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建筑结构学报
中国建筑学会
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中国建筑学会

王有为

月刊

1000-6869

ascjgxb@126.com

010-58933734 58933573

100835

北京三里河路9号

建筑结构学报/Journal Journal of Building StructuresCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊办刊宗旨是报道和交流建筑结构领域代表我国学术水平的最新研究成果。所刊登的内容包括建筑结构、抗震防振和地基基础等方面国内重大课题的学术成就，国家重点工程的设计以及实际工程中待解决问题的研究、探讨等。读者对象为相关专业的大专院校师生、科研设计院所的科研设计人员。
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    爆炸荷载作用下钢筋混凝土双跨梁子结构连续倒塌机制试验研究

    李忠献刘昊琨师燕超丁阳...
    1-11页
    查看更多>>摘要：为了研究爆炸荷载作用下钢筋混凝土双跨梁子结构抗连续倒塌机制,对3榀钢筋混凝土框架双跨梁子结构的中节点进行竖向冲击加载,以模拟爆炸荷载作用下承重柱失效对子结构产生的轴拉效应.结果表明:在加载瞬间,由于惯性效应,梁受力呈现出显著的反拱机制,随着惯性效应的减弱以及中节点竖向位移的增加,梁表现出压拱机制;在试验冲击工况下,子结构没有出现纵筋断裂,梁的破坏模式均表现为梁端弯曲破坏;顶部纵筋通长配置可以减轻跨中混凝土的开裂,并减小子结构在动力加载时的峰值位移响应.

    双跨梁子结构钢筋混凝土爆炸荷载抗倒塌机制反拱机制压拱机制

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    近距离爆炸作用下工字形截面钢柱荷载分布与动态响应数值模拟研究

    肖伟芳陈思琦赵宪忠
    12-26页
    查看更多>>摘要：作为钢结构中主要承重构件的钢柱,其在近距离爆炸作用下的荷载分布和动态响应,尤其是入射角对钢柱爆炸荷载和动态响应的影响规律等方面研究较为匮乏.为此,采用LS-DYNA有限元分析软件,研究近距离爆炸作用下工字形截面钢柱在不同入射角下的爆炸荷载分布和动态响应.结果表明:当冲击波加载于钢柱截面强轴时,翼缘板爆炸荷载受稀疏波效应影响显著,与无限大反射面的相比,其反射冲量下降10％～50％;近距离爆炸工况下稀疏波传播速度远大于现行抗爆设计规范中所假设的环境声速,表明环境声速假设在近距离爆炸工况下并不适用;在弱轴加载工况下,稀疏波效应并不明显,由于冲击波在截面内发生多次反射,延长了其正相持时,因而腹板上的峰值冲量反而高于无限大反射面条件下的峰值冲量;当入射角小于同时通过迎爆侧翼缘板边缘点与工字形截面形心的入射角时,冲击波的主要作用区域为两翼缘板与腹板所围内凹区域,其爆炸荷载和腹板局部变形在入射角为30°时达到最大值,两个半翼缘板呈向外张开态势,且张开幅度随入射角的增大而减小;而当入射角大于同时通过迎爆侧翼缘板边缘点与工字形截面形心的入射角时,冲击波则主要作用于迎爆侧翼缘板,其爆炸荷载和整体挠度在入射角为90°时达到最大值,两个半翼缘板向内闭合,且闭合幅度随入射角的增大而增大.

    工字形截面钢柱近距离爆炸爆炸荷载数值模拟变形模式入射角稀疏波效应

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    爆炸荷载作用下钢梁动力响应的相似分析方法

    刘思嘉陈力冯彬
    27-35页
    查看更多>>摘要：在通过化学爆炸模拟核爆炸加载的缩尺结构抗爆试验中,为使结构变形满足几何相似,需设计约束和封闭等特殊方案来提高化学爆炸荷载作用时间,显著增加了缩尺结构试验的成本和难度,且缩尺比例越小,误差越大.为解决该问题,提出一种爆炸荷载作用下钢梁动力响应的相似分析方法,并通过数值计算验证了该方法的准确性.结果表明:在弹性响应阶段,若要使钢梁跨中最大变形满足几何相似,则需要模型与原型材料相同且几何形状相似,化学爆炸加载模型与核爆炸加载原型结构的等效静载相同;在塑性响应阶段,钢梁跨中最大变形无法满足几何相似,仅在缩尺模型化学爆炸荷载持时长于一最小作用时间的情况下,可通过几何相似系数与延性比系数的乘积来表示模型和原型的变形相似关系,并给出了延性比系数的解析表达式.

    钢梁爆炸荷载相似分析动力响应等效静载延性比系数

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    低速冲击下RC梁的冲切破坏判据

    尹泽豪贾鹏程吴昊
    36-46页
    查看更多>>摘要：已有诸多低速冲击试验表明按照现有规范静态受弯破坏设计的RC构件,在冲击作用下会向冲切破坏模式转变.为了明确低速冲击下典型RC梁的破坏模式转变机理及其冲切破坏判据,对6组RC梁落锤冲击试验中构件的弯曲和冲切破坏模式、冲击力、支座反力和跨中位移时程进行数值模拟复现,验证了采用的材料本构模型及参数和数值模拟方法的可靠性.采用已验证的数值模拟方法开展RC梁的冲切破坏机理分析,评估了落锤质量、截面尺寸、冲击速度、混凝土强度、配箍率、纵筋配筋率和剪跨比对冲切破坏模式的影响程度,发现除纵筋配筋率和剪跨比外,其余参数均能改变RC梁的局部速度响应或动态受剪承载力,进而显著影响RC梁的破坏模式.进一步,根据330个落锤冲击工况的数值模拟结果,提出了关键截面的动态剪切荷载Vd,sd和动态受剪承载力Vd,sc的经验公式,并给出了 RC梁冲切破坏判据的显式表达式.通过与71组落锤冲击试验对比,得到该判据对RC梁冲切破坏预测准确率达到90％,可辅助于RC结构的抗冲击性能评估与设计.

    RC梁低速冲击冲切破坏数值模拟动态受剪承载力

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    Q690D-QT高强钢材的高温动态拉伸力学性能

    陈素文魏鑫纳李国强
    47-57页
    查看更多>>摘要：为了研究温度20～700 ℃下国产Q690D-QT高强钢的拉伸力学性能,开展了系列高温准静态和动态拉伸力学性能试验.试验结果表明:准静态拉伸下随温度上升,弹性模量和名义屈服强度f0.2、f0.5(其中f0.2取为应力-应变曲线和应变0.2％比例偏移线交点的应力,f0.5取应变为0.5％时对应的应力)不断下降,而名义屈服强度f1.0、f1.5、f2.0(其中f1.0、f1.5、f2.0分别取应变为1.0％、1.5％和2.0％时对应的应力)和抗拉强度在200～300 ℃间先略有上升,后不断下降;动态拉伸下屈服强度在室温下应变率效应不明显,在700℃时应变率效应明显.进一步地,采用多项式拟合给出了准静态弹性模量、屈服强度和抗拉强度的高温折减系数预测公式;并标定了可有效描述温度20～700 ℃、应变率1 000 s-1下Q690D-QT高强钢拉伸力学性能的 Johnson-Cook 模型参数(A=760 MPa,B=402 MPa,n=0.534,C=0.004,m=0.966).

    高强钢高温准静态试验动态试验拉伸力学性能

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    旋转开合屋盖体系运动全过程协同分析

    董淑钦罗尧治喻莹沈雁彬...
    58-68页
    查看更多>>摘要：旋转开合屋盖与支承结构之间相互作用明显,需要对两者进行协同分析.为了开展不同开合程度下和运动全过程中旋转开合屋盖与支承结构间的协同分析,提出了基于有限质点法的旋转开合屋盖体系协同分析方法.该方法可以同时考虑旋转开合屋盖与支承结构之间的接触碰撞与摩擦,以及驱动荷载的作用,并采用对称结构分析模型简化以提高求解效率.采用该方法对杭州奥体网球中心旋转开合屋盖体系进行了协同分析,结果表明:该方法可以较好地反映旋转开合屋盖体系不同开合程度下和运动全过程中的结构响应;相较于开启状态,该结构在闭合状态下受力更为不利;在运动全过程中,轮轨间相互作用致使振动,动力效应不可忽视;运动速度越大,结构响应振动越明显,应根据运动速度选取合适的自重荷载增大系数.

    开合屋盖协同分析运动全过程有限质点法动力效应

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    基于优化算法的曲杆互承结构构型方法

    夏永强肖南徐怡玟金辉...
    69-75页
    查看更多>>摘要：相较于直杆互承结构,满足互承构型要求的曲杆互承结构杆件规格更少,更容易实现目标曲面.为了实现曲杆互承结构的构型,定义曲杆互承结构基本单元块的参数,将曲杆间的互承搭接关系简化为搭接点处切线之间的位置关系,建立了曲杆互承关系数学描述表达式,得到优化算法目标函数.利用已有的优化算法,即可实现曲杆互承构型.采用提出的方法对6根曲杆组成的互承结构和63型阿基米德铺砌柱面曲杆互承结构进行构型研究,并与模型试验结果进行对比,发现试验结果与理论计算结果误差率小于2％,验证了提出的方法的可行性.进一步,将63型阿基米德铺砌柱面曲杆互承结构和同种类型的直杆互承结构进行对比,结果表明,曲杆的使用使得互承结构更易适应曲面形态,有利于减少杆件规格.

    互承结构曲杆优化算法目标函数阿基米德铺砌

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    基于可靠度的单层网壳结构临界稳定承载力计算方法

    徐军王皓贺拥军董华...
    76-84页
    查看更多>>摘要：为研究基于可靠度的单层网壳结构临界稳定承载力计算方法,选取并改进随机缺陷模态叠加法,作为单层网壳结构初始几何缺陷模拟方法;结合混合阶容积公式,高效准确地计算结构稳定承载力的前四阶统计矩,进一步采用移位广义对数正态分布重构结构稳定承载力概率密度函数;并在给定目标可靠指标或失稳概率下确定单层网壳结构稳定承载力.分别采用六角星网壳模型和K8单层球面网壳结构验证了基于可靠度的临界稳定承载力计算方法的有效性,计算结果表明:采用前四阶屈曲模态叠加所获得的稳定承载力概率分布离散性更大,稳定承载力下降规律与一致模态缺陷法结果基本一致,且现行规范缺陷幅值取跨度的1/300较为保守.

    单层网壳初始几何缺陷稳定承载力统计矩概率密度函数

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    基于位移和加速度响应双控与耗能增效的惯容减震结构参数设计方法

    周方圆吕云辉张瑞甫葛汉彬...
    85-96页
    查看更多>>摘要：以设置典型惯容系统的单自由度结构为研究对象,通过比较无控结构和设置惯容系统的结构在白噪声激励下的响应均方值,提出了关于惯容减震结构的位移和加速度性能控制目标.分析了加速度控制目标、位移控制目标和耗能增效目标之间的关系,发现当位移和加速度控制目标确定时,惯容系统的耗能增效比存在唯一的极大值.据此提出了一种基于位移和加速度双控与耗能增效的惯容系统参数设计方法,该方法可以在达到预期的位移和加速度控制效果的同时,最大程度发挥惯容系统的耗能增效特性.通过算例对该双控减震设计方法进行了检验,验证了所提方法的可行性.研究结果表明:采用该方法设计得到的惯容系统参数,可使结构在白噪声激励下的层间位移响应和楼面绝对加速度响应均得到统计意义上的定量控制;而在实际地震波的激励下,通过该方法设计得到的惯容系统参数也达到了预期的结构设计控制效果.

    惯容系统振动控制位移绝对加速度设计方法

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    不同连接方式下PVC空腔隔墙抗震性能研究

    张标侯和涛杨阜航王彦明...
    97-107页
    查看更多>>摘要：为研究采用不同连接方式PVC空腔隔墙的抗震性能,对3个安装PVC空腔隔墙的钢框架结构和1个单独钢框架结构进行对比拟静力试验.试验结果表明:现浇PVC空腔隔墙的初始刚度和峰值荷载较大,由于墙体与钢框架连接处开裂和角部压溃,其在小位移下刚度退化明显,大位移下的破坏主要表现为墙体内部劈裂和面外鼓曲;采用L型钢连接件的墙体主要耗能形式为螺栓滑移和连接件屈服变形,在刚度、承载力方面对钢框架提升最小,主要破坏形式为节点处水泥砂浆开裂;采用U型和L型钢连接件连接方式相对安全可靠,能使钢框架和墙体在地震作用下更好地协同工作,可根据承载力需求,推荐使用;采用钢筋连接的墙体发生脆性破坏,延性较差,承载力和耗能能力较差,不推荐使用.最后,基于等效斜压杆原理,提出了 PVC空腔隔墙的抗侧刚度简化计算公式,计算结果与试验结果吻合较好.

    钢框架PVC空腔隔墙连接方式拟静力试验抗震性能简化公式

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