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高层建筑结构基本自振周期合理范围研究

建筑结构学报 2024年第6期45卷 16-24页

作者：徐培福陈才华邱盛源中国建筑科学研究院有限公司北京100013 中建研科技股份有限公司北京100013

高层建筑基本自振周期T1反映了高层建筑质量和刚度分布特性,在结构方案设计阶段,控制基本自振周期在合理范围不仅能自动满足结构的主要设计指标,还能导向更合理的结构设计。通过分析国内837栋高度50 m以上高层建筑统计数据,得出不同设... 详细信息

高层建筑基本自振周期T1反映了高层建筑质量和刚度分布特性,在结构方案设计阶段,控制基本自振周期在合理范围不仅能自动满足结构的主要设计指标,还能导向更合理的结构设计。通过分析国内837栋高度50 m以上高层建筑统计数据,得出不同设防烈度、不同高度分组高层建筑的基本自振周期的合理范围和分布规律,并基于简化模型推导了基本自振周期与结构高度关系的实用公式。统计数据分析以及实用公式均表明,T_(1)与结构高度的平方根(√H)成正比,且T_(1)/√H随高度增加而增大,随设防烈度提高而减小。高度250 m以上高层建筑基本自振周期合理范围上限值在0.40√H左右,其中8度设防区为0.37√H、7度设防区为0.42√H、6度设防区为0.44√H;如果达到或超过0.50√H,则结构刚度过柔。

关键词：高层建筑基本自振周期周期范围合理刚度实用公式周期限值

高强混凝土无腹筋梁不同破坏形态受剪性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第6期45卷 62-73页

作者：耿相日黄小坤徐福泉刘璐中国建筑科学研究院有限公司北京100013 中建研科技股份有限公司北京100013

为研究不同剪切破坏形态高强混凝土无腹筋梁的受剪性能,以剪跨比和截面有效高度为主要参数,开展了9根混凝土强度等级为C90的高强混凝土无腹筋梁试件在集中荷载作用下的受剪性能试验,分析了试件的剪切破坏形态、剪切性能状态以及对应的... 详细信息

为研究不同剪切破坏形态高强混凝土无腹筋梁的受剪性能,以剪跨比和截面有效高度为主要参数,开展了9根混凝土强度等级为C90的高强混凝土无腹筋梁试件在集中荷载作用下的受剪性能试验,分析了试件的剪切破坏形态、剪切性能状态以及对应的名义剪切强度。根据试验现象和试件受力特点,发现斜拉破坏试件以主斜裂缝的出现为主要破坏标志,剪压和斜压破坏试件以受压区混凝土的压碎为主要破坏标志。对名义剪切强度的分析表明:名义剪切开裂强度受剪跨比和截面有效高度的共同影响,而名义剪切破坏强度则主要受剪跨比影响;名义剪切开裂强度和名义剪切破坏强度可分别采用混凝土的抗拉强度和抗压强度进行表征。通过对国内外相关规范中的受剪承载力计算公式进行适用性分析,建议在确定高强混凝土无腹筋梁的受剪承载力时应以剪切开裂作为控制状态,同时应考虑构件尺寸效应的影响以提高计算的准确性。

关键词：高强混凝土无腹筋梁受剪性能剪切开裂状态剪切破坏状态名义剪切强度

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钢筋混凝土框架结构屈服机制研究进展

建筑结构学报 2024年第6期45卷 1-15页

作者：杨锐罗开海黄世敏中国建筑科学研究院北京100013

针对历年多次大地震中钢筋混凝土框架结构大多未能实现“强柱弱梁”的问题,结合20世纪80年代以来我国抗震规范历次修订的背景资料,对国内外钢筋混凝土框架结构屈服机制的研究成果以及规范相关规定的沿革情况进行综述。首先,对我国GBJ 11... 详细信息

针对历年多次大地震中钢筋混凝土框架结构大多未能实现“强柱弱梁”的问题,结合20世纪80年代以来我国抗震规范历次修订的背景资料,对国内外钢筋混凝土框架结构屈服机制的研究成果以及规范相关规定的沿革情况进行综述。首先,对我国GBJ 11—1989《建筑抗震设计规范》中有关框架结构梁柱节点的研究背景及有关规定进行了介绍;其次,对21世纪以来国内外部分强震中框架结构的震害现象及特征进行概述,梳理分析了震后若干反思性研究成果,并对比分析了国内外规范的相关规定;再次,结合国内外有关RC框架结构屈服机制的最新研究动态,从微观层面的材料本构方程和宏观层面的构件物理方程进行分析,指出采用基于强度准则的能力设计方法在理论上存在明显缺陷,应基于变形(应变)破坏准则进行RC框架结构整体屈服机制的研究。鉴于目前框架结构屈服机制抗震设计方法存在的问题,提出可采用构件变形能力需求比作为指标,充分考虑构件刚度配置、结构破坏演化进程中构件刚度退化对内力重分布的影响规律等因素,从节点、构件、结构层面综合开展理论与试验研究,全面构建基于变形准则的能力设计方法。

关键词：钢筋混凝土框架结构屈服机制变形准则变形能力需求比能力设计方法

基于知识图谱的电网工程建筑信息模型质量检查方法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 807-814页

作者：姜文明齐立忠张苏荣经国武宏波左超张晓龙中国建筑科学研究院有限公司北京构力科技有限公司北京100013 国网经济技术研究院有限公司北京102209

利用知识图谱技术改进了建筑信息模型(BIM)的质量审查方法,选取电网工程的BIM模型为研究对象,开发了基于知识图谱的BIM模型检查系统,以验证其是否符合电网工程相关规范和标准。以某电气工程项目的BIM模型为案例,生成了检验报告,结果验... 详细信息

利用知识图谱技术改进了建筑信息模型(BIM)的质量审查方法,选取电网工程的BIM模型为研究对象,开发了基于知识图谱的BIM模型检查系统,以验证其是否符合电网工程相关规范和标准。以某电气工程项目的BIM模型为案例,生成了检验报告,结果验证了本文方法的可行性和实用性。该技术为建筑设计与信息技术的深度融合提供了新的方向。

关键词：工程管理知识图谱电网工程建筑信息模型检查方法

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机电管线用装配式支吊架抗震性能试验研究

地震工程与工程振动 2024年第1期44卷 38-47页

作者：孙彬张雪芳张晋峰王景涛中国建筑科学研究院有限公司北京100013 建研院检测中心有限公司北京100013

装配式支吊架在工程中已大范围投入使用,却鲜有关于其抗震性能的研究。为研究装配式支吊架的破坏机理、抗震性能及其影响因素,开展了两类门型支吊架的低周往复荷载试验,分析抗震斜撑、抗震连接件以及节点连接形式等对其抗震性能的影响... 详细信息

装配式支吊架在工程中已大范围投入使用,却鲜有关于其抗震性能的研究。为研究装配式支吊架的破坏机理、抗震性能及其影响因素,开展了两类门型支吊架的低周往复荷载试验,分析抗震斜撑、抗震连接件以及节点连接形式等对其抗震性能的影响。结果表明:无斜撑试件易在直角连接件或槽钢底座连接处失效,带斜撑试件易在管箍连接处失效;节点依靠咬合作用进行连接的试件抗震性能较差,采用螺栓对穿连接的试件抗震性能较好;抗震斜撑能显著提高门型支吊架的抗震性能,带斜撑试件的弹性刚度、极限承载力、屈服承载力、强度退化系数、刚度退化情况及耗能能力均优于无斜撑试件;节点连接形式是影响无斜撑试件抗震性能的主要因素,抗震连接件性能是影响带斜撑试件抗震性能的主要因素。研究成果可为支吊架产品的标准制定、设计施工、质量检验及工程应用提供参考依据。

关键词：门型支吊架抗震斜撑节点连接件抗震连接件抗震性能

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基于调研数据的河北平原农村温室气体核算

中国环境科学 2024年第4期44卷 1816-1825页

作者：侯越斌徐伟王选郁泽君中国建筑科学研究院有限公司北京100013 天津大学建筑学院天津300072

将农村温室气体排放途径划分为农业生产、畜牧养殖、垃圾污水处理和能源消耗4类,基于《省级温室气体排放清单指南》和IPCC碳排放清单编制方法提出各途径温室气体排放量计算方法,并针对河北省平原地区316个行政村进行核算.借助K均值聚类... 详细信息

将农村温室气体排放途径划分为农业生产、畜牧养殖、垃圾污水处理和能源消耗4类,基于《省级温室气体排放清单指南》和IPCC碳排放清单编制方法提出各途径温室气体排放量计算方法,并针对河北省平原地区316个行政村进行核算.借助K均值聚类算法,根据各途径排放的CO_(2)当量将全部村落划分为3类,并对各类型村落温室气体排放特征进行分析.结果表明:调研农村CO_(2)排放主要来源于能源消耗,占比在70.9%-75.5%;CH4排放主要来源于畜牧养殖和垃圾污水处理,合计占比在73.2%-94.7%;N_(2)O排放主要来源于农业生产,占比在52.3%-84.7%;能源消耗是农村CO_(2)当量排放的主要来源,其次是农业生产和畜牧养殖;节能仍是目前农村地区降低碳排放的有效途径,同时应当注意农田和养殖动物的科学管理,提高垃圾和污水的收集与规范化处理水平.

关键词：平原地区农村温室气体排放聚类分析节能减排

建筑机电管线用装配式支吊架抗震性能试验研究

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土木工程学报 2024年第7期57卷 10-21页

作者：张雪芳孙彬赵东晖李倩隋明昊中国建筑科学研究院有限公司北京100013 建研院检测中心有限公司北京100013 中建研科技股份有限公司北京100013

装配式支吊架是连接机电管线与建筑结构的重要支承设施,被广泛应用于建筑机电抗震工程,但针对其抗震性能的研究相对匮乏。为研究地震作用下装配式支吊架的破坏机理和抗震性能,开展了15套不同种类装配式门型支吊架的低周往复荷载试验,重... 详细信息

装配式支吊架是连接机电管线与建筑结构的重要支承设施,被广泛应用于建筑机电抗震工程,但针对其抗震性能的研究相对匮乏。为研究地震作用下装配式支吊架的破坏机理和抗震性能,开展了15套不同种类装配式门型支吊架的低周往复荷载试验,重点研究节点形式、槽钢类型、抗震连接件类型及有斜撑、无斜撑等因素对其抗震性能的影响;基于不同类型支吊架的破坏形式和荷载-位移滞回曲线,研究分析试件骨架曲线及特征值、强度和刚度退化规律、耗能和应变特性等抗震性能指标。结果表明:支吊架连接节点是其破坏的薄弱环节,咬合连接型试件易在节点处发生滑脱破坏,螺栓连接型试件易在螺栓垫片处开裂;螺栓连接型试件的弹性刚度、极限承载力、强度和刚度退化系数、累积耗能等均优于咬合连接型试件;无斜撑试件在底座连接件处采用螺栓连接可显著提升其力学性能;斜撑能有效提升支吊架的抗震性能,抗震连接件是影响斜撑性能发挥的关键因素,Ⅱ型抗震连接件的性能明显优于Ⅰ型抗震连接件。研究成果以期为支吊架产品的工程应用及标准制订提供数据支撑。

关键词：门型支吊架螺栓连接咬合连接抗震斜撑抗震连接件抗震性能

U-T坡面变摩擦阻尼器力学性能及减震效果研究

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建筑结构学报 2024年第6期45卷 97-106页

作者：李澈张健豪王兵薛彦涛国家建筑工程技术研究中心北京100013 中国建筑科学研究院有限公司北京100013

为了解决摩擦阻尼器出力单一,无法适应各个水准地震的问题,提出了一种U-T坡面原型机构,当其发生远离完全咬合点的错动时,由于坡面作用,能够在法向产生增量变形,且在此过程中坡面保持连续接触。应用此原型机构,设计并制作了能够产生狗骨... 详细信息

为了解决摩擦阻尼器出力单一,无法适应各个水准地震的问题,提出了一种U-T坡面原型机构,当其发生远离完全咬合点的错动时,由于坡面作用,能够在法向产生增量变形,且在此过程中坡面保持连续接触。应用此原型机构,设计并制作了能够产生狗骨形滞回曲线的U-T变摩擦阻尼器,试验结果表明:阻尼器的阻尼力与设计值基本一致;阻尼器表现出良好的耐疲劳性能,满足JGJ 297—2013《建筑消能减震技术规程》中对摩擦消能器力学性能要求。针对阻尼器开展有限元分析,验证U-T变摩擦阻尼器工作机理及各部件受力工作状态;并采用ABAQUS的自定义材料接口UMAT,编写用于模拟狗骨形滞回曲线阻尼器的子程序进行数值模拟分析,以一设置该阻尼器的钢框架结构为例,对比分析狗骨形滞回曲线变摩擦阻尼器、普通摩擦阻尼器的减震效果。分析结果表明,狗骨形滞回曲线变摩擦阻尼器具有更好的减震效果,且对预紧力损失不敏感。

关键词：变摩擦阻尼器 U-T坡面消能减震被动控制滞回曲线附加阻尼比

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钢板夹心混凝土组合剪力墙的变形能力研究

工程力学 2024年第4期41卷 39-46页

作者：程卫红田春雨王翠坤中国建筑科学研究院有限公司北京100013 国家建筑工程技术研究中心北京100013

为研究钢板夹心混凝土组合剪力墙的变形能力,该文基于平截面假定推导了钢板夹心混凝土组合剪力墙的截面曲率延性系数,并利用等效塑性铰假定进一步得到其位移延性系数,通过已有试验结果验证了该计算方法的可靠性。利用该计算方法研究了... 详细信息

为研究钢板夹心混凝土组合剪力墙的变形能力,该文基于平截面假定推导了钢板夹心混凝土组合剪力墙的截面曲率延性系数,并利用等效塑性铰假定进一步得到其位移延性系数,通过已有试验结果验证了该计算方法的可靠性。利用该计算方法研究了轴压比、端柱套箍指标、剪力墙高宽比、钢板强度、混凝土强度等参数对钢板夹心混凝土组合剪力墙位移延性系数的影响。研究表明:通过控制剪力墙轴压比,适当提高端柱套箍指标,使用低强度钢材以及设置有效构造隔板可有效保证剪力墙的变形能力。

关键词：钢板夹心混凝土组合剪力墙变形能力曲率延性系数位移延性系数轴压比套箍指标