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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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    基于应变统计矩的三管塔损伤识别方法研究

    阳洋高志豪张旭
    108-119页
    查看更多>>摘要：为了预防通信铁塔结构安全事故的发生,并及时预警可能出现的损害,进行通信铁塔结构安全监测工作至关重要.以应变统计矩改变率作为损伤指标,针对三管塔结构进行损伤识别.通过理论推导建立了多自由度结构体系应变响应统计矩与结构刚度之间的关系,并提出应变四阶统计矩改变率损伤指标.通过建立应变四阶统计矩与应变能量密度之间的关系,依据最大应变能量密度原理,优化传感器布设,再通过设置不同信噪比,在风速风向改变的条件下,基于数值模型验证方法的有效性,并与其他损伤识别方法进行识别效果研究对比.同时,结合现场三管塔的实测应变数据进行分析.结果表明:该方法可优化传感器布设,能够降低成本并提高监测效率,可在20 dB环境噪音下识别三管塔损伤局部区域范围.

    三管塔损伤识别应变统计矩应变能量密度

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    北京大兴国际机场航站楼风场和风压特性实测

    万华平胡鹏华刘玄张文杰...
    120-130页
    查看更多>>摘要：大跨度空间结构是典型的风敏感结构,其风场和风压具有强随机性和时空分布特性,因此有必要开展全面、系统的结构风场和风压同步实测研究.基于北京大兴国际机场航站楼的风速和风压实测数据,开展航站楼屋面风场和风压特性研究,分析航站楼屋面不同位置处的风场特性以及不同风场特性之间的关系,结合实测风场特性研究航站楼屋面风压的时空分布规律和非高斯特性,并对比分析脉动风压功率谱密度和脉动风速功率谱密度.结果表明:航站楼屋面不同位置处风场特性存在较大差异,平均风速与湍流强度及阵风因子呈负相关,湍流强度与阵风因子呈正相关;屋面风压在易产生特征湍流的迎风边缘和连廊位置具有复杂的时空分布特性,屋面大部分区域风压为偏度小于0和峰度大于3的非高斯分布,脉动风压功率谱密度和脉动风速功率谱密度受屋面特征湍流影响显著.

    北京大兴国际机场现场实测风场特性风压分布非高斯特性

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    平面三角形桁架和Warren平行弦桁架结构火灾下倒塌预警方法

    李晋宇李国强朱劭骏
    131-142页
    查看更多>>摘要：为研究火灾下平面三角形和Warren平行弦钢桁架结构的倒塌预警方法,建立有限元模型研究两类桁架在火灾下的倒塌机理与倒塌模式;在此基础上,研究了两类平面钢桁架在各倒塌模式下关键物理量变化规律,并基于桁架关键节点的位移、位移速率以及桁架受火杆件的温度等多参数,提出了火致倒塌分级预警方法.为了科学预测桁架的倒塌剩余时间,采用预警时间比与倒塌剩余时间比两个参数,通过蒙特卡洛采样法得到了具有可靠度意义、可在实际工程中直接使用的时间比数值.并将提出的火灾倒塌预警方法和时间比数值通过真实火灾倒塌试验和数值算例进行验证.结果表明:平面三角形桁架和Warren平行弦桁架呈现转铰型、滑移型、屈曲后转铰型、屈曲后滑移型以及再平衡等多种倒塌模式;当预警时间比的可靠度为70％～80％时,可以较为准确地预测Warren平行弦和平面三角形桁架的实际倒塌剩余时间.

    平面桁架火灾倒塌预警位移位移速率可靠度

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    震损钢筋混凝土框架结构余震韧性分析

    周洲于晓辉韩淼吕大刚...
    143-152页
    查看更多>>摘要：针对震损结构的余震安全评估问题,提出一种与主震损伤状态相关的震损结构余震韧性评估方法,该方法将余震韧性评估划分为主余震序列选取、震损结构余震易损性分析、震损结构修复时间计算和恢复函数确定4个主要部分,其中选取主余震序列时同时考虑主、余震条件均值谱匹配;采用Logistic回归方法构建状态相关余震易损性函数;基于结构主余震累积损伤结果并参考GB/T 38591-2020《建筑抗震韧性评价标准》计算震损结构修复时间;根据灾后救援力量和社会应急能力,确定震损结构的恢复函数.为验证提出方法的合理性,对一栋钢筋混凝土框架结构进行算例分析,结果表明:随着主震损伤程度的加深,震损结构的余震经济损失显著提高、余震韧性水平明显下降;当主震损伤达到严重破坏状态时,震损结构的余震经济损失比完好结构增加10倍,震损结构的抗震韧性水平比完好结构下降41％;产生主震损伤后,结构抗余震能力呈现出非线性衰减特性,因此,对结构进行抗震韧性评估时有必要考虑当前的震损状态.

    震损结构主余震抗震韧性状态相关余震易损性

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    高温下及高温冷却后中柱失效足尺RC梁-柱子结构抗连续倒塌性能

    金浏兰冬璆张仁波钱凯...
    153-165页
    查看更多>>摘要：为研究RC框架结构在受火工况下的破坏机理以及抗连续倒塌机制,基于热-力顺序耦合方法建立了足尺的三维有限元数值模型.在验证模型准确性的基础上,对高温下及高温冷却后的中柱失效足尺RC梁-柱子结构展开Pushdown分析,并研究了受火时间、边柱受火及抗震构造等因素的影响,并与前期基于1/2缩尺子结构展开的研究进行对比.有限元分析结果表明:在高温下,由于钢筋和混凝土力学性能的退化,子结构的第一峰荷载明显下降;当受火时间为30 min时,子结构的破坏模式与常温下相似,最终失效由靠近中柱梁端钢筋断裂控制;而当受火时间超过60 min时,子结构的破坏由梁顶部钢筋截断处的破坏控制;高温冷却后子结构可相继发展压拱机制和悬索机制抵抗倒塌,其变形能力及极限荷载与常温下相近.此外,在边柱受火时间超过60 min并冷却后,拟静力作用下子结构边柱发生轴心受压破坏;在受火时间为30～120 min时,采用抗震构造可使高温冷却后子结构的极限荷载和变形能力分别至少提高51％和39％.

    钢筋混凝土结构梁-柱子结构有限元分析高温连续倒塌抗力机制

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    双向水平地震作用下边界约束型吊顶系统抗震性能研究

    黄有露蒋欢军王勇吴宸...
    166-176页
    查看更多>>摘要：吊顶的边界条件对其抗震性能影响显著,对吊顶边界施加约束可有效降低吊顶的地震响应,但目前对不同约束类型边界吊顶的抗震性能仍缺乏系统研究.为此,对采用抗震夹约束边界的吊顶试件进行了足尺振动台试验,试验结果表明:对龙骨端部施加约束可避免其从边龙骨上脱落;主次龙骨节点容易率先发生破坏,且节点的破坏会进一步引起吊顶发生局部坍塌;试验过程中吊杆和龙骨构件始终保持弹性状态;相比于吊顶的边跨,吊顶中间跨的加速度和位移响应更大.同时,采用SAP2000软件对该吊顶的三维有限元模型进行了深入分析,模拟得到的吊顶加速度、位移和龙骨轴力与试验结果吻合良好,验证了该模型的正确性.进一步对比研究了两边固定两边半自由型、四边固定型和四边半自由型吊顶系统的地震响应.分析结果表明:在具有不同边界约束条件的吊顶中靠近端部的龙骨轴力均最大,在地震作用下该处的龙骨节点率先破坏;相比于两边固定两边半自由型吊顶,将吊顶的四边均设置为固定能够同时减小吊顶的加速度、位移和龙骨轴力,将吊顶的四边均设置为半自由虽然能够明显减小龙骨轴力,但加速度和位移均增大.

    吊顶振动台试验有限元模拟滞回模型边界约束

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    装配式冷弯薄壁型钢-泡沫混凝土组合墙体抗震性能试验研究

    彭志明陈忠范徐志峰黄宇浩...
    177-188页
    查看更多>>摘要：为推动冷弯薄壁型钢房屋结构体系的发展,提高其装配化率,提出3种干法装配形式,用于翼缘和腹板墙肢的连接.对3个不同装配形式的冷弯薄壁型钢-泡沫混凝土组合墙体和1个现浇墙体进行拟静力加载试验,分析各墙体的破坏模式、承载力、抗侧刚度、耗能及延性等指标,研究3种干法连接的可靠性及不同装配形式下墙体抗震性能的差异.结果表明:墙体的破坏主要集中在腹板墙肢,立柱之间的墙面板及内部填充的泡沫混凝土出现交叉斜向裂缝,水平横撑发生局部屈曲,翼缘墙肢在底部出现几道水平和竖向裂缝;设计的3种干法连接安全可靠,构件均先于连接处发生破坏;与现浇墙体相比,装配墙体的承载能力和初始刚度有所降低,但变形及耗能能力较强;与腹板拼接墙体相比,对拉连接墙体的峰值荷载、初始刚度和总耗能分别提高了 36.5％、15.0％和12.5％,L件连接墙体的峰值荷载和总耗能分别提高了 22.8％和54.5％,初始刚度降低了 21.5％;综合考虑3种装配形式墙体的抗震性能、运输条件及施工难易程度等因素,优选L件连接的装配形式用于工程实际.基于叠加原理,推导了装配式组合墙体的抗侧刚度,并验证了计算方法的正确性.

    装配式组合墙体冷弯薄壁型钢泡沫混凝土拟静力试验抗震性能

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    高效装配式钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

    赵子琪赵作周刘巍刘娟...
    189-199页
    查看更多>>摘要：针对装配式剪力墙边缘构件竖向连接钢筋数量较多、直径较小,造成套筒多、钢筋对中困难且现场灌浆困难,人工加工绑扎箍筋耗工费时且难以自动化作业生产等问题,提出了剪力墙边缘构件采用大直径钢筋和大直径套筒连接、箍筋采用连续螺旋方箍构造的高效装配式剪力墙构造形式,完成了 3个设计轴压比为0.2、1个设计轴压比为0.6和2个设计轴压比为0.4的足尺装配式剪力墙试件的拟静力加载试验,研究不同轴压比、边缘构件纵筋连接形式与箍筋构造形式下剪力墙的抗震性能.结果表明:6个剪力墙均实现了预期的弯曲破坏模式;剪力墙受弯承载力实测值为计算值的1.03～1.15倍,具有一定的安全冗余度;剪力墙极限位移角为1/77～1/42,大于GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》中要求的罕遇地震作用下剪力墙结构弹塑性层间位移角的限值1/120,表现出良好的变形能力.提出的装配式剪力墙构造连接方案合理可靠,在保证剪力墙的承载能力和抗震性能的前提下,建造成本较传统连接方案的降低了 8％～18％.

    装配式剪力墙灌浆套筒螺旋箍拟静力试验抗震性能

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    增强约束拼合式轻型钢-混凝土组合柱抗火性能试验研究

    宋谦益王卫永黄浩原刘宜丰...
    200-211页
    查看更多>>摘要：针对目前低层冷弯薄壁型钢房屋抗火性能较弱的特点,提出了一种应用于冷弯薄壁型钢承重结构体系的增强约束拼合式轻型钢-混凝土组合柱(以下简称"增强约束组合柱").通过对4个增强约束组合柱进行标准升温条件下的耐火性能试验,得到各组合柱的轴向位移、侧向位移、测点温度、耐火极限及破坏模式.建立了增强约束组合柱抗火分析模型,采用试验数据对模型进行了验证,进而对影响增强约束组合柱耐火性能的因素进行参数分析.结果表明:荷载比对增强约束组合柱耐火极限影响较大,荷载比越小,耐火极限越大,当荷载比取0.3～0.7时,组合柱耐火极限范围为30～105 min;具有增强约束作用的内置钢筋笼对提高组合柱耐火极限也有显著效果,增幅为69％;组合柱耐火极限随其截面尺寸增大而提高,随着铆钉间距增大而降低;对于采用铆钉的拼合截面,建议铆钉间距不宜大于100 mm.

    轻型钢-混凝土组合柱增强约束轴心受压受火试验有限元分析抗火性能

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    预埋型钢的钢筋混凝土梁-钢柱转换节点抗震性能与设计方法研究

    史燚王伟汪士也包联进...
    212-225页
    查看更多>>摘要：为解决传统型钢混凝土梁式转换结构用钢量大、吊装难度高和节点区施工复杂等问题,提出了一种预埋型钢的钢筋混凝土梁-钢柱转换节点,依托某实际工程开展了足尺模型拟静力试验;同时提出了基于ABAQUS软件考虑混凝土剥落失效导致性能退化的有限元模拟方法,并研究了单侧型钢长度、栓钉间距、混凝土强度和轴压比对转换节点抗震性能的影响.研究表明:该节点的破坏模式为核心区剪切破坏,滞回曲线饱满,延性和耗能能力良好;节点延性与单侧型钢长度呈正相关,与混凝土强度和轴压比呈负相关,栓钉间距影响较小;节点承载力和总耗能与单侧型钢长度和混凝土强度呈正相关,与栓钉间距和轴压比呈负相关.当单侧型钢长度为2倍型钢截面高度、栓钉间距为200 mm、混凝土强度等级为C40时构件可取得较好的抗震性能.根据分析结果,建立了预埋型钢的钢筋混凝土梁-钢柱转换节点受剪承载力计算式并给出了构造建议.

    RC梁-钢柱转换节点预埋型钢拟静力试验有限元分析参数分析抗震性能

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