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2018年06月11日

(2018-06-11 10:24:59)

尊敬的陈军教授:

您好!感谢您对《哈尔滨工业大学学报》的关心和支持!特向您送上《哈尔滨工业大学学报》2018年第6期(土木专缉)。欢迎阅读!敬请投稿、审稿、或推荐优秀稿件给本刊!

《哈尔滨工业大学学报》http://hit.alljournals.cn/hitxb_cn/ch/index.aspx   为中文核心期刊,1954年创刊,现为月刊,主要报道国内外高校和科研院所最新研究成果,报道方向包括航天、机械、能源、动力、材料、电气、电子、信息与控制、计算机、土木工程、市政环境、暖通、道路、桥梁、交通、力学等学科。

被美国《工程索引》(Ei Compendex)、荷兰《文摘与引文数据库》(Scopus)、美国《化学文摘》(CA)、美国《剑桥科学文摘》(CSA)、英国《科学文摘》(INSPEC)、日本《科学技术社数据库》(JST)、美国《数学评论》(MR)、德国《数学文摘》(ZMATH)、美国《乌利希期刊指南》(Ulrichsweb)、《中国科学引文数据库》(CSCD)、《中国学术期刊网络出版总库》(CNKI)等国内外检索数据库列为刊源期刊。

  《哈尔滨工业大学学报》2002、2005年连续荣获第二、三届“国家期刊奖百种重点科技期刊”,2004年获教育部全国高校优秀科技期刊一等奖,2006、2008、2014年分别荣获第一届、第二届、第五届中国高校精品科技期刊奖, 2008、2014年被国家科技部中国科学技术信息研究所评为“中国精品科技期刊”,2012、2013、2014、2015、2017年荣获中国知网“中国国际影响力优秀学术期刊”。影响力指数在全国423种综合性科技期刊中排名第9,影响因子0.971。

  我刊的发展离不开您的支持!希望您一如既往地支持《哈尔滨工业大学学报》!

  此致

敬礼!

                                                    主编:冷劲松

网址http://hit.alljournals.cn
地址:哈尔滨市南岗区西大直街92号,哈工大136信箱  邮编150001
电话0451-86414260

Emailhitxuebao@hit.edu.cn

投稿要求:
1.投稿的论文须是尚未发表的研究成果,具有原创性和新颖性。
2.论文类型主要为“综述 (Review) ”和“研究论文 (Article)  格式、写作等具体要求请参考“作者指南”的“哈尔滨工业大学学报投稿要求”

http://hit.alljournals.cn/hitxb_cn/ch/first_menu.aspx?parent_id=introduction

对于顶级综述,本刊有优厚稿酬。

2018年06月11日

《哈尔滨工业大学学报》第50卷6期 文章目录

砌体填充墙RC框架结构抗震性能研究现状及展望   [PDF]  [HTML]
翟长海,王晓敏,孔璟常,魏雨良,金薇,赵艳
摘要:砌体填充墙RC框架结构作为建筑工程中最常见的一种结构体系,在中国以及世界范围内都有着广泛的应用.由于填充墙与框架之间复杂的相互作用,到目前为止依然缺乏合理的分析和设计方法来评估结构的抗震性能.在过去的几十年里,国内外许多学者通过试验、有限元模拟等方法对填充墙RC框架结构的相互作用机理和受力性能进行了大量分析,提出了适用于整体抗震分析的各式简化模型.本文从平面内、平面外以及新型填充墙框架结构的抗震性能3个方面论述了砌体填充墙RC框架结构抗震性能的研究现状,介绍了当前的最新研究进展,指出了砌体填充墙RC框架结构抗震研究中尚存的一些问题,并对其发展趋势进行了展望.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201801073
2018年06月11日

翟长海,王晓敏,孔璟常,魏雨良,金薇,赵艳.砌体填充墙RC框架结构抗震性能研究现状及展望[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):1-13

ZHAI Changhai, WANG Xiaomin, KONG Jingchang, WEI Yuliang, JIN Wei and ZHAO Yan.Progress and prospect of seismic performance of masonry-infilled RC frames[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):1-13

锥形涡诱导下正方形平屋盖风压特性   [PDF]  [HTML]
孙虎跃,叶继红
摘要:为揭示旋涡作用下的脉动风压功率谱特性和确立谱能量与旋涡运动或湍流尺度之间的演变关系,基于大跨屋盖结构风洞测压试验,以涡轴方向测点列和横风向测点列为研究对象,分析了来流非垂直于迎风墙面时3种不同来流工况(均匀流、格栅紊流和B类地貌)和3种不同风向角(15°、30°和45°)下正方形底面的平屋面风压分布和锥形涡涡轴的运动特征.分析结果表明,3种来流工况下屋面最大风吸力、最大脉动值均出现在屋面下三角区的迎风顶点附近.3种风向角下,30°时在迎风顶点附近锥形涡诱导的平均、脉动风压均达到最强.对于同一来流工况下,随着风向角的逐渐增大,涡轴与迎风前缘的夹角和再附作用范围均在逐渐减小.涡轴方向迎风点附近测点风压谱谱峰值与其对应的屋面风吸力成正比例关系:在高频范围内,测点风压谱相应频率对应的谱能量峰值越大,屋盖平均风吸力也越大;在低频范围内,相应频率对应的谱能量峰值越大,其脉动风吸力也越大.均匀流下涡轴方向各测点间的互相关性较弱,格栅紊流和B类地貌下测点间的互谱曲线呈现指数衰减模式.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201706162
2018年06月11日

孙虎跃,叶继红.锥形涡诱导下正方形平屋盖风压特性[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):14-22

SUN Huyue and YE Jihong.Pressure characteristics of square flat roofs induced by conical vortices[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):14-22

大型冷却塔风致响应极值现场实测和有限元对比   [PDF]  [HTML]
余玮,柯世堂
摘要:通过现场实测数据分析发现冷却塔局部加速度响应呈现显著的非高斯分布,而基于高斯假定的风致响应极值估算方法已不能完全适用.为研究考虑非高斯特性的风致响应极值分布,以西北地区某179 m高大型冷却塔为研究对象,通过现场实测获取环境激励下塔筒典型部位的加速度振动信号,首先结合随机减量法和自然激励技术对信号进行预处理,再采用ARMA、ITD和STD三种模态识别方法获取了冷却塔前10阶自振频率和阻尼比,并与有限元动力特性结果进行对比验证,再借鉴振型组合思路提出结构等效综合阻尼比.采用两种极值估算方法(峰值因子法和Sadek-Simiu法)计算了不同样本的峰值因子和加速度响应极值,并给出了实测响应极值单一取值.最后基于完全瞬态时域法进行了实测阻尼比2%和规范阻尼比5%下的风振响应分析,并将有限元与实测响应极值进行对比和误差分析.实测和有限元分析对比研究表明:实测和有限元分析的结构前10阶自振频率结果较为一致,最大相差9%;两种极值估算方法获得的实测加速度响应极值最大相差32.02%;局部测点在实测阻尼比下的有限元风振响应极值与实测极值较为一致.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201709108
2018年06月11日

余玮,柯世堂.大型冷却塔风致响应极值现场实测和有限元对比[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):23-30

YU Wei and KE Shitang.A comparative study between field measurement and finite element analysis of wind response extreme of large cooling tower[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):23-30

大型单立柱双面广告牌风荷载及风振响应分析   [PDF]  [HTML]
汪大海,李志豪,陈新中
摘要:大型单立柱双面广告牌的风致破坏时有发生,为研究其在强风下的破坏机理,完善大型户外广告牌结构的抗风设计,本文以典型的双面广告牌结构作为对象开展了两类模型风洞试验.首先通过刚性模型的面板测压风洞试验,分析了上部结构平行面板方向、垂直面板方向和扭转荷载的风力系数随风向角变化规律,针对最不利工况,给出了沿面板长方向风压分布及整体结构风力系数,以及垂直面板方向和扭矩风荷载功率谱的建议公式;通过气动弹性模型的高频天平测力风洞试验,研究了双面柔性广告牌的基底力响应.综合静力刚性测压和动力气弹响应两阶段试验结果,给出双面广告牌垂直面板方向和扭转风振响应的理论计算方法.计算表明:对垂直面板方向风荷载的理论计算,荷载谱需考虑气动导纳函数的影响,对于扭转荷载谱,主要为湍流和漩涡脱落激励的贡献.气动阻尼对结构共振响应的影响非常显著.利用理论方法计算的风振响应与气弹动力试验的结果吻合良好,可用于户外广告牌风振响应的计算.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201706050
2018年06月11日

汪大海,李志豪,陈新中.大型单立柱双面广告牌风荷载及风振响应分析[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):31-39

WANG Dahai, LI Zhihao and CHEN Xinzhong.Experimental study of wind loads and wind-induced vibration on large single column-supported two-plate billboard[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):31-39

基于响应目标的特大型冷却塔优选组合方案   [PDF]  [HTML]
孙捷,王浩,柯世堂
摘要:现有冷却塔群组合形式选型主要基于荷载干扰因子来考虑,这一做法难以真实反映冷却塔群结构的受力特征.为研究基于静风响应目标的四塔组合优选方案及特大型冷却塔在不同四塔组合下的综合受力性能,本文以在建世界最高冷却塔(220 m)为工程背景,分别对串列、矩形、菱形、L形和斜L型5种典型四塔组合冷却塔群共320个工况进行了同步刚体测压风洞试验.获取了5种四塔组合形式下各工况冷却塔表面风压分布模式,并基于有限元方法建立了“塔筒-支柱-环基”一体化仿真计算模型,分别对不同组合形式、来流风向角和塔群相对位置工况进行了三维非对称风荷载作用下的特大型冷却塔静风响应分析,探讨了7种典型响应目标下四塔干扰作用对特大型冷却塔风致位移响应及内力响应影响规律.在此基础上,综合对比研究了不同静风响应指标的影响程度与分布规律.最终,基于静风响应目标综合定性地给出了四塔组合形式的优选方案,其中的串列组合布置方案抗风性能最优,菱形、斜L形、矩形和L形组合抗风性能依次递减.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201707139
2018年06月11日

孙捷,王浩,柯世堂.基于响应目标的特大型冷却塔优选组合方案[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):40-46

SUN Jie, WANG Hao and KE Shitang.Optimal combination scheme for super-large cooling towers based on response targets[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):40-46

型钢再生混凝土高轴压比柱抗震性能试验   [PDF]  [HTML]
曹万林,郭晏利,乔崎云,谢翔
摘要:为研究3种不同再生粗骨料取代率的足尺型钢再生混凝土柱试件在高轴压比及较低轴压比下的抗震性能差异,本文通过40 000 kN多功能试验机对4个柱试件进行了低周反复荷载试验.观察分析各试件的受力性能及破坏特征,得到不同设计变量对试件的水平承载力、滞回性能、骨架曲线、耗能、变形及刚度等的影响规律.结果表明:4个柱试件的最终破坏形态均为弯剪破坏;各试件滞回曲线较饱满,试件耗能性能较好;再生粗骨料取代率增大,会使试件的变形能力有所降低,但对试件水平承载力及刚度退化影响不大;轴压比增大,试件的水平承载力、刚度及耗能性能提高,但承载力下降加快,刚度退化加剧,延性降低.总体来看,型钢再生混凝土柱在高轴压比下仍然能保持较好的抗震性能,可为后续的理论研究及实际工程应用提供依据.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201801023
2018年06月11日

曹万林,郭晏利,乔崎云,谢翔.型钢再生混凝土高轴压比柱抗震性能试验[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):47-55

CAO Wanlin, GUO Yanli, QIAO Qiyun and XIE Xiang.Experimental study on seismic behavior of steel reinforced recycled concrete columns with high axial compression ratio[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):47-55

框架内填带洞单排配筋墙体结构抗震试验   [PDF]  [HTML]
刘宏波,曹万林,乔崎云,董宏英,林国海
摘要:为研究开洞对RC框架内填单排配筋墙体结构抗震性能的影响,设计了2个1/2缩尺两层单跨模型,一个单侧带门洞,一个对称带窗洞.通过拟静力试验,研究破坏特征、滞回性能、骨架曲线、承载力、刚度、耗能和延性等.结果表明:无洞口侧墙体沿梁、柱边缘破坏,带门洞侧门洞上部、角部墙体破坏严重;带窗洞试件窗间墙、窗洞角部墙体破坏严重;无洞口比带门洞侧的承载力高27%,无洞口比带门洞侧的初始、屈服、峰值刚度分别高7.37%、30.43%、35.97%;对称带窗洞试件的正、负向延性系数比单侧带门洞试件分别高39.55%、41.86%;单排配筋墙体是第一道抗震防线,墙体退出工作后,演变为承载力稳定的框架结构;框架实现了“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点”的设计原则.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201708043
2018年06月11日

刘宏波,曹万林,乔崎云,董宏英,林国海.框架内填带洞单排配筋墙体结构抗震试验[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):56-63

LIU Hongbo, CAO Wanlin, QIAO Qiyun, DONG Hongying and LIN Guohai.Experimental study on seismic performance of reinforced concrete frame infilled single row of steel bars shear wall with openings[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):56-63

T形RC剪力墙抗震变形指标限值试验   [PDF]  [HTML]
陈彬彬,季静,谢舜光,韩小雷,陆怀坤,崔济东
摘要:为研究T形钢筋混凝土(RC)剪力墙的抗震性能及其变形指标限值,根据中国现行规范要求,设计了12个不同剪跨比、设计轴压比及暗柱纵筋配筋率的T形RC剪力墙试件,通过低周往复试验对其破坏形态、滞回性能、耗能能力、变形能力进行研究.根据试验结果,提出基于骨架曲线和基于试验现象的划分方法,将12个试件划分为完好、轻微损坏、轻中等破坏、中等破坏、较严重破坏、严重破坏6个性能状态,并得到各试件不同性能状态对应的变形指标限值;同时结合收集的T形RC剪力墙试验结果进行回归分析,建立T形RC剪力墙不同性能状态下的变形指标限值与剪跨比、设计轴压比及暗柱纵筋配筋率之间的关系.结果表明:随着剪跨比的减小,试件的破坏形态由弯曲破坏转向弯剪破坏;基于骨架曲线的性能状态划分方法能建立起T形RC剪力墙变形指标限值与损伤程度的对应关系,具有合理性与适用性;其中T形RC剪力墙的变形指标限值与剪跨比、暗柱纵筋配筋率呈正相关性,与设计轴压比呈负相关性.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201711107
2018年06月11日

陈彬彬,季静,谢舜光,韩小雷,陆怀坤,崔济东.T形RC剪力墙抗震变形指标限值试验[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):64-70

CHEN Binbin, JI Jing, XIE Shunguang, HAN Xiaolei, LU Huaikun and CUI Jidong.Experimental study on seismic deformation index limits of T-shaped RC shear walls[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):64-70

无黏结预应力装配式框架结构地震易损性分析   [PDF]  [HTML]
潘毅,陈侠辉,王涵平,赵崇锦
摘要:为研究无黏结预应力装配式框架结构的抗震性能,首先采用有限元软件OpenSEES中的梁柱节点单元模拟无黏结预应力梁柱节点,并与试验结果进行验证.然后,按照场地条件选取18条地震动记录,以预应力筋屈服和最大层间位移角作为结构的损伤指标,建立地震需求模型.最后,采用IDA方法对一栋6层无黏结预应力装配式框架结构和现浇框架结构进行易损性分析,得到两种结构的IDA曲线和易损性曲线.研究结果表明:在水平地震作用下,柱截面尺寸和配筋相同、梁截面尺寸和受弯承载力相同时,在防止倒塌性态点处,装配式结构的最大层间位移角和地震动强度指标均小于现浇结构;当地震动强度较小时,装配式框架结构和现浇框架结构的抗倒塌能力接近,但随着地震动强度的增大,在防止倒塌性态点处,装配式框架结构的抗倒塌能力比现浇框架结构弱.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201709017
2018年06月11日

潘毅,陈侠辉,王涵平,赵崇锦.无黏结预应力装配式框架结构地震易损性分析[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):71-77

PAN Yi, CHEN Xiahui, WANG Hanping and ZHAO Chongjin.Seismic fragility analysis of unbonded post-tensioned fabricated RC frame structures[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):71-77

低渗透性土层高真空疏干井降水数值模拟   [PDF]  [HTML]
邹斌,宋春雨,张冬冬,陈龙珠,陈兵
摘要:为研究高真空管井在低渗透性黏土层中的降水规律及提高其降水效率的方法,本文使用有限差分软件FLAC3D,对于不同抽水时间,不同真空度,不同井深以及不同双井间距下各种高真空管井降水工况进行系统模拟,重点关注地基孔隙水压力、抽水量的变化规律.根据文中给出的宁波地铁樱花公园站处的土层分布,通过分析不同双井间距下的出水总量与孔压分布规律,给出建议的双井间距.得出结论:淤泥质黏土中管井出水比较困难,且随时间增加降水效率会降低,但当管井真空度增大,井深增大,高真空管井出水量提升;真空负压在低渗透性淤泥质黏土中的水位面以上区域传递速度较快,在水位面以下区域传递受限,高真空疏干井在低渗透性土层中有较好的适用性.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201707195
2018年06月11日

邹斌,宋春雨,张冬冬,陈龙珠,陈兵.低渗透性土层高真空疏干井降水数值模拟[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):78-83

ZOU Bin, SONG Chunyu, ZHANG Dongdong, CHEN Longzhu and CHEN Bing.Numerical simulation of high vacuum dewatering in low permeability soil[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):78-83

软土的等效时间线剪切流变模型   [PDF]  [HTML]
胡亚元
摘要:为反映软土剪切流变的非线性特性,建立剪切流变模型,修正了Singh-Mitchell提出的指数型剪切蠕变经验公式,使之适用于低修正应力水平工况.根据黏塑性剪应变-耗散剪应力-等效时间之间的关系方程推导出黏塑性剪应变速率与剪应力和黏塑性剪应变之间的函数表达式.把该表达式和剪切弹性模型相结合,建立了剪切弹黏塑性模型.以此模型为基础,不但获得了有效围压恒定时单级和多级荷载作用下的剪切流变解析解,而且还获得了有效围压和剪应力均随时间变化时的剪切流变积分解答.结果表明,流变模型能够较好地定量模拟三轴固结排水试验中多级加载作用下的剪切蠕变发展过程, 合理地反映剪应变随修正应力水平(或剪应力)、有效围压和持续时间等影响因素变化的流变规律.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201705048
2018年06月11日

胡亚元.软土的等效时间线剪切流变模型[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):84-90

HU Yayuan.An equivalent-timeline shear rheological model for soft clay[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):84-90

渣土改良剂对黏土液塑限影响及机理分析   [PDF]  [HTML]
刘朋飞,王树英,阳军生,胡钦鑫
摘要:针对盾构穿越黏土地层时渣土改良剂类型和添加量难以确定的问题,进行了液塑限测定试验.通过研究不同改良剂对土样液塑限的影响特征,确定改良剂的地层适用性,对比分析分散剂对不同土样的改良效果;通过黏土颗粒Zeta电位测定和颗粒间互斥能的分析,探究分散剂的作用机理.研究表明:在黏性较大的渣土中,单独使用阴阳离子复配型泡沫剂难以达到理想的改良效果;絮凝剂能够增大黏土的液限和塑性指数,增加黏土的抗剪强度,而分散剂能够减小黏土的液塑限和塑性指数,减小黏土的抗剪强度,因此分散剂适用于黏土地层;相对于高岭土,由于高蒙混合土(高岭土与蒙脱土质量比=11)和蒙脱土结合水含量高,需要更多分散剂和作用时间,改良作用才能稳定发挥;当分散剂添加至一定量后,改良效果基本不再变化;随着分散剂添加比的增加,蒙脱土、高蒙混合土、高岭土的Zeta电位减小(即负电荷增多)后趋于稳定,黏土颗粒聚团的位垒Vmax/R增高,即颗粒间排斥能增加,因此黏土利于分散.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201707025
2018年06月11日

刘朋飞,王树英,阳军生,胡钦鑫.渣土改良剂对黏土液塑限影响及机理分析[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):91-96

LIU Pengfei, WANG Shuying, YANG Junsheng and HU Qinxin.Effect of soil conditioner on Atterberg limits of clays and its mechanism[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):91-96

主应力方向和中主应力系数对冻结黏土性状的影响   [PDF]  [HTML]
陈敦,马巍,穆彦虎,王大雁,雷乐乐,周志伟,蔡聪
摘要:为研究复杂应力路径下冻土的力学特性,利用冻土空心圆柱仪对饱和冻结黏土开展了定向剪切试验,重点研究了大主应力方向和中主应力系数对饱和冻结黏土应力应变性状的影响.试验结果表明:定向剪切路径下饱和冻结黏土应力-应变曲线基本呈现应变硬化特征,且广义剪应力-应变曲线受扭剪分量的主导.不同大主应力方向下冻结黏土应力-应变曲线水平存在一定差异,当中主应力系数b为0.5和1时广义剪应力-应变曲线水平随着大主应力方向角α的增加而降低.中主应力系数b对冻结黏土扭剪分量的应力应变性状影响相对较小,而对轴向分量与广义剪应力应变性状影响显著.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201708111
2018年06月11日

陈敦,马巍,穆彦虎,王大雁,雷乐乐,周志伟,蔡聪.主应力方向和中主应力系数对冻结黏土性状的影响[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):97-102

CHEN Dun, MA Wei, MU Yanhu, WANG Dayan, LEI Lele, ZHOU Zhiwei and CAI Cong.Stress-strain properties of frozen clay with consideration of major principal stress direction and coefficient of intermediate principal stress[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):97-102

定向剪切应力路径下冻结黏土强度特性试验   [PDF]  [HTML]
雷乐乐,王大雁,王永涛,陈敦,马巍
摘要:为探索考虑主应力轴方向变化等复杂应力路径下的冻结黏土强度特性,采用冻土空心圆柱仪,在温度为-10 条件下,对重塑冻结黏土开展一系列主应力轴方向固定不变的定向剪切试验,探讨大主应力轴方向角a、中主应力系数b和平均主应力p值变化对冻结黏土强度特性的影响.通过对广义剪应力-广义剪应变曲线的分析,发现a角和p值变化对冻土的强度及破坏应变都有较大影响,随着a角的增加,破坏时的广义剪应力qJ值先增加后减小,最小值出现在a=75°处,随着p值增加,qJ值先增加后减小;b值变化对强度的影响较小,而对破坏应变有较大影响;广义剪应力-广义剪应变曲线均为弹性塑性应变硬化曲线,且初始线性段的极限应变值在0.5%左右,不受应力路径变化的影响.分析应力与应变之间的关系,建立了定向剪切应力路径下冻结黏土的强度模型方程,进而求得广义剪切模量随应变发展的关系表达式,并发现初始广义剪切模量对冻结黏土应变的发展及破坏应变值有较大影响,且存在一临界值,对于冻结黏土,该临界值为6×105 kPa.a角、b值和p值的变化都会对冻结黏土的强度及变形产生较大影响.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201710089
2018年06月11日

雷乐乐,王大雁,王永涛,陈敦,马巍.定向剪切应力路径下冻结黏土强度特性试验[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):103-109

LEI Lele, WANG Dayan, WANG Yongtao, CHEN Dun and MA Wei.The strength characteristics of frozen clay under the different principal stress directions[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):103-109

大理岩球形颗粒接触破碎过程与机理   [PDF]  [HTML]
周健,于仕才,张津,赵程
摘要:为研究大理岩球形颗粒的接触破碎过程与机理,利用岩石双轴流变仪,配合特别定制的球铰支座与位移量测系统,进行了大理岩球形颗粒球-面接触与球-球接触试验,对大理岩球形颗粒接触破碎的过程、破碎形态以及试验力-位移曲线进行研究,分析了大理岩球形颗粒接触破碎的力学特性以及破碎过程的细观机理.同时在离散元方法中引入强度折减参数对接触破碎试验进行数值模拟,直观地显示了破碎发展过程,并将数值模拟结果与试验结果进行对比分析,最后总结了颗粒接触数值参数标定经验.研究表明,大理岩颗粒在法向接触力的作用下,先在颗粒接触点处产生局部破碎并逐渐形成弹性核,其存在改变了法向接触力的传递路径,弹性核被压入使颗粒产生贯通裂缝,最终发生整体破碎.引入强度折减参数的数值模型能较好拟合试验中的破碎形态,其结果是对室内试验很好的补充,能进一步明确大理岩球形颗粒接触破碎过程的细观机理.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201705076
2018年06月11日

周健,于仕才,张津,赵程.大理岩球形颗粒接触破碎过程与机理[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):110-119

ZHOU Jian, YU Shicai, ZHANG Jin and ZHAO Cheng.The process and mechanism for the contact breakage of marble particles[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):110-119

锯齿状结构面剪切蠕变、松弛及长期强度研究   [PDF]  [HTML]
田光辉,沈明荣,张清照,丁文其,李彦龙
摘要:为对结构面的蠕变、松弛和长期强度进行综合分析,用水泥砂浆浇筑成不同角度的结构面试样,采用相同的分级加载方法,在岩石双轴流变试验机上对规则齿形结构面进行剪切蠕变试验和松弛试验.首先分析了蠕变特性与松弛特性的异同及蠕变和松弛过程中剪应力-位移曲线的差异,其次基于蠕变速率及蠕变与松弛关系,推导能够描述应力松弛的经验方程,最后分别基于蠕变试验和松弛试验确定结构面的长期强度,并对长期强度进行对比分析.研究结果表明:蠕变曲线与松弛曲线形态相似,变化趋势相反;蠕变变形量和应力松弛量都随结构面爬坡角的增大而增大;蠕变过程和松弛过程的剪应力-位移曲线显示两者的应力-应变路径不同,表明蠕变和松弛过程中能量变化不同,且由于不可逆功的存在,不能简单认为蠕变和松弛是等价的;本文提出的应力松弛方程,能够较好地描述松弛过程,但蠕变方程和松弛方程的拟合参数值相差约1个数量级;基于相同的机理,根据蠕变试验和松弛试验确定的结构面长期强度不同,相差约为9%,而且长期强度值与蠕变过程和松弛过程中剪应力-位移曲线的屈服强度比较接近.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201705146
2018年06月11日

田光辉,沈明荣,张清照,丁文其,李彦龙.锯齿状结构面剪切蠕变、松弛及长期强度研究[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):120-129

TIAN Guanghui, SHEN Mingrong, ZHANG Qingzhao, DING Wenqi and LI Yanlong.Study on shear creep, relaxation and long term strength of serrate structure surface[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):120-129

不同直径匹配度封堵气囊的工作机理和试验验证   [PDF]  [HTML]
陈静,闫澍旺,孙立强,郎瑞卿
摘要:为研究气囊作为临时性封堵装置在隧道工程中的应用情况,建立其受力分析模型,得到了气囊内压和形状随外压增长的变化规律,得到了两种失效模式和正常工作时需要满足的3个控制条件,特别是外压不能大于内压这一独特的控制条件.由于气囊直径与隧道匹配度的大小直接影响封堵效果,因此确定直径允许误差范围在工程设计中至关重要.分别采用直径大于、等于、小于隧道直径的3种气囊进行堵气和堵水的模型试验,得到不同直径匹配度的气囊在气压和水压作用下的变形规律、内外压关系及失效极限状态的控制条件.试验结果表明:直径适中的气囊匹配性最好,气囊的变形和失效模式完全符合理论公式;直径略偏大的气囊若不出现初始贯通的褶皱,其封堵效果和失效模式与直径适中的气囊类似;直径偏小的气囊,由于一部分内压用于抵消使其膨胀至贴紧隧道壁所产生的材料拉力,容易导致其摩阻力不足而在外压作用下产生整体滑动.据此提出了气囊制作误差允许范围上下限的标准,为气囊制作过程中的误差控制提供依据.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201708092
2018年06月11日

陈静,闫澍旺,孙立强,郎瑞卿.不同直径匹配度封堵气囊的工作机理和试验验证[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):130-137

CHEN Jing, YAN Shuwang, SUN Liqiang and LANG Ruiqing.Working mechanism and model test of plugging airbags with different diameter matching under external pressure[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):130-137

不同保护措施下CFRP加固混凝土梁耐火性能试验   [PDF]  [HTML]
胡克旭,侯梦君,高皖扬,董坤,夏静
摘要:由于碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)在火灾中易燃烧,未采取防火保护措施的CFRP加固混凝土构件的耐火性能不能满足防火规范要求.为深入研究CFRP加固钢筋混凝土梁在不同防火保护措施下的耐火性能,在本课题组以往研究基础上,设计了9根相同截面和配筋的混凝土梁,采取不同加固方式和防火保护措施,通过ISO834标准火灾试验,详细分析了不同CFRP锚固方法(无锚固/机械锚固/U形箍锚固)、不同防火材料(超薄型防火涂料/厚型防火涂料/普通水泥砂浆)以及分区防火保护方法对CFRP加固钢筋混凝土梁温度场分布和高温变形的影响.结果表明:在本文试验条件下,相比于机械锚固,端部碳纤维U形箍锚固在试件挠度控制方面具有更好的效果;超薄型防火涂料与普通水泥砂浆配合使用的防火保护措施可行;采用20 mm普通水泥砂浆和2 mm超薄型防火涂料组合的防火效果好于20 mm厚型防火涂料保护的防火效果.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201709047
2018年06月11日

胡克旭,侯梦君,高皖扬,董坤,夏静.不同保护措施下CFRP加固混凝土梁耐火性能试验[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):138-144

HU Kexu, HOU Mengjun, GAO Wanyang, DONG Kun and XIA Jing.Experimental study on fire performance of CFRP-strengthened reinforced concrete beams with different protection schemes[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):138-144

混凝土板墙加固砖墙轴心受压承载力试验   [PDF]  [HTML]
郑文忠,杨帆,张朋朋,王英
摘要:为研究混凝土板墙加固砖墙后的墙体轴压力学性能,通过张拉螺杆对砖墙预压来模拟工程中的在役砖墙加固前承受竖向荷载并发生轴向压缩变形,进行了高宽比为0.8、1.1,轴压比为0.15、0.25、0.35共6片混凝土板墙加固砖墙的轴心受压试验.试验结果表明:在新增轴心荷载作用下,混凝土板墙加固砖墙截面新增的轴向压缩变形均匀,混凝土板墙首先被压坏,混凝土板墙加固砖墙的轴心受压承载力比未加固砖墙有明显提高.基于试验结果,引入混凝土、砖墙的强度利用系数,建立了混凝土板墙加固砖墙轴心受压承载力计算公式.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201705145
2018年06月11日

郑文忠,杨帆,张朋朋,王英.混凝土板墙加固砖墙轴心受压承载力试验[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):145-151

ZHENG Wenzhong, YANG Fan, ZHANG Pengpeng and WANG Ying.Experimental study on load capacity of brick walls strengthened with concrete splint under axial compression[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):145-151

锚固力在钢筋黏结和端板承压间的分配规律   [PDF]  [HTML]
郑文忠,苗天鸣,王识宇,王英
摘要:为获得锚固力在高强热轧钢筋直锚段黏结和端部锚固板承压间的分配规律,以钢筋与混凝土间的黏结-滑移本构关系为基础,利用MATLAB编写出带锚固板钢筋受力计算程序,并通过120个带锚固板钢筋混凝土试件的拉拔试验结果对程序的准确性进行验证.依托程序,分析相对保护层厚度c/d和钢筋屈服强度与混凝土抗拉强度之比fy/ft,对钢筋稳定锚固长度与钢筋公称直径之比las/d的影响以及钢筋屈服强度、混凝土强度等级、混凝土相对保护层厚度、钢筋相对埋置长度等参数对直锚段钢筋黏结应力fb的影响,并拟合得到以fy/ft和c/d为自变量的las/d计算公式.结果表明:las/d随fy/ft的增大而线性增大,随c/d的增大而非线性减小;fb/fy随钢筋埋置长度与稳定锚固长度之比lat/las的变化规律只与混凝土相对保护层厚度有关.继而通过拟合得到加载端钢筋受拉屈服强度时刻,以c/d和lat/las为自变量的fb/fy计算公式.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201710053
2018年06月11日

郑文忠,苗天鸣,王识宇,王英.锚固力在钢筋黏结和端板承压间的分配规律[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):152-160

ZHENG Wenzhong, MIAO Tianming, WANG Shiyu and WANG Ying.Distribution regulation of the reinforcement force between bond and headed bars[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):152-160

考虑箍筋约束的预应力型钢高强砼梁延性分析   [PDF]  [HTML]
姚刚峰,熊学玉
摘要:预应力型钢高强混凝土(PSRHC)梁具有承载力高、截面尺寸小等特点,适用于大跨度、重荷载的建筑结构.为掌握不同设计参数对PSRHC梁构件延性性能的影响,利用数值方法,进行了PSRHC梁静力性能的模拟及多参数分析.首先,基于截面纤维模型,建立了可考虑箍筋约束作用的PSRHC梁的静力全过程数值模拟方法,相关荷载-位移计算曲线与已有试验结果吻合良好.之后,研究了混凝土强度等级、受拉、受压钢筋用量、预应力筋用量、型钢翼缘及腹板厚度、箍筋间距及直径等因素对PSRHC梁延性的影响.结果表明:增大混凝土强度等级,增加受压钢筋及箍筋用量,可提高PSRHC梁的延性;增加受拉钢筋、预应力筋用量,增大腹板厚度,均使得延性降低;而翼缘厚度对延性的影响规律不明显.其中,箍筋间距由50 mm增加至200 mm时,延性系数降低约20.6%;箍筋直径由6 mm增大至10 mm,延性系数增大18%~34%.最后,结合数值试验结果,建立了包含体积配箍筋率及综合配筋指标两个参数的延性系数计算公式,利用此公式评估延性时以3.1作为界限值.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201710022
2018年06月11日

姚刚峰,熊学玉.考虑箍筋约束的预应力型钢高强砼梁延性分析[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):161-168

YAO Gangfeng and XIONG Xueyu.Ductility analysis of prestressed steel reinforced high-strength concrete beam considering hoop-confined effect[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):161-168

RC梁的变形性能指标限值研究与试验验证   [PDF]  [HTML]
崔济东,韩小雷,季静,龚涣钧
摘要:为建立钢筋混凝土(RC)梁的变形性能指标限值,对RC梁的分类方法、性能状态划分方法及各性能状态变形限值的确定方法进行了研究.对于RC梁的分类方法,基于收集的103个RC梁的低周往复荷载试验结果对RC梁破坏形态的影响因素进行研究,将RC梁划分为弯控及剪控两类,并以剪跨比和弯剪比为参数给出两类构件的划分准则.对于RC梁的性能状态及其变形限值,根据中国现行规范将RC梁的抗震性能状态划分为7个等级,基于构件的力-位移角骨架曲线的3个关键性能点(屈服点、承载力退化20%点及丧失承载能力点)提出了RC梁各性能状态变形限值的确定方法.在此基础上,对103个RC梁试验结果进行多组不同参数的回归分析,获得弯控及剪控RC梁3个关键性能点变形限值的控制参数及回归公式,依此建立了弯控及剪控RC梁的变形指标限值.为进一步验证提出的RC梁变形指标限值合理性,进行了9个RC梁的拟静力试验,将试验位移角限值与提出的变形限值进行了对比,结果表明,本文提出的RC梁变形性能指标限值的准确性、离散性及超越概率均在合理范围内.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201706082
2018年06月11日

崔济东,韩小雷,季静,龚涣钧.RC梁的变形性能指标限值研究与试验验证[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):169-176

CUI Jidong, HAN Xiaolei, JI Jing and GONG Huanjun.Experimental study on deformation limits of RC beams[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):169-176

零弯矩型自由曲面结构找形方法   [PDF]  [HTML]
武岳,远芳,薛龙瑞,李清朋
摘要:为获得受力合理且形式丰富的自由曲面结构,借鉴传统模型试验找形法的原理,提出基于动力松弛法和局部线性化法的零弯矩型自由曲面结构数值找形方法.该方法利用了零弯矩型薄壳结构与相同荷载与边界条件下的柔性膜结构具有相同形状的性质,通过膜结构来实现自由曲面结构的找形.首先采用动力松弛法确定柔性结构在不同驱动力作用下的平衡构形;然后利用局部线性化方法调整结构初始参数,实现对结构形状的精确调控,以满足建筑设计对控制点坐标的要求.利用所提方法分别对逆吊型、充气型和张拉型自由曲面进行了数值模拟分析.通过对Isler逆吊试验模型的模拟,并与实际模型的3D扫描结果进行比较,验证了方法的精确性;通过对一充气型自由曲面的模拟,证明通过多区域分步控制可实现复杂造型结构的多点精确控制;通过对一找形后的张拉型自由曲面结构进行受力分析,证明采用本文方法可获得受力合理的纯压结构.研究表明,本文方法的计算效率更高,适用范围更广,有助于实现建筑与结构设计的协调统一.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201707122
2018年06月11日

武岳,远芳,薛龙瑞,李清朋.零弯矩型自由曲面结构找形方法[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):177-183

WU Yue, YUAN Fang, XUE Longrui and LI Qingpeng.Form-finding method for free-form shell structures with zero bending moment[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):177-183

预应力索网抑制屈曲钢板剪力墙力学性能分析   [PDF]  [HTML]
曹正罡,吴鹏程,杜鹏
摘要:为解决薄钢板剪力墙受力上的缺陷,提出一种预应力索网抑制屈曲薄钢板剪力墙(CN-SPSW),它的工作原理为在钢板两侧交错布置预应力拉索,由拉索内预应力产生的回复力约束钢板面外变形.利用ABAQUS对单层单跨预应力索网抑制屈曲钢板剪力墙的抗剪性能进行数值模拟,分析在水平方向低周往复加载作用下,构件的抗剪性能及耗能能力.研究表明:索网为柔性约束,抑制较厚钢板的面外变形效果较弱,但对于大宽厚比的钢板剪力墙,预应力索网抑制构件的存在仍可显著减少钢板面外变形.针对宽厚比λ=1 000的CN-SPSW,相较于同尺寸的钢板剪力墙,其峰值承载力提高18%,耗能能力提高47%.参数分析表明索网抑制构件宜用于宽厚比λ大于600的钢板剪力墙中.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201703125
2018年06月11日

曹正罡,吴鹏程,杜鹏.预应力索网抑制屈曲钢板剪力墙力学性能分析[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):184-191

CAO Zhenggang, WU Pengcheng and DU Peng.Mechanical properties of buckling restrained steel plate shear wall with prestressed cable nets[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):184-191

6082-T6铝合金构件受弯承载力计算方法   [PDF]  [HTML]
翟希梅,戚仁平,赵远征
摘要:为获得6082-T6铝合金箱型截面构件受弯承载力的计算方法,通过24个材性试验和19根箱型截面构件三点弯曲试验结果,在ABAQUS有限元模型获得弯曲试验结果验证的基础上,对468根铝合金三点弯曲构件进行数值模拟分析.鉴于现行美国、欧洲和中国铝合金设计规范在计算受弯构件的承载力时,均未考虑板组效应的影响,且计算过程繁琐,结果相对保守,针对6082-T6铝合金箱型截面受弯构件,基于直接强度法,提出了考虑材料非线性特征和构件初始缺陷的受弯承载力计算方法.最后,将本文提出方法的计算结果与试验数据及各国规范计算结果进行对比,结果表明:本文提出的计算方法具有较高精度,且使用简便,可较好预测6082-T6铝合金箱型截面三点弯曲构件的受弯承载力.
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201705069
2018年06月11日

翟希梅,戚仁平,赵远征.6082-T6铝合金构件受弯承载力计算方法[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(6):192-198

ZHAI Ximei, QI Renping and ZHAO Yuanzheng.Calculation method of bending strength for 6082-T6 aluminum alloy beams[J].Journal of Harbin Institute of Technology,,2018,50(6):192-198

 

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