玻璃纤维复材筋与水泥基复合材料界面力学性能试验研究及精细化有限元仿真

玻璃纤维复材(GFRP)筋水泥基复合材料(ECC)构件受力变形过程中,筋材与基体协调变形能力影响构件及组合构件的工作性能。本文通过GFRP筋ECC黏结-滑移试验建立界面黏结滑移本构,结合ECC变形及开裂后力学属性,采用ABAQUS有限元软件进行GFRP筋ECC构件黏结界面力学性能分析,研究筋材及基体应变分布随加载过程的演化及不同黏结-滑移关系对构件工作性能的影响。研究表明,GFRP筋材直径影响黏结滑移性能及界面破坏模式,界面力学属性的提高能够增加二者协同工作性能,改善构件的开裂属性;基于试验中筋材应变分布,分析基体破坏、应力分布,研究构件受拉破坏过程整体拉伸刚度变化,为反演宏观构件正常工作状态下工作机理提供分析方法。     

东莞环球财富大厦地下室混凝土结构温差效应分析

结构超长、复杂体型的地下室混凝土结构,具有较为显著的温度响应,在结构分析、设计与施工阶段需合理考虑环境温差效应。在综合考虑施工进度、后浇带设置、含地下室桩筏基础有限约束刚度、依时温差作用取值的基础上,结合混凝土收缩徐变时效特性等关键因素,建立了一套适用于地下室混凝土结构温差效应分析的精细化仿真分析方法。基于所述方法,开展了东莞环球财富大厦地下室混凝土结构施工及使用全寿命内温差效应的定量分析,明确了结构温差作用下受力较不利构件及变形较大部位,针对性提出结构优化设计建议及施工控制措施,相关成果可为地下室混凝土结构设计提供参考。     

全FRP筋增强混凝土梁抗剪性能综述

钢筋锈蚀导致混凝土结构性能下降,使用寿命缩短。纤维增强复合(FRP)筋具有高抗拉强度和优异的耐腐蚀性能,在部分结构中可代替钢筋,以提升混凝土结构的耐久性。将FRP筋应用于混凝土结构中是未来发展的重要方向,但目前关于其抗剪性能及抗剪机理尚未阐述清楚。本文对国内外关于FRP筋混凝土梁的抗剪性能研究进行了总结与分析。     

基础刚度对高层建筑抗震设计的影响分析

现有结构抗震设计方法一般采用基础嵌固假定,忽略基础刚度对上部结构抗震设计的影响。实际上,客观存在的基础刚度将改变建筑结构的地震作用及效应。提出基于有限基础刚度的结构计算简图,研究基础刚度对高层建筑地震作用及效应的影响规律,可以较好解释汶川地震中底层框架柱上端破坏的原因,有利于进一步完善高层建筑抗震设计。分析基础刚度对高层建筑侧移刚度以及整体稳定的影响,提出高层建筑合适基础刚度的理念、计算方法及隔震结构基础竖向刚度要求。     

基于有限基础刚度的框架-剪力墙结构抗震设计

从框架-剪力墙结构协同工作基本微分方程入手,推导基于有限基础刚度的框架-剪力墙结构侧移刚度以及水平荷载作用下的侧移和内力计算方法。重点研究剪力墙下和框架柱下基础刚度对框架-剪力墙结构侧移刚度、最大层间相对水平位移及内力分布的影响规律,揭示现行规范对框架-剪力墙结构框架剪力调整的必要性。提出框架-剪力墙结构合适基础刚度的理念和确定方法,有利于进一步完善高层建筑抗震设计。分析结果和震害情况表明,剪力墙下基础刚度退化,框架-剪力墙结构在水平荷载作用下内力重分布显著,框架内力沿竖向分布有所增大,特别是底层框架柱剪力、弯矩急剧增大,应引起足够重视。     

高层、超高层建筑结构设计调平法及其应用

在重力荷载作用下,高层、超高层建筑结构竖向构件压缩变形差异会引发重力荷载向下传递过程中的转移,并使结构构件产生附加内力,不利于结构受力。为此提出高层建筑重力荷载作用下水平构件铰接调平设计法。在整体结构计算模型中将所有水平构件铰接(包括去掉斜撑、楼层内斜腹杆),重力荷载一次施加,调整竖向构件截面及结构布置,可避免内力重分布的影响,较快达到结构在重力荷载作用下各楼层竖向构件(包括各墙及柱)竖向压缩变形基本一致,在此基础上计算模型结构水平构件恢复刚接(包括安装斜撑、楼层内斜腹杆),进入整体结构分析,可有效减小及消除重力荷载作用下竖向构件压缩变形差异导致的较大结构附加内力,保证楼面平整、防止建筑倾斜,利于结构安全、经济、合理和建筑物的正常使用。     

沈阳宝能金融中心超大截面矩形钢管混凝土柱结构设计北大核心CSCD

以沈阳宝能金融中心T1塔楼项目为背景,讨论了超大截面矩形钢管混凝土柱的设计方法与关键技术。通过对比分析超大截面矩形钢管混凝土柱和型钢混凝土柱的力学性能,并综合考虑防火性、施工可行性以及经济性等因素,论述了本项目巨型柱截面选型的依据。创新采用钢管内置传力构件的设计方法解决了钢管与混凝土的共同工作问题;创新采用T形加劲肋的设计方法解决了大宽厚比钢管壁的局部屈曲问题,保证了结构安全度且经济效益显著。相关技术措施完善了超大截面矩形钢管混凝土柱的设计方法,所得结论对其他超高层建筑巨型钢管混凝土柱设计具有较好的借鉴作用。     

沈阳宝能金融中心T1塔楼结构设计北大核心CSCD

沈阳宝能金融中心T1塔楼高565m,采用巨型空间斜撑外框架+劲性钢筋混凝土核心筒+外伸臂钢桁架结构体系,有效满足了该超高层结构的设计要求。通过合理地配置核心筒、外框结构的刚度及其连接构件,形成多重抗侧力结构体系,充分发挥了结构构件的效用,保证了结构的安全性。对结构进行了包括小震弹性、中震及大震弹塑性等深入细致的计算分析,结果表明结构具有良好的抗侧刚度和抗扭性能,可较好地满足抗震设计两阶段的性能目标。     

钛酸钡与铌酸钾钠无铅压电陶瓷研究进展

钛酸钡(BaTiO₃)和铌酸钾钠(K_0.5Na_0.5NbO₃)压电陶瓷因具有环境友好、电学性能良好、居里温度较好等优势而成为国际高新技术材料研究的前沿热点,有望替代部分铅基压电陶瓷应用于国防、航空航天、通信等领域的电子器件中。本文综述了BaTiO₃和K_0.5Na_0.5NbO₃压电陶瓷材料的最新研究进展,从构造相界调控压电性能、BaTiO₃基压电陶瓷的材料体系设计、K_0.5Na_0.5NbO₃基压电陶瓷的热稳定性及改善、压电陶瓷的新型成型及烧结工艺等方面进行客观分析和总结,并展望了两种材料的未来发展趋势,为开发高性能无铅压电陶瓷提供参考。     

带裂缝钢筋桁架混凝土叠合板力学性能研究

对3块钢筋桁架混凝土叠合单向楼板进行吊装工况试验、正常使用状态下堆载试验,其中2块为运输过程中导致开裂的叠合板,1块无裂缝的叠合板作为参照,探究3块板在吊装工况下板底裂缝宽度、裂缝发展与应变变化情况.根据叠合板使用功能要求确定荷载,通过堆载试验模拟完全浇筑后叠合板在正常使用荷载作用下板底挠度、裂缝宽度、板底应变发展情况.采用中国规范混规GB 50010-2010、水工规范SL 191-2008及美国规范ACI 318-08中的三种弯曲刚度计算方法预测堆载挠度并分析其计算精度.结果 表明:吊装前后叠合板原有损伤不断累积,对板体造成不可恢复的损伤.堆载作用下开裂叠合板能够满足规范正常使用条件下的跨中挠度要求,但局部区域裂缝宽度无法满足.三种弯曲刚度下的挠度理论计算结果均与试验结果有较大误差,其中GB 50010-2010计算结果与试验叠合板跨中挠度数据吻合相对较好,针对叠合板的挠度预测还需进一步研究.