采煤沉陷区输电铁塔复合防护板基础抗变形性能及其板厚取值研究

以某采煤沉陷区内的典型输电铁塔及其复合防护板基础工程为背景,考虑地基-基础-上部铁塔结构的共同作用,对不同板厚复合防护板基础的抗采动变形性能进行了研究,并引入"保护作用"的概念,对独立基础和复合防护板基础的抗变形性能进行了分析。研究表明,设置复合防护板后,与独立基础相比,可明显减少铁塔支座的水平位移及上部结构的应力,支座位移与结构应力随着复合大板厚度的增大而减小,其减小的幅度随着板厚的增大而趋缓,当板厚达到一定数值以后几乎不再减小。提出的复合防护板的厚度可取铁塔基础长向根开的1/45～1/35的建议,以供采煤沉陷区内复合防护板基础的设计参考。

新形势下《钢筋混凝土结构课程设计》教学改革

目前,土木工程领域正进行着日新月异的重要变革,结构新材料和新体系日益受到推广和重视,这对我国土木工程教育界产生了广泛的影响。同时,以"翻转课堂"和"微课"等为代表的教学模式探索和实践,已经引起我国教育界的广泛重视。因此,本文反思《钢筋混凝土结构课程设计》现有教学模式的不足,探讨与新情况相适应的新方法、新思路,在指导方式、设计内容和评价方式等方面,提出了改进措施和方法。

碳纤维布提高预应力混凝土空心楼板承载能力的设计与施工

论述了粘贴碳纤维布和增大截面相结合的加固方法在提高某办公楼混凝土空心楼板承载能力中的应用,并对其简化计算方法和施工技术进行了讨论。

塌陷区输电铁塔的可靠性评估

以某塌陷区上输电线路为对象,分析了输电线路经过地区的煤炭开采状况,对塌陷区地表变形进行了预计分析。采用数值分析方法,分析了地表变形对输电杆塔结构内力和变形的影响规律,研究表明,除了单支座施加竖向位移荷载,其他工况可以认为在支座位移为根开的5‰以内,杆件均不会达到屈服荷载;可以利用出现Q235材料屈服时的支座位移作为判断塔架是否安全的标准,即当预测的地表变形小于Q235材料屈服时的支座位移时,认为塔架处于安全状态。

煤矿采动区高压输电线路安全性评估

采空区塌陷严重影响输电线路的安全运行,开展煤矿采动区输电线路的安全性评估具有重要意义。以某矿某采区为例,依据开采沉陷学理论进行了输电线路下采动地表变形的预计;考虑不同的变形工况和荷载组合,采用有限元方法,得到了典型输电铁塔的抗变形性能;在此基础上,进行了输电线路的安全性评价,提出了该煤矿采动区高压输电线路的处理方案,可为今后类似工程提供参考。

高温后黏土砖砌体的抗压承载力

为了研究温度对黏土砖砌体抗压性能的影响,对不同温度后黏土砖砌体试件的抗压强度进行试验,得到了砖砌体强度随温度的变化规律。试验结果表明:随着受热温度的升高,黏土砖砌体的极限荷载逐渐降低。根据砌体试件截面内各点在高温后的温度分布状况、材料高温后的性能变化规律,提出采用分层法计算得到高温后砌体承载力的简化计算方法,可为高温后砌体结构安全性评估提供参考。

矿区地表彩色点云的自动分类

以矿区的彩色三维激光点云数据为研究对象,提出了矿区点云快速自动分类及目标提取的方法。首先根据彩色点云的RGB值计算HSV空间中的H值,根据各地物间H值的差异,分别对地面点与非地面点根据地物颜色先验值进行点的提取。然后对提取的点进行聚类计算,利用各类地物点云在空间分布上的显著差异,采用分层截面投影,由投影点最小包围盒的长宽比及面积比对矿区地物点云进行自动分类与提取。最后以Riegl VZ-1000扫描仪采集的某矿区地表点云数据为试验对象,验证本文算法的可行性和实用性。

高温对混合砂浆力学性能影响研究

对四种不同强度等级(M2.5,M5,M7.5和M10)的混合砂浆试块,经历200℃4,00℃,600℃和800℃四种不同温度,采用自然冷却和喷水冷却方式后进行了强度试验,得到了两种冷却方式后砂浆试块强度随温度变化的曲线及高温后砂浆强度的拟合公式,分析了砂浆强度的影响因素及高温后砂浆强度的退化机理。研究表明,经历温度越高,砂浆强度降低越大。对于同种砂浆,经历相同温度后,不同的冷却方式对强度也有较大的影响。研究结果为高温后砌体结构的安全性评估提供了依据。

影响商品混凝土质量的因素及对策

商品混凝土是传统混凝土生产方式的重大变革,是建筑工业化的必然趋势。本文以商品混凝土的一些新特点为基础,从材料和施工两方面对一些影响商品混凝土质量的因素和对策进行了探讨。

高温下钢筋混凝土梁-柱节点的力学性能演化机制

为研究钢筋混凝土框架梁-柱节点的火灾行为及其相互约束作用随温度的变化规律,开展了荷载-高温耦合作用下的钢筋混凝土框架梁升降温全过程的结构试验。在试验的基础上采用VULCAN程序进行了恒定荷载作用下框架梁单独受高温、梁-柱同时受高温,梁-柱节点弯矩-转角关系的火灾响应数值分析。结果表明,钢筋混凝土框架梁-柱节点的转动约束强度随温度的升高而降低,梁-柱节点转角峰值相较于弯矩峰值具有滞后效应。

钢管输电铁塔风致振动疲劳损伤机理及其防治措施研究现状与展望

作为电力输送的重要载体,钢管输电铁塔整体呈现出高柔的特点,极易受到风荷载影响。近年来,钢管塔在风荷载作用下产生风致振动以及疲劳损伤的事故频发,进而引起铁塔结构强度下降甚至破坏,以引起国内外学者的关注。该文系统阐述钢管铁塔的风致振动和疲劳损伤性能及防治措施的国内外研究现状,总结当前研究和工程实践存在的不足以及未来可能的研究方向,可为钢管铁塔在风荷载作用下的结构设计和长期安全运行提供参考。

特高压直流输电工程换流站阀厅抗震性能研究进展

随着我国用电需求越来越大,换流站作为电力输送生命线的重要组成部分,一旦在强烈地震中遭受破坏,将会导致电力系统陷入瘫痪,且阀厅中的相关电气设备多为悬挂和支柱类设备,结构高柔,具有较高的地震易损性。因此,电力设备抗震性能的好坏对于电网的安全运行至关重要。该文对阀厅主结构、悬吊类设备以及支撑类设备的抗震性能分别进行阐述,以期为换流站阀厅结构以及电气设备的设计提供参考。

综合实验室管理系统的构建与实践

开发了一套融实验室的安全管理、资产管理、教学管理、科研管理为一体的实验室综合管理系统,具有安全考核准入制、进入实验室的审查机制、场地与仪器设备的查询功能和预约功能等特色,使得实验室的各种资源得到充分利用,实验室的管理能力大为增强,保证了实验室安全、有序、高效、科学运转。

研讨式教学法在钢筋混凝土结构设计教学中的探索与实践

为提高学生主动参与课程学习的积极性,体现学生在学习过程中的"学习主体"作用,运用研讨式教学法提高学生在教学过程中的参与度,加强学生与教师之间的互动,加深学生对教学内容的理解和应用。以典型钢筋混凝土框架结构的内力计算为例,分解研讨任务,对研讨内容进行了总结、分析和对比,研究了研讨式教学法在钢筋混凝土结构设计教学中的实施过程和应用效果,显著提高了学生的学习主动性和分析问题的能力。

常温下圆铝管混凝土柱界面黏结性能试验研究

为研究常温下圆铝管混凝土柱的界面黏结性能,考虑了混凝土的强度和铝管混凝土柱界面黏结长度两个因素,对圆铝管混凝土短柱进行了推出试验,获得了试件荷载-滑移相关关系、不同荷载下的铝管纵向应变分布规律,分析了现有的钢管混凝土柱黏结滑移本构模型对于评估圆铝管混凝土柱峰值黏结强度和剩余黏结强度的可行性。研究结果表明:各试件荷载-滑移曲线趋势基本一致;铝管表面的纵向应变与其到加载端之间的距离总体呈正比例,黏结应力沿界面长度均匀分布;混凝土强度、界面黏结长度减小都会导致界面黏结强度降低,且受到混凝土强度的影响程度更大。在此基础上,提出了适用于常温下圆铝管混凝土柱界面黏结强度的计算公式。

考虑节点滑移时采动区输电铁塔基础的位移限值

依据输电铁塔的螺栓连接角钢节点的加工制作和受力特征,分析了螺栓连接节点的3种受力状态;在总结已有试验结果的基础上,提出了螺栓连接角钢节点滑移变形过程的简化四阶段线性力学模型;建立了考虑节点轴向滑移变形的输电铁塔整体有限元计算模型,分析得到了铁塔在正常运行工况和典型地表变形组合作用下的基础位移极限值.研究表明:考虑节点滑移后,对铁塔在各典型工况下的最终破坏形态没有显著影响,但铁塔斜材的轴力变化规律比无滑移模型更接近比例模型试验的情况;在相同工况下,不考虑节点滑移的分析结果过于保守,这说明可采用考虑节点滑移的模型来计算采动区输电铁塔的基础位移极限值.

钢结构阀厅与设备耦联效应对换流站800 kV穿墙套管地震响应影响研究

以典型特高压阀厅800 kV穿墙套管为研究对象,建立了考虑800 kV套管与钢结构阀厅、阀塔、400kV穿墙套管及防火墙的不同耦联方式的7种有限元模型,研究了穿墙套管及其端板的地震响应规律。研究结果表明:考虑与钢结构阀厅、防火墙及400 kV穿墙套管的耦联作用后,800 kV穿墙套管的端板应力幅值增大了21.7%~26.6%,而横向加速度幅值提高了20.5%~31.1%;外套管的应力幅值相对更大,约为内套管的1.06~1.17倍;阀厅结构与设备的耦联作用,使内套管的应力幅值提高了10.3%~11.9%,而对外套管应力没有明显影响(最大仅相差0.62%);结构设备耦联作用使得导电杆与套管内壁的相对位移明显增大,使横向相对位移提高了20.6%~63.4%,而纵向相对位移提高了38.5%~42.8%。因此,在穿墙套管设计选型及强度校核时,应全面考虑钢结构阀厅与设备耦联效应的不利影响。

中空圆铝管混凝土短柱轴压承载性能研究

以内PVC管外铝合金管的中空圆铝管混凝土短柱为研究对象,考虑聚氯乙烯(PVC)管直径和铝管壁厚两个因素,对中空圆铝管混凝土短柱进行了轴压试验研究和相应的有限元模拟分析,获得了中空圆铝管混凝土短柱试件的破坏形态、极限承载力、荷载-铝管应变关系,对比分析了现有钢管混凝土轴压短柱承载力计算方法预测中空圆铝管混凝土短柱承载力的可行性。研究结果表明:中空圆铝管混凝土短柱的破坏形态表现为鼓曲型破坏;当PVC管直径不变时,随着铝管壁厚的增加,试件极限承载力提高幅度达到46.6%~96.6%;当铝管厚度不变时,随着PVC管直径的增大,试件承载力下降了8.3%~28.4%。现有的关于钢管混凝土(CFST)柱承载力的欧洲EC4规范和美国AISC规范的预测结果的准确性受到铝管壁厚的影响,且过于保守;我国CCES规范针对不同壁厚试件的预测数据稳定性存在不足;学者陶忠所提出方法的预测结果的接近程度和数据稳定性相对最好。最终提出了关于中空圆铝管混凝土短柱轴压承载力计算的建议。

超高压输电线路沉陷区输电铁塔安全性评价

以徐连输电工程沉陷区上输电线路为背景,分析了输电线路经过地区的煤炭开采状况。以输电铁塔内典型杆件失稳破坏时的支座位移作为判断塔架是否安全的标准,得到了沉陷区输电杆塔抵抗地表变形的能力,并将其作为铁塔变形的允许值;根据沉陷区地表变形预计结果,对位于沉陷区的输电线路的安全性进行了评估。分析表明,老采空区地表变形对输电铁塔安全性的影响很小,输电铁塔是安全的;煤层全部采完后,地表变形对典型输电铁塔安全性有一定影响,必须采用复合防护板基础,铁塔抵抗地表水平变形的能力才能够满足要求。但是,对输电线路倾斜值和地表沉降过大的问题,需采用相应的技术措施。目前,位于沉陷区的输电线路和杆塔未发现异常情况,运行状况良好。

高温后水泥基灌浆料低周重复荷载作用下的受力性能

针对不同掺水率(12%,14%,16%)、受热温度(150,300,450,600℃)和冷却方式(自然冷却、喷水冷却),对高温冷却后水泥基灌浆料棱柱体在低周重复荷载作用下的受力性能进行了试验研究.结果表明:水泥基灌浆料棱柱的峰值应力随受热温度升高而降低,喷水冷却下峰值应力下降速率略快于自然冷却下峰值应力下降速率;峰值应变随受热温度升高而增大,且喷水冷却峰值应变大于自然冷却峰值应变.随着受火温度的升高,冷却方式对水泥基灌浆料棱柱体试块在低周重复荷载作用下的应力-应变曲线影响明显,喷水冷却下试块的应力-应变曲线较自然冷却下更为饱满,残余塑性变形更大.