期刊,建筑结构学报 2024年卷9期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

建筑结构学报

中国建筑学会

主办单位：中国建筑学会

主　　编：王有为

出版周期：月刊

国际刊号：1000-6869

电子邮箱：ascjgxb@126.com

电　　话：010-58933734 58933573

邮政编码：100835

地　　址：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

超低温-高温交变环境下UHPC的拉伸行为及其声发射损伤时序演化

何倍张红恩赵铭睿朱新平...

1-12页

查看更多>>摘要：为揭示极端温度环境下超高性能混凝土(UHPC)的性能演变及其劣化机制,明确了UHPC在-170～200℃范围内的拉伸行为,并基于声发射(AE)技术原位监测了UHPC的温变损伤与裂缝演化规律.结果表明:在超低温-高温交变环境下,直纤维与端钩纤维增强UHPC的拉伸破坏均呈现应变硬化特征;在单次温变循环内,UHPC的力学性能呈现起伏波动,其中超低温下最高,高温下最低;多次温变循环后,UHPC力学性能则相应降低;UHPC破坏产生的AE信号蕴含着丰富的损伤特征参数,其AE峰频形态在超低温和高温下会发生分化,而其余环境下则呈集中式单峰分布;除超低温外,其余环境下的UHPC开裂均以拉伸裂缝为主,且端钩纤维增强UHPC的拉伸裂缝数量低于直纤维增强UHPC;随着温变循环次数的增加,UHPC的拉伸裂缝数量随之减少.

关键词：

超高性能混凝土超低温高温拉伸行为声发射参数时序演化

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钢纤维掺量和配筋率对UHPC轴拉性能和开裂行为的影响

罗贤志张素梅李爱东张晨明...

13-28页

查看更多>>摘要：超高性能混凝土(UHPC)因物理力学性能优异而被广泛用作结构的加强层或保护层,但2％～3％的典型纤维体积掺量带来的高昂成本仍阻碍着其进一步推广应用.相较于典型纤维掺量UHPC,低纤维掺量UHPC材料成本更低,且具有改善配筋UHPC延性的潜力.为探究低纤维掺量配筋UHPC的轴拉性能和开裂行为,通过轴向拉伸试验测试了10组共30个试件的拉伸响应,并采用图像识别算法定量评估了试件内部的纤维分布特征,基于试验结果分析了配筋率和纤维掺量对配筋UHPC延性、承载能力和开裂行为的影响.研究结果表明:0.5％纤维体积掺量UHPC的延性随配筋率增大近似线性增加,但改变配筋率对2.0％纤维体积掺量UHPC的延性影响有限;配筋UHPC达到拉伸承载力时UHPC和钢筋的应力受配筋率和纤维掺量配比影响,计算拉伸承载力时需予以考虑;配置钢筋可显著提升0.5％纤维体积掺量UHPC控制最大裂缝宽度的能力,但对2.0％纤维体积掺量UHPC控制最大裂缝宽度的能力影响不大;改变配筋率对配筋UHPC最大裂缝宽度的影响较小;将纤维体积掺量从2.0％降低至0.5％后,除控制最大裂缝宽度的能力略有降低外,配筋UHPC的其他轴拉性能基本未见退化.

关键词：

超高性能混凝土钢纤维掺量配筋率纤维分布轴拉试验数字图像相关方法轴拉性能开裂行为

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3D打印钢纤维增强UHPC力学性能试验研究

姚一鸣张珈玮孙元锋梁少卿...

29-40页

查看更多>>摘要：为研究3D打印超高性能混凝土(3D printing ultra-high performance concrete,3DP-UHPC)的基本力学性能和破坏模式,制备了钢纤维增强的3DP-UHPC,并进行了抗压、劈裂和抗弯试验,研究钢纤维掺量、受力方向、层间间隔时间对其基本力学性能的影响.结果表明:钢纤维增强的3DP-UHPC具有良好的力学性能,3个方向的抗压强度均能达到160 MPa,最高达200 MPa以上;随着钢纤维掺量提升,3个方向的抗压强度均得到增强;3DP-UHPC存在打印层间薄弱界面,且黏结强度随层间间隔时间增加而明显降低,当层间间隔时间从0 min增加至70 min,层间劈裂强度降低了46.4％;当钢纤维掺量从0.5％增加至2.0％时,抗弯初裂强度提高15.0％,极限强度提高49.4％,抗弯韧性得到提升,开裂模式也从单个贯穿裂缝转变为裂缝偏转、尖端分叉和双缝开裂等模式.

关键词：

超高性能混凝土3D打印层间黏结静力试验各向异性破坏模式

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混杂钢纤维UHPC拉伸韧性及其评价方法

梁林王秋维史庆轩

41-53页

查看更多>>摘要：为研究混杂钢纤维对超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)拉伸性能的增强、增韧作用,考虑钢纤维的类型、体积掺量和混杂方式等因素,设计并制作8组UHPC狗骨状受拉试件.通过单轴拉伸试验,分析混杂钢纤维UHPC的受拉损伤过程、应力-应变关系曲线、拉伸特征参数和断裂能,提出UHPC拉伸初裂点的量化确定方法,并建立其拉伸韧性的优化评价指标.结果表明:混杂钢纤维UHPC呈现多缝开裂和斜向断裂的韧性破坏特征,拉伸曲线的应变硬化特征明显;短直和端勾钢纤维混杂能显著提升UHPC拉伸应力水平和应变硬化特征,而长直和端勾钢纤维混杂产生的相互作用降低了其拉伸性能;端勾钢纤维的峰前增韧效果显著,1.0％端勾和1.0％短直钢纤维混杂的UHPC,其拉伸韧性达到最高并具有良好的峰前韧性,比单掺2.0％短直钢纤维UHPC提高18.89％～32.56％;长直钢纤维具有稳定、良好的全阶段增韧作用,增大其掺量能提高约30％的UHPC拉伸韧性,但混掺端勾纤维导致的纤维团聚和基体损伤削弱了其增韧作用,UHPC拉伸韧性下降10％以上.基于现有标准和UHPC拉伸韧性评价结果,提出考虑纤维增韧作用和韧性水平的UHPC拉伸性能分级方案,将其分为高增韧型、低增韧型和微增韧型,并给出相应的建议指标.

关键词：

超高性能混凝土(UHPC)混杂钢纤维单轴拉伸试验轴拉性能拉伸韧性评价

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粗骨料超高性能混凝土高温热工参数细观模拟与离散性分析

王叹余敏徐礼华

54-65页

查看更多>>摘要：高温下粗骨料超高性能混凝土(CA-UHPC)的热工参数是该类结构工程抗火设计的基本数据,而热工参数离散性是构件层次耐火性能离散性的重要原因之一.为了研究CA-UHPC高温热工参数的取值规律及其离散性,在考虑钢纤维和骨料随机分布的细观几何模型的基础上,采用孔隙率随机场表征砂浆的非均质性,得到同时考虑夹杂相和砂浆双随机的细观几何模型;将基体高温热工参数和孔隙率关联,赋予各组分对应的高温热工参数,从而形成双随机细观传热模型;采用有限元方法对CA-UHPC高温下的热工参数进行了计算,并讨论不同组分参数变化等对高温热工参数取值和离散性的影响.研究结果表明:采用双随机细观模型可以更为合理地反映CA-UHPC的非均质特征,能很好地模拟由于砂浆非均质性引起的混凝土材料宏观热工参数的离散性;当各组分含量相同时,夹杂相和砂浆孔隙率的空间随机分布均对CA-UHPC宏观导热系数有明显影响,但对宏观密度和比热影响较小;采用考虑抽样试块各组分含量的随机性方法时,可以合理地模拟CA-UHPC试块宏观密度和比热的离散性.

关键词：

粗骨料超高性能混凝土非均质性双随机细观模型高温热工参数离散性

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超高性能混凝土与普通混凝土界面抗剪强度计算方法

谢剑杨云涛陈玉洁朱劲松...

66-75页

查看更多>>摘要：为提高超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面抗剪强度设计计算的精确性与合理性,广泛搜集国内外文献中相关的试验数据,建立了包含521组试验数据的UHPC-NC界面抗剪试验数据库,并在假定界面剪切破坏机构的基础上,通过理论分析与数据拟合提出了UHPC-NC界面抗剪强度的计算方法.通过与现有规范设计方法及经验预测方法对比可知,所提出的计算方法具备更高的计算精度.同时,将所提出的计算方法用以改进界面内聚力单元的损伤起始准则,利用有限元软件ABAQUS的二次开发功能,建立UHPC湿接缝受弯试验的有限元模型.与已有研究中的试验结果对比表明,该有限元分析方法可以较精确地模拟UHPC接缝板的受力性能,可用于UHPC-NC组合构件的工程设计与优化改进.

关键词：

UHPC-NC界面抗剪强度损伤起始准则ABAQUS二次开发UHPC湿接缝

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外包UHPC钢管混凝土叠合中长柱偏压性能试验研究

吴庆雄许志坤程军袁辉辉...

76-88页

查看更多>>摘要：为研究外包超高性能混凝土钢管混凝土叠合中长柱(简称"UC-CFST中长柱")的偏压性能,以偏心率(0.52、1.04)和长细比(7.22～44.74)为主要参数,进行了18个UC-CFST中长柱的偏压性能试验,得到其破坏模式和偏压性能指标.结果表明:随着偏心率和长细比的增加,UC-CFST中长柱的破坏模式由材料强度破坏转变为失稳破坏,承载力显著降低;长细比不大于21.03的中长柱试件均表现出明显的材料强度破坏特征,小偏心受压试件的近载侧钢筋、钢管先发生受压屈服,大偏心受压试件的受拉区UHPC外包层开裂、钢管受拉屈服,在达到峰值荷载时大、小偏心受压试件的受压区UHPC均被压碎;长细比大于35.26的中长柱试件表现为弹塑性失稳破坏,长细比介于21.03～35.26之间时为塑性失稳破坏.同时,进一步研究了GB/T 51446-2021《钢管混凝土混合结构技术标准》建议的钢管混凝土叠合柱弯矩增大系数法计算UC-CFST中长柱偏压承载力的适用性,发现该方法会明显高估UC-CFST中长柱的偏压承载力.为此,结合UC-CFST中长柱的受力特点,推导得到了可用于计算UC-CFST中长柱偏压承载力的改进弯矩增大系数法,其计算结果与试验结果吻合良好.

关键词：

钢管混凝土叠合柱超高性能混凝土长细比偏心率偏压试验承载力

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粗骨料超高性能混凝土疲劳损伤本构模型

李力剑徐礼华池寅余敏...

89-99页

查看更多>>摘要：超高性能混凝土材料疲劳损伤本构关系是其结构构件非线性疲劳分析的重要基础.运用连续介质损伤力学和弹塑性理论,根据加/卸载不可逆概念确立疲劳损伤准则,基于前期试验结果分析了粗骨料超高性能混凝土的疲劳损伤发展过程,构建了考虑粗骨料掺量和钢纤维特征参数的疲劳损伤演化法则,采用经验塑性模型确定塑性变形的发展规律,建立了粗骨料超高性能混凝土弹塑性疲劳损伤本构模型,并基于有限元软件ABAQUS开发了UMAT子程序进行了数值实现与验证.结果表明:提出的本构模型普适性强,能准确预测超高性能混凝土的单轴受压疲劳性能、单轴受拉疲劳性能和常规三轴受压疲劳性能,研究成果可为粗骨料超高性能混凝土结构构件的抗疲劳设计和性态控制提供理论依据.

关键词：

超高性能混凝土粗骨料疲劳损伤本构模型数值算法

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钢筋在超高性能混凝土中的锚固与搭接性能试验研究

郭保第丁然李玥一聂鑫...

100-112页

查看更多>>摘要：为研究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)与钢筋间的黏结受力性能,设计并制作了45个锚固试件和39个包含新旧UHPC界面的对称搭接试件,研究钢筋直径、保护层厚度、锚固/搭接长度、荷载形式、箍筋配置以及界面处理方式对黏结性能的影响规律.结果表明:对于锚固试件,其破坏模式和黏结强度主要由保护层厚度和锚固长度共同影响,当保护层厚度小于3d(d为钢筋直径)时,均发生UHPC劈裂破坏,黏结强度均较小;保护层厚度达3d及以上时,锚固长度为5d的试件均发生钢筋屈服后的拔出破坏,黏结强度较大;锚固长度达10d及以上时,试件均发生钢筋拉断破坏,同时黏结强度平均降低幅度达50％以上;对于搭接试件,无箍筋配置的试件均发生界面劈裂破坏;当体积配箍率不低于0.2％时,搭接试件的破坏模式及黏结强度主要受搭接长度的影响,搭接长度大于6d时,破坏模式由钢筋拔出破坏转变为钢筋拉断破坏,且黏结强度明显降低.依据试验结果,对于拔出试件,建议保护层厚度取值为3d～5d,同时建立了最小锚固/搭接长度计算公式,并给出了临界黏结长度系数a的取值建议.

关键词：

超高性能混凝土钢筋锚固/搭接长度黏结性能黏结强度

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摇摆墙结构体系抗震性能研究进展

许维炳胡瑞新王瑾杜修力...

113-134页

查看更多>>摘要：摇摆墙(rocking wall,RW)可通过自身摇摆吸收和耗散受控结构动能,并利用摇摆构造实现自复位.为加快摇摆墙体系在工程结构抗震、减震(振)中的推广应用,回顾了摇摆墙的发展历程,总结了摇摆墙结构的主要分类及特点;进而从试验研究、数值模拟、理论分析、设计方法等四个方面梳理摇摆墙和摇摆墙-受控结构(rocking wall-controlled structures,RW-CS)的抗震性能研究进展和存在的不足,给出摇摆墙、摇摆墙-受控结构的未来发展建议.结果表明:与自由摇摆墙和受控摇摆墙相比,耗能摇摆墙(energy dissipation rocking wall system,ERWS)利用耗能装置获得了更优的抗震冗余度和减震(振)鲁棒性,是目前的研究热点;摇摆墙、摇摆墙-受控结构的抗震性能研究成果仍不足以支撑其优化设计与推广应用,实际地震动作用下耗能摇摆墙、耗能摇摆墙-受控结构在变频率、变幅值条件下的摇摆、耗能和复位机理,以及三者的供需平衡是未来研究重点;摇摆墙、摇摆墙-受控结构抗震设计经历了基于极限承载到基于性能(位移)的发展过程,而基于性能的抗震设计方法在复杂耗能摇摆墙、耗能摇摆墙-受控结构中的应用效果仍有待验证.

关键词：

自复位结构摇摆墙摇摆墙-受控结构抗震性能

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