新刊精选|《建筑结构学报》2017年第10期

1开洞超高层建筑的风致内压干扰效应

余先锋¹, 谢壮宁¹, 李尚启¹, 王旭²

 1. 华南理工大学  亚热带建筑科学国家重点实验室  

 2. 重庆交通大学  山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地  

摘要：为研究超高层建筑风致内压的干扰效应，在不同干扰工况下对一典型开洞超高层建筑进行了内压风洞试验。分析了不同截面宽度、不同高度施扰建筑干扰下的平均与峰值内压干扰因子的分布规律，并通过功率谱分析，研究了有、无干扰建筑时脉动内压的能量分布。结果表明：有、无干扰下的超高层建筑风致内压近似服从高斯分布；串列布置时，随着施扰建筑与受扰建筑的截面宽度比的增大，内压干扰因子逐渐减小；在并列布置且侧面开洞时，平均与峰值内压均呈放大效应，且干扰因子随着宽度比的增大而随之增加，峰值内压干扰因子最大值为1.33，此时若并列间距较小时，旋涡脱落共振峰值消失，但Helmholtz共振峰值能量会被大幅提高；当串列布置且施扰建筑高度与开洞所在高度相近时，侧面开洞受扰建筑的峰值内压始终被放大，峰值内压干扰因子最大值为1.12。

专家点评：

该文对一开洞超高层建筑进行了内压干扰风洞试验研究，分析了不同截面宽度、不同高度施扰建筑干扰下的平均与峰值内压干扰因子的分布规律，并通过功率谱分析，研究了有、无干扰建筑时脉动内压的能量分布，研究成果具有重要的工程实用价值。论文内容结构严谨、试验方案合理、数据分析可靠、文字流畅。

2高层建筑顺风向荷载气动导纳研究

张建国^1,2, 顾明²

 1. 厦门大学  土木工程系  

 2. 同济大学  土木工程防灾国家重点实验室  

摘要：高层建筑顺风向的脉动风荷载通常是基于准定常假设，由来流风速的功率谱密度函数和相干函数求得，其中风荷载和风速功率谱密度对气动导纳函数影响较大。依据10个典型高层建筑模型的同步测压风洞试验数据，对高层建筑各层高度处顺风向荷载的功率谱密度函数和气动导纳函数的特性进行分析，提出了顺风向荷载气动导纳函数的表达式，并针对公式中的具体参数进行了拟合。采用该表达式对一栋实际高层建筑的顺风向风致动态响应进行计算，并与其模型的试验结果进行对比。结果表明：高层建筑顺风向荷载的气动导纳曲线沿高度变化不大，但与其截面形状关系较大，曲线整体呈指数分布，当折减频率小于0.1时，气动导纳数值均接近于1.0。算例结果表明，采用所建议的气动导纳拟合式计算出的风致响应结果与风洞试验计算结果较为吻合，误差在10%以内。

专家点评：

论文对于截面形状各异的10个典型高层建筑模型进行了测压风洞试验，对各层脉动阻力进行功率谱密度估算，得到了高层建筑各层阻力的气动导纳曲线的拟合公式，证明了气动导纳拟合公式计算出的风致响应结果与风洞试验结果吻合较好。论文的研究成果对计算高层建筑的风致响应和等效静力风荷载具有重要的应用价值和意义，研究内容属于风工程领域的前沿，成果有较好的创新。

3Q690高强钢焊接箱形轴压构件整体稳定研究及设计建议

李国强¹, 李天际², 王彦博³

 1. 同济大学  土木工程防灾国家重点实验室  

 2. 上海建工五建集团有限公司  

 3. 同济大学  土木工程学院  

摘要：为研究Q690高强钢焊接箱形轴心受压构件的整体稳定性能，给出适合该类构件的设计建议。通过对3根Q690焊接箱形截面试件的残余应力试验，得到了箱形截面的残余应力分布模型。设计并制作了5根Q690焊接箱形柱，并对其两端铰支条件下进行了轴压试验研究，试验前分别对试件的几何初始缺陷和初始偏心均进行了测量。轴压试验中，所有试件破坏形式均为整体失稳破坏。基于试验结果，分析了该试件的整体稳定性能，采用直接分析法建立了数值模型，并校验了数值模型的准确性。同时，采用该数值模型对箱形轴压构件进行了参数分析，基于试验和参数分析结果，给出了Q690焊接箱形轴压构件的一阶弹性设计建议。

专家点评：

论文对Q690钢焊接箱形截面柱的整体稳定性能进行了研究，将研究的结果和多个规范计算结果进行了对比，并提出了设计建议。论文研究内容具有创新性，研究结果具有参考意义。

4双肢冷弯薄壁型钢拼合箱形柱受压试验研究与有限元分析

聂少锋¹, 周天华¹, 周绪红², 李方涛¹, 孙玉金¹

  1. 长安大学  建筑工程学院  

  2. 重庆大学  土木工程学院  

摘要：通过30根由双肢C形和［形冷弯薄壁型钢拼合箱形柱的轴压和偏压试验，得到了试件的荷载-位移曲线和最大荷载，并分析了其屈曲模式和破坏特征。采用ABAQUS程序对拼合截面柱受压性能进行了有限元分析，分析参数主要包括长细比、腹板高厚比、截面高宽比、偏心距与偏心方向等。结果表明：轴压中、长柱系列试件的破坏模式为绕弱轴整体弯曲破坏，轴压短柱系列试件为局部屈曲变形过大而导致的塑性折曲，绕强轴和绕弱轴的偏压试件最终分别为整体弯扭屈曲和整体弯曲破坏；试件的最大轴压荷载及刚度均随着试件长细比的增大而逐渐减小；试件最大轴压荷载随腹板高厚比的增大而减小；试件的截面高宽比较大，绕两个主轴的长细比会相差较大，通过增加翼缘宽度以增大拼合柱绕强轴和弱轴等稳定性，显著提高其最大荷载；偏压拼合柱的最大荷载随着偏心距的增加而降低。

专家点评：

论文对30根由C形和U形冷弯薄壁型钢拼合的箱型截面柱开展了轴心受压和偏心受压试验研究，观察了各试件的破坏形态和屈曲模式，得到了试件的荷载-位移曲线和极限承载力，并开展了相应的有限元数值模拟与参数化分析。目前，国内针对此类构件的研究尚少，但其应用日渐增多，研究具有重要的理论与应用价值。

5斜向滑动摩擦三维隔震装置的滞回模型及其隔震效果

许浩, 刘文光, 何文福, 程颖, 冯祎鑫

  上海大学 土木工程系  

摘要：基于铅芯橡胶隔震支座的力学性能特点，研发了斜向滑动摩擦三维隔震装置。基于该三维隔震装置的组成构造和变形机理，提出了其竖向荷载-位移滞回模型，给出了各阶段支座刚度的计算公式。对三维隔震装置进行的竖向压缩拟静力试验结果表明：三维隔震支座在竖向具有变刚度特性，其滞回曲线饱满，不同加载速率和位移幅值下力学性能稳定；提出的滞回模型与试验结果基本吻合，可以有效模拟三维隔震装置的竖向滞回性能。通过三维隔震结构缩尺模型的振动台试验，认为三维隔震装置与传统水平隔震支座具有相当的水平隔震效果，同时可控制结构的竖向响应。

专家点评：

论文进行了新型三维隔震装置的力学性能试验研究。文中提出了一种新型三维隔震装置，介绍了其构造特征和变形机理，利用倾斜LRB和滑动摩擦实现了竖向隔震，装置构造合理，传力路径清晰明确，具有可预期的良好隔震效果。由于重力效应的存在，现阶段三维隔震仍然是世界性研究难题，该论文的突出创新特色：1）利用斜向滑动实现三维隔震；2）提出的非对称竖向滞回耗能力学模型。研究成果具有较好的学术和工程应用参考价值。

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