建筑结构学报

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姬淑艳, 刘烁宇, 李英民

建筑结构学报. 2018, 39(11): 1-10. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.001

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已有震害研究表明超高层建筑在远场长周期地震动作用下易出现长时间晃动的共振现象，国内超高层建筑在不同概率水平的远场长周期地震动作用下的响应特性有待验证。为此，参考实际工程建立超高层结构模型，利用已有方法确定不同概率水平的校验远场长周期地震动，对比分析超高层建筑在远场长周期地震动和规范设计地震动作用下的结构响应特性、非结构响应特性，以及居住者感受程度。分析结果表明：在结构响应方面，相较于同概率水平的规范设计地震动，远场长周期地震动作用下结构的层间位移角增大约15%，楼层累积滞回耗能提高约100%；在非结构响应方面，相较于同概率水平的规范设计地震动，远场长周期地震动作用下的中部楼层的位移敏感构件损坏、顶部楼层的长周期附属设备加速度响应、家具滑动和居住者不安度相对显著。超高层建筑主要应通过提高结构耗能能力和控制非结构响应来应对远场长周期地震动。

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不同轴压比下装配整体式地铁车站拼装柱抗震性能试验研究

杜修力, 刘洪涛, 许成顺, 金浏, 罗富荣, 李松梅

建筑结构学报. 2018, 39(11): 11-19. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.002

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为评价装配整体式地铁车站预制拼装柱的抗震性能，以北京某装配整体式地铁车站为研究背景，设计并制作了3个足尺预制拼装中柱和3个作为对比的足尺现浇整体中柱。采用低周往复循环加载对其进行试验，研究中柱在不同轴压比（0.2，0.5，0.85）下的破坏形态、滞回特性、承载力、变形能力、耗能性能以及适宜轴压比等。试验结果表明：随着轴压比的增大，预制拼装柱和现浇整体柱的水平承载力提高，变形能力和耗能性能逐渐降低。相同轴压比下，预制拼装柱和现浇整体柱的破坏过程相似，但预制拼装柱的塑性铰上移；轴压比为0.2时，预制拼装柱的变形能力低于现浇整体柱的变形能力；轴压比为0.5，0.85时，预制拼装柱的变形能力优于现浇整体柱的变形能力，尤其是轴压比为0.5时预制拼装柱的变形优势最为明显。预制拼装柱的耗能性能随着轴压比的增加而降低，且相对于现浇整体柱的耗能性能显著降低。预制拼装柱的位移延性系数是现浇整体柱的位移延性系数的1.16 ~ 1.33倍。随着轴压比的增加，两者的位移延性系数逐渐降低，但预制拼装柱的位移延性系数降低程度明显快于现浇整体柱的位移延性系数降低程度。基于相同轴压比下试件的承载能力和变形能力，建议预制拼装柱的适宜轴压比为0.5。

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设传力措施的巨型方钢管混凝土柱抗震性能有限元分析

张元植

建筑结构学报. 2018, 39(11): 20-28. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.003

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为研究设有分配梁、内环板传力措施的巨型方钢管混凝土柱的抗震性能，以已有试验结果为基础，采用ABAQUS软件对巨型柱进行了有限元分析，计算得到的P-Δ滞回曲线和破坏模态等均与试验结果吻合良好，验证了有限元模型的合理性。在此基础上，以长细比、钢管宽厚比、轴压比及是否设置加劲肋等进行参数分析。分析结果表明：轴压比、钢管宽厚比是影响巨柱延性及耗能性能的关键因素；随着管壁宽厚比的增大，柱延性系数明显降低；随着轴压比的增加，其延性系数明显降低；在钢管壁上设置T形加劲肋后，有效改善了延性。通过分析传力构造的应力状态可知，分配梁与内环板相结合的传力措施能够有效保证低周反复荷载作用下巨型钢管混凝土柱的整体工作性能。

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单层单跨钢筋混凝土框架厂房结构体系抗震性能试验研究

彭凌云, 于泽, 康迎杰, 谭勇庆, 王晓玥

建筑结构学报. 2018, 39(11): 29-38+103. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.004

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按现行规范，市政工程中的单层单跨钢筋混凝土框架结构在8度设防时抗震等级应按一级框架进行设计，但该设计要求过高，易造成设计截面过大等问题。为配合《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》的修编工作，加工制作了6榀1/2缩尺单层单跨结构模型进行拟静力试验，考察不同抗震等级对结构模型抗震性能的影响，并通过ABAQUS有限元软件对试验工况进行了模拟。研究结果表明：按抗震等级四级设计的单层单跨钢筋混凝土框架结构模型的抗震性能满足规范要求，按抗震等级二级设计的试件已具备较高的安全裕度；单层单跨钢筋混凝土框架结构柱轴压比远低于常规框架结构的轴压比，且梁柱节点为边节点，侧向变形能力明显强于常规框架结构的。建议8度抗震设防区市政工程的单层单跨钢筋混凝土框架结构抗震等级可取为二级。

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修复后方钢管柱与H型钢梁全螺栓双夹板连接节点抗震性能试验研究

刘学春, 崔小雄, 张爱林, 詹欣欣, 徐路, 商子轩

建筑结构学报. 2018, 39(11): 39-47. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.005

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针对震后易于修复的装配式钢结构方钢管柱与H型钢梁全螺栓双夹板连接节点，已有拟静力试验表明该节点具有良好的抗震性能。为验证节点震后的修复能力，并获得节点修复后的抗震性能，对已进行过拟静力试验至破坏后的6个方钢管柱与H型钢梁全螺栓双夹板连接节点进行简单修复，即更换新螺栓并施加预紧力，再次进行拟静力试验研究。获得了修复后节点的滞回性能、骨架曲线、延性和破坏模式等抗震性能，并与原节点试验结果进行了对比分析，研究表明节点在进行简单修复后，滑移长度有所增大，强化阶段耗能能力稍有降低，但其仍具有较高的承载能力、塑性变形和耗能能力，且节点转动能力增强，其极限转角可以达到0.09rad，满足抗震要求。

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装配式轻钢框架-带暗支撑轻墙体组合结构抗震性能试验研究

贾穗子, 曹万林, 任乐乐

建筑结构学报. 2018, 39(11): 48-57. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.006

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为适应装配式低层住宅结构的发展，研发了装配式轻型钢管再生混凝土框架-带暗支撑单排配筋再生混凝土薄墙体组合结构（简称“装配式轻钢框架-轻墙体组合结构”），该结构由预制轻钢框架与轻墙体共同受力，暗支撑的设置可提高墙体的抗剪性能。通过6个装配式轻钢框架-轻墙体组合结构试件的拟静力试验，分析了轻墙体分布钢筋间距、暗支撑设置对试件损伤演化过程、滞回特性、承载力、延性、刚度、残余变形率和耗能性能的影响。结果表明：装配式轻钢框架-轻墙体组合结构具有良好的协同工作性能，加载过程中，体现出两道抗震防线，即轻墙体为第一道抗震防线，轻钢框架为第二道抗震防线；结构中轻墙体为剪切破坏，轻钢框架的梁和柱为弯曲破坏，轻墙体的存在明显减缓了轻钢框架侧向位移的发展，连接梁和柱的强化型节点可靠连接。同时，轻墙体分布钢筋间距减小及设置暗支撑均可显著提高组合结构整体的延性和耗能能力，并明显延缓墙体的破坏程度。

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配筋砂浆带加固土坯墙体的抗震性能研究与实践

周铁钢, 袁一鸣, 赵祥

建筑结构学报. 2018, 39(11): 58-64. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.007

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对于土坯墙承重结构，由于材料强度低、变形能力差，房屋抗震性能严重不足，目前是西部农村的主要危房改造对象。为提高土坯墙承重房屋的安全性，采用十形和X形两种配筋砂浆带加固方法对土坯墙体进行加固。通过对3片墙体的水平低周反复加载试验，分析配筋砂浆带用于抗震加固土坯墙片的受力特性与破坏形态，对两种加固效果进行了对比分析。研究结果表明：配筋砂浆带加固方法可以有效提高土坯墙片的抗震性能，采用十形配筋砂浆带加固的土坯墙具有良好的变形能力，采用X形配筋砂浆带加固的土坯墙水平受剪承载力得到大幅提高。配筋砂浆带加固方法在甘肃省农村危房改造工程中的应用实践证明，该方法操作方便，具有良好的经济效益。

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圆形和方形截面钢管约束钢筋混凝土柱抗火性能对比分析

杨冬冬, 刘发起, 杨华

建筑结构学报. 2018, 39(11): 65-73. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.008

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为研究圆钢管与方钢管约束钢筋混凝土柱火灾下力学性能的差异，采用ABAQUS软件建立圆形和方形截面钢管约束钢筋混凝土柱温度场和耐火极限的有限元分析模型，以截面尺寸、荷载比和长细比等为参数，分析了截面温度的分布规律以及不同参数对耐火极限的影响，比较了圆钢管和方钢管约束钢筋混凝土柱抗火性能的差异。研究结果表明：相同截面形状系数（单位长度构件外表面直接受热面积与其体积的比值）下，方钢管与圆钢管约束钢筋混凝土柱的截面温度分布规律类似，方形截面内部混凝土的温度较圆形截面相同位置处的略低，前者的耐火极限高于后者，且构件长细比与荷载比越小，二者耐火极限差距越显著；当长细比为30时，对于荷载比不超过0.5且截面边长不小于600mm的方钢管约束钢筋混凝土柱，其耐火极限可达到或超过柱类构件一级耐火极限3h的要求，而对于圆钢管约束钢筋混凝土柱，仅当荷载比更小且截面直径更大时，才能满足这一要求。

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高温作用后不等肢L形截面型钢混凝土柱偏心受压性能试验研究

高立堂, 魏晓, 刘蒙, 陈锦波

建筑结构学报. 2018, 39(11): 74-81. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.009

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对8根不等肢L形截面型钢混凝土柱进行高温作用后的受力性能试验研究，1根未受火柱作为对比试件。柱配钢形式为桁架式配钢，试验中考虑加载角与加载偏心距的影响。通过试验，获得试件破坏形态以及承载力、截面平均应变分布、荷载-滑移曲线和截面变形特性。研究结果表明：柱肢内侧两面受火1 h的不等肢L形截面型钢混凝土柱仍然具有较高的竖向承载能力；空腹式配钢与合理的腹杆布置能够保证型钢与混凝土的协同工作，应变平截面假定仍然适用；不等肢L形截面型钢混凝土柱长肢方向的截面弯曲刚度较短肢的大，加载角0°时的刚度大于加载角45°时的刚度。

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钢管高强混凝土剪力墙受剪性能试验研究

方小丹, 孙孝明, 韦宏

建筑结构学报. 2018, 39(11): 82-93. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.010

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为研究钢管高强混凝土剪力墙的受剪性能，设计制作了两批共32个小剪跨比（λ为0.3、0.56、0.8）钢管高强混凝土剪力墙试件并进行单向静力加载试验，分析了剪跨比、管外混凝土强度、轴压比、截面类型、水平分布筋配筋率和竖向分布筋配筋率对各试件受剪承载力、变形能力及其对试件破坏形态的影响。试验结果表明：钢管高强混凝土剪力墙作为组合构件，通过钢管外的抗剪环筋传递界面剪力，能够很好地协同受力，且具有初始刚度大、承载能力高的特点；剪跨比为0.56、0.80的试件，其破坏始于管外混凝土的斜压破坏；剪跨比为0.30的试件，其破坏形态为管外混凝土斜裂缝发展、贯通，墙体受压侧底部水平分布筋处混凝土错动、脱落，具有直剪破坏的特征；各试件破坏时均具有一定的变形能力。基于对试验结果的统计分析，提出了钢管高强混凝土剪力墙的受剪承载力计算式，计算值与试验值吻合良好，可为工程设计提供参考。

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冷弯薄壁型钢复合墙体受剪性能数值模拟及简化力学模型研究

叶继红, 陈伟, 许阳

建筑结构学报. 2018, 39(11): 94-103. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.011

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冷弯薄壁型钢复合墙体是多层冷弯薄壁型钢房屋建筑结构的主要承重及抗侧力部件。为实现该类复合墙体受剪性能高效模拟与分析，建立了其OpenSees数值计算模型，能够较为准确地模拟同侧双层及其以上墙板覆面的轻钢复合墙体在低周往复荷载作用下的滞回性能，得到的滞回曲线具有明显的捏缩滑移特征，其水平极限荷载模拟结果与试验值的比值在0.90~1.14之间，抗剪刚度预测值整体偏于安全。在此基础上，对复合墙体的墙板上螺钉分布影响进行了分析，结果表明墙板板边螺钉的间距对复合墙体受剪性能影响较大，改变墙板板内螺钉间距对复合墙体受剪性能无明显影响。根据数值分析所获得的复合墙体的墙板处螺钉受力特征，提出改进的墙板螺钉简化力流模型。考虑了墙体边柱螺钉参与水平剪力分配，但不考虑墙板中部的螺钉贡献。简化的力流模型能够较真实地反映螺钉群受力情况，采用该模型预测的复合墙体水平极限荷载与试验结果的比值在0.91~1.18之间。

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轻钢聚苯颗粒泡沫混凝土组合墙体受剪性能试验研究

袁泉, 杨逸, 吕东鑫, 聂屿, 霍学朝

建筑结构学报. 2018, 39(11): 104-111. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.012

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装配式轻钢结构具有自重轻、强度高、抗震性能好、施工速度快等诸多优点，但在实际工程中存在保温隔音性能差、敲击空鼓以及成套技术不成熟等缺点。为此，提出了轻钢聚苯颗粒泡沫混凝土组合墙体。设计了5片不同类型足尺轻钢聚苯颗粒泡沫混凝土组合墙体，对其进行低周往复加载试验。试验结果表明：组合墙体在层间位移角约为1/300时屈服，极限层间位移角可达到1/50；组合墙体的受剪承载力为无填充材料墙体的3.3倍，初始抗侧刚度为无填充材料墙体的4倍；有蒙皮的组合墙体受剪承载力比无蒙皮墙体提高43%，内外墙板能抑制聚苯颗粒泡沫混凝土开裂；通过对墙体的破坏模式、滞回性能、受剪承载力、延性、耗能能力和刚度退化等的分析，认为该组合墙体具有良好的抗震性能。

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钢-OSB板T形截面带肋组合梁受弯性能研究

曹宝珠, 刘慧, 曾翔, 朱超然, 李艳

建筑结构学报. 2018, 39(11): 112-118+157. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.013

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为研究以OSB板作为翼缘、OSB-钢板作为组合腹板形成的T形截面梁（简称为钢-OSB板T形截面带肋组合梁）的受弯性能，设计了3根钢-OSB板T形截面带肋组合梁试件，对其进行三分点加载试验，考虑了端部采用盒形锚固及腹板拼接的影响。试验结果表明：承载力极限状态下，各梁的钢板均达到屈服应变；盒型锚固构造措施使梁后期刚度提高；腹板跨中拼接对梁的受力性能有较大影响。建立了钢-OSB板T形截面带肋组合梁的非线性有限元分析模型，模拟结果与试验结果吻合较好。在此基础上，利用有限元模型分析了钢板厚度对组合梁受力性能的影响，分析表明，随钢板厚度增加，组合梁的承载力及变形能力均提高。通过对已有的组合梁挠度计算式进行修正，建立了钢-OSB板T形截面带肋组合梁极限挠度计算式，跨中极限挠度的计算结果与试验及有限元分析结果基本吻合。

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CFRP板加固混凝土宽缺口试验梁界面滑移量求取方法

任振华, 曾宪桃, 鄢芡

建筑结构学报. 2018, 39(11): 119-128. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.014

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FRP板-混凝土之间界面的黏结能力可通过FRP-混凝土界面黏结滑移曲线来考量。为寻求相对准确的界面黏结滑移模型，研究外贴CFRP板加固混凝土梁界面特性，将混凝土梁的纯弯段混凝土保护层部分切除形成宽缺口梁，对混凝土梁实施外贴CFRP板加固，并对其进行四点弯曲加载，通过外置的测试系统可以精确测量CFRP板指定截面的移动量。试验和分析计算表明，用所设计的试验及其测试系统能够较准确地研究混凝土-CFRP板界面上的黏结剪应力及滑移特性，截面移动量易测，CFRP板受力明确且平均剪应力求取方便，可准确获取CFRP板与混凝土界面的滑移量及黏结滑移曲线，获取界面滑移量不需在CFRP板上密贴应变片，试验方法和界面滑移计算方法可为CFRP板与混凝土界面的特性研究提供参考。

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基于正态随机样本确定结构用木质材料强度标准值的方法

钟永, 武国芳, 任海青, 孙正军, 江泽慧

建筑结构学报. 2018, 39(11): 129-138. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.015

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强度标准值是结构用木质材料能否应用于建筑结构中的重要力学性能指标之一，应结合置信度水平要求、抽样样本的试样数来确定。GB 50005—2003《木结构设计规范》中尚未建立结构用木质材料强度标准值的取值方法和预估计算公式，在计算强度标准值时往往直接采用国外标准中的强度标准值取样系数或强度标准值取样顺序数。为了建立和完善我国结构用木质材料强度标准值的确定方法，合理确定其强度标准值指标，以正态分布生成的随机抽样样本为算例，分别采用参数法和非参数法，开展了不同样本强度变异系数情况下的置信度统计分析。基于参数法分析结果，确定了强度标准值取值系数与抽样样本试样数、置信度的关系；基于非参数法分析结果，确定了强度标准值取样顺序数与抽样样本试样数、置信度的关系。基于回归分析结果，分别提出了强度标准值取值系数、强度标准值取样顺序数的拟合公式，算例分析表明拟合公式计算结果与实际结果吻合良好。

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环形Q235钢板阻尼器力学性能试验研究

陈云, 刘涛, 蒋欢军, 万志威

建筑结构学报. 2018, 39(11): 139-147. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.016

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为提高金属阻尼器的变形性能和抗疲劳性能，提出一种环形Q235钢板阻尼器。设计并制作了5个环形Q235钢板阻尼器试件，通过低周往复加载试验，对其破坏机理、滞回规律和抗疲劳特性等力学性能进行了研究。结果表明：环形Q235钢板阻尼器能够实现多截面屈服，承载力退化小，具有大变形能力、稳定饱满的滞回环和优良的抗疲劳性能。以试验研究为基础，提出了环形Q235钢板阻尼器主要力学性能指标的计算式和恢复力模型，二者相结合能够实现通过阻尼器的基本材料性能和几何尺寸预测阻尼器的骨架曲线和滞回曲线，预测结果与试验结果吻合较好。

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剪切型防屈曲钢板阻尼器的滞回性能试验研究

马宁, 苏利刚

建筑结构学报. 2018, 39(11): 148-157. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.017

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剪切型钢板阻尼器广泛应用于建筑结构的抗震设计中，但现有的钢剪切板阻尼器腹板易发生平面外屈曲，从而引起耗能腹板的疲劳破坏。为此，提出了剪切型防屈曲钢板阻尼器，是在传统的钢板阻尼器的基础上，在腹板的两侧增加了约束板和固定板，约束板用于防止耗能腹板的屈曲变形，固定板为约束板提供支撑。为研究剪切型防屈曲钢板阻尼器的滞回性能，设计了3个试件并对其进行了拟静力试验。试验结果表明：剪切型防屈曲钢板阻尼器可以有效抑制耗能腹板平面外屈曲，与传统钢板阻尼器相比，具有较强的耗能能力；约束板合理的形状对剪切型防屈曲钢板阻尼器性能有较大影响。采用数值模拟方法对剪切型防屈曲钢板阻尼器进行参数分析，研究了宽厚比对阻尼器滞回性能的影响。结果表明腹板宽厚比取值过大或过小时，承载力和耗能性能降低，但等效黏滞阻尼系数增大。

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自复位耗能支撑滞回性能试验研究与有限元分析

徐龙河, 要世乾

建筑结构学报. 2018, 39(11): 158-165. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.018

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提出可装配的自复位耗能(SCED)支撑，该支撑由中心杆、导向杆、碟形弹簧、限位板、弹簧承压板及摩擦片组成。介绍了支撑各阶段工作原理，建立了支撑刚度的计算方法。对自复位耗能支撑进行低周往复加载试验，研究其滞回特性、残余变形、耗能能力及各阶段刚度变化，并建立有限元模型进行对比分析。结果表明，所建立的支撑刚度计算方法正确可行，计算所得刚度与模拟值之差在8%以内。SCED支撑滞回曲线呈旗形，各阶段刚度过渡平缓，支撑耗能能力强，残余变形随预压力的增加而减小，当支撑预压力大于最大静摩擦力，最大残余变形为最大加载位移的5.1%。有限元分析滞回曲线与试验结果吻合，其累积耗能与试验结果相差小于10%，残余变形与试验结果基本接近，说明该模型可有效反映支撑的工作原理与滞回性能。

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带帽有孔管桩复合地基承载力模型试验研究

雷金波, 杨金尤, 李壮状, 乐腾胜, 周星

建筑结构学报. 2018, 39(11): 166-174. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2018.11.019

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有孔管桩能够有效地加速桩周土体超静孔隙水压力时空消散，减轻沉桩效应不利影响，但桩身开孔会削弱桩体承载力。为研究开孔管桩的承载力，对软土地基中无孔管桩和有孔管桩单桩及其相应的带帽单桩复合地基进行了静载荷试验，获得了各种管桩荷载-沉降曲线、沉降-时间对数曲线、桩身轴力的变化规律。研究结果表明：星状开孔的有孔管桩承载力和桩身轴力的折减率均最小；有孔管桩单桩及其带帽单桩复合地基的总沉降和沉降回弹率均小于无孔管桩；带帽有孔管桩复合地基承载力大于带帽无孔管桩复合地基的承载力；桩身开孔有利于桩周土体分担荷载，能减小土体含水量，降低复合地基总沉降，提高复合地基承载力；桩身开孔引起管桩损失的承载力，可以从带帽有孔管桩复合地基提高的承载力中得到弥补。

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2018年, 第39卷, 第11期　刊出日期：2018-11-05

建筑结构学报

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