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期刊信息/Journal information
西安建筑科技大学学报（自然科学版）
西安建筑科技大学学报（自然科学版）

赵西成

双月刊

1006-7930

jzkjdz@163.com

029-82202912

710055

西安市雁塔路13号

西安建筑科技大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Xi'an University of Architecture & TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊1956年由原东北工学院、西北工学院、青岛工学院和苏南工业专科学校合并建成，是全国八大土建类学校之一，学校现有建筑学、土木工程类博士点18个，有亚洲最大的建筑结构实验室，是全国重点土木工程科研基地。自建校以来，学校的发展成为建筑和土木工程专业为重点，以工程学科为主体，兼有文科、理科、管理艺术等类别的多学科性大学。
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    重塑黄土直剪试验误差分析及对边坡可靠性影响评价

    胡长明田明辉朱武卫袁一力...
    159-165,191页
    查看更多>>摘要：为通过室内快剪试验误差来源分析强度参数的随机特性,比较了击实法和压样法对抗剪强度离散性的影响,并在两种制样方式的基础上,进行再现性试验,通过对抗剪强度及正应力修正,采用 Grubbs 准则检验可疑值,求得了能反映强度参数随机特性的概率分布,并使用K-L级数展开法离散强度参数正态随机场,分析了两种制样方式对边坡可靠性的影响.研究表明:压样法制样比击实法获得数据离散性更小,使用再现性法能够体现强度参数的随机特性;两种制样方法在边坡稳定性分析时安全系数接近,由于击实法统计数据的离散性更大,可靠性分析时比压样法产生更大的失效概率.

    直剪试验再现性法Grubbs准则随机有限元失效概率

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    滑坡诱发农村山区砖混结构变形及演化规律研究

    谢强李雨桐徐先宇孙伟宸...
    166-175页
    查看更多>>摘要：作为西南山区最为频发的地质灾害之一,滑坡对山区中大量存在的砖混房屋造成严重影响,尤其农村山区中受灾最为严重,给人民群众生产生活造成巨大安全隐患.研究滑坡引起的上部砖混结构变形特征,对科学指导房屋设计防护及灾后监测点布置具有重要现实意义.本文以酉阳高园子滑坡为例,通过现场调查和裂缝参数拟合研究了滑坡区砖混结构变形破坏特征.同时基于PFC3D,构建了有限体积-离散元(Finite Volume Method-Discrete Element Method,FVM-DEM)滑坡-房屋单向耦合模型,模拟并分析了在不同工况下滑坡动态发育过程,进一步揭示了房屋裂缝产生及演化过程.结果表明:相比于普通无柱砖混结构,底框结构抵抗滑坡诱发变形破坏的能力更强,并且处于前后缘段的房屋相对中段房屋更易出现损伤破坏;房屋的长宽比不宜过小,布置房屋长边走向平行斜坡走向有利于减少滑坡对房屋造成的破坏.本文总结了在滑坡作用下,上部砖混结构的变形特征和裂缝开展规律,可为农村山区砖混结构设计和布置提供参考.

    滑坡砖混结构裂缝开展PFC3DFVM-DEM

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    稻草加筋土边坡稳定性模型试验

    郝建斌张焕李龙蒋臻蔚...
    176-182页
    查看更多>>摘要：为了研究稻草加筋土边坡的稳定性及变形破坏特征,先后开展了稻草加筋土无侧限抗压强度试验与边坡稳定性模型试验.通过无侧限抗压强度试验得出,在土体中加入稻草,可有效抑制土体的变形,且当稻草加筋率为 0.2%、筋材长度为 25 mm,即最优加筋条件时,加筋土无侧限抗压强度最大,对试样变形的抑制效果最好.在此基础上,开展了最优加筋条件下的稻草加筋土边坡稳定性模型试验,试验结果表明,相较于素土边坡,稻草加筋可有效提高边坡极限承载力,减小竖向位移;素土边坡与加筋土边坡的水平位移变化趋势均可分为稳定、等速变形和加速变形(包括弱加速变形阶段与强加速变形阶段)三阶段演化,稻草的加筋作用在弱加速变形阶段发挥明显,能显著提高坡体抵抗变形能力;加筋土边坡完全破坏后产生的滑面深而广,且滑面周围小裂隙相对较多,整体性与稳定性均优于素土边坡.

    边坡稳定性加筋土稻草模型试验

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    冻结黏土单轴动态力学特性及本构模型研究

    解北京刘天乐栾铮张景顺...
    183-191页
    查看更多>>摘要：为研究动载荷下冻土破坏特性,利用 SHPB试验系统开展应变率 300s-1～1 000s-1、含水率 13%～22%冻土单轴动态冲击试验,并建立本构模型描述单轴冻土动力学响应行为.结果表明:(1)应力-应变曲线可以分为压密阶段、弹性阶段、塑形阶段和破坏阶段,应变率高于 700s-1 时应力-应变曲线出现明显振荡;(2)抗压强度和弹性模量整体上与应变率呈正相关趋势,但应变率高于 900s-1 时抗压强度增长速度减缓甚至负增长.最大应变与应变率呈一次函数关系,含水率对最大应变无影响;(3)结合 Weibull统计分布、D-P准则以及Z-W-T方程并引入含水率项,建立能考虑不同含水率冻土损伤黏弹性本构模型,验证模型可靠性(R2>0.90).为冻土工程设计与施工提供一定参考.

    SHPB试验单轴动态加载冻土动力学参数本构模型

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    垃圾渗滤液侵入黄土的冻结温度演变特征试验研究

    刘华张雨轩王松鹤王洋...
    192-200,237页
    查看更多>>摘要：土体的冻结温度是土壤冻结过程和结果分析中的关键物理指标之一,对冻结缘的形成和冻结深度的判定影响意义重大.通过室内试验研究了不同含水率、垃圾渗滤液浓度、冻融循环次数下的黄土试样冻结温度的变化特征,探讨了垃圾渗滤液污染黄土在不同条件下冻结温度的演变机制.试验结果表明:垃圾渗滤液污染黄土冻结温度低于 0℃,冻结温度随含水率的增加而升高并逐渐趋近于 0℃,降温平台持续时长随含水率的增加而增加.随着垃圾渗滤液浓度的增大,土体冻结温度与降温平台持续时长呈现出下降趋势.随着冻融循环次数的增加,土体冻结温度与降温平台持续时长出现下降并在循环次数为 10 次时基本达到稳定状态.基于上述试验结果,拟合了考虑含水率、垃圾渗滤液浓度、冻融循环次数的土体冻结温度变化经验公式;进一步通过数值模拟方法讨论了冻深的变化规律.

    垃圾渗滤液冻结温度含水率冻融循环降温平台时长

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    带双槽钢腹板螺栓连接可更换耗能梁段的钢框筒子结构抗震性能研究

    王易安连鸣周玉浩
    201-211页
    查看更多>>摘要：由于现有的钢框筒结构(SFTS)存在延性和耗能差的问题而导致该结构抗震性能不足,并且该结构还存在震后修复困难的问题,提出了带可更换耗能梁段的钢框筒结构(SFTS-SL),耗能梁段采用双槽钢腹板螺栓连接的形式.在 SFTS-SL中,双槽钢截面可更换耗能梁段布置于裙梁的跨中,在地震作用下以通过耗能梁段的剪切变形耗散地震能量.本文设计了SFTS和 SFTS-SL结构算例,并从中选取了三个子结构建立了有限元模型,通过非线性数值分析研究其抗震性能.结果显示,与 SFTS相比,SFTS-SL在弹性抗侧刚度方面表现相似,但具有更好的延性和耗能能力;SFTS-SL极限承载力略低于SFTS;SFTS-SL能够将塑性变形集中于可更换的耗能梁段,而其余构件基本处于弹性状态,有利于震后结构功能的快速恢复.

    钢框筒可更换耗能梁段子结构抗震性能数值分析

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    黄土地基不均匀沉降对现浇管廊影响的试验研究

    邓博团申超凡郑谢缙付一帆...
    212-219页
    查看更多>>摘要：湿陷性黄土地基浸水后的不均匀沉降会使现浇管廊结构产生附加内力,造成管廊结构开裂甚至破坏,严重威胁其运营安全.为深入研究黄土地层湿陷变形对现浇管廊的影响,开展了黄土地层局部浸水湿陷的模型试验.在试验中,设定局部浸水范围,以地基浸水深度为变量,对管廊结构底部位移、土体接触压力、表面应变和地表沉降进行了监测,并分析了其发展趋势.试验结果表明:当局部基底浸水深度达到 20 cm,管廊结构在浸水区出现明显的弯曲变形,结构在湿陷区内的最大下沉达到 0.57 mm;结构与土体接触压力变化较大区域为湿陷区边缘的管廊底板处;在管廊底部局部浸水发生不均匀沉降时,结构受力形式表现为底板受拉,顶板受压,且越远离管廊中部,所产生的应变越小,拉压应变在湿陷区边缘发生转变;地表也会发生沉降现象,最大沉降值为 2.24 mm.试验结果可为湿陷黄土地区现浇管廊的设计和相关病害的防治提供参考.

    现浇管廊湿陷性黄土浸水湿陷地基沉降变形规律

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    火灾后铁尾矿砂混凝土梁抗弯性能试验研究

    杨志年毛震周云龙雷翔宇...
    220-228页
    查看更多>>摘要：为研究铁尾矿砂全部替代天然砂对混凝土梁火灾后抗弯性能的影响,对 3 根受火 45 min和 3 根非受火混凝土梁进行了静载试验.对比了受火过程中梁内混凝土和钢筋温度分布、梁跨中挠度以及火灾后静载试验荷载-挠度曲线、残余抗弯承载力、破坏形态,验证了平截面假定,分析了铁尾矿砂全部替代天然砂和不同铁尾矿砂混凝土强度对钢筋混凝土梁火灾后抗弯性能的影响.结果表明:铁尾矿砂混凝土梁与天然砂混凝土梁受火过程中混凝土和钢筋温度、跨中挠度无明显差异,受火 45 min后满足平截面假定;铁尾矿砂混凝土梁的火灾后残余抗弯承载力与天然砂混凝土梁无明显差异,但破坏时跨中挠度显著增加;不同铁尾矿砂混凝土强度(C30、C40)对梁火灾后抗弯承载力影响不大.

    铁尾矿砂混凝土简支梁火灾后抗弯性能平截面假定

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    深中通道沉管隧道复合地基沉降特性研究

    贾绍明王啟铜宋神友金文良...
    229-237页
    查看更多>>摘要：深中通道是国内首次大规模使用水下深层水泥搅拌桩处理沉管隧道地基的超级工程,具有碎石垫层厚度大、深层水泥搅拌桩置换率高等特点,目前相关研究较少.为了研究厚垫层和高置换率深层水泥搅拌桩复合地基的沉降变形规律,在现场荷载板试验结果的基础上,将碎石垫层、复合地基和桩端全风化岩层视为一个共同作用的系统,假设在桩土分界面处桩土位移模式非同步,同一深度处桩间土体的位移模式非协调,考虑系统各部分在交界面上应力和变形连续,通过对典型单元体的分析,推导了复合地基桩土应力比和沉降的求解公式,最后将计算结果与现场荷载板试验结果和传统方法进行了对比验证.研究结果表明:本文方法计算所得沉降与实测沉降相比误差在 8.0%以内,计算精度优于传统方法,并且沉降随荷载的变化趋势大体相同,说明本文方法能较好反映沉管隧道复合地基的沉降特性;根据本文方法计算得到的桩土应力比与实测桩土应力比相比误差在-7.0%以内,可以认为理论计算的结果可靠.

    沉管隧道复合地基沉降计算解析法荷载传递

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    十二杆张拉整体结构动态分析及路径规划研究

    徐佶冯晓东许贤陈耀...
    238-248页
    查看更多>>摘要：张拉整体因其区别于传统结构的特点在土木和可动结构领域有广泛的发展前景,目前学者对于多步态或更复杂的球形张拉整体研究较少,且一些传统路径规划方法不适用于多面体张拉整体结构.因此,本文采用几何方法找寻了一种多步态的十二杆球形张拉整体结构(Snub-12)的合理构型,并用找形方法进行了验证.定义并分析了 Snub-12 的多种基本步态和各步态形成的理论路径空间,并将其与单步态的 6 杆球形张拉整体结构(TR-6)进行对比,明确了两种结构运动的特点和区别.对快速搜索随机树算法进行改进并利用其产生引导路径,结合 Snub-12 步态组合的情况,生成适合不同场景的合理运动路径,最后通过仿真分析验证了方法的可行性和有效性.分析结果表明:同等条件下,不论是路径空间中盲区占比还是独立滚动步态的翻滚步长,Snub-12 均优于TR-6,更适宜开展长距离运动.基于引导策略的路径规划方法可以解决多步态张拉整体结构的路径规划问题,这丰富了球形张拉整体结构的运动理论,可以为该类球形张拉整体可动结构的实际应用提供了理论支撑.

    张拉整体多步态引导策略步态组合路径规划

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