2002年, 第23卷, 第04期　刊出日期：2002-08-05

  

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学术论文
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  工程结构可靠性基本理论的发展与应用(1)

  贡金鑫,仲伟秋,赵国藩

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 2-9.

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  作者根据大量的文献,从结构可靠性基本理论和方法、结构体系可靠度、结构可靠度的Monte-Carlo模拟方法、结构承载能力与正常使用极限状态可靠度、结构疲劳和抗震可靠度、钢筋混凝土结构施工期和老化期可靠度六个方面,对结构可靠性理论和应用国内外研究的现状进行了概括性总结,以期为我国在这方面研究的进一步发展提供参考。本篇是其中的第一部分,主要介绍了结构可靠度基本理论方面的现状与发展。
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  建筑结构半主动控制振动台试验研究

  何亚东,何玉敖,黄金枝

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 10-15.

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  本文讨论了作者进行的建筑结构半主动振动控制试验,用以检验主动变刚度/阻尼(AVS/D)控制系统犤6犦及瞬时最优半主动控制方法的有效性与实用性。试验结果表明:对比于对应的被动控制方式,AVS/D半主动控制系统不但能有效地控制结构在地震作用下的位移和加速度响应,而且克服了其它半主动控制系统存在的负面控制影响,对不同地震激励具有很强的控制鲁棒性,而且实现简单、易行,从而为进一步深入研究与应用于工程实际提供了试验依据。
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  具有横向干扰运动粘性阻尼墙的阻尼特性试验研究

  张方,潘德恩

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 16-19+26.

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  本文通过粘性阻尼墙的非线性动力学试验建立阻尼参数力学模型,研究阻尼参数在具有横向干扰运动剪切模式的非线性特性及随振动幅值和振动频率的变化规律,给出适合工程应用的参考经验的拟合公式。研究显示粘性阻尼墙在剪切模式下可提供高层建筑较大的阻尼特性,横向干扰运动对阻尼常数有一定的影响,研究结果可以为工程应用提供参考,可为高层建筑抵制地震和风振提供有效的动力学设计手段。
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  大型体育场主看台挑篷的风压及其干扰影响

  顾明,朱川海

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 20-26.

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  根据一座将建于强风区的大型体育场的实际建设情况,在风洞中对该体育场的一、二期工程分别进行了试验,测量了其主看台挑篷上的风压分布。对挑篷上的平均风压和脉动风压进行了仔细分析,并对干扰影响进行了讨论。得到主要结论:准定常理论可用于大型体育场单片挑篷风振分析,但由于气动干扰,准定常理论难以应用于同时有上、下游挑篷的风振分析;片条理论可用于单片挑篷风振分析。这些结论可为此类体育场挑篷的风振分析提供参考。
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  尾流受扰下复杂体形高层建筑的风压分布特性

  谢壮宁,石碧青,倪振华

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 27-31.

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  本文结合汕头粤东信息大厦的风洞试验,详细分析了复杂结构断面建筑物在其尾流受到下游结构干扰下的风压分布特性。试验表明:处于受扰物体尾流边界上的施扰物体可以降低来流在受扰物体上的分离速度,从而使最大负压系数降低。当施扰物体处于被扰物体尾流边界的某些位置时,被扰物体表面的最大负压系数受到显著影响,最多可降低45%。文中还对典型断面结构进行了进一步的试验研究,在验证以上的结论同时,试验结果也显示,施扰建筑位于被扰结构临近的较大区域,其风压增大15%以上,最大可增大39%。本文所得的一些结论可为相应的工程提供参考。
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  新世纪预应力技术创新学术交流会会议纪要

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 31-31.

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  高温时高强混凝土瞬态热应变的试验研究

  胡海涛,董毓利

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 32-35+47.

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  本文通过对36个混凝土棱柱体试件(100mm×100mm×300mm)高温变形试验,研究了高温时高强混凝土(C60,C80)自由膨胀应变、恒定压应力下的温度应变和瞬态热应变的变化规律,并与普通强度混凝土(C30)高温变形性能进行了比较。结果表明,高强混凝土在恒定应力下的温度变形与普通强度混凝土有较大的不同,而且混凝土的温度应变与初始应力水平和温度值等密切相关。通过分析建立了高强混凝土自由膨胀应变和瞬态热应变的计算公式,计算结果与试验曲线吻合较好。
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  凝土轴心拉-压疲劳性能研究

  宋玉普,吕培印

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 36-41.

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  本文针对预应力混凝土桥梁工程中遇到的拉-压疲劳状态,进行了76个混凝土试件在等幅重复荷载作用下的轴拉、拉-压疲劳试验。在试验基础上,分析了混凝土抗拉、拉-压疲劳强度、刚度、变形的变化规律,给出了相应的S-N方程及古德曼图,并将本文试验结果同其它文献结果及有关规范作了比较。结果表明,混凝土轴心拉-压疲劳强度比轴拉疲劳强度显著降低。根据试验结果,建立了纵向总应变、弹性模量的经验公式,及其第二阶段总应变增长率、弹性模量衰减率分别与疲劳寿命的关系式。本文的研究结果,为预应力混凝土桥梁的设计、分析提供了依据。
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  配筋砌块砌体剪力墙连梁抗震性能的试验研究

  田玉滨,唐岱新

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 42-47.

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  本文通过16个配筋砌块砌体剪力墙连梁的伪静力试验研究了配筋砌块连梁的抗震性能,考察了跨高比和配筋率两个影响因素。探讨了不同影响因素下连梁在水平往复荷载作用下的破坏特征、承载能力、滞回性能、骨架曲线、延性、耗能比等问题;对比了砌块连梁和混凝土连梁通过配筋加强后的相应特征的异同。试验结果表明:配筋砌块连梁破坏反映了砌块组砌的特点,从破坏形态角度可分为剪切、弯曲和剪弯三种类型;由滞回曲线可以看出,配筋砌块连梁具有良好的抗震性能,所得的归一化骨架曲线为进一步进行配筋砌块剪力墙结构整体工作的计算分析提供必要的数据。
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  求解材料非线性系统动力响应的新方法

  刘纪陆

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 48-53.

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  本文有两方面的内容:(1)结合解析方法和数值方法优点,本文提出求解材料非线性系统动力分析的新方法,并推导了相关公式。新方法利用了分段Lagrange插值多项式和Duhamel积分来求解非线性系统动力响应。当动力荷载表示为分段多项式时,在本构关系的每一个直线段上,可以求出Duhamel积分的精确解。再考虑到刚度转换点上位移和速度的连续性,我们就可以在整个时域上给出非线性系统动力响应的精确解。由于有精确解作为基础,因而和逐步积分法相比,本文方法不但具有较高的计算精度,大大减少了计算工作量,而且彻底地避免了许多数值方法所常遇到的收敛性和稳定性问题。(2)本文提出在原有单层工业厂房结构的侧面加设斜拉杆的抗震加固改造方案,并将此计算方法应用于它的抗震加固计算中。
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  第二届全国现代结构工程学术研讨会会议纪要

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 53-53.

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  嵌岩灌注桩事故类型分析和处理方法研讨

  林本海,容柏生

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 54-58+64.

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  本文首先对嵌岩灌注桩的承载机理进行了简要分析,嵌岩灌注桩的单桩承载力由桩周土层段侧摩阻力、嵌岩段侧摩阻力和端阻力三部分组成;桩基设计应以桩身混凝土强度、地基对桩所能提供的承载力及桩体总沉降量作为三个控制标准进行设计;对具有软弱下卧层时的桩基设计方法进行了介绍;然后对嵌岩(人工挖孔)桩的三种事故类型(桩身强度不足、桩基的承载力不足及桩的沉降量过大)进行了讨论,并给出具体的处理工程实例,供同行参考。
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  考虑固结与流变的层状粘弹性地基与上部结构的共同作用

  王建华,陈锦剑,裴捷

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 59-64.

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  本文求解了层状粘弹性饱和土地基与上部结构共同作用问题。对Biot固结方程引入McNamee位移函数,并进行Laplace-Hankel变换,建立了单层饱和土的初始函数和半空间饱和土的刚度矩阵,得到层状地基的递推矩阵。利用递推矩阵、子结构法、薄板理论、边界条件、变形协调条件可以建立共同作用的基本方程并进行求解。本文通过算例分析验证了本方法的正确性,并分析研究了下卧软弱层对基础沉降和上部结构内力的影响。
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  基坑性状的三维数值分析研究

  俞建霖

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 65-70.

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  本文从工程实践需要和目前基坑工程的研究现状出发,研制了能考虑基坑开挖的空间效应、土与围护结构的相互作用及施工过程的基坑工程三维有限元分析程序,研究了基坑开挖过程中围护结构变形、主动土压力、支撑轴力、基坑周围地表沉降量及底部隆起的空间分布,探讨了基坑周围地表沉降量分布形式。最后与杭州市某基坑工程实例进行了对比分析,验证了基坑工程进行三维分析的必要性以及计算模式的合理性。
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  CFG桩复合地基的试验研究

  陈东佐,梁仁旺

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 71-74+84.

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  本文介绍了一个CFG桩加固软土地基的工程实例。结合该工程,对CFG桩复合地基的设计方法进行了简要阐述;采用有限元ANSYS程序对CFG桩复合地基的应力传递特性进行了分析;对CFG桩体的强度和弹性模量进行了测试,对CFG桩体、CFG桩复合地基进行了静载荷试验,对桩间土进行了标准贯入试验。试验和分析结果表明:CFG桩能够把荷载传递到深层土上;CFG桩复合地基与天然地基的变形比随面积置换率m的增大而减小,且当m<10%时,效果显著;经CFG桩处理后的复合地基的承载力高达天然地基承载力的2.5倍以上,打桩过程的振动作用和挤密作用可以消除或降低桩间土的液化。
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  北京中国银行总部大厦结构设计

  修龙,诸火生,何广乾,宁淦泉,王杨,韩平,孙建超

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 75-79.

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  本文介绍了在中国银行总部大厦的结构设计中所进行的大胆探索和创新。根据建筑设计的要求,提出无转换梁柱网转换结构体系,利用层间增设局部墙体对不落地柱进行转换,上下层楼板受力作为拉压平衡条件参加工作,确保了这一新的柱网转换体系的安全可靠;对空间内锥型悬挑结构采用无悬挑梁的板柱悬挑结构体系的结构设计方法,悬挑部分上部新增柱网直接落于挑出的水平楼板和斜墙上,考虑上部结构的整体空间共同作用,同时利用水平楼板受拉与斜墙受压相互平衡,以此解决了悬挑结构不设梁的技术难题;解决超大跨钢桁架上托八层钢筋混凝土结构的综合性设计难题,按施工及使用两个阶段进行分析,综合考虑温度、地震的影响,以及与钢筋混凝土结构共同工作的问题,形成国内不多见的建筑结构形式。
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  深圳罗湖商务大厦结构修改设计

  邱仓虎,詹永勤,吴彦明,何广乾

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 80-84.

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  本文介绍了主体高达170多米的罗湖商务大厦结构的修改设计。为了满足建设方的要求和建筑布局的需要,我们通过结合建筑避难层设计刚性加强层来减小结构水平位移的办法,使原设计的密柱框架-筒体结构体系改为了稀柱框架-筒体结构体系。同时,标准层楼盖由普通梁板结构改为后张无粘结部分预应力楼盖;17层以下框架柱采用了型钢混凝土柱。整体经济指标与原设计相当。
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  钢-压型钢板混凝土组合梁在大跨人行天桥中的应用

  樊健生,聂建国,贾维,何萌

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 85-89.

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  本文结合工程实例,介绍了钢-压型钢板混凝土连续组合梁首次应用于我国大跨人行天桥建设中的基本情况和设计方法。理论计算和实践表明,从造价、桥型、结构刚度及舒适度等方面综合考虑,这种新型的人行天桥结构形式具有相当大的优越性,值得进一步推广和应用。
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  采用斜撑加固钢吊车梁的设计分析与现场动测试验研究

  郑山锁,郭锦芳,陈爱国,杨勇,温晓明,梁雨多

  建筑结构学报. 2002, 23(04): 90-96.

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  本文结合太钢(集团)有限公司第二炼钢厂主厂房由于生产工艺改造要求,加大多台重型吊车吨位后,对钢吊车梁系统进行检测鉴定与加固设计的实际工程,介绍了一种在不停产情况下采用钢斜撑方案加固在用钢吊车梁的方案设计与可行性分析;并结合对已经加固施工并投产使用的三榀钢吊车梁的现场实际动测结果,按考虑下部钢斜撑与钢吊车梁二者协同工作的原理对钢吊车梁与下部斜撑之间的荷载分配比例以及加固后钢吊车梁的承载能力进行了进一步的计算验证和对比分析,论证了采用钢斜撑方案加固已有钢吊车梁的可行性。计算分析及试验研究结果表明,采用钢斜撑加固钢吊车梁以满足吊车吨位增加要求的方案设计是经济合理、切实可行的。本文提出的按协同工作方法对钢吊车梁采用钢斜撑方案进行加固的设计与计算方法可行,可以在今后的工业厂房吊车梁系统改造工程中推广应用。