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综合述评

  • 索承网格结构设计、施工与性能研究进展

    熊鼎飞;郭奇;陈学朋;姚成冲;罗宗礼;赵绪华;孙侨博;麦慧琳;朱彪;吴尚斌;

    索承网格结构作为大跨度空间建筑领域的高效结构形式,通过拉索与网格构件的协同受力实现以拉代压的力学优化,显著降低自重30%~50%并提升材料利用率40%以上,已成为跨度150~300m建筑的优选方案。系统阐述该结构近10年研究进展,在设计理论层面,重点解析找形找力耦合机制,阐明几何非线性效应对大跨度结构稳定性的显著影响,揭示有限元分析与预应力优化在提升结构承载力中的核心作用;在施工技术方面,对比支架法与无支架法的适用场景,强调无支架施工在成本与工期控制中的优势及其对毫米级精度控制的严苛要求,剖析三维激光扫描、全站仪等监测手段在误差管理中的应用瓶颈;在性能分析维度,系统梳理静力性能、稳定性、动力与抗震性能的研究成果,指出施工误差耦合效应与关键节点非线性行为对结构性能的影响机制。研究表明,现有技术在300m以上超大跨度结构的复杂力学行为模拟、施工动态响应调控等方面仍存在挑战。未来应聚焦多物理场耦合的精细化力学模型构建,发展智能化施工监测与自适应调控技术,推动碳纤维复合材料等新型材料的工程应用,以突破当前技术瓶颈,为索承网格结构在超大跨度建筑中的创新应用提供理论支撑与技术指引。

    2025年20期 v.54;No.687 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1992K]
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  • 交通基础设施智能监测传感器发展与展望(英文)

    张子飏;李向红;淡丹辉;

    结构健康监测技术利用先进传感器实时采集结构状态数据,评估其完整性及剩余寿命,并据此制定维护决策。结构健康监测的关键是准确获取结构数据。随着新传感器技术发展,用于结构健康监测的传感器和数据采集设备不断涌现,这些设备性能迅速发展。总结用于结构健康监测的光纤传感器、压电材料传感器和自诊断传感器最新进展,介绍每种传感器基本工作原理及其在结构健康监测中的应用,展望传感器在结构健康监测中面临的挑战和机遇。

    2025年20期 v.54;No.687 12-21+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1134K]
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钢结构

  • 钢屋盖单榀径向梁柔性支撑吊装技术

    姚成冲;陈学朋;赵绪华;罗宗礼;孙侨博;卓俊峰;麦慧琳;刘有金;朱彪;

    轮辐式索承网格结构在大跨度体育场馆建设中具有显著优势,但其施工过程面临复杂的技术挑战。针对“先索后钢”施工工艺的关键技术难点展开研究,重点分析柔性索网支承条件下上部钢结构安装的稳定性问题,尤其是首榀径向梁吊装阶段的侧向稳定性控制。基于实际工程需求,采用有限元数值模拟方法,对钢梁吊装过程中的结构响应进行精细化分析,并通过足尺吊装试验验证模拟结果的准确性。研究表明,合理的临时支撑布置和索力优化可有效提升施工阶段的稳定性,保证结构安装精度。研究成果已应用于广州足球公园球场项目,优化了施工流程,使工期缩短约20%。

    2025年20期 v.54;No.687 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 2774K]
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  • 某国际机场航站楼大悬挑大矢高网架施工技术

    王建桥;许华姣;叶冬晨;丁毅;卢福生;

    针对西宁曹家堡国际机场航站楼钢屋盖高差大、南侧网架悬挑区受高架桥施工工作面干涉且存在大量铸钢节点等施工技术难题,开展创新性研究。针对钢结构旋转提升过程中的水平偏移问题,系统分析网架水平偏移机理,并提出理论模型及简化计算方法;针对施工工作面干涉问题,提出滑移-提升组合施工工艺,同时创新性地设计一种等强连接节点,通过延长焊缝搭接长度实现荷载分流,达到不同强度钢构件间的等强连接。通过有限元数值模拟和加载试验对理论模型和新型节点进行验证。结果表明:旋转提升网架水平偏移理论计算值与有限元分析结果吻合良好,偏差仅6%;滑移-提升组合施工工艺有效解决了机场大悬挑区施工受高架桥施工工作面干涉的问题,确保了工程安全高效施工;新型连接节点满足等强连接要求,拉伸试件断裂点均发生在母材区域而非连接薄弱处。

    2025年20期 v.54;No.687 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 3811K]
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  • 某高层建筑悬垂屋盖钢结构施工过程分析

    方励;徐韶锋;易建文;刘重阳;万勇;

    杭州世纪中心屋盖为大跨度悬垂式钢结构网壳,面积超大、造型独特,为极具创新的结构形式,采用地面网格单元拼装、高空分块安装施工方案。通过全过程施工分析,对结构构件受力和变形进行控制,并对卸载方案进行对比分析。钢拱连桥作为上部临时支撑结构基础平台,在整个施工过程中其变形和承载力均能满足规范要求,同时对临时支撑结构体系进行设计。通过施工过程监测可知,卸载完成后监测点最大z向变形约为16mm,关键杆件最大应力约为79MPa,监测结果与施工分析结果接近。

    2025年20期 v.54;No.687 36-41+84页 [查看摘要][在线阅读][下载 5818K]
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  • 超高空间异形钢斜塔施工关键技术

    曹利景;巫兴发;田飞;

    超高异形钢斜塔施工阶段的位移响应较大,对附墙结构受力产生不利影响;塔式起重机-钢塔联合体系的耦合作用可能削弱整体稳定性,特别是在风荷载或其他横向荷载作用下,更需引起注意。以某独塔双索面斜拉桥为工程背景,采用有限元软件建立塔式起重机-钢塔联合体系模型,研究空间异形钢斜塔塔式起重机附墙结构设计及其与钢塔联合作用下对结构体系受力的影响。研究表明,将常规双塔肢附墙杆改为单塔肢附墙杆,避免了附墙杆较长、受力角度不佳的不利状况,且塔式起重机垂直度满足规范要求;在静风荷载作用下,联合体系对钢塔位移及附墙受力影响不可忽略,其中塔式起重机引起的钢塔位移占比20%~50%,附墙内力变化在10%以内。

    2025年20期 v.54;No.687 42-48+89页 [查看摘要][在线阅读][下载 3642K]
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  • 飘带造型玻璃幕墙精制钢龙骨施工技术

    付勇;郝乐;龚正华;张书斌;何伟;

    为解决西安泾河文化艺术中心项目立面复杂飘带造型玻璃幕墙系统施工难题,保证安装精度并加快履约进度,创新采用精制钢免焊连接替代传统焊接固定方式,设计多维度栓接调节节点;利用三维激光扫描与BIM技术快速复测主体结构偏差,并在模型中完成碰撞、空腔检查;结合现场吊装承载力及运输限制,合理划分装配式单元尺寸,将焊接拼装前移至工厂,材料进场后即可整体吊装就位。实际应用表明,精制钢免焊连接从源头上避免了焊接变形,确保了基层精度;与普通铝合金龙骨相比,竖龙骨仍为插芯连接,横龙骨由弹簧销钉改为精制钢免焊不锈钢螺栓连接;配合三维激光扫描、BIM及装配式施工技术,显著提升了测量与安装效率,保证了内饰及幕墙外观的完美呈现。

    2025年20期 v.54;No.687 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 2067K]
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应用研究

  • 建筑施工项目安全网格化管理研究

    蔡振宇;岳红波;李森阔;周普;卓彬;姜早龙;

    随着建筑施工项目规模扩大、复杂度提升,施工现场安全管理面临严峻挑战,建筑企业亟需改变传统安全管理方法。网格化管理凭借其透明性、精细化和数字化优势,已在社区治理等领域广泛应用,但在建筑施工领域应用研究尚少。为此,将网格化管理引入建筑施工项目安全管理,从人员体系、设备管控机制的优化及智慧信息平台搭建方面对安全网格化管理体系进行完善,并结合实际案例论证该体系在提升施工安全管理水平、显著降低事故率方面的优势。

    2025年20期 v.54;No.687 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1070K]
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  • 基于物联网的在建超高层建筑火灾防控技术

    齐从月;谭清华;廖继;

    针对在建超高层建筑火灾监测滞后、信息孤岛和应急响应不及时的问题,提出基于物联网的火灾监测与智能防控方案。构建3层技术架构的火灾自动预警系统,集成多源传感器网络,并利用无线通信与云端处理实现数据实时传输与分析。开发多传感器数据融合算法的预警平台,支持实时监测、多通道报警和智能运维。对深圳罗湖某超高层建筑项目进行试验研究,结果表明,系统在无遮挡条件下火灾预警系统通信距离达75m、遮挡条件下达20m,报警-喷淋系统联动迅速可靠。该研究验证了该技术在火灾防控方面具有实时性、准确性与协同性,为在建超高层建筑提供全面消防安全保障。

    2025年20期 v.54;No.687 60-64+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2025K]
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  • BIM技术在广州足球公园球场施工中的应用

    赵跃;郭奇;陈学朋;罗宗礼;余航;姚成冲;张钰涔;龙睿;谭志豪;

    以广州足球公园球场项目为对象,深入探究BIM技术在项目施工各阶段的应用。借助BIM技术,在施工准备、施工过程及竣工阶段,在模型搭建、图纸审查、施工模拟、机电深化、数字化创新等方面采取系列措施。经实践验证,BIM技术有效解决了项目施工难题,显著提升了施工效率、降低了成本,并改善了施工质量与管理水平。

    2025年20期 v.54;No.687 65-71+122页 [查看摘要][在线阅读][下载 3081K]
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  • 3D打印模板在大跨度复杂外形预制结构中的应用

    李佳宇;徐森;王洪新;

    复杂外形结构给模板工程带来新的挑战,传统模板工艺难以满足设计要求且成本高昂。3D打印技术为此提供了经济可行的解决方案。依托某大跨度复杂外形预制结构工程,系统研究了3D打印模板制作技术并给出具体方案,成果已成功应用于工程实践。借助ABAQUS有限元软件展开浇筑工况下数值模拟,结果表明,3D打印模板强度与刚度均满足要求。现场采用锤击法进行无损检测并进行荷载试验,结果表明,屋架内部材料密实且构件表面未出现明显裂缝。

    2025年20期 v.54;No.687 72-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1814K]
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  • 超高层住宅铝模拉片施工应用研究

    饶少华;李泽乐;朱怀涛;龙思宇;宫妤颖;胡兴鹏;鲁风华;

    铝模加固方式分为螺杆体系和拉片体系。螺杆体系通过穿墙螺杆、螺母和钢管背楞加固墙柱模板;拉片体系则无需打孔,拆模后墙体不留孔,显著降低外墙渗漏风险,且施工质量好、安装效率高、成本低。结合工程实例,对比传统螺杆体系,指出铝模拉片体系在超高层住宅中具有施工质量优、安装效率高、模板损伤小等优势;针对拉片易锈蚀的耐久性问题,依据国家防水规范给出解决方案,同时对其选型、安装及质量控制提出具体建议。

    2025年20期 v.54;No.687 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1392K]
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  • 承插型盘扣式模板支撑架稳定承载性能有限元分析

    张有振;王振兴;陈红;刘清江;吴楠;赵旭辉;

    利用ANSYS有限元软件建立2层3跨承插型盘扣式模板支撑架模型,分析斜杆设置、转动刚度对架体极限承载力的影响;通过建立多种有限元模型分析斜杆布置、悬臂长度、顶层步距等因素对架体极限承载力的影响。在此基础上,结合数值模拟结果提出模板支撑架搭设建议,为其设计提供参考。

    2025年20期 v.54;No.687 85-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 2614K]
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  • 剪力墙模壳对MiC高层建筑结构刚度的影响研究

    屈健;王琼;饶威;

    依托深圳市龙华樟坑径项目1号塔楼,系统介绍混凝土模块化技术与模壳剪力墙体系,并研究模壳对结构刚度的影响。分析对比模型1(剪力墙厚度取200mm厚现浇层+模壳)、模型2(剪力墙厚度取200mm厚现浇层)自振周期、层间位移角及基底剪力。结果表明,模壳对结构刚度的提升幅度在10%以内,设计中采用周期折减系数0.8合理可行。

    2025年20期 v.54;No.687 90-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2267K]
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  • 磁流变阻尼器在某住宅项目中的应用研究

    栾海涛;闻陈宝;俞果;凌研方;侯彦果;朱博莉;

    阻尼器是一种重要的结构减震技术,可为结构提供附加阻尼,消耗输入的地震能量,实现减震目标,具有独特优势和广阔应用前景。黏滞阻尼器因结构简单、性能稳定而被广泛应用于多个领域;磁流变阻尼器则在汽车、机械和航空领域有广泛应用,在建筑与桥梁工程中应用仍相对较少。总结黏滞阻尼器和磁流变阻尼器的发展历程及其应用现状,对阻尼器及带有阻尼器的框架结构进行精确的有限元模拟,结合北京市某更新改造项目中磁流变阻尼器应用案例,对其减震效果进行研究。提出5种不同阻尼器布置方案,通过改变该住宅项目中的阻尼器布置进行对比分析,给出阻尼器在框架结构中的优化布置建议。

    2025年20期 v.54;No.687 95-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 5075K]
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  • 钢-UHPC组合箱梁桥荷载横向分布系数研究

    张留;王文炜;

    为研究钢-UHPC组合箱梁横向分布系数,建立有限元分析模型,比较有限元计算结果与相关文献试验结果,验证有限元模型的正确性。在此基础上,建立多片主梁形成的钢-UHPC组合箱梁桥横向分布系数有限元分析模型,与现有理论分析方法进行比较,提出基于修正偏心压力法的主梁抗扭修正系数。计算结果表明,采用修正偏心压力法计算钢-UHPC组合箱梁桥横向分布系数可行,主梁抗扭修正系数β=0.3。桥梁宽跨比≤0.5时,采用修正偏心压力法比偏心压力法更合理;桥梁宽跨比>0.8时,偏心压力法和修正偏心压力法均不再适用于组合箱梁荷载横向分布系数计算。UHPC桥面板抗压强度和厚度不影响荷载横向分布系数。荷载位置由1/4跨截面至跨中截面变化时,对于中梁,采用偏心压力法和修正偏心压力法计算荷载横向分布系数均可应用,对于其他主梁,推荐采用修正偏心压力法进行计算。

    2025年20期 v.54;No.687 104-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 2277K]
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  • 某大桥桥塔中塔柱钢筋部品块体组拼成型关键技术

    程明明;

    常泰长江大桥主航道桥5号桥塔采用钢-混凝土空间钻石形结构,中塔柱施工中创新性地应用了钢筋单元件→钢筋片体→钢筋块体→钢筋部品的部品化方案。钢筋块体在工厂预制后,在塔下施工平台组拼成部品,这是上塔前最关键的最后一道工序。针对塔下组拼作业环境复杂、块体尺寸多变、合龙阻力大及精度要求高等问题,研发了自顶推式组拼胎架及配套工艺与调控措施。该技术创新实现了大倾角变截面塔柱钢筋部品的快速精准组拼,为塔上高效拼装奠定基础,显著提升了施工效率与质量。

    2025年20期 v.54;No.687 112-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 3026K]
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  • 预应力木结构施工技术与模拟分析

    王龙;欧亚洲;陈华;郭志鑫;杜艳超;李建涛;张晋;秦德凯;李伟;

    以长三角生态绿色一体化发展示范区嘉善展示馆预应力木结构施工为研究对象,探讨预应力大跨胶合木结构关键施工技术和施工模拟分析。通过Revit软件对钢木结构施工过程进行模拟推演,实现施工可视化,使木构件在电脑端预先精确拼装。通过MIDAS Gen软件仿真模拟,比较2种不同施工方案,重点分析施工过程中杆件位移和内力变化。结果表明,先架设梁、柱再张拉预应力索的方案,在控制内力和变形方面表现更优,有效提高了施工效率,并确保了结构整体稳定与安全。此外,模拟结果与现场监测数据的对比分析进一步验证了模拟结果的准确性,为施工方案的优化提供了科学依据。

    2025年20期 v.54;No.687 117-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 2978K]
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  • 新建停车楼及匝道桥对既有轨道交通结构的影响研究

    任远敏;廖伟;王洽亲;刘翔;卢杨益;付邦萌;徐洲;胡佑平;李佳遥;

    新建工程对邻近既有结构的变形控制及安全评估至关重要。依托重庆江北国际机场T3B航站楼及第四跑道工程项目,利用三维数值模拟方法分析新建停车楼和匝道桥对邻近既有轨道交通结构的影响,进而制定针对性的轨道交通保护措施。利用MIDAS GTS NX数值模拟软件,量化分析新建工程对既有轨道交通15号线施工通道和轨道交通10号线路基锚固桩挡墙、高架桥梁结构的位移影响,评估拟建项目和既有轨道交通结构的安全性。结果表明,新建停车楼与匝道桥对既有轨道交通结构的影响较小,风险可控。

    2025年20期 v.54;No.687 123-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 2848K]
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  • 无梁楼盖地坪结构逆作法施工技术

    姜振兴;唐潮;许继祥;蒋兴伟;张余;

    以长三角(盛泽)现代供应链产业园二期(仓储物流区)项目为研究对象,针对结构地坪施工中存在的成品保护难度大、工期长的问题,采用BIM模拟技术与细部节点优化方法,在确保结构安全与施工质量的前提下,提出逆作法施工技术,即先行施工2层结构,再穿插进行1层结构地坪作业。结果表明,该技术可在2层结构施工的同时完成地坪结构层施工,有效提升了施工质量与工程进度,解决了地坪结构层工期长及成品保护难的问题。

    2025年20期 v.54;No.687 131-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1946K]
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  • 特殊保护环境库区泄洪闸加强松动控制爆破拆除关键技术

    王文己;周政国;高鑫;杜洋;李帅;赵宁博;

    依托田岗水库泄洪闸拆除重建工程,重点阐述特殊保护环境库区泄洪闸的松动微差控制爆破拆除工艺。通过理论分析、现场试验及监测数据,研究布孔、装药、爆破网络、安全防护等因素对地基扰动、既有建(构)筑物振动、冲击波及飞石的影响。针对超长龄期、表面碳化混凝土及特殊保护环境,形成泄洪闸高效爆破拆除关键技术,实现了爆破块体“塌而不飞”,振动、冲击波等有害效应受控,保障了周边建(构)筑物及地基安全,取得了良好的拆除效果与资源利用效益。

    2025年20期 v.54;No.687 136-140+147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1947K]
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试验研究

  • 基于改进U-Net算法的预制纤维混凝土与普通混凝土接合面图像分割研究

    关宏波;

    针对预制装配式混凝土构件接合面质量检测难题,提出一种改进U-Net图像分割算法,通过引入Transformer架构的全局语义建模能力,结合U-Net模型局部特征提取优势,构建了面向纤维混凝土和普通混凝土接合面破坏面图像特征的图像分割模型。试验结果表明,U-Net*模型在真实接合面数据集上平均交并比(mIoU)达78.15%,较传统U-Net模型提高6.45%,改进算法设计提升了U-Net网络对接合面图像的识别精确度,证明了改进算法在预制纤维混凝土与普通混凝土接合面识别分割上的应用价值。

    2025年20期 v.54;No.687 141-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K]
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  • 海洋环境服役混凝土局部裂缝识别技术

    徐志祥;丁冬生;蔡晓男;

    针对海洋环境下混凝土结构长期服役过程中裂缝的产生与扩展的定量监测问题,开展裂缝识别方法研究。基于数字图像相关技术及局部裂缝运动学原理,提出一种可获取混凝土试件全场变形信息并自动识别局部裂缝的测试技术。利用该技术对不同卵石掺量的海工混凝土裂缝萌生及扩展过程进行测量,并定量评价其抗压强度。结果表明:该方法可准确捕捉局部裂缝,并通过裂缝参数及时判断扩展趋势;随着卵石掺量增加,混凝土抗压强度下降,但裂缝形态由贯通型逐渐转为分散型。上述方法可为海洋环境下混凝土裂缝的定量评估及耐久性预测提供有效技术支撑。

    2025年20期 v.54;No.687 148-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1810K]
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  • 自攻钉集块连接节点抗拉性能研究

    董宏英;徐天临;曹万林;杨兆源;秦玉;仲湘珺;

    为探究装配式混凝土夹心剪力墙中自攻钉集块连接节点抗拉性能,设计并制作16个自攻钉集块抗拉连接试件,研究自攻钉位置、抗拉钢筋面积、自攻钉数量及剪拉比对其抗拉性能的影响。研究表明:自攻钉集块连接节点抗拉性能受自攻钉布置方式影响较小;当破坏模式由钢筋断裂主导时,受拉钢筋面积增加33%,自攻钉集块连接节点抗拉承载力平均提高47%;当破坏模式由自攻钉剪断主导时,自攻钉数量增加1倍,自攻钉集块连接节点抗拉承载力提高30%。受拉钢筋面积和自攻钉数量的增加均可有效提升自攻钉集块连接节点中后期刚度。当自攻钉集块连接节点采用细而密的自攻钉群连接时,抗拉承载力略有提高。采用有限元软件ABAQUS建立分析模型并进行参数分析,当剪拉比为0.51~0.76时,自攻钉集块连接节点处于临界破坏状态。

    2025年20期 v.54;No.687 153-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 3171K]
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  • 钢桁架全螺栓连接板节点受力性能研究

    黄威振;段先军;王曙光;张国军;李继光;刘鑫刚;罗宝林;

    海外某大型航站楼屋盖大跨度钢桁架斜腹杆采用全高强螺栓现场连接板节点,通过试验对比研究,验证原设计节点受力性能安全可靠。在规范允许范围内,针对原设计节点的螺栓群分布进行优化,试验结果表明,优化后的连接板节点承载力提高24.4%。在试验研究基础上,对不同连接板厚度及螺栓群分布的连接板节点进行数值分析,结果表明,通过增加插板厚度可提高连接区稳定承载力。通过分析连接板应力传递规律,提出适用于本节点的连接板应力修正计算方法。

    2025年20期 v.54;No.687 160-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 3093K]
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