钢板加固螺栓球节点力学性能试验研究

针对螺栓球节点高强螺栓漏拧、少拧的情况,实际工程中常采用焊接钢板加固螺栓球节点来保障螺栓球节点承载力。为探究钢板加固螺栓球节点的破坏形式及极限承载力规律,对三组高强螺栓拧入深度0.5d(d为螺栓直径)螺栓球节点采用钢板加固并进行受拉承载力试验。试验结果表明,钢板加固螺栓球节点虽能提高节点的承载力,但试件高强螺栓和钢板变形很难协调,共同受力不理想,易发生局部破坏。故对原有加固方法进行改进,并进行加固后螺栓球节点拉伸破坏试验。结果表明,改进后的钢板加固螺栓球节点力学性能得到很好的提升,可为螺栓节点加固提供保障。

基于有限质点法的单层柱面网壳冲击作用下动态响应

为了探究单层柱面网壳结构受冲击作用下的动态响应,验证有限质点法模拟网壳结构冲击动态响应的准确性,建立了7个冲击工况的有限质点法模型,采用以对称罚函数为基础的双球碰撞模型为冲击模型,根据能量守恒定律确定冲击模型中碰撞刚度系数,引入Cowper-Symonds本构模型,获取结构动力响应,并将模拟结果与试验结果对比。结果表明:1)有限质点法得到的冲击力时程变化曲线与试验结果相近;2)由于未考虑结构损伤因素,有限质点法所得节点位移略小于试验值,但所获得的结构失稳动量与试验一致;3)冲击产生的网壳应变能更易沿着网壳斜杆传递,同时冲击区杆件,刚度较大区域如支座附近的杆件为结构的主要受力构件。有限质点法可以较为准确的判断单层柱面网壳结构受冲击作用的动态响应,可为提高相关结构抗冲击性能提供理论依据。

基于重要杆件失效网架结构连续倒塌动力试验研究

在网架结构模型中,基于杆件轴力与应变能变化响应的杆件重要性评估方法确定初始破坏杆件并引入失效装置,进行了基于杆件失效的结构连续性倒塌试验。在试验过程中,利用动态应变仪、拉线式位移和加速度传感器,获取网架结构模型因初始破坏引发的动态过程总的应变、位移和加速度时程曲线,揭示网架结构连续性倒塌的破坏过程及破坏机制。仿真分析和试验结果表明,支座之间及其相邻腹杆是网架结构关键杆件,其初始破坏失效后,会造成网架结构的连续性倒塌,在实际设计过程中要加强其构件承载力。

单层柱面网壳冲击试验研究

通过单层柱面网壳模型在冲击物作用下试验,研究单层柱面网壳在冲击作用下的动力响应和动力稳定性。利用动态应变仪和力、位移和加速度传感器,获取柱面网壳模型在冲击物作用下的冲击力、杆件应变、位移及加速度时程曲线。根据不同冲击力幅值与测点位移的对应关系,对网壳模型失效形式和破坏形态进行了动力稳定性分析并确定其稳定承载力。结果表明,实验测得的冲击荷载为三角脉冲荷载形式,持续作用的时间为15~35 ms,幅值和脉宽随冲击力增大而增大且与网壳结构的刚度性能有关。柱面网壳在冲击荷载作用下存在全局敏感性和局部敏感性杆件,模型具有较大的后屈曲抗冲击能力,在顶点垂直冲击下没有发生连续断裂。基于ANSYS/LS-DYNA建立了精细化试验模型,模拟单层柱面网壳的失效模式并与试验结果对比,验证了数值模拟方法的有效性。

结构健康监测系统及其在工程上的应用

结构健康监测系统是国内外土木工程行业的重点关注和讨论的问题之一.结构健康监测系统构是一种组成较为复杂的实时监测分析系统,涉及的专业领域较多,如传感器技术、无线数据传输技术、数据分析、数据库建立、结构分析等.该文主要阐述了健康监测系统研究的背景及意义,介绍了健康监测系统的概念、组成及各部分的作用等,讨论了国内几个建筑上应用健康监测系统的实例,并指出健康监测系统存在的问题及未来的发展趋势.

T形圆管相贯节点的抗弯性能足尺试验

介绍了进行T形相贯节点抗弯性能试验的方案设计。试验表明,试件在受弯作用下的破坏模式为节点处发生屈曲变形和支管处焊缝产生裂缝,说明T形相贯节点在一定条件下可以作为全刚性节点来进行设计,但在施工和加工过程中要保证焊缝的质量。

T形圆管相贯节点的抗弯性能试验与理论分析

介绍了T形相贯节点抗弯性能试验的主要试验结果,并将试验结果与国内外学者的研究成果相比较。试验表明,试件在受弯作用下的破坏模式为节点处发生屈曲变形和支管处焊缝产生裂缝。从荷载—位移曲线说明T形相贯节点在一定条件下可以作为全刚性节点来进行设计,但在施工和加工过程中要保证焊缝的质量。

基于OBJECTARX技术生成相贯节点实体模型

为了解决在CAD平台上实现快速生成结构分析软件和施工图开发所需要的相贯节点实体模型,根据实体造型理论,基于OBJECTARX技术,开发了生成空间相贯节点实体模型程序.介绍了该程序的开发过程和程序所生成的空间相贯节点实体模型种类.结果表明:该程序能够生成圆管相贯、方管相贯以及方管与圆管相贯3种空间相贯节点.工程设计人员根据程序中的对话框输入几个特征参数,通过自动建模就可快速生成空间相贯节点的实体模型.

T形圆管相贯节点的低周往复受力性能研究

通过对T形相贯节点在低周往复荷载作用下的试验,研究该节点的破坏形式、受力性能,同时对该节点进行有限元模拟分析,其结果与试验结果较为吻合。分析结果表明:T形圆管相贯节点具有较好的延性。T形相贯节点的滞回曲线稳定饱满,具有较为理想的抗震耗能作用。

螺栓球节点受拉承载力数值模拟研究

针对螺栓球节点安装时存在的部分高强度螺栓假拧问题,利用ABAQUS建立3D螺纹升角螺栓球节点实体模型,对具有假拧缺陷的螺栓-球形接头部分的承载性能进行初步研究.根据材料性能试验结果,推导出材料本构关系模型,并设置材料损伤参数以分析节点的断裂失效形态.共设置了5组不同直径的高强螺栓球节点,每组设置6种螺栓拧入深度,得出螺栓球节点的荷载-位移响应曲线,并与节点抗拉承载力和破坏形态进行比较.研究结果表明,随着高强螺栓直径的增加,螺栓球节点的承载力升高;随着假拧程度增加,螺栓球节点的承载力降低.拟合的高强螺栓不同拧入深度的螺栓球节点受拉承载力公式,可为在役网架结构螺栓球节点受拉承载力的评价提供依据.

大土木专业结构设计原理精品课程教材建设思考

结构设计原理是土木工程专业的一门专业基础核心课程,在课程体系中有着重要的作用。该课程旨在帮助学生形成基本的结构设计概念,培养其结构基本构件的设计计算能力。教材是课程建设的重要一环,在一定程度上决定了教学效果的好坏。结合教学实践,对大土木专业结构设计原理课程及教材建设现状进行分析,提出了精品教材的编写建议,以期为土木工程专业基础课程教材的建设提供参考。

提高钢结构设计原理课程教学质量的探索与实践

为提高钢结构设计原理课程的教学质量,针对该课程特点,建议从认识实习、工程案例引入、辅助教学手段、网络教学、课程设计和考核方式等方面进行教学改革与探索。实践表明,该方法能有效地帮助学生掌握钢结构设计的原理和方法,提升了学生解决实际工程问题的能力。

钢筋混凝土结构局部修补电化学不相容试验研究

本文试验研究表明,修补区和原混凝土区间的腐蚀电位差是氯离子诱发钢筋腐蚀结构局部修复所引起的电化学不相容的根本原因。采用密实度较高、电阻率较大的修补材料-SBR改性混凝土可以降低修复界面处的腐蚀电位差,减小宏观腐蚀电流,但不能完全消除结构局部修复所引起的电化学不相容。而用环氧树脂胶泥等绝缘材料进行基面处理,可以切断修补区和原混凝土区间的离子通路,是消除结构局部修复所引起的电化学不相容的有效办法。

钢结构轴心压杆稳定性教学中ANSYS软件的应用

稳定问题是钢结构设计原理课程的教学重点和难点。以轴心受压钢构件的整体稳定教学为例,分析了轴心受压钢构件稳定教学中的难点和重点,探讨了应用有限元软件ANSYS辅助轴心受压钢构件稳定难点问题讲解的方法。实践表明将ANSYS软件应用到钢结构稳定教学中可以加深学生对钢结构稳定问题的认识,激发其学习兴趣,有利于其科学素养和实践创新能力的培养,从而有效地提高了钢结构设计原理课程的教学质量。

大直径长距离输水管沉管施工技术研究

以徐州中运河原水管道沉管工程施工为例,系统分析了大型输水管施工特点及应对措施。将整个输水管化整为零,在岸边分段制作,并建构水上可控浮箱、吊装和支撑平台的原位制管沉放系统,对分段制作大型输水管道实现水上运输、拼接和沉放施工。

里氏硬度换算建筑结构钢材强度的影响因素及相对偏差

对比了GB/T 50344—2019等3个标准中里氏硬度换算建筑结构钢材抗拉强度结果的差异,结合理论分析和试验研究对形成差异的原因进行了探讨,并对建筑结构钢材硬度与强度的换算关系进行了研究。通过回归分析给出了里氏硬度换算强度的换算公式及相对偏差,并与标准中的换算值进行比较。结果表明:3个标准中里氏硬度换算建筑结构钢材抗拉强度结果差异较大是因为试样的加工和固定方式不同;工程现场检测时,如果不进行适当的支承或耦合,同一块钢板不同位置的检测结果会有明显的差异,钢板越薄,差异越大。采用耦合的方法进行里氏硬度检测时,钢板里氏硬度和强度之间呈正相关,换算值相对偏差基本能够满足现场工程检测的要求,可应用于工程实践。

轴套裂纹原因分析

轴套经机加工后在其内圈发现裂纹,采用化学成分分析、金相检验、硬度测试及能谱分析等方法对裂纹产生原因进行了分析。结果表明:轴套内圈裂纹是在热轧过程中产生,原材料中严重的带状组织偏析和非金属夹杂物加速了裂纹的扩展。

大直径长距离输水钢管整体沉放可控浮箱和支撑吊装平台系统技术研究

在基本无流速的深水湖区中,施工平台、大型起吊设备进场困难,采用固定式施工平台或船舶等组装拼接成的浮式施工平台,已无法满足施工需求,本文以中运河原水管道沉管工程施工为背景,建构水上可控浮箱、吊装和支撑平台的原位制管沉放系统,设计其子结构系统,实现大型输水管道的水上运输、拼接和沉放体系。

某选煤厂钢结构主厂房楼板振动分析及减振设计

针对某钢结构选煤厂主厂房内设备运行引起楼板振动异常问题,对楼板各点进行振动测试,获取楼面测点的速度和加速度时程曲线;振动测试数据频谱分析表明,楼板振动过大是由振动筛工作时引起楼板共振所致;根据厂房楼板振动的传播机理和不良振动的原因,对比分析了增加支柱和斜撑减振方案的数值模拟结果,认为增加斜撑是较合理的减振方案。

选煤厂钢结构-设备体系TMD振动控制研究

为解决某选煤厂钢结构厂房因大型振动筛引起的振动问题,采用TMD(调谐质量阻尼器)进行振动控制,并进行TMD参数和位置设计以及基于TMD的结构-振动筛复合体系有限元分析.有限元分析结果表明:设置TMD系统后的结构关键节点位移、加速度、速度响应均减小到规定限值,且峰值所在频率约为10Hz,已避开结构设备共振频率区域,结构振动得到有效控制.