考虑楼板影响的外环板式梁柱节点抗震性能:试验研究

该文对采用Q390钢材制作的4个T形节点构件进行了低周反复荷载试验,研究了钢梁和混凝土楼板的组合作用对采用高性能钢的外环板式梁柱节点的刚度、承载力以及耗能能力的影响。试验结果表明:由于楼板组合作用,钢梁上翼缘的稳定性得到显著提高;采用外环板式的梁柱节点连接方式,能够有效地将塑性铰外移,避免了在节点域附近的焊缝发生撕裂;但由于楼板组合作用的影响,此种节点形式也存在节点域附近外环板处发生断裂的可能性;该试验4个构件的滞回曲线都较为饱满,表现出较好的耗能能力和延性性能,在塑性点时,无楼板作用的试件的粘滞阻尼系数略高于有楼板作用的试件的粘滞阻尼系数;在层间位移角达到0.05 rad时,各试件的粘滞阻尼系数趋于一致。

一种改进型方钢管柱与钢梁连接节点抗震性能研究

该文主要讨论了一种改进型方钢管柱与钢梁连接节点的抗震性能。通过对3个试件进行低周反复荷载试验,研究了是否采用T型件和梁截面高度比两个设计参数对节点域剪切承载力和变形能力的影响。在试验基础上,采用MSC.Marc 2012有限元软件进行了数值模拟分析,有限元模型能够较好地模拟试验试件的各项性能。试验和有限元分析结果表明:改进型高低梁柱异型节点试件应力集中主要发生在T型连接件与梁2的焊接处;虽然两种节点各部分的变形分担率十分接近,但改进型高低梁柱异型节点的剪切承载力和耗能能力分别提高了20%和200%。文末提出了T型连接装置的计算模型和设计方法,为今后实际工程应用提供了参考依据。

外环板式高低梁-方钢管柱节点弹塑性剪切承载力计算

为研究外环板式高低梁-方钢管柱节点的弹塑性剪切承载力,对7个十字形外环板式高低梁-方钢管柱节点进行了低周往复加载试验。基于试验,建立了20个考虑不同参数影响的三维实体节点模型并对其进行了非线性有限元分析。结果表明:通过引入节点单侧最小柱梁强度比概念,可将该类节点的破坏模式分为节点区域整体剪切破坏及节点区域部分剪切破坏,且节点域两侧梁高比(db1/db2)、外环板尺寸以及钢管柱的宽厚比(D/t)等因素对节点剪切承载力产生影响。基于屈服线理论并结合试验及有限元分析结果,提出了外环板式高低梁-方钢管柱节点剪切承载力计算方法。该计算方法数据特征稳定,建议公式的结果与试验及仿真模拟结果吻合较好,能较精确地评估该类型节点的弹塑性剪切承载力,可供实际工程设计参考。

消除或改善短柱的抗震措施

随着大跨度和超高层结构的发展以及建筑错层、转换层、设备层和地下车库结构的需要,短柱的出现不可避免。结构中短柱的剪切破坏是造成结构破坏,甚至引起结构倒塌的主要原因。本文介绍了钢筋砼短柱判别方法,并分别从构件材料性能、抗震构造措施、非传统柱截面形式、约束混凝土柱、抗震结构体系5个方面采取措施,来增强钢筋砼短柱的延性和抗剪承载力,提高短柱的抗震性能,从而避免脆性破坏危及结构安全。

循环流化床锅炉机组变负荷过程能量变迁研究

研究了循环流化床(CFB)锅炉机组能量变迁过程,在分析CFB锅炉蓄能动态特性的基础上,对动态过程中的能量转换进行了定量计算与比较,将经济给煤量与实际给煤量进行比较,得到经济给煤评价指标,并以此来考察锅炉动态过程的控制效果.利用主蒸汽压力波动来反映动态过程的能量平衡,并通过2个升负荷过程实例进行了工程验证.结果表明:研究CFB锅炉机组的能量变迁,采用经济给煤评价指标指导风煤配比,对动态过程中的CFB锅炉机组安全、稳定、经济运行具有重要意义,为变负荷控制提供了理论基础.

层间柱梁强度比对钢框架结构动力性能的影响

屈服机制是设计框架结构的重要指标。中国、美国等规范采用柱梁受弯承载力比来控制试验强柱弱梁屈服机制,而日本采用整体屈服机制。本文采用柱梁强度比设计的一榀二层框架,采用1/2比例模型进行拟动力试验和地震反映分析。试验结果表明:层间柱梁强度比是控制钢框架结构整体屈服的有效参数,框架各层加速度响应及位移响应能够较好的反映出结构的整体抗震性能,符合工程实际。

人工塑性铰连接的装配式钢混组合节点非线性静力分析

针对装配式框架节点损伤模式不可控、震后修复困难等问题,提出一种基于人工塑性铰连接的新型装配式钢混组合框架节点形式,其具有构造简单、承载耗能、易装配等特点。为进一步明确该新型节点的受力性能,利用ABAQUS建立节点的非线性有限元模型,以轴压比、翼缘连接板厚度、抗剪耗能杆直径为参数变量,研究不同参数对节点破坏模式、受力机理及弯矩-转角曲线的影响规律,并对节点刚性进行评估。结果表明,该新型节点的破坏模式为梁端受弯破坏,人工塑性铰对节点内力分配与传递起关键作用;随着轴压比的增大,节点承载力和延性系数呈现出先增大后降低的变化趋势,翼缘连接板厚度对节点承载力和延性均有较大影响,抗剪耗能杆直径对节点承载力的影响较小,但对节点延性变形影响较大;该新型节点属于铰接连接和完全强度连接。

循环流化床锅炉大比例掺烧煤泥运行控制模式及应用

以使用最广泛的煤泥泵送系统为研究对象,从运行和控制2个角度分析了循环流化床(CFB)锅炉大比例掺烧煤泥的运行特性,揭示了实际运行中的能量变迁过程。提出了CFB锅炉大比例掺烧煤泥运行控制模式,利用锅炉蓄能来平抑能量波动,优化能量变迁,形成了合理的控制策略,并将该运行控制模式应用于某300 MW CFB锅炉中。结果表明:优化系统投运后有利于提升机组控制水平,提高机组煤泥掺烧比例和运行稳定性,其经济效益明显。

循环流化床机组大气污染物排放运行优化研究

随着火电厂大气污染物排放标准要求日益严格，循环流化床（circulating fluidized bed，CFB）机组大气污染物排放控制运行综合优化的研究成为重点。以CFB机组“炉内脱硫＋烟气SNCR＋尾部湿法脱硫”的大气污染物排放控制技术路线为例，对炉内脱硫、湿法脱硫、脱硝和综合电耗等进行了经济性分析，确立了CFB机组大气污染物运行优化技术路线。结合活性石灰石量、煤质含硫量校正、S02及02预测模型，提出了CFB机组炉内脱硫动态优化控制方案，克服S02在动态运行过程中瞬时值超限的控制难题。该文提出的CFB机组大气污染物运行优化技术路线和炉内脱硫动态优化控制方法均在实际机组进行了运行试验，验证了其可行性。

特别的走廊

在学校组织的美国之行中，我们参观了很多美丽的城市。宏伟的现代化建筑，优美的自然景观，还有好玩的迪斯尼乐园，这些都给我们留下了深刻的印象，但最令我难忘的却是美国胡佛小学那特别的走廊。

开发金梅红酒的若干问题探讨

“金梅”红酒是以草莓果为原料 ,经发酵酿造而成。论述了酿酒的意义 。

带外加强环不等高梁-钢管混凝土柱组合节点抗震性能试验研究

对4个带外加强环不等高梁钢管混凝土柱节点试件进行了循环加载和单调加载试验,试件主要变化参数为节点两侧梁高度差,取值为0、75、150 mm。为了研究节点域的受剪承载力,对试件按"强构件,弱节点"进行设计。对于所设计的4个节点试件,其破坏分为整个节点域剪切破坏和部分节点域剪切破坏。试验结果表明:加载方式对试件节点域剪切承载力影响不大;节点试件在正反两个方向加载形成不同的破坏模式,并且在反向荷载作用下其承载力略高于其在正向荷载作用下的承载力;节点两侧梁高度差对节点域破坏形式和承载力影响显著;在整个加载过程中,所有试件节点均未出现开裂;该类节点具有很好的变形能力和稳定的耗能能力,但随着两侧梁高度差的增加,耗能能力逐渐降低。

外加强环不等高H型钢梁-方钢管柱节点抗震性能试验研究

通过对7个外加强环不等高H型钢梁-方钢管柱节点进行低周循环往复加载试验,研究节点域受剪承载力、滞回性能、变形能力和破坏模式。研究结果表明：试件的破坏形式有两种,分别为整体节点域的剪切破坏和局部节点域的剪切破坏;梁截面高度比和柱截面宽厚比是影响试件节点域承载力和剪切变形的主要因素;与此同时,随梁截面高度比和柱截面宽厚比的增加,节点域的耗能能力逐步增强;外加强环几何构造对节点域承载力和剪切变形也有一定影响,在框架柱端部弯矩增大系数较低的情况下,外加强环几何尺寸的增加对节点耗能能力有提高作用;节点域进入塑性阶段之前,各试件节点域的承载力无明显退化,从屈服到最终破坏,节点域承载力出现显著退化,承载力退化系数在0.89～0.96之间。不等高梁外加强环节点具有较好的变形能力和耗能能力,所有试件处于极限状态时的等效黏滞阻尼系数均在0.30～0.58之间。

外加强环不等高H型钢梁-方钢管柱节点受力性能有限元分析

在外加强环不等高H型钢梁-方钢管柱节点抗震性能试验研究的基础上,采用有限元分析软件ABAQUS,建立了考虑不同参数影响的三维实体模型并进行了非线性有限元分析。三维实体模型分析得到的有限元结果与试验结果吻合良好,有限元模型能够较高精度地模拟节点的受力行为。研究表明：节点的破坏形式分为整体节点域剪切破坏和局部节点域剪切破坏两种;节点单侧框架柱端部弯矩增大系数是节点域形成不同破坏模式的重要控制参数,两种破坏模式的分界线是节点单侧框架柱端部弯矩增大系数约为0. 92;方钢管柱的宽厚比是影响节点域屈服剪力和塑性剪力的主要因素,梁截面高度比对节点域受剪承载力影响较大,而节点域高宽比对节点域屈服剪力和塑性剪力影响并不明显。

外加强环式H型钢梁-方钢管角柱节点抗震性能

通过对5个试件进行拟静力加载试验,研究了加载方式对角柱和边柱节点抗震性能的影响.试验通过对加载方式（单向加载、双向轴对称加载和双向中心对称加载）和钢管柱宽厚比（D/t=22和33）主要参数的变化分析,着重研究了试件的滞回性能、刚度退化和耗能性能等特性.试验结果表明：加载方式对试件刚度及承载力影响十分明显.在双向中心对称荷载作用下,试件的承载力比在单向荷载作用下试件的承载力降低约20%;而在双向轴对称荷载作用下,试件的承载力与在单向荷载作用下试件的承载力基本相同.方钢管柱宽厚比是影响试件承载力的主要因素之一,随着宽厚比的增加,试件承载力逐步减小.所有试件的滞回曲线均呈饱满的纺锤体状,等效黏滞阻尼系数在0.2左右,具有稳定的耗能能力.

框架结构局部柱铰整体屈服机制的控制

框架结构局部柱铰整体屈服机制允许中柱的柱端和边柱的梁端屈服,要求边柱强度更高以避免发生层间破坏。该屈服机制的强柱弱梁条件不在于使每个节点都满足强柱弱梁的条件,而从结构整体出发要求满足基于层间柱梁强度比的强柱弱梁条件,使节点的强柱弱梁条件得以放松。基于梁铰屈服机制和部分柱铰屈服机制分别设计2组6层框架结构,利用ABAQUS有限元分析软件建立实体模型,采用Pushover方法进行推覆分析,对比不同屈服机制的层间位移角响应及构件塑性铰分布响应。结果表明,层间柱梁强度比对屈服机制的形成有重要影响,具有部分柱铰的框架结构在地震作用下的安全性不低于只允许出现梁铰的框架结构。

过焊孔衬板焊缝对钢框架梁柱节点断裂性能的影响研究

设计了5个高强钢T型节点试件,采用拉卸循环加载试验和有限元数值分析方法,研究其过焊孔衬板焊缝对节点断裂性能的影响;基于T型连接件研究基础,设计了3个钢框架梁柱节点试件,采用低周循环往复加载试验方法研究过焊孔衬板焊缝对梁柱节点断裂性能的影响。结果表明:高强钢T型连接件中过焊孔衬板焊缝对试件断裂性能影响显著,当过焊孔衬板采用双边或四边焊缝时,在极限荷载下可将试件焊缝处的应力峰值移至腹板区域,与传统过焊孔衬板单边焊缝试件相比,其塑性变形能力得到显著提高;将钢框架梁柱节点传统过焊孔衬板焊缝改为双边或四边焊缝后,其节点延性、极限承载能力均得到有效改善,与传统过焊孔衬板单边焊缝试件相比,采用双边焊缝节点试件的延性系数、极限承载力分别提高约29%、23%;采用四边焊缝节点试件的延性系数、极限承载力分别提高约70%、33%。

隧道爆破荷载作用下中隔壁动力响应与破坏机理研究

中隔壁结构作为隧道初期支护体系中重要的承载构件,在隧道爆破荷载作用下极易发生损伤开裂和破坏。首先依托双向八车道的港沟高速公路隧道工程,进行爆破荷载作用下中隔壁的动力损伤破坏试验,提出中隔壁支护结构的破坏形态及类型;然后利用ANSYS/LS-DYNA建立隧道爆破与中隔壁支护结构数值模型,采用流固耦合的方法模拟岩体爆破及中隔壁支护结构的动力响应,并考虑单段装药量、爆距等不同因素,研究其对中隔壁破坏模式及形态的影响。研究结果表明:隧道爆破荷载作用下中隔壁破坏形式分为背爆侧混凝土开裂剥落、中心区域混凝土震塌成洞、钢筋网及纵向连接钢筋震坏断裂、钢拱架发生扭曲变形4种类型;中隔壁支护结构在爆破应力波的作用下处于反复拉压状态,并在岩石破碎抛掷冲击的作用下发生破坏,且中隔壁支护结构中心、顶部和底部是结构最易发生损伤的部位;单段装药量和爆距的改变会对中隔壁支护结构的破坏范围和破坏程度产生影响,且结构呈现出不同的破坏形态,与现场试验结果一致;建议隧道爆破施工时爆距控制在40 cm以上,单段药量控制在7.2 kg以下,以减少对中隔壁支护结构的破坏。

考虑楼板效应的外环板式梁柱节点抗弯承载力

楼板的存在对梁柱节点的局部受力影响显著,在梁柱节点设计中,若仅仅把楼板与钢梁的组合效应作为安全储备,可能会产生结构由'强柱弱梁'转变成'强梁弱柱'的颠覆性结果,因此忽略混凝土楼板对节点承载力及刚度的影响是造成破坏的重要原因.基于已完成的带楼板的T型梁柱节点低周往复荷载试验,建立了非线性有限元分析模型.为了更加全面地了解钢梁-楼板组合节点的工作机制,进一步补充完善试验研究的不足,模型考虑了楼板与钢梁之间的栓钉连接以及材料非线性等因素,模型的计算结果与试验结果具有高吻合度.在此基础上,通过有限元参数分析,详细分析了构件尺寸效应、轴压比、楼板厚度、楼板强度和柱宽厚比共五个参数对考虑楼板影响的外环板式梁柱节点抗震性能的影响.结果表明尺寸效应、轴压比对梁端抗弯承载力及刚度的影响小到可以忽略,楼板厚度、楼板强度和柱宽厚比对梁端抗弯承载力有显著影响.结合理论分析进一步提出了考虑楼板影响的外环板式梁柱节点梁端抗弯承载力计算公式,通过对比公式计算结果与试验、有限元分析结果可得,该计算公式可较好的计算带楼板外环板式梁柱节点梁端抗弯承载力.