基于多物理场耦合的大气环境下碳钢点蚀演化及速率预测模型

为揭示大气环境下碳钢点蚀演化规律,基于电化学腐蚀机理,耦合三次电流分布、物质传递和变形几何多物理场建立碳钢点蚀演化的数值模型。基于此,分析pH值、NaCl浓度和相对湿度(Relative humidity,RH)对点蚀速率的影响并建立点蚀速率预测模型。研究表明:点蚀形态由初始圆锥形向半球形转变,最后发展成圆柱状;pH值处于6.0~7.0范围内,碳钢点蚀速率出现明显下降,最大降幅为23.96%;NaCl浓度在0.5%~1%(质量分数)时,增加NaCl浓度对点蚀速率提升明显,最大增幅为10%;碳钢点蚀速率在RH为72%~77%内存在极值;点蚀速率预测值与试验值误差在5%以内。以上表明本工作建立的数值模型和预测公式可用于碳钢点蚀演化和速率预测。

抗震支吊架安装施工关键技术

本文以中关村生命科学园医药科技中心项目为例,详细介绍了预留预埋槽抗震支吊架的安装施工技术。该技术通过前期计算及预留预埋槽钢位置进行支吊架的安装,改变了传统抗震支吊架采用锚栓打孔的固定方式,在本项目节约了6万余元,并取得了较好的社会和环保效益,为今后类似工程的施工积累了宝贵经验。

我国球形门锁标准和美国锁具标准差异化研究

通过介绍我国锁具行业与美国球形门锁行业的发展现状,分析我国球形门锁标准与美国标准在设计框架、性能要求及检测方法中的差异,结合美国标准的优势,为我国球形门锁标准改进提供参考依据。

热镀锌钢板锌层表面浅裂纹扩展特性研究

为了研究锌层表面浅裂纹的扩展行为,在Q420热镀锌钢板锌层表面预制浅裂纹形成预裂试件,对预裂试件分别开展单轴拉伸和循环疲劳加载试验,采用扫描电子显微镜技术记录并分析浅裂纹的扩展特征;基于扩展有限元法对锌层表面浅裂纹扩展过程进行数值模拟,探讨浅裂纹尖端区域的应力强度因子,从断裂力学角度揭示锌层表面浅裂纹的扩展机理。结果表明:在静载、疲劳荷载作用下,当镀锌钢板未超过极限强度时,锌层表面浅裂纹均不会出现明显的扩展;在拉伸作用下,表面浅裂纹附近区域应力水平非常低,仅在裂纹尖端区域产生应力集中现象,且裂纹深处尖端的应力水平明显高于表面裂纹尖端;裂纹长度中心位置处的裂纹尖端应力强度因子最大,但均小于锌层的断裂韧性,说明锌层表面浅裂纹不会在长度或深度方向上发生扩展。

新型灌浆套筒凸肋深度力学性能研究

良好灌浆套筒的力学性能是保证装配式结构整体性的关键。结合黏结滑移理论,通过对套筒凸肋深度轴向应力、各肋Mises应力、灌浆料第三主应力及套筒极限应力等参数的分析,着重研究新型灌浆套筒凸肋深度对其力学性能的影响。结果表明:套筒凸肋深度与其极限应力有着明显的对应关系,套筒凸肋深度增加,套筒极限应力逐渐增大;套筒凸肋深度与位移有着明显对应关系,套筒凸肋深度增加,其位移变化较缓,但总体位移相差不大;套筒凸肋深度与灌浆料第三主应力有明显关系,套筒在一定凸肋深度范围内,其内部凸肋深度的增加有利于提高灌浆套筒整体力学性能,当凸肋深度超过一定范围后,试件承载力有所下降。

钢材腐蚀行为的研究进展

首先对钢材在实验室环境和自然环境下的2类腐蚀试验方法进行了归纳和分类,说明了不同试验方法的特点、适用范围和优缺点等,然后阐述了钢材在电化学、化学和生物作用下的腐蚀机理,梳理了电化学法和失重法这2种钢材腐蚀速率的测定方法及其相互校正关系,分析了钢材腐蚀后的形貌、产物和力学性能的变化及影响,并整理了包括时变模型、灰色模型和BP网络神经模型在内的钢材腐蚀预测模型,介绍了覆盖层保护、电化学保护等抗腐蚀措施及其缓蚀剂.最后,对钢材腐蚀行为的研究现状和进展进行了总结,以期为今后更深入系统的研究提供参考.

填充材料对受拉弦杆构件的极限性能影响分析

钢管组合桥梁和抗震韧性结构是近几年工程开发前沿和热点方向。钢管组合结构中,很多管材构件处于受拉状态,提升管材在抗震等极限状态下的力学性能对于提升结构的安全性有重要作用。针对受拉圆管破坏时易横向颈缩的特点,对5种填充工况的薄壁圆管进行单轴拉伸断裂试验,测得不同组别试件的极限抗拉强度、极限伸长量和断裂能。分析结果表明,柔性填充材料对于限制薄壁圆管的横向颈缩有显著作用。管材极限强度最大增幅10.81%,伸长量最大增幅24.56%,断裂能最大增幅35.94%。使用聚氨酯(PU)作为内部填充时,可在重量、成本不显著增加的情况下,使名义极限抗拉强度、伸长量、断裂能最大提升分别为8.12%、18.78%、26.01%。该文结果为改善钢管组合结构在极限状态下的综合表现提供新的技术路径,对于提高结构设计安全性、节约工程建设成本有重要意义。

轻质墙体穿入型内锚固锚栓设计与应用研究

研发了一种新型轻质墙体穿入型内锚固锚栓,介绍了锚栓的构造形式和锚固原理,着重分析了锚栓在拉拔荷载下的受力机理和破坏模式,并和膨胀型锚栓在ALC砌块上进行了抗拉承载力对比试验。结果表明:穿入型内锚固锚栓抗拉承载力测试结果优于同直径的膨胀型锚栓,锚固连接不会因为锚固件尖头处的ALC材料被挤碎而很快失效,即使松动仍然保持较大的抗拉拔力。

BSBS钢结构的防火设计及构件耐火性能研究

为探究可建体系(Broad Sustainable Building System,BSBS)钢结构的防火设计及构件耐火性能是否满足设计标准,以广西某医院工程的钢结构设计为例,通过有限元分析方法建立钢结构网格模型,模拟火灾发生时的钢柱形变过程和温度变化,研究了屈曲约束支撑钢框架BRBF(Buckling Restrained Braced Frame)的耐火性能。结果表明:设计的防火设计满足设计标准;BRBF钢柱的耐火极限均不低于3.0h;钢柱使用0.5cm×0.5cm×0.007cm轻钢龙骨,里面嵌入0.5cm的容重为80kg/m3的防火岩棉,并在外层包裹一层0.08cm的厚水泥纤维板作为防火措施,具有较好防火隔热效果。可见屈曲约束支撑钢框架具有较好的防火性能,可以满足工程的防火需求,有利于预防火灾,以减少火灾带来的损失。

单面叠合剪力墙金属连接件拉拔性能试验研究

文中设计了单面叠合剪力墙的钢筋连接件和不锈钢连接件,对不同端部构造形式的连接件进行单侧轴向拉拔试验。对其抗拔承载力、承载力-滑移曲线等进行分析,结果表明,破坏模式以混凝土锥形体被拔出为主,金属连接件的抗拔承载力均在16.92 kN以上。对金属连接件的抗拔承载力进行了计算,对比得出抗拔承载力试验值为计算值的0.92~3.17倍。

里氏硬度法推定钢材强度探析

文中介绍了里氏硬度法的理论及适用条件,结合某工程实例,按单个构件检测和一批检测两种情况,分别在考虑厚度修正及不考虑厚度这二种修正条件下进行试验研究,得出结论,里氏硬度法考虑厚度修正的钢梁抗拉强度推定值更贴近拉伸试验强度值;里氏硬度法推定钢材强度试验,可以较为准确地反映钢材强度,但所得强度较拉伸试验值偏低。因此,建议在现场使用里氏硬度法检测钢材构件时,应选择有足够约束力的构件(如两端是固定支座等构件),避免因冲击过程中的颤动导致里氏硬度值偏低,为后续类似工程提供参考。

铝饰复合钢门新技术在工业建筑中的研究及应用

对铝饰复合钢门新技术的应用进行了系统性研究,以工业建筑中常用的变电所特种门窗为例,阐述了铝饰复合钢门设计要点、基本性能、产品特点及新的“框扇分离”施工方法,提出了相关工程项目中规划、设计的重要新理念和门体三位一体安全措施,以及符合现代工业建筑特种门窗设计的新方法。

高性能桥梁钢典型焊接接头疲劳性能试验研究

针对Q500q E高性能钢两种典型焊接接头,包括对接焊缝和横向角接焊缝,设计疲劳试件。其中对接焊试件包括两种形式,分别为板厚56mm和8mm的对接焊试件;横向角接焊缝试件的主板厚56mm、附连件厚20mm。对三组试件进行了有限元分析,掌握了试件的应力分布状况及薄弱环节,验证了试件设计的合理性。随后针对三组试件展开了疲劳试验,掌握了不同类型焊接接头的破坏位置及破坏形式。根据试验结果拟合出了三组试件的S-N曲线,并与普通钢的疲劳性能进行比较,表明Q500q E高性能钢的这两种典型焊接接头的疲劳强度略高于普通钢。采用目前规范规定的疲劳强度容许值进行抗疲劳设计是合理可行的,并且具有足够的安全余量。

预应力锚索钢绞线的工程等效弹性模量试验研究

预应力锚索结构广泛应用于边坡与基坑工程，其弹性模量的测定对工程安全性起着至关重要的作用。结合预应力锚索的施工工艺，探讨多束钢绞线在预应力锚索施工过程中的工程等效弹性模量。利用微机静载锚固试验系统，通过室内试验，进行了不同束数（2～6束）钢绞线应力应变关系的测定分析，结果表明：不预张拉下钢绞线的弹性模量一般低于预张拉下的弹性模量；随着钢绞线束数的增加，其弹性模量呈线性衰减规律。研究成果对预应力锚索设计及验收均有较强的理论与工程指导意义。

考虑回收能力的材料生命周期清单分析模型

对可再生材料进行生命周期清单分析时,需要考虑材料回收率的影响.分析了以往几种可再生材料生命周期清单分析算法所存在的问题,将回收率分解为回收能力、回收水平2个因素,提出了同时考虑这2个因素的可再生材料生命周期清单分析新算法.以建筑中常用的钢板、钢筋、铝、玻璃及混凝土为例,比较计算了新算法与老算法之间的差异.结果表明,新算法能较大提高生命周期清单分析的计算精度.

位移法典型方程及数值分析在门窗多点锁闭系统中应用

鉴于门窗多点锁闭系统在建筑外窗上的应用及发展状况,本文通过采用结构力学中位移法典型方程及数值分析两种方法在多点锁闭系统受力分析介绍,分析了两种计算方法中门窗多点锁闭系统受力状态,得出了门窗多点锁闭系统分析中有效方法及途径,为行业在建筑门窗多点锁闭系统受力分析中提供理论依据及计算方法。

基于PZT波传播法的混凝土内部钢筋锈蚀监测方法

为有效监测钢筋混凝土结构内部钢筋的锈蚀,提出了基于压电陶瓷(PZT)波传播法的钢筋锈蚀监测方法.首先,基于PZT波传播法对变形钢筋进行了试验研究及数值模拟,找出了应力波在无锈蚀钢筋中的传播衰减规律;然后,设计制作了18个钢筋混凝土试件,在埋入每个试件中的钢筋表面相同位置粘贴PZT激励器/传感器;最后,对试件进行电化学快速锈蚀,并在试件锈蚀过程中,对其进行PZT测试,来追踪锈蚀对应力波传播特性的影响.结果表明:钢筋锈蚀严重影响应力波的传播衰减规律,传感器接收到的信号幅值与钢筋锈蚀率之间呈二次函数的关系.

可再生材料生命周期能耗算法研究

对可再生材料生命周期能耗算法进行研究,认为应考虑再生率对可再生材料能耗的影响,再生率由材料可回收率和再生损耗来确定;再生材料的能耗应按其使用寿命期分摊其原生能耗;材料生命周期能耗应考虑成型加工能耗和加工成材率的影响.提出了可再生材料生命周期能耗的新算法.对我国建筑常用金属材料生命周期能耗进行计算分析,结果表明型钢、钢筋、不锈钢管、铜管、铝型材的综合能耗值分别为1.17 tce/t、1.47 tce/t、2.3 tce/t、2.85 tce/t、4.43 tce/t.

耐火耐候钢的研究与应用现状

介绍在高温环境中钢材的强度变化,简述国内外采用截流、疏导2种传统方法对钢结构防火的具体做法。综述了国内外耐火耐候钢的发展与应用及耐火钢与普通钢结构防护的成本对比,并根据钢结构防火要求,讨论了发展耐火耐候钢在钢结建筑中应用与发展前景和我国耐火耐候钢的研究应用现状。

碗扣式脚手架支撑在桥梁施工中应注意的问题

分析了桥梁施工中碗扣式脚手架支撑倒塌的原因,提出了施工中应注意的问题。