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建筑科学
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赵基达

月刊

1002-8528

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010-64517786 84272776

100013

北京北三环东路30号

建筑科学/Journal Building ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是建设部主管，中国建筑科学研究院主办，创刊于1985年，在国内外公开发行的建筑科学类综合性技术期刊。本刊内容丰富、可读、实用，在建筑行业中享有很高的声望。本刊依托建设部和中国建筑科学研究院，得到部、院领导的大力支持，并有许多国内建筑界著名的专家学者组成了编委会，使得本刊更具权威性、指导性。
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    组合框架-高强钢板混凝土核心筒韧性体系抗地震倒塌性能评估

    张磊王翠坤陈才华崔明哲...
    1-8,73页
    查看更多>>摘要：本文针对一种高性能结构体系,即组合框架-高强钢板混凝土核心筒韧性体系,该体系包含双钢板混凝土组合剪力墙与可更换耗能连梁组成的核心筒,以及外围组合框架,核心筒组合墙体中钢板的强度等级最高为Q550、混凝土的强度等级最高为C100,以总高200m的高层建筑为例展开研究.设计并建立本高性能结构和常规钢筋混凝土框架-核心筒结构两个结构设计分析模型.以结构最大层间位移角(θmax)和最大残余层间位移角(θres)为结构响应评估指标,基于增量动力分析法(Incremental Dynamic Analysis,IDA)分别对比研究这两种结构体系的抗地震倒塌能力.研究表明,相比常规结构体系,高性能结构体系可有效减小剪力墙厚度,降低结构自重,提升建筑使用空间;相比θmax,基于θres评估出结构抗地震倒塌性能略低,抗倒塌安全储备系数(Collapse Margin Ratio,CMR)降低约5％;高性能结构较常规结构抗地震倒塌性能更优,抗倒塌安全储备系数可提升约20％.

    高性能结构体系框架-核心筒结构高强钢材超高强混凝土抗地震倒塌性能

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    高强薄壁圆钢管混凝土构件弯曲承载性能研究

    李军心孙清
    9-15页
    查看更多>>摘要：为研究高强薄壁钢管混凝土构件抗弯性能,建立了有限元数值模型,并与试验对比验证了数值模型准确性,分析了混凝土强度等级、钢材屈服强度及含钢率对高强薄壁钢管混凝土构件抗弯承载力的影响规律,并评估了现行规范承载力计算公式的适用性.结果表明:有限元模型能较好模拟试件的破坏模式(跨中失效)、荷载-位移曲线及承载力;增加钢材强度或混凝土强度等级,承载力呈近似线性增长,但混凝土强度对承载力的影响小于钢管强度等级;当钢管厚度相同,含钢率逐渐增大时,构件和核心混凝土截面尺寸越小,试件承载力降低程度逐渐减小;可采用《钢管混凝土结构技术规范》GB 50936-2014计算高强薄壁钢管混凝土构件抗弯承载力.

    高强薄壁钢管混凝土高强钢抗弯性能有限元模拟参数分析

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    暗柱截面形状对预制复合剪力墙节点抗震性能影响

    马少春邢凤超叶小斌鲍鹏...
    16-24页
    查看更多>>摘要：为了研究不同截面形状暗柱对预制复合剪力墙节点抗震性能的影响规律,设计了 1个L形和3个矩形截面暗柱节点构件分别进行了低周反复试验,研究了各试件的破坏现象、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性、耗能、强度衰减、累积损伤等抗震指标.结果表明:两类构件破坏模式均为弯剪破坏;L形截面暗柱试件滞回曲线包围的面积相对比较饱满,耗能能力较强.L形截面暗柱构件的正负向峰值荷载与矩形截面暗柱试件相比分别提高了 16.90％和14.65％,刚度退化曲线较缓慢,整体承载力和抗侧刚度性能也较优越;通过对比两类构件的累计损伤指标发现,L形截面暗柱试件的损伤程度较低.L形截面暗柱试件的延性系数大于3,满足混凝土结构的抗震设计要求.总之,L形截面暗柱试件的整体抗震性能相对较好,建议可以在实际工程中进行应用和推广.

    低周反复试验抗震性能剪力墙节点暗柱延性刚度退化

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    低温环境下钢纤维膨胀珍珠岩混凝土的力学性能研究

    程东辉闫旭雯曲士博
    25-32,147页
    查看更多>>摘要：为开展钢纤维膨胀珍珠岩混凝土在低温条件下的力学性能研究工作,本文选取使用时的温度、钢纤维体积率、膨胀珍珠岩取代率为研究参数,使用温度设为23、-10、-20和-30℃,钢纤维的体积率为0、0.5％、1.0％和1.5％,膨胀珍珠岩取代率为0、10％、20％和30％.采用正交试验设计方法设计制作了 32组、共计96个试块,分别对试块进行抗压试验和劈裂抗拉试验,获得了钢纤维膨胀珍珠岩混凝土在荷载作用下的破坏形态和极限承载力等实测数据.并以此为基础,开展了低温环境下钢纤维膨胀珍珠岩混凝土力学性能的分析,通过极差分析得出各个因素对试验结果的影响程度.结果表明:随着温度的降低,钢纤维膨胀珍珠岩混凝土的立方体抗压及劈裂抗拉强度均增大,-30℃增幅最为显著.随着钢纤维体积率的增加,可以抑制试块裂缝的发展,增加膨胀珍珠岩混凝土的韧性,提高其强度.在3个研究参数中,温度对钢纤维膨胀珍珠岩混凝土力学性能影响最大,钢纤维体积率次之,而膨胀珍珠岩取代率对混凝土抗拉和抗压的影响均较小.进而通过电镜扫描结果并结合试验数据分析了钢纤维膨胀珍珠岩混凝土的破坏机理.根据实测结果提出:在混凝土制作时建议取用1％的钢纤维体积率和10％的膨胀珍珠岩取代率,此配比能够有效提高混凝土的力学性能.

    膨胀珍珠岩钢纤维低温混凝土力学性能

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    基于动力弹塑性分析的内置双向钢骨混凝土组合墙抗震性能研究

    张侃郝玮程卫红陈灏恺...
    33-41页
    查看更多>>摘要：钢板混凝土组合墙能充分发挥钢材的材料优势,抗震性能优越,但在工程应用中存在施工难度较大的问题.本文研究的内置双向钢骨混凝土组合墙,墙内为水平向和竖向相交的钢骨,具有施工效率更高、施工成本更低的特点.与钢板混凝土组合墙相比,内置双向钢骨混凝土组合墙的研究成果较少,其抗震性能没有得到充分验证.本文选取了原设计为钢板混凝土组合墙的工程实例,将其中的钢板混凝土组合墙替换为含钢率相近的内置双向钢骨混凝土组合墙,使用通用有限元软件对4个算例进行罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,对比两种不同形式组合墙对结构整体抗震性能及组合墙自身性能的影响.经研究发现,内置双向钢骨混凝土组合墙的混凝土受压损伤水平和损伤范围略微偏大,构件承载力略低于钢板混凝土组合墙;将结构中钢板混凝土组合墙替换为内置双向钢骨混凝土组合墙,对结构在罕遇地震作用下的自振特性、弹塑性动力响应和构件损伤的影响较小,结构仍能满足大震不倒的性能要求.

    内置双向钢骨混凝土组合墙动力弹塑性分析抗震性能超高层混合结构

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    软土地区超长PHC管桩承载力加固效果分析

    张雄水
    42-48页
    查看更多>>摘要：在软土地区超长PHC管桩的施工过程中经常会出现挤土效应造成的"浮桩"问题和超孔隙水压力造成难以贯入度的假象,使得桩的实际承载力发挥受限.采用静载反力快速复压和不同锤击复打方式对桩进行加固处理,处理后通过高应变法和静载试验进行承载力加固效果验证,并通过动静对比分析,获得相关的复打控制参数.结果表明,液压锤击桩机复打和高应变试验专用设备复打相结合的方式可以作为软土地区超长PHC管桩承载力加固的手段.

    管桩超长桩浮桩动静对比

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    高浓度氯盐环境下钢筋混凝土裂缝扩展影响因素及规律研究

    唐先习杜腾飞郭俊瑶王文远...
    49-56页
    查看更多>>摘要：为研究高浓度氯盐环境下钢筋混凝土保护层首次出现裂缝的时间和裂缝宽度扩展规律,采用直流电加速锈蚀法,研究不同电流密度、氯盐浓度、保护层厚度、钢筋直径以及水胶比等因素的影响,探究混凝土裂缝的扩展因素及裂缝扩展规律.结果表明:随电流密度、氯盐浓度、水胶比、钢筋直径增加,锈胀裂缝宽度扩展速度加快;随保护层厚度加厚,锈胀裂缝宽度扩展速度越慢.其中保护层厚度对混凝土裂缝首次开裂的影响最为显著,电流密度和钢筋直径影响次之,氯盐浓度和水胶比的影响相对较小.

    钢筋混凝土混凝土耐久性锈胀裂缝电流密度氯盐浓度

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    HPFRCC装配整体式叠合梁受弯性能试验研究

    陆婷婷管锴金豪伟陈怡廷...
    57-65,73页
    查看更多>>摘要：为改善装配整体式叠合梁的力学性能以及耐损伤性能,本文将HPFRCC材料预制模壳代替普通混凝土应用于装配整体式叠合梁中,形成HPFRCC预制模壳装配整体式叠合梁构件,对其受弯性能进行试验研究.研究显示,U型HPFRCC预制模壳与后浇混凝土的粘结良好,没有明显的剥离;HPFRCC/RC装配整体式叠合梁峰值荷载和屈服荷载较普通整浇RC梁分别提高了 17.2％和24.55％,与普通RC叠合梁相比,HPFRCC/RC装配整体式叠合梁的峰值荷载和屈服荷载分别提高了8.1％和5.59％;与普通RC整浇梁和普通RC叠合梁相比,HPFRCC/RC装配整体式叠合梁的裂缝密而细,裂缝开展速度及宽度也更小,说明HPFRCC材料能提高构件的耐损伤性.

    叠合梁HPFRCC装配整体式受弯性能

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    循环荷载作用下冻结粉质黏土动力学参数试验研究

    孙超李金明郭浩天茆欣...
    66-73页
    查看更多>>摘要：为探究循环荷载对冻结粉质黏土动力学参数的影响,利用GDS动态三轴试验系统,对不同振次作用下冻结粉质黏土的黏聚力、内摩擦角、动弹性模量、阻尼比等展开试验研究.结果表明:随着振动次数的增加,土体黏聚力降低,当振动次数达到12次时,土体黏聚力基本不再随振动次数的增加而变化.内摩擦角随着振动次数的增加先增大,当振次达到12次时内摩擦角达到峰值,随后开始减小.振动次数越多,土体达到同一动应变所需的应力越小.随着动应变幅值的增加,土体的动弹性模量和动模量比均减小.在同一应变幅值下,动弹模量与振次成反比关系,动模量比与振次成正比关系.初始动弹性模量随着振动次数的增加而减小.在同一应变幅值下,阻尼比随着振动次数的增加而增大.研究结果可为寒区工程建设过程中动力参数的选取提供理论指导与参考.

    循环荷载粉质黏土动力学参数动三轴试验动弹性模量阻尼比

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    轮辐式桁架弦支穹顶结构力学性能模型试验研究

    柳明亮赵均海周春娟杨晓...
    74-83页
    查看更多>>摘要：轮辐式桁架弦支穹顶结构是近年来在传统弦支穹顶基础上发展而来的一种新型结构体系.它将上部网壳优化为空间辐射状管桁架结构,下部延续采用拉索结构,二者通过竖向撑杆连接形成自平衡体系,既保留了传统弦支穹顶结构跨越能力强、造型优美的优点,又解决了大跨结构整体刚度弱、稳定性差的问题.为研究轮辐式桁架弦支穹顶结构的静力性能及动力特性,制作了 1∶10比例结构缩尺模型.开展了多工况分级静力加载试验、局部索力松弛试验及结构自振特性试验,分别得到了该结构在不同荷载作用下杆件的轴力及位移变化规律及自振频率的分布特征.结果表明:设计的加载方案满足试验精度要求;在均布荷载作用下,主桁架上弦杆及下弦杆始终为受压状态,中间杆件随着荷载增加由受压逐渐转为受拉,环杆最内侧杆件承受压力最大;各杆件内力随荷载值增加呈线性增长,节点位移及索力值变化均匀,结构在设计荷载范围内处于弹性阶段,整体协调变形能力较强.现场实测得到模型基频为7.965Hz,前10阶振型呈对称形态,且以整体振型为主,该结构与传统弦支穹顶结构相比刚度更大、稳定性更强.

    弦支穹顶模型试验静力性能振动响应有限元模拟

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