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期刊信息/Journal information
建筑科学与工程学报
建筑科学与工程学报

周绪红

季刊

1673-2049

jzxb@chd.edu.cn

029-82334397

710064

西安市南二环路中段长安大学内

建筑科学与工程学报/Journal Journal of Architecture and Civil Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>《建筑科学与工程学报》是由国家教育部主管，长安大学主办的学术性期刊，其前身为《西北建筑工程学院学报》，1984年创刊，2005年经国家新闻出版总署、国家科技部批准正式更名为《建筑科学与工程学报》。《建筑科学与工程学报》为季刊，大16开本，96个页码，每期定价10.00元，全年共40.00元。该刊为《中国科学引文数据库》来源期刊，国务院学位委员会、国家教育部学位与研究生教育中文重要期刊，中国科技论文统计源期刊，《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊，《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》等多种国内权威数据库固定来源期刊。
正式出版
收录年代

    基于GMM的湿筛混凝土轴拉损伤演化机制研究

    陈徐东石振祥张忠诚宁英杰...
    1-9页
    查看更多>>摘要：为研究不同加载阶段下的二级配湿筛混凝土开裂模式与损伤演化过程,将声发射技术(AE)与高斯混合模型(GMM)进行结合作为损伤识别手段,以 3 种加载速率(1×10-6、5×10-6、25×10-6 s-1)作为试验变量,对二级配湿筛混凝土开展单轴拉伸损伤时空演化机制试验研究.结果表明:随着加载速率增大,湿筛混凝土试件内部裂缝开展更加密集,并且裂缝种类随机性更高;利用GMM法对声发射数据进行处理分类结果显示,拉伸裂缝为试验加载过程的主要开裂模式,加载速率升高会导致剪切裂缝占比增大;随着加载速率增大,拉伸裂缝频率分布明显扩大,而剪切裂缝与混合裂缝频率分布基本不变;随着加载进行,拉伸裂缝与剪切裂缝概率密度区域均向 AF 轴趋近;GMM法所得裂缝开裂模式有拉伸裂缝、剪切裂缝与混合裂缝 3 种类别,并且随着加载进行,混合断裂区所处位置也会发生变化;相较于常规裂缝模式分类方法,GMM法提供了更好的裂缝分类近似值分析,对裂缝开裂模式表述更加可靠.

    湿筛混凝土损伤识别高斯混合模型声发射单轴拉伸

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    纳米SiO2改性粉煤灰混凝土力学性能及吸水特性研究

    蒋建华卢宸宸师效哲陈林林...
    10-17页
    查看更多>>摘要：为了探索粉煤灰混凝土的高性能,开展了纳米SiO2 改性粉煤灰混凝土的力学和吸水试验,研究了粉煤灰取代率和纳米SiO2 掺量对混凝土力学性能(抗压强度、劈拉强度、动弹性模量)和吸水特性的影响.结果表明:粉煤灰混凝土的力学性能指标均随纳米 SiO2 掺量的增加先增大后减小;当纳米SiO2 掺量从 0%增加至 2%时,粉煤灰混凝土 28d 抗压强度、劈拉强度和动弹性模量分别提高了 12.90%、7.53%和 5.85%,可见纳米SiO2 对抗压强度影响更显著;当粉煤灰取代率从 10%增加至 30%时,混凝土 28d 抗压强度、劈拉强度和动弹性模量分别降低了 7.24%、2.61%和9.87%,可见粉煤灰对动弹性模量影响更显著;随纳米SiO2 掺量增加,粉煤灰混凝土的毛细吸水系数呈现出先下降后上升的趋势;随粉煤灰取代率增加,混凝土毛细吸水系数增大,且纳米SiO2 对混凝土毛细吸水系数影响也越显著;粉煤灰取代率和纳米SiO2 掺量对混凝土力学性能与毛细吸水系数之间的相关性无显著影响,混凝土抗压强度、劈拉强度以及动弹性模量与毛细吸水系数均呈现负相关性,其中抗压强度与毛细吸水系数相关性最好.

    粉煤灰混凝土纳米SiO2力学性能吸水特性毛细吸水系数

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    基于拌和生产数据的BP神经网络混凝土抗压强度预测

    王海英李子彤张英治王晨光...
    18-25页
    查看更多>>摘要：为解决混凝土生产中抗压强度试验周期长及工程管理存在滞后性的问题,提出了一种基于混凝土拌和生产实时监控数据的BP神经网络混凝土抗压强度预测模型.以混凝土拌和生产中的 8项物料生产称重数据和 5 项生产配比数据作为预测输入变量,建立 200 组混凝土拌和站生产监控数据和对应的抗压强度试验数据样本集,按照 6∶2∶2 比例划分为训练集、验证集和测试集;分别以C40 配比混凝土拌和生产的 8 项物料称重数据和全部 13 项数据作为输入变量,进行混凝土 28d抗压强度预测,将预测结果与实际试验结果进行比较,验证所提出 BP 神经网络模型的预测效果.结果表明:所提出的BP神经网络混凝土强度预测模型能较好地实时预测混凝土 28d抗压强度,且相对误差优于利用 7d抗压强度试验数据估算值;8 项物料称重数据作为输入变量的BP 神经网络预测模型预测精度更好,平均绝对百分比误差为 0.82%,均方根误差为 0.52 MPa;利用不同拌和站C20 配比、C30 配比混凝土拌和生产监控数据对 8 项输入变量 BP 神经网络混凝土抗压强度预测模型进行适应性验证可知,其预测平均绝对误差均在 0.5MPa 之内,平均绝对百分比误差均小于 2%,与C40 配比预测误差一致;该预测模型充分挖掘了混凝土拌和站生产实时监控数据的价值,实现了传统混凝土抗压试验结果提前化,对提高工程建设质量水平具有重要意义.

    混凝土预测模型BP神经网络抗压强度拌和生产监控数据

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    基于索塔大体积混凝土实体温度匹配养护的C50混凝土性能研究

    杨宏天李北星田常兵钟翔...
    26-33页
    查看更多>>摘要：为探究桥梁索塔结构内部混凝土的实际性能发展规律,将某长江公路大桥索塔 C50 大体积混凝土施工时的芯部温度作为混凝土的匹配养护温度,对比研究了标准养护和温度匹配养护对纯水泥、单掺 20%粉煤灰、复掺 20%粉煤灰和 15%矿粉 3 种 C50 混凝土试件的强度发展规律、抗氯离子渗透性和水化产物微观形貌的影响.结果表明:温度匹配养护下的高水化温度显著激发了掺有粉煤灰和矿粉的复合胶凝材料的水化活性,复掺粉煤灰和矿粉的混凝土在温度匹配养护下的 3d抗压强度和抗折强度较标准养护分别提高 45%和 30%以上;温度匹配养护抑制了纯水泥混凝土的后期强度发展,且增大了其脆性,降低了抗氯离子渗透性,而单掺粉煤灰或复掺粉煤灰和矿粉可以改善或消除上述不利影响;无论是标准养护还是温度匹配养护,复掺粉煤灰和矿粉的混凝土具有最高强度、最大折压比和最好的抗氯离子渗透性,适合索塔大体积混凝土结构施工使用.

    养护温度索塔矿物掺合料强度抗氯离子渗透性水化

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    高强混凝土的断裂特性及其参数化分析

    龙巧陈红鸟刘灯凯沈杰...
    34-42页
    查看更多>>摘要：为了研究高强混凝土(H SC)的断裂特性,对单边切缝的 HSC 梁进行三点弯曲试验,采用扩展有限元法(XFEM)对 HSC 梁进行数值模拟;采用数字图像相关技术(DIC)得到不同加载阶段HSC梁的水平应变场,并采用XFEM模型分析了不同缝高比a0/D、梁跨度S对 HSC断裂特性的影响.结果表明:模拟的荷载-裂缝口张开位移(P-s)曲线在加载阶段与试验结果基本一致,但在卸载阶段小于试验值;模拟的临界有效裂缝长度ac、起裂荷载Pini、峰值荷载Pun、峰值荷载下的裂缝口张开位移s、起裂断裂韧度KiniIC、失稳断裂韧度KunIC与试验结果大致吻合,即二者P-s 曲线和断裂参数均比较接近,数值模型能较好模拟 HSC的断裂行为;在试验过程中,裂缝路径不规则,而在数值模拟过程中,裂缝基本呈直线扩展;随着缝高比a0/D增大,起裂荷载Pini、峰值荷载Pmax、KunIC减小,KiniIC基本不变;随着跨度S的增大,起裂荷载Pini、峰值荷载Pmax减小,KunIC增大,而KiniIC基本保持稳定.

    高强混凝土断裂性能数值分析三点弯曲梁

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    常温养护超高性能混凝土弯拉性能及轴拉本构模型

    梁林王秋维史庆轩韩文超...
    43-53页
    查看更多>>摘要：根据水化反应方程和紧密堆积理论确定了常温养护下超高性能混凝土(UHPC)的基础配合比,基于此考虑水胶比和钢纤维掺量设计了 8 组 UHPC 抗弯试件.通过四点弯曲试验,分析了试件的受弯破坏形态、荷载-挠度曲线、弯拉特征参数和弯曲韧性等;基于试验结果采用倒推方法得到了UHPC轴拉应力-应变曲线,采用回归分析提出了考虑纤维特征的轴拉本构模型,并经过材料和构件两个层次的验证.结果表明:掺加钢纤维可抑制主裂缝的发展,从而明显改善 UHPC 的抗弯韧性,钢纤维掺量为 2.0%的UHPC弯曲韧性指数达到 116.9 J;随着水胶比增大,试件抗折强度和峰值挠度均呈下降趋势;增大钢纤维掺量明显提升了试件弯曲性能,掺入 2.0%钢纤维的 UHPC与未掺纤维相比,其初裂挠度和抗折强度分别提升 157.14%和 148.63%;当纤维含量为 1.5%～2.0%时,试件具有良好的弯拉性能;水胶比对曲线平台段趋势影响不大,纤维掺量大于 1.0%时曲线具有较明显的应变硬化特征,可保证UHPC良好的抗拉性能,其应变硬化特征随着纤维掺量增大而变得更明显;所提模型对UHPC受拉应力-应变关系具有较好的预测性.

    超高性能混凝土常温养护弯拉性能倒推分析方法轴拉本构模型

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    预应力UHPC槽形节段与整体式混凝土板组合梁受剪性能

    陈宝春陈逸聪周家亮刘永健...
    54-64页
    查看更多>>摘要：将预制的UHPC槽形节段通过干缝连接和预应力张拉形成槽形梁,再与整体现浇的混凝土板组合成的组合梁,称为预应力UHPC槽形节段与整体式混凝土板组合梁(PUCS-MCS 组合梁).它是一种能充分发挥不同材料的性能、施工方便且整体性能好的新型桥梁结构.为探究其抗剪性能,开展了 9 根模型梁的试验.分析了接缝数、接缝处剪力键数、剪跨比、UHPC钢纤维体积率、配箍率和纵筋率等参数对试件变形、破坏模式、抗剪承载力的影响;基于试验研究结果,提出了PUCS-MCS组合梁抗剪承载力计算方法.结果表明:PUCS-MCS组合梁均为剪压破坏,所有梁在开裂前的荷载-挠度曲线差异不大,在开裂后刚度不断下降;PUCS-MCS组合梁的抗剪承载力随接缝处剪力键数、UHPC钢纤维掺量、配箍率和纵筋率的增大而增大,随干接缝数量增加和剪跨比的增大而减小,其中影响最显著的是干接缝和剪力键,影响最小的是钢纤维掺量和配箍率,因此PUCS-MCS组合梁可不配箍筋,并可采用较低钢纤维掺量的UHPC.

    超高性能混凝土预应力槽形节段梁整体式混凝土板组合梁受剪性能

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    梯形波纹钢明渠抗冻胀性能有限元模拟

    杨理贵王玉银刘发起千玉锦...
    65-75页
    查看更多>>摘要：为研究冻土环境中的梯形波纹钢明渠抗冻胀性能,建立了可精细模拟土-渠相互作用的实体-壳体三维空间有限元分析模型,提出了同时考虑含水率与温度的冻土弹性模量计算公式.通过考虑土体在不同月份的温度场变化,采用瞬态热传导模拟了实际升温、降温过程中的土-渠相互作用.合理考虑了含水率与温度对冻土弹性模量、冻胀系数、内摩擦角、黏聚力等本构参数的影响,研究了波纹钢明渠变形与应力的变化规律,分析对比了不同的土体类型与初始含水率、地下水埋深、横撑间距与截面尺寸、波纹钢壁厚与卷边宽度对变形和应力的影响.结果表明:波纹钢明渠可承受一定的水平冻胀作用;渠周土体初始含水率及地下水埋深对波纹钢明渠变形与应力的影响显著,当地下水位在波纹钢侧壁埋深的下半部分时尤为明显;为减小渠体变形,可采取在渠顶设置横向支撑、减小侧壁坡度、增大波纹钢壁厚或加宽卷边的措施,相比之下,前两种更为经济且有效,不过横撑规格需满足受压稳定性要求;设置横撑后,卷边可提供一定的侧向刚度;虽然加宽渠顶卷边对减小渠顶的横向变形有一定贡献,但在 10～100 mm宽度范围内贡献不大;未设支撑的波纹钢明渠Mises 应力整体低于钢材屈服强度,应力较大的部位多见于底边角部和底部位置,侧壁应力水平不高;设置横撑后,波纹钢渠体应力较大的部位由底部转移至侧壁及卷边,尤其在卷边与横撑的连接处,钢材可达到屈服状态.

    波纹钢明渠抗冻胀性能冻土变形应力

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    带T形钢翼缘的核心钢管混凝土组合柱轴压比限值研究

    高亮王朋张鹏
    76-85页
    查看更多>>摘要：为了充分发挥带T形钢翼缘的核心钢管混凝土组合柱(T-CFST 柱)的变形性能,保证柱在地震作用下能满足延性需求,通过理论推导和数值模拟,对 T-CFST 柱的延性和轴压比限值进行研究.基于大小偏心受压界限破坏建立了T-CFST柱的标准轴压比和设计轴压比计算公式,同时基于ABAQUS软件建立了T-CFST柱的精细化有限元模型,在验证有限元模型准确性的基础上,研究了高轴压比下不同影响因素对组合柱延性的影响,建议了不同含钢率、型钢强度、混凝土强度下组合柱的设计轴压比限值.结果表明:T-CFST 柱延性随混凝土强度降低、截面含钢率降低、型钢强度提高、体积配箍率提高而提高;即使在较大轴压比时,柱的延性依然较好,T-CFST柱的轴压比限值在计算的基础上有所提高.

    组合柱延性性能数值模拟理论计算轴压比限值

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    模块化冷弯薄壁型钢结构体系低层村镇住宅设计研究

    刘宜丰姜雪叶美琳赵广坡...
    86-97页
    查看更多>>摘要：在传统冷弯薄壁型钢结构体系的基础上,从模块化、装配化角度出发,提出了一种适用于低层村镇住宅的新型结构体系——模块化冷弯薄壁型钢结构体系.首先,简述了墙体模块单元的构成,给出了 7 种通用标准化墙体模块单元,并介绍了基于通用标准化模块单元的村镇模块化户型构建原则及过程;其次,详述了便于快速装配安装的标准墙体单元间模块化连接方式,对模块连接节点进行了受力分析及数值模拟,并给出了模块化冷弯薄壁型钢结构体系构建的原则;最后,重点介绍了适用于所有冷弯薄壁型钢结构体系的抗剪墙长简化设计方法以及基于模块化冷弯薄壁结构体系的抗剪墙长设计方法,并通过实际案例详述了墙长确定过程,同时对比了不同计算方法的抗剪墙长,进一步验证了所提出的抗剪墙长简化设计方法的可行性.结果表明:所提出的模块化冷弯薄壁型钢结构体系可大幅提高冷弯薄壁型钢结构低层村镇住宅的工业化和产品化水平,大幅缩减了工期;所提出的抗剪墙长简化设计方法可显著降低设计门槛,便于该类体系的推广应用.

    冷弯薄壁型钢村镇住宅模块化墙体模块单元抗剪墙设计方法

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