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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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    两边连接屈曲约束钢板墙优化布置

    刘文洋孙玉宗郭巍张荣花...
    108-116页
    查看更多>>摘要：两边连接屈曲约束钢板墙的布置方式对结构体系的刚度、承载力和边缘构件的内力有显著影响.通过对两边连接屈曲约束钢板墙边缘梁的承载力需求进行理论分析,提出通过屈曲约束钢板墙交错布置的方式降低边缘梁的承载力需求.以10层3跨平面钢框架结构为研究对象,采用有限元分析的方法对两边连接屈曲约束钢板墙的优化布置进行研究,通过水平荷载作用下结构荷载-位移曲线和边缘梁内力的对比,分析采用不同布置方案时结构体系的受力性能.结果表明:单跨布置屈曲约束钢板墙时,单块钢板墙交错布置、钢板墙二一间隔布置、两块钢板墙交错布置等方案可作为优选方案;多跨布置屈曲约束钢板墙时,边跨交错布置、人字形布置、X形布置可作为优选方案.采用提出的屈曲约束钢板墙优化布置方案可以使结构具有较大的侧向刚度,同时减小边缘梁的内力.

    屈曲约束钢板墙两边连接边缘梁承载力需求交错布置

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    配置预应力钢棒的钢筋混凝土剪力墙抗震性能研究

    张香成朱银胜赵军沈富强...
    117-127页
    查看更多>>摘要：为研究配置预应力钢棒混凝土剪力墙的抗震性能和自复位能力,对剪跨比均为2.0的1个钢筋混凝土剪力墙和2个暗柱配置光圆预应力钢棒的钢筋混凝土剪力墙进行低周反复加载试验,对比研究了 3个剪力墙的破坏情况、滞回性能、骨架曲线、承载力退化、刚度退化、残余变形、裂缝宽度、耗能能力等.结果表明:与普通钢筋混凝土剪力墙相比,配置预应力钢棒能明显提高剪力墙的承载力,减轻混凝土破坏程度,降低刚度退化速率,以及减小最大裂缝宽度,但剪力墙的延性和耗能能力均有所降低;当位移角大于1.6％时,配置预应力钢棒剪力墙的残余变形和残余裂缝宽度相比于普通钢筋混凝土剪力墙的均明显减小,表明配置预应力钢棒的混凝土剪力墙的自复位能力较好,随着暗柱预应力钢棒的增加,剪力墙自复位能力也得到增强.采用ABAQUS有限元软件对3个剪力墙进行数值模拟,将模拟结果与试验结果进行对比,结果吻合较好,进而验证了数值模拟的有效性.

    钢筋混凝土剪力墙预应力钢棒低周反复加载试验抗震性能自复位性能

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    双钢管混凝土构件滞回性能试验与分析

    王文达陈亚明纪孙航史艳莉...
    128-138页
    查看更多>>摘要：为研究双钢管混凝土构件滞回性能,完成12个外方内圆双钢管混凝土构件的拟静力试验,考察轴压比(0.2、0.4和0.6)和内钢管径厚比(30、44.5和57)对构件破坏形态、水平荷载-位移曲线和抗震性能的影响.采用ABAQUS软件和纤维梁单元子程序iFiberLUT建立有限元模型对试验结果进行模拟,分析各参数对构件水平荷载-位移骨架曲线的影响.试验结果表明:双钢管混凝土构件下部外钢管的环向局部鼓曲随着轴压比增大逐渐显著,但内钢管径厚比对变形能力无明显影响;文中参数范围内构件的水平荷载-位移滞回曲线较为饱满,其位移延性系数和黏滞阻尼系数平均值分别为3.26和0.6,展现出良好的变形和耗能能力;随着轴压比增大,构件的峰值荷载、位移延性系数和抗侧刚度均有所减小,但承载力退化不明显,轴压比从0.2增大到0.6时,峰值荷载平均降低53.4％.参数分析表明,随着外方钢管宽厚比增加,内钢管径厚比增大对峰值荷载的提高作用越明显,增大轴压比会降低内钢管径厚比变化对峰值荷载的影响.

    双钢管混凝土轴压比拟静力试验有限元分析抗震性能

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    形状记忆合金滑动摩擦阻尼器自复位支撑受力性能研究

    邱灿星杨勇波刘家旺
    139-150页
    查看更多>>摘要：当设置SMA滑动摩擦阻尼器延展为自复位支撑时,连接的刚度可能影响支撑的力学性能,支撑可能会出现面内旋转和整体失稳.为检验由形状记忆合金滑动摩擦阻尼器和钢管串联而成的自复位支撑能否实现预期的滞回性能,针对支撑的轴向刚度、转动刚度和稳定性进行理论分析.通过往复加载试验获得了形状记忆合金棒的滞回曲线和摩擦机制的动摩擦系数.制作了 1个1/3缩尺的支撑试件,并进行了拟静力试验和频率为1.0Hz的动载试验,结果表明,轴向荷载作用下,支撑的荷载-位移滞回曲线呈光滑稳定的旗帜形,展示出优越的自复位能力和良好的耗能能力.基于滞回曲线,分析了支撑的承载力、割线刚度、耗散能量和等效黏滞阻尼比等滞回性能参数,发现其等效黏滞阻尼比可达16％.建立了支撑的三维有限元模型,数值模拟与试验数据吻合良好.通过数值模拟对钢管的轴向刚度予以分析,发现当钢管的轴向刚度降低至文中基准模型刚度的20％时,可能导致钢管屈服和支撑整体失稳.

    自复位支撑形状记忆合金往复加载试验数值模拟滞回性能

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    软土地区600m级超高层建筑基础沉降的计算与分析

    王卫东常林越吴江斌王阿丹...
    151-158页
    查看更多>>摘要：我国超高层建筑大多建造在沿江沿海软土地区,基础承载力和沉降控制要求高.为确保软土地区超高层建筑基础沉降与底板内力计算的可靠性,以高度597 m的天津高银117大厦为例,采用建筑桩基规范中等效作用分层总和法对基础最大沉降进行了预估,并提出群桩基础考虑遮拦-群桩加筋效应的共同作用实用分析方法以及上部结构与基础一体化分析方法对基础沉降分布和底板内力进行了计算分析,综合不同方法的计算结果表明:基础底板厚度为6.5m,桩径为1 000 mm,桩端埋深约102 m,桩数共941根;预估基础最大沉降为11～15 cm;底板最大弯矩为80～130 MN·m/m,分布于核心筒和巨柱区域.该项目结构封顶4.5年时基础实测最大沉降约10.1 cm,根据实测沉降发展曲线预估基础最终沉降约10.8 cm,基础沉降值和分布规律与计算结果接近.所采用的方法可为软土地区超高层建筑深基础工程的设计分析提供参考.

    软土地区深基础工程共同作用基础沉降底板内力沉降实测

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    变预应力度混合配筋混凝土管桩受弯性能

    朱俊涛代天昊李可
    159-169页
    查看更多>>摘要：为提高混合配筋预应力混凝土管桩的延性,采取降低预应力钢棒张拉应力及对高强热扎钢筋施加一定的张拉应力形成变预应力度混合配筋混凝土管桩.通过对4根变预应力度混合配筋混凝土管桩和1根传统混合配筋预应力混凝土管桩进行受弯性能试验和有限元分析,研究预应力钢棒和高强钢筋不同张拉控制应力对混合配筋混凝土管桩受弯性能的影响.试验和有限元分析结果表明:与传统PRC管桩的破坏形态类似,变预应力度混合配筋混凝土管桩仍属于受弯破坏;随着预应力钢棒预拉应力的降低(0.6fptk降至0.4fptk,fptk为钢棒抗拉强度标准值),管桩的位移延性系数逐渐增大(提高约32％),而对应的开裂弯矩逐渐减小,但对受弯承载力影响较小;随着高强钢筋预拉应力的增大(0.4fyk增至0.8fyk,fyk为钢筋屈服强度标准值),管桩的位移延性系数随之增大(提高约为60％).考虑预应力钢棒受拉区合力取值的影响,推导了变预应力度混合配筋混凝土管桩的受弯承载力计算式,计算值与试验结果的比值约为0.85,具有合理的安全储备.

    预应力混凝土管桩混合配筋变预应力度静力试验有限元分析受弯承载力

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    Rayleigh波作用下非饱和土中单桩水平振动解

    邹新军杨紫健吴文兵
    170-179页
    查看更多>>摘要：非饱和土在自然环境和工程界中普遍存在,对于Rayleigh波作用下非饱和土中单桩的水平振动响应,目前仍没有较完善和准确的理论计算方法.针对该问题,基于三维连续介质力学,先求解非饱和多孔介质波动方程得到Rayleigh波弥散特性下土体的自由场振动响应,再利用平面应变模型和动力Winkler模型模拟非饱和土和桩的耦合振动,进而引入桩土边界条件、势函数并采用分离变量法推导出桩顶水平位移相互作用因子的表达式,并通过其退化解与已有文献中的解的对比验证了本文模型的合理性.利用所得解分析了土体的饱和度、泊松比及桩土模量比对桩身水平动力特性的影响规律.结果表明:随土体饱和度增加,相互作用因子逐渐减小,当饱和度大于0.999时整个桩身的水平位移才出现较为明显的减小;相互作用因子随土体泊松比增加而逐渐减小,且减幅随激励频率的增加而增大;桩土模量比增加时,相互作用因子减小且减幅逐渐变弱,最终稳定于一常值,同时激励频率的增加会导致到达稳定值所对应的桩土模量比越小.

    单桩非饱和土Rayleigh波三维连续介质力学Euler梁模型水平振动

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    L形截面部分包覆钢-混凝土组合柱弱轴压弯整体稳定

    詹欣欣覃祚威陈以一李杰...
    180-191页
    查看更多>>摘要：为了研究L形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱的压弯稳定性能,对L形截面PEC柱进行了弱轴压弯试验和有限元分析.试验研究中设计并制作了 3个L形PEC柱试件,变化参数为长细比和偏心距.试验结果表明:截面形状和主钢件分布的几何非对称性,以及混凝土材料拉压强度的非对等性,造成L形PEC柱在受力后截面中和轴的偏转,导致构件发生弯扭变形.有限元分析表明,L形截面的肢背或肢端受压对构件承载力有一定影响;长细比较小(即长细比为10～30)时,肢背受压的构件轴力-弯矩相关曲线具有大小偏心分界的特征,但长细比较大(即长细比大于60)时,整体失稳成为控制破坏模式,相关曲线向原点内凹.建议了 L形PEC柱绕弱轴压弯时的整体稳定承载力计算公式,与试验和有限元参数分析结果对比表明:当长细比小于60时,建议公式可以适用,当长细比大于80时,建议公式偏不安全,需进一步改进后才能用于工程设计.

    部分包覆钢-混凝土组合柱L形截面绕弱轴压弯静力试验有限元分析整体稳定承载力弯扭变形

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    长度30m先张预应力混凝土组合工字梁受弯性能足尺试验研究

    封博文刘永健杨俊宇闫新凯...
    192-201页
    查看更多>>摘要：为研究先张预应力混凝土组合工字梁的受弯性能,设计了 2根30 m足尺模型,其中1根为工字梁裸梁,另1根为工字梁与桥面板组合梁,并对其进行了受弯静力加载试验.试验中测试了预应力摩擦损失,获得试验梁的荷载-位移关系、破坏模式、裂缝宽度及分布.基于试验结果讨论了 JTG 3362-2018、GB 50010-2010、ACI 318-14及Eurocode 2等规范中给出的设计方法的适用性.结果表明:先张折线束与由16Mn钢制作的拉板式弯起器之间存在摩擦力,摩擦系数约为0.25;组合桥面板后,工字梁的开裂荷载、钢筋屈服时的荷载及破坏弯矩分别提高23.8％、11.6％及11.2％,且刚度更大和延性更好;采用上述4种规范能安全设计组合工字梁的正截面受弯承载力,采用JTG 3362-2018、Eurocode 2、GB 50010-2010计算的开裂弯矩较为准确,且可以分别准确计算组合工字梁的最大裂缝宽度、开裂前及开裂后的刚度.

    桥梁工程混凝土工字梁先张法足尺模型静力试验受弯性能

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    基于屈服机制控制的典型半刚性连接钢框架结构优化设计方法

    李彬王湛范延静潘建荣...
    202-216页
    查看更多>>摘要：构件截面初选范围及性能评价规则的合理性是实现结构设计高效准确的重要前提.对半刚性连接钢框架结构中不同组件受弯承载力进行不等式迭代推导,建立了适用于构件参数初选取值范围的量化计算方法,即屈服机制控制方法;结合遗传算法和改进成本计算方法,提出了基于屈服机制控制的典型半刚性钢框架结构优化设计方法.对已有试验、有限元参数分析和不同算例的验证性分析结果表明:采用屈服机制控制方法求解的构件参数取值范围可有效控制结构构件屈服顺序,避免结构出现螺栓、连接件失效的"脆性破坏";屈服机制控制方法可有效减小优化搜索的初始解域,加快优化计算效率;改进的结构成本计算方法,可考虑节点及安装成本,得到与实际情况相符的全局最优解.

    钢框架半刚性节点受弯承载力屈服机制控制方法改进的成本方法优化设计方法

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