2019年第42卷第11期文章目次

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  • 1  预制钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能研究
    王卫永 陈博海 欧应 姜先春
    2019, 42(11):1-9. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.11.001
    [摘要](507) [HTML](398) [PDF 3.51 M](908)
    摘要:
    将型钢桁架代替普通钢筋配置在钢筋混凝土剪力墙中形成钢桁架混凝土组合剪力墙,该剪力墙便于预制和安装,适合用于装配式建筑。采用ABAQUS有限元分析建立了钢骨混凝土剪力墙的抗震分析模型,利用试验数据进行了验证。进而使用该模型研究了钢桁架混凝土组合剪力墙的抗震性能,对5个不同设计参数的钢桁架混凝土剪力墙进行了往复加载模拟,研究轴压比和型钢含钢率对其滞回性能、变形能力、刚度退化以及耗能能力的影响。结果表明:轴压比增大对于钢桁架混凝土组合剪力墙的变形能力和耗能能力均不利;增加型钢柱的含钢率能有效提高剪力墙的抗剪承载力,增加型钢腹杆的含钢率对剪力墙耗能能力的提高明显,对承载能力提高较小。
    2  核心剪力墙嵌固位置对掉层框剪结构抗震性能的影响
    夏洪流 吴寒 张九荔 刘立平
    2019, 42(11):10-18. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.11.002
    [摘要](542) [HTML](829) [PDF 2.38 M](781)
    摘要:
    对掉层框剪结构中的核心剪力墙采取2种不同的嵌固位置,设计不同掉层层数的算例模型,进行多遇地震和罕遇地震作用下掉层框剪结构的抗震性能分析,考察核心剪力墙不同嵌固位置对掉层框剪结构上、下接地部位剪力分配和抗震性能的影响规律。结果表明:掉层结构上、下接地部位剪力分配极不均匀,各接地部位传递的剪力占比受掉层层数和核心剪力墙嵌固位置影响;通过选择核心剪力墙的嵌固位置,可在一定程度上协调剪力传递的不均匀性,当掉层层数较多时,将核心剪力墙嵌固在上接地端更合理;当上接地部位仅有少量剪力墙时,易形成塑性变形集中,设计中应重点关注此类构件的延性。
    3  基于概率理论和AR/GARCH模型的非线性损伤识别
    郭惠勇 周容 程晋军
    2019, 42(11):19-28. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.11.003
    [摘要](425) [HTML](572) [PDF 2.83 M](791)
    摘要:
    为了解决在不确定因素干扰下的结构非线性损伤识别问题,提出了基于概率理论和自回归/广义自回归条件异方差(AR/GARCH,autoregressive/generalized autoregressive conditional heteroskedasticity)混合模型的非线性损伤识别方法。描述了AR/GARCH模型的组合理论及其相应的组合公式,给出了模型参数估计和定阶方法。利用损伤前后的加速度响应信号构造AR/GARCH模型,并进一步提取出非线性损伤特征因子。采用概率理论和置信区间方法获取相应的损伤存在概率,并建立基于层间刚度的基本概率损伤指标。在此基础上,基于权化技术提出了改进概率损伤指标以提高识别可靠性。数值计算和实验验证结果表明,基于概率理论和AR/GARCH模型的损伤技术可以较好地解决不确定因素干扰下的非线性损伤问题,改进概率指标的识别效果明显优于基本概率指标。
    4  错层框架结构考虑二阶效应的设计方法
    魏巍 郭喜 喻德建
    2019, 42(11):29-37. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.11.004
    [摘要](403) [HTML](328) [PDF 873.73 K](1020)
    摘要:
    针对实际工程中存在的错层框架结构如何考虑其二阶效应的设计方法问题,结合《混凝土结构设计规范》,经理论分析及算例对比,提出了切实可行的简化设计方法。该方法较好地反映了错层框架结构中柱子的二阶效应规律,可用于指导工程设计并为规范相关条文修订及后续研究工作提供参考与依据。
    5  多尺度聚丙烯纤维混凝土孔结构及抗冻性
    梁宁慧 胡杨 钟杨 刘新荣
    2019, 42(11):38-46. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.11.005
    [摘要](554) [HTML](588) [PDF 1.20 M](895)
    摘要:
    选用2种尺寸聚丙烯细纤维与1种聚丙烯粗纤维,进行单掺及混掺,对9组不同纤维掺量试件进行快速冻融循环试验、抗压、劈裂试验及压汞试验,研究不同冻融次数下混凝土质量、动弹性模量变化以及冻融循环前后混凝土拉、压强度变化;研究多尺寸聚丙烯纤维对混凝土孔结构的改善情况;研究多尺寸聚丙烯纤维混凝土孔结构与抗冻性的关系,并对孔结构对混凝土抗冻性能的影响加以分析。试验结果表明:将聚丙烯纤维掺入素混凝土后,混凝土的微观孔结构和抗冻性能得到明显改善;在相同掺量条件下,聚丙烯粗纤维和多尺寸聚丙烯纤维对混凝土抗冻性有较大改善,且多尺寸聚丙烯纤维对混凝土的抗冻性改善效果最好:相比于素混凝土冻融后抗拉、压强度,单掺聚丙烯细纤维混凝土强度损失分别降低了9.95%~11.94%和4.29%~7.62%,单掺聚丙烯粗纤维混凝土强度损失分别降低了27.36%和16.67%,混掺多尺寸聚丙烯纤维混凝土强度损失分别降低了46.77%~53.23%和41.90%~50%。
    6  抗滑桩加固含软弱夹层边坡的静动力极限分析
    郑刚 赵佳鹏 周海祚 杨新煜
    2019, 42(11):47-55. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.11.006
    [摘要](389) [HTML](442) [PDF 1.83 M](753)
    摘要:
    边坡破裂面的确定和稳定性分析一直是岩土工程稳定分析的热点问题,其中,对数螺旋线旋转破坏机制是公认的均质边坡最不利滑裂面。工程实践中常见含有软弱夹层的边坡,此类坡体很容易发生失稳滑塌进而造成重大危害。目前,对于该类型破坏的稳定性及破坏机制尚缺乏深入研究。文中基于极限分析上限法采用平动破坏机制,对静、动力荷载作用下含软弱层的边坡进行稳定性分析,比较了不同桩体位置、不同桩间距时抗滑桩加固边坡的效果。结果表明,对于静力作用下边坡,文中所采用的破坏机制得到的结果与前人吻合较好,地震荷载作用下边坡,坡顶破裂面向坡外延伸。抗滑桩能显著提高边坡的安全系数,桩体设置在边坡坡体中间偏上时,对安全系数的提高最为有效。随着地震加速度和桩间距的增加边坡安全系数逐渐减小,破裂面沿软弱层延展。
    7  足尺钢骨混凝土剪力墙抗震性能试验研究
    刘平 王可 张健新 王志鑫
    2019, 42(11):56-63. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.11.007
    [摘要](390) [HTML](1023) [PDF 1.51 M](702)
    摘要:
    为探究不同剪跨比下钢骨对足尺剪力墙结构抗震性能的影响,设计了一种适用于超高层建筑物的钢骨栓钉混凝土剪力墙形式,进行2个足尺钢骨混凝土剪力墙和2个钢筋混凝土剪力墙的低周往复荷载试验,对比分析试件的滞回曲线、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标。研究表明:剪力墙试件剪跨比较大时,试件发生弯曲破坏;剪跨比较小时,试件发生剪切破坏。相较于钢筋混凝土剪力墙试件,钢骨的加入,减缓了试件裂缝的发展,降低了试件破坏程度,剪力墙试件的承载力、变形能力、延性、整体刚度和耗能能力都得到提高。剪跨比较小的剪力墙试件承载力更大,初始刚度、耗能能力明显增强,但延性较低。钢骨、栓钉、混凝土协同工作能力良好。
    8  基于ABAQUS考虑钢筋影响的混凝土构件收缩徐变分析
    张望喜 谢宏涛 王雄 谭泽腾
    2019, 42(11):64-78. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.11.008
    [摘要](1078) [HTML](1030) [PDF 3.20 M](1982)
    摘要:
    基于CEB-FIP(2010)模型采用MATLAB拟合徐变曲线,通过ABAQUS分析软件二次开发了收缩徐变计算程序。在参数验证的基础上,模拟计算了素混凝土及钢筋混凝土柱、单层三跨框架梁在不同参数影响下考虑徐变和收缩影响的竖向变形,提出了考虑钢筋影响的变形折减系数并分析了其影响参数,拟合了不同影响因素下柱的折减系数公式。结果表明:柱的尺寸、混凝土强度与折减系数为二次曲线关系,湿度、配筋率与折减系数为线性关系,轴压比对折减系数影响不大;梁的截面高度、混凝土强度、配筋率与折减系数为二次曲线关系,湿度与折减系数呈线性关系,梁上线荷载大小对折减系数影响不大;折减系数公式能很好地考虑钢筋对混凝土收缩徐变的影响。
    9  中柱失效下钢管混凝土柱梁节点力学性能分析
    戎贤 张祥幸 杜颜胜
    2019, 42(11):79-87. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.11.009
    [摘要](457) [HTML](324) [PDF 2.57 M](613)
    摘要:
    为研究钢管混凝土柱-H型钢梁下栓上焊节点在中柱失效模式下钢梁的传力性能,设计了腹板连接板处开圆孔和长圆孔的2根试件,进行了静力加载试验研究,分析了钢梁的传力特性和不同机制对竖向荷载抗力的分担。结果表明:该新型节点远端钢梁试验时始终处于弹性状态,可采用相关公式计算钢梁内力;在贯通隔板范围内钢梁受其抗弯性能影响较大。试件屈服前主要由钢梁抗弯机制提供竖向抗力,屈服后转由悬索机制提供,整个试验过程钢梁抗弯机制并未消失,破坏前一直处于拉弯状态;腹板连接板开设长圆螺栓孔可以提高节点转动能力,更有利于钢梁轴力提供竖向抗力。同时,提出并验证了该新型节点形式在框架结构中刚性连接的假定,给出了极限面荷载参考值。
    10  混凝土工字梁三点弯曲荷载超声测试
    郭增伟 田川 计亲 郑罡
    2019, 42(11):88-97. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.11.010
    [摘要](403) [HTML](755) [PDF 2.14 M](815)
    摘要:
    制定并实施了钢筋混凝土工字梁三点弯曲荷载超声测试方案,采集了21个荷载等级下超声波波形,利用泰勒展开式,去除了高阶信号的影响,提取波形幅值变化多阶含量,建立了幅值一阶变化系数与应力变化近似线性曲线。研究表明:钢筋混凝土工字梁超声波幅值一阶变化系数与应力变化拟合曲线拟合优度高于0.99。
    11  基于连续非连续方法的铁路隧道衬砌承压能力分析
    彭良田 卢平 杨田 程鹏达
    2019, 42(11):98-107. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.11.011
    [摘要](437) [HTML](473) [PDF 3.33 M](729)
    摘要:
    西南地区水文地质条件复杂,铁路隧道衬砌的抗水压能力在交通运输工程中受到广泛重视。当排水条件受限时,较高的外部水压可能导致衬砌开裂,这对隧道安全构成严重威胁。科学合理地评价衬砌抗水压能力对衬砌结构设计非常重要。文中结合理论分析和数值模拟,采用连续-非连续方法模拟不同水压条件下隧道衬砌的渐进破坏过程,分析衬砌结构位移、应力应变、界面破裂因子、界面破裂率等参数间的关系。最后,得到不同水压条件下衬砌界面破裂率和衬砌结构渐进破坏之间的关系,将隧道衬砌承压阶段分为安全阶段、相对安全阶段、临界失稳阶段和失稳阶段4个阶段,基于界面破裂率提出衬砌结构当前状态和承压能力评价方法。
    12  多梁式桥梁检测的叠加曲率模态差变化率方法
    肖凯龙 邬晓光 安平和 时元绪
    2019, 42(11):108-116. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.11.012
    [摘要](403) [HTML](810) [PDF 2.14 M](713)
    摘要:
    鉴于应用曲率模态的桥梁损伤识别研究大多以一维单梁式结构为研究对象,提出利用G-M法的思想并基于薄板振动理论将多梁式结构转化为正交异性板后,类比梁弯曲理论得到该结构两正交方向曲率表达式,通过分析采用单阶曲率模态差指标进行桥梁损伤识别的不足,考虑利用多阶曲率模态变化率叠加指标进行损伤识别,最后采用有限元软件Ansys建立桥梁模型计算单位置、多位置不同损伤程度的多种工况。Matlab绘图结果表明:沿桥梁纵向叠加指标识别更为精确,对未损伤位置数据扰动更小,指标独立性高,可利用该指标进行多梁式结构的损伤定位。

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