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基于拆除构件法的全装配式框架结构连续倒塌分析
周云1，2，3?覮，张琴2，胡翔2，陈太平2，易伟建1，2

2020 Vol.(5) 1-13[摘要](7)

为研究混凝土全装配式框架结构的抗连续倒塌性能，在2个全装配式试件（PC1、PC2）和1个现浇试件（RC）的中柱移除静力试验及动力试验的基础上，利用OpenSees有限元软件建立3个子结构宏模型，将校验结果与试验结果进行了对比，继而设计了2栋7层全装配式框架结构（PC1-Frame、PC2-Frame）和1栋现浇框架结构（RC-Frame），采用拆除构件法拆除框架底层的中柱和边柱，对剩余损伤结构的抗连续倒塌能力进行评估. 结果表明，拆除边柱的倒塌危险性较拆除中柱大，PC1-Frame失效点位移时程曲线振幅比RC-Frame大；在拆除中柱后，PC1-Frame和PC2-Frame在压拱机制阶段的极限承载力分别较RC-Frame低30%和20.5%；在拆除边柱后，PC1-Frame和PC2-Frame在压拱机制的极限承载力分别较RC-Frame低26.9%和22.3%. 最后校验了基于等能量原理的简化非线性动力分析方法的适用性，并得知结构的动力放大系数在构件进入塑性阶段后逐渐减小. [PDF]()()

混凝土剪力墙受剪承载力可靠度分析
童小龙1，2，方志1?覮

2020 Vol.(5) 14-22[摘要](6)

针对我国规范未对剪力墙受剪承载力可靠指标进行校准，本文研究钢筋混凝土剪力墙受剪承载力的可靠度水平. 根据剪力墙抗剪公式所依据的试验及试件情况，收集并筛选截面型式、混凝土类型、配筋型式、破坏形态等方面与其一致的74片剪力墙试验数据，对试件承载力的试验值与规范公式计算值进行分析，得出剪力墙受剪承载力计算模式不定性统计参数，进而得出抗力统计参数和概率分布类型；采用考虑基本变量概率分布类型的验算点法进行可靠指标计算. 结果表明：现行规范剪力墙受剪承载力可靠指标低于目标可靠指标3.7的要求，其中荷载效应比、剪跨比、轴向压力、配筋率、混凝土强度等级对可靠指标影响较小，风荷载与永久荷载效应比对可靠指标影响较大，分布钢筋采用HPB300时的可靠指标在同等条件下较小. 为保证剪力墙受剪承载力可靠指标满足目标可靠指标要求，引入承载力调整系数0.95对现行计算公式进行修正，修正后计算公式的可靠指标均值为3.738. [PDF]()()

抗滑桩加固边坡的稳定性分析及最优桩位的确定
彭文哲，赵明华?覮，肖尧，杨超炜

2020 Vol.(5) 23-30[摘要](6)

为合理分析抗滑桩加固后的边坡稳定性及确定最危险滑动面和最优桩位、桩长，基于有限元极限分析软件OptumG2建立抗滑桩加固前后的边坡数值模型，通过与已有研究中的边坡算例进行对比，验证了本文数值分析方法的合理性；然后，基于算例验证的对比结果，讨论了OptumG2的2种分析类型（重力乘数与强度折减）的区别并认为基于强度折减极限分析得出的安全系数偏于安全；最后，探讨了边坡坡度及抗剪强度（内摩擦角与粘聚力）对安全系数、最优桩位及桩长的影响，分析了抗滑桩加固后的最危险滑动面变化规律，根据参数分析结果拟合出安全系数公式，得出一些规律性的结论并总结了4种常见的滑动面形式及其形成条件，可为后续边坡稳定性分析理论研究提供参考，具有一定的理论及工程应用价值. [PDF]()()

隧洞块体破坏过程及稳定评价的数值方法研究
陈世杰1，2，肖明1，2?覮，陈俊涛1，2

2020 Vol.(5) 31-38[摘要](10)

为分析块体在复杂围岩作用下的破坏形态及稳定性，提出一种基于连续介质力学的块体破坏数值分析方法．首先，在已有的单元重构-节点分离的结构面建模方法基础上，实现基于网格的块体识别；其次，基于显式求解的接触力算法，推导多种接触状态下的接触力表达式，并提出块体和围岩的接触分析方法；然后，采用结构面强度折减法求解块体安全系数．该数值分析方法可同时计算围岩和块体的变形特性．通过一个块体沿双面滑动的简单算例也论证了在一定条件下，数值计算可得到与刚体极限平衡法一致的结果；最后，结合某一断层穿过的隧洞工程，分析其开挖后的围岩及块体稳定性．结果表明，该数值方法有效反映了围岩应力和变形对块体稳定性的影响；关键块体发生破坏后，潜在危险块体发生较大变形，局部安全系数低．该数值方法为复杂地质条件下隧洞块体稳定性评价提供了一种有效的分析思路． [PDF]()()

孕育型土洞地陷判据研究
苏永华?覮，周乾，蹇宜霖

2020 Vol.(5) 39-47[摘要](6)

为评价地下孔洞发育过程中地表稳定性，将孔洞发育过程中地表变化过程离散化，依据突变理论建立地表塌陷分析判据；结合覆盖层土体失稳一致性、失稳同时性、塑形贯通判据及塑性区云图分析初步验证判据的有效性. 利用上述方法量化地表失稳的判定过程，以此得到临界孔洞半径、地表塌陷范围，并讨论了覆盖层临界厚度与内摩擦角、黏聚力、弹性模量及泊松比之间的关系. 研究结果表明，覆盖层厚度与内摩擦角及黏聚力均能拟合成相关性较好的线性关系，覆盖层厚度对泊松比和弹性模量并不敏感. 基于突变理论的地表失稳判据可为发育孔洞上方地表稳定性探讨提供有益参考. [PDF]()()

基于能量法的基桩变形P-Δ效应模拟分析
杨明辉?覮，李勇智，罗宏

2020 Vol.(5) 48-57[摘要](6)

复杂荷载下基桩受力分析是桩基设计计算重要内容之一. 引入能量原理，针对基桩荷载倾斜与偏心的特殊情况，并考虑土体的成层特性，建立了三维基桩-土体系统能量控制微分方程. 在此基础上，结合不同边界条件及桩土位移条件，基于有限差分方式得出了倾斜偏心荷载下基桩位移的半解析解答，该解答可充分考虑轴向与横向荷载共同作用对基桩变形的P-Δ放大效应. 而后，开展了倾斜偏心荷载下单桩的室内模型加载验证试验. 对比结果表明，本文理论解答与试验测试结果吻合较好，较好地模拟了组合荷载下基桩变形P-Δ放大效应.最后，对影响基桩P-Δ放大效应的主要因素进行了分析，结果表明，轴、横向荷载相对大小、桩顶自由段长度、桩身刚度及浅层地基土刚度等都对P-Δ放大效应有较大影响. [PDF]()()

考虑横向惯性下填砂竹节管桩纵向振动特性
王奎华1，2，刘鑫1，2?覮，吴君涛1，2，肖偲1，2

2020 Vol.(5) 58-69[摘要](7)

为研究填砂竹节管桩这一新型复合桩基的纵向振动特性，基于复刚度传递理论，采用多圈层平面应变模型模拟桩周介质的双向非均匀性，在考虑横向惯性效应和桩身阻尼的情况下，结合拉式变换及其逆变换求得桩顶阻抗解析解及桩顶速度时域响应半解析解，并利用已有解验证了本文所得解的合理性. 经参数影响分析发现，桩周填砂层性质对复合桩基的动刚度和动阻尼影响较大. 所建模型和所得结论为闭口填砂竹节管桩的设计施工及低应变检测提供了理论依据. [PDF]()()

聚丙烯纤维混凝土梁受剪承载力试验研究
张广泰1?覮，张路杨1，邢国华1，2，魏飞来1，陆东亮1

2020 Vol.(5) 70-77[摘要](7)

为研究聚丙烯纤维混凝土梁在单调荷载作用下的受剪性能，考虑纤维掺量、剪跨比、配箍率和混凝土强度等级的影响，制作9根聚丙烯纤维混凝土梁，对其进行受剪性能试验. 根据试验得到的破坏形态、荷载-挠度曲线和受剪承载力实测值，分析不同参数对试件的破坏形态、受剪承载能力、刚度和剪切延性的影响. 研究结果表明：混凝土裂缝间的纤维可延缓裂缝发展、减小斜裂缝倾斜角度、提高构件受剪性能，且聚丙烯纤维混凝土梁较普通混凝土梁具有更好的承载能力、刚度和剪切延性. 基于修正压力场理论，考虑了纤维混凝土抗拉强度对受剪承载力的贡献，建立了聚丙烯纤维混凝土梁受剪承载力计算公式，并通过国内外26组聚丙烯纤维混凝土梁受剪承载力试验数据对其进行验证，理论计算值与试验值之比的平均值为1.049，标准差为0.107，变异系数为0.102，二者吻合较好. [PDF]()()

斜风下板桁结合加劲梁静气动力系数试验研究
刘志文1?覮，易志涛1，陈政清1，向建军2，李瑜2，崔剑峰2

2020 Vol.(5) 78-87[摘要](5)

以岳阳洞庭湖二桥为工程依托，采用风洞试验方法分别对板桁结合加劲梁成桥状态和施工状态横桥向三分力系数及顺桥向阻力系数随风攻角、风偏角的变化进行了试验研究，比较了不同长度补偿段模型对试验结果的影响，基于试验结果拟合了板桁结合加劲梁成桥状态和施工状态顺桥向阻力系数随风偏角变化表达式.结果表明：进行斜风作用下板桁结合加劲梁顺桥向气动力测试时，当补偿段模型长度约为测力模型长度的30%左右时基本可以满足精度要求；板桁结合加劲梁成桥状态和施工状态顺桥向阻力系数均随风偏角的增加而先增大后减小，当风偏角约为50°~55°时达到最大；板桁结合加劲梁横桥向阻力系数随风偏角的增大而先增大后减小，当风偏角为5°~10°时达到最大，约为风偏角为0°时阻力系数的1.05倍. [PDF]()()

类方柱的气动性能和流场特性
杜晓庆1，3?覮，刘延泰1，董浩天2，施定军1

2020 Vol.(5) 88-98[摘要](7)

以优化方柱气动外形为目的，采用大涡模拟方法，在雷诺数为22 000时，研究了采用不同角、边平面形态及其组合（包括尖角、圆角、直边、凸边和凹边等组合）的类方柱的气动性能和流场特性，重点分析了凸边圆角柱的气动性能随边部曲率半径的变化规律，并通过分析流场结构揭示了平面形态修正对类方柱气动性能影响的作用机理. 研究发现，角、边形状修正可显著改变绕流场结构，最终影响类方柱的气动性能：尖角柱体圆角化、直边柱体凸边化能显著降低气动力、负压区强度和涡脱强度，并伴随斯托罗哈数上升；而直边柱体凹边化后气动性能变化趋势相反；不同角边形状的组合中，凸边和圆角的组合可导致分离剪切层更紧贴柱体壁面，上、下侧回流区范围变小，尾流回流区长度增大，涡脱强度减弱，气动力下降. 对凸边圆角柱的进一步研究表明，柱体的气动性能对边部曲率半径非常敏感；并存在一最优曲率半径，此时凸边圆角柱的平均和脉动气动力最小，斯托罗哈数最大，尾流长度最长，涡脱强度最低. [PDF]()()

台风风场与B类风场作用下输电塔风效应对比研究
郑家松1，翁兰溪2，郑宁敏1，唐自强1，武奋前1，蔡虬瑞3，陈伏彬3?覮

2020 Vol.(5) 99-106[摘要](6)

在边界层风洞中开展了台风风场与B类风场条件下某角钢输电塔气弹模型试验，采用谐波合成法模拟了不同高度的风速时程，在时域内进行了输电塔结构风致响应计算，对比研究了两类风场条件下的风致响应与风振系数. 研究结果表明：输电塔风致加速度响应随着来流风速的增大而明显增大，台风风场条件下加速度响应更为剧烈，比B类风场条件大约20%~30%；B类风场条件下风振系数为1.59，台风风场条件下达到1.85，总体增幅达到16%；数值模拟结果与风洞试验结果较为吻合. 因此，台风多发地区的输电塔设计应考虑台风高湍流引起的动力风荷载增大效应. [PDF]()()

腐蚀对风车联合作用下斜拉桥拉索疲劳可靠性的影响分析
李岩1?覮，杨婷婷2，夏梁钟3

2020 Vol.(5) 107-115[摘要](7)

为探讨腐蚀对随机交通和风载联合作用下斜拉索疲劳可靠性的影响规律和机理，通过拉索高强钢丝的加速腐蚀和疲劳试验，提出了考虑腐蚀的斜拉索疲劳抗力模型；基于线性累积损伤准则，建立了考虑腐蚀影响的风车联合作用下拉索疲劳可靠性的分析方法和流程；依托工程实例，分析了腐蚀等级和时变腐蚀对拉索疲劳可靠性的影响. 结果表明：随腐蚀加剧拉索动态疲劳可靠指标下降速率增大；等级达到Ⅲ级及以上的腐蚀对拉索疲劳可靠寿命影响显著，尤其对于靠近桥塔及辅助墩处拉索；Ⅳ级和Ⅴ级腐蚀时拉索疲劳寿命相对无腐蚀状况降幅最大分别达24%和44%；相对完好状况，时变腐蚀影响下拉索的动态疲劳可靠指标下降更为迅速，且降幅明显大于仅考虑腐蚀分级的状况. [PDF]()()

钢纤维及预应力对BTRC板抗弯性能的影响
杜运兴1，2?覮，张忻颖2，周芬1，2，张蒙蒙2

2020 Vol.(5) 116-123[摘要](7)

采用三点弯曲试验研究了玄武岩纤维编织网增强混凝土（BTRC）抗弯性能. 试验考虑了编织网层数、编织网上预拉力水平和钢纤维掺量3个影响因素. 试验结果表明：随着编织网层数的增加，BTRC板的抗弯强度和韧性增大. 随编织网上预拉力水平的提高，BTRC板的开裂应力和开裂后抗弯刚度均增大，极限挠度减小，而抗弯强度变化不明显. 钢纤维有助于提升BTRC板的开裂应力、抗弯强度和韧性；对编织网施加预拉力使钢纤维掺量对BTRC板的抗弯强度影响更显著. 编织网层数和钢纤维的增加使BTRC板上的裂缝形态更均匀细密，但对编织网施加预拉力使板上裂缝数目减少且裂缝间距增大. [PDF]()()

国产结构用铝合金断裂韧性参数校准
张超众，郭小农?覮，宗绍晗，陈宇，朱劭骏

2020 Vol.(5) 124-133[摘要](7)

为了将空穴增长模型（VGM）和应力修正临界应变模型（SMCS）应用于国产结构用铝合金的韧性断裂预测，完成了国产6061-T6、6082-T6和7020-T6 3种牌号的铝合金标准圆棒试件和缺口圆棒试件的单轴拉伸试验，并结合有限元分析，校准了3种牌号铝合金的VGM和SMCS模型断裂韧性参数. 研究结果表明：槽口半径大小对各牌号铝合金试件的断裂韧性参数校准值影响较小，离散系数均在20%以内；断裂韧性参数是铝合金材料固有属性，可用于国产结构用铝合金在不同应力状态下的韧性断裂预测；与SMCS模型相比，VGM模型能够更为精确地预测铝合金材料的韧性断裂. [PDF]()()

含砖粉碎料水泥稳定再生集料的力学性能
周芬?覮，张力，杜运兴

2020 Vol.(5) 134-140[摘要](9)

砖粉碎料的含量影响水泥稳定再生集料的力学性能. 本文采用试验研究了水泥含量、砖粉碎料掺量和养护龄期对水泥稳定再生集料力学性能的影响，建立了这3种因素与无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和抗冻性能的关系.试验结果表明，随着砖粉碎料掺量的减少，水泥稳定再生集料的最大干密度增大，其最佳含水量减小；随着水泥含量的减少，水泥稳定再生集料的最大干密度减小，其最佳含水量基本不变；不同龄期水泥稳定再生集料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和抗冻性能都随着砖粉碎料掺量的增加而降低，随着水泥含量的增加而增加；以水泥含量和砖粉碎料掺量为变量建立了含砖粉碎料水泥稳定再生集料的无侧限抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量计算公式. [PDF]()()