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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

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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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    混凝土结构全寿命减碳技术研究进展

    赵羽习张大伟夏晋孟涛...
    1-14页
    查看更多>>摘要：混凝土结构应用广泛,但其在施工、服役和退役的全寿命周期均有较大量的碳排放,因此,混凝土结构全寿命减碳技术的研发与应用,对于推动建筑业低碳发展至关重要.从混凝土结构全寿命角度出发,将结构生命过程划分为服役前(包括材料制备和施工建造)、服役中(包括运营和维护)、服役后(包括拆除和回收)3个阶段,以全寿命周期总碳排放量和年均碳排放量为评价指标,分阶段探讨了混凝土结构减碳技术理念;提出了采用新型低碳胶凝材料、提升结构耐久性以及退役后建筑固废循环利用等方式实现混凝土结构全寿命减碳;总结了混凝土结构减碳设计理论的研究现状,建议通过多目标优化分析,实现可靠性、经济性和碳排放的平衡设计;对混凝土结构全寿命减碳设计下一步研究和实施的方向进行了展望.

    混凝土结构碳排放全寿命周期减碳技术减碳设计

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    混凝土3D打印建造的低碳性研究进展

    夏锴伦陈宇宁刘超张亚梅...
    15-33页
    查看更多>>摘要：混凝土 3D打印技术作为一种新兴的高效自动化建造技术,在实现建筑领域低碳化方面具有重要的应用潜力.针对混凝土 3D打印技术目前在低碳性方面的优势和面临的挑战进行系统性介绍.相较于传统建造方式,3D打印技术省人工、免模板的特点带来了建造人员结构以及成型工艺的改变,使得建筑施工阶段碳排放量大幅下降,同时减少了现场建筑垃圾排放;高设计自由度为多种低碳化建筑结构设计提供了新的选择;拓扑优化、节能-增材制造一体化、可拆卸再建造等结构设计策略有助于节约原材料、降低运行能耗以及实现资源循环利用.此外,材料低碳是目前3D打印低碳混凝土所面临的重要挑战之一,3D打印技术与固废利用、轻质、地聚物、纤维增强等低碳化混凝土体系的结合是进一步创新优化低碳性的有效途径.未来,混凝土 3D打印技术将依赖于工艺优化、结构设计、材料研发等多方面的协同发展,助力建筑领域实现自动化和绿色低碳化转型.

    混凝土数字建造3D打印低碳性

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    基于延寿-减碳目标的混凝土结构耐久性控制策略研究

    夏晋王洁陈柯宇赵羽习...
    34-42页
    查看更多>>摘要：延长结构服役寿命是减少结构全寿命周期碳排放的有效途径.提出了一种综合考虑混凝土结构服役寿命和碳排放的耐久性控制策略分析方法.基于可靠性理论,考虑混凝土结构耐久性能劣化过程三个阶段的规律,研究不同耐久性控制策略对结构可靠度的影响,建立了基于混凝土结构耐久性控制策略的寿命计算模型和碳排放计算模型,提出了描述结构减碳效果的量化指标.通过比较不同耐久性维护和修复方法的延寿效果和碳排放组成,针对工程案例,分别考虑结构的建成状态和既有状态,计算获得不同耐久性控制策略下的服役寿命和年均碳排放量,对比不同策略的延寿和减碳效果.结果表明,耐久性控制策略最高可延长案例结构约22年的服役寿命,并获得8.76％的减碳收益率,在工程实践中应尽早对混凝土结构采取耐久性控制策略以更好地实现结构延寿-减碳目标.

    混凝土结构耐久性控制碳排放服役寿命可靠性

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    框拼式竹管网格结构体系及工程实践

    卓新董石麟
    43-51页
    查看更多>>摘要：为了解决竹管耐久性差导致原竹建筑使用寿命短、传统竹管结构的节点性能弱、现代竹管空间结构的造价高等问题,提出了由造价较低的标准紧固件连接直竹管所构成的框拼式竹管网格结构体系,所有节点仅需连接两根竹管的特征使其节点域获得了较充裕的增强空间,制作平面化的多边形框单元工艺简单,采用螺栓连接使结构成形的安装方法快捷方便,施工定位因仅需控制框单元角部的竖向坐标而极大地简化了复杂曲面结构的施工难度,且可通过原位替换劣化框单元的方法来延长结构的使用寿命.建成的柱面、球面和双曲抛物面等形式的工程,证明了该结构体系的可行性与合理性;提出了叠层和桁架两种增强型的结构形式,并采用组合构件的加载试验验证了增强形式对提高结构承载力和刚度的有效性.此外,指出了在新型结构研发中,提升生产过程的工业化水平和降低建造各环节的成本对于推广应用至关重要;建立竹管结构分析和设计理论还将面临材料非线性、几何非线性、界面接触等关键问题.

    框拼式竹管网格结构节点形式多边形框单元结构安装延长使用寿命结构增强方法

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    正交胶合木-混凝土组合楼板单面受火耐火极限试验研究

    冷予冰王明谦许清风陈玲珠...
    52-59,100页
    查看更多>>摘要：为研究正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限,设计并制作了4个正交胶合木-混凝土组合楼板试件和2个正交胶合木楼板对比试件,分别进行常温下受弯加载试验、持荷耐火极限试验和数值模拟.结果表明:常温下正交胶合木楼板的破坏模式主要包括底部规格材的顺纹受拉断裂破坏、上下两层规格材之间横纹劈裂破坏和中部规格材的滚剪破坏;常温下正交胶合木-混凝土组合楼板的破坏模式包括现浇混凝土层与正交胶合木板的界面发生剪切破坏和底部规格材顺纹受拉断裂破坏;常温下正交胶合木-混凝土组合楼板的初始刚度和受弯承载力比正交胶合木楼板的分别提高了237.8％和60.1％.受火后,正交胶合木板底发生了明显炭化,正交胶合木-混凝土组合楼板发生了明显的受弯变形.在荷载比相同的条件下,正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限比正交胶合木楼板的提高了335.3％;随着荷载比由0.20增加至0.50时,试件耐火极限由74.1 min降低至30.6min.正交胶合木-混凝土组合楼板耐火极限的数值模拟精度误差在14.1％以内,满足工程精度要求.

    正交胶合木-混凝土组合楼板荷载比单面受火试验数值模拟耐火极限

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    四面受火工程竹材炭化性能试验与数值模拟研究

    陈玲珠冷予冰许清风陈溪...
    60-69页
    查看更多>>摘要：针对目前工程竹材炭化性能研究中存在的受火时间较短、灭火不及时等不足,通过8根四面受火工程竹柱炭化性能的对比试验,研究了材料类型、截面尺寸、受火方向、加工工艺和受火时间等因素对工程竹材炭化性能的影响.结果表明:工程竹材炭化后截面基本可分为3个区域,即炭化层、高温分解层和常温层;四面受火工程竹材角部区域由于双向受热而由棱角变为弧形;工程竹材炭化速率随受火时间增加略有减小,截面尺寸较大的试件炭化速率略小;相同条件下的重组竹试件炭化速率显著低于胶合竹;横纹径向炭化速率略大于横纹切向,当受火时间较长时差异不明显;一次成型的重组竹炭化性能略优于二次成型的重组竹.提出了工程竹材炭化性能数值分析模型,可快速模拟工程竹材的炭化性能,炭化速率模拟的误差均在10.2％以内,满足工程精度要求.提出的计算模型可较准确地计算工程竹材的炭化深度.根据明火试验和数值模拟结果,建议工程竹结构防火设计时胶合竹和重组竹燃烧1.00h的名义线性炭化速率可按T/CECS 1101-2022《工程竹结构设计标准》的规定取值,即胶合竹构件的名义线性炭化速率为54 mm/h,重组竹构件的名义线性炭化速率为30 mm/h.

    工程竹胶合竹重组竹四面受火试验数值模拟炭化速率

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    基于复杂热解模型的CLT房间火灾温度场数值模拟及iBMB参数化火灾升温曲线修正

    聂玉晗张晋姜坤邢智岩...
    70-80页
    查看更多>>摘要：为研究正交胶合木(cross laminated timber,CLT)自身可燃性对CLT房间火灾温度场的影响,在FDS(fire dynamics simulator)软件中采用复杂热解模型对CLT构件和可移动火灾荷载(木垛)进行精细化实体建模,建立CLT房间火灾试验模型,结果表明,复杂热解模型能够合理反映CLT房间火灾衰减前的温度发展趋势,较准确地预测轰燃温度、峰值温度和火灾充分发展时长,与已有试验结果的误差范围分别为-3.4％～-27.8％、-1.1％～-12.5％和0.3％～34.0％.在上述研究的基础上,基于iBMB参数化火灾升温曲线将可移动火灾荷载简化为一个自定义热释放速率的燃烧器,在FDS中对可移动火灾荷载简化建模,该方法能够提高计算速度,得到的温度-时间曲线在火灾增长和充分发展阶段与试验结果较一致,但会高估火灾充分发展时间,延长15～20 min.最后,通过考虑木材可燃性修正iBMB参数化火灾升温曲线中的火灾荷载密度和峰值热释放速率,得到适用于通风控制型CLT房间火灾升温曲线的理论计算方法,计算结果与试验值吻合较好,峰值温度与试验值的误差范围都在10％以内,与其他学者提出的考虑木材可燃性参数化火灾升温曲线相比,修正的iBMB参数化火灾升温曲线理论计算方法在预测火灾升温时间及火灾衰减阶段温度发展方面更为准确.

    正交胶合木复杂热解模型FDS模拟iBMB参数化火灾升温曲线

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    《建筑结构学报》2024年征订启事

    80页
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    杭州亚运会主体育场结构健康监测与分析

    沈雁彬罗尧治傅文炜张泽宇...
    81-91页
    查看更多>>摘要：为满足杭州亚运会主体育场大跨度空间结构的健康监测与分析需求,基于这类建筑的结构特征与服役环境,定制了一种多参数、模块化的无线传感网络系统,研发了智能可拓展的树形组网策略与时间同步采集机制,实现了基于物联网平台的远程系统监控.研究结果表明:基于物联网平台,可实现结构的远程监控与结构响应分析,可实时反映结构的性能状态,系统的长期稳定工作验证了其稳定性和耐久性;体育场各类参数的监测数据不仅反映了结构关键构件在施工过程中的内力主要受卸载与环境温度影响较明显的变化规律,也分析了运营期结构的风载、振动、温度场等环境荷载处于设计范围之内的基本特征,以及结构长期应力较为稳定,受温度变化影响较大的主要规律,可用于体育场结构的施工、运营与管理.

    杭州亚运会主体育场空间结构结构健康监测远程监控无线传感网络结构状态评估

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    大连梭鱼湾足球场罩棚结构健康监测及应用

    张照博任亮李宏男郑帅...
    92-100页
    查看更多>>摘要：大连梭鱼湾足球场的屋盖结构是基于张拉结构延拓的一种自平衡外凸形轮辐式索网结构.为保证延拓设计后的结构安全和解决新型大跨空间结构形式健康监测的重点及难点,针对大连梭鱼湾足球场的罩棚结构建立了由结构层、传感层、数据采集与分析层组成的结构健康监测系统,动态监测结构在多种环境荷载下的实时响应.获取了外荷载由索撑体系中的径向承重索传递至外环柱撑体系中摇摆柱和柱间人字斜撑的体系间荷载传递路径,以及索撑体系中"稳定索-撑杆-承重索"和柱撑体系中"摇摆柱-斜撑"的荷载传递路径和协同受力响应.结果表明,由健康监测系统获取的拉索与重要连接构件在七级风荷载和温度荷载下的索力分别为45kN和85kN,可用于实时评估结构的安全状态.此外,克服温度影响误差的长期监测结果显示结构的最大应力变化约为3MPa.

    大连梭鱼湾足球场结构健康监测索力应力长期监测

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