钢管混凝土叠合柱-H型钢梁外套筒式连接节点抗震性能试验与有限元研究

以钢管混凝土叠合柱为研究对象,设计了一种高强对穿螺栓连接的外套筒式梁柱节点。为了研究该新型节点的抗震性能和破坏机理,对3个缩尺比为1∶2的节点进行了拟静力试验。观察节点损伤过程及破坏模式,分析了梁端荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、节点延性及耗能能力,采用ABAQUS软件建立有限元模型,研究套筒宽厚比和加强肋板厚度对节点抗震性能影响。试验及有限元研究结果表明:节点滞回曲线饱满,延性系数介于3.13~4.19之间,等效黏滞阻尼系数介于0.211~0.296之间,节点域的变形较大且耗能能力较强;随着套筒厚度增大,核心区混凝土开裂减少,破坏位置由节点外移至梁端截面;减小套筒宽厚比和增大加强肋板厚度可以有效提高节点刚度。为保证外套筒式节点达到刚性节点要求,建议套筒宽厚比不大于25,加强肋板厚度不小于梁翼缘厚度。

苏州某酒店超限结构设计

苏州某五星级酒店建筑高度79.050m,结构形式为框架-剪力墙结构,主塔楼和裙房之间未设置防震缝,结构存在扭转不规则、楼板不连续、刚度突变及局部穿层柱、V形斜柱4项不规则项。介绍了结构方案、性能目标及整体分析方法,针对酒店设备转换层层高较小的情况,提出了解决措施,并对穿层柱、V形斜柱的受力性能进行了详细的分析,对于V形斜柱顶部的楼板展开了有限元分析。采用YJK和PMSAP两种不同类型的有限元软件对结构进行了小震分析,并进行了弹性时程补充验算;采用SAUSAGE软件进行大震下结构弹塑性动力时程分析,对大震下结构的性能水准展开评估,最后提出了结构构造加强措施。结构可以达到预定的抗震性能指标,抗震性能良好。

RCS刚接节点组合加固有限元模拟分析

为了研究经过预埋式外包钢板-增大截面加固后柱贯通型RCS节点的承载能力和受力机理,结合实际工程,通过有限元软件ABAQUS对钢箍板-增大截面加固体系进行模拟计算,分析了钢箍板-增大截面加固体系核心区在作为刚接节点与铰接节点两种工况的设计荷载作用下,各部分结构的应力分布、损伤情况和节点转角。计算结果表明,在两种设计工况的作用下,各部分结构均处于弹性阶段,距离屈服强度还有较大盈余,混凝土结构局部出现损伤。

某超限高层公寓式办公楼结构设计

以某框架-剪力墙结构公寓式办公楼为例,在对结构进行合理布置的基础上,采用多种程序软件进行抗震分析,并对结构细节进行专项分析与设计,总结相应的构造加强措施。分析结果表明,结构各项指标均满足抗震设防的要求,裙房屋面楼板自振频率满足规范要求,大开洞位置楼板应力无突变,穿层柱满足中大震作用下的性能目标,整体结构能达到相应的性能目标要求。

山地建筑办公楼结构设计探析

通过对山地建筑掉层结构的结构设计梳理、分析,采取弹性时程分析法,补充计算和罕遇地震下层间位移的验算及抗倾覆的验算等措施,保证结构在地震下的安全性。通过采取性能化设计、考虑板面内弹性变形计算、提高抗震措施等方式,加强抗震能力,确保山地建筑掉层结构中结构构件的安全可靠。

波纹管通孔柱轴压性能和滞回性能数值模拟

为了降低装配式混凝土柱之间装配的施工难度并节约施工成本,提出了一种波纹管通孔钢筋直接连接技术。利用有限元计算软件ABAQUS模拟分析了波纹管通孔柱在单调加载和静力推覆加载工况下的力学性能,研究了波纹管通孔穿插纵筋连接技术对装配柱受压承载能力和滞回性能的影响。结果表明:与现浇混凝土柱相比,波纹管通孔柱的轴压承载力提高了约13%;当轴压比取0.2和0.6时,波纹管通孔柱的延性系数分别提高了31%和28%,累积滞回耗能分别提高了3%和9%;随着轴压比增大,波纹管通孔柱的延性出现降低,累积滞回耗能增大,且延性和累积滞回耗能都高于现浇混凝土柱;从装配柱混凝土的应力云图、损伤曲线、滞后曲线、骨架曲线、刚度退化曲线等指标分析可以发现,波纹管对核心混凝土和柱纵筋具有较大约束作用,可以延迟构件的塑性变形;提出的波纹管穿插纵筋连接技术可以实现预制混凝土柱之间的有效连接,且该连接方式装配柱的抗震性能要优于现浇混凝土柱。

内置非贯通型钢STRC柱压弯承载力计算研究

采用内置型钢短柱对钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱节点进行增强。为明确该节点中内置非贯通型钢STRC柱的控制截面位置及压弯承载力,进行了内置不同长度型钢STRC柱及无型钢对比试件的拟静力试验及有限元模拟研究,分析了试件的受力机理及压弯承载力,探讨了型钢长度和钢管约束等因素的影响。研究结果表明:随着内置型钢长度增加,破坏截面有从型钢-混凝土过渡截面转移至柱根的趋势;增大钢管径厚比会削弱其抗弯贡献,从而减小过渡截面压弯承载力,影响破坏截面位置。基于试验及有限元分析结果,提出柱根及过渡截面压弯承载力计算模型,建立内置型钢临界长度的确定方法,研究结果为STRC柱的设计及节点中型钢的参数确定提供理论依据。

隔板贯通式方钢管混凝土柱-钢蜂窝梁节点抗震性能

目的 研究隔板贯通式方钢管混凝土柱-钢蜂窝梁(DTSCFSTC-SCB)节点的抗震性能,为工程应用提供设计依据。方法 应用有限元分析软件ABAQUS对比DTSCFSTC-SCB节点与隔板贯通式方钢管混凝土柱-钢梁(DTSCFSTC-SB)节点的抗震性能,分析不同参数对其抗震性能的影响。结果 DTSCFSTC-SCB节点的承载力较DTSCFSTC-SB节点的承载力降低10%,延性系数提高6.8%;钢材强度、梁柱线刚度比对其抗震性能影响较大(25%~138%);隔板内(外)伸宽度仅在一定范围内对其延性影响较明显(13%~18%),隔板厚度仅在一定范围内对其承载力影响较明显(7%~8%),开孔率对其最大承载力、耗能能力影响较明显(4%~12%);轴压比、混凝土强度等级、含钢率、孔间距、孔壁距离对其抗震性能影响很小(1%~5%)。结论 该节点具有工程可行性,钢材强度、梁柱线刚度比是影响其抗震性能的主要因素。

穿心板式钢管混凝土柱-钢梁栓焊连接节点力学性能分析

该文提出两种适用于窄截面钢管混凝土柱的穿心板式栓焊节点,两种节点的下翼缘和腹板采用螺栓连接,上翼缘采用焊接连接。该节点既能有效避免室内凸角的出现,又能解决全螺栓连接节点需要预留安装缝、节点刚度偏低的问题,同时具有可快速装配、方便混凝土浇筑等优点。该文阐述了节点的构造、加工及装配过程、设计原理;基于单调加载试验建立有限元模型,分析了该节点的受力过程、破坏模式、刚度和延性。结果表明:有限元模型分析结果与试验吻合较好;穿心板式栓焊连接节点的主要破坏模式为梁受压翼缘的屈曲及相邻腹板的鼓曲,节点塑性铰远离节点核心区,符合强节点弱构件的设计原理;节点属于刚性连接,具有较大的刚度和承载力、较好的延性。

高效液相色谱-三重四极杆复合线性离子阱质谱法检测水产品中氟喹诺酮类抗生素和镇静剂

为实现水产品中抗生素和镇静剂的同时、快速检测,进行了题示研究。分取2.0 g匀浆后的样品的肌肉组织,加入体积比79∶1∶20的乙腈-乙酸-水混合溶液10 mL,振荡1 min,超声10 min。加入2.0 g氯化钠,振荡1 min,于-20℃保存30 min,用于去除提取液中的脂肪。离心10 min,分取1 mL上清液注入装载有150 mg C18的CAFS clean-up净化柱中,多次推动活塞,将提取液全部转移到2 mL离心管中。分取0.5 mL净化液,加入0.5 mL 0.1%(体积分数,下同)甲酸溶液,混匀后过0.22μm尼龙滤膜。滤液注入高效液相色谱-三重四极杆复合线性离子阱质谱仪,9种目标物在BEH C18色谱柱上用不同体积比的0.1%甲酸溶液和含0.1%甲酸的甲醇溶液的混合溶液进行梯度洗脱分离后,用电喷雾离子源正离子(ESI+)模式电离,多反应监测(MRM)模式检测,基质匹配法定量。结果显示,9种目标物的质量分数分别在1.0~50.0μg·kg^(-1)(丁卡因、布比卡因、恩诺沙星和氧氟沙星)、2.0~50.0μg·kg^(-1)(地西泮和氟罗沙星)、5.0~50.0μg·kg^(-1)(环丙沙星、培氟沙星和洛美沙星)内与对应的峰面积呈线性关系,检出限为0.2~1.0μg·kg^(-1);对空白草鱼样品进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率为99.1%~110%,测定值的相对标准偏差(n=6)分别为1.9%~8.2%(日内精密度试验)和2.6%~8.5%(日间精密度试验)。方法用于28份水产品的分析,检出了1种镇静剂布比卡因(检出量为1.41μg·kg^(-1))以及4种氟喹诺酮类抗生素[洛美沙星、培氟沙星、环丙沙星(3种抗生素检出量均低于测定下限)和恩诺沙星(检出量为2.43~4.61μg·kg^(-1),低于GB 31650-2019规定的限量)]。

某塔楼超限高层结构设计及抗震性能分析

某塔楼为结构高度167.2 m的框架-核心筒结构,同时存在扭转不规则、局部穿层柱2项不规则项,属B级高度的超限高层建筑。对该塔楼结构进行了小震弹性分析、中震等效弹性分析及大震动力弹塑性分析,结果表明计算的各项指标均满足规范的要求。通过风荷载分析明确可采用规范风荷载进行设计,风振舒适度满足规范要求。屈曲分析表明穿层柱具有良好的稳定性,且中震作用下处于弹性受力状态。结合结构超限情况,采取了针对性的加强措施,进一步提高了结构的承载力及延性,结构可达到预期的C级抗震性能目标。

改进通过式固相萃取柱-超高效液相色谱-串联质谱法测定谷物及制品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇及衍生物的含量

开发、设计一种改进通过式固相萃取柱,用于谷物及其制品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇及其4种衍生物的前处理。称取固体样品2.00 g(液体样品5.00 g),加入400μL 1.0 mg·L^(-1)内标混合溶液,振荡混匀,静置30 min,再加入20.0 mL 84%(体积分数)乙腈溶液(液体样品加入15.0 mL乙腈),涡旋振荡20 min,离心5 min。移取约8 mL上清液,用改进通过式固相萃取柱[填料为160 mg C_(18)、300 mg石墨化碳黑、100 mg氨丙基净化剂(NH_(2))和300 mg硅藻土的混合物]处理,取5.0 mL滤液,于40℃氮吹至干后,加入1.0 mL水,超声30 s,涡旋30 s,过0.22μm微孔滤膜。采用超高效液相色谱-串联质谱法测定其中脱氧雪腐镰刀菌烯醇及其4种衍生物的含量,内标法定量。结果表明:经改进通过式固相萃取柱处理后,样品溶液澄清透明,并且5种目标物的基质效应减少;5种目标物标准曲线的线性范围为10~2 000μg·L^(-1),检出限为(3S/N)为5.0μg·kg^(-1);对小麦粉、大米、玉米、啤酒、白酒等基质进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率为74.6%~106%,测定值的相对标准偏差(n=6)均不大于9.1%;方法用于162份样品分析,小麦粉、玉米、大米、啤酒中均检出脱氧雪腐镰刀菌烯醇,衍生物中仅检出3-乙酰化脱氧雪腐镰刀菌烯醇和雪腐镰刀菌烯醇。

流穿式净化柱结合超高效液相色谱-串联质谱法测定动物源性食品中19种磺胺类药物

该研究建立了动物源性食品中19种磺胺类药物残留的确证检测方法,利用盐包和流穿式净化柱对动物源性食品进行双重净化,并采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)进行检测分析。样品经80%乙腈(0.2%甲酸)提取、盐包及Speedy Prep■-Sulfa流穿式净化柱净化,使用ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱分离,以0.2%甲酸水和甲醇作为流动相进行梯度洗脱,质谱采用电喷雾正离子模式和多反应监测模式采集信号,外标法定量分析。结果表明,该方法中流穿式净化柱可在30 s内完成净化,整个前处理过程缩短至10 min以内。19种磺胺类药物在其线性范围内相关系数r≥0.9991,检出限为1.00~2.00μg/kg,定量限为2.50~5.00μg/kg,猪肉、牛肉、鸡蛋、虾肉、鸡皮、猪肝六种基质在5、10、50μg/kg加标水平下,平均回收率为74.56%~119.28%,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.91%~14.16%,回收率和精密度良好。该方法操作简单、准确、高效,稳定性好,适用猪肉、牛肉、鸡蛋、虾肉、鸡皮、猪肝中19种磺胺类药物残留的确证检测。

Modeling of Fixed Bed Adsorption Column Parameters of Iron(II) Removal Using Ferrihydrite Coated Brick

Fixed-bed operating experimental column conditions were studied to evaluate the performance of brick from Bangui Region (in Central African Republic), coated with iron oxyhydroxide (ferrihydrite) for the removal of iron(II) from aqueous solution. The prediction of theoretical breakthrough profiles using Bohart and Adams sorption model was employed to achieve characteristic parameters such as depth of exchange zone, time required for exchange zone to move vertically, moving rate for the exchange zone and adsorption capacity useful for fixed-bed column reactor was investigated under varying operating conditions. The effects of bed depth and flow rate on iron(II) adsorption were studied. Our finding revealed that the Brick from Bangui Region (in Central African Republic), coated with ferrihydrite was a very efficient media for the removal of Fe(II) ions from water. The experimental data showed that the depth and the moving rate (10.3 ± 0.6 cm) and (0.208 ± 0.006 cm/min) respectively of the exchange zone (adsorption zone) were independent of variability of the height of the adsorbent bed column, however the variations of the flow rate affect the moving rate of the exchange zone. The bed depth service time (BDST) model was used and permitted us to predict the service times of columns operated at various flow rates and bed depths and these predicted values were compared with the experimental values.

H型钢梁贯通-柱错位节点抗震性能试验研究

梁贯通型结构具有施工速度快、装配率高等特点,还可以使柱错位布置,满足空间多样性需求,适用于在中低层结构中应用。为研究梁贯通-柱错位型十字节点的抗震性能,设计2个柱错位型十字节点与一个非错位的标准型十字节点,针对错位型节点采用卧位加载方式,标准型节点采用正位加载方式,进行低周往复加载试验。对3个试件的破坏状态、滞回曲线、骨架曲线、转动、延性、耗能能力及刚度退化性能进行分析。结果表明:在往复加载作用下,3个试件的核心区腹板均发生沿对角线方向的屈曲,但错位型节点的屈曲程度较小。柱错位型节点的屈服弯矩、屈服位移和极限弯矩均远大于标准型节点,极限位移、延性系数小于标准型节点。

某高层检验检测中心结构受力分析与加强措施

为了确保结构的抗震安全性能,本文对广西某新建建筑结构进行了受力分析与相应的加强措施。该项目采用钢筋混凝土框架结构体系,结构存在楼板不连续、竖向不连续及穿层柱等不规则问题,虽然未属于超限结构,不过结构较复杂。利用YJK、Midas等软件对主体结构进行了反应谱、弹性时程、楼板应力、静力弹塑性等分析,结构各项指标均满足受力及规范要求。

福州某商业综合体结构设计探析

分析福州某商业综合体项目结构设计中基础设计、温度作用、长悬挑型钢混凝土梁及大跨度预应力梁的设计要点、穿层柱的补充验算等技术要点。通过合理设置基床系数,实现桩、筏、防水板的协调设计;分析了超长结构中温度应力分析的实际操作方法;对长悬挑梁的舒适度及竖向地震补充验算;针对商业建筑中普遍存在的大跨度梁,探索预应力大跨度梁的设计要点。

矩形钢管柱与H形梁端板对拉螺栓连接滞回性能研究

钢结构梁柱节点有多种形式,国内外学者研究多侧重在H形梁和H形柱的连接上,对于H形梁和矩形钢管柱(RHS柱)的连接研究则很少。由于矩形钢管柱是封闭截面,节点难以采用普通螺栓连接,采用对拉螺栓连接是这种节点的一种构造解决方案。基于理论模型、结合试验和有限元方法对矩形钢管柱与H形梁端板对拉螺栓连接的滞回性能进行研究,探讨该种连接形式的滞回特性。在试验滞回曲线的基础上,提出了节点的恢复力模型,该模型对钢框架的抗震设计具有较好的参考价值。

浅埋工作面过空巷煤基混凝土墩柱支护研究与应用

为研究综采工作面过空巷期间有效支护的问题,以乌兰木伦煤矿12407工作面过空巷为工程背景,采用煤做骨料加工制作煤基混凝土材料,通过实验室实验确定煤基混凝土的基本力学参数,建立基于煤基混凝土材料基本力学参数的“支柱围岩”相互作用数值模型,提出对空巷围岩“锚索补强+泵送墩柱支护”的控顶技术方案,对不同高径比条件下的支护方案模拟效果进行了对比分析,确定合理的煤基混凝土墩柱空巷支护参数,并进行现场实践验证。结果表明:高径比为3∶1煤基混凝土双排墩柱能够有效控制顶板,工作面在过空巷前6 m来压,距离空巷3 m时来压最大,工作面与空巷贯通后,由于超前支承压力峰值衰减,墩柱承载过程中让压变形;工作面与空巷贯通时,空巷外侧的顶底移近量和压力明显小于空巷里侧,随推采步距进一步加大,上覆岩层出现离层裂隙,由于超前支承压力峰值的影响,煤体处积聚大量弹性应变能,现场通过调斜以及机尾连续加刀措施,保证工作面快速通过空巷,实践证明过空巷煤基混凝土墩柱控顶支护方案能够满足安全高效生产需要。

隔板贯通式梁柱节点抗震性能试验研究

设计了低周反复荷载作用下3个十字形足尺隔板贯通式梁柱节点试件(其中2个节点的柱子浇筑了混凝土,1个为空钢管)的拟静力试验。通过研究拟静力试验所得的滞回曲线求得该节点的等效阻尼比,衡量它的耗能能力。从恢复力特性曲线得到了和一次加载相接近的骨架曲线,节点的初始刚度和刚度退化等参数。通过这些从强度、变形和能量等三方面判别和鉴定隔板贯通式梁柱节点的抗震性能,并得出了一些具有参考价值的结论。