新刊精选|《建筑结构学报》2018年第11期

1远场长周期地震动作用下超高层建筑响应特性

姬淑艳^1,2，刘烁宇²，李英民²

1.重庆大学建设管理与房地产学院

2.重庆大学土木工程学院

摘要：已有震害研究表明，超高层建筑在远场长周期地震动作用下易出现长时间晃动的共振现象，国内超高层建筑在不同概率水平的远场长周期地震动作用下的响应特性有待验证。为此，参考实际工程建立超高层结构模型，利用已有方法确定不同概率水平的校验远场长周期地震动，对比分析超高层建筑在远场长周期地震动和规范设计地震动作用下的结构响应特性、非结构响应特性，以及居住者感受程度。分析结果表明：在结构响应方面，相较于同概率水平的规范设计地震动，远场长周期地震动作用下结构的层间位移角增大约15%，楼层累积滞回耗能提高约100%；在非结构响应方面，相较于同概率水平的规范设计地震动，远场长周期地震动作用下的中部楼层的位移敏感构件损坏、顶部楼层的长周期附属设备加速度响应、家具滑动和居住者不安度相对显著。超高层建筑主要应通过提高结构耗能能力和控制非结构响应来应对远场长周期地震动。

专家点评

长周期地震动对超高层建筑的影响是一个值得关注的问题，本文针对这一问题，不仅从结构反应入手，还引入了室内设施破坏、人员感受等因素，对工程有更好的指导意义。

2不同轴压比作用下装配整体式地铁车站拼装柱抗震性能试验研究

杜修力¹，刘洪涛¹，许成顺¹，金浏¹，罗富荣²，李松梅³

1. 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室

2. 北京市轨道交通建设管理有限公司

3. 北京市轨道交通设计研究院有限公司

摘要：为评价装配整体式地铁车站预制拼装柱的抗震性能，以北京某装配整体式地铁车站为研究背景，设计并制作了3个足尺预制拼装中柱和3个作为对比的足尺现浇整体中柱。采用低周往复循环加载对其进行试验，研究中柱在不同轴压比（0.2，0.5，0.85）下的破坏形态、滞回特性、承载力、变形能力、耗能性能以及适宜轴压比等。试验结果表明：随着轴压比的增加，预制拼装柱和现浇整体柱的水平承载力提高，变形能力和耗能性能在逐渐降低；相同轴压作用下，预制拼装柱和现浇整体柱的破坏过程相似，但预制拼装柱的塑性铰上移；轴压比为0.2时，预制拼装柱的变形能力低于现浇整体柱的变形能力；轴压比为0.5、0.85时，预制拼装柱的变形能力优于现浇整体柱的变形能力，尤其是轴压比为0.5时预制拼装柱的变形优势最为明显。预制拼装柱的耗能性能随着轴压比的增加而降低，且相对于现浇整体柱的耗能性能显著降低。预制拼装柱的位移延性系数是现浇整体柱的位移延性系数的1.16 ~ 1.33倍。随着轴压比的增加，两者的位移延性系数逐渐降低，但预制拼装柱的延性系数降低程度明显快于现浇整体柱的延性系数降低程度。基于相同轴压比作用下试件的承载能力和变形能力，建议预制拼装柱的适宜轴压比为0.5。

专家点评

建筑工业化和装配式混凝土结构是目前国内研究的热点方向之一，论文针对地铁车站装配式混凝土柱，进行了装配整体式柱连接节点抗震性能试验，采用拟静力试验研究了不同轴压比构件的抗震性能等指标，试验证明了预制柱塑性铰上移及高轴压比耗能相对较低、延性系数下降较快等现象，给出的0.5适宜轴压比具有重要意义。

3冷弯薄壁型钢复合墙体受剪性能数值模拟及简化力学模型研究

叶继红¹，陈伟^1,2，许阳³

1. 中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室

2. 建筑消防工程技术公安部重点实验室

3. 东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室

摘要：冷弯薄壁型钢复合墙体是多层冷弯薄壁型钢房屋建筑结构的主要承重及抗侧力部件。为实现该类复合墙体受剪性能高效模拟与分析，建立了其OpenSEES数值计算模型，能够较为准确地模拟同侧双层及其以上墙板覆面的轻钢复合墙体在低周往复荷载作用下的滞回性能，得到的滞回曲线具有明显的捏缩滑移特征，其水平极限荷载模拟结果与试验值的比值在0.90~1.14之间，抗剪刚度预测值整体偏于安全。在此基础上，对复合墙体的墙板上螺钉分布影响进行了分析，结果表明墙板板边螺钉的间距对复合墙体受剪性能影响较大，改变墙板板内螺钉间距对复合墙体受剪性能无明显影响。根据数值分析所获得的复合墙体的墙板处螺钉受力特征，提出改进的墙板螺钉简化力流模型。考虑了墙体边柱螺钉参与水平剪力分配，但不考虑墙板中部的螺钉贡献。简化的力流模型能够较真实地反映螺钉群受力情况，采用该模型预测的复合墙体水平极限荷载与试验结果的比值在0.91~1.18之间。

专家点评

论文在总结已有研究的基础上，针对“加强型冷弯薄壁型钢复合墙体”抗剪性能，利用OpenSees软件对既有试验进行了数值模拟对比分析，进而根据数值分析结果提出了改进的墙板螺钉简化力流模型，选题具有重要的理论意义和工程应用价值，所得结论可为进一步研究与应用提供参考。

4钢管高强混凝土剪力墙受剪性能试验研究

方小丹^1,2，孙孝明²，韦宏²

1. 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室

2. 华南理工大学建筑设计研究院

摘要：为研究钢管高强混凝土剪力墙的受剪性能，设计制作了两批共32个小剪跨比（λ为0.3、0.56、0.8）钢管高强混凝土剪力墙试件并进行单向静力加载试验，分析了剪跨比、管外混凝土强度、轴压比、截面类型、水平配筋率和竖向配筋率对各试件受剪承载力、变形能力及其对试件破坏形态的影响。试验结果表明：钢管高强混凝土剪力墙作为组合构件，通过钢管外的抗剪环筋传递界面剪力，能够很好地协同受力，且具有初始刚度大，承载能力高的特点；剪跨比为0.56、0.80的试件，其破坏始于管外混凝土的斜压破坏；剪跨比为0.30的试件，其破坏形态为管外混凝土斜裂缝发展、贯通，墙体受压侧底部水平分布筋处混凝土错动、脱落，具有直剪破坏的特征；各试件破坏时均具有一定的变形能力。基于对试验结果的统计分析，提出了钢管高强混凝土剪力墙的受剪承载力计算式，计算值与试验值吻合良好，可用于实际工程设计。

专家点评

本文设计制作了32个小剪跨比钢管高强混凝土剪力墙试件，进行单向静力加载试验；分析了剪跨比、管外混凝土强度、轴压比、截面类型、水平配筋率和竖向配筋率对各试件受剪承载力、变形能力及其对试件破坏形态的影响。得到了一些有价值的结论，有较好的实用价值。

5修复后方钢管柱与H型钢梁全螺栓双夹板连接节点抗震性能试验研究

刘学春^1,2, 崔小雄¹, 张爱林²，詹欣欣¹，徐路¹，商子轩¹

1. 北京工业大学北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心

2. 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心

摘要：针对震后易于修复的装配式钢结构方钢管柱与H型钢梁全螺栓双夹板连接节点，已有拟静力试验表明该节点具有良好的抗震性能。为验证节点震后的修复能力，并获得节点修复后的抗震性能，对已进行过拟静力试验至破坏后的6个方钢管柱与H型钢梁全螺栓双夹板连接节点进行简单修复，即更换新螺栓并施加预紧力，再次进行拟静力试验研究。获得了修复后节点的滞回性能、骨架曲线、延性和破坏模式等抗震性能，并与原节点试验结果进行了对比分析，研究表明节点在进行简单修复后，滑移长度有所增大，强化阶段耗能能力稍有降低，但其仍具有较高的承载能力、塑性变形和耗能能力，且节点转动能力增强，其极限转角可以达到0.09 rad，满足抗震要求。

专家点评

国内学者对装配式钢结构梁柱节点的研究大多侧重于快速装配和抗震性能研究上，而对震后修复节点的性能研究较少。本文获得了修复后节点的滞回性能、骨架曲线、延性和破坏模式，并与原节点试验结果进行了对比分析，结果表明该节点在地震后只需更换螺栓便可以继续工作，且仍然具有良好的抗震性能、延性和承载能力，具有一定的创新性。

6带帽有孔管桩复合地基承载力模型试验研究

雷金波，杨金尤，李壮状，乐腾胜，周星

南昌航空大学土木建筑学院

摘要：有孔管桩能够有效地加速桩周土体超静孔隙水压力时空消散，减轻沉桩效应不利影响，但桩身开孔会削弱桩体承载力。为研究开孔管桩的承载力，对软土地基中无孔管桩和有孔管桩单桩及其相应的带帽单桩复合地基进行了静载荷试验，获得了各种管桩荷载-沉降曲线、沉降-时间对数曲线、桩身轴力的变化规律。研究结果表明：星状开孔的有孔管桩极限承载力和桩身轴力的折减率均最小；有孔管桩单桩及其带帽单桩复合地基的总沉降和沉降回弹率均小于无孔管桩；带帽有孔管桩复合地基极限承载力大于带帽无孔管桩复合地基；桩身开孔有利于桩周土体分担荷载，能减小土体含水量，降低复合地基总沉降，提高复合地基承载力；桩身开孔引起管桩损失的承载力，可以从带帽有孔管桩复合地基提高的承载力中得到弥补。

专家点评

作者基于室内模型试验，分析了软土地基中无孔管桩和3种不同开孔方式的有孔管桩单桩及相应带帽单桩复合地基承载力及桩身轴力变化规律，试验设计合理，具有一定的学术价值和工程应用价值。

7环形Q235钢板阻尼器力学性能试验研究

陈云¹，刘涛¹，蒋欢军²，万志威²

1. 海南大学土木建筑工程学院

2. 同济大学土木工程防灾国家重点实验室

摘要：为提高金属阻尼器的变形性能和抗疲劳性能，提出一种环形Q235钢板阻尼器。设计并制作了5个具体的环形Q235钢板阻尼器试件，通过低周往复加载试验，对其破坏机理、滞回规律和抗疲劳特性等力学性能进行了研究。结果表明，环形Q235钢板阻尼器能够实现多截面屈服，承载力退化小，具有大变形能力、稳定饱满的滞回环和优良的抗疲劳性能。以试验研究为基础，提出了环形Q235钢板阻尼器主要力学性能指标的计算公式和恢复力模型，二者相结合能够实现通过阻尼器的基本材料性能和几何尺寸预测阻尼器的骨架曲线和滞回曲线，预测结果与试验结果吻合较好。

专家点评

该文提出一种新型环形阻尼器，并开展了系统试验研究和理论分析。研究工作有明显创新性，行文系统完整，结论正确，对后续研究具有较好参考价值。

8CFRP板加固混凝土宽缺口试验梁界面滑移量求取方法

任振华^1,2，曾宪桃^1,2，鄢芡¹

1. 湖南工程学院建筑工程学院

2. 风电装备与电能变换协同创新中心

摘要：FRP板-混凝土之间界面的黏结能力可通过FRP-混凝土界面黏结滑移曲线来考量，为寻求相对准确的界面黏结滑移模型，研究外贴CFRP板加固混凝土梁界面特性，将混凝土梁的纯弯段混凝土保护层部分切除形成宽缺口梁，对混凝土梁实施外贴CFRP板加固，并对其进行四点弯曲加载，通过外置的测试系统可以精确测量CFRP板指定截面的移动量。试验和分析计算表明，采用设计的试验及其测试系统，能够较准确地研究混凝土-CFRP板界面上的黏结剪应力及滑移特性，截面移动量易测，CFRP板受力明确且平均剪应力求取方便，可准确获取CFRP板与混凝土界面的滑移量及黏结滑移曲线，获取界面滑移量不需在CFRP板上密贴应变片，试验方法和界面滑移计算方法可为CFRP板与混凝土界面的特性研究提供参考。

专家点评

本文基于宽缺口梁法开展了11根混凝土梁采用CFRP加固试验，试验和分析计算表明：宽缺口梁法粘贴CFRP加固，CFRP板-混凝土界面的滑移量及黏结-滑移曲线准确简单，省去了在CFRP板上密贴应变片的麻烦，排除了应变片对CFRP板受力的干扰，研究具有一定的创新性，对CFRP板-混凝土界面的特性研究具有指导作用。

9基于正态随机样本确定结构用木质材料强度标准值的方法

钟永^1,2，武国芳¹，任海青¹，孙正军²，江泽慧²

1. 中国林业科学研究院木材工业研究所

2. 国际竹藤中心

摘要：强度标准值是结构用木质材料能否应用于建筑结构中的重要力学性能指标之一，应结合置信度水平要求、抽样样本的试样数来确定。GB 50005—2003《木结构设计规范》中尚未建立结构用木质材料强度标准值的取值方法和预估计算公式，在计算强度标准值时往往直接采用国外标准中的强度标准值取样系数或强度标准值取样顺序数。为了建立和完善我国结构用木质材料强度标准值的确定方法，合理确定其强度标准值指标，以正态分布生成的随机抽样样本为算例，分别采用参数法和非参数法，开展了不同样本强度变异系数情况下的置信度统计分析。基于参数法分析结果，确定了强度标准值取值系数与抽样样本试样数、置信度的关系；基于非参数法分析结果，确定了强度标准值取样顺序数与抽样样本试样数、置信度的关系。基于回归分析结果，分别提出了强度标准值取值系数、强度标准值取样顺序数的拟合公式，算例分析表明拟合公式计算结果与实际结果吻合良好。

专家点评

在我国发展木结构，首要的是研发木产品并确定其强度设计指标，其中在一定置信水平下确定木材及木产品的强度标准值最为关键，科学研究也常常用到强度标准值。论文基于正态分布假设和随机取样方法，建立了确定强度标准值的方法，并分别给出了计算正态分布样本强度标准值的K系数和非参数法计算强度标准值的顺序取样数的简便计算式，这些是其重要创新之处。论文工作对木材与木产品研发、工程实践及科学研究有重要意义。

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