2002年, 第23卷, 第02期　刊出日期：2002-04-05

  

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学术论文
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  建筑结构的隔震、减振和振动控制

  周锡元,阎维明,杨润林

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 2-12+26.

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  本文对国内外在建筑结构基础隔震、减振消能和振动控制研究和应用领域中的新进展做了综合评述。文中指出,由于基础隔震和减振消能技术已相对比较成熟,今后的研究可以集中在标准化、优化设计、细部构造、新产品的开发和完善(包括阻尼器和其它机构)等方面。新产品开发应该以低价、高效和高性能为目标。半主动控制及其在工程中的应用前景也比较看好,尽管控制机构和策略还有待进一步改进。相比之下主动控制技术由于其初始投资和维护费用都很高,至少在一般多层建筑中应用是不大可行的。此外,文中还指出跨学科的交叉研究和工业企业的参与对促进这些新技术和产品的进一步发展是十分重要的。
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  超限高层建筑工程抗震设计中的若干问题

  吕西林,李学平

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 13-18.

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  当前高层建筑设计中的超限问题越来越多。作者近年来参加了上海地区50多项(100多个单体工程)超限高层建筑工程的抗震专项审查和计算分析工作,对评审专家的讨论意见和共性问题进行了研究和总结。本文介绍了超限高层建筑设计中抗震计算分析的要点和应采取的相应抗震构造措施,主要针对高层建筑中高度和高宽比、平面布置规则性和竖向规则性等三方面的超限问题。
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  小剪跨比保温砌模混凝土墙抗震性能试验研究

  孙建超,钱稼茹,方鄂华,胡庆昌,冯葆莼

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 19-26.

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  8片剪跨比为0.77、0.84和1.0的保温砌模混凝土墙的抗震性能试验结果表明,小剪跨比保温砌模混凝土墙在竖向力和往复水平力作用下,连梁剪切破坏,端墙肢边缘混凝土受压破损;位移延性系数不小于3;极限位移角大于1/120。保温砌模混凝土墙的受剪承载力可按现行规范剪力墙有地震作用组合的受剪承载力公式(扣除洞口的截面面积)计算。有限元分析结果表明,保温砌模混凝土墙的抗侧刚度可用厚度为其三分之二的等效实体墙计算或用小开口整体墙计算。工程算例表明,保温砌模现浇承重墙体系满足8度抗震设防的7层住宅层间位移角要求和受剪承载力要求。
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  两层钢管混凝土组合框架结构抗震性能试验研究

  宗周红,林东欣,房贞政,邱法维

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 27-35.

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  拟动力试验方法最早是由日本学者于1975年提出的,它综合了拟静力试验、振动台试验和时程反应数值分析的特点,来实际模拟结构损伤、刚度变化产生的非线性行为,近年来已得到广泛应用。本文通过对一榀由钢管混凝土柱和组合楼盖经由半刚性连接构成的组合框架1/3比例模型的拟静力、拟动力试验和弹塑性地震反应分析,研究此类结构在地震作用下的动力响应、恢复力特性和耗能性能;其中输入的地震波先采用ElCentro波,后采用Kobe波,模拟结构经历不同的地震作用。实测显示:累积损伤导致结构底层刚度的较大弱化,结构基频下降;钢管混凝土柱屈服,角区混凝土开裂,结构呈现较好的变形延性。本文还根据实测结果建立了一个预测组合框架结构在地震作用下弹塑性性能的分析模型,理论计算和试验结果基本吻合;实验和计算表明钢-混凝土组合框架结构具有良好的抗震性能。
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  钢骨混凝土柱框架节点的试验研究

  程文瀼,高仲学,苏毅,林拥军,左江,江韩

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 36-40.

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  本文研究了在钢管上开孔对配有圆钢管的钢骨混凝土柱-钢筋混凝土梁组合框架节点受力性能的影响。介绍了三种节点承受低周反复荷载的试验,第一种是不开孔的,第二种是开穿筋小圆孔的,第三种是开矩形大孔的。试验结果表明,开穿筋小圆孔的节点受力性能最好。主要原因是穿过圆钢管的梁主筋与钢管内的混凝土有很好的粘结;在钢管的小孔处形成了钢筋混凝土抗剪销钉,小圆孔也使得钢管内外的混凝土得以沟通;同时钢管参加受剪的主要部位位于节点高度的中部,故在节点上下边缘处开小圆孔对节点受剪性能影响不大。本文研究成果已用于南京新世界大厦,并对研究其他的组合框架节点有参考价值。
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  钢管高性能混凝土短柱受力性能研究

  余志武,丁发兴,林松

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 41-47.

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  通过进行28根钢管高性能混凝土短柱的试验研究,探讨了影响钢管高性能混凝土短柱极限承载力的主要因素,提出了钢管高性能混凝土组合材料应力-应变关系曲线计算公式和极限强度、峰值应变、平台强度等级验计算公式,在分析国内46个试件试验结果和已有理论研究成果的基础上,建议了钢管高性能混凝土短柱极限承载力统一计算公式和相应的适用范围:D/t=20～100235/f樤s或=0.25～1.5。
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  开口截面钢-混凝土组合梁受扭的试验分析

  聂建国,朱红超,罗玲,周建军,朱林森

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 48-54.

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  为研究钢-混凝土组合梁在不同加载方式下的受扭性能,完成了6根钢-混凝土组合梁的弯扭试验和纯扭试验,其中2根梁的扭矩直接作用于工字钢梁上,其余4根梁则由钢梁和混凝土翼缘板作为整体共同受扭。试验结果表明,当扭矩直接作用于钢梁上时,混凝土翼缘板通过栓钉对钢梁的扭转提供约束,从而使钢梁的抗扭承载力比纯钢梁的提高2倍以上。在试验参数相同时,混凝土翼缘板和钢梁作为整体复合受扭时组合梁的开裂扭矩及极限抗扭承载力比扭矩直接作用于钢梁时的分别提高86%和39%。分析了两种不同加载方式下钢-混凝土组合梁受扭和受弯承载力的变化。建立了扭矩直接作用于钢梁上时极限扭矩的计算模型及计算公式。对整体受扭时组合梁的弯矩相关性进行了分析,并建立了相关曲线公式。计算结果与实测值吻合较好。
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  标准升温下钢-混凝土组合板的抗火性能

  毛小勇,张耀春,韩林海

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 55-60.

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  应用有限元和有限差分相结合的方法,计算压型钢板组合板和肋筋模板组合板的温度场,并与试验结果进行比较。采用数值方法计算组合板的耐火极限,同时分析有关的影响参数。结果表明:由于混凝土的吸热作用,组合板的耐火性能要优于无保护的钢构件;组合板的耐火极限随着板厚和混凝土强度的提高而提高,随着含钢率的增加而降低。最后本文计算了组合板的耐火保护层厚度,给出了耐火简化计算公式,有关结果可供工程实际参考。
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  大跨度跳层空腹网架结构的简化分析方法

  肖南,董石麟

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 61-69.

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  本文以考虑剪切变形的交叉梁系柔度法和多层框架在竖向荷载下的分层法为基础提出了跳层空腹网架的简化分析方法。该方法通过将两向正交平面空腹桁架等代为两向正交实腹梁,经求解柔度方程后,可回代成平面空腹桁架求算杆件的内力。本文详细地推导了跨越层柱子对等代实腹梁作用的端弯矩,同时求算出了考虑跨越层柱子影响时等代实腹梁的柔度系数,建立了柔度方程。提出了回代过程中跨越层柱子对等代实腹梁作用端弯矩在求杆件内力时的处理方法,给出了简化计算方法的具体步骤,并编制了相应的计算机程序。通过算例分析可知该简化分析方法具有较高的计算精度,可满足工程结构设计的要求。
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  几何可变杆系结构的形状分析

  程万海,钱志伟

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 70-74.

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  本文提出了一个几何可变结构形状分析的新方法。先将结构形状分析归结为一个最优化问题,再用Gram-Schmit法,逐步缩小目标函数值,最终求出结构的平衡位置。文末给出了此法在折叠结构和受力结构中的算例。
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  复杂结构施工的虚拟实现

  李国成,王靖涛

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 75-78.

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  本文研究了如何在虚拟的环境中实现复杂建筑施工的仿真试验,以获取优化的施工方案及对施工人员进行培训。选择适当的软件平台,采用参数化或非参数化的方式建立结构构件及机械设备的虚拟模型,对不需要模拟施工过程的部位,则将单个的模型静态地组装起来;对那些需要模拟的施工过程,则采用正运动学算法或反运动学算法,通过编程,实现运动模拟,从而实现整个施工过程的仿真。
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  高强砌块配筋砌体剪力墙抗剪性能试验研究

  全成华,唐岱新

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 79-82+86.

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  混凝土小型空心砌块是取代粘土砖的最有竞争力的墙体材料,在中高层房屋中具有广阔的应用前景。本文试验为砌块强度超过20MPa,剪跨比大于1.0的配筋砌块剪力墙抗剪试验。通过七片纵横配筋的高强砌块高悬臂剪力墙的低周反复荷载试验,考查了竖向荷载、剪跨比、水平配筋对该种剪力墙的影响。试验结果表明:砌块剪力墙的破坏形态与现浇钢筋混凝土剪力墙相似;配置的水平钢筋得到充分利用,因而试件的破坏形态完全体现了配筋砌体的特点,裂缝细而多,破坏时裂而不倒,明显改善了砌块剪力墙的抗震性能,该种墙体具有良好的强度、刚度、延性性能及能量耗散能力;试验得到的骨架三折线,为分析该种墙体的抗震时程分析提供了依据。
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  粘性土基于室内模型试验土压力分布形式的研究

  陆培毅,严驰,刘润

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 83-86.

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  针对朗肯土压力理论与实际相差较大,本文以粘性土为材料,在室内采用悬臂支护,模拟基坑开挖过程,量测开挖过程中土压力及支护结构位移的变化,与朗肯理论对比,得出总主动土压力实测比理论小约11%;被动区在坑下(0.15～0.2)倍开挖深度范围内,实测值与理论值接近,其下小于理论值,总被动土压力实测比理论小约24%;在试验基础上,建议了一种粘性土土压力分布形式。
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  深圳大中华国际交易广场中央交易大厅巨型框架预应力楼盖结构设计

  李东彬,魏琏,代伟明,曲京辉,孙仁范

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 87-91.

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  深圳大中华国际交易广场中央大厅柱网尺寸达34m×42.5m,共3层,只在四角设有柱子。楼层活荷载为5kN/m2,建筑面层及管道吊顶荷载为3kN/m2。若采用现浇钢筋混凝土框架结构方案,边框架梁的扭矩和柱子双向大偏压问题十分严重。本工程主要采取了以下技术措施解决了结构设计上的技术难题:将楼盖设计为密肋梁体系,并沿42.5m方向设置,34m跨向设计为主框架梁;42.5m向密肋梁与34m向主框架梁之间的连接设计为铰接,不传递端弯矩,从而解决边梁扭矩与柱子大偏压问题;将34m跨一、二层框架梁合并为一拱架,承受一、二层楼盖的荷载,拱架上、下弦截面高度仅为0.8m;楼盖、大梁、拱架上、下弦及柱子均设计为预应力混凝土。经采取上述结构措施后,结构设计变得容易,且有利于设计与施工。
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  某高层建筑工程质量事故实例分析与加固处理

  刘涛,甄星灿

  建筑结构学报. 2002, 23(02): 92-95.

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  本文针对某层建筑地下室三层核心筒混凝土出现的蜂窝、孔洞、露筋和墙体裂缝等多种质量事故,采用超声回弹法及钻芯法进行检测,评估核心筒质量事故部位混凝土区域强度。依据检测鉴定结果,对地下室各构件分别采用不同混凝土强度等级进行计算,分析不同混凝土旨度等级引起结构位移、墙柱轴压比的变化,论证其对建筑物抗震性能的影响。最后根据地下室核心筒的受力特征,提出处理该质量事故的一种思路及加固处理方法,供同类工程质量事故的加固处理参考。