西安建筑科技大学学报(自然科学版) /oa 基于设计值法的结构可靠性设计实用性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404001 目前,结构设计主要采用基于概率的分项系数法,而随着材料强度、施工工艺、设备性能的改善以及荷载作用的变化,该法在使用过程中因分项系数的取值固定而缺乏灵活性、通用性、并且可靠度控制精度不足.为此,国际上提出了设计值法.该法可从根本上解决目前设计方法的缺陷,但仍缺乏足够的工程实用性,尚未全面推广.鉴于此,根据工程设计习惯,以结构可靠度理论和设计值法为基础,建立基于设计值法的实用设计表达式,并结合工程实际给新的设计表达式选取最优的灵敏度系数,从而建立新的实用性设计值法的应用研究理论.结果表明,新的实用设计值法在工程应用中提高了可靠度控制精度和实用性. 2024年08月28 00:00 2024年04期 475 482 996827 姚继涛<sup>1,2</sup>,王枭雄<sup>1,2</sup>,杨 成<sup>1,2</sup> 钢管间距对共享铁塔挂载连接件承载性能影响分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404002 共享铁塔是指在输电铁塔上加装通信平台,实现电力和通信的资源共享.为满足挂载高度和输电塔杆系分布的需求,可通过具有不同钢管间距的挂载连接件实现通讯设备与输电塔的相互连接.为研究不同钢管间距下挂载连接件的初始刚度、承载性能及破坏机制,设计制作了三个挂载连接件试件,并利用数值模拟建立模型进行了拓展分析.分析结果表明:各部件可整体协同变形,试件最终的破坏模式均为钢管于底部加劲肋或顶部端板处断裂,挂载连接件的变形形态受钢管间距影响较为明显,其塑性承载能力和初始刚度随间距的增大而减小,极限位移则随钢管间距的增大而增大.所提出的挂载连接件屈服荷载及位移的计算公式,可为同类的工程设计提供参考. 2024年08月28 00:00 2024年04期 483 491 3214916 钟炜辉<sup>1,2</sup>,张 越<sup>1</sup>,郑玉辉<sup>1</sup>,谭 政<sup>1</sup>,韩曙华<sup>1</sup>,李熔健<sup>1</sup> 钢板-纤维增强混凝土连梁抗震性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404003 为提升小跨高比钢筋混凝土连梁的抗震性能,提出一种新方案,即钢板-纤维增强混凝土连梁,通过对内置钢板-混凝土连梁和钢板-纤维增强混凝土连梁试件进行低周反复加载试验,研究连梁的破坏过程及滞回性能.结果表明:钢板-混凝土连梁在加载过程中,主剪切裂缝发展明显,最终发生弯曲剪切型破坏,而钢板-纤维增强混凝土在加载过程中,相比较于弯曲裂缝,剪切裂缝发展缓慢,加载到中后期,剪切裂缝基本停止发展,表现出较好的变形能力,直至试件破坏钢板-纤维增强混凝土连梁试件整体保持形态完整,最终发生以弯曲控制为主的破坏.纤维的加入能够有效地限制混凝土裂缝宽度,保持试件的完整性,并能在一定程度上改善连梁的破坏模式.在此基础上,通过有限元软件ABAQUS对钢板-纤维增强混凝土连梁进行参数分析,对钢板-纤维增强混凝土连梁的抗震性能进行研究,探究跨高比、钢板配板率、纤维增强混凝土抗压强度、纵筋配筋率和箍筋配筋率等因素对其性能的影响,为其实际应用提供理论支持. 2024年08月28 00:00 2024年04期 492 501 3506023 萨仁高娃<sup>1</sup>,聂建春<sup>1</sup>,张 振<sup>1</sup>,王 旭<sup>1</sup>,李晨霞<sup>1</sup>,田建勃<sup>2</sup>,王游春<sup>2</sup>,刘高举<sup>2</sup> 钢筋混凝土连续板徐变收缩效应的解析方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404004 在钢筋混凝土梁板结构中,混凝土板的徐变和收缩会使次梁产生梁间荷载增量,导致次梁的梁间荷载发生变化.计算这种梁间荷载增量的关键在于求解出连续板的徐变收缩重分布支反力,因此,提出一种分析钢筋混凝土连续板内力及支反力时变规律的解析方法,分别导出徐变和收缩各自影响下钢筋混凝土连续单向板次内力和次反力的解析公式.根据导出的公式编写Matlab计算程序,对一个连续单向板算例进行分析.结果表明:混凝土徐变对梁间荷载的改变无贡献,而混凝土收缩将使板底次梁产生额外的梁间荷载,其大小与次反力相等,且与楼板配筋率有关.采用该方法可较方便地计算出连续板的徐变收缩次内力,预估收缩导致的梁间荷载增量,公式推导建立在清晰的力学基础之上,是对连续板梁结构长期力学效应计算的一种有效补充. 2024年08月28 00:00 2024年04期 502 511 1602008 杨应恩<sup>1</sup>,韩春秀<sup>2</sup>,刘有菊<sup>1</sup> 热带海洋环境下钢筋混凝土构件承载力退化研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404005 为研究热带海洋严酷环境下钢筋混凝土结构的承载力退化规律,通过对南海现场暴露3.5a后的C50、C80钢筋混凝土梁柱构件进行混凝土回弹值与超声波、钢筋锈蚀率与拉伸、梁受弯与柱大偏心受压测试,系统分析混凝土抗压强度、钢筋失重率、梁受弯承载力与柱大偏心受压承载力等物理力学性能的变化特征,并与既有承载力退化模型进行验证. 结果表明:经现场暴露试验后,C50、C80构件的混凝土抗压强度与相对动弹性模量下降,且C50构件中混凝土损伤较C80构件的严重; C50构件已发生钢筋锈蚀,而C80构件中钢筋仍处于钝化状态; C50、C80梁在受弯条件下的抗裂性能与极限受弯承载力下降,且C50梁较C80梁下降明显; C50、C80柱在大偏心受压条件下的抗裂性能与极限受压承载力小幅下降. 2024年08月28 00:00 2024年04期 512 524 5095418 朱海威<sup>1,2</sup>,余红发<sup>2</sup>,麻海燕<sup>2</sup>,达 波<sup>2</sup>,范志宏<sup>1</sup>,杨海成<sup>1</sup>,杨礼明<sup>3</sup> 剪切型阻尼器增强大头榫节点模型试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404006 中国传统木结构建筑破坏主要由榫卯节点松动、变形及拔榫引起.为解决榫卯节点容易松动、变形及拔榫破坏问题,引入节点阻尼器技术,在传统木结构建筑榫卯节点处安装扇形剪切型阻尼器.为研究传统木结构典型节点大头榫安装阻尼器后的抗震性能及增强效果,设计制作了6个大头榫足尺节点模型,其中3个榫卯节点未装阻尼器,3个榫卯节点安装阻尼器.通过低周反复加载试验研究6个试验模型的滞回特性、骨架曲线、刚度退化曲线及等效黏滞阻尼系数变化规律.研究结果表明:安装阻尼器可以有效控制节点的拔榫破坏; 同时有效增强节点耗能、强度及刚度; 安装阻尼器节点模型的极限承载力是未安装节点模型的1.5~3.5倍. 2024年08月28 00:00 2024年04期 525 534 3308359 杨 旺<sup>1,2</sup>,高永林<sup>1,2</sup>,陶 忠<sup>1,2</sup>,赵党书<sup>1</sup>,苏何先<sup>1,2</sup> 循环荷载下渭北地区黄土动力特性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404007 为研究渭北地区的黄土动力学特性分析,通过TYS-20型土动三轴试验机,研究不同围压下黄土的动本构关系以及动骨干曲线,分析黄土的动剪模量比和阻尼比的关系,提出动剪切模量衰减模型和阻尼增长模型; 研究不同围压对黄土动强度和残余应变的影响,从理论上解释黄土动力特性变化的原因,从而更好地保证黄土震陷对地下空间影响最小化; 最后对比黄土震前震后微结构,并进行机理分析对该地区地下空间发展提供理论意义.研究结果显示:黄土的动本构关系符合双曲线模型; 动剪模量比随动剪应变呈负指数衰减关系,而阻尼比随动剪应变呈对数关系增长; 动强度和动强度指标受试验条件的影响较大,其中动强度随围压的增大而增大,表明动强度分析能较好地说明黄土的动力特性变化规律; 根据电子显微镜对比土体震前震后微结构,并进行机理分析,为该地区地下空间发展提供理论支持.通过研究表明,渭北地区黄土在循环荷载作用下不易产生振动变形,属于轻微震陷区. 2024年08月28 00:00 2024年04期 535 543 1881729 张 勇<sup>1,2</sup>,钱家志<sup>1</sup> 西安近断层区黄土动力特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404008 为研究近断层区黄土的动剪切模量和阻尼比特性,以近骊山断层区黄土为研究对象,采用GDS动三轴试验仪进行动三轴试验,分析黄土动剪切模量和阻尼比在围压、饱和度、频率三种因素影响下的变化规律.结果表明:近断层区黄土动剪切模量和饱和度、固结比呈负相关关系,且降幅逐渐减小; 与振动频率呈正相关关系,并且随着振动频率的增加,增幅逐渐减小.近断层区饱和黄土的动剪切模量出现反弹现象,其值高于非饱和黄土,其原因可能为断裂带黄土次生裂隙更为发育.其孔隙水溶解土骨架中的可溶盐增多,土体趋于软化,黏滞性增强,所需的动剪切应力增加.近断层区黄土阻尼比与饱和度、围压和固结比呈负相关关系,且降幅逐渐减小,最后趋于稳定.饱和度对黄土阻尼比影响最大,围压和固结比对阻尼比影响较小.近断层区原状黄土与重塑黄土阻尼比大致近似,近似可认为土体扰动对骊山山前断裂场地黄土影响较小.本文采用半对数坐标系下的线性函数来量化动剪切模量、阻尼比与动应变的关系,且拟合效果较好.这一研究结果可为近断层区的动力响应机制分析提供参考. 2024年08月28 00:00 2024年04期 544 553 2864749 刘妮娜<sup>1,2</sup>,温 凯<sup>1</sup>,飞 菲<sup>1</sup>, 田开飞<sup>1</sup>,刘松彪<sup>3</sup>,高 帅<sup>4</sup> 裂隙性对膨胀土抗剪强度的影响研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404009 胀缩性、裂隙性是膨胀土的基本特性,膨胀土内部裂隙对边坡破坏有着巨大的影响,常引起工程事故.为研究裂隙性对膨胀土抗剪强度的影响,以南阳膨胀土作为研究对象,分别研究裂隙倾角、裂隙条数、裂隙形状等因素对膨胀土力学性质产生的影响.采用CT扫描试验观测了原状土内部裂隙发育情况; 通过对含有不同裂隙倾角、条数、形状以及不同裂隙间填充物情况的含裂隙土样进行直剪试验,分析裂隙性对膨胀土抗剪强度的影响.结果表明:裂隙的产生会破坏土体整体性,降低膨胀土抗剪强度; 裂隙条数增多,裂隙相互交汇会进一步降低土体强度; 膨胀土抗剪强度指标(黏聚力、内摩擦角)随裂隙面倾角的减小先减小后增大; 当裂隙面倾角为膨胀土破坏面倾角时其抗剪强度最低; 裂隙面倾角越接近破坏面倾角其抗剪强度越低,反之越高; 引入裂隙膨胀土黏聚力和内摩擦角的弱化度,建立了其抗剪强度指标随倾角变化的预测模型. 2024年08月28 00:00 2024年04期 554 562 3210316 杨寓友<sup>1</sup>,王叶娇<sup>1</sup>,程 岩<sup>2</sup> 磁测井法检测钢筋笼在黄土场地应用探讨 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404010 磁测井法作为钢筋笼长度无损检测的有效方法,在黄土场地的适用性尚未得到验证.对磁测井法原理进行分析得到判断钢筋笼长度的方法并结合工程实例对黄土地区灌注桩钢筋笼进行检测,发现曲线特征点不明显.进一步对黄土-古土壤层磁场强度垂直分量进行检测分析原因.采用不同的检测方式、桩-孔距离、检测速度对灌注桩钢筋笼长度进行检测.研究结果表明:曲线特征点不明显主要受黄土场地黄土-古土壤互层以及古土壤磁性较强的影响,为克服此影响测得实际钢筋笼长度,在黄土场地采用磁测井法检测钢筋笼长度时,应遵循磁力传感器从下至上检测、桩-孔距离不大于0.7 m、磁力传感器检测速度不大于300 mm/s的标准. 2024年08月28 00:00 2024年04期 563 570 2432014 阮嘉斌,王铁行,赵再昆,张 亮 天长全民健身中心体育场钢屋盖结构铸钢节点施工阶段力学性能分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404011 大跨度管桁架结构弦杆数量多、交错连接,传统的相贯节点由于截面限制、连接刚度不足、相贯线不足等原因,无法满足复杂大跨度管桁架钢结构杆件间连接要求.铸钢节点具有一次浇筑成型、形状适应性强、材质均匀等优势,被广泛用于空间结构中.以天长全民健身中心体育场钢屋盖项目为背景,对8种典型铸钢节点进行了力学分析,铸钢节点所连接杆件数量从4~12根不等,共分为支座铸钢节点与空间铸钢节点两类.分析时共考虑了合拢和卸载2个主要施工工况,卸载工况考虑了内外圈临时支撑卸载的顺序对铸钢节点的影响,对比了各个工况下铸钢节点的应力云图.分析结果表明:外圈临时支撑完全卸载和内圈临时支撑卸载一半时,最大Von-Mises应力仅为22 MPa,完全卸载时最大应力约为51 MPa.8种典型铸钢节点在5个主要施工工况下,应力分布较为均匀,节点与杆件连接处应力过渡合理,节点核心区域应力分布较小,能够保证大跨度管桁架主结构各杆件之间的有效连接和内力传递. 2024年08月28 00:00 2024年04期 571 577 3332557 计康生<sup>1</sup>,谢 坚<sup>1</sup>,王明花<sup>1</sup>,童颜泱<sup>2</sup>,杨世昱<sup>1</sup> 新型弦支空间结构施工过程受力分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404012 西北大学长安校区体育馆为新型弦支空间结构,其屋盖结构部分上部由辐射状倒三角管桁架结构组成,下部由环向索及径向索组成,上部结构与下部结构之间通过竖向撑杆连接,是一种复杂的空间预应力结构体系.采用有限元软件对该结构进行了施工过程仿真分析,研究了不同施工阶段结构的应力和变形; 并对拉索分级张拉产生的结构应力与变形进行了分析,研究了不同卸载方案对结构性能的影响,提出了合理的结构卸载方案.结果表明:结构安装所采用的旋转累积滑移施工成型方案是合理的,施工过程中结构应力和变形较小; 结构整体刚度随施工过程不断增大,应力呈现不均匀分布.施工过程仿真分析可以为结构现场安装提供指导与预警,为同类工程建造提供技术参考. 2024年08月28 00:00 2024年04期 578 585603 4682386 周春娟<sup>1,4</sup>,魏超琪<sup>1</sup>,柳明亮<sup>1,2</sup>,李纪明<sup>1</sup>,惠 存<sup>3</sup> 西安轨道交通场段一体化开发机制研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404013 车辆段一体化开发是一种特殊的城市开发形式,也是城市进入站城一体化进程中的必然产物.以西安16号线沙河滩车辆段一体化开发设计实例为基础,首先分析了车辆段一体化开发与各级规划条件的相互影响和协同作用; 其次对车辆段从一级开发到二级开发中的重点问题进行分析; 最后对此类开发的供地模式及投融资模式进行总结.提出此类项目应厘清边界条件,统一规划,统筹建设,实现盖上盖下一体化开发,达到综合效益最大化; 丰富投融资体系,互利共赢,实现土地集约利用; 以期为类似车辆段的一体化开发提供借鉴和参考. 2024年08月28 00:00 2024年04期 586 594 4106211 韩 超<sup>1,2</sup>,雒一帆<sup>1,2</sup>,吕 昭<sup>1,2</sup> 基于虚拟现实的体育场馆光环境视觉舒适研究——以篮球场地为例 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404014 《体育场馆照明设计及检测标准》(JGJ 153—2016)规定的参数主要面向比赛场地电视转播需求,对于现场人员的视觉舒适感受仅通过眩光指数GR约束.“明暗对比”也是影响视觉舒适的重要因素,但目前针对体育场馆光环境的明暗对比度尚不明确.基于此,提出以明暗对比度对运动员及观众的视觉舒适感受影响为研究对象,以篮球场地为例,采用虚拟现实技术,通过改变比赛场地与观众席区域的明暗对比,探究不同光环境及观察位置下人的视觉舒适感受变化规律.针对探究结果,提出采用基于NSGA-Ⅱ算法的照明逆设计方法,营造考虑视觉舒适前后的体育场馆光环境,完成了视觉舒适评价实验.结果表明,当观众席与比赛场地主摄像机方向垂直照度比例0.3~0.5时,观众及运动员能获得比较舒适的视觉感受,当该比例为0.4时,视觉感受最舒适.照明设计加入该条件后,有约80%的受试者视觉舒适感受得到了明显提升,验证了在体育场馆照明设计中加入所提舒适条件的合理性,对体育场馆照明设计具有一定借鉴意义. 2024年08月28 00:00 2024年04期 595 603 2637218 于 瑛<sup>1</sup>,崔梓豪<sup>1</sup>,王 琛<sup>1</sup>,孙 晴<sup>2</sup> 基于节能导向的寒冷地区医院建筑形态多目标寻优技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404015 建筑设计行业面临着能源需求不断增长的挑战,建筑模拟被广泛用于后期设计阶段.虽然早期阶段的设计已被证实会对建筑的整体性能产生重要影响,其在早期阶段设计决策对最终的建筑性能和成本有重大影响,但其应用仍然是有限的.本文提出了一种新的设计模拟方法,以节能导向为目标,遗传算法Octopus为工具,参数化模拟Grasshopper为平台,寒冷地区为背景,将参数化建模与多目标优化结合起来,以便实现快速迭代和权衡分析.综合考虑医院建筑功能的特殊性和多项限制条件,从总图布局、建筑单体和建筑局部三个方面分别进行变量控制,将节能纳入早期建筑设计的考虑要素中,并将医院建筑形态多目标寻优技术应用于实际工程项目中,有助于建立一套目标导向-自动寻优-设计决策的仿真模拟框架,该框架有利于主动、智能和基于经验的建筑仿真模拟,有助于在建筑设计早期做出决策. 2024年08月28 00:00 2024年04期 604 612 7253532 王 茜<sup>1</sup>,石谦飞<sup>1</sup>,史树一<sup>2</sup> 新校区的景观传承与需求——以北京交通大学雄安新校区为例 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404016 在好风景里做学问是传统书院的宗旨.雄安新区规划建设的大学城片区首批新校区规划建设正在进行中,校园景观作为师生最直接、最高频使用和感受校园氛围与文化的五感来源,是新校区建设的重要内容.新校区景观如何传承主校区历史文脉,营造师生需求下的好风景:以北京交通大学雄安新校区为例,研究通过对北交大在校生和校友们的问卷调查与访谈,以北交大主校区特征景观感知、学生们需求和期望的理想校园景观进行分项专题问卷调查,研究成果显示:(1)对主校区特征景观的传承,进行多校区间的校园景观延续设计,有利于校园文化环境的营造.(2)可进入的草坪空间,林下可停留空间,有一定私密感的空间,减压沉思冥想空间和亲水空间是校园室外空间最被期待的环境形式.(3)在水景、植物等校园室外空间景观元素的使用中,结合传统书院景观的环境育人、比德教化作用,将伦理教化融入校园环境中,丰富高校人文内涵.这些偏好与评价结果,可在北京市存量空间紧缺以及雄安新城增量发展的时代背景下为新校区景观规划建设及主校区局部空间更新提供支持与参考. 2024年08月28 00:00 2024年04期 613 622 4435947 王子翱,刘贺丹,何若萌,蒙小英 基于行为轨迹的中庭式酒店COVID-19感染概率研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404017 中庭式酒店建筑因中庭空间人员密集、气流波动大,属呼吸道传染疾病高感染概率区域,建筑高大公共空间的传染概率有待研究.以某中庭式酒店为研究对象,基于该酒店人流状况、行为轨迹的实测,通过回归分析,得到该酒店人流密度的分布规律; 运用Anylogic软件,结合Wells-Riley感染概率计算模型,对不同类型人员感染后的酒店人群感染概率进行模拟.通过模拟可知,住宿人群、就餐人群、商务会议三类人群中单一人群感染时,感染概率分别为29.3%,17.9%,36.4%; 当三类人员及后勤人员共同耦合感染时,感染概率增加至42.6%.通过对污染物颗粒的时空分布规律的分析发现三层、标准层污染物颗粒较多; 人员交叉与感染概率呈正相关; 流线交叉较多的就餐空间、滞留时间较长休闲空间、竖向交通空间等应重点考虑设计措施以降低其感染概率; 该研究为人员行为轨迹下的酒店空间的布局优化提供研究思路,为疫情背景下寒冷地区中庭式酒店平疫结合酒店空间布局设计研究提供理论依据. 2024年08月28 00:00 2024年04期 623 632 2457498 杨 梦<sup>1</sup>,庞 佳<sup>1,2</sup>,杨 柳<sup>1,2</sup>,王 杨<sup>1</sup>