新刊精选 |《建筑结构学报》2019年第2期

 2019年第2期导览 

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1可恢复功能防震结构研究进展

吕西林，武大洋，周颖

同济大学 土木工程防灾国家重点实验室

摘要：对于可恢复功能防震理念，要求结构在保护生命的前提下，能够在震后快速恢复使用功能，尽量减少对正常生活和生产的影响。依据该理念，作为可恢复功能城市的基本组成部分，可恢复功能防震结构合理应用摇摆、自复位、可更换和耗能等四种机制，将损伤集中于可更换的耗能构件或部件，从而保护主体结构，使其无损伤或可快速修复。因此，结构功能可在震后及时恢复。利用这些机制，可恢复功能防震结构在材料、构件和体系三个层次具有不同的实现方案，包括摇摆结构、自复位结构、可更换构件/部件结构和复合自复位结构。基于可恢复功能的设计和评估方法，采用恢复时间、经济损失等更加直接的指标，为这一新型结构体系的应用奠定基础。目前，应提出更多的可恢复功能防震结构新体系，而进一步研究该类结构的关键构造和动力特性，提出切实可行的设计方法并形成统一的设计规范，应成为进一步研究的重点。

关键词：可恢复功能防震结构；摇摆结构；自复位结构；可更换构件/部件；可恢复功能防震评估

可更换构件/部件结构

2现代木结构研究进展

刘伟庆，杨会峰

南京工业大学 土木工程学院

摘要：木结构在我国具有悠久历史，是我国传统建筑文化的主要传承形式。现代木结构作为装配式建筑形式之一，在发达国家已有百余年历史，主要形成了以轻型木结构、胶合木结构和木混合结构为代表的结构形式，而近年来现代木结构在我国科研与应用领域也得到广泛关注。对我国现代木结构研究开展了系统的回顾与总结，主要从五个方面系统梳理了我国现代木结构的研究进展，即材料性能及加工、构件性能及创新、连接性能与进展、体系研究与开发、防火研究及需求。通过对我国现代木结构材料、构件、连接及体系等研究工作的全面梳理，分析了我国现代木结构的研究现状、存在的问题与发展趋势，指出原材料可持续利用、产品质量认证体系建设、关键技术创新与研究、设计理论与规范体系完善等研究趋势，可为今后的研究工作提供参考，同时也将有助于推动相关工程应用的开展。

关键词：综述；木结构；材料性能；结构构件；连接节点；结构体系

木混合结构加载试验

3预制混凝土剪力墙结构体系研究进展

薛伟辰，胡翔

同济大学 建筑工程系

摘要：预制混凝土剪力墙结构具有抗侧刚度大、承载力高、室内空间规整等优势，是我国预制混凝土高层住宅最常用的结构型式之一。按照墙体构造的不同，预制混凝土剪力墙结构体系主要包括实心剪力墙体系、叠合剪力墙体系和夹心保温剪力墙体系三大类。通过对国内外相关研究成果的系统分析与总结，明确不同类型预制混凝土剪力墙结构的构造特点、受力性能及其设计方法。在此基础上，介绍了目前国内外有关预制混凝土剪力墙结构体系的技术标准情况，并对预制混凝土剪力墙结构体系今后的研究方向进行了展望。

关键词：预制混凝土结构；剪力墙结构体系；实心剪力墙；叠合剪力墙；夹心保温剪力墙

典型的预制混凝土剪力墙结构体系

4高性能结构抗多次多种灾害全寿命性能分析与设计理论研究进展

李宏男^1,2，郑晓伟¹，李超¹

1.大连理工大学 建设工程学部

2.沈阳建筑大学 土木工程学院

摘要：为促进高性能结构抗多次多种灾害全寿命性能设计理论研究在我国的发展，详细介绍了该领域的国内外研究现状并建立了其基本研究框架。对高性能结构在全寿命周期内可能遭受的多种灾害单独作用和联合作用的发生概率模型的研究成果进行了阐述，以碳化腐蚀作用和风致疲劳作用为例，论述了在结构全寿命周期内由环境作用引起材料及构件退化的时变模型研究现状，为开展多次多种灾害作用下高性能结构的全寿命性能分析研究提供了方向，并系统介绍了多种灾害作用下结构易损性分析方法和考虑灾害损失成本的结构全寿命抗灾性能优化设计方法的研究进展。基于全寿命周期的结构抗多次多种灾害性能设计方法，能够合理地解决传统设计方法中未考虑多种灾害联合作用和结构性能退化问题，对于建筑结构设计领域的发展具有重要意义。

关键词：高性能结构；多次多种灾害；环境作用模型；易损性分析；全寿命周期成本分析；抗灾优化设计

5减隔震组合技术在高烈度抗震设防区的应用研究

丁洁民^1,2，涂雨¹，吴宏磊²，王世玉²

1.同济大学 土木工程学院

2.同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司

摘要：为提高高烈度抗震设防区建筑的安全性及抗震性能，国家和地方颁布了一系列政策，鼓励并推广使用减隔震技术。以云南省某规划展览馆为工程背景，提出了一种基础隔震与上部结构减震混合应用的减隔震组合技术，并将其应用于国内工程设计中。分析了该减隔震组合技术的减震效率及结构在罕遇地震作用下的抗震性能。分析结果表明：建议的减隔震组合技术具有良好的减震效果；在罕遇地震作用下，上部结构基本保持弹性，结构表现出良好的抗震性能。同时，针对该减隔震组合结构，提出了叠加分析法。通过算例分析，认为叠加分析法计算结果用于结构设计偏于安全。提出了适用于该减隔震组合结构的设计流程，以期为类似的工程设计提供参考。

关键词：高烈度抗震设防区；减隔震组合技术；叠加分析法；设计流程

隔震层布置

6蜂窝双撑杆型索穹顶的构形和预应力态简捷计算法以及参数灵敏度分析

董石麟，朱谢联，涂源，董晟昊

浙江大学 空间结构研究中心

摘要：蜂窝双撑杆型索穹顶结构具有以下特点：一是上弦脊索选用了任意等腰六边形的蜂窝网格；二是抛弃了在上下弦节点只有一根垂直水平面撑杆的“拉索海洋和压杆孤岛”传统张拉整体Fuller构想，而是在上下弦节点设有倾斜形的双撑杆，这使上弦网格扩大，撑杆和整体结构的稳定性得到提高，可改善施工张拉成形的方便性，结构构形的建筑美和结构美协调融合。依据节点平衡方程，提出了结构预应力态的简捷计算法，推导了预应力态索杆内力一般性计算公式。对90个结构模型进行了分析计算，反映了该种索穹顶预应力态的索杆内力大小和分布规律，同时参数灵敏度分析结果表明，内力分布对矢跨比和是否开孔不敏感，下弦节点位置则影响较大。本文的研究为索穹顶结构选型、设计和施工提供了一种新思路。

关键词：蜂窝双撑杆型索穹顶；结构构形；预应力态；简捷计算法；受力特性；参数分析；结构灵敏度

设有内孔时结构计算单元示意和计算简图

7矩形钢管单层网壳预埋螺栓装配式节点及其受弯性能试验研究

金跃东¹，赵阳¹，汪儒灏¹，王震²

1.浙江大学 空间结构研究中心

2.浙江省建筑设计研究院

摘要：提出了一种适用于矩形钢管单层网壳结构的新型装配式节点，该节点通过预埋螺栓的方式避免杆件开孔对截面的削弱，构造简单、传力路径清晰，且装配简单方便。通过16个节点的四点弯曲试验，研究了该类节点的受弯性能及失效模式。结果表明：该类节点具有良好的受弯性能，节点受弯能力随螺栓直径的增大、杆件端板厚度的增加以及杆件端板距节点体距离的减小而增强；在弯矩作用下，节点的失效模式主要包括杆件失效、螺栓失效及杆件端板失效；与杆件开孔节点相比，所提节点在受弯承载力及变形能力方面具均有优势，但初始抗弯刚度略低。与试验结果的比较表明，考虑接触效应的非线性有限元分析模型可以较好地模拟节点的受弯性能。

关键词：单层网壳；矩形钢管；装配式节点；静力试验；受弯性能

装配完成后的试件

8大型复杂结构健康精准体检方法 

朱宏平¹，翁顺¹，王丹生¹，孙燕华²，夏勇³，高飞¹

1.华中科技大学 土木工程与力学学院

2.华中科技大学 机械科学与工程学院

3.香港理工大学 土木及环境工程学系

摘要：精确的安全检测与诊断评估是保证结构安全与长寿命服役的基础。为此，提出大型复杂结构的健康精准体检方法。建立了区域子结构与整体结构特征参数的定量关系式，推导区域子结构灵敏度计算方程，提出基于灵敏度分析的复杂结构损伤关键区域确定方法。提出了关键区域内部混凝土探伤的压电智能精准探测方法，通过压电阻抗的统计指标长距离、高精度表征混凝土内部损伤状况；建立关键区域内部钢结构磁电智能精准探伤方法，推导C形开环电流空间域磁场的聚集和调控方程，并在此基础上研发了开环式电磁磁化装置。基于子结构有限元模型修正的损伤识别方法，依据关键区域精准损伤精确诊断评估整体结构安全状态。研究结果表明：该健康体检方法精准探测结构内部微损伤，仅需关键区域损伤即可精确诊断评估结构安全性能，全寿命周期记录并动态评估大型结构各时期安全状况，为大型复杂结构安全诊断评估提供可靠的技术支撑。

关键词：大型复杂结构；健康精准体检；损伤探测；压电阻抗；损伤漏磁场；安全性能

C形开环电流空间域磁场聚控原理

9上海地区静钻根植桩承载特性现场试验研究

王卫东^1,2，凌造¹，吴江斌²，袁聚云¹

1.同济大学 地下建筑与工程系

2.华东建筑设计研究院有限公司

摘要：静钻根植桩是一种绿色环保的新型桩基，具有低噪声、无挤土、少排泥等优势，可应用于高层建筑、桥梁等工程中。基于现场抗压和抗拔静载试验及桩身内力测试，分析了上海地区静钻根植桩的竖向承载变形特性以及桩身轴力和侧摩阻力分布。研究结果表明：静钻根植桩在上海典型地层条件下具有较好的适用性，抗压试桩和抗拔试桩的承载力均大于规范估算值，采用目前的承载力计算方法有一定的安全储备；抗压试桩在加载初期，桩身轴力可以直接传递到桩端，在极限荷载下桩端（扩大头）承载力约占总荷载的25%；静钻根植桩极限侧摩阻力主要与土的特性和埋深有关，上部土层（埋深30m以上）接近规范建议的预制桩侧摩阻力上限值，下部土层（埋深30m以下）较规范建议的预制桩侧阻上限高约14%~28%。

关键词：静钻根植桩；静载试验；承载特性；桩侧摩阻力；桩端阻力

现场加载装置

10叠合装配式地下综合管廊节点抗震性能试验研究

魏奇科¹，王宇航²，王永超¹，皮正波²，廖小辉¹，王姝琪²，张浩²

1.中冶建工集团有限公司

2.重庆大学 土木工程学院

摘要：为研究叠合装配式地下综合管廊节点的抗震性能，以体积配箍率和纵筋锚固长度为参数，开展了10个叠合装配/整体现浇地下综合管廊结构边节点和中节点的抗震性能试验，分析了试件的破坏形态、弯矩-位移滞回曲线和弯矩-位移骨架曲线等力学特征。研究结果表明：叠合节点和现浇节点的节点区按0.25%的体积配箍率配置箍筋时，可防止叠合节点和现浇节点发生剪切破坏，并显著提高叠合节点的受弯承载力；叠合节点和现浇节点的外侧纵筋的锚固长度增加至抗震锚固长度，可防止叠合节点和现浇节点发生锚固破坏的破坏模式，并可提高现浇节点的受弯承载力。

关键词：地下综合管廊；叠合节点；装配式；拟静力试验；抗震性能

边节点试验加载装置

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