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土木工程学报

土木工程学报

北大核心

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CSTPCD

China Civil Engineering Journal
本刊为专业技术性刊物。登载土木工程发展综述，重大土木工程实录，发表结构工程、岩土工程及其相关学科的论文报告，包括科研、设计、施工方面的研究成果与工程实践总结。主要栏目有：桥梁结构、建筑结构、隧道地下结构、基础工程、结构工程、桥梁工程、岩土力学及基础工程、隧道及地下工程、道路工程、重大工程施工报道等。读者对象为从事土木工程设计、施工、科研的中高级工程技术人员和相关专业的大专院校师生。
  • 发文量：4422
  • 被引量：7169
  • H指数：3
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  • 万方期刊影响因子：
  • 创刊时间：
  • 国内刊号/CN：11-2120/TU
    国际刊号/ISSN：1000-131X
  • 发行周期：月刊
    邮发代号：2-582
  • 主管单位：中华人民共和国住房和城乡建设部
    主办单位：中国土木工程学会
土木工程学报-联系信息
  • 主编：袁驷
  • 电话：010-58934211
  • 邮箱：tumuxuebao@263.net
  • 地址：北京三里河路9号住房和城乡建设部内
  • 邮编：100835
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  • 摘要：为研究高温下钢筋混凝土异形柱的力学性能,结合结构截面在力和温度作用下的非线性增量有限元分析方法和钢筋混凝土柱耐火极限简化分析方法,编制了钢筋混凝土异形柱高温反应的全过程分析程序RCSSCF.程序考虑了轴力的二阶效应,程序的有效性得到了其他学者试验结果的验证.提出混凝土卸载段的映射温度流动途径,以及应变切线模量、温度切线模量和时间切线模量的计算方法.利用该程序对具有相同横截面积的异形柱和方形柱的高温性能进行比较,包括截面温度大于500℃的损伤严重区域占全截面面积的比例和两端固端的异形柱和方形柱在四周受火和不同轴压比下的耐火极限.分析表明:异形柱的耐火性能明显低于方形柱,耐火极限受轴压比影响大;十字形柱的耐火性能比T形柱好,T形柱则又比L形柱好.
  • 摘要：碳纤维筋(CFRP)具有优良的物理力学性能,可作为钢管混凝土系杆拱桥中的吊索.一种CFRP筋的树脂封装型锚具也已开发,它可调整CFRP吊索索力大小,并有可能应用于CFRP吊索钢管混凝土系杆拱桥.本文的试验研究对钢管拱桥模型及钢管混凝土拱桥模型的受力与变形性能分别进行了测试与对比分析.在系梁施加预应力过程中,对CFRP吊索拉力、系梁与钢管拱的竖向挠曲变形及应力的变化进行了测试.与钢管混凝土拱桥相比,相近荷载作用下钢管拱桥吊索拉力较大,系梁的竖向变形较大,钢拱相应截面的压应力较大,系梁裂缝宽度较大.试验结果表明CFRP吊索钢管混凝土系杆拱桥的受力与变形性能较好,为CFRP吊索在系杆拱桥中的推广应用提供了一系列试验依据.
  • 摘要：从变形能力的不确定方面研究了圆截面钢筋混凝土桥墩曲率极限状态和曲率延性系数.把截面的材料参数和几何尺寸看作随机变量,采用拉丁超立方体抽样模拟法分析了在不同的轴压比、纵筋配筋率和配箍率下桥墩截面无量纲屈服、服务和破坏控制曲率极限状态的概率特性.结果表明,截面的无量纲曲率极限状态近似服从正态分布,轴压比是影响无量纲屈服和服务水平曲率极限状态均值的主要因素;轴压比和配箍率是影响无量纲破坏控制水平曲率极限状态均值的主要因素;无量纲曲率极限状态的变异系数随着截面变形的增加而增加.另外,还分析了桥墩截面在服务和破坏控制极限状态下曲率延性系数的概率分布特征值,通过回归分析提出了用桥墩截面设计参数计算曲率延性系数特征值的近似计算公式.
  • 摘要：数值模拟在隧道压力波研究中能灵活模拟不同的工况,并且在费用方面与现车试验、实验室模拟试验相比有不可替代的优越性,因此越来越受到研究人员和隧道设计单位的重视和关注.但国内数值模拟软件因缺乏现车试验数据的支持,故其可靠性一直备受争议.为验证我校自主开发的数值模拟软件,笔者对不同车型以不同车速通过遂渝高速铁路线上的荆竹岭和松林堡两个隧道时产生的隧道压力波进行数值模拟,并将模拟结果与遂渝高速铁路现车试验数据加以比较.结果表明:模拟结果的波形变化规律和趋势与现车试验结果基本一致,且隧道压力波最大值和最小值的误差小于5%,满足工程应用要求,成功验证了该数值模拟软件的可靠性和先进性,最后笔者对误差来源进行分析,为进一步改进和完善该数值模拟软件指出了方向.
  • 摘要：研究了实验子结构、计算子结构均为多自由度(MDOF)的子结构拟动力试验方法,并采用该方法对一种新型复杂高层结构--框支配筋砌体剪力墙结构进行了抗震试验研究.分析结果表明,当全结构的实验子结构采用多自由度后,不仅使实验能够得到全结构的地震反应,而且可以较好地反映实验子结构在真实地震作用下的力和位移的分布方式,并且可以得到不同性质楼层(如转换层结构的上部和下部楼层)在地震作用下的层位移-层剪力滞回耗能特性,而后两点是实验子结构采用单自由度的子结构拟动力试验做不到的.试验证明,采用实验子结构、计算子结构均为多自由度的子结构拟动力试验方法进行复杂高层结构的抗震试验能比目前常用的实验子结构采用单自由度的子结构拟动力试验获得更多有效而真实的数据.
  • 摘要：轻型木结构房屋在我国尚处于发展阶段,木框架剪力墙试验的目的是为我国轻型木结构房屋的推广和规范的修订提供理论和试验依据.木框架剪力墙是轻型木结构房屋中的主要抗侧力构件,研究木剪力墙的力学性能和黏滞阻尼特性是木结构房屋整体分析的基础.通过6片2.4m高6.0m长的无墙角锚栓的传统木框架剪力墙的单向和反复荷载试验,研究了竖向荷载、翼缘墙体和洞口尺寸对剪力墙的抗剪强度、弹性抗侧刚度、极限位移、墙骨柱上拔和耗能等的影响.结果表明,作用于横墙上的竖向荷载可以显著地提高剪力墙的各项性能,作用于翼缘墙体上的竖向荷载可以降低端部墙骨柱的上拔和部分提高剪力墙的抗剪强度和耗能,洞口尺寸的变化主要影响到墙体的极限位移.试件的破坏形态主要是钉节点的破坏和端部墙骨柱的上拔.
  • 摘要：为了探讨碳纤维复合材料缆索在大跨度悬索桥中应用的可能性,以主缆等轴向刚度为原则,拟定了一座主跨为1490 m的碳纤维复合材料主缆悬索桥,并运用三维非线性计算理论进行了空气静力和动力稳定性分析.通过与同跨度钢主缆悬索桥的比较,讨论了不同主缆材料对大跨度悬索桥抗风稳定性的影响.分析结果表明:大跨度悬索桥采用碳纤维复合材料主缆后,静风作用下结构的变形增大,但其静风稳定性却与钢主缆悬索桥基本接近;由于结构自振频率特别是扭转频率有显著的提高,使得其空气动力稳定性要比钢主缆悬索桥好.因此从抗风稳定性角度而言,大跨度悬索桥采用碳纤维复合材料主缆是可行的,但是主缆截面尺寸的确定应采用等轴向刚度的准则.
  • 摘要：根据地质力学模型试验的特点,研制出一种新型岩土地质力学模型试验系统,该系统主要由盒式台架装置、带扁千斤顶的变荷加载板、液压加载控制试验台组成.其中盒式台架装置用于容纳试验模型并作为加载反力装置,带扁千斤顶的变荷加载板用于给试验模型施加非均布荷载,液压加载控制试验台用于试验模型的自动加压与稳压.该系统具有规模大、整体稳定性好、尺寸可调、能进行同步非均匀加载,并具有加荷高、升压快速、持荷稳定的优点.将该系统应用于某一高速公路大型分岔隧道的三维地质力学模型试验研究,试验结果有效指导和优化了工程的设计和施工.
  • 摘要：以规划中的世界第一高塔-舟山大跨越输电塔为工程背景,建立了塔线耦合体系的空间有限元模型,对体系的风振响应进行了时域分析,同时对输电塔线体系进行了气动弹性模型的风洞试验.通过理论计算和试验研究,将输电塔的响应分解为共振分量与背景分量,并分别考虑了输电线对这两部分分量的影响.针对背景与共振响应各自的特征,进一步提出了塔线体系的简化计算方法:背景分量的计算可以应用准静态假定,采用方差分析法得出;将塔线体系等效为悬吊摆系统,从而简化了共振分量的计算.上述两部分计算结果相叠加,即可得到塔线体系真实的风振响应.
  • 摘要：对碳纤维布约束的混凝土柱(从方形截面逐步过渡至圆形截面)进行了轴压性能试验.试验研究了碳纤维布约束混凝土柱的破坏形态及轴压应力与轴向、横向应变之间的变化曲线,确定了碳纤维布的有效应变系数.探讨了FRP材料约束混凝土矩形柱的侧向约束机理;提出了新的有效约束面积模型及侧向约束压力计算公式.基于现有试验研究成果,建立了碳纤维布约束混凝土矩形柱的抗压强度与峰值应变计算模型.针对碳纤维布充足约束混凝土矩形柱的应力-应变反应,提出了双线性理论模型,理论计算曲线与试验曲线基本吻合.
  • 摘要：索-拱组合结构是大跨度拱桥施工过程中非常重要的临时结构.对大跨度拱桥施工过程中普遍存在的索-拱组合结构建立了非线性力学模型.考虑由于索的初始垂度、大位移而引起的几何非线性因素的影响,推导索-拱组合结构的非线性运动方程,对索-拱组合结构的边界条件与连接条件进行了简化,拱在连接处的边界条件被简化为用索的抗拉刚度表示的径向弹性支撑,拱在连接处的运动作为对索的周期性激励,建立索的非线性参数振动方程,运用多尺度摄动方法,对拉索可能发生的参数共振和亚谐波共振进行了理论研究和数值分析,确定了索-拱组合结构中拉索参数共振和亚谐波共振的影响因素及发生条件.研究结果表明,在拱的低阶局部振动频率处于一定区域时,拱的小幅振动能够激发拉索的大幅度运动,影响大跨度拱桥施工过程中索-拱组合结构的稳定性和安全性,对于一个给定阻尼和频率比的系统,足够小的激励幅值能够有效避免系统发生参数共振.
  • 摘要：由于受到行人及自行车的干扰,我国城市交叉口右转专用车道的服务水平受到很大影响,其通行能力的估算是混合交通流影响研究的重要内容.通过对国内外关于交叉口混合交通的研究,分析城市信号交叉口混合流影响的阻滞机理,通过对北京市数个典型交叉口的调查观测,提出基于时间分离和空间划分的右转车道通行能力计算方法.在实际观测调查的基础上,比较所提计算方法与美国道路通行能力手册(HCM2000)中计算模型所得出的不同计算值.由于合理考虑了混合交通的干扰,使时空划分方法所得计算值与实际观测情况比较接近,较好描述了右转专用车道在混合流条件下的通行能力损失.对于城市交叉口的交通设计及混合流冲突行为的研究有一定借鉴意义.
  • 摘要：2008北京奥运场馆建设风险管理系统包括两部分:风险管理的工具和风险管理的工作框架.风险管理工具包括风险表(Risk Register)和项目风险预警系统;工作框架主要包括风险管理的工作流程和相应的组织机构.着重介绍已经完成的有关风险表的工作,明确定义2008奥运场馆建设目标,进行风险识别,并从识别出的242个风险因素中选取112个重要风险因素,建立风险分解结构,对44个直接风险因素制定处置措施,并明确风险管理责任单位,形成奥运场馆建设风险表.
  • 摘要：结合南京长江第二大桥、舟山桃夭门大桥、润扬长江公路大桥和杭州湾大桥等大型桥梁桥面铺装的研究与设计,对大跨径钢桥面铺装设计理论与方法,包括铺装材料与结构、钢桥面铺装体系受力特性、疲劳特性、热塑性沥青混合料铺装车辙、设计指标、轴载换算方法、设计方法等关键技术进行系统的分析与研究,研究成果已在多座大跨径钢箱梁桥面铺装设计和铺装工程中应用.
  • 摘要：研究了球面网壳结构在地震等动力荷载作用下两种可能的失效机理:由于几何非线性起主要作用导致的动力失稳和由于塑性变形过度发展导致的强度破坏.提出了统一的基于响应分析的关于网壳结构失效机理的理论框架.对单层球面网壳在简谐荷载和地震荷载作用下的失效机理进行了较系统的分析,提出了具体的动力失稳和强度破坏判别准则,求得了相应的极限荷载.取得的结果具有良好的规律性,验证了所提出的理论框架的合理性和实用性.
  • 摘要：对工程结构中阻尼矩阵的简化处理途径做了简要评述,指出目前常用的比例阻尼理论对于小阻尼结构是适用的.但是随着机械阻尼器在结构工程中的广泛应用,结构的阻尼矩阵不再满足可以按照相应无阻尼结构振型解耦的条件,此时的振型是由实部和虚部组成的复数形式.由于缺乏基于反应谱的复振型地震反应叠加分析方法,也是为了简单起见,在抗震设计规范中建议采用强迫解耦的近似分析方法.文中对强迫解耦方法的基本概念和适用性进行了探讨,指出在一般情况下这一方法是可以接受的,但是对于过阻尼和其它特殊情况,误差也是比较大的.为了避免这样的误差,可以采用文中推荐的基于复振型的完全平方组合(CCQC)方法.与目前常用的CQC法相比,文中建议的CCQC法是按照同样的假定在复振型条件下推导出来的近似分析方法,完全避免了复数运算,表达方式也一样简单实用,因此很适合在实际工程和抗震设计规范中应用.此外文中还讨论和介绍了在比例阻尼和非比例阻尼条件下如何将CQC和CCQC方法加以推广应用于多维地震输入的情况.
  • 摘要：桥梁建设已经进入了一个建造跨海大桥的新时代.在跨海大桥工程的可行性研究中存在许多技术方面的挑战,对于桥梁设计者来说,超大跨径悬索桥的气动稳定问题始终是必须十分关注的问题.本文首先研究超大跨径悬索桥的技术可行性及潜在的要求,然后讨论各种气动措施的性能,其中包括缆索系统的调整、中央开槽方案、垂直及水平稳定板以及振动控制措施等.从技术及航运要求出发,设计了一个接近极限跨径的主跨为5000m的悬索桥方案,以此为基础研究并阐述解决其空气静动力稳定性的方法.
  • 摘要：对天津港南疆1#靠船墩改建吹泥围埝工程的施工方案及可行性展开了深入的探讨,进行了一系列室内常规试验、编织袋填充模拟试验、离心机模型试验,对施工过程中编织袋的形状和可能受到的最大应力进行了分析验算.研究结果表明,只有塑性指数小于10的粉土才适用于吹泥围埝的施工方案,土工编织袋受到的最大拉应力小于其抗拉强度,建成围埝的整体稳定性满足要求,表明这一施工方案合理可行.
  • 摘要：经典岩土工程极限分析方法一般采用解析方法,有些还要对滑动面作假设,不适用于非均质材料,尤其是强度不均的岩石工程,从而使极限分析法的应用受到限制.随着计算机技术的发展,极限分析有限元法应运而生,它能通过强度降低或者荷载增加直接算得岩土工程的安全系数和滑动面,十分贴近工程设计.本文探讨了极限分析有限元法的一些基本原理,包括安全系数的定义、岩土体整体失稳的判据、屈服准则的选用等,并将该方法应用于边坡、地基、隧道稳定性计算,算例表明了此法的可行性,拓宽了该方法的应用范围.
  • 摘要：依据量纲理论,建立了混凝土中侵彻弹体过载特征的工程计算模型,对试验结果进行回归分析拟合出工程计算模型的具体公式,最后由试验中实测的过载特征参数验证了公式的可靠性.
  • 摘要：介绍了超大跨度屋盖结构--北京首都机场3号航站楼的模型风洞试验概况和主要结果,给出了屋面在最不利工况下的分块体型系数,清楚地显示了屋面的风压分布特征.采用考虑多模态及模态间耦合效应的CQC法计算结构风振响应,并以此为基础应用阵风荷载因子法计算了静力等效风荷载.
  • 摘要：斜靠式拱桥外形独特、新颖,是颇有竞争力的城市景观桥型.但是目前已建成的斜靠式拱桥多为有推力体系,不适合我国江浙一带的软土地基,本文提出无推力斜靠式拱桥体系,并以昆山玉峰大桥为例,就其概念设计、力学性能、细部构造、施工过程等关键性技术问题展开讨论,旨在使斜靠式拱桥体系的设计得到进一步优化.
  • 摘要：针对我国西部山区典型的非规则梁式桥梁,采用非线性时程地震反应分析方法,探讨了纵向地震作用下非规则梁桥相邻联的非同向振动特性和伸缩缝处的碰撞效应.结果表明:当梁式桥相邻联周期相差较大时,纵向地震作用下,会导致伸缩缝处相邻梁体较大的相对位移和碰撞,碰撞导致低墩地震反应增大,对结构抗震不利.还提出了减小相邻联非同向振动和伸缩缝处碰撞效应的措施和方法.
  • 摘要：针对多年冻土隧道的特点,青藏铁路风火山隧道施工中建立了完整的信息化管理体系.信息采集除一般隧道常有项目外,重点对隧道掌子面岩面温度、环境温度、围岩温度、衬砌冻胀力、衬砌背后水压力及锚杆轴力等进行监测,并及时反馈信息.施工中根据掌子面岩面温度及环境温度的信息,及时调控通风温度,保证掌子面的稳定及混凝土的施工质量;根据围岩温度、衬砌背后水压、衬砌冻胀力变化的信息可以判断防水保温系统的效果;根据衬砌冻胀力、锚杆轴力变化的信息可以判断支护系统的力学效应.
  • 摘要：城市公共交通路网布局是影响公共交通效率非常重要的因素,本文在满足交通需求、环境约束、能源约束的前提下,研究了公共交通效率最大化的公共交通路网布局模型,并提出了运用遗传算法求解模型的思路和基本步骤,最后提出了需要进一步研究的内容.
  • 摘要：国家游泳中心"水立方"多面体空间刚架结构中,杆件除承受轴力外,还承受相当大的弯矩,但目前规范对焊接空心球节点在轴力和弯矩共同作用下的设计方法尚属空白.本文采用理想弹塑性应力-应变关系和Von-Mises屈服准则、同时考虑几何非线性的影响,建立了焊接空心球节点的有限元分析模型,对承受轴力、弯矩及两者共同作用的空心球节点进行了大量的非线性有限元分析.通过典型节点的试验研究,直观了解节点的受力性能和破坏机理,并验证了有限元模型的正确性.文中还推导了基于冲切面剪应力破坏模型的节点承载力的简化理论解.最后,综合简化理论解、有限元分析和试验研究的结果,提出了轴力和弯矩共同作用下的节点承载力实用计算方法,可供实际工程设计采用,也可供相关规程修订时参考.
  • 摘要：为研究高强混凝土用于大型火力发电厂主厂房框排架体系的可行性,通过6根高轴压比高强混凝土框架柱在低周反复周期荷载作用下的受力性能试验研究,讨论了其破坏形态及滞回特性,并分析了轴压比、箍筋形式及配箍率等因素对构件延性的影响.最后,根据试验结果及ANSYS模拟的高强混凝土框架柱的单调荷载-位移曲线确定出各种情况下的轴压比限值.
  • 摘要：20世纪 70年代,结构可靠性理论有了长足发展,许多国家开始研究在结构设计规范中的应用,特别是国际标准ISO 2394的颁布和欧洲规范由试行规范逐步转变为正式规范,使结构可靠性理论的应用进入一个新的时期.本文根据大量的文献资料,从涉及结构可靠性的国际机构、国外规范中可靠性理论的应用、与可靠性有关的其他领域的研究及结构可靠度培训和教育四个方面论述了国外结构可靠性理论的应用和发展.
  • 摘要：The modern sensor with development of fiber bragg grating can be demarcated automatically.It can not affected by light-wave fluctuating,and nothing to do with lamp-house and loss of connecting,while these were troublesome factors with the other sensors.Fiber Bragg grating and traditional resistance strain foil were glued on the concrete surface of girders H154 and H155 and reinforcement of girders H156 and H158 to test compressive strain of concrete and tensile strain of reinforcement respectively.When the reinforced concrete girders were loaded by jack,those strain were measured by those sensors.A absolute measurement could be provided by wavelength shift of fiber Bragg grating sensor,and the necessary periodical examining could be done instead of uninterrupted test to construction structure.%光纤Bragg光栅的发展使传感器自标定,不受光波的波动影响,且于光源和连接损耗无关,而这些因素却一直困扰着其他类型的光纤传感器.将光纤Bragg光栅和传统电阻应变片分别贴于H154和H155梁的混凝土表面,以及H156和H158梁的钢筋表面,以分别检测钢筋的拉应变和混凝土的压应变.当钢筋混凝土梁受到千斤顶的加载时,其应变可由上述传感器检测得到.光纤Bragg光栅传感器的波长偏移提供了一种绝对测量,可避免对建筑结构的不间断检测,而代之以需要之时的周期性检测.

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