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期刊信息/Journal information
同济大学学报（自然科学版）
同济大学
同济大学学报（自然科学版）

同济大学

李杰

月刊

0253-374X

zrxb@tongji.edu.cn

021-65982344

200092

上海四平路1239号

同济大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Tongji University(Natural Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>> 《同济大学学报（自然科学版）》是由同济大学主办的自然科学综合性学术期刊，主要刊登国内外土木建筑、交通运输、环境、海洋、测量、材料、机电、计算机、通信等学科的创新研究成果。本刊为中国自然科学核心期刊和中国科技论文统计用刊源之一，并被EI等40多个国内外权威检索系统收录。 本刊2002年入选“中国期刊方阵双百期刊”；2003年荣获“第二届国家期刊奖百种重点科技期刊”；2004年荣获“教育部优秀科技期刊一等奖”；2005年荣获“第三届国家期刊奖百种重点科技期刊”；2006年被评为“首届中国高校精品科技期刊”；2007年入选“第六届中国百种杰出学术期刊”；2008年被评为“第二届中国高校精品科技期刊”，入选“2008年中国300种精品科技期刊”；2009年荣获“第四届华东地区优秀期刊奖”；2010年被评为“第三届中国高校精品科技期刊”，入选“2010年中国百种杰出学术期刊”；2011年入选“2011年中国百种杰出学术期刊”，入选“2011年中国300种精品科技期刊”。 《同济大学学报（自然科学版）》诚邀国内外新老作者积极向本刊投稿，诚邀国内外专家学者为本刊审稿，诚邀国内外新老读者浏览阅读本刊，诚邀关心本刊的各界人士积极为本刊提出创新发展建议。
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收录年代

    纤维增强复合材料增强胶合木受弯构件研究综述与展望

    何敏娟王毓萱李征
    655-663页
    查看更多>>摘要：针对纤维增强复合材料(FRP)增强胶合木受弯构件研究进行综述,系统梳理了现有增强技术,详细阐述了界面黏结性能、抗弯性能、蠕变性能的影响因素与分析方法.研究表明:FRP增强技术能更有效地利用胶合木受弯构件中木材的强度,提高构件抗弯承载力、控制弯曲变形并改善脆性破坏模式.针对FRP增强胶合木受弯构件在工程应用上的制约因素,提出了在预应力增强技术、长期性能、抗火性能和可靠性方面研究中亟需解决的关键问题.

    胶合木梁纤维增强复合材料黏结抗弯性能蠕变

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    层板销合木的界面滑移与木梁受弯性能

    杨会峰张聪聪顾日鑫陶昊天...
    664-675页
    查看更多>>摘要：层板销合木(简称销合木)是一种由规格材通过销组合而成的新型结构用木材,与胶合木相比具有加工快捷、成本低且更加绿色环保等优点.为研究销合木梁的弯曲性能,设计了 8组木梁的四点弯试验,试验参数包括销的种类(木销和竹销)、销间距(70、100和140 mm)和层板的数量(3、4和6层).此外,为揭示层积材界面销连接抗剪性能对销合木梁受弯性能的贡献,开展了木销和竹销连接销合木推出试验研究.研究结果表明:与木销连接相比,竹销连接的抗滑移刚度更高且延性更好;销合木梁的受弯性能介于无销接叠合木梁和胶合木梁之间,其组合效率为0.11～0.15;随层板数量的增加,梁截面的增高使销合木梁的抗弯性能显著上升;减小销间距对销合木梁的抗弯承载力与刚度均有一定的提升作用.采用欧洲规范5中的γ法预测销合木梁的抗弯刚度时结果偏大,因此认为对销合木梁的抗弯刚度进行计算时须对销连接的滑移刚度进行折减.

    销合木界面滑移弯曲性能销连接γ系数法

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    新型外包钢板-自攻螺钉连接胶合竹梁柱节点转动性能

    冷予冰陈溪刘博王明谦...
    676-683,748页
    查看更多>>摘要：针对胶合竹材不易预开槽和预开孔以及节点转动时竹材易发生横纹劈裂的问题,研究了新型外包钢板-自攻螺钉连接节点的转动性能.对T形外包钢板-自攻螺钉连接节点和双L形外包钢板-自攻螺钉连接节点共5个试件进行了单调加载试验,分析了节点的破坏模式、初始刚度、极限承载力、变形能力和延性系数.试验发现,T形外包钢板-自攻螺钉连接节点相较双L形外包钢板-自攻螺钉连接节点,各项受力性能参数均较优.布置直径小但数量多的自攻螺钉时,节点(T8X8-M)的破坏表现为钢板和自攻螺钉的受拉断裂以及与胶合竹柱连接的自攻螺钉受拉断裂,布置直径较大但数量少的自攻螺钉时,节点(T6 ×10-M)的破坏则表现为竹材的横纹劈裂和自攻螺钉的剪切破坏.横纹方向采用自攻螺丝加强,可改善节点的受力性能,对T形外包钢板-自攻螺钉连接节点改善更明显.现行《工程竹结构设计标准》(T/CECS 1101-2022)提供的节点设计方法偏于安全地预测胶合竹自攻螺钉连接梁柱节点的抗弯承载力.

    胶合竹梁柱节点自攻螺钉连接外包钢板转动性能

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    正交胶合木新型抗剪及抗拉连接耗能特性试验

    熊海贝武喆陈佳炜
    684-696页
    查看更多>>摘要：连接节点是保证木结构抗震性能的重要因素,节点的耗能能力是衡量其是否适用于抗震区的重要指标.提出了适用于正交胶合木(cross laminated timber,CLT)结构的新型耗能抗剪连接节点和新型耗能抗拉连接节点,为研究该类连接节点的破坏模式及力学性能,开展了 15组低周往复加载试验.试验结果表明,新型耗能连接节点试件延性系数(D)均大于9.0,满足欧洲规范Eurocode 8中对高延性节点D＞6的要求,属于高延性范围;新型耗能连接节点工作阶段强度退化系数均低于20％,具备工程适用性;新型耗能连接节点工作阶段等效黏滞阻尼系数为12％～22％,普通商用连接节点等效黏滞阻尼系数为2.5％～15.8％,两类新型耗能连接节点具有较好的耗能能力.

    正交胶合木新型连接节点耗能特性力学性能破坏模式

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    新型耗能连接正交胶合木剪力墙抗侧力性能试验

    陈佳炜熊海贝彭增鑫王瑞明...
    697-706页
    查看更多>>摘要：为研究基于软钢屈服与橡胶剪切变形双重耗能机制新型连接的正交胶合木剪力墙抗侧力性能,考虑顶部竖向荷载、墙体高宽比、耗能连接件可更换性等因素,对6榀2.4m高足尺试件进行了单调及低周往复加载试验,并与普通金属连接正交胶合木墙体进行对比试验,获取并分析了剪力墙的破坏过程、力学性能参数及各项因素对抗侧力性能的影响规律.结果表明:新型耗能连接正交胶合木剪力墙在侧向力下的损伤主要集中在耗能连接的软钢耗能段屈服断裂与耗能橡胶脱胶破坏,墙体板材与自攻螺钉未见损伤;增大顶部竖向荷载可有效提升墙体的抗侧力性能,而增大高宽比主要可增加墙体的变形能力与延性;与普通金属连接墙体相比,耗能连接墙体的最大承载力相近,但延性提升26％,耗能能力提升38％,最大层间位移角可达1/23,且在原位替换耗能连接修复的墙体与原墙体的抗侧力性能相近,表明新型耗能连接正交胶合木剪力墙具有较好抗震性能,可实现强震后连接可更换、结构可修复的设计目标.

    正交胶合木剪力墙结构新型耗能连接抗侧力性能破坏模式

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    考虑螺栓布置的胶合木螺栓—钢插板连接抗拉性能

    刘应扬郭淼何海杰曹纪兴...
    707-716页
    查看更多>>摘要：多螺栓—钢插板连接是应用较为广泛的胶合木结构节点连接方式.依据螺栓数目、排列方式、螺栓直径、木材厚度4个影响因素将试件分为了 12组(每组6个)进行受拉试验,得到了各试件的破坏模式以及初始刚度、屈服荷载、峰值荷载和延性系数等参数,试验结果表明在木材厚度和螺栓直径相同的条件下,破坏现象随着螺栓数量增加,破坏模式的变化规律比较相近,木材的左右侧面产生不同程度的劈裂裂缝,裂缝从顶部延伸至最后一行螺栓以下.对比力学性能,随着螺栓数量的增加,试件的初始刚度、屈服荷载和峰值荷载均增加,而延性会发生减小.最后以螺栓直径与数量为自变量对多螺栓—钢插板连接节点初始刚度和峰值荷载的公式进行了拟合,结果与试验数据有良好的一致性.

    胶合木抗拉连接螺栓布置试验研究拟合公式

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    板状碎片对建筑屋面的冲击破坏概率模型

    黄鹏蓝鑫玥
    717-725页
    查看更多>>摘要：飞掷物对建筑的冲击破坏是围护结构在强风作用下受损的主要原因之一.为针对不同围护结构建立考虑多因素影响的冲击破坏概率模型,提出了一种基于马格努斯效应的板状碎片三维轨迹方程的板状碎片冲击破坏概率模型.与现有模型相比,额外考虑了在不同风速风向下板状碎片来源、起飞初始条件和建筑相对位置对屋面冲击破坏概率的影响.利用风速15 m·s-1～45 m·s-1,风向0°～90°和上游建筑高度8.0 m～12.5 m作为模型的输入,实现了可考虑多因素影响的板状碎片对低矮建筑屋面冲击破坏的概率估计,验证了模型的实用性.该模型计算过程简单,可应用于建筑屋面易损性分析.

    飞掷物冲击破坏概率模型板状碎片建筑屋面强风作用

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    考虑大气腐蚀影响的钢结构剩余抗震性能研究进展

    张岳林冉翠玲王伟顾跃跃...
    726-737页
    查看更多>>摘要：对考虑大气腐蚀影响的钢结构剩余抗震性能的现有研究进行综述,首先探讨了钢在大气环境下腐蚀程度随时间的变化规律,其次从材料、构件、结构体系3个层次梳理了腐蚀对钢结构抗震性能影响的研究现状,最后针对该领域当前研究的不足进行了详细评述.该领域下一步重点研究方向应包括腐蚀预测新方法、考虑蚀坑分布随机性的建模方法、焊缝腐蚀与焊缝超低周疲劳的交叉学科研究、适合腐蚀结构地震易损性分析的高效建模方法.

    大气腐蚀腐蚀疲劳焊缝腐蚀超低周疲劳抗震性能

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    风机荷载作用下频率比对砂土动力响应的影响

    张艳贾敏才蒋明镜谢志伟...
    738-748页
    查看更多>>摘要：海上风机在运行过程中风荷载与波浪荷载频率耦合作用对土体动力特性的影响不容忽略,为了探究这种影响,采用多向循环动单剪系统(VDDCSS)对砂土进行了一系列试验研究,分析了双向剪切频率比fr对砂土动应变、动孔压比以及动强度的影响.试验结果表明:剪应变发展受双向频率耦合及应力组合效应的影响.循环应力比(CSR)为0.15时,双向频率耦合效应大于应力组合作用;随着应力水平的增加(CSR=0.20或0.25),频率耦合效应和应力组合作用均得到了加强.在低应力水平时,破坏试样的孔压曲线呈"上凹型"且频率比对试样孔压发展影响不大.而随着应力水平增加(CSR=0.20或0.25),孔压最终值umax随之增大.除fr=1.00与10.00对应试样外,土体动强度随fr与CSR值增大而减少.fr=5.00对应试样应变大、孔压值高、强度低的原因与此比值下土体受双向频率耦合与应力组合的叠加效果增强有关.

    循环单剪频率比动应变动孔压动强度

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    绝热边界作用下人工冻结温度场解析解

    洪泽群付硕任胡向东王宝生...
    749-758页
    查看更多>>摘要：隧道地下工程采用冻结法施工时经常遇到地连墙等构筑物影响冻土帷幕发展的问题,给冻结方案设计和封水效果评估带来困难,危及后续开挖作业安全.为探明地连墙等绝热边界作用下冻结温度场的分布状态,掌握冻结壁局部受限时的发展规律,建立了半无限平面内包含直线绝热边界的温度场数学模型.通过热势函数叠加结合镜像法求解了单根、2根以及3根冻结管的温度场解析解,并采用数值模拟验证了其准确性和适用性.结果表明:解析解与稳态数值解吻合较好,与瞬态数值解的误差随冻结时间延长而减小,冻结第50天3种模型的误差分别为0.39℃、0.17℃和0.06℃,均能控制在0.5℃以内;等温线在绝热边界处与边界垂直,只存在平行于边界的热流而没有法向热流,绝热边界对于其与冻结管之间区域的温度降低更加有利;随着绝热边界与冻结管距离d的增加,对冷量传递的阻断作用降低,冻结模型逐渐向无限大平面模型转化,实际工程应根据冻结壁设计厚度,合理匹配管间距l和边界距离d的取值.

    隧道工程人工冻结法温度场解析解数值模拟绝热边界

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