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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

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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

    人工智能时代混凝土结构耐久性诊断研究进展

    罗大明李凡牛荻涛
    1-13页
    查看更多>>摘要:受服役环境的影响,混凝土结构普遍存在性能劣化严重、耐久性不足等问题.对在役混凝土结构进行诊断,准确识别混凝土结构损伤特征,高效评估其服役寿命,已成为保障混凝土结构服役安全的重大需求.以人工检测、传感器监测为主的诊断方法效率低下、准确性较差,难以满足实际工程结构服役安全科学诊断的要求.人工智能可为各领域研究与应用提供创新驱动力,与混凝土结构耐久性诊断技术深度融合,为混凝土结构全寿命周期的智慧运维提供新的方法.通过分析传统混凝土结构耐久性诊断技术的不足与人工智能技术的优势,从混凝土结构耐久性损伤智能感知、耐久性演化智能预测和耐久性状态智能评估等三个方面总结了人工智能在混凝土结构耐久性诊断中的应用.结果显示:人工智能技术为混凝土耐久性损伤检测与监测提供了新思路,结合传统混凝土材料损伤劣化理论,形成混凝土耐久性劣化进程与服役寿命智能预测方法,建立混凝土结构耐久性智能诊断体系,将是未来结构工程领域的重要发展方向.

    混凝土结构深度学习损伤检测智能诊断寿命预测

    足尺钢框架结构真实火灾下耐火性能试验研究

    刘红波陈蕙芸王岚李子睿...
    14-24页
    查看更多>>摘要:为分析真实火灾下整体钢框架结构的耐火性能,设计了一个平面尺寸为6 mx6 m、单层层高为3 m的两跨两层钢框架足尺结构,并进行三种火灾工况下的真实火灾试验,研究了住宅火灾、仓库火灾及无防护火灾条件下的试验现象、实际温度场和力学响应.结果表明:真实火灾下钢框架的升温曲线与标准升温曲线有较大差别;受火房间的空气温度沿竖直方向呈现不均匀分布,沿水平方向温度趋于相同;防火保护使构件表面温度滞后于火场温度,且表面温度峰值和峰值后的下降速率均小于无防火保护构件的;火荷载密度增大及防火保护的缺失都将增加钢梁轴向的温度差,但不影响沿钢梁和钢柱截面方向以及钢柱轴向的温度梯度变化规律;钢梁和混凝土板相较钢柱具有更高的温度;钢框架结构设计应充分考虑防火保护,且可适当考虑墙体对建筑抗火性能的有利作用.

    三维钢框架结构足尺结构受火试验耐火性能

    装配式钢筋混凝土叠合梁抗火性能研究

    张大山胡浩灿黄栋强董毓利...
    25-37页
    查看更多>>摘要:为研究装配式建筑中由于两次浇筑混凝土而形成的叠合面对钢筋混凝土叠合梁抗火性能的影响,开展了 3个钢筋混凝土叠合梁和2个钢筋混凝土整浇梁的火灾试验,研究荷载水平对叠合梁抗火性能的影响,并与整浇梁的抗火性能进行对比分析.火灾试验时,测试梁截面上的温度场、竖向挠度,观察梁在火灾下的试验现象和破坏特征.研究结果表明:火灾下,叠合梁和整浇梁在最大竖向挠度变形达到跨度的1/20时均未发生坍塌,但在临近停火前15 min具有较快的变形速度,呈现不稳定的平衡状态;在相同荷载水平下,叠合梁和整浇梁的耐火极限基本一致;叠合梁的叠合面上出现水平剥离裂缝,且在板块接缝处有一定程度的爆裂;以荷载比为0.3的叠合梁耐火极限149 min为基准,荷载比为0.5和0.7的叠合梁的耐火极限分别减少24.8%和41.6%,荷载比影响较为显著.基于试验结果,验证了基于弯矩-曲率关系曲线提出的耐火极限评估方法的有效性.

    装配式钢筋混凝土叠合梁受火试验荷载比弯矩-曲率关系耐火极限

    钢-ECC组合梁高温冷却后受剪性能研究

    武芳文买少轩崔璇吴健辉...
    38-51页
    查看更多>>摘要:为研究受热温度、冷却方式对钢-高延性水泥基材料(ECC)组合梁高温后受剪性能的影响,通过4根高温后钢-ECC组合梁和1根常温对比组合梁的静力加载试验,分析了钢-ECC组合梁在高温后的裂缝扩展规律、破坏模式、剩余承载力及变形.试验结果表明:高温作用后,钢-ECC组合梁裂缝呈现多缝开裂、密集分布的特征,随温度升高,裂缝数量增多、宽度增大,湿水冷却后裂缝深度加深;钢-ECC组合梁在常温下及高温后的破坏形态均为剪切破坏,经历200℃高温后钢-ECC组合梁仍具有较好的延性,而当温度高于400 ℃时,采用湿水冷却后延性下降显著;高温后钢-ECC组合梁承载力降低,200 ℃内冷却方式对承载力影响较小,400℃时湿水冷却后承载力显著小于自然冷却的,自然冷却和湿水冷却后承载力分别降低8.7%、25.7%;冷却方式对钢-ECC组合梁初始抗剪刚度影响显著,湿水冷却后钢-ECC组合梁初始抗剪刚度提高,而自然冷却后降低.基于ABAQUS软件中瞬态热传导分析模块模拟钢-ECC组合梁的温度场,并采用塑性损伤模型对钢-ECC组合梁进行热-力耦合全过程分析,建立了有限元模型,经比较,模型的预测结果与试验得到的荷载-位移曲线吻合良好.进一步利用有限元模型开展参数分析,发现与自然冷却相比,钢-ECC组合梁湿水冷却后受剪承载力随翼板厚度及强度增加而增长的幅度较小.

    钢-ECC组合梁静力试验受火试验有限元分析受剪性能

    四周受火异形截面部分包覆钢-混凝土轴压组合柱耐火性能试验研究

    杨欢刘用王静峰徐秋雨...
    52-62页
    查看更多>>摘要:异形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱是解决高层钢结构住宅凸柱问题的有效方法之一,因其型钢翼缘外露,故而抗火问题备受关注.为研究异形截面PEC柱的抗火性能,以截面形式和轴压比为参数设计并制作了 4根异形截面PEC柱,开展了恒载升温试验,得到火灾下异形截面PEC柱的破坏模式、竖向与侧向变形-时间关系曲线和耐火极限,并分析其温度场分布与变形规律.研究结果表明:随着火灾下截面损伤增加,L形及T形截面PEC柱逐渐由轴压受力状态分别转为双向及单向偏压受力状态,十字形截面PEC柱仍保持轴压受力状态;在上端球铰和下端单向铰边界条件下,L形截面PEC柱发生双向弯曲失稳,T形截面PEC柱发生平面外弯曲失稳,十字形截面PEC柱发生平面内弯曲失稳;在轴压比为0.4、没有防火保护条件下,L形截面PEC柱耐火极限为41 min,T形截面和十字形截面PEC柱耐火极限分别为32.5 min和29 min;当轴压比由0.4增加至0.55时,十字形截面PEC柱耐火极限降低了 28.7%.借鉴EN 1994-1-2中建议的四周受火规则截面PEC柱高温承载力简化计算方法,对异形截面PEC柱高温承载力进行计算,计算结果偏保守.

    部分包覆钢-混凝土组合柱异形截面火灾试验耐火性能高温承载力

    受火后套筒灌浆连接装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究

    郑家豪李俊华陈佳威张振文...
    63-73页
    查看更多>>摘要:为了研究火灾后套筒灌浆连接装配式混凝土剪力墙的抗震性能,对4榀受火后套筒灌浆连接装配式混凝土剪力墙、1榀受火后现浇剪力墙对比试件及1榀常温未受火套筒灌浆连接剪力墙对比试件进行低周反复加载试验,研究受火时间、暗柱设置、套筒灌浆连接方式对套筒灌浆连接混凝土剪力墙的破坏形态、承载力、刚度、延性、耗能能力的影响.试验结果表明:与常温未受火套筒灌浆连接剪力墙相比,受火后套筒灌浆连接剪力墙在低周往复拟静力加载过程中会出现混凝土塌落现象,受火60、113 min的套筒灌浆连接剪力墙承载力分别降低4.68%、13.15%,位移延性系数分别降低2.56%、7.73%,初始刚度分别降低9.92%、27.73%;在相同受火时间下,暗柱对受火后套筒灌浆连接混凝土剪力墙的承载力影响不大,但可以增加刚度、延性和耗能能力;与现浇剪力墙相比,受火113 min后套筒灌浆连接剪力墙承载力降低20.72%,初始刚度降低9.33%,位移延性系数增加4.68%,在屈服前耗能能力优于现浇剪力墙,在屈服后耗能能力劣于现浇剪力墙.

    装配式混凝土剪力墙套筒灌浆连接火灾后拟静力试验抗震性能

    闭口型压型钢板-再生混凝土组合楼板抗火性能研究

    赵晖王杰堂赵金泽刘发起...
    74-81页
    查看更多>>摘要:闭口型再生混凝土组合楼板兼具组合结构的优点与固废利用的特点,但高温下再生混凝土热工和力学性能与普通混凝土有明显差别,进一步造成了相应结构构件火灾下抗火性能的差异.为此,对闭口型再生混凝土组合楼板基于承载能力的耐火极限进行了试验与有限元研究,主要参数为再生粗骨料取代率、板型与荷载水平,分析挠度与不同位置处的温度发展,并建立了适用于该类楼板耐火极限简化计算方法.结果表明:受火90 min后,压型钢板与混凝土未发生分离,组合楼板保持了较好整体性;压型钢板闭口位置温度明显低于受火面底钢板,相同位置处再生混凝土组合板温度低于普通混凝土板;耐火极限受取代率的影响较小,再生混凝土组合板相对普通混凝土板耐火极限提高幅度在1.2%~9.2%,且远超过一级耐火极限90 min的要求;考虑钢板闭口部分受弯承载力贡献提出了耐火极限简化计算式,其可较好地预测组合板耐火极限.

    闭口型压型钢板再生混凝土受火试验耐火极限抗火性能

    钢管混凝土柱-钢梁-轻钢主次框架振动台试验研究

    杨红苏星宇王志军郑宇睿...
    82-94页
    查看更多>>摘要:为了增加轻钢框架结构的应用范围,基于主次结构的理念,提出了以钢管混凝土柱-钢梁-斜撑为主结构并形成主要抗侧力体系,以主要承受自身竖向荷载的轻钢框架为次结构的结构体系,其中轻钢次框架以循环嵌套的方式与主结构相结合.为研究轻钢次框架的结构形式、钢管混凝土柱-钢梁连接节点、次框架采用预制装配式楼板对主次框架结构损伤特征和抗震性能的影响,按7度0.1g设计并制作了 2个按1∶3缩尺的6层钢管混凝土柱-钢梁-轻钢主次框架结构模型.对2个模型分别进行振动台试验,分析了其动力特性和地震响应.试验结果表明:2个缩尺模型在7度0.1g罕遇地震作用下均无明显破坏现象,在8度0.2g极罕遇地震下的最大层间位移角分别达到1/28和1/35,但主要结构构件未出现明显损伤;次框架采用铰接梁柱节点并取消第3层钢柱可明显减小水平地震对次框架受力的影响,且可提高装配率、降低造价;刚性法兰连接节点可确保双向水平地震下钢管混凝土柱端先屈服,能满足连接节点更强的抗震要求;经过构造措施加强的次结构预制楼板与边钢梁有明显的组合空间作用,可对边钢梁扭转形成有效约束.

    钢管混凝土柱主次结构轻钢框架结构振动台试验抗震性能

    预制装配部分包覆高强型钢-超高性能混凝土组合梁受弯承载力试验研究

    郝宁杨勇薛亦聪冯世强...
    95-106页
    查看更多>>摘要:为了降低大跨度和重载结构的质量及工程造价,提出一种差异化使用超高性能混凝土(UHPC)和普通混凝土并结合使用高强型钢的钢-混凝土组合梁,即预制装配部分包覆高强型钢-超高性能混凝土组合梁(PPECB).设计5根配置蜂窝型钢的预制装配部分包覆高强型钢-超高性能混凝土组合梁(PPECCB)和2根配置实腹型钢预制装配部分包覆高强型钢-超高性能混凝土组合梁(PPESCB),并进行受弯性能静力试验,对其破坏模式、应变发展和受弯承载力进行分析,研究高强型钢翼缘厚度、高强型钢腹板形式、箍筋形式、混凝土翼缘叠合板形式对其受弯承载力的影响.研究结果表明:PPECB破坏模式包括叠合面的黏结破坏和典型的弯曲破坏,发生弯曲破坏的组合梁表现出更良好的延性和整体工作性能;当高强型钢翼缘厚度从6 mm增加到10 mm和14 mm时,PPECB的受弯承载力分别提高23.6%和25.8%;相较于PPECCB,PPESCB的受弯承载力和刚度均有显著提高;配箍形式对PPESCB开裂荷载无明显影响,但采用C形箍筋的PPESCB,其屈服荷载和峰值荷载均高于闭合箍筋PPESCB的;带键槽叠合板PPECCB的受弯承载力优于钢筋桁架叠合板PPECCB的.提出了 PPECB的受弯承载力计算式,其计算结果与试验结果吻合良好.

    高强型钢-超高性能混凝土组合梁部分包覆预制装配静力试验受弯性能

    部分包覆钢-混凝土钢筋桁架空腹组合梁受弯性能试验研究

    楚留声李烨李杰顾丽华...
    107-115页
    查看更多>>摘要:为研究部分包覆钢-混凝土钢筋桁架空腹组合梁受弯性能,以组合梁截面高度、主钢件翼缘厚度和腹板空腹率为变化参数,共设计4根试件并进行四点弯曲试验.通过对破坏现象、荷载-跨中挠度曲线、混凝土与主钢件应变、承载力与变形等的分析,研究了组合梁的截面高度、主钢件的翼缘厚度和腹板空腹率对部分包覆钢-混凝土钢筋桁架空腹梁受弯性能的影响规律.研究表明:所有试件均发生受弯破坏,且延性较好;荷载-跨中挠度曲线呈现弹性工作段和弹塑性工作段,跨中截面主钢件与混凝土应变基本满足平截面假定;组合梁截面高度由400 mm增加到500 mm,试件受弯承载力提高29.3%;主钢件翼缘厚度由10 mm减小到8 mm,试件受弯承载力减小25.9%;腹板空腹率对受弯承载力影响不大.基于试验现象和基本假定,推导了部分包覆钢-混凝土钢筋桁架空腹梁的受弯承载力计算式,其计算结果与试验结果吻合较好.

    部分包覆钢-混凝土空腹梁钢筋桁架梁静力试验受弯承载力