明长城青砖强度及超声回弹测强曲线回归分析

长城是我国古代人民智慧的结晶,也是著名世界历史文化遗产,其中明长城占中国长城总长度的41%。青砖作为明长城重要建筑材料,其强度直接关系到长城结构的安全性和耐久性,也是修缮过程中重复利用的重要依据。由于长城是我国重点保护文物,不宜采用破损的测试方法,应以无损检测方法为主。在北京延庆大庄科段倒塌的长城中,随机选取27块青砖,对其进行回弹、超声及抗压测试。通过回弹值和抗压强度回归拟合了线性、幂和指数函数3种形式的测强曲线,对比分析了决定系数、平均相对误差以及均方相对误差,结果表明指数函数的测强曲线最优。通过回弹值、超声值和抗压强度回归拟合了幂函数形式的综合测强曲线,对比分析表明该曲线优于回弹测强曲线。

岭南客家传统民居建筑生态营造技艺研究

岭南客家传统民居建筑生态营造技艺是客家先民在承袭古代中原建筑技术的基础上,不断适应岭南湿热的气候而逐渐发展成熟的一种传统营造技艺。它涵盖了对自然材料的巧妙运用、高度适应性的结构设计以及节能节材的工艺体系。这些生态营造技艺包括夯土技艺、泥砖砌筑技艺、生松木地基技艺、砖石砌筑技艺等,为岭南现代乡土建筑的环保、绿色与可持续发展提供了参考。

基于等效模型的砖石古塔有限元模型修正方法

针对砖石古塔实体有限元模型节点众多导致修正效率低下问题,提出了一种将实体模型和杆系模型相结合的有限元模型快速修正方法。基于古塔结构的测试输出信号,使用随机子空间法识别了塔的自振频率。使用整体连续式方法建立了ABAQUS有限元模型,基于实测结果,使用萤火虫算法修正了塔的弹性模量、密度。修正后的有限元模型的计算结果与实测结果对比,能够较好吻合,说明修正后的模型可靠,可以作为后续抗震性能分析的基础。

酸雨侵蚀环境中约束砌体结构时变地震易损性分析

多龄期砌体结构在酸雨侵蚀作用下的耐久性问题日益凸显,但目前国内外还没有形成完整的结构层次耐久性时变模型。为研究材料性能演化与砌体性能演化的关系,对不同配合比砂浆、砖块和砌体分别进行加速侵蚀试验,建立了考虑酸雨侵蚀循环次数的砌体构件抗压强度模型,再根据自然环境下砌体样本数据,建立酸雨侵蚀作用下在役砌体结构力学性能退化程度与服役年限的数学关系,并使用典型结构法对某二层约束砌体结构进行地震易损性分析,分别讨论了不同参数对酸雨侵蚀作用下约束砌体结构易损性曲线和破坏概率的影响规律。结果表明,在其他因素不变的条件下,当地震动强度较高时,酸雨侵蚀作用下约束砌体结构严重破坏和倒塌的发生概率随服役年限的增大而逐渐增加。

铁尾矿砂浮石混凝土多孔砖砌体力学性能试验研究

为寻求铁尾矿堆积问题解决方案,以材料再利用为基础,结合实际,提出用铁尾矿砂、浮石分别代替部分细、粗骨料制备砌块,并对该砌块砌筑成的砌体进行力学性能试验研究,主要进行抗压、抗剪及沿通缝和齿缝抗弯试验,分析其破坏过程及破坏形态。试验结果表明,铁尾矿砂浮石混凝土多孔砖砌体表现出更大的脆性,抗压、剪、弯强度试验值均比现行规范计算值大,尤其是抗剪及抗弯强度,主要原因是出现了类似结构加固中销键的构件。最后,对试验数据采用最小二乘法进行回归分析,建立了该砌体对应的强度平均值计算公式。

SonReb法在北京明代古青砖抗压强度评估中的应用

以北京某明代古城墙烧结粘土砖为研究对象,采用回弹法、超声法等无损检测方法对北京明代青砖进行力学性能测试,同时进行单轴抗压强度试验。在此基础上,采用线性函数式和幂函数分别将回弹值(Rebound Number)和超声脉冲速度(Ultrasonic Pulse Velocity)与强度试验结果进行拟合;同时,采用超声-回弹综合法(SonReb)结合线性拟合、非线性拟合和响应面分析法(Response Surface Methodology)建立了试块的强度预测模型,并对不同模型精度进行了对比分析。结果表明:采用综合法预测北京城墙砖单轴抗压强度具有更高的可靠性,其预测精度较使用单一的检测方法更为精确。研究结果可为快速无损获取古青砖强度指标提供依据和参考。

建筑填充墙钢筋经无机胶粘剂加固后抗拉性能测试

由于建筑填充墙的结构形式和材料种类多样,经无机胶粘剂加固后,抗拉性能会发生变化。以重烧氧化镁、磷酸二氢钾、硼砂和粉煤灰为原料,制备不同配合比磷酸镁水泥(MPC)无机胶粘剂试件,测试建筑填充墙钢筋经无机胶粘剂加固后的抗拉性能。通过分析硼砂含量、氧化镁与磷酸二氢钾的物质的量之比(M/P)、粉煤灰含量对MPC无机胶粘剂抗拉强度、凝结时间的影响,确定最佳配合比。将其与玻璃纤维增强材料(GFRP)加固建筑填充墙试件,研究其抗拉性能。研究结果表明:硼砂用量为氧化镁质量的10%、M/P=5.5、粉煤灰量与氧化镁、磷酸二氢钾质量之和的比值为12%时,MPC无机胶粘剂的性能相对最佳;对建筑填充墙试件作加固处理,可有效提升其承载能力,S2试件的承载能力高于S1试件,抗拉性能更突出。

既有砌体结构外套门式刚架-内置预应力拉杆成套加固技术研究

针对老旧小区入户加固困难的问题,基于悬索桥荷载悬吊理论和拉杆拱理论,提出外套门式刚架-拉杆加固方法,通过在砌体结构外部增设钢筋混凝土门式刚架和预应力拉杆,提高既有砌体结构的竖向承载力和水平抗震性能。研发了墙内长距离钻孔设备和成套工艺,为本加固方法的实现提供了技术支撑。在此基础上,本文进行了外套钢筋混凝土门式刚架加固砖墙的拟静力试验及竖向承压试验,并进行有限元数值模拟,建立了外套门式刚架加固计算方法。研究表明,外套门式刚架-拉杆加固技术可以大幅提升既有砌体结构的抗震承载力,显著提高墙体竖向承载力。

基于砌块软化理论的部分灌孔砌体抗压强度的预测

根据全灌孔砌体和部分灌孔砌体在加载全过程中表现出的相同和不同,发现影响两类灌孔砌体出现差异的原因是砌块外壁稳定性的不同.依据适用于全灌孔砌体的砌块软化理论,在原模型中考虑稳定性的变化,将砌块软化理论的应用范围拓展至部分灌孔砌体中,提出用于分析部分灌孔砌体的修正模型.计算结果表明,提出的修正公式能够较为准确地预测部分灌孔砌体的抗压强度;与未修正公式的计算结果相比,修正公式的计算结果精度有较为显著的提升.

新时代基层水利站属地化管理工作的思考

基层水利站属地化管理改变了传统农村水利工程的建设管理模式,结合当前高质量开展新时代农村水利建设管理工作的需求,从农村水利工程建设管理的现状、职能转变及存在的问题方面进行分析,提出实体化项目法人、完善考核制度、质量与安全分级监管的建议。为农村水利建设管理农村水利建设工作推进提供参考。

砖石古建筑开裂数值分析方法进展与理论分析

历史建筑是各国研究历史的重要载体,可以说是人类文明和文化最早的记忆。而砌体结构作为人类建筑史上一种历史悠久且占有举足轻重地位的建筑结构形式被广泛应用在历史建筑结构中。这些以砌体结构为主的历史建筑在地震作用下很容易发生结构的开裂甚至倒塌。由此可见,开展砖石古建筑开裂及倒塌性能的研究在当前历史建筑的保护问题上具有重要意义。目前国内外的学者基于相关试验对砖石古建筑的开裂及倒塌过程进行了分析,对其整体的抗震性能展开了系统的研究。这些研究直观地再现了历史砌体建筑的破坏形态是失效模式,但考虑到砖石古建筑本身的特殊性,试验研究不宜大规模的开展。因此可以尝试借助数值分析工具分析砖石古建筑的开裂及倒塌性能,然而考虑到砌体结构是由砖和砂浆两种性质完全不同的材料砌筑而成,故在砌体结构数值分析中单元模型的建立较为复杂,这使得砌体结构数值分析以前发展较为缓慢,而如何处理这两种材料的关系,是正确分析砌体结构的关键。文章根据国内外研究现状对历史砌体建筑主流数值模拟方法分类总结并进行相关评述,之后针对数值分析方法中砌体界面的处理方法进行更深入的介绍,并对砖石古建筑的开裂及倒塌数值分析提出进一步研究的方向与建议。

砖混结构房屋的安全性检测研究

随着建设项目规模持续增大,人们对建设的要求也在不断提高,而目前大量的建筑出现了质量安全问题。因此,文章对建筑结构安全性进行了研究,总结了建筑结构安全性鉴定的技术方法。研究结果表明:建筑物的整体倾斜及和不均匀沉降均在规范规定的范围内;在承重墙承受压力的情况下,抗力与效应之比大于1.0,满足承载力的要求。

考虑主余震序列作用的砌体结构易损性分析

鉴于我国砌体结构抗震面临的严峻形势,以及主余震序列作用下砌体结构易损性研究存在的不足,以汶川地震中1栋典型砌体房屋为依托,开展考虑主余震序列作用的砌体结构易损性研究。首先,建立了结构的三维有限元模型,并从结构动力特性与损伤等方面验证了模型的合理性;其次,选取整体损伤耗能作为结构性能参数,并给出了对应不同破坏等级的结构整体损伤耗能界限值;最后,基于IDA方法对结构进行了不同主余震序列作用下的易损性分析。结果表明:相对于层间位移角,整体损伤耗能更适用于描述余震对结构的累积损伤效应;随着结构主震损伤程度的加深,余震对结构造成的影响越明显,且主余震序列作用下结构呈现出比主震单独作用下高一个破坏等级的趋势;当ΔPGA小于0.6时,结构的极限状态超越概率最大增幅不超过10%,此时余震的影响较小;当ΔPGA大于0.6时,结构的极限状态超越概率最大增幅可达到33.1%,此时余震的影响较大。

纵墙开洞的砌体结构抗震性能多因素分析

多次震害资料表明大量砌体结构房屋在地震中严重损坏,而其中多数是由于开洞纵墙的抗震性能不足所引起的。为掌握影响开洞纵墙抗震性能的各类因素,在模型及参数合理性验证的基础上,基于ABAQUS软件建立了17片墙片模型与系列考虑不同构造措施与房屋高度的整体结构模型,获得了开洞率、开洞方式、构造柱、水平系梁和窗边柱等参数对墙体抗震性能的影响,给出了构造柱的最佳配筋率、讨论了不同构造情况下多层砌体结构的适用烈度和高度。结果表明:中部构造柱对墙片的位移延性影响较大;墙体开洞会明显削弱墙片的变形能力和耗能能力,但洞口边缘的混凝土水平系梁和窗边柱能提高墙片的变形能力和延性;组合适当的构造措施,能提高砌体结构的使用范围。最终为纵墙开洞的砌体结构抗震性能设计和控制给出了措施和建议。

龙门石窟擂鼓台南洞砌体建筑失稳机制与保护修缮技术研究

为合理评估龙门石窟擂鼓台南洞前室砌筑建筑稳定性,研究调查了南洞砌体建筑形制,查明了文物建筑病害发育现状,采用离散元数值分析方法对砌体建筑的变形和破坏机制展开研究分析,基于调查研究结果,在南洞前室砌体建筑保护工作实施过程中采用新型加固修缮技术.结果表明:建筑砌体破坏模式主要以剪切破坏为主,表现为砌体墙向临空面鼓出变形,砖拱券产生宽大的结构性贯通裂缝;降雨对砌体变形影响显著,不仅加大了结构变形量,还导致变形范围扩展;导致砌体变形的主要因素包括砌体顶部及周边填土侧向土压力、土重量的变化及土体滑动牵引作用,砌体组成材料自然劣化导致的力学强度降低,砌体承力部位支撑条件不良;明确现状洞窟处于不稳定状态,应立即采取加固和保护修缮措施;保护过程采取的加固修缮措施可有效地保证砌体建筑的稳定性.该加固修缮实践采取的技术在龙门石窟保护工作中首次采用,具有一定的创新性.

内嵌纤维增强复合材料加固砌体结构研究进展

砖石作为建筑材料在世界范围内广泛使用,由砖石和砂浆组成的砌体结构抗拉、抗剪强度较低,抗震性能不足,地震作用下容易破坏甚至倒塌,需进行补强加固,以改善砌体结构的力学性能。由于抗拉强度高、重量轻、安装方便和耐腐蚀等优势,纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)在砌体结构加固领域具有广阔的应用前景;由于对结构的重量和外观影响很小,在历史砌体建筑加固中,内嵌FRP(Near-Surface Mounted FRP,简称NSM-FRP)加固法更有优势。总结学者们对NSM-FRP加固砌体结构的相关研究进展,并对其未来发展进行展望。

海南火山石砌体结构的FRP抗震加固试验研究

文中聚焦热带海洋腐蚀环境下砌体结构的抗震加固问题,提出了一种新型FRP材料加固砌体结构方法,分别在FRP加固前后2种情况下对一栋缩尺比为1∶4的火山石砌体房屋模型进行振动台试验,对加固前后火山石砌体结构的破坏现象、动力特性、加速度反应和位移反应进行了分析。试验结果表明:采用该FRP加固方法使结构在地震作用下的刚度退化减缓,整体性增强,同时大幅提高了砌体结构的变形能力;采用该FRP加固砌体结构后,结构的抗震性能得到显著提升,大幅减小了砌体结构在强震作用下的损伤。

双肢砌体墙的抗震性能与水平承载力计算模型

双肢砌体墙是将两个独立墙肢联系在一起共同受力的联肢构件,是砌体研究中由构件上升到结构的中间环节。现有双肢墙试验多采用由两片矩形立面墙肢组成的试件,将复杂立面双肢墙的开裂破坏规律、承载力等与单片墙进行对比分析,对于研究结构层面的抗震性能有着重要意义。在单片砌体墙试验基础上,设计3片典型立面形状双肢砌体墙进行低周反复荷载试验,对比分析各双肢墙体的滞回曲线、承载力等抗震性能差异;结合试验现象建立“L”形立面砌体墙转动破坏模式下的水平承载力计算方法,并与试验数据进行对比分析。结果表明:承受不同水平方向荷载作用时,非对称立面形状砌体墙抗震能力具有明显的方向性特征;双肢砌体墙的裂缝开展规律及破坏形态总体上与单肢墙一致;水平承载力计算方法与墙体实际破坏模式有较好的对应性,相对于窗间墙受剪破坏有着更明确的物理意义,承载力计算结果与单片墙和双肢墙试验值均有较高的吻合度。

砌体墙力学参数的精密测量

为准确测量砌体墙初始刚度和抗剪强度,提出基于逐级偏压加载平衡拉应力的试验方法,设计并制作6组不同砖块类型和不同构造措施的砌体墙片模型,并在精密测试条件下进行拟静力试验。试验结果表明:基于逐级偏压加载的方法能够较好地模拟实际工程墙体剪切破坏模式。烧结普通砖砌筑的墙片抗剪强度高于蒸压粉煤灰砖砌筑的墙片。带构造柱的墙体具有更高的变形能力和延性。本文的研究结果可为准确测量砌体墙的力学参数提供一种可靠的试验方法。

毛石墙抗压设计计算方法与抗震结构的优化

毛石墙的施工往往较为粗放,缺少相关的设计标准。基于现有的试验研究数据,确定毛石砌体抗压强度的方法,在考虑毛石墙离散性较大的基础上,引入可靠度来确定满足建筑毛石砌体的设计强度,并提出一种毛石墙强度计算修正方法,解决现有砌体设计强度确定方法在粗石砌体强度预测上的缺陷。综合国内目前对毛石墙砌体的抗震性能研究成果及项目实际需求,提出一种新型的优化的抗震毛石墙结构,使其抗震性能得到提升。