砌体结构高温性能研究进展

收集和整理了有关砌体结构高温性能的研究成果,包括现行规范、试验研究数据和理论归纳公式等,然后通过图表的方式直观展示各方研究成果的异同。从砌体结构的高温热工性能和力学性能两方面展开:热工性能主要包括砌体材料的比热、热传导率和密度随温度的变化关系;力学性能包括受热后的抗压强度、弹性模量和应力-应变关系随温度的变化关系。总结了已有研究进展和存在问题,并指出今后需深入研究的方向。

中美木结构设计标准技术内容对比研究

美国木结构建筑在长期的工程实践中积累了成熟的经验,将我国GB50005—2017《木结构设计标准》和美国NDS标准的发展历史、技术内容和产品标准进行对比分析,可完善和提升我国木结构设计标准和技术水平。

框架-预应力摇摆墙结构抗震性能试验研究

该文提出了一种框架-预应力摇摆墙新型结构形式,其中摇摆墙脚部混凝土采用橡胶块替代,并通过墙内预埋的无粘结预应力筋与基础进行贯穿连接,摇摆墙与主体框架则采用耗能连接件相连。通过一榀框架试件和一榀框架-预应力摇摆墙试件的拟静力试验,研究了试件的破坏形态、承载能力、刚度退化和耗能能力等抗震性能。结果表明:框架-预应力摇摆墙结构的破坏有效地集中在耗能连接件上,梁端、柱端以及梁柱节点区的破坏相对较轻;极限承载能力提升显著,相较对比框架提高了112.4%;耗能能力较对比框架大幅提升,且各层层间变形趋于均匀;耗能连接件发挥出了良好的延性变形能力,且施工方便、造价低,实现了可更换构件与摇摆结构的有机结合。

基于SMA装置的框架-受控摇摆墙结构抗震性能试验研究

该文提出一种新型的框架-受控摇摆墙结构实现形式,由SMA装置代替传统的预应力筋实现摇摆墙体的受控约束,在墙体与基础之间安装V形铰接支座实现墙体的摇摆及提供竖向支撑,并在墙体与框架柱间安装耗能连接件增强摇摆结构的耗能能力。通过一个对比框架试件和一个基于SMA装置的框架-受控摇摆墙试件的低周往复试验,对比研究所提出的新型结构形式的抗震性能、破坏模式和自复位特性。试验结果表明:基于SMA装置的框架-受控摇摆墙结构的刚度和承载能力得到显著提高,提高幅度分别达到150%和103%;耗能连接件有效地发挥延性变形特性,使结构的滞回耗能能力显著提高,提高幅度达到183%,有效地减轻主体结构梁端、柱端以及梁柱节点区的损伤;所研发的SMA装置有效地实现了预设的工作机制,为摇摆墙体的自复位提供了恢复力;摇摆墙、耗能连接件和SMA装置的参数匹配还需进一步深入研究。

基于BIM的木结构设计建造一体化技术框架研究

木结构建筑由于符合可持续发展的理念,在建设工程领域得到了快速的推广。本文总结了木结构的发展现状,并在此基础上结合BIM概念提出了木结构的设计建造一体化技术。该技术可有效增强木结构设计建造过程中的协同性和信息化水平,对提高木结构建筑的建造效率有较大的实用意义。

超高层建筑人员步行疏散试验研究

为揭示超高层建筑人员疏散规律,在高632 m的上海中心大厦开展垂直疏散试验。试验人员由第126层（超过580 m）步行向下疏散至首层。根据视频监控数据,分析不同属性被试人员的疏散时间、疏散速度等关键参数。结果表明：向下疏散124层（573.82 m）,最短可在20 min内完成,平均疏散时间为（36±6.04）min,平均垂直疏散速度为（0.287±0.080）m/s,拥挤状态下的垂直疏散速度为（0.248±0.034）m/s。拥堵、性别、体力和年龄是超高层建筑疏散过程的关键影响因素。

竹材力学性能及其在土木工程中应用的研究进展

近年来,建筑业的可持续发展引起了越来越广泛的关注。竹材具有资源丰富、成材快、材性优良等特点,是一种优质的绿色生态建筑材料。首先对竹材性能的研究进行了调研,分别总结了在测定方法、力学性能变异性和力学模型方面最新的研究成果以及尚待解决的问题;其次,对原竹在土木工程中的研究及应用进行了总结,指出了原竹在工程应用中需要解决的关键技术问题;随后,对工程竹的研究现状进行分析,提出了提高其力学性能和生产工艺的技术途径。本文将为竹材性能和应用研究提供参考,有利于推广竹材这一"绿色生态建筑材料"在土木工程中的广泛应用。

清式木建筑透榫节点加固方法的试验研究

我国传统木结构建筑的各构件间主要采用榫卯连接,这种节点形式在较大水平地震作用下容易出现局部拔榫、节点松脱现象,不利于结构的稳定和承载。为此针对榫卯节点的抗震性能及加固进行试验研究。依据清工部《工程做法则例》设计制作了4个足尺透榫节点试件,其中3个试件分别采用竹斜撑、角钢和碳纤维(简称CFRP)布进行加固。在改进榫卯节点拟静力试验装置的基础上完成了低周反复荷载试验,分析了对比节点和加固节点的破坏机理、承载力、延性、刚度退化、耗能和榫头拔出过程。试验结果表明,竹斜撑、角钢和CFRP布加固节点的正向峰值荷载较对比节点分别提高了92.4%、54.6%和63.0%,反向峰值荷载则分别提高了61.5%、75.7%和39.0%。对比节点和角钢加固节点初期刚度基本相同,且随转角增加出现先增大后减小的过程;竹斜撑加固和碳纤维布加固节点的初始刚度显著大于对比节点,随着转角的增加呈单调减少。此外,竹斜撑和角钢加固节点的榫头拔出长度明显小于相同转角下对比节点的榫头拔出长度,表明竹斜撑和角钢均起到了延缓榫头拔出的作用。

建筑结构构件可靠度校核的非迭代方法

针对以概率理论为基础的结构承载能力极限状态方程,提出了一种直接校核结构构件可靠度的非迭代方法。根据正态随机变量下结构可靠度的一次二阶矩理论,证明了在一般设计值点与设计验算点计算的可靠指标完全相等,可以省去搜索设计验算点的迭代计算过程。本文提出了荷载效应与结构抗力分项可靠指标的计算公式,建立了通过荷载效应及结构抗力分项可靠指标计算结构可靠指标的方法,同时证明了如设计值点正好是设计验算点,则结构可靠指标等于荷载效应和结构抗力分项可靠指标的平方和之根。对典型结构构件的分析表明,虽然现行设计规范中较多情况下的设计值点偏离设计验算点较远,但在现行设计规范的设计值点进行当量正态化可近似代替在设计验算点进行当量正态化,由此引起的可靠指标计算误差可忽略不计。最后,对本文方法的适用范围进行了探讨。

三维激光扫描技术在大型桥梁结构健康监测中的应用研究

为了方便准确实现对越江大型桥梁结构几何参数的测量,提出一种基于三维激光扫描技术的非接触性测量方法,该方法现场利用三维激光扫描获取点云数据,后期使用点云数据建立三维模型,从而获取待测几何参数。介绍了三维激光扫描技术现场采集以及数据处理的原理以及测量方法,并使用该技术对越江大型桥梁的高墩垂直度、悬索桥主缆线形、吊杆拱桥拱肋线形进行了测量,证明了该技术应用于大型桥梁几何参数测量中的优势。

无人机倾斜摄影测量技术在建筑测绘中的应用研究

无人机的倾斜摄影测量技术在建筑测绘中具有较高的应用价值。介绍倾斜摄影测量技术的基本原理和技术特点,结合具体案例阐述基于无人机的倾斜摄影测量技术的应用。研究表明:基于无人机的倾斜摄影测量技术具有效率和精度较高、数据完整及经济性良好等特点,在建筑外立面、屋面及总平面测绘中具有较高的应用价值;但这一技术仍有一定局限性,在实际建筑测绘中尚需根据工程实际情况和测绘要求,结合现有传统测绘手段给出符合要求的测绘成果。这些研究成果可供基于无人机的倾斜摄影测量技术在建筑测绘中的应用参考。

装配式混凝土建筑预制楼梯结构性能检验与分析

对15家预制构件厂生产的35个预制楼梯构件进行结构性能检验,研究预制楼梯在准永久荷载组合下的裂缝宽度和挠度、承载力检验系数与破坏模式,并对各构件的混凝土强度进行钻芯法检测。结果表明:准永久荷载组合下,预制楼梯裂缝宽度和挠度均小于规范限值,且多数构件未出现裂缝;各预制楼梯承载力均合格,且具有一定的安全储备;预制楼梯破坏模式均为受拉区混凝土裂缝宽度达1.5mm的受弯破坏;预制楼梯实测混凝土抗压强度合格率为85.7%,且数据离散性较大。

民国建筑锈胀开裂时的临界锈蚀深度

为了研究江浙地区民国钢筋混凝土结构中钢筋锈胀开裂时的临界锈蚀深度,按照民国时期钢筋混凝土构件的构造要求,设计8组试验试件进行电化学加速锈蚀试验.分析钢筋锈胀开裂时的混凝土试件表面裂缝分布,对电化学加速锈蚀试验产生的钢筋锈蚀产物和民国钢筋混凝土建筑中钢筋自然锈蚀产物进行X射线衍射定量分析和比较,得出两种锈蚀产物的膨胀系数,求出自然状态下民国钢筋混凝土结构钢筋锈胀开裂时的临界锈蚀深度.结果表明:民国钢筋混凝土结构钢筋锈胀开裂的裂缝最先出现于钢筋在混凝土表面的投影线外边缘上,临界锈蚀深度与钢筋宽度的比值的均值为0.021.

体内预应力胶合木梁抗弯承载能力研究

为研究体内预应力胶合木梁的抗弯承载能力,结合国内外相关试验研究结论,基于Bazan的木材本构关系模型、平截面假定和极限应变分析方法,提出了受拉破坏模式和受压破坏模式的判别方法,建立了构件极限承载能力公式,算例表明,本文给出的公式计算结果与试验值吻合较好;考察了极限承载能力与有效张拉力的关系,研究表明,有效张拉力是影响胶合木梁受弯破坏模式的决定性因素,且木材顺纹受压区下降段的力学性能参数对极限承载能力与有效张拉力之间的关系影响很大;定量地分析了受拉破坏模式和受压破坏模式下,承载能力极限状态下的预应力筋内力均与有效张拉力近似呈线性关系的性质;分析了预应力筋有效张拉力的上、下限值,分别对应:承载能力极限状态下预应力筋刚好屈服、受拉破坏与受压破坏同时发生,并给出了上、下限值解析解的表达形式.

体内预应力胶合木梁短期受弯性能试验研究

为研究体内预应力胶合木梁短期受弯性能,对15根胶合木梁进行了受弯试验研究,包括1组未增强试件、1组直线形有黏结预应力筋增强试件、2组抛物线形有黏结预应力筋增强试件以及3组抛物线形无黏结预应力筋增强试件。试验结果表明:为布置抛物线形预应力筋,该文首次提出的胶合木梁中抛物线形孔道的开槽方案效果良好,注胶密实性较好;预应力筋增强试件中,摩擦系数?的试验均值为0.0030,?的试验均值为0.10;相比未增强试件,直线形有黏结预应力筋增强试件的受弯极限承载力提高了33.2%,抗弯刚度提高了27.2%,抛物线形有黏结预应力筋增强试件的受弯极限承载力分别提高了29.9%和50.1%,抗弯刚度分别提高了28.9%和30.8%,抛物线形无黏结预应力筋增强试件的受弯极限承载力分别提高了23.7%、32.3%和7.9%,抗弯刚度分别提高了17.3%、18.8%和20.4%;抛物线形预应力筋增强试件相对于直线形受弯极限承载力略有降低,有黏结预应力筋试件相对于无黏结短期受弯性能更好;增大张拉控制应力能有效提高构件受弯极限承载力,但对抗弯刚度的提高贡献不大。

基于无损检测的梁柱式木框架受火后剩余承载力研究

为利用无损检测评估木框架受火后剩余承载力,进行了两榀梁柱式木框架受火试验、阻抗仪无损检测试验以及火灾后剩余承载力试验研究,了解不同受火时间下木框架炭化速度、破坏形态和剩余承载力的变化规律,并采用ABAQUS软件对受火后木框架进行数值模拟分析,验证其极限承载力及破坏规律。研究结果表明:受火后木框架构件梁柱炭化速度相差不大,其炭化速度随受火时间的增大而减小;受火后木材材性参数与阻抗值存在一定的线性回归关系;考虑小试件强度转化为构件强度的影响因素后,受火后木框架构件材性参数亦可通过阻抗值获得;受火后木框架极限承载力明显降低,最终为梁跨中底部拉裂破坏;结合无损检测手段获得的受火后木框架构件材性参数,进行有限元模拟的结果与试验吻合,因此采用无损检测对受火后木框架剩余承载力评估是可行的。

椭圆形GFRP管高强混凝土短柱轴压力学性能试验研究

为了调查椭圆形GFRP管高强混凝土短柱的轴压力学性能,验证Teng et al.2016模型(FRP约束椭圆形混凝土应力-应变关系模型)的适用性,通过4组8个椭圆形GFRP管高强混凝土短柱试件的单调轴压试验,来考察4种截面长短轴之比对其轴压力学性能的影响,并将试验结果与Teng et al.2016模型进行对比分析。试验结果表明:椭圆形试件的破坏模式均为椭圆形截面长轴顶点附近GFRP管发生环向断裂;椭圆形GFRP管的约束可显著提升核心混凝土的抗压强度与极限轴向应变,且抗压强度和极限轴向应变随截面长短轴之比的增大而降低;Teng et al.2016模型与本文试验结果吻合得较好,表明该模型对椭圆形GFRP管高强混凝土短柱试件依然适用。

正交胶合木销槽承压强度的试验研究

对不同形态的CLT试件进行了销槽承压试验,针对不同层数、不同主方向、不同销槽直径、销槽是否位于胶缝处、销槽是否垂直于板面以及施荷方向是否垂直于板面,进行了试验及计算分析。结果表明,层数越多,销槽直径越小,抗压强度越大。销槽垂直板面时,主方向顺纹比主方向横纹抗压强度大,且主方向顺纹时,销槽不在胶缝处比在胶缝处的抗压强度大,主方向横纹时,销槽位置不影响抗压强度。销槽平行板面且施荷方向垂直板面时,主方向顺纹比主方向横纹抗压强度小,销槽不在胶缝处比在胶缝处的抗压强度大。

预制复合保温墙体抗火性能试验研究

为了研究由内、外叶钢筋混凝土墙板、不同保温材料板及钢套筒连接件组成的预制复合保温墙体的抗火性能,对4个预制复合保温墙体试件进行了单面受火试验.根据测得的墙体截面温度场分布,分析了不同保温材料及保温层厚度的保温隔热性能,观察了试件的破坏过程,对比了各试件面外挠度随时间变化的关系,并对混凝土墙板进行了钻孔取芯分析.试验结果表明:最大挠度值随受火时间的增加而显著增大,墙体施加轴压比0.2的轴向荷载,其墙面外挠度值有减小趋势,EPS板厚度相差20 mm对挠度几乎没有影响,采用XPS板的挠度值较EPS板的小;沿截面厚度方向温度场呈非线性分布,背火面温度普遍较低,均不超过100℃;钻孔取芯发现迎火面芯块呈褐红色,XPS板及EPS板灾后呈熔化状态.

某扩建热电主厂房框排架结构抗震性能评估

结合工程实例,对框排架结构进行了动力分析,评估了框排架结构的安全性和抗震性能。研究表明,框排架结构存在平面布置不规则、竖向布置不规则以及扭转效应等,总体上不利于抗震。提出了设计思路和增设屈曲约束支撑的处理措施,使其满足现行抗震规范的要求,方法可供同类工程参考。