建筑结构学报

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吕大刚, 王丛, 董尧, 冯云幸

建筑结构学报. 2024, 45(10): 1-30. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0289

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从一致危险向一致风险的范式转换，已成为各国地震区划和抗震设计方法的主要发展趋势，但是我国的地震区划和抗震设计实践仍然属于一致危险的旧范式，不能充分考虑不同地区地震危险性的特征差异和建筑结构抗地震倒塌能力存在的不确定性，从而导致不同地区建筑结构地震倒塌风险的不一致性。2022年5月，我国发布《“十四五”国家防震减灾规划》，明确提出要提升地震灾害风险防治能力，包括摸清风险底数、强化抗震设防、增强城市韧性等要求，提出修订国家强制性标准GB 18306—2015《中国地震动参数区划图》，开展第六代地震灾害风险区划工作等。在此背景下，迫切需要开展风险导向地震动参数区划和建筑结构一致风险抗震设计理论的研究，从而为第六代地震动参数区划图的编制以及现行建筑抗震设计规范的修订提供决策依据。为此，从风险导向地震动参数、风险导向地震反应谱、一致风险抗震设计方法等方面，全面梳理和总结建筑结构一致风险抗震设计理论国内外的最新研究现状和发展趋势，并指出当前研究存在的主要问题和对策，以期为建筑结构一致风险抗震设计的研究提供概念性释疑和方向性导引。

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受限空间建筑火灾蔓延影响因素对比试验研究

叶继红, 孙浩东,

建筑结构学报. 2024, 45(10): 31-41. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0534

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为观测受限空间建筑火灾蔓延时空演化规律，了解受限空间建筑火灾蔓延过程，建造了一座二层2×2跨的钢框架结构建筑，其中在一层设置四个房间，采用木垛作为火荷载开展受限空间建筑火灾蔓延试验。考虑火荷载、分隔构件、开口程度3个因素，共设置4种工况。试验中采用摄像机观测火灾蔓延过程，采用热电偶记录建筑内部空间温度场，基于耗氧法记录受限空间建筑火灾蔓延热释放速率。结果表明:火灾过程中火灾轰燃前持续时间较长，占火灾蔓延前持续时间的70%~85%，火灾轰燃后火势迅速增大并在短时间内蔓延至相邻房间，火灾蔓延时刻热释放速率约为轰燃时刻的1.5~4倍；受限空间建筑火灾蔓延在空间上表现为由不均匀温度场向均匀温度场过渡，在时间上表现为火灾蔓延速度逐渐增加；目标房间温度场在火灾蔓延前相比着火房间温度场存在一定程度的折减；局部火荷载密度、火荷载总量越大，越有利于火灾蔓延；开口程度会影响房间之间的烟气蔓延；分隔构件会阻碍烟气流动及火焰传播，显著影响火灾蔓延过程。

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钢筋混凝土轴压圆柱耐火性能的尺寸效应

张海燕, 巩俊林, 万莹, 吴波,

建筑结构学报. 2024, 45(10): 42-53. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0559

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为研究钢筋混凝土缩尺模型柱与足尺原型柱耐火性能的关系，对几何相似的若干不同尺寸钢筋混凝土圆柱开展了明火试验和有限元分析，考察轴压比、体积配箍率、纵筋配筋率和升温条件等因素对柱耐火性能尺寸效应的影响，分析不同缩尺比柱的受火时间等效关系及热力响应相似性。结果表明：截面尺寸越大，随轴压比增加，钢筋混凝土柱的高温爆裂越严重；箍筋间距减小会加剧混凝土的爆裂程度，从而削弱混凝土柱的耐火性能；随轴压比增大、纵筋配筋率减小，柱的耐火极限降低，且轴压比和配筋率对大尺寸柱耐火性能的影响更显著；小尺寸柱的耐火性能受升温条件影响较大，但大尺寸柱的耐火性能对升温条件变化较为不敏感；在ISO 834标准升温条件下，当柱轴压比不超过0.4、混凝土高温爆裂不明显时，不同缩尺比柱受火时间服从缩尺比的1.46次幂的等效关系，在该关系下不同缩尺比柱的纵筋温度发展、截面平均温度发展、轴向变形发展以及耐火极限均呈现良好的相似性；而当混凝土高温爆裂较为严重、轴压比超过0.4，或升温条件为非标准升温时，采用小尺寸柱的耐火极限及该时间等效关系预测大尺寸柱耐火极限可能偏于不安全。

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空腔陶粒混凝土墙板耐火性能研究#br#

王安涟, 张志文, 刘雁, 汪业盛

建筑结构学报. 2024, 45(10): 54-66. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0628

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为了研究空腔陶粒混凝土墙板（hollow-cavity ceramsite concrete wallboard，HCCCW）的耐火性能，对4片HCCCW开展了单面受火试验，得到其热响应、耐火极限和平面外变形，给出了单面受火时HCCCW的传热机理。通过建立有限元模型对截面温度场和温度梯度的分布特征进行了分析。基于已验证的模型，对空腔孔壁面积、体积空腔率、陶粒混凝土密度以及填充材料类型进行参数分析。结果表明：当体积空腔率从23.55%增加至35.00%时，背火面水蒸气逸出持时和受火面上的裂纹数量分别减少43.75%和58.97%；背火面温度-时间曲线中的热峰传递和温度平台阶段的持时随着HCCCW体积空腔率和空腔孔壁面积的减少而增加；与陶粒混凝土热传导相比，HCCCW空腔辐射的传热效率显著更高，相同时刻空腔中心温度约比腹板中点的高20%；减小空腔孔壁面积、体积空腔率和提高陶粒混凝土密度可有效提升HCCCW的耐火性能；综合考虑结构自重、用料成本和耐火性能三方面因素，采用岩棉填充空腔最具有性价比。

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可恢复功能复合结构体系基于层间位移角谱的抗震设计方法

武大洋, 赵斌, 杨国涛, 邢丽丽

建筑结构学报. 2024, 45(10): 67-77. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0286

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针对可恢复功能结构的抗震韧性设计，需解决震后功能恢复需求与抗震韧性能力之间的量化问题。为此，以层间位移角为主要设计指标，采用拓展弯剪双梁模型初步建立了可恢复功能复合结构体系基于层间位移角谱的抗震设计方法。在设防和罕遇两水准地震作用下，采用弹性设计计算和弹塑性响应估算的两阶段设计框架和流程。弹性阶段采用由层间位移角谱建立的震后功能恢复需求与抗震韧性能力之间的量化关系完成参数计算，弹塑性阶段进行响应估算完成位移与层间位移角的验算。基于概率考虑残余位移的性能评估表明：据此方法设计的复合体系可以实现两水准地震作用下的设计目标；相比无控结构，复合体系不仅在两水准地震作用下的层间位移角均值降幅达到50%和60%，而且在增量地震作用下残余变形和损伤分布均得到有效控制。

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框架-核心筒结构中支承楼面梁的连梁抗震性能研究

虞终军, 王建峰, 段炼

建筑结构学报. 2024, 45(10): 78-86. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0274

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为得到适用于工程应用的连梁数值模拟方法，基于OpenSees平台提出了一种考虑截面剪切非线性的适用于不同跨高比的钢筋混凝土连梁模拟方法，并通过试验结果验证了模拟方法的准确性。计算了实际工程中连梁承担的集中力取值范围，结果显示楼面梁传递到连梁上的集中力相比连梁自身的受剪承载力较小，通常仅占5%~10%。提出了支承楼面梁的连梁有限元分析模型,并通过对不同跨高比的连梁在不同集中力作用下的低周反复加载数值分析，研究了滞回曲线、刚度退化和耗能能力等抗震性能。结果表明：连梁跨中受集中力后等效刚度减小且减小的比例与集中力大小及加载位移角相关；连梁跨中承受集中力后，随着加载位移角增大，滞回环面积变化比例呈现出先增大后减小的规律；滞回环面积减小比例与集中力大小及加载位移角相关，集中力、加载位移角越大，滞回环面积减小比例越大；总体上，集中力对连梁的能量耗散系数影响不大；当连梁跨中承受的集中力为受剪承载力的10%且加载位移角为4.0%时，等效刚度减小为跨中不受力连梁的82%，滞回环面积减小为跨中不受力连梁的89%，能量耗散系数基本不变。

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L形截面部分包覆钢-混凝土组合柱轴压性能试验与承载力计算

毛佳月, 刘用, 王静峰, 陶书庆

建筑结构学报. 2024, 45(10): 87-96. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0499

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为研究L形截面部分包覆钢-混凝土组合（LPEC）柱的轴压性能，进行了6根LPEC短柱的轴压试验，研究了含钢率、系杆间距、截面高宽比等参数对LPEC短柱轴压荷载-位移曲线、承载力、刚度、延性、承载力提高系数等的影响规律，揭示了LPEC短柱的典型破坏模式和受力机理。结果表明：LPEC柱受力性能良好，其破坏模式主要表现为柱中部混凝土压溃和型钢翼缘的局部鼓曲，部分出现柱端部混凝土压溃同时系杆被拉断；增大截面含钢率、减小系杆间距可以明显提高对混凝土的约束效应，进而提高柱截面承载力和延性，但截面高宽比对承载能力的影响不显著。此外，由于规范ACI318-14、Eurocode 4和T/CECS 719—2020《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》中给出的钢-混凝土组合柱承载力计算式中未考虑混凝土约束效应，计算得到的LPEC柱轴压承载力偏于保守；考虑混凝土约束效应分区，基于叠加原理提出了LPEC柱轴压承载力简化计算方法，计算结果与试验结果吻合较好。

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HRB635高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱轴压性能试验研究

王静峰, 高建发, 刘用, 沈奇罕, 崔玉博, 魏滔锴

建筑结构学报. 2024, 45(10): 97-106. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0325

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为研究高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱的轴压性能及三种材料间的匹配性，进行了11根HRB635高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱的轴压试验，研究了混凝土强度、纵筋强度、体积配箍率等参数对短柱轴压性能的影响规律。结果表明：HRB635高强箍筋约束高强钢筋混凝土短柱的轴压承载力和初始刚度主要随高强箍筋体积配箍率以及混凝土强度的增大而提升；高强箍筋在峰值荷载时均未屈服，箍筋强度对轴压承载力影响较小，轴压承载力计算时可不考虑箍筋强度，但其对短柱延性有明显提升；HRB635高强纵筋与C60以下混凝土共同工作时，纵筋在峰值荷载时未进入屈服，材料难以充分利用，因此HRB635高强纵筋应适配C60以上强度等级的混凝土。此外，采用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》与ACI 318-14中钢筋混凝土柱轴压承载力计算式对高强箍筋约束高强钢筋混凝土柱轴压承载力的预测过于保守。收集已有相关试验数据，考虑箍筋和高强纵筋不屈服，修正了钢筋混凝土柱轴压承载力的计算式，计算结果与试验结果较为吻合。

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预埋型钢的钢筋混凝土柱-钢梁组合节点抗震性能试验研究及设计方法

门进杰, 郭梦强, 范栋鑫, 王鸿霄, 兰涛

建筑结构学报. 2024, 45(10): 107-119. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0228

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为了提高钢筋混凝土柱-钢梁（RCS）组合节点的传力效率和抗震性能，提出一种带预埋型钢的RCS组合节点。设计并制作了4个试件，通过拟静力试验，研究预埋型钢的延伸长度和配钢率对试件破坏模式和抗震性能的影响，并提出该节点的设计方法。研究结果表明：节点的破坏模式分为混凝土柱型钢截断处破坏、混凝土柱端破坏、型钢截断处和混凝土柱端同时破坏（界限破坏），其中混凝土柱端破坏的节点具有更高的承载力和耗能能力；当预埋型钢的延伸长度超过界限长度时，节点发生混凝土柱端破坏，可实现预埋型钢有效传力的作用；预埋型钢配钢率的增大可提高混凝土柱端破坏节点的抗震性能，但相应的延伸长度也随之增大；型钢截断处混凝土柱受弯承载力为普通钢筋混凝土柱的68%，混凝土柱端受弯承载力为型钢混凝土柱的86%。最后，提出了预埋型钢合理延伸长度的设计方法，并给出了延伸长度系数、预埋型钢配钢率及节点的设计建议。

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GFRP管夹层灌浆修复锈蚀钢管T形节点有限元分析与承载力计算

常鸿飞, 严晓宇, 左文康, 宋心怡, 刘宁涛, 夏军武,

建筑结构学报. 2024, 45(10): 120-130. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0316

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为研究GFRP管夹层灌浆（grout-filled GFRP tube，GFGT）修复锈蚀钢管T形节点的受压性能，建立了锈蚀修复节点的有限元模型，并通过已有试验数据验证了其有效性，据此考察了节点几何构造、修复参数和主管端部应力参数对锈蚀修复节点受压承载力和修复效果的影响规律。参数分析结果表明：GFRP管越厚、修复后主管截面空心率越小、灌浆料强度越高、修复范围越长，GFGT修复效率越高，当支主管直径比为0.4、0.6和0.8，主管锈蚀率为30%时，优化修复参数配置最高可使支管受压承载力提升至未锈蚀状态的138%、147%和156%；主管端部应力对未修复与GFGT修复节点的影响规律一致，且修复后受影响程度更小。采用CIDECT设计指南与规范prEN 1993-1-8:2021中给出的计算方法可准确预测锈蚀受压节点承载力退化率，并通过试验数据验证了采用上述规范公式用于评估节点主管端部应力导致的承载力折减率的可行性，进一步提出了GFGT修复锈蚀圆钢管T形节点的受压承载力计算方法，可用于评估锈蚀率30%以内的修复节点受压承载力。

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基于MPI与OpenMP混合编程模型的大型工程结构并行Woodbury非线性分析方法

苏璞, 余丁浩, 李钢

建筑结构学报. 2024, 45(10): 131-143. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0318

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基于 Woodbury公式的非线性分析方法避免了结构非线性分析过程中整体刚度矩阵的反复更新和分解，然而，因局限于单机计算，该方法仅适用于中小规模结构的非线性分析。为此，通过两级稀疏近似策略对基于子结构技术的Woodbury法（简称“子结构Woodbury法”）进行改进，结合MPI与OpenMP混合编程模型提出了并行Woodbury非线性分析方法。该方法将整体结构剖分为若干个子结构，其中子结构级别的计算任务通过MPI并行编程模型实现，而每个子结构单元级别的计算任务则嵌套OpenMP并行编程模型完成。所提方法不仅克服了子结构Woodbury法在非线性区域规模较大时变得低效的局限性，也突破了现有Woodbury法的单机性能瓶颈。算例分析结果表明：所提方法能充分利用多个计算节点实现计算效率的大幅提升，其中非线性系数矩阵更新和求解过程降低的计算耗时最为显著，是提升整体分析效率的关键。

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三维湍流风场中雨滴竖向运动特性及FAST索网结构风雨振响应研究

王成宇, 李宏男, 付兴, 李庆伟

建筑结构学报. 2024, 45(10): 144-157. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0650

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为了揭示大跨度空间结构在风雨耦合作用下的动力响应特征，研究了三维湍流风场中雨滴竖向速度的变化规律。推导了单雨滴在三维湍流风场中的运动方程，分析雨滴运动轨迹和竖向降落速度。引入了雨滴竖向速度比的概念，并通过构建雨压概率的分布，得到一定置信度下的竖向速度比建议值。基于多元非线性回归分析建立了竖向速度比建议值拟合式，确定雨滴竖向速度的计算方法。考虑雨滴与结构的正面、背面两表面发生碰撞，建立了适用于一般结构的雨荷载计算模型，并开展了FAST索网结构在风雨联合作用下的响应研究。结果表明：在三维湍流风场中，雨滴的运动行为表现出复杂的非线性特性，且雨滴竖向末速度和经验竖向末速度不再保持一致；在风雨耦合作用下，由雨荷载引起的FAST索网节点平动位移均值占总均值的39.7%，说明雨荷载对大跨度空间柔性结构的动力响应有较大影响。为此，在结构设计中，风雨联合作用对大跨度空间柔性结构的影响不容忽视。

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基于模拟植物生长算法的B样条蒙皮自由曲面薄壳结构形态优化方法研究

石开荣, 吉古雪梅, 姜正荣,

建筑结构学报. 2024, 45(10): 158-169. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0582

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为了寻求既满足建筑美学又具有良好受力性能的结构形态，根据模拟植物生长算法(PGSA)基本原理，在生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法（GSL&PS-PGSA）基础上提出一种变步长并行搜索机制，从而形成生长空间限定与变步长并行搜索的模拟植物生长算法(GSL&VPS-PGSA)，并将其引入自由曲面薄壳结构形态优化领域。基于B样条蒙皮法，由若干型值点进行B样条曲线重构，并调整曲线的型值点数、阶次及节点向量，得到具有相同属性的一簇截面控制曲线，再通过蒙皮法将截面曲线拟合为初始自由曲面。以此为基础，以B样条曲线的型值点坐标为设计变量，以结构整体应变能为优化目标，采用GSL&VPS-PGSA优化算法得到造型和受力性能相协同的自由曲面薄壳结构。由方形拱壳及复杂曲面结构算例分析结果表明：B样条蒙皮法通过参数化建模可创建任意形状且光滑的自由曲面，且其型值点、阶次等形状控制参数为进一步的形态优化提供了条件；GSL&VPS-PGSA引入变步长并行搜索机制能较简洁地控制解的精度，并大大提高算法效率，与遗传算法、逆吊法相比，该算法优化效果更具优势；所建立的形态优化方法，能获取以承受薄膜应力为主的合理结构形态，并适用于多变量、复杂约束条件，以及有限元网格划分精细的大规模自由曲面实体结构的形态优化问题。

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考虑铸造约束的空间结构节点拓扑优化设计研究

韩文哲, 王超, 杜文风, 余永强, 徐斌

建筑结构学报. 2024, 45(10): 170-180. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0546

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针对工业化批量生产的高性能可铸造性空间结构节点设计问题，引入集成铸造约束的连续体结构拓扑优化方法，对典型空间结构节点进行了拓扑优化设计研究。建立了多荷载工况下协同考虑铸造约束和材料体积约束的节点域应变能最小化（等价于节点刚度最大化）优化模型，利用阈值投影技术抑制密度过滤导致的大量中间密度单元以改善设计性能，通过MATLAB实现优化程序。以经典3D四耳板空间结构节点为设计对象，进行了有无铸造约束的空间结构节点拓扑优化对比研究，并分析了不同过滤半径、荷载工况、材料体积以及网格密度对节点优化设计的影响规律。研究结果表明：传统优化设计方法不能确保空间结构节点设计满足铸造工艺要求，引入铸造约束是解决这一难题的必要且可行方法；降低过滤半径和提高材料用量将有助于增强节点设计刚度，细化有限元网格能够改善节点设计质量，但将大幅增加计算成本。

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共旋坐标系下考虑剪切变形的薄壁钢构件纤维梁单元

白伦华, 刘耀鹏, 王涛, 丁乐扬, 刘佳亮

建筑结构学报. 2024, 45(10): 181-192. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0424

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为实现复杂薄壁截面钢结构的静力弹塑性高效计算分析，提出一种共旋坐标系下考虑剪切变形的薄壁钢构件纤维梁单元。以中长薄壁构件为研究对象，梁单元的刚度矩阵基于欧拉梁理论推导而得。在该单元中，采用一维薄壁单元模拟薄壁截面，可以提供截面纤维信息，考虑材料非线性的影响，并可计算剪切系数，考虑剪切变形的影响。在求解过程中，使用共旋坐标系法扣除单元节点增量位移的刚体位移部分，以加快收敛速度。同时，还提出了材料非线性的数值调整策略，以提高单轴本构模型应用于考虑剪切变形梁单元中的适用性，并开发了专用的计算程序。对弯梁、坦拱、悬臂梁与柱的算例分析验证了所开发程序应对薄壁构件几何非线性、材料非线性计算的准确性；对带肋薄壁钢构件框架的计算分析则表明，该程序可有效预测复杂薄壁截面结构考虑剪切变形后的非线性响应。

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腹板中心开长圆孔可更换剪切耗能梁段的承载力研究

冯大哲, 殷占忠, 吴宏凯, 任国超

建筑结构学报. 2024, 45(10): 193-205. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0418

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通过在腹板上开孔削弱耗能梁段截面的抗剪强度，可以达到在不改变梁段端部连接处截面大小的情况下调控梁段受剪承载力的目的。为此，对4个腹板中心开长圆孔的可更换剪切耗能梁段进行了循环加载试验及有限元分析，得到了梁段在剪切荷载作用下的应力分布、破坏模式、滞回性能以及承载力，探讨了水平加劲肋的布置对腹板开口角部局部屈曲的改善情况，研究了孔长变化对设置水平加劲肋的梁段的应力分布及破坏模式的影响，并基于破坏模式给出了该类构件的受剪承载力理论计算式。结果表明：梁段截面的极限塑性转角均超过了ANSI/AISC 341-16规定的塑性转角限值0.08 rad；无肋梁段最终在开口部位发生剪切屈曲破坏，体现为长圆孔边缘四个圆弧过渡区域形成屈曲拉力带；腹板水平加劲肋的布置可有效抑制长圆孔周边屈曲拉力带的形成，长圆孔宽度方向两侧的腹板均达到了钢材的抗拉强度，梁段的破坏模式表现为开口处的剪切和空腹破坏；设置水平加劲肋的腹板中心开长圆孔剪切耗能梁段比相同开口参数的无肋梁段具有更高的承载力和耗能能力，梁段的受剪承载力随孔长的增加而降低，实现了通过调整孔长控制梁段受剪承载力的目标。采用建议的受剪承载力计算式的计算结果与试验值比值的标准偏差为0.076，变异系数为0.075，可见，该计算式能够提供可靠的受剪承载力预测结果。

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端板攻丝高强度螺栓连接拉剪复合受力设计方法研究

卢倍嵘, 刘忠陪, 舒兴平, 吕伟荣

建筑结构学报. 2024, 45(10): 206-216. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0372

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针对端板攻丝高强度螺栓连接复合受力及变形特点，以其端板攻丝和螺栓牙体咬合受力机理为研究对象，分别进行单个螺栓不同拉剪比下连接件单调加载试验及有限元参数分析，研究了攻丝端板厚度、螺栓规格和摩擦面与拉力方向夹角等参数对连接件承载力的影响。试验结果表明：单向受拉时，承载力和变形与传统螺栓连接的基本一致；单向受剪时，M20螺栓攻丝板厚为16mm时，仍可实现栓杆剪断，而端板攻丝孔内牙体无明显变形且攻丝连接件早期滑移量较小；拉剪复合受力时，随着摩擦面与拉力方向的角度从30°增大到60°，破坏形态由剪切破坏转变为受拉破坏。结合有限元参数分析得到，端板攻丝高强螺栓连接从剪切破坏转变为受拉破坏时，摩擦面与拉力方向的临界角度在45°~52.5°之间。根据试验结果与有限元参数分析分别得到端板攻丝高强度螺栓拉剪复合受力摩擦型连接和承压型连接的承载力设计曲线，结果表明：摩擦型连接可仍按现行规范方法进行承载力计算；对于承压型连接，分别引入端板攻丝高强度螺栓连接单向受拉和单向受剪承载力修正系数，给出了承载力计算式，可为工程设计提供参考。

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高强度环槽铆钉ML40Cr材料单轴拉伸及低周疲劳性能研究

徐菲, 陆一安, 周绪红, 王宇航,

建筑结构学报. 2024, 45(10): 217-228. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0352

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为研究环槽铆钉ML40Cr材料的轴拉和低周疲劳力学性能，开展了单调拉伸和等幅低周疲劳试验，研究该材料在单调和循环荷载作用下的塑性性能及其力学性能退化规律，通过扫描电子显微镜观察断口微观形貌，揭示了该材料在单调及不同幅值的循环荷载作用下的失效机理。结果表明:环槽铆钉材料轴拉应力-应变曲线无明显屈服平台，具有一定的塑性变形能力，材料具有较好的低周疲劳性能，疲劳软化呈现初始快速软化、平稳软化和后期剧烈软化的三阶段特征。基于试验结果，提出了适用于该材料的修正的Ramberg-Osgood模型，并验证了Chaboche混合强化本构模型对描述循环荷载作用下铆钉材料塑性性能的适用性，修正的Ramberg-Osgood模型能较为准确地描述环槽铆钉材料的轴拉应力-应变关系。

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玄武岩纤维增强珊瑚骨料混凝土的动态劈拉性能试验研究

傅强, 王振华, 薛颖锟, 牛荻涛

建筑结构学报. 2024, 45(10): 229-242. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0265

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为研究玄武岩纤维增强珊瑚骨料混凝土（BFCAC）的动态劈拉性能，通过20组100个试件的动态劈拉试验，分析了玄武岩纤维对BFCAC动态劈拉性能的影响机理，建立了动态劈拉强度的统计概率模型。结果表明：随着应变率增大，BFCAC的动态劈拉强度和动态耗能均逐渐增大。当玄武岩纤维掺量分别为0、0.1%、0.2%和0.3%时，随着应变率增大，BFCAC的动态强度增长因子变化范围分别为1.51~2.99、1.74~3.26、2.07~3.45、2.31~3.67，动态耗能增大比例变化范围分别为62.13%~139.39%、73.88%~150.99%、66.15%~162.14%、90.01%~168.11%，表明玄武岩纤维提高了BFCAC动态劈拉性能的应变率效应；玄武岩纤维降低了BFCAC的动态劈拉破坏程度，且其滑移阻抗随着应变率增大而增大，提高了BFCAC的抗冲击性能。建立的动态劈拉强度统计概率模型可有效表征BFCAC动态劈拉强度的统计分布规律。

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墙趾可更换金属阻尼器力学性能及恢复力模型研究

王威, 周强, 权超超, 李昱, 王小飞, 续鉴

建筑结构学报. 2024, 45(10): 243-254. https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2023.0254

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为减轻剪力墙墙趾处的局部损伤，开发了一种墙趾可更换金属阻尼器。为研究该阻尼器不同波形耗能板厚度、约束板厚度、波形耗能板宽高比对其力学性能的影响，开展了7个阻尼器试件的拟静力加载试验。研究表明：7个阻尼器试件的滞回曲线稳定且饱满，具有良好的延性和耗能能力；3种设计参数对阻尼器承载能力和耗能性能的影响程度由大到小依次为：波形耗能板厚度、波形耗能板宽高比、约束板厚度。通过理论推导和试验拟合标定了该阻尼器的骨架模型，并结合可考虑基本强度退化、峰值后强度退化以及刚度退化的滞回规则，建立了阻尼器的恢复力模型，该恢复力模型计算结果与试验结果吻合较好。进一步基于该恢复力模型建立了阻尼器的数值模型，该数值模型可较为精准地模拟阻尼器的承载能力与耗能性能。通过对包含该阻尼器的组合剪力墙进行数值模拟，验证了阻尼器数值模型具有良好的适用性。

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2024年, 第45卷, 第10期　刊出日期：2024-10-05

建筑结构学报

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