房屋建筑中非承重构件的静载试验方法例析

由于施工及其他原因，建筑工程中经常需要针对结构的整体或部分做静载试验，来验证结构自勺可靠性。针对结构的整体静载试验，有较成熟的经验，针对结构的部分静载试验，特别是针对结构的非承重构件所做的静载试验，具有一些不同于其他构件的特点。以下是以笔者所负责的一个混凝土结构非承重构件所做的静载试验，来谈一谈此类试验的特点和方法。     

深圳愿望塔模型模拟地震振动台试验研究

本文介绍了深圳愿望塔模型模拟地震振动台的试验研究 ,其特点是 :主体结构呈等边三角形 ,主要由处于角点处的各 5根柱子承受整体竖向力、水平力及弯矩 ;结构整体基本对称 ;通过试验整体结构的层间侧移能够满足规范的要求。     

通缝拼装盾构隧道衬砌结构抗倒塌性能的试验研究

针对周边卸载工况下通缝拼装盾构隧道衬砌结构的失效机制,提出拟静力试验方法,并完成衬砌结构抗倒塌性能足尺试验。基于试验成果与现象,对衬砌结构受力全过程进行分析,并对衬砌结构的破坏模式、极限承载力和整体安全度进行分析讨论。通过试验和计算得出结论:意外事件下衬砌结构的破坏属梁铰机制,当结构体系出现足够多塑性铰时,利用虚功原理可预估衬砌结构的极限承载力。采用结构的荷载储备比作为安全指标,周边卸载工况下衬砌结构整体安全系数可达到1.62。     

大型空间结构整体模型静力试验的若干关键技术

本文结合上海大剧院钢屋盖、上海体育场马鞍型屋盖、上海浦东国际机场候机楼钢屋架、上海国际会议中心单层球网壳等整体模型试验,从结构模型、加载装置、测点布置、数据采集与分析等方面阐述了大跨空间结构整体模型试验的若干关键技术;并据此提出了整体模型试验与节点试验、动力试验、结构试验理论、空间结构仿真分析等的相关技术问题.     

子结构法拟动力试验技术研究

子结构法拟动力试验与传统意义上的全结构法拟动力试验相比具有操作灵活、试验成本低廉的优点。本文在阐述子结构法拟动力试验的原理及特点的基础上,结合典型的试验实例论述了分离式子结构法拟动力试验和整体式子结构法拟动力试验的实施方法及试验结果。对安装软钢阻尼器的单层单跨钢框架结构,以阻尼装置作为试验子结构实施了分离式子结构法拟动力试验,为软钢阻尼器的恢复力模型确定了合理的参数;对某一地震观测用的三层钢框架结构输入该结构在历年地震观测中采集到的地震波记录实施了整体式子结构法拟动力试验,其试验结果与地震反应观测结果吻合得较好。本文研究表明,进行子结构法拟动力试验时试验子结构的合理选取是试验成功的关键,文中所述的试验方案可为工程结构的子结构法拟动力试验提供参考依据。     

酸性介质环境下结构受弯构件的腐蚀试验

酸性介质环境对钢筋混凝土结构具有较强的腐蚀作用 ,长期作用下 ,结构的可靠性将由于结构的腐蚀损伤而降低 ,目前尚无针对结构构件的腐蚀试验。针对酸性环境下钢筋混凝土受弯构件进行了整体腐蚀试验研究 ,通过钢筋电位、线性极化电阻的量测对构件的整体受腐蚀性能进行了定量研究 ,为受腐蚀钢筋混凝土结构耐久性分析提供理论依据     

基于试验测量的高层结构整体抗震损伤评估

结构的损伤模型可以从材料、构件和整体三个层次研究。整体结构损伤模型主要以结构整体为研究对象,从结构的整体反应参数变化研究结构整体性能的变化规律,并对在地震作用下结构的损伤、抗震性能进行分析。结构损伤时物理参数的变化,必将引起动力参数的变化。因此可以通过动力测试来捕捉结构动力参数的变化,如:结构损伤前后固有频率、模态振型和阻尼的变化,可以进行结构损伤诊断。结合在同济大学土木工程防灾国家重点实验室做过的几十个模拟地震振动台试验测试结果,统计和总结地震作用下高层建筑结构自振频率与阻尼比的变化规律,提出了一种新的损伤模型与损伤指标。该损伤模型综合考虑了高阶振型、振型参与系数、结构自振频率、阻尼比等影响因素。最后,用该损伤模型和损伤指标对其中3个典型的高层建筑结构模型模拟地震振动台试验数据进行验证,结果表明:该损伤模型与试验现象基本吻合。可对既有工程结构快速准确地进行动力损伤识别与评估。     

导管架平台T型节点疲劳分析及试验研究

对典型导管架平台的关键节点的疲劳性能进行试验研究,建立某导管架平台整体结构的整体有限元模型,分析了结构整体性能并确定了其中的关键疲劳节点。对关键的疲劳节点建立子模型进行分析,在此基础上,进行试验研究。分析结果表明,有限元的分析结果对试验研究起到指导作用,通过对裂纹破坏的研究,对认识导管架平台的关键部位节点的疲劳破坏过程具有重要的参考意义,文中的研究可为进一步的海洋现场试验工作提供理论依据。     

无防火保护钢结构耐火试验的相似理论研究

原型钢结构耐火试验能够较为真实地反映构件在高温下的力学性能,但由于耐火试验炉普遍较小、试验费用较高等原因,一般难以基于整体结构进行结构耐火试验。若要突破结构耐火试验研究的瓶颈、基于部件或整体结构进行试验,其关键是缩尺模型耐火试验的相似理论研究。本文基于传热学与相似理论的研究基础,根据热传导、热对流和热辐射建立温度场相似理论,并在温度场相似的基础上建立热力耦合作用相似理论使模型耐火试验能够较好地反应原型结构的耐火性能,最后通过有限元模拟对上述理论进行验证。结果表明,本文提出的相似理论在无防火保护钢结构耐火试验中具有较高的准确性。     

橡胶-质量系统子结构振动台试验方法研究

当遭遇地震作用时,高层建筑顶部动力反应较大.为了研究顶层建筑物内设备的安全性以及人的舒适度,采用整体结构试验和传统子结构试验受到振动台台面尺寸、承载能力、最大加速度等方面的限制.本文介绍了一种橡胶-质量系统子结构振动台试验方法来再现高层建筑遭遇地震作用时顶部结构的反应.为了使子结构能更精确地再现整体结构地震作用,采用传递函数产生一条新的输入加速度时程曲线.通过在SAP2000有限元软件中建立20层整体结构和2层子结构模型进行地震反应分析,验证了橡胶-质量系统子结构振动台试验方法的有效性和适用性.     

巨高巷道帮不稳定三角块滑移及控制

 为解决超高巷道围岩控制难题,选取五家沟煤矿5201主运巷超高段(断面尺寸：5.25 m×8 m)为研究对象,采用UDEC和平衡拱理论分析帮不稳定三角块的响应特征。结果表明：(1) 帮受力状态如单侧无侧限单轴压缩,其破坏形式以侧壁夹角为45°－?/2方向上的三角块剪切滑移为主;(2) 帮深部垂直应力与水平应力差逐渐升高,构成帮不稳定三角块滑移的主要力源;(3) 帮沉降和水平位移曲线存在明显拐点,且拐点随巷高增加逐渐向深部转移;(4) 不稳定三角块最大宽度和顶压随巷高增加而增加,稳定性逐渐降低。认为：(1) 高性能、高预紧力锚杆可更好提高围岩力学性质,减小三角块顶压,保持帮不稳定三角块的完整性,帮中下部锚杆穿过主剪切滑移面可抵抗帮不稳定三角块的剪切滑移;(2) 斜拉锚索梁结构可发挥锚索抗拉强度大的优势,锚固在冒落拱迹线外的肩角和底角稳定区内,增大帮不稳定三角块滑移面的摩擦力。基于此提出高强高预紧力锚带网和帮斜拉锚索梁联合控制技术,掘出后顶底板相对最大移近速度4.1 mm/d,两帮相对最大移近速度4 mm/d,顶底板相对移近量104 mm,两帮相对移近量150 mm,顶板累计离层3.5 mm,支护完成后10 d实现自稳,帮不稳定三角块完整性好且无明显滑移迹象。     

泰州火车站无站台柱大跨拱形钢雨棚结构设计

江苏泰州市火车站大跨拱形钢雨棚为无站台柱雨棚,大跨度雨棚主体结构采用钢管混凝土柱与空间倒三角钢管桁架,为风敏感体系。通过风洞试验和风振分析确定工程设计参数,采用三维有限元模型进行内力分析,包括温度作用和水平推力对超长大跨拱形结构的影响,并对结构的整体稳定性进行分析,同时采用合理的支撑体系保证结构的整体刚度。     

基坑深层土体水平位移及支撑内力测试分析

基坑深层土体水平位移及支撑内力是控制基坑安全最重要的两个指标.结合工程实例,通过预埋的测斜管监测深层土体水平位移变化情况,从中得出了基坑水平位移随着基坑开挖而发展,随着土体开挖停止而基本停止,呈台阶式发展的变化规律,并用深层土体水平位移来验证围护桩的长度;另外,通过埋设在支撑梁中的钢筋应力计,分析了支撑梁内力在整个施工过程中呈波浪形的变化规律,并将监测内力与理论计算内力相比较.     

近接隧道冻结对运营车站冻胀变形控制研究

为了研究不同冻胀控制方法下土体冻胀的发展规律,以上海某近接穿越既有车站的隧道冻结加固工程为原型,根据相似准则建立了冻土与车站结构相互作用的模型试验台,对隧道水平冻结过程进行模拟研究,探究调整冻结盐水温度以及泄压等方法下隧道冻结冻胀变化规律。研究结果表明,将冻结盐水温度从-28℃提升至-18℃后,隧道的积极冻结时间增长91%,但车站底板冻胀力减小了16.7%;三角区泄压后车站底板冻胀力减小了26.3%。根据相似模拟试验得到的不同冻胀控制措施下车站结构的冻胀变化规律,提出在施工工程中采取三角区泄压及调整冻结参数等措施来控制冻胀对车站结构的影响。同时根据工程施工监测数据,对不同冻胀控制措施的应用效果展开了研究,研究结果表明,三角区泄压孔泄压后10d内车站底板位移量减少了65.5%;冻结盐水温度为-28℃、-20℃、-10℃时车站底板竖向位移增长速率分别为0.35mm/d、0.14mm/d和0.01mm/d,随着冻结盐水温度的提高,车站结构竖向变形速率明显减缓,调整冻结盐水温度对冻胀控制效果十分显著。     

南宁地区膨胀土膨胀力的现场测试

以广西南宁膨胀土为研究对象,考虑气象因素的影响,进行了现场膨胀力测试。测试场地设置桩和框锚结构,在土体中沿水平方向和垂直方向设置土压力盒,测试浅层土体水平向和竖向膨胀力,膨胀力的测试经历了一个完整的雨季。测试结果表明,土体膨胀力的变化与降雨入渗息息相关,"旱涝急转"的过程会造成土体膨胀力骤然变化,但雨季的持续又会对土体水平向和竖向膨胀力带来不同影响。现场对膨胀土竖向和水平向膨胀力的测试结果可为工程设计的优化提供参考。     

新型抗震耗能支撑试验研究

本文提出了一种新型耗能支撑。静力试验表明,耗能支撑能耗散大量地震输入能,它的恢复力特性曲线是弹塑性曲线,并且支撑中应力始终保持在弹性范围内。它能反复加载很多次。动力试验表明,由于耗能支撑滑动荷载不变,它的顶点最大加速度反应同地震大小及其频率特性无关。这种支撑能经受1.53g水平振动而不坏,并能安全通过共振区10秒钟以上。它的动力反应比普通支撑小很多,因此该耗能支撑是比较理想的抗震结构。     

大悬挑变截面梁折线形斜柱钢刚架受力性能试验研究

大悬挑变截面梁折线形斜柱钢刚架,结构型式不规则、受力复杂。为考察其受力性能,评价其安全性,对该结构进行了设计验证和极限承载力的缩尺模型试验研究和有限元分析。试验研究表明：变截面梁折线形斜柱钢刚架在设计荷载作用下均处于弹性状态,在极限承载力试验中,变截面梁与折线形斜柱连接部位最先屈服,2.56倍设计荷载时结构达到极限状态。结合试验结果与有限元计算结果,分析了结构的受力变形特征和内力分布规律,分析表明,有限元计算结果与试验结果吻合良好,试验结果验证了理论分析与原型结构设计的正确性;研究表明,折线形斜柱大悬挑钢刚架结构在保证顶部水平约束的情况下,具有较高的承载能力和足够的安全性。     

某斜腿刚构桥的设计与结构受力分析

结合张家浜斜腿刚构桥的特点,对该桥的设计进行了介绍,并重点分析了其独特的结构受力特点,将结构分为三角刚架和挂孔两部分,重点对三角刚架的受力行为进行了探讨和计算分析,以期为施工图绘制和工程建设奠定基础。     

超高层建筑设置水平加强层作用分析

以实际工程为例,对超高层建筑利用避难层设置水平加强层这一措施展开讨论.通过改变外筒环粱高度、水平加强层的位置以及水平加强层的竖向弯曲刚度,进行结构分析,总结在侧向力作用下其内力分布规律,进而对钢筋混凝土筒体结构设置水平加强层所能起的作用进行了探讨,在分析和比较的基础上对高层建筑设置水平加强层的条件提出了一些建议,为今后上程设计提供一些资料.