建筑材料学报

作者：蒋友宝，高鹏翔，张明亮，周芷萱，戈畅

单位：1长沙理工大学 土木与环境工程学院，湖南 长沙 410114;2重庆大学 土木工程学院，重庆 400045;3湖南建工集团有限公司，湖南 长沙 410004;4湖南建设投资集团有限;责任公司，湖南 长沙 410004

关键词：3D打印;混凝土基础;裂缝开展;受压性能;有限元分析

基金：湖南省百科基金重点资助项目（2026JJ30060）；国家自然科学基金资助项目（52378126）；湖南建工集团有限公司科技重大专项（JGJTK2022-13）

结合试验与有限元分析（FEA），探究 3D 打印拓扑优化混凝土基础的受压性能。采用变密度法对矩形混凝土独立基础进行拓扑优化设计，并利用 3D 打印技术制作基础试件，随后开展轴压、偏压加载试验及有限元分析。结果表明：3D 打印拓扑优化混凝土基础试件的破坏裂缝形态与现浇基础试件存在差异，轴压时呈现弯曲裂缝、冲切斜裂缝及折线状裂缝；偏压时为弯曲裂缝及冲切斜裂缝。该基础试件承载性能优异，当体积为现浇基础试件的30% 时，极限承载力仅下降约25.0%；当偏心距由1/30基础宽度增至1/5基础宽度时，极限承载力下降约31.9%。

来源：2026年第2期

《建筑材料学报》期刊编辑部

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