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2017 Vol.(5) 1-9[摘要](76)

设计了3根PVA-ECC柱进行低周反复加载试验，分析了高轴压比下配箍率变化对柱抗震性能的影响，并与普通钢筋混凝土柱进行对比，分析其在滞回性能、延性、耗能性能及刚度退化上的差异.结果表明：3根PVA-ECC柱在低周反复荷载作用下均发生弯曲破坏，没有出现普通钢筋混凝土柱的劈裂、剥落与黏结破坏；随着箍筋间距的减小，抗震延性得到改善，箍筋间距70 mm和50 mm的柱与间距90 mm的柱相比，位移延性、极限弹塑性位移角、等效黏滞阻尼系数分别增加了15.6%～16.3%，17.1%～20.6%和15.6%～17.8%；最后给出了满足一定位移延性和极限弹塑性位移角的抗震设计要求的最小配箍率的建议值. [PDF](2.45 M)(23)

大跨度拱桥静动力试验与结构识别的实践
周云1,2，张军凯1，陈松柏1，易伟建1,2

2017 Vol.(5) 10-19[摘要](66)

由于有限元建模中存在不确定性因素的影响，大跨度拱桥初始设计模型的理论分析结果与现场测试数据之间存在一定差异.为了消除模型校验技术中的认知不确定性和随机不确定性，从而更好地进行结构识别，本文以来华大桥和巴溪洲大桥为例，对其中若干关键问题进行了讨论.通过合理地现场勘察与精确的有限元模拟相结合，基于灵敏度分析方法进行不确定性参数筛选，并最终采用最小二乘法进行参数优化，实现了可靠的结构工作状况评估与响应预测.研究包括现场静动力试验、有限元模拟、模型校验、响应预测和校验合理性评估等.基于精确建模和模态参数的校验技术可以有效地减小有限元模型与现场静动力试验结果之间的误差，使用未经试验结果校验的设计模型，进行两座桥梁校验系数的评估，分别存在着21%和23%的误差． [PDF](3.09 M)(18)

基于一种新混合群算法(MOHO-SA)的结构主动控制多目标优化研究
潘兆东1，谭平2，周福霖1,2

2017 Vol.(5) 20-26[摘要](48)

基于粒子群(PSO)算法和差分进化(DE)算法提出了一种新的多目标混合群优化算法，对结构主动控制系统的作动器位置、数量与控制器参数进行同步优化.首先，分别采用PSO算法与DE算法进行对应种群的进化，使用庄家法则构造非支配解集，并引入边界点几何中心leader选择机制，同时利用模拟退火算法完成个体进化的二级局部搜索；以随机地震激励下反映结构振动控制效果和控制策略优劣的双指标作为优化目标函数.最后，针对ASCE 9层benchmark模型，采用本文提出的具有二级搜索功能的多目标混合群算法(MOHO-SA)对其主动控制系统进行优化设计，并分别与多目标差分进化算法(MODE)、多目标粒子群算法(MOPSO)、普通多目标混合群算法(MOHA)的优化结果进行对比分析，表明其Pareto解集具有更优的收敛曲线及分布性. [PDF](1.43 M)(14)

钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙抗震试验研究
侯和涛1,2，程积润1，曲哲2，付玮琪1，曲冰1，崔士起3，石磊3，朱文灿1，马天翔1

2017 Vol.(5) 27-36[摘要](53)

为研究新型钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙的抗震性能，设计制作了3片钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙和1片现浇钢筋混凝土剪力墙足尺试件进行静力往复加载试验，试验中考虑了3种不同的墙身厚度取值，以考察高厚比对剪力墙抗震能力的影响.通过试验，对比分析了剪力墙的承载力、延性、刚度及其退化、滞回特性、耗能能力及破坏特征.建立了新型钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙的承载力计算模型，计算结果与实测结果吻合较好.研究表明：新型钢管混凝土边缘约束叠合剪力墙结合了钢筋混凝土剪力墙侧向刚度和承载力大与钢管混凝土边缘约束延性好的优势，其承载力、刚度和耗能能力较现浇钢筋混凝土剪力墙有所提高；在所试验的参数范围内，高厚比对剪力墙的力学性能影响不大. [PDF](3.31 M)(16)

HPFL加固受火RC梁刚度及挠度研究
曾令宏，蒋朝阳

2017 Vol.(5) 37-43[摘要](54)

结合国内外对火灾后钢筋混凝土结构中混凝土和钢筋力学性能的研究，分别采用三台阶模型和二台阶模型对火灾后混凝土和钢筋的弹性模量进行简化计算.根据简化计算模型和等效弹性模量法，对受火后钢筋混凝土梁截面的弹性模量进行等效，得到受火后钢筋混凝土梁截面的弹性模量.根据有效惯性矩法，对高性能复合砂浆钢筋网加固受火RC梁开裂前和开裂后的截面进行等效换算，将受拉区钢筋和全截面的高性能复合砂浆钢筋网换算成弹性模量为混凝土弹性模量的换算截面.在考虑剪切变形影响的前提下，对高性能复合砂浆钢筋网加固受火RC梁的截面刚度和挠度进行理论推导，并结合实验数据验证理论公式的合理性.分析结果表明，推导所得的计算公式与试验数据基本吻合. [PDF](1.15 M)(17)

氯离子侵蚀下钢筋混凝土非线性锈胀破坏过程模拟
张芹，郭力

2017 Vol.(5) 44-52[摘要](50)

钢筋锈胀破坏会显著改变氯离子在混凝土中的输运通道，氯离子侵入与锈胀致裂是相互加强的非线性过程.围绕这一非线性破坏过程开展了数值模拟方法研究，建立了氯离子扩散与钢筋锈胀破坏间的耦合分析方法，并基于商业软件ABAQUS平台，通过二次开发，高效地实现了这一非线性模拟过程.利用文献中的试验数据，验证了所建立方法的有效性.模拟结果表明：是否考虑氯离子扩散与锈胀损伤破坏间的耦合过程，对钢筋混凝土结构使用状态的评估结果影响显著，且耦合分析预测结果更为精确. [PDF](1.65 M)(16)

超高层连体建筑风荷载干扰效应大涡模拟研究
柯世堂，王浩

2017 Vol.(5) 53-62[摘要](49)

超高层三塔连体建筑的主楼受到裙房及子楼的干扰作用显著，以某超高层三塔连体建筑为对象，基于LES(大涡模拟)方法对其进行了24个方向角下的数值风洞试验，并将主楼的体型系数与物理风洞试验结果进行了对比验证，再基于大涡模拟结果分别从平均和脉动风压特性、涡量分布以及干扰机理等方面探讨了超高层多塔连体建筑风荷载和干扰效应.结果表明：大涡模拟和风洞试验结果吻合较好；单体工况下主塔表面随机涡旋较密集、风压脉动较大、且尾流分离区域较小，当子塔处于主塔上游位置时对主塔结构抗风设计存在有利的“遮挡效应”，此时来流湍流对主塔风场分布起主导作用；当子塔处于主塔下游位置时会对主塔存在不利的风压放大作用，特征湍流作用更明显. [PDF](6.23 M)(16)

冻融循环作用下表层嵌贴CFRP-混凝土界面黏结性能试验研究
彭晖1,2，刘洋1，付俊俊1，苏鹏1，刘扬1,2

2017 Vol.(5) 63-72[摘要](51)

以嵌贴CFRP-混凝土黏结的冻融耐久性为研究对象，通过拔出试验考察了冻融循环作用下嵌贴FRP与具有不同强度或抗冻性能混凝土的黏结性能，讨论了冻融循环下嵌贴FRP-混凝土界面黏结的退化机理；分析了冻融循环作用下混凝土槽至试件边缘距离、胶层厚度等因素对试件界面黏结性能的影响.试验结果表明：冻融循环作用下普通C30混凝土力学性能退化显著，添加引气防冻剂和减水剂的C30混凝土强度下降显著小于普通C30混凝土，C60混凝土强度反而有所提高；冻融循环导致了嵌贴CFRP-普通C30混凝土的黏结承载力下降和破坏模式转变，但嵌贴CFRP与抗冻混凝土间的黏结承载力没有显著降低，表明混凝土冻融损伤是冻融循环下嵌贴FRP-混凝土黏结退化的主要原因；槽壁厚度较小时，加载端槽壁混凝土出现锥形斜裂缝；胶层厚度较薄时，冻融循环作用下试件黏结承载力的降低较胶层较厚的试件更为显著. [PDF](1.99 M)(13)

压实度对加筋土竖向变形影响的试验研究
周芬，周智敏，杜运兴

2017 Vol.(5) 73-79[摘要](43)

采用两种土工格栅研究了圆柱体加筋土试样在无侧向约束条件下的压缩性能，通过单级加载/卸载的方式测试了压实度为85%，90%和100%的加筋试样的竖向变形规律.试验得到如下结论：1)提高压实度，可以有效增强加筋土抵抗变形的能力，使土体变形更快地进入稳定状态，且土体后期变形速度曲线也更加平缓；2)压实度对加筋土力学性能的影响与加筋材料的拉伸模量、筋土间的有效接触面积有密切的关系，拉伸模量较高的加筋材料对土体的约束更加有效. [PDF](1.49 M)(14)

流线型箱梁断面涡激力展向相关试验研究
刘志文1,2，龚慧星1,2，陈政清1,2

2017 Vol.(5) 80-87[摘要](44)

针对闭口流线型主梁结构涡激力展向相关性问题，在均匀流场条件下分别对振动状态和静止状态流线型主梁节段模型进行了不同风攻角的涡激力展向相关性试验研究，分别分析了流线型主梁断面涡激振动响应、涡激力展向相关性及主梁表面压力等.结果表明：振动状态主梁断面涡激力展向相关系数与振幅、锁定区风速等相关，锁定区上升段主梁断面涡激力展向相关系数大于锁定区最大振幅处主梁断面涡激力展向相关系数，扭转涡振锁定区升力矩展向相关系数大于竖向涡振锁定区竖向涡激力展向相关系数；振动状态主梁断面测点压力系数展向相关系数与振幅相关，振幅越大则相关系数越大. [PDF](2.46 M)(15)

近塔桥面火灾对三塔悬索桥结构性能影响研究
马如进，崔传杰，马明雷

2017 Vol.(5) 88-95[摘要](47)

以某三塔悬索桥中间钢塔为例，研究了火灾对钢桥塔和桥梁结构性能的影响.首先，通过火灾场景数值模拟，得出桥面近塔区域不同类型火灾场景下的火焰温度分布规律，以及钢结构桥塔的温度分布特性.其次，通过非线性分析获得了三塔悬索桥在不同的近塔火灾场景下结构静力性能的变化.结果表明，在大型车辆火灾作用下，钢中塔有超过80 m2的区域温度超过800 ℃，最高温度达到1 000 ℃以上，中塔性能受到显著影响.钢中塔的应力、变形发生较为明显的变化：钢塔产生4.6 mm的竖向残余变形和53.8 mm的侧向残余变形，火灾区域应力折减达70 MPa，而主缆、主梁的应力和变形变化较小． [PDF](2.03 M)(15)

基于横观各向同性的沥青路面加铺层力学分析
刘能源，颜可珍，胡迎斌，游凌云

2017 Vol.(5) 96-103[摘要](46)

考虑到沥青混凝土呈现一定的横观各向同性特性，采用有限元数值分析方法，建立沥青加铺层路面三维有限元模型；将沥青加铺层及旧沥青面层视为横观各向同性体，并考虑了加铺层温度场特性和沥青混合料模量随温度变化的特性以及层间接触状态，研究了不同温度条件下沥青加铺层路面的力学行为，分析了沥青混合料的横观各向同性对加铺层路面的变形和应变等的影响.研究结果表明，沥青混凝土的横观各向同性及模量梯度特性和层间结合条件对加铺层受力状况都有较大影响. [PDF](2.61 M)(19)

多聚磷酸改性沥青及其混合料低温性能研究
刘红瑛，常睿，张铭铭，张振兴，郝培文

2017 Vol.(5) 104-112[摘要](50)

采用常规低温性能试验和Superpave低温性能试验，研究了不同类型多聚磷酸(PPA)改性沥青胶结料的低温性能，对比分析了沥青胶结料低温性能评价指标之间的相应关系，并采用小梁弯曲试验和冻断试验验证了沥青混合料的低温抗裂性能，研究了沥青胶结料与混合料低温性能之间的相关性.最后对不同低温性能评价指标的合理性和不足之处进行了较为深入的分析.结果表明，PPA掺入减小了沥青的延度和劲度模量，老化对PPA改性沥青低温性能的影响显著；应变能密度指标表明PPA可以改善沥青混合料低温抗裂性；PPA复配SBR的改性沥青低温效果要优于SBR改性沥青；冻断温度与冻断强度能较准确地评价多聚磷酸改性沥青混合料的低温抗裂性能. [PDF](2.10 M)(9)

织物膜材弹性参数在应力空间上响应特征及非线性本构分析
陈建稳1，3, 陈务军2,王明洋3，周涵1, 赵兵2, 姚波1, 高成军2

2017 Vol.(5) 113-121[摘要](50)

为揭示飞艇用层压类膜材弹性参数在平面应力空间上的响应特征，首先以高性能蒙皮材料Uretek3216LV为研究对象开展一系列双轴拉伸试验,获得多比例应力应变关系数据;然后运用MATLAB软件进行数值处理,分析得出应变及弹性参数在应力空间上的响应曲面特征.基于积分加权方法,分析了弹性参数在不同应力水平及应力比例上变化规律.研究发现正交互补性质在蒙皮材料弹性参数计算时的适用性不足,且材料弹性参数表现出明显正交异性特征.另外，层压织物膜材异于均质材料，大泊松比(＞0.5)的存在是其经纬纱间复杂相互作用及变形机理的体现. [PDF](3.14 M)(13)

圆形隧道环向存在隐伏充填溶腔时防突岩墙的上限稳定性分析
杨子汉，李永鑫，许敬叔，肖海波

2017 Vol.(5) 122-131[摘要](45)

岩溶隧道施工中遭遇高压充填溶腔时，若防突岩墙的稳定性不足易造成突水突泥等地质灾害.因此基于极限分析原理提出了一种分析防突岩墙稳定性的研究思路.针对隧道环向遭遇隐伏充填溶腔的工况，利用广义切线法获得Hoek-Brown非线性破坏准则的转化强度参数，构建了岩墙二维计算模型.并结合上限原理与强度折减技术，将安全系数引入能耗分析过程，达到了表征防突岩墙稳定性的目的.最后，通过优化分析，探讨了岩墙安全系数随各参数的响应情况.研究结果表明：除围岩重度参数外，岩墙厚度、溶腔充填物压力、隧道支护压力、圆形隧道断面直径、单轴抗压强度、Hoek-Brown常数等，都对岩墙安全系数的变化影响显著.此外，将方法应用至“宜万铁路”、“忠垫高速”和“恩来高速”的岩溶隧道中，良好的结果验证了方法的可行性. [PDF](3.26 M)(22)

下穿黄河盾构隧道管片衬砌结构受力特征模型试验
方勇1，汪辉武1，郭建宁1，王飞2

2017 Vol.(5) 132-142[摘要](41)

针对兰州地铁穿河段盾构隧道穿越强透水砂卵石地层和承受较高外水压的特点，首先研制了外水压加载装置，该装置在衬砌模型内部创造了一个封闭的负压环境，通过控制模型内外气压差来实现外水压的等效加载，同时结合隧道〖CD*2〗地层复合模拟试验系统开展了几何相似比为1∶10的室内模型加载试验，实现了土压和水压的分别控制加载.研究了水压、土压、土体侧压力系数及拼装方式对管片受力特征的影响.研究结果表明，随着水压的增大，管片轴力明显提高，弯矩略有减小，偏心距则明显降低；随着隧道上覆土压的增大，管片衬砌结构的轴力、弯矩、偏心距均呈增大趋势，但总体上量值变化较小；在水压一定时，覆土厚度的增加对管片弯矩的影响越来越大，而轴力变化速率均比较稳定；正常水压条件下，随着土体侧压力系数的增大，管片衬砌结构的轴力增大，弯矩减小，偏心距减小，随着水压的增大，侧压力系数对于管片结构受力特征的影响越来越小；错缝拼装情况下，管片内力在部分环向及纵向接头处会产生较大突变，且管片内力较通缝拼装情况大. [PDF](3.41 M)(7)

可液化土层的位置对土层-地下结构地震反应的影响
刘春晓，陶连金，边金，王会胜，张恒

2017 Vol.(5) 143-156[摘要](42)

为了研究不同位置的液化土层对地下结构地震反应的影响,采用PL-Fin土体液化本构模型，使用FLAC3D进行了研究，总结了液化土层发生液化大变形时刻液化区分布、孔隙水压力与超静孔隙水压力比变化规律及差异、地下结构的位移及差异沉降规律，并与非液化场地下的地下结构地震反应进行了对比．主要结论有：当结构底部存在液化土层时，引起的结构位移最大，使结构下沉；结构两侧的土体液化会引起结构上浮，并使侧墙水平向向层间位移和顶底板竖向层间位移增加；结构整体位于液化土层中时，土体位移、结构位移和结构层间位移差都不是最大值，仅研究结构整体位于液化土层的规律存在不足；结构周围、两侧、底部、底部45°位置、左右两侧和底部45°位置以及底部和底部45°位置存在液化土层（B+C）位置共计6种工况下结构顶板y向层间位移变化规律基本一致，但车站不同位置存在液化土层，土层液化的反应和对结构的影响存在一定差异；液化大变形发生在孔隙水压力和超孔压比突增后的1~3 s后，因此可由孔隙水压力和超孔压比的突变判断是否发生液化大变形. [PDF](9.37 M)(12)