨的修建形式与下穿相比，对既有隧道影响略小。
2014, 36(3):52-58.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.009
摘要:
结合广州地铁某已运营的盾构区间隧道现状，通过采用三维Goodman单元来模拟管片已存在的裂缝，对盾构区间隧道已开裂管片的裂缝深度变化对管片结构造成的影响进行了分析，同时也对侧向土压力、地基弹簧系数以及地下水位等几种重要因素对管片受力变形特性的影响进行了评估。研究表明，随着裂缝深度的增加，管片砼的拉应力、压应力虽然达到最大值，但变化幅度并不大。但当裂缝接近径向贯通的时候，钢筋的拉应力值会大大增加，有可能超过允许值。同时，在盾构管片存在既有裂缝的情况下，盾构管片的最大拉应力值、水平和竖向收敛值、竖向沉降值均随侧向土压力系数、地基弹簧系数的减少而增大，同时随地下水位埋深的增大而增大。根据研究结果，对该区间隧道盾构隧道的裂缝等病害采取了针对性修复措施，目前无新的裂缝出现，总体处于稳定及安全的状态。
结合广州地铁某已运营的盾构区间隧道现状，通过采用三维Goodman单元来模拟管片已存在的裂缝，对盾构区间隧道已开裂管片的裂缝深度变化对管片结构造成的影响进行了分析，同时也对侧向土压力、地基弹簧系数以及地下水位等几种重要因素对管片受力变形特性的影响进行了评估。研究表明，随着裂缝深度的增加，管片砼的拉应力、压应力虽然达到最大值，但变化幅度并不大。但当裂缝接近径向贯通的时候，钢筋的拉应力值会大大增加，有可能超过允许值。同时，在盾构管片存在既有裂缝的情况下，盾构管片的最大拉应力值、水平和竖向收敛值、竖向沉降值均随侧向土压力系数、地基弹簧系数的减少而增大，同时随地下水位埋深的增大而增大。根据研究结果，对该区间隧道盾构隧道的裂缝等病害采取了针对性修复措施，目前无新的裂缝出现，总体处于稳定及安全的状态。
2014, 36(3):59-63.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.010
摘要:
海上风机基础不但承受着上部结构传来的竖向荷载、风浪等引起的水平荷载与弯矩，还承受着叶片等旋转机构传来的扭矩。基于亚塑性本构理论框架，引入相应的圆形浅基础广义屈服面函数及塑性势函数，构建了一个六自由度复合加载模式下砂土地基上海上风机基础宏单元模型。为了能够合理描述循环加载条件下基础的宏观力学响应，该模型将等效粒间应变概念引入到广义力与其对应位移关系中。通过对已有模型试验结果的数值模拟，在一定程度上验证了提出的宏单元模型的合理性。
海上风机基础不但承受着上部结构传来的竖向荷载、风浪等引起的水平荷载与弯矩，还承受着叶片等旋转机构传来的扭矩。基于亚塑性本构理论框架，引入相应的圆形浅基础广义屈服面函数及塑性势函数，构建了一个六自由度复合加载模式下砂土地基上海上风机基础宏单元模型。为了能够合理描述循环加载条件下基础的宏观力学响应，该模型将等效粒间应变概念引入到广义力与其对应位移关系中。通过对已有模型试验结果的数值模拟，在一定程度上验证了提出的宏单元模型的合理性。
2014, 36(3):64-71.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.011
摘要:
为了得到高强度Q460钢梁高温下的抗火性能，采用有限差分法推导了高温下高强度Q460钢梁的截面温度计算方法并计算了温度分布，提出了钢梁各个组件温度的修正公式。基于常温下钢梁的整体稳定临界弯矩，根据Q460钢材的高温力学性能参数，分析得到了高强度Q460钢梁高温下临界弯矩和整体稳定验算参数；并利用等效刚度法考虑了温度不均匀分布的影响，研究了高强度Q460钢梁在不均匀温度下的极限承载力、临界温度和稳定系数。
为了得到高强度Q460钢梁高温下的抗火性能，采用有限差分法推导了高温下高强度Q460钢梁的截面温度计算方法并计算了温度分布，提出了钢梁各个组件温度的修正公式。基于常温下钢梁的整体稳定临界弯矩，根据Q460钢材的高温力学性能参数，分析得到了高强度Q460钢梁高温下临界弯矩和整体稳定验算参数；并利用等效刚度法考虑了温度不均匀分布的影响，研究了高强度Q460钢梁在不均匀温度下的极限承载力、临界温度和稳定系数。
2014, 36(3):72-79.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.012
摘要:
系列文章的第1篇已经对高强度Q460钢梁高温下的抗火性能进行了理论分析，给出了高强度Q460钢梁的温度分布和极限承载力、临界温度和稳定系数的计算方法。该文采用有限元分析对高强度Q460钢梁的温度分布和极限承载力进行了计算，并将计算结果与理论分析和试验结果进行了对比，验证了理论分析的正确性。对高强度Q460钢梁和普通Q235钢梁的抗火性能进行了对比，得到两者在抗火性能方面的区别。提出了高强度Q460钢梁抗火设计的简化方法，并通过一个算例演示了简化设计方法的使用。
系列文章的第1篇已经对高强度Q460钢梁高温下的抗火性能进行了理论分析，给出了高强度Q460钢梁的温度分布和极限承载力、临界温度和稳定系数的计算方法。该文采用有限元分析对高强度Q460钢梁的温度分布和极限承载力进行了计算，并将计算结果与理论分析和试验结果进行了对比，验证了理论分析的正确性。对高强度Q460钢梁和普通Q235钢梁的抗火性能进行了对比，得到两者在抗火性能方面的区别。提出了高强度Q460钢梁抗火设计的简化方法，并通过一个算例演示了简化设计方法的使用。
2014, 36(3):80-85.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.013
摘要:
考虑高强混凝土受压强度高等特点，在高强混凝土剪力墙截面刚达到屈服状态时，假定截面受压区混凝土压应力为线性分布，基于平截面假定，用弯矩曲率分析法得到了剪力墙截面屈服曲率公式。采用屈服曲率公式，对影响高强混凝土剪力墙屈服曲率的参数进行了分析。结果表明，除轴压比外，纵向受力钢筋屈服应变对屈服曲率影响最大；在轴压比较大时，剪力墙截面两端翼墙的影响也较大。通过对计算结果的回归分析，提出了考虑轴压比、纵向受力钢筋屈服应变和剪力墙截面两端翼墙面积影响的屈服曲率计算公式。提出了高强混凝土剪力墙顶点屈服位移的计算公式，公式的计算值与12个高强混凝土高悬臂墙顶点屈服位移的试验值比较吻合。简化公式也适用于普通混凝土剪力墙的屈服位移计算。
考虑高强混凝土受压强度高等特点，在高强混凝土剪力墙截面刚达到屈服状态时，假定截面受压区混凝土压应力为线性分布，基于平截面假定，用弯矩曲率分析法得到了剪力墙截面屈服曲率公式。采用屈服曲率公式，对影响高强混凝土剪力墙屈服曲率的参数进行了分析。结果表明，除轴压比外，纵向受力钢筋屈服应变对屈服曲率影响最大；在轴压比较大时，剪力墙截面两端翼墙的影响也较大。通过对计算结果的回归分析，提出了考虑轴压比、纵向受力钢筋屈服应变和剪力墙截面两端翼墙面积影响的屈服曲率计算公式。提出了高强混凝土剪力墙顶点屈服位移的计算公式，公式的计算值与12个高强混凝土高悬臂墙顶点屈服位移的试验值比较吻合。简化公式也适用于普通混凝土剪力墙的屈服位移计算。
2014, 36(3):86-91.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.014
摘要:
试验研究了盐冻环境下钢筋混凝土梁抗弯性能的退化规律，分析比较了完好梁和经历25、50、75及100次盐冻融循环作用梁的承载力和变形性能。结果表明：受冻梁截面混凝土应变仍满足平截面假定，受力特征与完好梁相似；影响盐冻融环境下梁承载力的主要因素是受压区混凝土保护层的剥落，其次是混凝土强度的降低，而钢筋与混凝土粘结性能退化的影响并不显著；混凝土强度降低、保护层损伤及粘结性能退化均是冻融环境下混凝土梁变形增大的重要因素，梁刚度的降低程度除与冻融次数相关外，还受冻融损伤位置和持荷水平影响。
试验研究了盐冻环境下钢筋混凝土梁抗弯性能的退化规律，分析比较了完好梁和经历25、50、75及100次盐冻融循环作用梁的承载力和变形性能。结果表明：受冻梁截面混凝土应变仍满足平截面假定，受力特征与完好梁相似；影响盐冻融环境下梁承载力的主要因素是受压区混凝土保护层的剥落，其次是混凝土强度的降低，而钢筋与混凝土粘结性能退化的影响并不显著；混凝土强度降低、保护层损伤及粘结性能退化均是冻融环境下混凝土梁变形增大的重要因素，梁刚度的降低程度除与冻融次数相关外，还受冻融损伤位置和持荷水平影响。
2014, 36(3):92-98.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.015
摘要:
为了研究建筑群中相邻结构存在导致结构动力特性的变化，将上部结构简化为等效单自由度模型，采用刚性基础明置于均质土层上，系统地研究两个相同结构所构成三维结构土结构体系中，邻近结构存在对结构动力特性的影响。根据结构土结构相互作用下体系存在两阶频率相近相位相反振动模态的现象，提出了孪生频率的概念。随后，探讨了孪生频率随结构与土层的频率比、结构之间的相对距离、基础宽度与土层厚度比等因素的变化规律，以反映两结构通过土体耦合对结构动力特性的影响。在此基础上，进行了行波地震输入下结构土结构相互作用体系动力反应计算，结果表明，由于孪生频率的存在，易于使结构和场地产生拍的现象。
为了研究建筑群中相邻结构存在导致结构动力特性的变化，将上部结构简化为等效单自由度模型，采用刚性基础明置于均质土层上，系统地研究两个相同结构所构成三维结构土结构体系中，邻近结构存在对结构动力特性的影响。根据结构土结构相互作用下体系存在两阶频率相近相位相反振动模态的现象，提出了孪生频率的概念。随后，探讨了孪生频率随结构与土层的频率比、结构之间的相对距离、基础宽度与土层厚度比等因素的变化规律，以反映两结构通过土体耦合对结构动力特性的影响。在此基础上，进行了行波地震输入下结构土结构相互作用体系动力反应计算，结果表明，由于孪生频率的存在，易于使结构和场地产生拍的现象。
2014, 36(3):99-105.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.016
摘要:
普通混凝土梁柱节点由于节点区配箍率大、钢筋拥挤而施工不便。纤维增强混凝土材料（FRC）开裂后具有较强的桥接能力因而抗拉性能较好，可以替代部分或全部箍筋。基于前人对钢筋混凝土梁柱节点抗力机制的研究，提出了节点核心区采用FRC材料节点的计算模型，即斜压杆机制和软化桁架机制承担的水平剪力按一定比例组合的计算模型。将该计算模型节点受剪承载力计算值与试验值进行比较，结果表明：对低轴压比的试件，稍有保守，对高轴压比的试件，二者吻合较好。基于该计算模型的节点受剪承载力计算方法既可以进行节点核心区受剪承载力计算，还可以分别验算节点核心区FRC抗压强度和水平配箍率是否满足设计要求，具有较好的实用性。
普通混凝土梁柱节点由于节点区配箍率大、钢筋拥挤而施工不便。纤维增强混凝土材料（FRC）开裂后具有较强的桥接能力因而抗拉性能较好，可以替代部分或全部箍筋。基于前人对钢筋混凝土梁柱节点抗力机制的研究，提出了节点核心区采用FRC材料节点的计算模型，即斜压杆机制和软化桁架机制承担的水平剪力按一定比例组合的计算模型。将该计算模型节点受剪承载力计算值与试验值进行比较，结果表明：对低轴压比的试件，稍有保守，对高轴压比的试件，二者吻合较好。基于该计算模型的节点受剪承载力计算方法既可以进行节点核心区受剪承载力计算，还可以分别验算节点核心区FRC抗压强度和水平配箍率是否满足设计要求，具有较好的实用性。
2014, 36(3):106-111.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.017
摘要:
在澳大利亚学者提出的空翼缘梁(HFB)的基础上，提出一种新型三角形空翼缘梁(THFB)。通过试验测试，对三角形空翼缘梁(THFB)和传统H型钢梁在承受集中荷载作用下的破坏过程进行了对比，发现两种梁的破坏模态存在明显差异，THFB在集中荷载作用下极易发生局部屈曲，传统H型钢梁则易发生整体失稳，且THFB比传统H型钢梁具有较好的抗弯扭性能。利用有限元软件ANSYS对试验试件进行有限元模拟，试验结果和有限元模拟结果吻合较好。基于所建的有限元模型对THFB进行参数分析，参数主要包括上翼缘板厚、上翼缘板宽、腹板厚和钢材屈服强度，得出了THFB梁的承载力随不同参数的变化规律。最后结合理论和有限元分析，验证了Eurocode 3提供的H型钢梁设计公式计算THFB极限承载力的适用性。研究结果表明：采用Eurocode 3提供的H型钢梁设计公式对THFB的极限承载力进行验算是安全的，但偏于保守。
在澳大利亚学者提出的空翼缘梁(HFB)的基础上，提出一种新型三角形空翼缘梁(THFB)。通过试验测试，对三角形空翼缘梁(THFB)和传统H型钢梁在承受集中荷载作用下的破坏过程进行了对比，发现两种梁的破坏模态存在明显差异，THFB在集中荷载作用下极易发生局部屈曲，传统H型钢梁则易发生整体失稳，且THFB比传统H型钢梁具有较好的抗弯扭性能。利用有限元软件ANSYS对试验试件进行有限元模拟，试验结果和有限元模拟结果吻合较好。基于所建的有限元模型对THFB进行参数分析，参数主要包括上翼缘板厚、上翼缘板宽、腹板厚和钢材屈服强度，得出了THFB梁的承载力随不同参数的变化规律。最后结合理论和有限元分析，验证了Eurocode 3提供的H型钢梁设计公式计算THFB极限承载力的适用性。研究结果表明：采用Eurocode 3提供的H型钢梁设计公式对THFB的极限承载力进行验算是安全的，但偏于保守。
2014, 36(3):112-117.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.018
摘要:
基于灰色聚类评估理论，提出了利用多项参数综合评价再生混凝土粗骨料质量等级的方案。方案依据中国《混凝土用再生粗骨料标准》选取了表观密度、空隙率、坚固性、压碎指标、微粉含量、泥块含量、吸水率等7项参数作为综合评价指标，采用相似权法确定各指标的客观权重，根据评价指标等级赋值区间的特点，将质量等级划分为4个灰类等级；利用白化权函数构建了评价模型，通过对灰色聚类系数的计算，得出再生混凝土粗骨料质量等级的评价结果；最后通过实例分析检验了该评价方案的实用性。
基于灰色聚类评估理论，提出了利用多项参数综合评价再生混凝土粗骨料质量等级的方案。方案依据中国《混凝土用再生粗骨料标准》选取了表观密度、空隙率、坚固性、压碎指标、微粉含量、泥块含量、吸水率等7项参数作为综合评价指标，采用相似权法确定各指标的客观权重，根据评价指标等级赋值区间的特点，将质量等级划分为4个灰类等级；利用白化权函数构建了评价模型，通过对灰色聚类系数的计算，得出再生混凝土粗骨料质量等级的评价结果；最后通过实例分析检验了该评价方案的实用性。
2014, 36(3):118-122.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.019
摘要:
采用抗压强度试验、X射线衍射分析、电镜扫描及压汞仪法等测试技术，测试和分析了超硫酸盐水泥在不同龄期的强度、水化产物及孔结构，并将其与普通硅酸盐水泥、矿渣水泥对比，探讨超硫酸盐水泥的水化机理。研究结果表明，超硫酸盐水泥早期强度较低，但后期强度发展快，28 d强度高于42.5普硅水泥；超硫酸盐水泥的主要水化产物为水化硅酸钙、钙矾石及少量石膏晶体，未见普硅水泥及矿渣水泥的主要水化产物氢氧化钙；90 d时，超硫酸盐水泥硬化浆体的阈值孔径、最可几孔径、中孔孔径及平均孔径均小于普硅水泥和矿渣水泥，具有更小的孔隙率和更高的密实度，有效地促进了超硫酸盐水泥后期强度的增长。
采用抗压强度试验、X射线衍射分析、电镜扫描及压汞仪法等测试技术，测试和分析了超硫酸盐水泥在不同龄期的强度、水化产物及孔结构，并将其与普通硅酸盐水泥、矿渣水泥对比，探讨超硫酸盐水泥的水化机理。研究结果表明，超硫酸盐水泥早期强度较低，但后期强度发展快，28 d强度高于42.5普硅水泥；超硫酸盐水泥的主要水化产物为水化硅酸钙、钙矾石及少量石膏晶体，未见普硅水泥及矿渣水泥的主要水化产物氢氧化钙；90 d时，超硫酸盐水泥硬化浆体的阈值孔径、最可几孔径、中孔孔径及平均孔径均小于普硅水泥和矿渣水泥，具有更小的孔隙率和更高的密实度，有效地促进了超硫酸盐水泥后期强度的增长。
2014, 36(3):123-128.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.03.020
摘要:
针对污水源热泵系统中过滤除污装置流量稳定性差、不易调节并影响换热器效率的问题，介绍了新型半淹没式旋转孔板污水取水机，研究了其工作原理，通过建立数学模型分析了污水中污杂物浓度、污水的液面高度、孔板的旋转周期对其过流量、过滤负荷、滤面堵塞系数的影响。结果表明：污水液面高度、孔板旋转周期一定的条件下，污水浓度增加将导致孔板过流量减小，滤面堵塞系数增加；通过调整液面高度和孔板旋转周期可调节由于污水中污杂物浓度变化对孔板过流量的影响，且孔板旋转周期调节效果优于液面高度。
针对污水源热泵系统中过滤除污装置流量稳定性差、不易调节并影响换热器效率的问题，介绍了新型半淹没式旋转孔板污水取水机，研究了其工作原理，通过建立数学模型分析了污水中污杂物浓度、污水的液面高度、孔板的旋转周期对其过流量、过滤负荷、滤面堵塞系数的影响。结果表明：污水液面高度、孔板旋转周期一定的条件下，污水浓度增加将导致孔板过流量减小，滤面堵塞系数增加；通过调整液面高度和孔板旋转周期可调节由于污水中污杂物浓度变化对孔板过流量的影响，且孔板旋转周期调节效果优于液面高度。
