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钢-玄武岩纤维复合筋与UHPC黏结机理和滑移模型

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工程力学 2024年

作者：邢丽丽孙胜江郭益平梅葵花长安大学公路学院洛阳市规划建筑设计研究院有限公司

为了将钢-玄武岩纤维复合筋（Steel-basalt fiber composite bars， SBFCB）增强超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete， UHPC）结构在土木工程中推广应用，有必要研究SBFCB与UHPC之间的黏结性能。本文对18个黏结试件进行... 详细信息

为了将钢-玄武岩纤维复合筋（Steel-basalt fiber composite bars， SBFCB）增强超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete， UHPC）结构在土木工程中推广应用，有必要研究SBFCB与UHPC之间的黏结性能。本文对18个黏结试件进行了拉拔试验，研究了不同黏结长度、筋材种类和混凝土种类对SBFCB与UHPC之间黏结性能的影响，揭示了黏结-滑移破坏机理，并比较其与钢筋与混凝土之间黏结性能的区别。基于试验结果和已有的黏结应力-滑移模型，提出了一种具有普适性的黏结应力-滑移模型，并给出拟合参数的建议取值范围。结果表明：随着黏结长度的增加，由于黏结应力分布不均匀导致极限黏结应力降低，增加黏结长度可减小极限黏结滑移变形量，进而提高了对应的黏结刚度；与钢筋相比，由于SBFCB的肋比钢筋肋较浅、剪切强度较低，SBFCB的肋更易剪坏，导致SBFCB与混凝土黏结拉拔过程中产生的滑移量较大；UHPC中的钢纤维在受拉开裂过程中起到较好的桥联作用，SBFCB与UHPC之间的黏结性能明显优于其与NC之间的黏结性能。提出的黏结应力-滑移模型具有良好的适用性，可用于分析SBFCB增强混凝土结构的力学性能。

关键词：黏结性能黏结机理黏结应力-滑移模型 UHPC 钢-玄武岩纤维复合筋

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深厚淤泥软土地区某基坑坍塌事故分析及处理

建筑结构 2024年第15期54卷 128-135页

作者：周越洲杨慎银王嵩许名鑫周汉香华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510641

位于深厚淤泥软土地区的某基坑支护采用钻孔排桩加钢筋混凝土内支撑体系,坑内被动区采用格构式搅拌桩进行加固,在局部开挖到底时基坑发生坍塌。模拟基坑开挖过程支护结构的受力及变形情况,结合基坑坍塌过程的表现,对基坑坍塌事故进行分... 详细信息

位于深厚淤泥软土地区的某基坑支护采用钻孔排桩加钢筋混凝土内支撑体系,坑内被动区采用格构式搅拌桩进行加固,在局部开挖到底时基坑发生坍塌。模拟基坑开挖过程支护结构的受力及变形情况,结合基坑坍塌过程的表现,对基坑坍塌事故进行分析,并提出基坑加固方案。基坑加固方案充分利用未破坏的支护结构构件,重新构建坍塌范围的支护结构,并对承载力不足的构件进行补强加固;利用土的时空效应和施工过程信息化管理,跳挖施工基坑周边的回填反压土台。基坑加固后的监测数据表明,支护结构变形满足设计要求。

关键词：软土地区基坑支护内支撑基坑坍塌事故分析基坑加固信息化施工基坑监测

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某回填高度15m的边坡支护方案比选

建筑结构 2024年第15期54卷 122-127页

作者：何伟韦宏罗文峰华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510641

紧靠15m高的边坡旁新建4层建筑,对边坡与建筑采用独立挡土、分开建设和合建联合挡土方式进行了多方案比较,具体对比了单建的高大扶壁式挡土墙、先回填再做永久桩锚支护方案以及合建的直径1000mm的群桩、抗滑桩+永久锚索方案和带双层卸... 详细信息

紧靠15m高的边坡旁新建4层建筑,对边坡与建筑采用独立挡土、分开建设和合建联合挡土方式进行了多方案比较,具体对比了单建的高大扶壁式挡土墙、先回填再做永久桩锚支护方案以及合建的直径1000mm的群桩、抗滑桩+永久锚索方案和带双层卸荷平台的抗滑桩+锚索共5个方案。通过对上述多种方案的比选,最终采用了带双层卸荷平台的抗滑桩+锚索方案。YJK和MIDAS GTS两种软件对比计算表明,结构的侧向承载力和变形可有效控制。目前,此工程已如期实施,主体变形满足规范要求,整体实施效果良好。

关键词：山地建筑单侧挡土体系超高挡土体系卸荷平台桩锚

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广州某超限连体高层结构设计

建筑结构 2024年第15期54卷 57-63页

作者：倪桂和陈泽嘉邬晓华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510641

广州某超限高层为带连体的部分框支剪力墙结构,两栋结构高度分别为9725、9275m,在4层、11~13层通过连廊连接。为了验证结构布置的可靠性和安全性,采用YJK和ETABS软件对建筑结构进行整体计算分析及弹性时程分析,同时借助Perform-3D软件,... 详细信息

广州某超限高层为带连体的部分框支剪力墙结构,两栋结构高度分别为9725、9275m,在4层、11~13层通过连廊连接。为了验证结构布置的可靠性和安全性,采用YJK和ETABS软件对建筑结构进行整体计算分析及弹性时程分析,同时借助Perform-3D软件,对结构的动力弹塑性进行深入分析,并对连接体结构受力情况做专项分析。结果表明,两栋塔楼的转换构件及连接体结构受力体系合理可靠。根据结构的受力特征,通过对关键构件及其他受力构件的加强处理,确保结构整体上满足各项预先设定的抗震性能目标的要求。

关键词：超限连体结构部分框支剪力墙结构动力弹塑性分析抗震性能化设计

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广交会展馆四期扩建工程展厅钢结构屋盖设计

建筑结构 2024年第15期54卷 96-100,81页

作者：孙文波陈汉翔周伟坚华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510641

广交会展馆四期扩建工程项目展厅的钢结构屋盖由珠江散步道、标准展厅和卡车通道组成。为了满足业主对标准展厅跨度及净高的功能要求,对5种钢结构屋盖的结构体系进行比选,最终采用了下弦设置穿心式预应力钢绞线的倒三角形立体桁架的结... 详细信息

广交会展馆四期扩建工程项目展厅的钢结构屋盖由珠江散步道、标准展厅和卡车通道组成。为了满足业主对标准展厅跨度及净高的功能要求,对5种钢结构屋盖的结构体系进行比选,最终采用了下弦设置穿心式预应力钢绞线的倒三角形立体桁架的结构体系。对所采用的结构体系的基本设计信息进行介绍,并对其进行了荷载分析、施工模拟分析及屋盖抗连续倒塌分析。结果表明所采用的结构方案在满足业主需求的情况下是安全可靠且经济合理的,各项指标均满足规范要求。

关键词：广交会展馆钢结构屋盖预应力钢结构倒三角形立体桁架

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筒体悬挂结构若干问题分析

建筑结构 2024年第15期54卷 25-32,114页

作者：林斯嘉赖洪涛华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510641

以菏泽博物馆新馆项目为背景,从计算方法、构件受力和设计、整体屈服机制等八个方面对筒体悬挂结构体系做了较全面的研究。结果表明:1)计算筒体悬挂结构水平地震作用时无需调整层质量;2)规范底部轴力法、振型分解反应谱法并不适用筒体... 详细信息

以菏泽博物馆新馆项目为背景,从计算方法、构件受力和设计、整体屈服机制等八个方面对筒体悬挂结构体系做了较全面的研究。结果表明:1)计算筒体悬挂结构水平地震作用时无需调整层质量;2)规范底部轴力法、振型分解反应谱法并不适用筒体悬挂结构竖向地震作用计算,考虑最小限值调整后的吊柱设计仍可能偏不安全;3)采用长孔螺栓节点设计能让筒体悬挂结构吊柱在各工况下处于理想轴向拉压受力状态;4)中高烈度区吊柱在大震组合作用下可能受压,有必要复核其受压稳定和承载力;5)吊柱受力在小震阶段为恒、活载控制,大震阶段其恒、活载占比降低,地震逐渐起控制作用;6)合理的吊柱布置除满足建筑条件外,还需兼顾核心筒顶受力,减小筒顶不平衡弯矩;7)核心筒顶上包与否均能实现与屋面悬挂桁架的有效刚性连接;8)合理的筒体悬挂结构屈服机制就是落地核心筒的延性破坏过程,即始于连梁开裂破损,终于筒底墙肢钢筋拉屈、混凝土压溃。

关键词：筒体悬挂结构竖向地震作用吊柱长孔螺栓节点核心筒顶受力屈服机制

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钢筋混凝土类桁架式转换结构的设计与研究

建筑结构 2024年第15期54卷 6-12,121页

作者：曾泽颖赖洪涛林斯嘉唐嘉敏华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510641

提出了一种新型钢筋混凝土类桁架式转换结构。以番禺天河城为例,阐述了类桁架式转换与传统梁式转换、钢桁架转换的优缺点,并对比分析了这三种转换方案的整体指标和材料用量。除验算其中震安全性、揭示其受力机理外,还对类桁架转换层构... 详细信息

提出了一种新型钢筋混凝土类桁架式转换结构。以番禺天河城为例,阐述了类桁架式转换与传统梁式转换、钢桁架转换的优缺点,并对比分析了这三种转换方案的整体指标和材料用量。除验算其中震安全性、揭示其受力机理外,还对类桁架转换层构件在大震、超大震下的弹塑性损伤做了评估,揭示其屈服机制。通过类桁架转换节点的三维有限元分析,验证其连接可靠性,并提出相应的节点施工措施。研究结果表明:钢筋混凝土类桁架式转换结构具有良好的受力性能,能拓展建筑使用空间,节省工程造价,方便施工,可实现高层框支结构的合理转换。

关键词：钢筋混凝土类桁架式转换结构受力机理屈服机制节点有限元分析

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贵州歌剧院高填方边坡永久支护结构优化设计

建筑结构 2024年第15期54卷 115-121页

作者：周汉香周越洲方小丹华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510641

贵州歌剧院位于高填方市政道路边坡围成的盆地内,工程建设导致开挖坡体,并产生总高30m的超限直立永久基坑边坡。根据工程需要,进行了永久支护结构的全过程优化设计,包括岩土水文参数优化、支护总体方案设计、桩锚参数化设计和坑中坑设... 详细信息

贵州歌剧院位于高填方市政道路边坡围成的盆地内,工程建设导致开挖坡体,并产生总高30m的超限直立永久基坑边坡。根据工程需要,进行了永久支护结构的全过程优化设计,包括岩土水文参数优化、支护总体方案设计、桩锚参数化设计和坑中坑设计。优化后,在基坑开挖阶段采用桩锚临时支护;在运营阶段采用桩撑永久支护,并由剧场筒体结构支挡。设计时采用有限元法与m法相结合,确保了支护结构、建筑和市政道路的安全。实测支护桩变形与有限元计算基本吻合。

关键词：贵州歌剧院高填方边坡永久支护结构优化设计剧场建筑

基于2021年版广东省高规的某含错层超限高层结构抗震性能化设计

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建筑结构 2024年第15期54卷 52-56,51页

作者：梁宇孟祥强华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510640

2021年实施的广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(DBJ/T 15-92—2021)(简称广东省高规)在抗震计算和性能化设计方面做了一些调整。根据广东省高规相关要求,通过YJK软件对某含错层的超限高层结构作设防地震验算和抗震性能化设计,... 详细信息

2021年实施的广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(DBJ/T 15-92—2021)(简称广东省高规)在抗震计算和性能化设计方面做了一些调整。根据广东省高规相关要求,通过YJK软件对某含错层的超限高层结构作设防地震验算和抗震性能化设计,采用Perform-3D进行动力弹塑性分析以验证按广东省高规设计的错层结构在大震中的性能。结果表明,对于该项目错层处框架柱,按照广东省高规进行的性能化设计,相较于《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010),纵向钢筋用量平均节省约7%。

关键词：框架-剪力墙错层结构超限高层建筑性能化设计动力弹塑性分析