2018年第40卷第6期文章目次
2018, 40(6):1-8.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.001
摘要:
为研究路堤荷载下刚柔性桩对深厚双层软弱地基的加固效果及其桩土荷载传递规律，结合连云港港某铁路软基处理工程，采用带帽预制方桩和带扩大头的双向搅拌粉喷桩联合加固，对路堤填筑过程及预压期内地表沉降、桩土差异沉降、深层水平位移、超静孔隙水压力、桩土应力比以及桩土荷载分担的变化规律进行了分析。结果表明：载荷试验中复合地基桩土应力比随外荷载增加而增加；地基变形发生在填土期，预压期内沉降变形继续并逐渐趋于稳定；填土荷载向刚性桩及搅拌桩桩顶集中，刚性桩桩顶应力增长较快；面积置换率为22.2%的预制方桩（含桩帽）承担了56.2%的荷载，但其承载力只发挥了不到18%；面积置换率和土质条件是桩土荷载分担比的主要影响因素。
为研究路堤荷载下刚柔性桩对深厚双层软弱地基的加固效果及其桩土荷载传递规律，结合连云港港某铁路软基处理工程，采用带帽预制方桩和带扩大头的双向搅拌粉喷桩联合加固，对路堤填筑过程及预压期内地表沉降、桩土差异沉降、深层水平位移、超静孔隙水压力、桩土应力比以及桩土荷载分担的变化规律进行了分析。结果表明：载荷试验中复合地基桩土应力比随外荷载增加而增加；地基变形发生在填土期，预压期内沉降变形继续并逐渐趋于稳定；填土荷载向刚性桩及搅拌桩桩顶集中，刚性桩桩顶应力增长较快；面积置换率为22.2%的预制方桩（含桩帽）承担了56.2%的荷载，但其承载力只发挥了不到18%；面积置换率和土质条件是桩土荷载分担比的主要影响因素。
2018, 40(6):9-14.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.002
摘要:
基于稳态流下吸应力剖面具有明显非线性的特点，在仅考虑竖向稳定渗流条件下，通过补充普朗德尔假定，利用刚体平衡方法，推导普朗德尔滑动面范围内滑动土体稳态流下非饱和土地基的极限承载力计算模型，讨论地下水埋深和比流量变化对地基极限承载力的影响。结果表明：稳态流下非饱和土地基的极限承载力公式考虑了滑动土体内吸应力非线性分布特点对地基极限承载力的影响；当土体内吸应力随深度增加呈现出先增大后减小的特点时，地基极限承载力随地下水位埋深减小呈先减后增的变化趋势；当滑动土体内吸应力随比流量的增大呈现先增后减的趋势时，地基极限承载力呈现先减小再增大的变化趋势。
基于稳态流下吸应力剖面具有明显非线性的特点，在仅考虑竖向稳定渗流条件下，通过补充普朗德尔假定，利用刚体平衡方法，推导普朗德尔滑动面范围内滑动土体稳态流下非饱和土地基的极限承载力计算模型，讨论地下水埋深和比流量变化对地基极限承载力的影响。结果表明：稳态流下非饱和土地基的极限承载力公式考虑了滑动土体内吸应力非线性分布特点对地基极限承载力的影响；当土体内吸应力随深度增加呈现出先增大后减小的特点时，地基极限承载力随地下水位埋深减小呈先减后增的变化趋势；当滑动土体内吸应力随比流量的增大呈现先增后减的趋势时，地基极限承载力呈现先减小再增大的变化趋势。
2018, 40(6):15-21.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.003
摘要:
利用实验室抗爆模型试验装置，研究了端部加密和普通长密锚杆锚固洞室在重复顶爆作用下的应力波传播及衰减规律。端部加密锚固洞室和普通长密锚固洞室每一炮的拱顶压力峰值随着比例距离的增加呈幂函数逐渐衰减，并拟合出相应的幂函数曲线，前两炮拟合的应力波衰减指数均小于未受扰动岩石的衰减指数。两个洞室在爆炸应力波作用下，锚固区附近的岩石先被密实，然后不断损伤破坏。在相同的爆炸条件作用下，随着比例距离增加，两个洞室在相同比例距离时的压力差值逐渐减小；相同比例距离端部加密锚固洞室峰值压力比普通长密锚杆加固洞室峰值压力先大后小；端部加密锚杆加固洞室与普通长密锚杆加固洞室离加固范围最近测点的压应力峰值衰减规律比较相近，并且压应力峰值大小也比较相近。
利用实验室抗爆模型试验装置，研究了端部加密和普通长密锚杆锚固洞室在重复顶爆作用下的应力波传播及衰减规律。端部加密锚固洞室和普通长密锚固洞室每一炮的拱顶压力峰值随着比例距离的增加呈幂函数逐渐衰减，并拟合出相应的幂函数曲线，前两炮拟合的应力波衰减指数均小于未受扰动岩石的衰减指数。两个洞室在爆炸应力波作用下，锚固区附近的岩石先被密实，然后不断损伤破坏。在相同的爆炸条件作用下，随着比例距离增加，两个洞室在相同比例距离时的压力差值逐渐减小；相同比例距离端部加密锚固洞室峰值压力比普通长密锚杆加固洞室峰值压力先大后小；端部加密锚杆加固洞室与普通长密锚杆加固洞室离加固范围最近测点的压应力峰值衰减规律比较相近，并且压应力峰值大小也比较相近。
2018, 40(6):22-28.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.004
摘要:
针对既抗压又抗拔基础存在的缺陷和不足，尤其是特殊场地条件下施工困难的问题，构建了索连板球基础。该基础主要由水泥土柱、上板、下球体和须发锚索4部分构成，其中水泥土柱、下球体与须发锚索构成球索基础，由该球索基础承担上拔力。通过理论推导和数值模拟，分析了球索基础的抗拔机理及其与土体之间的相互作用，以及球索基础周围土体的变形开裂过程，揭示了球索基础的变形破坏规律和上拔力与埋深比之间的关系。
针对既抗压又抗拔基础存在的缺陷和不足，尤其是特殊场地条件下施工困难的问题，构建了索连板球基础。该基础主要由水泥土柱、上板、下球体和须发锚索4部分构成，其中水泥土柱、下球体与须发锚索构成球索基础，由该球索基础承担上拔力。通过理论推导和数值模拟，分析了球索基础的抗拔机理及其与土体之间的相互作用，以及球索基础周围土体的变形开裂过程，揭示了球索基础的变形破坏规律和上拔力与埋深比之间的关系。
2018, 40(6):29-38.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.005
摘要:
嵌岩桩在岩土工程中已得到广泛应用，但如何准确计算嵌岩段桩的极限侧阻力仍是工程设计人员面临的重要课题。收集整理了不同时期、不同地区、不同岩石强度和不同嵌岩条件下开展的145个嵌岩桩竖向下压承载力试验成果，主要包括嵌岩段岩石类型及其单轴抗压强度、嵌岩桩的直径与嵌岩深度、嵌岩段桩的极限侧阻力等。定义嵌岩段桩的极限侧阻力和岩石单轴抗压强度的比值为嵌岩桩嵌岩段岩石极限侧阻力系数，分析了桩径、嵌岩深度、嵌岩深径比和岩石强度对嵌岩段极限侧阻力和岩石极限侧阻力系数的影响规律，建立了嵌岩段岩石极限侧阻力系数与岩石单轴抗压强度之间的拟合关系式，给出了不同可靠度水平下岩石侧极限阻力系数取值。
嵌岩桩在岩土工程中已得到广泛应用，但如何准确计算嵌岩段桩的极限侧阻力仍是工程设计人员面临的重要课题。收集整理了不同时期、不同地区、不同岩石强度和不同嵌岩条件下开展的145个嵌岩桩竖向下压承载力试验成果，主要包括嵌岩段岩石类型及其单轴抗压强度、嵌岩桩的直径与嵌岩深度、嵌岩段桩的极限侧阻力等。定义嵌岩段桩的极限侧阻力和岩石单轴抗压强度的比值为嵌岩桩嵌岩段岩石极限侧阻力系数，分析了桩径、嵌岩深度、嵌岩深径比和岩石强度对嵌岩段极限侧阻力和岩石极限侧阻力系数的影响规律，建立了嵌岩段岩石极限侧阻力系数与岩石单轴抗压强度之间的拟合关系式，给出了不同可靠度水平下岩石侧极限阻力系数取值。
2018, 40(6):39-45.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.006
摘要:
在收集到的大量试验数据的基础上，结合旋转硬化表达式，提出一个适用于不同应力路径下的旋转硬化表达式，该公式中共有两个参数，通过理论分析得到这两个参数的确定方法。将该公式导入修正剑桥模型来模拟土体在不同加载路径下的应力应变行为，将模拟结果与试验结果进行对比，结果显示，采用该旋转硬化表达式的各向异性本构模型得到的结果与试验结果均吻合较好，从而验证了该旋转硬化表达式的合理性。
在收集到的大量试验数据的基础上，结合旋转硬化表达式，提出一个适用于不同应力路径下的旋转硬化表达式，该公式中共有两个参数，通过理论分析得到这两个参数的确定方法。将该公式导入修正剑桥模型来模拟土体在不同加载路径下的应力应变行为，将模拟结果与试验结果进行对比，结果显示，采用该旋转硬化表达式的各向异性本构模型得到的结果与试验结果均吻合较好，从而验证了该旋转硬化表达式的合理性。
2018, 40(6):46-52.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.007
摘要:
将管桩桩周土和桩芯土均看作粘弹性介质，同时运用分数导数Kelvin粘弹性本构模型描述桩周土和桩芯土的应力应变关系。仅考虑桩周土和桩芯土的环向位移，通过Fourier变换和分离变量法求解了桩周和桩芯分数导数Kelvin粘弹性土的扭转振动。考虑桩周土和桩芯土对管桩的作用力，建立了分数导数Kelvin粘弹性土中管桩的扭转振动方程，通过求解管桩的扭转振动得到了频率域内管桩桩顶的扭转复刚度。结果表明：桩周土本构模型参数α1和Tb1对管桩的扭转振动有一定的影响，而桩芯土的本构模型参数α2和Tb2对管桩扭转振动的影响与频率有关；桩芯土与桩周土剪切模量比μ小于1且μ较大时，扭转复刚度实部和虚部随频率变化曲线波动较大，而μ大于1时其对管桩扭转振动的影响很小；管桩壁厚、长径比和管桩与土体的剪切模量比Gp对管桩的扭转影响较大。
将管桩桩周土和桩芯土均看作粘弹性介质，同时运用分数导数Kelvin粘弹性本构模型描述桩周土和桩芯土的应力应变关系。仅考虑桩周土和桩芯土的环向位移，通过Fourier变换和分离变量法求解了桩周和桩芯分数导数Kelvin粘弹性土的扭转振动。考虑桩周土和桩芯土对管桩的作用力，建立了分数导数Kelvin粘弹性土中管桩的扭转振动方程，通过求解管桩的扭转振动得到了频率域内管桩桩顶的扭转复刚度。结果表明：桩周土本构模型参数α1和Tb1对管桩的扭转振动有一定的影响，而桩芯土的本构模型参数α2和Tb2对管桩扭转振动的影响与频率有关；桩芯土与桩周土剪切模量比μ小于1且μ较大时，扭转复刚度实部和虚部随频率变化曲线波动较大，而μ大于1时其对管桩扭转振动的影响很小；管桩壁厚、长径比和管桩与土体的剪切模量比Gp对管桩的扭转影响较大。
2018, 40(6):53-59.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.008
摘要:
为研究麦秸秆加筋土的筋土作用与加筋效果，以含水率、干密度及麦秸秆埋置深度为影响因素，开展了麦秸秆与盐渍土的拉拔摩擦实验；完成了盐渍土、麦秸秆加筋盐渍土、石灰固化土、麦秸秆与石灰加筋固化土的抗压实验和三轴压缩实验。结果表明：麦秸秆与盐渍土的拉拔摩擦强度随含水率的增大而减小，随干密度和埋置深度的增加而增大，干密度、含水率、埋置深度对筋土摩擦作用的影响程度依次减小；与盐渍土及石灰固化土相比，麦秸秆加筋大幅提高了土的抗压强度、抗剪强度与抗变形性能。麦秸秆具有良好的筋土摩擦性能和加筋效果，麦秸秆加筋能有效增强土的力学性能。
为研究麦秸秆加筋土的筋土作用与加筋效果，以含水率、干密度及麦秸秆埋置深度为影响因素，开展了麦秸秆与盐渍土的拉拔摩擦实验；完成了盐渍土、麦秸秆加筋盐渍土、石灰固化土、麦秸秆与石灰加筋固化土的抗压实验和三轴压缩实验。结果表明：麦秸秆与盐渍土的拉拔摩擦强度随含水率的增大而减小，随干密度和埋置深度的增加而增大，干密度、含水率、埋置深度对筋土摩擦作用的影响程度依次减小；与盐渍土及石灰固化土相比，麦秸秆加筋大幅提高了土的抗压强度、抗剪强度与抗变形性能。麦秸秆具有良好的筋土摩擦性能和加筋效果，麦秸秆加筋能有效增强土的力学性能。
2018, 40(6):60-66.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.009
摘要:
克里金法是广泛应用的空间插值方法，但仅考虑单一因素的普通克里金法在确定山地斜坡土层厚度中存在较大误差。针对普通克里金法中的不足之处，提出了一种确定土层厚度的基于粒子群优化的协同克里金法。该方法首先用粒子群优化算法拟合半变异函数，然后将该函数用于以高程值作为辅助变量的协同克里金法中，并根据均方根误差来评价土层厚度的不确定性。将该方法应用于重庆万盛某边坡土层厚度的确定，通过交叉验证，结果表明：与普通克里金插值法相比较，考虑高程的协同克里金法插值的均方根误差降低了39.32%；基于粒子群优化的普通克里金法和协同克里金法的均方根误差分别降低了28.79%和48.45%。基于粒子群优化的协同克里金插值法对提高土层厚度的插值精度有较大作用。
克里金法是广泛应用的空间插值方法，但仅考虑单一因素的普通克里金法在确定山地斜坡土层厚度中存在较大误差。针对普通克里金法中的不足之处，提出了一种确定土层厚度的基于粒子群优化的协同克里金法。该方法首先用粒子群优化算法拟合半变异函数，然后将该函数用于以高程值作为辅助变量的协同克里金法中，并根据均方根误差来评价土层厚度的不确定性。将该方法应用于重庆万盛某边坡土层厚度的确定，通过交叉验证，结果表明：与普通克里金插值法相比较，考虑高程的协同克里金法插值的均方根误差降低了39.32%；基于粒子群优化的普通克里金法和协同克里金法的均方根误差分别降低了28.79%和48.45%。基于粒子群优化的协同克里金插值法对提高土层厚度的插值精度有较大作用。
2018, 40(6):67-75.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.010
摘要:
利用改装自RMT-150B的直剪试验仪在不同法向应力下进行了含水量为0%、8%、16%、24%的粗砂与具有4种不同粗糙度、强度混凝土基底的接触面直剪试验。试验结果表明：当法向应力等于2 MPa时，随接触面粗糙度的增加，达到极限抗剪强度的剪切位移先增加后减小；当法向应力大于2 MPa时，达到极限剪切强度的剪切位移基本不再随接触面粗糙度而变化；在法向应力相同的情况下，干砂初始抗剪刚度较湿砂大。依据试验数据回归分析可知：高应力直剪条件下，粗砂与混凝土接触面的剪应力剪切位移关系可用双曲线模型描述。直观分析结果表明：极限抗剪强度受法向应力影响最大，且与应力呈线性相关，其次为接触面粗糙度，含水量的影响略高于混凝土界面强度；初始抗剪刚度随法向应力、接触面粗糙度、基底硬度的增大而增大，接触面初始剪切刚度所受因素影响从大到小依次为法向应力、含水量、接触面粗糙度、基底硬度；颗粒相对破碎受法向应力影响最大，其次为含水量，再次为基底硬度，接触面粗糙度影响最小，并且颗粒相对破碎随法向应力增达而增大，随混凝土粗糙度与基底硬度的增大而减小，随含水量增加存在破碎的破碎峰值。
利用改装自RMT-150B的直剪试验仪在不同法向应力下进行了含水量为0%、8%、16%、24%的粗砂与具有4种不同粗糙度、强度混凝土基底的接触面直剪试验。试验结果表明：当法向应力等于2 MPa时，随接触面粗糙度的增加，达到极限抗剪强度的剪切位移先增加后减小；当法向应力大于2 MPa时，达到极限剪切强度的剪切位移基本不再随接触面粗糙度而变化；在法向应力相同的情况下，干砂初始抗剪刚度较湿砂大。依据试验数据回归分析可知：高应力直剪条件下，粗砂与混凝土接触面的剪应力剪切位移关系可用双曲线模型描述。直观分析结果表明：极限抗剪强度受法向应力影响最大，且与应力呈线性相关，其次为接触面粗糙度，含水量的影响略高于混凝土界面强度；初始抗剪刚度随法向应力、接触面粗糙度、基底硬度的增大而增大，接触面初始剪切刚度所受因素影响从大到小依次为法向应力、含水量、接触面粗糙度、基底硬度；颗粒相对破碎受法向应力影响最大，其次为含水量，再次为基底硬度，接触面粗糙度影响最小，并且颗粒相对破碎随法向应力增达而增大，随混凝土粗糙度与基底硬度的增大而减小，随含水量增加存在破碎的破碎峰值。
2018, 40(6):76-84.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.011
摘要:
通过渗滤法考察模拟酸雨对河道淤泥气泡混合土的侵蚀作用，试验过程中测定混合土试样的物理力学指标、渗滤液的pH值和Ca2+浓度值以及矿物组分受酸雨渗滤影响后的变化规律，研究考察酸雨对混合土性质的影响。试验结果表明：酸雨导致河道淤泥气泡混合土中的矿物水解并以Ca2+离子形式析出，导致混合土中性化。酸雨的酸性越强，土体中性化程度越高，在中性化过程中又有新的矿物生成，使混合土中矿物相对含量发生改变，导致混合土物理力学性质的变化；与正常雨水作用相比，经酸雨作用后的河道淤泥气泡混合土含水率和密度升高，强度降低，破坏模式向脆性化发展，并且酸雨的酸性越强，物理力学性质的变化越明显。
通过渗滤法考察模拟酸雨对河道淤泥气泡混合土的侵蚀作用，试验过程中测定混合土试样的物理力学指标、渗滤液的pH值和Ca2+浓度值以及矿物组分受酸雨渗滤影响后的变化规律，研究考察酸雨对混合土性质的影响。试验结果表明：酸雨导致河道淤泥气泡混合土中的矿物水解并以Ca2+离子形式析出，导致混合土中性化。酸雨的酸性越强，土体中性化程度越高，在中性化过程中又有新的矿物生成，使混合土中矿物相对含量发生改变，导致混合土物理力学性质的变化；与正常雨水作用相比，经酸雨作用后的河道淤泥气泡混合土含水率和密度升高，强度降低，破坏模式向脆性化发展，并且酸雨的酸性越强，物理力学性质的变化越明显。
2018, 40(6):85-90.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.012
摘要:
温州制革、电镀等轻工业发达，废水中Cu2+含量较高，多处地下水和土壤受到污染。选取典型温州软黏土，将土样重塑，加入不同浓度的Cu2+和适量水泥进行固化，通过测试不同土样电阻率来研究Cu2+对土体性能的影响。电阻率测试在改装的一维压缩固结试验中进行，压缩中部分土样电阻率变化不显著，但可量测到压缩过程中电阻率的变化规律。试验结果表明：电阻率可以很好地评估加入水泥之后土体性质的改变，在实际工程中可以用来反映土体的污染程度；土体在Cu2+含量和含水量很高时，不宜采用电阻率法评估土体污染压缩的过程。
温州制革、电镀等轻工业发达，废水中Cu2+含量较高，多处地下水和土壤受到污染。选取典型温州软黏土，将土样重塑，加入不同浓度的Cu2+和适量水泥进行固化，通过测试不同土样电阻率来研究Cu2+对土体性能的影响。电阻率测试在改装的一维压缩固结试验中进行，压缩中部分土样电阻率变化不显著，但可量测到压缩过程中电阻率的变化规律。试验结果表明：电阻率可以很好地评估加入水泥之后土体性质的改变，在实际工程中可以用来反映土体的污染程度；土体在Cu2+含量和含水量很高时，不宜采用电阻率法评估土体污染压缩的过程。
2018, 40(6):91-97.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.013
摘要:
开展了橡胶混凝土三点弯曲梁断裂试验，获得了不同试件尺寸和橡胶掺量下的裂缝断裂全过程曲线，对橡胶混凝土断裂能GF及裂缝扩展K-R阻力曲线进行研究。基于数字图像相关方法，获得了橡胶混凝土试件垂直于裂缝扩展方向的全场位移和应变信息，对裂缝扩展的损伤断裂演化过程进行研究。结果表明：随试件尺寸增加和橡胶掺量提高，断裂能均呈现出上升趋势；K-R阻力曲线随试件尺寸变化表现出明显尺寸效应，橡胶掺量在0%~14%设计范围内时，K-R阻力曲线与橡胶掺量无关。
开展了橡胶混凝土三点弯曲梁断裂试验，获得了不同试件尺寸和橡胶掺量下的裂缝断裂全过程曲线，对橡胶混凝土断裂能GF及裂缝扩展K-R阻力曲线进行研究。基于数字图像相关方法，获得了橡胶混凝土试件垂直于裂缝扩展方向的全场位移和应变信息，对裂缝扩展的损伤断裂演化过程进行研究。结果表明：随试件尺寸增加和橡胶掺量提高，断裂能均呈现出上升趋势；K-R阻力曲线随试件尺寸变化表现出明显尺寸效应，橡胶掺量在0%~14%设计范围内时，K-R阻力曲线与橡胶掺量无关。
2018, 40(6):98-107.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.014
摘要:
为分析圆空心钢管混凝土短柱在轴向压力作用下的可靠性，以笔者及其他学者所进行的圆空心钢管混凝土轴压短柱试验数据为统计样本，结合Normal、Lognormal、Weibull、Gamma 4种分布形式，考虑模型误差，分别根据《钢管混凝土结构技术规范》（GB 50936—2014）中的钢管混凝土柱轴压承载力计算公式与作者提出的修正公式，运用Monte Carlo法计算得到了规范公式与修正公式的可靠度指标。结果表明：依据两种公式计算得到的可靠度指标均基本满足目标可靠度指标3.7的要求；规范公式的可靠度指标较大，约为修正公式的1.05倍，计算结果较为可靠；可靠度指标随着混凝土强度和荷载效应比的提高而上升，随着含钢率的提高而下降，钢材强度和空心率的变化，可靠度指标的变化不明显。考虑上述4种分布类型对抗力误差的影响，分析了各参数因素对抗力分项系数的影响，结果表明：计算模型误差分布类型和活载类型对抗力分项系数的影响不明显，安全等级和荷载效应比影响较为明显；考虑实际工程中常用的荷载效应比，提出荷载效应比不同时抗力分项系数取值分别为1.21、1.32、1.41。
为分析圆空心钢管混凝土短柱在轴向压力作用下的可靠性，以笔者及其他学者所进行的圆空心钢管混凝土轴压短柱试验数据为统计样本，结合Normal、Lognormal、Weibull、Gamma 4种分布形式，考虑模型误差，分别根据《钢管混凝土结构技术规范》（GB 50936—2014）中的钢管混凝土柱轴压承载力计算公式与作者提出的修正公式，运用Monte Carlo法计算得到了规范公式与修正公式的可靠度指标。结果表明：依据两种公式计算得到的可靠度指标均基本满足目标可靠度指标3.7的要求；规范公式的可靠度指标较大，约为修正公式的1.05倍，计算结果较为可靠；可靠度指标随着混凝土强度和荷载效应比的提高而上升，随着含钢率的提高而下降，钢材强度和空心率的变化，可靠度指标的变化不明显。考虑上述4种分布类型对抗力误差的影响，分析了各参数因素对抗力分项系数的影响，结果表明：计算模型误差分布类型和活载类型对抗力分项系数的影响不明显，安全等级和荷载效应比影响较为明显；考虑实际工程中常用的荷载效应比，提出荷载效应比不同时抗力分项系数取值分别为1.21、1.32、1.41。
2018, 40(6):108-115.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.015
摘要:
设计了2个钢连接件连接和3个半灌浆套筒连接预制钢筋混凝土柱试件，对试件进行了低周反复加载试验，研究了预制柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、钢筋应变、刚度退化以及耗能能力，分析了连接形式、轴压比等因素对其抗震性能的影响。试验结果表明：采用钢连接件连接的预制柱Z-1的抗震性能比预制柱Z-2要好；3个采用半灌浆套筒连接的预制柱均能有效传递荷载，结合面处未出现滑移错动。采用钢连接件连接的预制柱Z-1与半灌浆套筒连接预制柱的滞回曲线、耗能能力相当，但后者变形能力更强。轴压比较高的预制柱，骨架曲线下降段更陡，变形能力更弱，但耗能能力更强。采用大直径纵筋半灌浆套筒连接的预制柱承载力略有降低，骨架曲线下降段较陡，后期刚度衰减更快，变形能力更弱。
设计了2个钢连接件连接和3个半灌浆套筒连接预制钢筋混凝土柱试件，对试件进行了低周反复加载试验，研究了预制柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、钢筋应变、刚度退化以及耗能能力，分析了连接形式、轴压比等因素对其抗震性能的影响。试验结果表明：采用钢连接件连接的预制柱Z-1的抗震性能比预制柱Z-2要好；3个采用半灌浆套筒连接的预制柱均能有效传递荷载，结合面处未出现滑移错动。采用钢连接件连接的预制柱Z-1与半灌浆套筒连接预制柱的滞回曲线、耗能能力相当，但后者变形能力更强。轴压比较高的预制柱，骨架曲线下降段更陡，变形能力更弱，但耗能能力更强。采用大直径纵筋半灌浆套筒连接的预制柱承载力略有降低，骨架曲线下降段较陡，后期刚度衰减更快，变形能力更弱。
2018, 40(6):116-122.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.016
摘要:
为研究植筋梁中植筋端头加设箍筋对梁受力性能的影响，对3根植筋深度为20D、25D、30D（D为植筋的直径）的植筋端头未加设箍筋的植筋梁进行静载试验，对3根植筋深度为20D、25D、30D的未加设箍筋的植筋梁和3根植筋深度为20D、25D、30D的加设箍筋的植筋梁进行循环荷载试验，并用ANSYS模拟植筋深度为20D、25D、30D的植筋梁进行静力受弯力学性能的模拟分析，绘制跨中荷载挠度曲线，研究植筋随荷载的应力变化，进而反映有无加设箍筋对梁受力性能的影响，并整理了植筋端头加设箍筋的端头应变和未加设箍筋植筋端头应变的关系。循环荷载试验及有限元分析表明：在植筋端头加设箍筋可以缓解植筋端头应力集中现象，并提高植筋梁的延性、开裂荷载、极限荷载，降低了植筋应变、残余变形。
为研究植筋梁中植筋端头加设箍筋对梁受力性能的影响，对3根植筋深度为20D、25D、30D（D为植筋的直径）的植筋端头未加设箍筋的植筋梁进行静载试验，对3根植筋深度为20D、25D、30D的未加设箍筋的植筋梁和3根植筋深度为20D、25D、30D的加设箍筋的植筋梁进行循环荷载试验，并用ANSYS模拟植筋深度为20D、25D、30D的植筋梁进行静力受弯力学性能的模拟分析，绘制跨中荷载挠度曲线，研究植筋随荷载的应力变化，进而反映有无加设箍筋对梁受力性能的影响，并整理了植筋端头加设箍筋的端头应变和未加设箍筋植筋端头应变的关系。循环荷载试验及有限元分析表明：在植筋端头加设箍筋可以缓解植筋端头应力集中现象，并提高植筋梁的延性、开裂荷载、极限荷载，降低了植筋应变、残余变形。
2018, 40(6):123-130.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.017
摘要:
针对实际工程监测时损伤识别误差大的问题，提出一种基于改进粒子群算法的两阶段识别方案。第1阶段利用D-S证据理论融合算法进行损伤定位；第2阶段利用改进的粒子群算法，对定位结果进行修正，同时准确定量损伤。仿真算例和实验分析结果表明：由于第1阶段损伤定位减少了可能损伤单元的数量，第2阶段基于改进粒子群算法的搜索范围减小，能更准确地识别多损伤和小损伤的位置和程度，且抗噪性能良好。
针对实际工程监测时损伤识别误差大的问题，提出一种基于改进粒子群算法的两阶段识别方案。第1阶段利用D-S证据理论融合算法进行损伤定位；第2阶段利用改进的粒子群算法，对定位结果进行修正，同时准确定量损伤。仿真算例和实验分析结果表明：由于第1阶段损伤定位减少了可能损伤单元的数量，第2阶段基于改进粒子群算法的搜索范围减小，能更准确地识别多损伤和小损伤的位置和程度，且抗噪性能良好。
2018, 40(6):131-138.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.018
摘要:
锈蚀钢筋混凝土梁的传统抗剪承载力模型大多属于经验模型，考虑的影响因素不全面且缺乏严密的理论推导，导致计算精度有限。基于修正压力场理论，建立了可以综合考虑钢筋锈蚀对临界斜裂缝倾角、梁有效抗剪截面积、配筋率、配箍率等关键因素影响的锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力模型，通过与85组试验数据和现有模型的对比分析，验证了模型的适用性和计算精度。结果表明，该模型具有严密的理论基础，考虑的影响因素全面，计算精度较高、离散性较小。
锈蚀钢筋混凝土梁的传统抗剪承载力模型大多属于经验模型，考虑的影响因素不全面且缺乏严密的理论推导，导致计算精度有限。基于修正压力场理论，建立了可以综合考虑钢筋锈蚀对临界斜裂缝倾角、梁有效抗剪截面积、配筋率、配箍率等关键因素影响的锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力模型，通过与85组试验数据和现有模型的对比分析，验证了模型的适用性和计算精度。结果表明，该模型具有严密的理论基础，考虑的影响因素全面，计算精度较高、离散性较小。
2018, 40(6):139-145.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.019
摘要:
应用地质雷达进行混凝土构件缺陷检测时，浅埋钢筋会对层下钢筋及目标物的探测造成干扰，对其原因进行分析并采取有效的手段去除干扰具有重要意义。通过理论计算设计了检测试验方案，在沙槽中埋设不同埋深钢筋模拟混凝土中钢筋的检测，运用多种偏移手段对检测信号进行处理。结果表明：浅层钢筋对深层钢筋检测的干扰，与地质雷达探测区域覆盖的浅层钢筋的长度有关；相较于绕射叠加偏移、Kirchoff偏移、F-K域偏移等方法，Tau-p域偏移能够更好地对钢筋检测信号进行偏移处理，钢筋的位置被更为准确地识别，偏移后的地质雷达三维图像变得平坦、干净。结合工程实例，对地质雷达数据进行了偏移分析，取得了良好的效果。
应用地质雷达进行混凝土构件缺陷检测时，浅埋钢筋会对层下钢筋及目标物的探测造成干扰，对其原因进行分析并采取有效的手段去除干扰具有重要意义。通过理论计算设计了检测试验方案，在沙槽中埋设不同埋深钢筋模拟混凝土中钢筋的检测，运用多种偏移手段对检测信号进行处理。结果表明：浅层钢筋对深层钢筋检测的干扰，与地质雷达探测区域覆盖的浅层钢筋的长度有关；相较于绕射叠加偏移、Kirchoff偏移、F-K域偏移等方法，Tau-p域偏移能够更好地对钢筋检测信号进行偏移处理，钢筋的位置被更为准确地识别，偏移后的地质雷达三维图像变得平坦、干净。结合工程实例，对地质雷达数据进行了偏移分析，取得了良好的效果。
2018, 40(6):146-152.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.06.020
摘要:
为研究Q460高强角钢轴压构件的受力性能，采用静力试验对试件破坏状态和稳定承载力进行分析，两端设置球铰、单刀口铰和双刀口铰支座，分析了不同铰接方式对构件受力性能的影响。结果表明，采用不同支座均能很好地反映杆件的受力性能；短构件的极限承载力由钢材强度控制，长细比变化对其影响很小，长细比等于30和45的试件以局部破坏为主，长细比等于60和80的杆件以整体弯曲失稳为主。比较试验和各规范理论计算结果发现，试验值显著高于中国DL/T 5154—2002杆塔技术规定计算值，与美国ASCE 10—97导则计算值吻合较好。
为研究Q460高强角钢轴压构件的受力性能，采用静力试验对试件破坏状态和稳定承载力进行分析，两端设置球铰、单刀口铰和双刀口铰支座，分析了不同铰接方式对构件受力性能的影响。结果表明，采用不同支座均能很好地反映杆件的受力性能；短构件的极限承载力由钢材强度控制，长细比变化对其影响很小，长细比等于30和45的试件以局部破坏为主，长细比等于60和80的杆件以整体弯曲失稳为主。比较试验和各规范理论计算结果发现，试验值显著高于中国DL/T 5154—2002杆塔技术规定计算值，与美国ASCE 10—97导则计算值吻合较好。
