模块化钢框架模块间内套筒连接节点抗震性能试验研究

设计了3个足尺模块化钢框架模块间内套筒连接节点试件,针对节点试件的抗震性能开展了拟静力低周往复加载试验,研究了节点试件的滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能、刚度退化、层间位移角和转动刚度等抗震性能指标,并对影响节点试件的抗震性能参数进行分析。研究结果表明:节点试件的滞回环呈梭形,且形状较为饱满,其具有较强的耗能能力;3个节点试件均出现明显的刚度退化现象且下降坡度平缓;3个节点试件的层间位移角分别为0.085 rad、0.082 rad和0.096 rad,节点试件均具有良好的转动能力和延性性能且满足节点抗震设计要求。试件破坏特征表明,在模块柱内梁的上、下翼缘对应位置设置内隔板对节点的抗震性能有显著改善作用。

全钢子午线轮胎胎侧径向单条实鼓的原因分析及解决措施

分析全钢子午线轮胎胎侧径向单条实鼓的原因并提出相应的解决措施。径向单条实鼓分为强光下呈现胎侧部位凹陷和凸起两种形式,产生的原因主要有对应位置胎体帘线密、胎体帘线稀开、胎侧/内衬层复合件接头大或裂开等。通过采取调整缝合器压合轮间隙、碟簧片间距,规范压合底辊形式,打磨压合轮及规范胎侧/内衬层接头大小等措施,有效解决了全钢子午线轮胎胎侧径向单条实鼓的问题。

局部水力交互下盾构隧道渗流与力学响应研究

针对有压盾构隧道中接缝水力劣化所引发的内外水力交互渗流问题,基于水力开度理论,通过数值和解析方法研究局部渗流下隧道衬砌与周围地层的渗流特性和力学响应。结果表明:基于镜像法推导的衬砌隧洞多点渗漏下渗流场解析解与数值解吻合良好,验证了给出的局部渗漏数值模型的有效性;局部外水内渗与内水外渗诱发的衬砌与地层共同作用存在较大差异,前者导致局部孔隙水压力降低引起土体挤压衬砌,衬砌轴力减小而弯矩增大从而产生衬砌外凸,后者则相反;多点局部渗漏对渗流场和衬砌响应的影响存在耦合作用,当内水压接近地层水头时可能出现外水内渗与内水外渗并存的特殊水力交互情况;地层渗透系数对局部渗漏行为的影响较大,复合地层下当局部渗漏发生于高渗透性地层时,其诱发的衬砌响应不显著,当渗漏处于下部低渗透性地层时,在地层交界面存在渗流折射现象,上部高渗透性地层起到补(排)水作用。

桁架式钢骨混凝土框架节点受剪性能试验研究

为研究轴压比以及配钢率对桁架式钢骨混凝土框架节点受剪性能的影响,制作了5个核心区剪切破坏的桁架式钢骨混凝土框架中节点,研究不同轴压比和用钢量对节点极限承载力、抗震性能及破坏形态的影响。基于有限元软件ABAQUS,对5个桁架式钢骨混凝土框架节点模型开展了力学性能分析。结果表明:所有构件的破坏形态全部为核心区剪切破坏;提高轴压比对于构件的极限承载力有积极作用,但会使其耗能能力和延性降低;节点核心区配置交叉斜腹杆角钢可提高构件的极限承载能力以及抗震性能;通过分析参数可得,提高轴压比以及混凝土抗压强度、增加核心区交叉斜腹杆的尺寸并且提高其屈服强度都会提高节点的极限承载力;推导了桁架式钢骨混凝土框架节点的抗剪承载力计算公式,经验证计算值与实测值和模拟值相近,可为工程设计提供理论参考。

机载雷达地面静止目标二维检测算法

针对机载宽带雷达由于地面目标距离向扩展、距离徙动等现象导致传统检测手段存在检测虚警高、算法适应度低的问题,提出了一种基于多帧联合的机载雷达地面静止目标二维检测算法。采用“初筛选+精检测”的两步处理思路,首先在距离压缩和走动校正后提取雷达主杂波数据,通过广义内积(generalized inner pro-duct,GIP)值计算及排序完成回波数据的初筛选;随后联合方位多帧设置二维检测窗及检测门限,完成地面作战目标的快速精细化检测。最后,通过仿真及机载试飞实测数据验证了方法的有效性。该方法能够有效降低检测虚警、提高数据处理效率,且操作简单、易于实现。

内水压盾构隧道管片衬砌受力与变形特性分析

对不同埋深的通缝和错缝拼装盾构衬砌结构在内水压作用下的力学响应开展研究,分析了内水压、隧道埋深和衬砌拼装方式对盾构衬砌承载特性的影响规律。研究结果表明,隧道内水从空管变化至满管过程中,衬砌环变形持续增大,内力变化呈现三阶段特性。第一阶段为空管至半管阶段,衬砌环弯矩增大、轴力减小,但二者的变化幅度极小。第二阶段为半管至刚刚满管阶段,衬砌环弯矩增大、轴力减小,轴力的变化幅度小于弯矩。第三阶段为满管后内压增加阶段,衬砌环弯矩和轴力同时减小,但轴力的减幅远大于弯矩。对于有内压作用的盾构衬砌,埋深减小时衬砌结构的内力与变形会随之减小,但局部接缝张开及螺栓应力可能出现增大的现象,较浅覆土处衬砌环接缝的安全储备应引起足够重视。当隧道埋深及内部水压荷载相同时,错缝拼装衬砌结构的收敛变形、局部接缝变形和接缝部位螺栓的受力均优于通缝拼装结构,承受内水压的盾构衬砌可优先考虑采用错缝的方式拼装。

核电异种钢内坡口镍基焊缝全位置对接焊技术研究

为了解决核电异种钢接管类焊接接头由于结构尺寸限制而无法正常从接管外壁进行焊接的技术难题以及提高该结构焊缝质量及焊接效率,在基于多年核电一回路核主设备焊接制造工艺的基础上,进行了材料、焊接设备、坡口形状尺寸、焊接位置等的合理选择并开展相关工艺试验及焊接工艺评定、产品模拟件焊接验证等工作。最终实现了从管内壁进行镍基焊缝全位置对接焊,并且按照NB/T 20002.3—2013《核电厂核岛机械设备无损检测》标准及技术条件进行了相关焊接工艺评定试验,结果均满足指标要求。该技术在产品制造中进行了成功应用,将焊接制造周期缩短为横焊位焊接周期的1/n(n为焊缝数量),焊缝一次性无损探伤合格率达96.9%,实现了提质增效的目的。

海底管道内衬修复施工工具的设计及其性能评价

内衬复合软管修复技术是一种施工费用低、程序简单的延长海底管道寿命的有效方法。目前此技术在中海油还没有应用,且施工工具均未国产化。鉴于此,对施工程序中涉及的拖拉头、端部接头进行设计,并进行相应的性能评价及检测。研究表明,98 kN时拖拉头最大应力为159.7 MPa,内衬管加强层(中间层)最大应变为0.88%。拖拉头的过弯性能良好,能够通过5D、90°的弯头。端部接头在内压10 MPa及轴向应力74.486 MPa的作用下,内套筒最大应力214.5 MPa,最大应变0.075%,接头外套筒最大应力0.009 MPa,最大应变2.146×10^(-8)。TPU层最大应变3.7%,纤维层最大应变2.3%,接头焊缝合格率100%,屈服强度及抗拉强度满足标准要求。

孤岛工作面内错尾巷的强化支护与现场应用

利用锚杆锚索附加金属网进行联合支护的方式对孤岛工作面内错尾巷进行支护优化设计,并对支护后的尾巷围岩变形情况进行监测。通过强化支护后,巷道围岩变形情况得到有效缓解,可以确保完成工作面的安全高效回采任务,减少了巷道维护开支以及露顶片帮事故的发生,提高了工作面回采效率。

新型方钢管梁柱全螺栓套筒节点研究

提出了一种新型全螺栓内套筒连接节点,有效解决了方钢管梁柱全螺栓连接困难的问题,节点构造简单、造价低,提升了轻型钢结构的施工效率。概述了新型方钢管梁柱全螺栓套筒节点的分类和连接方式,总结了节点的优点及保证工程质量的技术控制要点,为新型方钢管梁柱全螺栓套筒节点的推广应用奠定了基础。

平面钢管桁架管内加劲相贯节点有限元分析和试验研究

焊接钢管桁架有时需要在节点区设置加劲肋。对焊接钢管内加劲相贯节点进行有限元分析 ,探讨了管内加劲节点的传力路径 ,通过缩尺模型试验验证了有限元分析结果。针对节点区应力集中 ,提出有效缓解应力集中的构造措施。有限元分析表明 ,管内加劲节点中的加劲肋是重要的受力部件 ,为该节点的设计提供了理论依据。

方钢管混凝土框架内隔板节点抗震性能的试验研究

本文设计了一榀三层两跨的方钢管混凝土框架模型,梁柱节点采用内隔板节点型式。采用拟静力试验方法,对方钢管混凝土框架施加低周反复水平荷载,研究了方钢管混凝土框架内隔板节点的荷载-位移曲线、节点延性、节点破坏机制和破坏特点等抗震性能。研究结果表明,方钢管混凝土框架内隔板节点的抗震性能较好。

圆钢管混凝土柱-H钢梁内隔板式节点抗连续倒塌机理研究

为研究圆钢管混凝土柱-H钢梁内隔板式节点抗连续倒塌工作机理,以中柱失效工况下的节点作为研究对象,采用ABAQUS建立了双半跨单柱型梁柱节点模型,在节点柱顶端进行位移加载,得到了节点的承载力曲线、破坏形态以及抗力机制曲线等,在此基础上对影响组合节点抗倒塌承载力的8个关键性参数进行分析,包括钢梁强度、钢管强度、混凝土强度、内隔板强度、柱含钢率、内隔板厚度、内隔板宽度以及跨高比。结果表明,内隔板式节点破坏是从梁机制阶段到悬链线机制阶段再到破坏阶段的发展过程;对节点参数分析可知增大钢梁强度和减小跨高比可显著的提高节点倒塌抗力,增大内隔板的强度、宽度和厚度节点倒塌抗力略有降低,其它参数影响不明显。

钢结构仿古建筑双梁柱中节点的受力机理

为研究钢结构仿古建筑双梁柱中节点的抗震性能,对4个全焊双梁柱中节点进行了水平低周反复加载试验。通过观测试件在侧向力作用下的受力过程和破坏形态,分析双梁柱中节点的受力机理。根据梁截面形式的不同,将其分为箱型截面梁与工字型截面梁2类,依据仿古建筑独特的构造特点,将各试件节点核心区划分为上、中、下3个区域。通过量测各区域内的应变大小,分析该类结构节点核心区在侧向力作用下的受理机理及破坏模式,并建立双梁柱节点的斜压杆受力模型。试验结果表明:仿古建筑双梁柱节点的破坏形式主要为沿下核心区对角线的剪切破坏,并通过理论计算分析提出一种考虑轴压比与梁截面形式的双梁柱中节点抗剪承载力修正公式。

某井S13Cr特殊螺纹接头油管柱腐蚀原因

为了掌握S13Cr特殊螺纹接头油管的耐蚀性,对某井特殊螺纹接头S13Cr油管柱腐蚀状况进行了全面检查,并对不同井深位置油管柱取样进行解剖分析。从油管接头关键结构尺寸和表面精度、井深、腐蚀介质等方面对腐蚀的影响进行了分析,结果表明,不同井段油管腐蚀程度不同,油管特殊螺纹接头内倒角越小,表面精度越高,油管抗腐蚀性能越好。

低周反复荷载下型钢再生混凝土框架中节点抗震性能试验研究

为研究型钢再生混凝土框架中节点的破坏特征和抗震性能,进行4榀粗骨料取代率分别为0%、30%、70%、100%的1∶2.5模型试件的低周反复加载试验,观察其破坏形态和受力特点,对框架中节点的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、承载能力、强度退化、刚度退化、层间位移角、延性以及耗能能力等力学性能进行分析研究。结果表明:型钢再生混凝土框架中节点的典型破坏形态是节点核心区剪切斜压破坏;荷载-位移滞回曲线饱满,位移延性系数介于3.95~4.88;弹塑性极限位移角约为1/19~1/26;破坏时节点的等效黏滞阻尼系数介于0.322~0.335;随着再生粗骨料取代率的增加,型钢再生混凝土框架中节点的抗剪承载力和耗能能力有所降低,延性减小。但是相对于普通型钢混凝土框架中节点而言抗震性能降低不大。

基于内外分区割槽方式的盾构隧道接头环向模拟方法研究

管片接头力学性能的复杂性使通过盾构隧道结构相似试验模型模拟其力学性态成为难题。本文基于盾构隧道结构的典型弯矩分布规律,提出一种盾构隧道管片接头模拟方法——内外分区割槽方法,即将接头割槽的位置选在结构受拉侧。将其与另外两种常用接头模拟方式(外部割槽方式和内外割槽方式)进行比较分析,结果表明:接头模拟方法对结构内力、变形及破坏规律均有较大影响,内外分区割槽方法能够更好模拟管片衬砌结构接头在正弯及负弯状态下的张开与闭合效应;其声发射特性曲线的阶段性明显,能较好反应加载状态下管片由初始损伤到宏观开裂直至整体失稳的破坏全过程;其接头破坏模式与原型管片衬砌结构破坏模式更接近。

方钢管混凝土柱-H型钢梁节点研究

方钢管混凝土柱-H型钢梁节点的结构性能影响钢管混凝土结构在住宅建筑中的推广和应用。在总结方钢管混凝土柱-H型钢梁铰接、半刚接和刚接节点类型的基础上,对目前常用的内隔板节点和新提出的外肋环板节点进行了理论分析与试验研究。基于屈服线理论推导了内隔板节点强度的计算公式,提出了基于静力平衡理论的外肋环板节点的强度计算公式。结合工程实践对这两种节点进行了静力拉伸试验,分析了节点的破坏机制。借助于试件的应变测量,研究了节点的应变分布规律和应力传递机制,得到了荷载位移曲线、节点的屈服强度和极限强度。理论计算结果与试验值分析比较表明,填充混凝土的内隔板节点和外肋环板节点具有较好的刚度和延性。

装配式方钢管柱与H型钢梁连接节点力学性能研究

针对装配式钢结构方钢管柱与H型钢梁采用内套筒-T型连接件实现梁柱连接节点的力学性能开展了深入研究.研究结果表明:内套筒厚度对梁柱连接节点刚度有较大影响,随内套筒厚度增加,节点刚度呈逐渐增大趋势,抗弯承载力明显提高,节点域附近柱端刚度得到提高,但梁柱间的相对转角逐渐减小,梁端T型连接件刚度有所降低;随内套筒长度增加,高强度对拉螺栓对T型件约束能力减弱,抗弯承载力有所降低,T型件翼缘弯曲变形增加,梁柱间的相对转角逐渐增大;高强度对拉螺栓拉力值随内套筒厚度增加逐渐增大,高强度对拉螺栓设计应综合考虑内套筒几何参数影响,避免对拉螺栓产生过大拉力值.研究结果可为装配式钢结构工程应用提供参考.

围岩自调节成拱特性的实验与数值分析

本文在围岩应力分析的基础上,通过物理实验模拟和数值计算,分析了由于隧道开挖后应力变化引起的围岩自调节成拱的特性及相关影响因素作用下的压力拱成拱规律。在本文中,将压力拱内边界距洞口的距离和拱体厚度作为判定压力拱成拱和评价围岩稳定的参数。当内边界靠近隧道洞口,围岩基本稳定;压力拱的厚度小意味着需要较少的岩体来承担拱体自身和其上岩体的荷载。在此基础上,运用平面应变相似模拟实验模拟隧道开挖过程,对开挖过程中洞口周围应力升高区进行了观察和分析,明确了压力拱的成拱,以及随着距离洞口越近变形增加的幅度越大等现象。运用数值分析发现,随着节理的间距的减小,压力拱内边界靠近洞口,压力拱厚度增大;在2组节理围岩中,节理倾角分别为30°和60°时,成拱最不利;而节理的黏结强度对压力拱成拱的影响程度与节理摩擦角的大小相关联,摩擦角大于20°时,节理黏结强度对压力拱成拱影响甚微。