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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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    复式钢管混凝土柱-钢梁上焊下栓节点抗震性能研究

    王昱张冬芳赵均海樊军超...
    135-147页
    查看更多>>摘要：为研究复式钢管混凝土(CFDST)柱-钢梁上焊下栓节点的抗震性能,进行了5个缩尺比为1∶2.4节点试件的低周往复荷载试验,分析了试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度与承载力、耗能能力等抗震性能指标;根据试验破坏特征,建立了组合节点的塑性分析模型,推导了节点的受弯承载力计算式,并将其计算结果与本文及已有文献中的试验结果进行对比验证.结果表明:节点发生梁端破坏,表现为钢梁上翼缘与上环板连接处发生断裂或出现波浪状塑性变形,钢梁腹板与连接板产生竖向滑移,下环板螺栓连接处产生水平滑移.组合节点试件滞回曲线稳定饱满无捏缩;延性系数介于2.88～4.60之间,等效黏滞阻尼系数介于0.472～0.579之间,节点域变形和耗能能力较强;该类组合节点为半刚性节点;节点环板厚度、宽度、外伸长度和下环板螺栓数量的增加有利于提高节点的刚度、承载力、延性、耗能能力等抗震性能指标;受弯承载力计算结果与试验结果均吻合较好,说明所提出的组合节点受弯承载力计算方法具有较好的精度.

    复式钢管混凝土柱上焊下栓组合节点低周往复荷载试验抗震性能受弯承载力

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    聚合阻尼减震结构体系及减震效果

    何文福姚俊杰许浩尚峰...
    148-158页
    查看更多>>摘要：为了解决超高层框架核心筒结构的外框架和内筒的侧向刚度存在较大差异的问题,提出一种聚合阻尼减震结构体系,通过在核心筒和外框架之间集中布置聚合阻尼装置,利用内外子结构的侧向位移差实现耗能减震.建立了聚合阻尼减震结构的理论分析模型,推导得到其动力传递函数并开展影响参数分析,发现传递函数幅值受阻尼层刚度比影响较小,随阻尼比增大而增大,并基于定点理论可得到该体系最优阻尼比;完成了振动台试验验证和算例分析,与传统结构相比,聚合组尼减震结构在应用一半数量阻尼器的情况下,其顶层位移、加速度和基底剪力减震率分别为26.7％、41.8％和64.9％,附加阻尼比提高至传统结构的6.4倍.

    超高层框架-核心筒结构聚合阻尼减震结构体系参数优化振动台试验地震响应减震效果

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    悬臂梁式自适应调谐质量阻尼器对人行桥减振效果研究

    王梁坤周颖施卫星
    159-169页
    查看更多>>摘要：为了减小体型轻柔的人行桥的竖向人致振动以提高其舒适度,常在其中增设调谐质量阻尼器(TMD).然而,传统的TMD对频率高度敏感,失调的TMD的控制作用会大为削弱.为了提高传统TMD对人致振动的控制性能,提出了悬臂梁式自适应TMD(CATMD),其可通过步进式推拉杆改变质量块在悬臂梁上的位置以重调其刚度,调节导体板与永磁铁之间的磁导间距以重调其电涡流阻尼比.首先介绍了CATMD的减振系统,以及其变刚度和变阻尼比的控制算法,然后进行了CATMD模型试验,以分析频率与质量块位置以及阻尼比与磁导间距的关系,并进行了人行桥模型的跑步激励减振试验,最后对试验中CATMD频率重调部分进行了数值模拟研究与参数敏感性分析.研究结果表明:CATMD能够准确地从TMD-桥耦合系统中解耦识别得到TMD的最优频率与阻尼比并进行参数调节;由于其可以自发重调谐自身的刚度与阻尼系数,因此较失调的TMD具有更好的人致振动控制效果,能够显著减小跑步激励引起的结构加速度响应,在最大值、整体均方根(RMS)值和最大连续每秒RMS值3个舒适度评估指标上均有良好的提高作用.

    自适应调谐质量阻尼器变刚度电涡流阻尼人致振动人行桥模型试验减振效果

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    双自由度含阻尼体系的地震入射方向性效应

    龚俊罗亚红邵永波邓利霞...
    170-180页
    查看更多>>摘要：多维地震动对结构的入射方向具有不确定性,易导致结构出现入射方向性震害,而采用现有抗震设计方法仍无法保证结构在任意入射方向下的地震安全.为此,研究水平地震动分量随入射方向的重组关系,发现两个正交水平分量在入射方向变化后有复杂的重组机制,以这种机制作为地震动分类和选择的依据.以双自由度含阻尼体系为对象,利用统计学方法建立谱响应放大系数预测模型,该模型是基于传统激励方法、考虑入射方向不确定性且持有自定义的保证率;并利用预测模型对双自由度含阻尼体系开展大量参数分析,分析参数包括结构基本周期、双轴周期比、阻尼和场地类型.结果表明:对于地震动入射方向对结构响应的影响程度(以谱响应放大系数表征),结构基本周期越大,双轴周期比越小,影响程度越大;双轴的阻尼比越大或二者越接近,影响程度越小;影响程度在不同场地条件下是基本稳定的.所建立的谱响应放大系数预测模型可用于结构的多维抗震设计.

    双自由度含阻尼体系地震入射方向方向影响系数谱响应放大系数预测模型

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    台风作用下超高层建筑模态参数识别的短时贝叶斯谱密度法及应用

    李飞强谢壮宁
    181-190页
    查看更多>>摘要：为更加准确地提取台风作用期间超高层建筑结构模态参数的时变特性,基于贝叶斯谱密度模态识别方法,引入短时傅里叶变换时频分析方法,在贝叶斯识别过程中考虑加窗效应影响,提出适用于非平稳激励下结构模态参数识别方法——短时贝叶斯谱密度法(ST-BSDA).在采用数值模拟验证了该方法可靠性和准确性的基础上,将ST-BSDA用于台风"海高斯"过境期间高度210 m超高层建筑实测数据的模态参数识别,并对风场和结构模态参数取值的不确定性对结构风振响应的影响进行了研究.结果表明:利用ST-BSDA方法识别结果的平均值可以较好地表征结构模态频率、阻尼比的时变特征,其识别精度对荷载激励形式不敏感;台风过境期间,实测建筑结构前两阶自振频率变化率最大可达7.3％,与设计阶段有限元模型计算结果相对误差最大可达20％,阻尼比小于现行规范所建议的2％;相较于2阶模态响应,结构1阶模态响应对风速、风向、自振周期(频率)以及阻尼比的变化更为敏感;根据实测的模态参数结果对结构的风致响应进行重分析,得到的结构峰值加速度和实测结果吻合较好.

    超高层建筑模态识别短时贝叶斯谱密度法现场实测风洞试验风致响应

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    移动型下击暴流作用下大跨度轻钢厂房风荷载特性

    张石钟海滨张爱林田玉基...
    191-200页
    查看更多>>摘要：为研究大跨度轻钢厂房在移动下击暴流风场下的风荷载特性,基于相似准则确定缩尺模型进行风洞试验,通过下击暴流发生装置模拟移动型下击暴流风场,探究了模型表面风压系数、风力系数在不同偏移距离(0～700 mm)、移动速率(0～0.2 m/s)下的变化情况,最后与稳态情况进行对比分析.结果表明:移动速率越大,风压系数和风力系数达到峰值的时刻越晚,峰值也越低;风压系数在偏移距离为0～300 mm的情况下,随相对径向距离增大变化较大,峰值较高,近风口墙面风压系数在偏移距离较大且模拟器移动至距模型最近位置时出现负峰值,墙面易破坏;偏移距离不同时,风力系数随相对径向距离变化情况差异较大,轻钢厂房可能出现倾覆或掀起破坏;移动型和稳态下击暴流作用下风压和风力系数均值基本相同,但对于极大值和极小值,稳态情况下结果相对较大,峰值也更高.

    轻钢厂房移动型下击暴流风洞试验风压系数风力系数

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    基于高阶动力学模态分解和本征正交分解方法的受扰建筑表面随机风压场研究

    郭凡李寿科刘敏张勇...
    201-215页
    查看更多>>摘要：受扰建筑表面风压场是一个复杂、随机的高维动态系统,依据风压分布难以完全呈现和复刻其流动机理.为此,基于刚性模型测压风洞试验,采用本征正交分解(POD)方法和高阶动力学模态分解(HODMD)方法,对串列布置干扰下的方形高层建筑表面随机风压场进行分解与重构.结果表明:上游建筑对下游受扰建筑迎风面风压的影响主要是遮挡作用,使得下游建筑迎风面出现负压区,受扰建筑两个侧风面最小平均风压系数出现在靠近迎风面的边缘区域,且随着距上游建筑距离增加,遮挡效应减弱,串列布置对下游建筑背风面风压的影响不大;通过POD方法分析可知,3倍迎风宽度是串列布置的临界间隙,当受扰建筑位于施扰建筑后方3倍迎风宽度内,受扰建筑不会发生明显的漩涡脱落;POD和HODMD方法分解得到的模态均可以反映脉动风压特征,但由于风压数据的高度非线性,POD模态反映多个频率的耦合,而HODMD方法能分解出每个模态的增长率和频率,单频的HODMD模态能够捕捉到不同尺度漩涡运动作用在建筑表面形成的相干结构,模态系数的周期性变化反映湍流的能量级联,且单体和干扰间距为2、3、4倍迎风宽度的4种工况都是以低频的漩涡运动为主导,建筑的干扰使得含有高能量的低频模态增多.因此,在揭示随机风压场的流动机理方面,采用HODMD方法更准确合理.

    高层建筑随机风压场风洞试验高阶动力学模态分解本征正交分解风压系数

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    双重耗能连接正交胶合木结构振动台试验研究

    熊海贝何倩郑颖达陈佳炜...
    216-226页
    查看更多>>摘要：为研究采用软钢屈服和橡胶剪切双重耗能机制连接的正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)结构抗震性能,分别针对基准模型和底层多门洞模型2个足尺模型开展了模拟地震振动台试验研究.考虑近震和远震影响特点及场地特性,选用El Centro波、汶川波和上海人工波,峰值加速度由0.035g逐级增大至0.80g,获取了两个模型的动力特性和地震响应.结果表明:基准模型和底层多门洞模型的基本自振频率分别为4.125 Hz和3.625 Hz;两个模型的振型在8度半罕遇地震(输入峰值加速度0.51g)试验前未出现明显变化,基本自振频率仅下降约5％,表明模型结构此前仅有轻微损伤,验证了耗能连接良好的消能减震效果;底层多门洞模型在经历输入峰值加速度0.80g的试验后,最大层间位移角为1/60,损伤集中于耗能连接的软钢耗能段屈服断裂,结构阻尼比达13％,实现了 9度罕遇地震下连接可更换、结构可修复的目标.此外,两个模型在不同地震波激励下的剪重比-屋顶位移曲线形状相似,其中底层多门洞模型在加速度峰值为0.80g的El Centro波激励下,最大屋面位移接近100 mm,基底剪重比约1.80,但模型结构仍保持较强的弹性变形能力.

    正交胶合木结构双重耗能连接振动台试验动力特性抗震性能

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    内嵌钢筋外包CFRP布复合加固中长圆形木柱轴压性能试验研究

    周长东苏宝强罗廷惜郑玉槟...
    227-239页
    查看更多>>摘要：为了研究内嵌钢筋外包碳纤维布(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)复合加固中长圆形木柱的轴压性能,完成了8根中长木柱的轴心受压试验,获取了中长木柱的荷载-位移曲线及荷载-应变曲线,进而分析了内嵌钢筋数量、CFRP布包裹方式对中长木柱轴压性能的影响.研究结果表明:中长圆形木柱轴心受压时有压溃破坏和弯曲破坏两种形式,破坏位置均为初始缺陷较为集中的木节区域;嵌筋加固可以有效提升木柱的受弯性能,较未加固木柱,轴压承载力提高幅度为58.11％～100.68％,在荷载达到965 kN时,纵向应变减小范围为12.03％～28.89％、横向变形减小范围为20.72％～38.57％;包裹CFRP布加固木柱可以使木柱处于三向受压状态,轴压承载力提高65.19％,在荷载达到965 kN时,纵向应变与横向应变分别减小8.7％与67.02％;内嵌钢筋外包CFRP布复合加固木柱可以充分发挥CFRP布的约束作用和钢筋的承压作用,轴压承载力提升幅度为45.66％～121.03％,在荷载达到965 kN时,纵向应变减小范围为19.24％～28.49％,横向应变减小范围为34.05％～79.93％,延性最大可提高22.86％.基于复合加固理论,对试验数据进行拟合,进而提出了复合加固中长圆形木柱的轴压承载力计算公式,并将所得计算值与试验值对比,两者吻合较好,验证了计算公式的可靠性.

    中长木柱内嵌钢筋CFRP布复合加固轴压试验受力性能

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    藏式古建筑木梁-石墙节点弯矩-转角力学模型

    崔玥杨娜郭婷
    240-252页
    查看更多>>摘要：藏式古建筑中木梁与石墙洞口呈简单搭接关系,该类木梁-石墙节点连接薄弱,震坏风险高.以藏式古建筑中的木梁-石墙节点为研究对象,分析其建造过程,剖析其受力机制,给出正反向转动过程中的受力状态判定条件,建立了木梁-石墙节点的弯矩-转角力学模型;通过与有限元模型的对比分析,验证该力学模型的准确性.研究结果表明:建造过程中木梁头顶面与墙洞口之间存在缝隙;木梁-石墙节点的转动过程分为自由转动状态(木梁头在洞口内小幅度自由转动),临界状态(木梁头顶面、底面均与墙洞口接触),挤压状态(木梁顶面、底面弹性变形,木梁头顶面木材嵌压屈服,木梁头底面木材嵌压屈服)等3部分;根据所提木梁-石墙节点力学模型实现算法可快速完成实际节点的弯矩-转角关系计算;理论计算的木梁-石墙节点弯矩-转角曲线与有限元模拟曲线吻合较好,初始刚度误差小于30％,峰值荷载误差小于10％.

    藏式古建筑木梁-石墙节点力学模型数值模拟弯矩-转角关系

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