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建筑结构学报
中国建筑学会
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王有为

月刊

1000-6869

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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。
正式出版
收录年代

    建筑结构一致风险抗震设计理论研究进展

    吕大刚王丛董尧冯云幸...
    1-30页
    查看更多>>摘要:从一致危险向一致风险的范式转换,已成为各国地震区划和抗震设计方法的主要发展趋势,但是我国的地震区划和抗震设计实践仍然属于一致危险的旧范式,不能充分考虑不同地区地震危险性的特征差异和建筑结构抗地震倒塌能力存在的不确定性,从而导致不同地区建筑结构地震倒塌风险的不一致性.2022年5月,我国发布《"十四五"国家防震减灾规划》,明确提出要提升地震灾害风险防治能力,包括摸清风险底数、强化抗震设防、增强城市韧性等要求,提出修订国家强制性标准GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》,开展第六代地震灾害风险区划工作等.在此背景下,迫切需要开展风险导向地震动参数区划和建筑结构一致风险抗震设计理论的研究,从而为第六代地震动参数区划图的编制以及现行建筑抗震设计规范的修订提供决策依据.为此,从风险导向地震动参数、风险导向地震反应谱、一致风险抗震设计方法等方面,全面梳理和总结建筑结构一致风险抗震设计理论国内外的最新研究现状和发展趋势,并指出当前研究存在的主要问题和对策,以期为建筑结构一致风险抗震设计的研究提供概念性释疑和方向性导引.

    一致风险风险导向地震动风险导向地震反应谱一致倒塌风险设计抗震性能设计抗震韧性设计

    受限空间建筑火灾蔓延影响因素对比试验研究

    叶继红孙浩东
    31-41页
    查看更多>>摘要:为观测受限空间建筑火灾蔓延时空演化规律,了解受限空间建筑火灾蔓延过程,建造了一座二层2x2跨的钢框架结构建筑,其中在一层设置四个房间,采用木垛作为火荷载开展受限空间建筑火灾蔓延试验.考虑火荷载、分隔构件、开口程度3个因素,共设置4种工况.试验中采用摄像机观测火灾蔓延过程,采用热电偶记录建筑内部空间温度场,基于耗氧法记录受限空间建筑火灾蔓延热释放速率.结果表明:火灾过程中火灾轰燃前持续时间较长,占火灾蔓延前持续时间的70%~85%,火灾轰燃后火势迅速增大并在短时间内蔓延至相邻房间,火灾蔓延时刻热释放速率约为轰燃时刻的1.5~4倍;受限空间建筑火灾蔓延在空间上表现为由不均匀温度场向均匀温度场过渡,在时间上表现为火灾蔓延速度逐渐增加;目标房间温度场在火灾蔓延前相比着火房间温度场存在一定程度的折减;局部火荷载密度、火荷载总量越大,越有利于火灾蔓延;开口程度会影响房间之间的烟气蔓延;分隔构件会阻碍烟气流动及火焰传播,显著影响火灾蔓延过程.

    受限空间建筑火灾蔓延火灾试验通风控制型火灾热释放速率

    钢筋混凝土轴压圆柱耐火性能的尺寸效应

    张海燕巩俊林万莹吴波...
    42-53页
    查看更多>>摘要:为研究钢筋混凝土缩尺模型柱与足尺原型柱耐火性能的关系,对几何相似的若干不同尺寸钢筋混凝土圆柱开展了明火试验和有限元分析,考察轴压比、体积配箍率、纵筋配筋率和升温条件等因素对柱耐火性能尺寸效应的影响,分析不同缩尺比柱的受火时间等效关系及热力响应相似性.结果表明:截面尺寸越大,随轴压比增加,钢筋混凝土柱的高温爆裂越严重;箍筋间距减小会加剧混凝土的爆裂程度,从而削弱混凝土柱的耐火性能;随轴压比增大、纵筋配筋率减小,柱的耐火极限降低,且轴压比和配筋率对大尺寸柱耐火性能的影响更显著;小尺寸柱的耐火性能受升温条件影响较大,但大尺寸柱的耐火性能对升温条件变化较为不敏感;在ISO 834标准升温条件下,当柱轴压比不超过0.4、混凝土高温爆裂不明显时,不同缩尺比柱受火时间服从缩尺比的1.46次幂的等效关系,在该关系下不同缩尺比柱的纵筋温度发展、截面平均温度发展、轴向变形发展以及耐火极限均呈现良好的相似性;而当混凝土高温爆裂较为严重、轴压比超过0.4,或升温条件为非标准升温时,采用小尺寸柱的耐火极限及该时间等效关系预测大尺寸柱耐火极限可能偏于不安全.

    钢筋混凝土圆柱明火试验有限元模拟耐火性能尺寸效应

    空腔陶粒混凝土墙板耐火性能研究

    王安涟张志文刘雁汪业盛...
    54-66页
    查看更多>>摘要:为了研究空腔陶粒混凝土墙板(hollow-cavity ceramsite concrete wallboard,HCCCW)的耐火性能,对4片HCCCW开展了单面受火试验,得到其热响应、耐火极限和平面外变形,给出了单面受火时HCCCW的传热机理.通过建立有限元模型对截面温度场和温度梯度的分布特征进行了分析.基于已验证的模型,对空腔孔壁面积、体积空腔率、陶粒混凝土密度以及填充材料类型进行参数分析.结果表明:当体积空腔率从23.55%增加至35.00%时,背火面水蒸气逸出持时和受火面上的裂纹数量分别减少43.75%和58.97%;背火面温度-时间曲线中的热峰传递和温度平台阶段的持时随着HCCCW体积空腔率和空腔孔壁面积的减少而增加;与陶粒混凝土热传导相比,HCCCW空腔辐射的传热效率显著更高,相同时刻空腔中心温度约比腹板中点的高20%;减小空腔孔壁面积、体积空腔率和提高陶粒混凝土密度可有效提升HCCCW的耐火性能;综合考虑结构自重、用料成本和耐火性能三方面因素,采用岩棉填充空腔最具有性价比.

    空腔陶粒混凝土墙板单面受火传热机理温度场参数分析

    可恢复功能复合结构体系基于层间位移角谱的抗震设计方法

    武大洋赵斌杨国涛邢丽丽...
    67-77页
    查看更多>>摘要:针对可恢复功能结构的抗震韧性设计,需解决震后功能恢复需求与抗震韧性能力之间的量化问题.为此,以层间位移角为主要设计指标,采用拓展弯剪双梁模型初步建立了可恢复功能复合结构体系基于层间位移角谱的抗震设计方法.在设防和罕遇两水准地震作用下,采用弹性设计计算和弹塑性响应估算的两阶段设计框架和流程.弹性阶段采用由层间位移角谱建立的震后功能恢复需求与抗震韧性能力之间的量化关系完成参数计算,弹塑性阶段进行响应估算完成位移与层间位移角的验算.基于概率考虑残余位移的性能评估表明:据此方法设计的复合体系可以实现两水准地震作用下的设计目标;相比无控结构,复合体系不仅在两水准地震作用下的层间位移角均值降幅达到50%和60%,而且在增量地震作用下残余变形和损伤分布均得到有效控制.

    可恢复功能结构复合结构体系抗震设计方法层间位移角谱分布参数模型性能评估

    框架-核心筒结构中支承楼面梁的连梁抗震性能研究

    虞终军王建峰段炼
    78-86页
    查看更多>>摘要:为得到适用于工程应用的连梁数值模拟方法,基于OpenSees平台提出了一种考虑截面剪切非线性的适用于不同跨高比的钢筋混凝土连梁模拟方法,并通过试验结果验证了模拟方法的准确性.计算了实际工程中连梁承担的集中力取值范围,结果显示楼面梁传递到连梁上的集中力相比连梁自身的受剪承载力较小,通常仅占5%~10%.提出了支承楼面梁的连梁有限元分析模型,并通过对不同跨高比的连梁在不同集中力作用下的低周反复加载数值分析,研究了滞回曲线、刚度退化和耗能能力等抗震性能.结果表明:连梁跨中受集中力后等效刚度减小且减小的比例与集中力大小及加载位移角相关;连梁跨中承受集中力后,随着加载位移角增大,滞回环面积变化比例呈现出先增大后减小的规律;滞回环面积减小比例与集中力大小及加载位移角相关,集中力、加载位移角越大,滞回环面积减小比例越大;总体上,集中力对连梁的能量耗散系数影响不大;当连梁跨中承受的集中力为受剪承载力的10%且加载位移角为4.0%时,等效刚度减小为跨中不受力连梁的82%,滞回环面积减小为跨中不受力连梁的89%,能量耗散系数基本不变.

    钢筋混凝土连梁剪切非线性OpenSees数值模拟抗震性能

    L形截面部分包覆钢-混凝土组合柱轴压性能试验与承载力计算

    毛佳月刘用王静峰陶书庆...
    87-96页
    查看更多>>摘要:为研究L形截面部分包覆钢-混凝土组合(LPEC)柱的轴压性能,进行了 6根LPEC短柱的轴压试验,研究了含钢率、系杆间距、截面高宽比等参数对LPEC短柱轴压荷载-位移曲线、承载力、刚度、延性、承载力提高系数等的影响规律,揭示了LPEC短柱的典型破坏模式和受力机理.结果表明:LPEC柱受力性能良好,其破坏模式主要表现为柱中部混凝土压溃和型钢翼缘的局部鼓曲,部分出现柱端部混凝土压溃同时系杆被拉断;增大截面含钢率、减小系杆间距可以明显提高对混凝土的约束效应,进而提高柱截面承载力和延性,但截面高宽比对承载能力的影响不显著.此外,由于规范ACI318-14、Eurocode 4和T/CECS 719-2020《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》中给出的钢-混凝土组合柱承载力计算式中未考虑混凝土约束效应,计算得到的LPEC柱轴压承载力偏于保守;考虑混凝土约束效应分区,基于叠加原理提出了 LPEC柱轴压承载力简化计算方法,计算结果与试验结果吻合较好.

    部分包覆钢-混凝土组合柱L形截面轴压试验约束效应承载力计算

    HRB635高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱轴压性能试验研究

    王静峰高建发刘用沈奇罕...
    97-106页
    查看更多>>摘要:为研究高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱的轴压性能及三种材料间的匹配性,进行了 11根HRB635高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱的轴压试验,研究了混凝土强度、纵筋强度、体积配箍率等参数对短柱轴压性能的影响规律.结果表明:HRB635高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱的轴压承载力和初始刚度主要随高强箍筋体积配箍率以及混凝土强度的增大而提升;高强箍筋在峰值荷载时均未屈服,箍筋强度对轴压承载力影响较小,轴压承载力计算时可不考虑箍筋强度,但其对短柱延性有明显提升;HRB635高强纵筋与C60以下混凝土共同工作时,纵筋在峰值荷载时未进入屈服,材料难以充分利用,因此HRB635高强纵筋应适配C60以上强度等级的混凝土.此外,采用GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》与ACI 318-14中钢筋混凝土柱轴压承载力计算式对高强箍筋约束高强钢筋混凝土柱轴压承载力的预测过于保守.收集已有相关试验数据,考虑箍筋和高强纵筋不屈服,修正了钢筋混凝土柱轴压承载力的计算式,计算结果与试验结果较为吻合.

    轴压短柱高强钢筋高强混凝土轴压性能约束效应承载力计算

    预埋型钢的钢筋混凝土柱-钢梁组合节点抗震性能试验研究及设计方法

    门进杰郭梦强范栋鑫王鸿霄...
    107-119页
    查看更多>>摘要:为了提高钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合节点的传力效率和抗震性能,提出一种带预埋型钢的RCS组合节点.设计并制作了 4个试件,通过拟静力试验,研究预埋型钢的延伸长度和配钢率对试件破坏模式和抗震性能的影响,并提出该节点的设计方法.研究结果表明:节点的破坏模式分为混凝土柱型钢截断处破坏、混凝土柱端破坏、型钢截断处和混凝土柱端同时破坏(界限破坏),其中混凝土柱端破坏的节点具有更高的承载力和耗能能力;当预埋型钢的延伸长度超过界限长度时,节点发生混凝土柱端破坏,可实现预埋型钢有效传力的作用;预埋型钢配钢率的增大可提高混凝土柱端破坏节点的抗震性能,但相应的延伸长度也随之增大;型钢截断处混凝土柱受弯承载力为普通钢筋混凝土柱的68%,混凝土柱端受弯承载力为型钢混凝土柱的86%.最后,提出了预埋型钢合理延伸长度的设计方法,并给出了延伸长度系数、预埋型钢配钢率及节点的设计建议.

    RCS组合节点预埋型钢拟静力试验抗震性能设计方法

    GFRP管夹层灌浆修复锈蚀钢管T形节点有限元分析与承载力计算

    常鸿飞严晓宇左文康宋心怡...
    120-130页
    查看更多>>摘要:为研究GFRP管夹层灌浆(grout-filled GFRP tube,GFGT)修复锈蚀钢管T形节点的受压性能,建立了锈蚀修复节点的有限元模型,并通过已有试验数据验证了其有效性,据此考察了节点几何构造、修复参数和主管端部应力参数对锈蚀修复节点受压承载力和修复效果的影响规律.参数分析结果表明:GFRP管越厚、修复后主管截面空心率越小、灌浆料强度越高、修复范围越长,GFGT修复效率越高,当支主管直径比为0.4、0.6和0.8,主管锈蚀率为30%时,优化修复参数配置最高可使支管受压承载力提升至未锈蚀状态的138%、147%和156%;主管端部应力对未修复与GFGT修复节点的影响规律一致,且修复后受影响程度更小.采用CIDECT设计指南与规范prEN 1993-1-8:2021中给出的计算方法可准确预测锈蚀受压节点承载力退化率,并通过试验数据验证了采用上述规范公式用于评估节点主管端部应力导致的承载力折减率的可行性,进一步提出了 GFGT修复锈蚀圆钢管T形节点的受压承载力计算方法,可用于评估锈蚀率30%以内的修复节点受压承载力.

    圆钢管节点GFRP管锈蚀灌浆有限元分析承载力计算