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混凝土组合柱高温后轴压性能试验研究
单波1,2，陈超1，赖大德1，刘福财3

2018 Vol.45(9) 1-9[摘要](8)

针对RPC(活性粉末混凝土)管-混凝土组合柱(CFRT)这一新型组合结构的抗火性能开展试验研究.采用高温试验炉对7个大尺寸CFRT短柱进行升温试验及高温后的轴压试验，试验参数包括控制温度、配箍率和配箍方式.结果表明，CFRT高温下未发生爆裂现象；高温后的轴压承载力和刚度随试验温度的提高而降低，但具有相对较高的残余承载力；提高配箍率和采用双层配箍方式，有利于改善CFRT高温后的抗压性能；与已有的普通钢筋混凝土约束柱抗火试验结果相比较，CFRT具有更高的残余承载力比.CFRT具有优异的抗火性能. [PDF]()()

高温下钢筋与混凝土的黏结性能试验与分析
杨鸥1,王朝阳1,霍静思1,2

2018 Vol.45(9) 10-19[摘要](12)

为研究钢筋混凝土构件在高温下的黏结性能，制作了25个中心拉拔试件及8个温度场试件，同时制作了标准立方体试块.对钢筋、标准立方体试块及中心拉拔试件分别进行室温(20 ℃)、100 ℃、200 ℃、400 ℃和600 ℃加温，完成了高温后钢筋抗拉强度试验、高温下标准立方体试块劈裂抗拉强度试验、温度场试验及中心拉拔试验.根据温度场试验研究结果，提出一种简易的高温下中心拉拔试验的方法，阐述不同温度下钢筋强度、混凝土抗拉劈裂强度及钢筋与混凝土黏结性能的退化规律，并从混凝土的力学性能退化角度分析了高温环境对黏结强度的影响，并以割线刚度的方法定量地研究了高温对黏结刚度的影响.试验结果表明：高温后钢筋强度在低于400 ℃时变化不大，高温下混凝土劈裂抗拉强度基本呈线性下降，且高温下钢筋与混凝土的黏结强度变化趋势与混凝土抗拉强度衰减趋势相近．以滑移量0.015 mm为临界点，黏结刚度与温度的关系曲线呈现两种不同变化形式. [PDF]()()

复式薄壁方钢管混凝土柱的偏压力学性能研究
王志滨1，魏飞豹1，池思源2,余鑫1

2018 Vol.45(9) 20-29[摘要](8)

进行了9根带纵向加劲肋的复式薄壁方钢管混凝土柱的偏压试验．试验结果表明构件的承载力随着偏心距和长细比的增大而下降，但随着核心混凝土强度的提高而提高.基于充分验证的有限元模型，研究复式薄壁方钢管混凝土偏压柱的工作机理，并进行大量的参数分析.研究表明：外钢管的约束主要集中在角部，混凝土承担了大部分荷载，填充核心混凝土可改善组合构件的延性.钢材屈服强度、内钢管混凝土含钢率和径宽比越大，相对轴力-相对弯矩相关曲线的平衡点的横、纵坐标越小；但是随着混凝土强度的增大，相关曲线的平衡点的横、纵坐标均有增大的趋势；随着长细比的增大，轴力-弯矩相关曲线趋近于直线.最终建议了复式薄壁方钢管混凝土偏压柱的承载力简化计算式. [PDF]()()

超高性能混凝土轴心受拉力学性能试验研究
胡翱翔1，梁兴文1，于婧1，史庆轩1，李林2

2018 Vol.45(9) 30-37[摘要](12)

为了研究钢纤维掺量对超高性能混凝土(UHPC)轴心受拉力学性能的影响，设计、制作了纤维掺量为0%~5%的6组8字型单轴受拉试件，标准养护28 d后进行单轴拉伸试验，得到了不同纤维掺量UHPC单轴受拉应力-应变全曲线；分析了钢纤维掺量对UHPC抗拉强度、峰值应变以及受拉韧性的影响.试验结果表明：在不影响UHPC工作性能的前提下，纤维掺量可达到5%，其抗拉强度为8.50 MPa，对应的应变为1 619 με；随着钢纤维掺量的增加，UHPC的抗拉强度、峰值应变、抗压强度以及受拉韧性均逐渐提高.最后依据试验数据建立了UHPC单轴受拉本构方程.试验结果可为UHPC材料的工程应用提供参考. [PDF]()()

玄武岩织物增强水泥基复合材料拉伸力学性能
朱德举1，高炎鑫1，李高升1，徐新华2

2018 Vol.45(9) 38-46[摘要](9)

利用美特斯（MTS）万能试验机研究了掺入不同体积掺量（0、0.5%、1.0%、1.5%）短切碳纤维、玻璃纤维、钢纤维的2层和3层玄武岩纤维织物增强水泥基复合材料的拉伸力学性能.结果表明: 短切碳纤维、玻璃纤维、钢纤维均可明显增加玄武岩纤维织物增强水泥基复合材料的开裂强度，并且存在最优体积掺量；在0~1.5%掺量范围内、2层织物时，开裂强度随着3种短纤维掺量的增加而增加，掺量1.5%时最大；3层织物时，开裂强度随着碳纤维、钢纤维掺量的增加先增加后减小，掺量1.0%时达到最大值，而随着玻璃纤维掺量的增加持续增加，掺量1.5%时最大.短切碳纤维、玻璃纤维不能增加其峰值荷载，而钢纤维则明显提高其峰值荷载，2层织物时最优掺量为1.5%，3层织物时最优掺量为0.5%． [PDF]()()

复合式索穹顶施工误差影响及控制技术研究
陈志华1，马青1，闫翔宇2，楼舒阳1，陈荣华3，司波4

2018 Vol.45(9) 47-56[摘要](8)

以国内首个百米级复合式索穹顶结构为研究对象，分为环梁及拉索的尺寸误差控制、结构安装成型先后顺序、预应力施加方法及张拉批次、施工过程控制与模拟4个方面研究了该工程的施工技术，重点分析了环梁和拉索不同大小的误差量对索穹顶内力的影响程度，并提出相应处理措施.研究结果表明：通过将外脊索和外斜索做成可调索的方式可以消除外环梁施工误差的影响；通过调整拉索现场摆放位置可以减小下料随机误差对索穹顶内力的改变.采用分部提升整体张拉法，避免了构件产生较大位移；分级分批的预应力张拉方式，可以保证施工成型后索力值与设计值的一致性. [PDF]()()

两种结构用铝合金循环加载试验研究
郭小农，邹家敏，刘林林，高舒羽

2018 Vol.45(9) 57-64[摘要](8)

：铝合金材料的滞回性能是研究铝合金结构抗震性能的基础.针对国产6082-T6和7020-T6铝合金，采用等幅升幅、等幅交替和循环拉伸3种不同的加载制度进行循环加载试验，最大应变控制在±4%.试验采用标距与直径比为1.5的小标距试件防止其在循环加载时发生受压失稳．小标距试件和标准试件的单调拉伸结果对比表明，在4%的应变范围内，小标距试件和标准试件的试验结果相差很小，因此采用小标距试件进行循环加载试验是可行的.通过循环加载试验获得了铝合金材料的应力-应变关系及滞回特性．试验结果显示，铝合金材料有良好的滞回性能和延性，加载方式对其骨架曲线有一定影响. [PDF]()()

基于Revit的二次开发在脚手架设计中的应用研究
李正农1，朱爱民1，吴红华1，刘安远2，王文剑2，张明亮3

2018 Vol.45(9) 65-73[摘要](8)

通过借助于Revit API函数，重点研究基于Revit平台的扣件式钢管脚手架程序开发.具体方法是创建脚手架所需族构件，以C#作为程序开发的语言来编程，借助于Revit API把零散琐碎的脚手架建模工作自动化，实现快速建模，同时将脚手架的计算功能集成到Revit中，达到在BIM平台下脚手架专项工程安全计算和智能建模目的.并以一个工程实例来测试程序的稳定性与适用性．程序最终能够实现在较短的时间一键智能创建符合工程要求的脚手架三维可视化模型，且模型携带丰富的工程信息，大大提高了设计人员和施工人员的工作效率. [PDF]()()

基于热点应力的波形钢腹板梁疲劳分析
彭鲲，李立峰，裴必达

2018 Vol.45(9) 74-82[摘要](12)

现行桥梁设计规范没有对波形钢腹板梁的疲劳设计进行规定.为了研究这类结构的疲劳评估和设计方法，对7根波形钢腹板试验模型梁进行了等幅疲劳荷载试验，获得了结构的疲劳试验数据；应用有限元子模型法，结合IIW规程推荐的应力线性外推法，计算了模型梁的热点应力集中系数，基于热点应力法评价了本文试验及其它两个试验中波形钢腹板梁的疲劳性能，结果表明：热点应力法能较好地应用于波形钢腹板疲劳评估中，FAT值建议采用100 MPa.波形钢腹板梁有限元参数分析表明：最大热点应力及其集中系数受钢翼缘板厚度和腹板波折角度影响较大，随板厚增大而减小，随波折角度增大而增大；受腹板转角半径影响较小，随转角半径增大而减小. [PDF]()()

考虑拉索抗力退化的斜拉桥体系可靠度评估
刘扬1，汪勤用1,2，鲁乃唯1

2018 Vol.45(9) 83-91[摘要](9)

疲劳损伤和大气腐蚀作用致使斜拉索性能退化，影响斜拉桥运营期的安全水平.为了分析拉索抗力退化对斜拉桥体系可靠度的影响, 建立了斜拉索抗力退化的串并联概率模型，提出基于机器学习的斜拉桥时变体系可靠度分析方法.以经典斜拉桥和某大跨度双塔混凝土斜拉桥为工程背景，研究了考虑拉索抗力退化的结构时变体系可靠度.研究结果表明：对于稀索体系的小跨度斜拉桥，随着斜拉索抗力的逐步退化，桥梁结构体系的主要的失效路径为由梁和塔的弯曲失效逐渐转变为由拉索腐蚀引起的拉索强度失效；当拉索抗力退化后的可靠度低于主梁关键截面可靠度时，结构体系可靠度将显著降低；对于密索体系的大跨度斜拉桥，在拉索疲劳和腐蚀共同作用下，该斜拉桥体系可靠指标将在29年降低到5.2. [PDF]()()

临近溶腔内压对隧道初支稳定性影响的模型试验
方勇,姚志刚,邓如勇,刘书斌

2018 Vol.45(9) 92-102[摘要](8)

部分未经处理溶腔填充物复杂且受季节性、突发性降雨影响，溶腔内压增大会影响临近隧道结构稳定性，易导致施做后的初支结构失稳. 以某三车道公路隧道为依托，开展了隧道开挖后承压溶腔对初支力学行为影响的模型试验. 试验中逐级增加溶腔内压，测试了隧道洞周位移、初期支护内力及背后围岩压力的变化特征，研究承压溶腔位置及内压对隧道初支稳定性的影响. 试验结果表明：隧道临近溶腔处洞周位移随溶腔内压增大而变大，达到临界内压时突然增大；承压溶腔内压增大显著增大了钢拱架临近溶腔测点处的弯矩，使钢拱架轴力水平整体提升；同时增大了临近溶腔位置处及墙角处初期支护背后围岩压力，造成初支受力不均匀. 洞周位移发生突然增大、钢拱架在轴力和弯矩共同作用下达到屈服强度时，初期支护结构失稳. 在试验设定的溶腔尺寸及间距下，仰拱处存在溶腔时，内压增大，隧道初期支护最先失稳. [PDF]()()

新建盾构隧道下穿既有隧道剪切错台变形计算
魏纲1, 俞国骅2, 杨波1

2018 Vol.45(9) 103-112[摘要](10)

采用剪切错台模型，研究新建盾构隧道正交下穿对上方既有地铁盾构隧道的影响.考虑新建隧道下穿时刀盘附加推力、盾壳摩擦力以及注浆附加压力在既有隧道轴线处产生的附加应力，将既有地铁盾构隧道简化为由剪切弹簧连接的弹性地基短梁，运用最小势能原理并采用合理的位移试函数，建立计算方程来求解既有隧道的竖向位移值、盾构环之间的错台量、环间剪切力值以及这三者随着新建隧道掘进的三维变化过程.研究结果表明：用剪切错台模型和最小势能原理计算得到的既有盾构隧道竖向位移值与实测值较为吻合；既有盾构隧道竖向位移最大值处的隧道错台量接近0，在竖向位移曲线的反弯点处隧道错台量和环间剪切力值最大；随着新建隧道的掘进，既有隧道的竖向位移、错台量和环间剪力值不断增大，最后趋于稳定. [PDF]()()

积水路面轮胎部分滑水数值模拟
黄晓明1，刘修宇1，曹青青1，闫天昊1，朱晟泽1，周兴林2

2018 Vol.45(9) 113-121[摘要](7)

为揭示部分滑水状态下轮胎路面作用机理，采用有限元数值模拟方法，分别建立了175-70-R15型轮胎模型和水-空气复合水膜模型，并基于耦合欧拉-拉格朗日法建立了三维充气花纹轮胎滑水数值模型.探讨了水膜厚度和轮胎速度对汽车轮胎受力状态的影响，分析了轮胎所处运动状态对部分滑水过程的影响.计算结果表明：随着水膜厚度的增加，水流竖向托举力增加，纵向附着力减小，轮胎更早地进入完全滑水状态；随着轮胎行驶速度的增加，水流纵向拖拽力大幅增加，同时随着水膜的增厚，这种增加趋势更加明显；回归得到了轮胎受到的水流竖向托举力与水膜厚度和行驶速度的关系式；相比于自由滚动，轮胎处于ABS状态时，更早进入完全滑水状态. [PDF]()()

基于承载板试验的双参数地基基床系数的获取方法和试验研究
张望喜1，2，陈宝1，肖龙杰1，刘精巾1，邓曦1

2018 Vol.45(9) 122-129[摘要](9)

基于Pasternak地基模型的基本理论，利用能量法建立双参数地基-刚性板系统的能量方程；根据最小势能原理，建立双参数地基基床系数、承载板尺寸、荷载和沉降变形之间的关系式.基于此关系式和已有基床系数确定规则，通过不同尺寸承载板的荷载试验，可以建立以双参数地基基床系数为未知数的方程组，从而解得双参数地基基床系数表达式.通过4块不同形状和尺寸刚性板(直径0.3 m、0.6 m圆板和边长0.54 m、0.71 m方板)的实测试验获取实际场地下砂性地基土的双参数基床系数值，验证了上述方法的可行性；结合基础沉降和相邻基础相互影响的算例说明了双参数地基的工程意义；结合已有研究成果给出了不同状态的黏性土和砂性土的双参数基床系数的建议值．本文方法为双参数地基模型的推广及工程应用提供一定的借鉴与参考. [PDF]()()

重塑黄土动态回弹模量依赖性分析及预估模型
冉武平1，李玲1,张翛2，张祥1

2018 Vol.45(9) 130-137[摘要](9)

为明确重塑黄土动态回弹模量的应力依赖性，借助室内重复加载三轴试验，研究了在16种应力路径、3个压实度和4个含水量状态下黄土动回弹特性.试验结果表明：含水量越高时偏应力和围压影响较体应力显著，含水量越低时偏应力和体应力影响较围压显著.低偏应力条件下，含水量对低压实度黄土的回弹模量影响显著，反之高偏应力条件下含水量则对高压实度黄土回弹模量影响显著；回弹模量在含水量大于等于最佳含水量时，受偏应力和体应力影响显著，而在含水量小于最佳含水量时受偏应力和围压影响显著.鉴于此，提出以Ni模型为基础，在不同湿度阶段采用不同的应力控制参数的两阶段动态回弹模量预估模型，从而精准表达黄土路基性能参数. [PDF]()()

一种模拟竖直地埋管换热器的热响应因子
陈友明，潘冰冰，张训水，杜次元

2018 Vol.45(9) 138-144[摘要](8)

为了快速并准确地计算钻孔群地下土壤和钻孔内流体的温度，在现有的模拟竖直埋管长期换热的模型基础上，提出了一种新的计算竖直地埋管钻孔域温度响应的响应因子——单位矩形脉冲热负荷作用下热响应函数(δ-函数).通过将δ-函数与快速傅里叶变换相结合来提高δ-函数的模拟速度，将该响应因子及算法与g-函数进行了精度和计算速度的对比.结果表明：该响应因子及算法不仅与g-函数有相同的计算精度，而且计算速度有显著的提高，当模拟5×8的钻孔群30 a的温度响应时计算时间不到90 s. [PDF]()()

基于HAM模型的竹材热湿物理性质试验研究
黄祖坚1，孙一民1，MUSSO Florian2

2018 Vol.45(9) 145-156[摘要](9)

为获得典型竹材的材性参数，明确竹木之间以及不同竹材之间的差异，选择整竹展平板、竹集成材、竹胶合板、竹重组材、竹刨花板、大片竹材定向刨花板等6 种代表性产品，系统地进行基于建筑围护结构HAM模型的热湿物理性质测试. 项目包括：测定基本物理性质的密度计算和真空饱和实验；测定湿储存性质的平衡吸放湿实验；测定湿传递性质的毛细吸水实验、蒸气渗透实验和干燥实验；测定热储存性质的热分析；测定热传递性质的导热系数测试和表面光热性质测试. 测试结果初步形成竹材热湿物理性质的参数基础；与18 种木材产品的对比表明，竹材湿储存和湿传递性质普遍小于木材，而同时表征热储存和热传递性质的蓄热系数大于木材；6 种竹材之间的对比表明，竹材改性有利于均匀性的提高，可拓展其材性频谱范围，并使区别于木材的特性得到强化. [PDF]()()