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钻石型轮辐结构构型与受力性能研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第9期57卷 947-957页

作者：范重吴浩王泽强张爱林张艳霞刘云博中国建筑设计研究院有限公司北京100044 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 北京市建筑工程研究院有限责任公司北京100039 中国石化工程建设有限公司北京100020

本文给出了钻石型轮辐结构的构型规则,并对其预应力态和张拉成形方法进行了探讨.通过1∶15缩尺模型试验,考察钻石型轮辐结构施工张拉成型的可行性,检验屋盖结构的受力性能,验证数值模拟方法与试验结果的一致性.研究钻石型轮辐结构成形... 详细信息

本文给出了钻石型轮辐结构的构型规则,并对其预应力态和张拉成形方法进行了探讨.通过1∶15缩尺模型试验,考察钻石型轮辐结构施工张拉成型的可行性,检验屋盖结构的受力性能,验证数值模拟方法与试验结果的一致性.研究钻石型轮辐结构成形态的动力特性以及在活荷载、风荷载和温度作用下的结构变形和构件内力以及断索对结构性能的影响,重点考察中间撑杆高度变化对结构受力性能的影响.缩尺模型试验结果表明,提升下径索所需张拉设备数量较少,施工方便;对于结构的成形态和静力加载工况,实测与数值模拟得到的内环节点标高、索力、结构变形具有较好的一致性.有限元分析结果表明,中间撑杆高度对结构动力特性、构件内力和结构变形的影响较为显著.在结构的成形态,随着中间撑杆高度增大,上径索索力随之加大,内环撑杆由受压变为受拉,中间撑杆的压力迅速增大.大跨度轮辐结构刚度较小,设置中间撑杆后,有利于提高结构的竖向刚度,减小在竖向荷载、特别是在风荷载作用下的变形.此外,半跨荷载作用下结构的竖向变形大于满跨荷载,而正、负温差对结构的内力与变形均不起控制作用.断索引起紧邻径索索力突然增大,次邻径索与环索索力的变化幅度则很小.对于钻石型轮辐结构,中间撑杆高度不宜大于内环撑杆高度.

关键词：轮辐结构中间撑杆构型方法受力性能

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北京大兴国际机场航站楼风场和风压特性实测

建筑结构学报 2024年第7期45卷 120-130页

作者：万华平胡鹏华刘玄张文杰秦凯罗尧治浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 北京市建筑设计研究院有限公司北京100045

大跨度空间结构是典型的风敏感结构,其风场和风压具有强随机性和时空分布特性,因此有必要开展全面、系统的结构风场和风压同步实测研究。基于北京大兴国际机场航站楼的风速和风压实测数据,开展航站楼屋面风场和风压特性研究,分析航站楼... 详细信息

大跨度空间结构是典型的风敏感结构,其风场和风压具有强随机性和时空分布特性,因此有必要开展全面、系统的结构风场和风压同步实测研究。基于北京大兴国际机场航站楼的风速和风压实测数据,开展航站楼屋面风场和风压特性研究,分析航站楼屋面不同位置处的风场特性以及不同风场特性之间的关系,结合实测风场特性研究航站楼屋面风压的时空分布规律和非高斯特性,并对比分析脉动风压功率谱密度和脉动风速功率谱密度。结果表明:航站楼屋面不同位置处风场特性存在较大差异,平均风速与湍流强度及阵风因子呈负相关,湍流强度与阵风因子呈正相关;屋面风压在易产生特征湍流的迎风边缘和连廊位置具有复杂的时空分布特性,屋面大部分区域风压为偏度小于0和峰度大于3的非高斯分布,脉动风压功率谱密度和脉动风速功率谱密度受屋面特征湍流影响显著。

关键词：北京大兴国际机场现场实测风场特性风压分布非高斯特性

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斜撑布设方案对高支模抗倒塌性能的影响

吉林大学学报（工学版） 2024年第6期54卷 1657-1664页

作者：高欣何舰兰春光王泽强吉林大学建设工程学院长春130021 北京市建筑工程研究院有限责任公司北京100039

基于LS-DYNA对比分析了对称式矩阵型、对称式梅花型、螺旋式矩阵型和螺旋式梅花型共4种斜撑布设方案对高支模极限承载能力与立杆破坏规律的影响;采用变换荷载路径法(AP法),研究了关键性立杆突然失效情况下,高支模动力响应规律;结合位移... 详细信息

基于LS-DYNA对比分析了对称式矩阵型、对称式梅花型、螺旋式矩阵型和螺旋式梅花型共4种斜撑布设方案对高支模极限承载能力与立杆破坏规律的影响;采用变换荷载路径法(AP法),研究了关键性立杆突然失效情况下,高支模动力响应规律;结合位移比法与应力比法,评估了高支模抗倒塌能力。结果表明:极限承载力按照从大到小排序为,螺旋式梅花型、对称式梅花型、螺旋式矩阵型、对称式矩阵型;对称式布设方案中的Ⅰ型立杆底层最先发生破坏,而螺旋式架体初始失稳立杆的具体位置没有规律;高支模抗倒塌能力按照从大到小排序为,螺旋式梅花型、对称式梅花型、对称式矩阵型、螺旋式矩阵型。

关键词：建筑结构盘扣式支撑体系斜撑搭设极限承载力倒塌规律抗连续倒塌动力响应

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全地下污水处理厂的消防设计优化

中国给水排水 2024年第8期40卷 66-69页

作者：刘利于小强丁锋李东梅冯源张宏磊青岛市市政工程设计研究院有限责任公司山东青岛266000

青岛某全地下污水处理厂设计规模为30×10^(4)m^(3)/d,地下箱体面积约10.7×10^(4)m^(2),采用一体化布置形式。防火分区按厂房进行划分,数量多,不利于污水厂的运营管理;出地面建筑物数量多,影响地面景观公园的打造。设计将地下一层水池... 详细信息

青岛某全地下污水处理厂设计规模为30×10^(4)m^(3)/d,地下箱体面积约10.7×10^(4)m^(2),采用一体化布置形式。防火分区按厂房进行划分,数量多,不利于污水厂的运营管理;出地面建筑物数量多,影响地面景观公园的打造。设计将地下一层水池操作平台划分为1个整体防火分区;地下一层设备用房及行车通道等人员巡视检修的重点区域按规范要求设置防火分区,并通过设置自动灭火系统扩大防火分区面积;地下二层不进行防火分区划分;地下二层管廊区参照城市综合管廊进行消防设计。通过火灾场景分析、火灾蔓延及烟气流动状态分析、人员疏散分析等评估优化设计方案,为后续全地下污水处理厂的消防设计提供参考。

关键词：全地下污水处理厂防火分区消防设计

基于改进溶质吸力方程的含盐土毛细水迁移规律研究

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铁道学报 2024年第7期46卷 135-142页

作者：沈宇鹏曹权李丹李子政李志强北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中铁第四勘察设计院集团有限公司工程经济设计研究院湖北武汉430063 辽宁有色勘察研究院有限责任公司辽宁沈阳110013 交通运输部科学研究院交通运输安全研究中心北京100029

在特殊土地区,毛细水和盐的共同作用极易导致冻胀、盐胀等路基病害。含盐量较高的土壤中,溶质吸力作为重要驱动因素影响毛细水上升。在分析现有溶质吸力计算不足的基础上,提出适用于含有单价离子电解质溶液的溶质吸力系数确定方法,并验... 详细信息

在特殊土地区,毛细水和盐的共同作用极易导致冻胀、盐胀等路基病害。含盐量较高的土壤中,溶质吸力作为重要驱动因素影响毛细水上升。在分析现有溶质吸力计算不足的基础上,提出适用于含有单价离子电解质溶液的溶质吸力系数确定方法,并验证其精度和适用性;基于毛细孔径分布模型理论,提出能体现盐分作用的毛细最大上升高度预测方法并验证其适宜性。研究结果表明,针对含NaCl和Na_(2)SO_(4)土壤的溶质吸力计算公式相较于经典公式具有更高的准确性,NaCl和Na_(2)SO_(4)的存在对基质吸力会产生影响,吸力曲线随着盐含量的增加有增大的趋势,其对溶质吸力的影响更大;该预测方法能够较好体现盐分在毛细上升高度的贡献。

关键词：毛细水含盐土毛细上升高度溶质吸力土水势

徐州中央国际广场东塔核心筒斜墙收进结构设计

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建筑结构 2024年第5期54卷 38-45页

作者：周波夏乐左江南京市建筑设计研究院有限责任公司南京210014

随着楼层的升高,建筑功能发生变化,建筑设计对核心筒尺寸有了缩小的的需求。根据已有工程经验,存在几种常见的缩小核心筒尺寸的方法,徐州中央国际广场东塔采用斜墙的方式实现核心筒内收。该方式使结构及相关构件的受力性能具有一定的特... 详细信息

随着楼层的升高,建筑功能发生变化,建筑设计对核心筒尺寸有了缩小的的需求。根据已有工程经验,存在几种常见的缩小核心筒尺寸的方法,徐州中央国际广场东塔采用斜墙的方式实现核心筒内收。该方式使结构及相关构件的受力性能具有一定的特殊性,结构设计中采取了有针对性的结构布置,并且对相关构件的受力性能进行研究,主要包括楼板、楼面梁、扶壁墙以及核心筒外墙的墙肢和连梁等,同时根据受力性能提出相关构件和结构的设计方法。结果表明:经过合理的设计,采用斜墙收进的核心筒结构在抗侧刚度、变形等指标以及罕遇地震作用下的抗震性能均能满足要求,说明斜墙收进是一种合理的结构处理方式。

关键词：框架-核心筒斜墙收进结构布置受力性能设计方法

既有建筑结构安全性鉴定中分项系数的调整研究

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 247-253页

作者：刘立渠彭立新赵振红沈孛张志远张建林罗水生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 建研院检测中心有限公司北京100013 南昌大学设计研究院江西南昌330046

在既有建筑结构鉴定中直接采用设计公式简单通用,但基于可靠指标调整分项系数的鉴定方法更为合理,既能充分利用既有建筑的实际现状,又能避免潜在的不定性风险。为此,基于可靠指标对构件承载力分项系数分解算法进行比较,阐述抗力分项系... 详细信息

在既有建筑结构鉴定中直接采用设计公式简单通用,但基于可靠指标调整分项系数的鉴定方法更为合理,既能充分利用既有建筑的实际现状,又能避免潜在的不定性风险。为此,基于可靠指标对构件承载力分项系数分解算法进行比较,阐述抗力分项系数、材料强度分项系数的调整方法,并通过工程算例验证其用于既有建筑结构鉴定的可行性。通过研究比较可知:直接分解法简单明了,当构件承载力变异系数在0.11~0.15,可靠指标在3.5~5之间取值时,直接分解法和间接分解法等效;对于既有建筑结构,按调整抗力分项系数、材料强度分项系数的方法进行鉴定具有可行性,尤其是采用调整材料强度分项系数的鉴定方法,在检测批合理划分、检测数据可靠的情况下,既可以充分利用既有建筑的实测材料强度或材料强度分项系数的可靠指标裕度,又能满足标准规定的目标可靠指标要求。

关键词：既有建筑结构可靠指标安全性鉴定构件承载力抗力分项系数材料强度分项系数

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高速铁路站桥一体高架车站无砟轨道减振研究

铁道学报 2024年第6期46卷 119-128页

作者：王启好蔡小培郄录朝侯博文汤雪扬高梓航王继北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁路设计集团有限公司线路站场枢纽设计研究院天津300308

为进行站桥一体高速铁路车站振动控制,以减振CRTSⅢ型板式无砟轨道为研究对象,采用落轴试验、现场行车测试和有限元动力仿真相结合的方法,分析轨道减振效果并预测车站最大振动。结果表明:高速铁路车站区段铺设减振轨道不会影响行车安全... 详细信息

为进行站桥一体高速铁路车站振动控制,以减振CRTSⅢ型板式无砟轨道为研究对象,采用落轴试验、现场行车测试和有限元动力仿真相结合的方法,分析轨道减振效果并预测车站最大振动。结果表明:高速铁路车站区段铺设减振轨道不会影响行车安全,隔振垫刚度为0.03 N/mm^(3)时可实现轨道动力响应和减振效果的均衡;减振轨道振动控制效果显著,落轴试验最大分频插入损失为32.9 dB,车站行车测试总插入损失可达11.4 dB;铺设减振轨道后站台及候车厅振动均满足鼓励值要求,高架候车厅比地面候车厅振动约增大4 dB;建议在高速铁路车站区段,尤其是在列车不停站通过情况下,铺设减振CRTSⅢ型板式无砟轨道。

关键词：高速铁路站桥一体减振轨道动力仿真现场测试

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脱轨系数数字特征求解的同分布概率演化法

铁道学报 2024年第5期46卷 116-122页

作者：周子骥刘伟张楠杜宪亭夏超逸郑晓龙中铁二院工程集团有限责任公司科学技术研究院四川成都610036 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为探究高速铁路列车的脱轨系数统计特性,提出同分布概率演化法研究其数字特征(均值与标准差)、阈值、概率分布和服从该分布的前提条件。采用该方法求得脱轨系数均值和标准差与横、竖向轮轨力数字特征的关系;本文方法证明脱轨系数满足高... 详细信息

为探究高速铁路列车的脱轨系数统计特性,提出同分布概率演化法研究其数字特征(均值与标准差)、阈值、概率分布和服从该分布的前提条件。采用该方法求得脱轨系数均值和标准差与横、竖向轮轨力数字特征的关系;本文方法证明脱轨系数满足高斯分布的数学条件;采用Monte Carlo法对脱轨系数的数字特征进行验证,并比较不同方法的计算效率;提出采用阈值估计法求脱轨系数的阈值。基于该方法,以动车组通过3跨桥梁为例,研究不同轨道谱、列车速度和桥梁动挠度等工况下的列车脱轨系数。计算结果表明:对常用高速铁路桥梁而言,脱轨系数具有高斯特性;本文计算方法能准确地求得不同工况下列车脱轨系数的数字特征,计算效率较高;脱轨系数的尾部分布不是高斯分布,不同工况需要采用相应的阈值估计法才能达到高斯分布3σ法则的置信水平。

关键词：脱轨系数同分布概率演化法数字特征阈值估计法 3σ法则