63MN锻造液压机控制系统的研制

开发了具有热模锻和等温锻功能的63MN锻造液压机的控制系统。下位机采用西门子S7-300与trio控制器相结合的方案,由trio控制器实现微速及同步调平控制的核心算法,西门子PLC完成工作台、电液操作、动力系统、润滑系统以及安全系统的控制,上位机采用WinCC编程实现设备运行状态、参数设置、故障监控等功能。运行实践表明,该系统等温锻工作速度控制在0.02～0.5mm·s-1,热模锻工作速度控制在0.50～10mm·s-1,调平精度小于0.05mm·m-1。

预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁的受弯性能

为研究预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁的受弯性能,进行3根碳纤维板加固钢筋混凝土梁和1根对比梁的试验研究。研究预应力以及梁底锚固方式对混凝土梁的受弯承载力、刚度、裂缝发展情况、碳纤维板利用率的影响。试验结果表明:预应力碳纤维板加固可明显提高试件的受弯承载力,提高碳纤维板的利用率,减小裂缝宽度,其延性有所下降,在加固构件设计时需特别关注;两种锚固方式均满足正常使用要求,综合考虑无需开槽的MJ-2锚具适用性更强。

有黏结预应力CFRP板加固RC梁抗弯疲劳试验与理论分析

为研究有黏结预应力CFRP板加固混凝土梁的疲劳性能,共设计了6根构件,其中疲劳试验构件3根,静载试验构件3根。通过200万次疲劳加载过程中疲劳构件的钢筋、CFRP板和混凝土的应变及荷载-挠度曲线分析,研究了预应力水平、锚固方式对加固混凝土梁的疲劳性能的影响,试验结果表明:有黏结预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的疲劳性能以及疲劳后静力性能良好;预应力水平的提高可以降低试件在疲劳荷载作用下钢筋和梁顶混凝土的应力水平,延缓试件刚度退化;试验采取的两种锚具工作性能良好且差别不明显。通过对试验值进行回归分析,得到了有黏结预应力CFRP加固混凝土梁的疲劳刚度退化规律,并修正了适合有黏结预应力CFRP板加固混凝土构件的疲劳损伤累积计算公式,计算结果表明:该计算公式能够通过疲劳损伤累积规律反算构件的剩余疲劳寿命;有黏结预应力CFRP加固混凝土梁与钢筋混凝土梁的疲劳损伤累积规律存在明显不同,其疲劳损伤累积第1阶段小于疲劳寿命的1%,第1阶段历时更短且第2阶段疲劳损伤累积速率更低;疲劳损伤累积的第1阶段和第2阶段的曲线斜率均为常数并与钢筋最大初始应力有关;提高CFRP板预应力水平能够降低疲劳损伤累积,延长加固构件疲劳寿命。

基于预警丝理念的预应力CFRP抗弯加固设计方法

近年来预应力CFRP板加固技术在建筑加固中得到了广泛应用,加固后构件的承载能力、抗裂度、刚度以及材料利用率得到了明显提高,但加固后构件的延性明显降低,破坏形式变成脆性破坏,破坏前无明显征兆。为解决这一问题,本文基于预警丝理论的预应力CFRP板抗弯加固设计方法,提出了将预警丝的断裂点作为构件屈服点的理论。对4根预应力CFRP板加固的钢筋混凝土梁进行了弯曲性能试验,研究表明钢筋、预警丝、承载部分碳纤维板可以协调工作,验证了基于预警丝理论的设计方法的可行性,并通过最远法验证了预警丝的断点即为加固构件的实际屈服点,成功解决了该类加固构件延性不足的问题。

基于构件保险丝理念的抗弯加固方法研究

预应力CFRP板加固可以提高构件的承载力和刚度,具有良好的加固效果。但由于CFRP板的弹脆性特征,加固构件的延性有较大程度下降,破坏前无预兆,安全储备较低。本研究提出基于构件保险丝理念的抗弯加固方法,将加固材料分为保险丝部分和承载部分,其中保险丝部分施加较大预应力且所占比例极小。通过保险丝在预警荷载下发生断裂给出预警信号,提示工程人员采取进一步措施,而承载部分仍能继续承载。采用有限元模拟分析表明:构件保险丝可以给出明显的预警信息,且保险丝断裂对构件承载力影响可以忽略,承载部分仍能继续承载;通过选取合理的预警荷载,以保险丝断裂作为新的“屈服点”,加固构件的安全储备指标较原始构件提升明显,为预应力CFRP加固结构的安全储备评价问题提供了新的思路。

基于预警理论的预应力碳纤维增强复材抗弯加固钢筋混凝土梁试验研究

针对预应力碳纤维增强复材(CFRP)加固后构件的延性明显降低、安全储备不足、破坏前没有明显预兆问题,提出基于预警理论的预应力CFRP抗弯加固设计方法。该方法在加固构件的实际安全储备低于设计的目标值时可以通过自身预警保险丝的断裂发出明显的预警信号。为研究该设计方法加固后的构件破坏前是否可以发出明显的预警信号、通过定义合理的构件屈服点后安全储备是否可以满足设计要求,制作了4根混凝土梁并进行抗弯性能试验。试验结果表明:加固构件在安全储备低于设计值时保险丝断裂、剥离发出预警信号;通过最远法与作图法确定的构件屈服点与预警点一致,通过采用基本安全指标和等效安全指标评估,以预警点作为加固构件的屈服点相较于以钢筋屈服作为构件屈服点更加合理且安全储备满足要求。