L形钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能试验研究及有限元分析

为了研究异形钢管混凝土节点的抗震性能,按照1∶2缩尺比例制作了6根L形钢管混凝土柱-钢梁节点试件。通过低周往复试验,探讨了轴压比、梁柱线刚度比和是否带楼板等因素对节点抗震性能的影响。试验结果表明:试件滞回曲线饱满,试件展现出较好的抗震性能;随着梁柱线刚度比的增大,试件的强度、刚度和延性均有所提高;随着轴压比的增大,其耗能能力也增加,但延性有所下降;此外,混凝土楼板的存在对节点承载力的影响较大。利用ABAQUS有限元软件建立有限元模型进行仿真模拟分析,结果显示,有限元计算结果与试验结果符合度较好,从而验证了有限元建模的准确性,为参数分析提供依据。

不同螺旋缠绕异形管换热器壳程性能数值研究

缠绕管的形状对螺旋缠绕管换热器的传热能力有重要影响,本文建立了具有不同截面形状的螺旋缠绕管换热器模型,数值研究了八种不同截面形状的缠绕管对螺旋缠绕管换热器壳程流动与传热性能的影响。相比于传统圆管,三叶管和水滴管对壳程流体造成的扰动较大,增强了螺旋缠绕管换热器的综合换热性能,而三叶管则具有最大换热能力。进一步分析了不同冲刷方式对螺旋三叶管换热器和螺旋水滴管换热器壳程性能的影响,结果表明:在相同的进口工况下,螺旋三叶管换热器壳程努塞尔数相比于传统圆管提高了11.8%~15.5%,阻力系数增大了41.9%~49.6%;螺旋水滴管换热器壳程努塞尔数相比于传统圆管提高了2.8%~4.3%,阻力系数增大了3.2%~6.8%;在雷诺数为2 603~5 206的工况条件下,管截面与流动方向夹角为0°的三叶管换热器综合换热性能最好,而管截面与流动方向呈逆流形式的水滴管换热器综合换热性能优于顺流形式。

油井管特殊螺纹齿表面应力腐蚀行为仿真研究

随着高温高压高产油田的勘探开发,油井管柱面临越来越恶劣的井筒环境,其螺纹接头腐蚀失效已经成为制约油气田高效开采的主要原因之一。为此,通过COMSOL Multiphysics软件建立了油井管螺纹齿的力学-电化学有限元模型,研究了不同外部载荷下油井管螺纹各个部位的应力分布与腐蚀规律。研究结果表明:油井管螺纹齿各个部位的应力分布大小与其腐蚀程度呈正相关,即接触应力越大,螺纹腐蚀情况越严重;接头螺纹在齿槽与承载面过渡处的应力最为集中,腐蚀情况最为严重,塑性变形会导致阳极腐蚀电流密度急剧增大,造成严重的腐蚀行为。研究结果可为油井管柱接头螺纹腐蚀失效机理研究提供新的思路,也为解决恶劣工况条件下井筒完整性问题提供理论依据和解决途径。

异形多腔钢管混凝土分叉短柱抗震性能试验及数值计算

针对某超高层巨型框架结构中异形截面多腔钢管混凝土(concrete-filled steel tube, CFT)分叉柱,为研究截面加强构造对分叉短柱抗震性能的影响,进行了4个试件在竖向轴压力及水平往复两次的低周反复荷载下的抗震性能试验研究,试件上部为五边形四腔体钢管混凝土双柱肢,下部为八边形十三腔体钢管混凝土单柱肢,以此形成分叉柱;研究的截面构造包括四种:基本构造,钢管钢板整体加厚构造,距中和轴较远的钢管角部钢板内表面贴焊等肢角钢的局部钢板加厚构造,距中和轴较远的钢管腔体内置圆钢管构造。基于试验结果及截面构造特点,进行了数值计算。试验及数值计算结果表明:异形截面多腔钢管混凝土分叉短柱的破坏主要发生在上柱根部分叉截面处,表现为距离中性轴较远处的钢板撕裂以及局部焊缝开裂引起的整块钢板撕裂;内置圆钢管的加强构造承载力提高7.6%、变形能力提高14.4%,综合耗能能力最强,局部钢板加强构造承载力提高9.2%、变形能力下降18.7%,钢管钢板整体加厚构造承载力略有提高、但变形能力下降较多;提出的异形多腔钢管混凝土柱简化建模方法计算效率较高,精度满足工程设计要求。

沉管浮运安装一体船艘班费用研究

国内海洋超级工程不断涌现,新型专用船舶应运而生,国家现行定额中缺少此类新型船舶艘班费用和计算方法,导致无法合理测算工程造价,因此确定新型船舶艘班费用和计算方法势在必行。文章将行业相关规范和深中通道项目实际相结合,参照国家现行定额艘班费用组成,研究了沉管浮运安装一体船艘班费用中关键参数的取值和计算方法,编制出了沉管浮运安装一体船艘班费用的计算公式,并通过实际发生成本以及现行定额验证了公式的准确性,可供未来新型船舶艘班费用的编制参考借鉴。

深中通道异形管节多工况下调平方案研究与应用

深中通道E23管节及最终接头为异形管节,管节前后重力分配不均,为确保E23管节及最终接头多工况下的管节姿态安全,需要根据不同工况下的施工特点,研究制定出异形管节相应1号—9号压载水箱的调平配载;为保证异形沉管浮运期间船管连接安全,通过在E23管节内中山侧左、右车道封门与1号、2号水箱封堵之间打设部分压舱混凝土方案代替水箱压载调平方案,有效降低异形管节1号、2号水箱的调平液面高度,保证了船管浮运安全。

Tube上的模同态

讨论管范畴 (tube)上的模同态与模分解 ,在不可分解模上运用 [9]中特殊生成元的定义 。

邻角精确控制的异型管辊弯成形过程数值模拟

针对汽车立柱用P形异型管多道次辊弯成形存在相邻凹凸角度偏差大、难以满足角度高精度要求的问题,基于弹塑性大变形理论,应用辊弯成形专业设计软件COPRA建立了P形异型管15道次辊弯成形有限元模型。结合实际生产过程,开展了完整成形过程的有限元仿真,分析发现焊管周长来料不足及P形异型管角部在轧辊孔型内金属流动不均、成形不到位是导致相邻凹凸角角度偏差过大的主要原因。结合仿真结果和生产实际,提出了选择合适的压缩系数、分配恰当的截面变形量和修正轧辊辊形三者相结合的邻角精确控制方法。应用所提方法进行了P形异型管辊弯成形有限元仿真,结果表明:仿真最终产品截面与设计截面基本一致,凹凸角的角度分别为90.5°和89.9°,角度偏差均在±1°的误差范围内;异型管辊弯成形金属流动到位,使得角部金属充满轧辊孔型,可改善P形异型管相邻凹凸角的成形质量。利用所提方法通过辊弯成形工业应用,获得了符合要求的P形异型管,其相邻凹凸角度精度分别提高了33.84%和36.70%,有效改善了P形异型管成形质量,可为生产实践提供依据。

Tube中的模同态与模分解

本文讨论管 (tube)范畴中的模同态 ,在不可分解模上运用 [4]中特殊生成元的定义 ,进一步研究了管范畴中模同态的一些性质 ,得到了关于同态 g :L→Mh 。

基于正交试验的气密特殊螺纹油管接头密封性能研究

开发深海油气需要钻探大量超深井、大位移井,井下油管需要承受水下复合载荷的综合作用,这对气密特殊螺纹油管接头的密封性能提出挑战。以99.25 mm×6.45 mm气密油管特殊螺纹接头为研究对象,以密封面最大接触压力为考核指标,依据ISO 13679标准A系试验载荷包络线对正交优化试验结果进行密封性能分析。分析结果表明:密封面最大接触压力影响因素敏感性由大至小的顺序为:密封面角度>扭矩台肩角度>螺纹承载面角度>螺纹锥度>螺纹螺距;气密特殊螺纹油管接头参数最优组合为密封面角度10°、扭矩台肩角度-12°、螺纹承载面角度12°、螺纹锥度1∶18、螺纹螺距4.8 mm;优组后油管接头在ISO 13679标准A系试验载荷下各加载点密封性能良好。所得结果对气密特殊螺纹油管结构的进一步优化设计具有指导意义。

异锥度气密特殊螺纹油管接头密封特性研究

基于虚位移原理,建立了异锥度气密特殊螺纹接头(简称接头)的连接控制方程,并建立三维有限元模型,分析其在不同的机紧转矩和井下复杂工况条件下的力学响应特性。结果表明:在常见的工况下,接头的最大应力均小于材料的屈服应力;对于接头的密封结构,其主密封面的密封性能优于次密封面的密封性能;随着机紧转矩的增加,接头密封结构的平均接触压力与机紧转矩呈线性关系;轴向拉力和弯矩对接头密封结构的主、次密封面有不同程度的影响,但当机紧转矩值大于一定值后,其影响力将缓慢减弱并最终趋于稳定。分析结果对于接头的现场应用具有参考意义。

基于单位荷载法的钢管混凝土组合异形柱计算长度系数研究与验证

为解决钢管混凝土组合异形柱在进行构件稳定验算时计算长度系数不明确的问题,利用有限元软件Midas/Gen,采用单位荷载法在钢管混凝土组合异形柱框架-支撑结构整体模型下进行特征值屈曲分析,并通过欧拉公式反算得到钢管混凝土组合异形柱的计算长度系数.研究了网格划分、楼板、短梁对单肢柱计算长度系数分析结果的影响,结果表明各层异形柱沿其高度方向划分为10段、连接板宜沿其宽度方向划分为2段,同时去掉模型中的楼板、短梁可提高结果的安全度和软件分析速度.在上述分析结果基础上,建立了考虑组合异形柱网格划分、去掉模型中的楼板、短梁的整体结构模型,分析了不同异形柱平面位置、所在楼层、梁截面尺寸和楼层总数等因素影响下的单肢柱计算长度系数,结果表明:单肢柱计算长度系数随着所在楼层的上升呈现增大趋势,8~20层单肢柱计算长度系数随梁截面的增大而减小,大部分楼层的单肢柱计算长度系数随楼层总数减少而增大.根据所得数据,基于安全性和计算简便的考虑,给出了各层钢管混凝土组合异形柱中单肢柱计算长度系数建议值.基于计算长度系数的建议取值,分析得到整体模型中各单肢柱的应力比,并与直接分析设计法得到的应力比进行了对比,结果表明两种方法得到的应力比相差不大,验证了本文提出的计算长度系数建议值的可行性.

乙烯聚合Ziegler-Natta催化剂在聚乙烯管材专用料的应用

JCES催化剂与装置常用催化剂(Ref催化剂)进行小试对比研究,表明JCES催化剂具有良好的活性、优异的氢调性能及共聚性能。采用JCES催化剂用于CX聚合工艺高密度聚乙烯装置,生产聚乙烯管材专用料(牌号为L7100M)。生产结果表明,由Ref催化剂切换至JCES催化剂生产过程中进料量平稳无明显波动,参数调整稳定。JCES催化剂的活性及聚合物堆密度与Ref催化剂基本一致,JCES催化剂的氢调敏感性及共聚性能优于Ref催化剂,由JCES催化剂生产的聚合物的分布更加集中,细粉含量比Ref催化剂少。JCES催化剂生产的L7100M产品质量属于优级品,表明JCES催化剂适用于CX工艺生产聚乙烯管材专用料。

异形管轻型钢结构房屋试验研究

在冷弯薄壁型钢应用于多、低层房屋工程实践的基础上,针对其存在的技术不足,研发了适用于包括农房在内的低、多层房屋异形管轻型钢结构体系并开展实验。通过采取冷弯异形管柱、承插式梁柱节点、深C型梁、以及V型楼面梁,构成类似于框架结构的房屋结构体系,结合螺旋钢管桩和冷弯薄壁型钢墙面板,可以在对现场自然生态影响较小的情况下,快捷施工,提高装配率,且充分利用既有冷弯薄壁型钢生产设备,经济成本与冷弯薄壁型钢结构持平,是冷弯薄壁型钢房屋体系技术迭代升级的轻型钢结构房屋产品。

组合L形冷弯钢管混凝土柱抗震性能试验研究

以荷载作用方向、截面类型、肢高宽比为参数,进行了4根组合L形冷弯钢管混凝土柱的拟静力试验,分析了各参数对试件破坏形态、承载力、延性及耗能等抗震指标的影响。并应用ABAQUS有限元软件建立了数值分析模型,分析了钢管厚度、轴压比等参数对试件承载力和延性影响。结果表明:试件的主要破坏模式为钢管鼓曲开裂,异形钢管的制作方式对试件破坏形态有一定影响,冷弯钢管组合焊接的试件未出现角部开裂,钢板组合焊接的试件出现角部纵向焊缝开裂现象,加快了试件的变形发展;荷载作用方向对试件延性和耗能能力影响不大,但对试件承载力有较大影响,工程设计中除主要工程轴向的承载力验算外,同时也应考虑最不利加载方向的承载力验算;增大肢高宽比可以有效提高试件承载力,但会加剧试件正、负向受力性能的差异、削弱其延性和耗能能力,可以改变截面形式调整其正、负向承载力差异、增加钢管厚度改善其延性;轴压比对试件正向承载力和延性影响较大,随着轴压比的增加,试件正向承载力和延性明显下降。

异形多变超高层建筑全钢大模板设计与施工

四川北路街道HK194-01地块项目18号楼核心筒施工采用先进的液压自动爬升模板体系,具有带钢模板整体提升的高效性能,满足了核心筒结构施工需求。根据该项目核心筒结构特性,研究全新的钢模板体系及其施工技术。解决了核心筒复杂外形模板适应性难题,保证了模板体系的整体质量及高效周转。

设计专用比色管并改变实验操作改善环境空气二氧化硫测定校准曲线线性和斜率的探究

实践中,《环境空气二氧化硫的测定甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法》HJ482-2009(下称HJ482-2009)绘制校准曲线时存在校准曲线线性差,斜率偏低,不满足“在给定条件下斜率应为0.042±0.004”的质量保证和质量控制要求的情况。本文通过设计使用甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法测定环境空气二氧化硫专用比色管(下称“专用比色管”)并改变实验操作绘制校准曲线4次,用具塞比色管按HJ482-2009中的实验操作绘制校准曲线4次。对结果进行统计比较后,发现通过设计使用专用比色管并改变实验操作绘制的校准曲线,与用具塞比色管按HJ482-2009中的实验操作绘制的校准曲线相比,线性和斜率均有改善,曲线线性良好,斜率满足方法要求。

等肢L形钢管混凝土异形柱强度承载力解析法

对钢管混凝土异形柱的强度承载力计算方法,提出了一种计算等肢L形钢管混凝土异形柱强度承载力的解析法。利用单轴对称的横截面,内力之间线性相互作用的条件(将截面内力根据内力方向与主轴的关系,进行坐标变换,得到主轴方向的内力值),基于现有规范双轴对称截面的压弯构件强度承载力计算方法,在这两者基础上对计算方法进行修正,推导单轴对称等肢L形钢管混凝土异形柱截面的双向压弯强度承载力公式。分别对截面不同受压区情况,基于图形分解法和中和轴平移相结合方法,推导了可直接计算全截面塑性弯矩的计算公式。通过有限元分析对算例进行了复核,计算结果表明该方法与有限元分析相比较为保守,相关计算方法可供设计院对钢管混凝土异形柱的强度承载力验算的参考。

四罗拉集聚纺须条抖动原因及解决措施

为了减少四罗拉集聚纺须条抖动造成的纱线断头,列举导向胶辊握持力不足、位置不当,前胶辊接触负压管、与前下罗拉平行度差,导纱喇叭口位置不正确,异型管安装位置偏移以及网格圈径向尺寸不一致等导致须条抖动的主要原因,并提出解决措施。指出:增加四罗拉集聚纺摇架压力虽然可以快速解决须条抖动问题,但会加快网格圈、负压管等器材专件磨损,导致能耗和劳动强度增加;解决须条抖动,需逐项排查原因、针对性解决并保证设备运行状态良好。