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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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    抗震韧性城市评估与构建

    翟长海岳清瑞谢礼立
    1-13页
    查看更多>>摘要：近年来城市化进程不断加快,城市面积和人口规模持续增长,对城市的地震安全提出了更高要求.韧性城市理论的提出为有效解决城市地震安全风险提供了新的解决思路.目前,国内外尚缺乏合理的城市抗震韧性评估和构建途径.为此,阐述了抗震韧性城市的内涵、本质特征、构成要素及评估指标,将城市抗震韧性的构成要素概括为"一个根本、两个保障",即工程系统、制度系统、社会和经济系统.建立了基于震后损失及恢复时间的双参数城市抗震韧性评估方法,提出了"设定目标→评估→提升→再评估"的韧性城市的构建途径.所提方法可为单体基础设施、工程系统、城市系统抗震韧性,以及其他灾害韧性的评估和提升提供理论指导和实践依据.

    城市抗震韧性构成要素评价指标韧性评估方法与构建

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    泸定6.8级地震医疗建筑震害调查与分析

    潘毅彭鑫王腾尚庆学...
    14-29页
    查看更多>>摘要：2022年9月5日,四川省甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震,对泸定县、汉源县、石棉县、康定市、荥经县等地造成严重灾害.为了分析此次地震对当地医疗建筑的影响,对灾区60余栋医疗建筑进行了震害调查,分析了医疗建筑结构、非结构构件及关键设备等的地震损伤情况,对其典型震害特征进行了总结.调查结果表明:未经过正规抗震设计的木结构、砌体结构医疗建筑震害严重,而经抗震设计的医疗建筑结构构件大多基本完好或轻微破坏;非结构构件及关键设备的震害较为严重,影响了医院震后正常运行;而采用隔震技术的医疗建筑结构抗震性能良好,能够实现对结构、非结构和设备的三重保护.根据震害调查结果,针对医疗建筑结构、非结构构件及设备的防震保护,分别提出了相应的建议.对于位于高烈度抗震设防地区、地震重点监视防御区的新建医疗建筑结构可采用隔震减震等技术减轻地震损伤,对于非结构构件及关键医疗设备可根据其特征采用抗震支架、可靠锚固、隔震技术等实现震后正常使用.研究成果可促进我国医疗建筑抗震性能及震后功能保全能力提升,推动韧性城乡建设与发展.

    泸定地震震害调查医疗建筑非结构构件关键设备

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    高层建筑单核心筒周边悬挂结构振动台试验研究

    高文俊温晓芳赵斌吕西林...
    30-41页
    查看更多>>摘要：为深入研究高层建筑单核心筒周边悬挂结构体系在地震作用下的动力响应特点以及核心筒底部的受力性能、损伤特征、破坏模式等,以实际高层建筑结构为原型,设计并制作了缩尺比为1/20的模型,进行了三向激励下的模拟地震振动台试验,包含了多遇、设防、罕遇以及极罕遇地震作用工况.试验中核心筒呈现的损伤破坏过程为:连梁最先开裂;随后连梁原有裂缝加深,同时筒体底部墙肢也逐渐进入损伤状态;最后筒体底部墙脚达到压溃状态.该损伤破坏是渐变过程,具有延性破坏的特征,表明核心筒单独作为抗侧力系统能够提供两道抗震防线.试验结果表明,悬挂部分竖向加速度峰值响应约是筒体的2～4倍,结构设计中应予以重视;对于单核心筒周边悬挂结构,将楼面主梁与核心筒以及悬吊柱分别铰接,受力简洁合理,吊杆应力设计可控.研究成果可为单核心筒周边悬挂结构体系的工程设计提供相应的结构抗震性能依据,也为城市密集区域内空间的高效综合利用提供有利条件.

    单核心筒结构悬挂楼面系统振动台试验破坏模式抗震防线

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    广州西塔抗侧力结构超强能力分析

    方小丹张浩鹏凌育洪周靖...
    42-54页
    查看更多>>摘要：为了分析广州西塔模型结构振动台试验在9度罕遇地震作用后损伤较小的主要原因,研究抗侧力结构的抗震超强能力,以及验证广东省标准DBJ/T 15-92-2021《高层建筑混凝土结构技术规程》(简称"《省高规》")抗震设计反应谱的安全可靠性,采用广州西塔原型结构(简称"GZTP结构")以及基于《省高规》重新进行抗震设计的结构(简称"NGZT结构"),进行反应谱分析、弹性和弹塑性动力时程分析,分析基于GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》抗震设计反应谱、《省高规》抗震设计反应谱计算的楼层剪力、倾覆力矩分布模式的差异及其主要原因,并计算抗侧力结构的超强系数.分析结果表明,GZTP结构(风荷载控制设计的抗侧力体系)实际具备了"大震不坏"的抗震能力;GZTP结构基于倾覆力矩的超强系数为7.6,弹塑性增量动力时程分析确定的基底屈服倾覆力矩超过8度罕遇地震作用的弹性抗震需求,能够解释7度抗震设防的GZTP结构在9度罕遇地震作用后刚度退化小,未出现明显损伤破坏的振动台试验结果;NGZT结构基于倾覆力矩的超强系数为10.3.

    广州西塔抗侧力结构反应谱时程分析超强能力

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    多道负刚度阻尼伸臂结构减震性能的随机响应分析

    孙飞飞杨光刘越杨嘉琦...
    55-68页
    查看更多>>摘要：针对传统黏滞阻尼伸臂(conventional damped outrigger,CDO)结构中由于外柱刚度有限造成最大附加阻尼比受限的不足,引入负刚度机制,将负刚度装置与阻尼器并联,形成负刚度阻尼伸臂(negative stiffness damped outrigger,NSDO)结构,在降低阻尼需求、控制结构的风振及地震作用响应方面具有显著的优势.基于连续化的Timoshenko梁建立多道负刚度阻尼伸臂结构的简化分析模型,并通过虚拟小质量法建立核心筒-伸臂结构的状态空间方程,最终通过求解Lyapunov方程得到结构的随机地震响应.并以两道伸臂为例,对两道NSDO(简称"2NSDO")结构、两种布置方案的混合伸臂结构进行了随机地震响应参数化分析.结果表明:与传统阻尼伸臂结构相比,合理设置的NSDO结构的减震效果明显提高,层间位移角与无控结构(仅核心筒)层间位移角之比(即层间位移角减震效果)从0.68降至0.25以下,有害层间位移角的减震效果从0.71降至0.4以下,加速度、基底剪力和倾覆弯矩的减震效果均从0.7左右降至0.5以下;对比不同的NSDO布置形式,对于有害层间位移角、加速度、基底剪力和倾覆弯矩指标,2NSDO结构和传统伸臂(conventional outrigger,CO)在下部、NSDO在上部(1CO+1NSDO)的混合伸臂结构具有基本相同的显著减震效果,均能降至0.55以下,NSDO在下部、CO在上部(1NSDO+1CO)混合伸臂结构的可降至0.82以下;对于层间位移角,2NSDO结构的减震效果最好,可降至0.25左右,1CO+1NSDO和1NSDO+1CO结构的分别降至0.3和0.4以下.综合考虑减震效果及对结构静力刚度的影响,工程中更推荐采用1CO+1NSDO的伸臂布置形式.

    伸臂结构负刚度阻尼伸臂多伸臂随机地震响应减震效果

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    聚丙烯网水泥砂浆面层加固砖砌体农房振动台试验研究

    张风亮梁钰强刘祖强薛建阳...
    69-80页
    查看更多>>摘要：为提高砖砌体农房的抗震性能,提出聚丙烯网水泥砂浆面层加固方法,选取陕西省蓝田县典型的单层、双开间砖砌体农房进行抗震加固,并对加固模型进行地震模拟振动台试验;选取El Centro波、Taft波和人工波作为输入地震波,获得并分析加固模型的地震破坏特征、动力特性和加速度、位移、扭转角、底部剪力等动力响应,以及底部剪力-山墙尖相对位移滞回曲线和累积耗能.结果表明:随着输入地震波峰值加速度的增大,加固模型的自振频率下降、阻尼比增大、加速度放大系数减小;加固模型山墙屋脊纵剖面的侧移最大,8度多遇地震、设防地震和罕遇地震时的最大侧移角分别为1/5 439、1/2 195和1/522,当输入地震波峰值加速度达到1.0g时,最大侧移角为1/112,山墙中部出现较为明显的外闪;加固模型在地震作用下发生了扭转,水平扭转角最大达到0.003 7 rad.聚丙烯网水泥砂浆面层加固方法能够显著提升砖砌体农房在地震作用下的变形能力和耗能能力,使其满足抗震设防要求,并且加固成本较低,适用于高烈度区的砖砌体农房抗震加固.

    砖砌体农房聚丙烯网抗震加固振动台试验地震响应

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    基向量引导的支持向量机RC框架抗震韧性评估

    施文凯周宇王尉阔欧阳谦...
    81-91页
    查看更多>>摘要：机器学习方法能通过建立以建筑信息、地震动参数为输入,韧性指标为输出的非线性映射关系,对建筑结构进行抗震韧性评估,但当训练数据规模较大时,其训练过程由于涉及求解大规模逆矩阵致使计算效率低下且极其占用计算机内存.为此,提出基向量引导的支持向量机(basis vectors-guided support vector machines for regression,BVLS-SVMR)模型,从大规模训练样本中提取小规模子样本,并将其映射到高维特征空间里作为基向量,替代大规模原基向量用于建立预测模型.为了验证BVLS-SVMR模型的准确性和高效性,基于9 356个钢筋混凝土(RC)框架(教学楼)抗震韧性的数据,分别与支持向量机(least squares support vector machines for regression,LS-SVMR)模型和传统有限元法(FEM)进行对比.结果表明:BVLS-SVMR 模型的测试集预测精度与LS-SVMR模型的测试集预测精度(决定系数R2)相差0.011,但计算时间是LS-SVMR模型的1/10,是传统FEM的1/21 709;BVLS-SVMR模型能准确且快速地预测教学楼的抗震韧性指标.

    基向量支持向量机机器学习钢筋混凝土框架抗震韧性

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    变频变摩擦的摩擦摆隔震支座力学性能

    尚继英谭平韩建平杨奎...
    92-103页
    查看更多>>摘要：为了解决传统摩擦摆隔震支座(friction pendulum bearing,FPB)刚度和阻尼特性固定不能适用于更为广泛的地震和结构条件等问题,研发了变频(曲率)变摩擦的摩擦摆隔震支座(friction pendulum bearing with variable frequency and friction,FPB-VFF),其刚度和阻尼特性随支座位移变化.分析了该支座的力学性能和工作原理,推导其理论本构模型和滞回特性参数表达式;建立FPB-VFF 精细化有限元模型,得到其等效刚度、等效阻尼比和耗能等,研究滞回特性随支座参数的变化规律;进行了 FPB-VFF力学性能试验,验证理论分析和有限元模拟的正确性.研究表明:FPB-VFF的等效刚度和耗能随滑移区2摩擦系数线性增加,等效阻尼比随滑移区2的摩擦系数呈反比例函数关系变化;相比FPB,FPB-VFF的等效刚度、耗能和等效阻尼比增大且最大增幅分别为146％、230％和 30％.

    隔震支座变频变摩擦本构模型精细化有限元模型滞回特性力学性能

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    我国东南沿海城市和近海海域的台风极值风速预测

    黄铭枫杜海王卿王立忠...
    104-114页
    查看更多>>摘要：台风灾害严重影响我国东南沿海地区,通过开展台风数值模拟和极值风速预测,可精细化评估我国东南沿海城市和近海海域的台风危险性.采用基于随机森林模型的全路径台风模拟方法,对西北太平洋台风开展数值模拟,利用历史台风观测数据验证了该方法的可靠性与适用性.结合三维空间参数化台风风场模型,估算9个我国东南沿海城市不同重现期下的台风极值风速,发现广义极值分布(Ⅲ型)能更好地描述台风极值风速统计特征.将各城市的台风设计风速估算结果与GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》中的推荐值及已有研究进行了比较,验证了台风模拟结果的可靠性,并发现低纬度城市的台风设计风速尚未超过规范中的推荐值,而高纬度城市的台风设计风速则略高于规范中的推荐值.基于台风全路径模拟和极值风速估算结果完成了我国东南沿海地区台风设计风速的区划图绘制,直观地反映了我国台湾岛及台湾东部海域的台风危险性最大,浙江东部、福建南部至广东一带以及海南岛南部等地区也面临较大的台风风险.

    台风全路径模型随机森林极值分布极值风速

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    带竖向肋条高层建筑风荷载的测力测压对比

    姜咏涵沈国辉余世策姚剑锋...
    115-124页
    查看更多>>摘要：为研究带竖向肋条高层建筑的风荷载,分别采用测压和测力风洞试验方法,分析肋条外伸长度与建筑顺风向宽度比(b/B)对高层建筑各立面风压分布的影响,对比测压和测力试验获得的结构基底剪力平均值和标准差.研究表明:正迎风情况下竖向肋条使得迎风面边缘风压急剧降低、甚至出现负风压,而背风面负风压绝对值随着b/B的增大而减小;在各风向角下,当b/B为1％～3％时结构基底剪力平均值的测力结果均大于测压结果,其主要原因是测压试验无法考虑肋条的挡风贡献,尤其在斜风向下两种试验方法结果的差异更大,最大相差14.89％;对于结构基底剪力的标准差,无肋条模型的测力结果大于测压结果,当b/B为1％～4％时,测力结果小于测压结果,当竖向肋条较长(b/B≥2％)时,测力试验比测压试验更适宜获取高层建筑的风荷载.根据测力试验结果,拟合了考虑竖向肋条影响的结构基底剪力平均值修正系数关系式,拟合公式可用于带有不同布置竖向肋条的高层建筑的基底剪力平均值评估.

    高层建筑竖向肋条风洞试验测压试验测力试验基底剪力

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