基于数值模拟的蜂窝钢管约束混凝土靶抗侵彻机理

多孔蜂窝钢管约束混凝土靶具有良好的抗侵彻性能和拓展性能。基于ANSYS/LS-DYNA软件,采用FEM/CSCM-SPH/HJC耦合法,模拟了多孔蜂窝钢管约束混凝土靶抗硬芯枪弹侵彻过程,研究了蜂窝钢管约束混凝土靶的抗侵彻机理。结果表明:与单孔正六边形钢管约束混凝土靶和无约束混凝土靶相对比,蜂窝钢管约束混凝土优异的抗侵彻性能主要体现在隧道侵彻阶段,表现为限制弹丸头部附近混凝土的径向膨胀,增大侵彻阻力;对比单孔正六边形钢管约束混凝土靶,蜂窝钢管约束混凝土靶周边单元为钢管提供了支撑,限制了钢管壁的面外弯曲变形,强化了钢管的约束效应,即形成周边单元的附加约束作用;对比无约束混凝土靶,钢管的存在限制了蜂窝钢管约束混凝土靶被打击单元的径向膨胀,强化了被打击单元混凝土的围压效应,提高了混凝土的强度和变形性能,增大了弹丸的侵彻阻力,从而使其抗侵彻能力提高。因此,蜂窝钢管约束混凝土靶由于蜂窝钢管的侧向约束和周边单元的附加约束双重约束效应而体现出良好的抗侵彻性能。

带有防火保护的圆钢管约束钢筋混凝土柱抗火性能分析与设计

抗火性能是圆钢管约束钢筋混凝土柱设计时的关键问题之一,尽管目前相关研究已逐渐完善,但带有防火保护条件下该类构件的抗火性能研究与设计仍不充分,已有的行业标准中构件高温稳定承载力公式未与常温公式相连续,且其中的防火保护层设计公式不具有明确的物理意义。基于ABAQUS软件,该文开展了带有防火保护圆钢管约束钢筋混凝土柱在ISO 834标准火灾作用下温度场和耐火极限的有限元分析,研究了荷载比、截面尺寸、长细比、防火保护层厚度等关键参数对构件耐火极限的影响规律,并提出了钢管温度、钢筋温度以及混凝土等效温度的简化计算公式。结果表明:随着防火保护层厚度的增大,构件的耐火极限近似线性增大。基于系统性参数分析,提出了带有防火保护圆钢管约束钢筋混凝土柱高温下截面承载力和稳定承载力设计公式,以用于确定构件达到不同耐火极限所需的防火保护层厚度,该方法保持了与现行标准中常温承载力计算公式的连续性。

外露式钢管混凝土柱连接节点的耐火性能研究

超高层建筑靠外墙的钢管混凝土柱及其节点采用外露的布置方式时,现行规范对如何进行有效的防火保护没有明确的规定。本文以某超高层建筑位于室外的钢管混凝土柱连接节点为研究对象,通过FDS模拟计算,确定室外连接节点的最不利升温曲线;在此基础上计算节点的受力情况和耐火性能,提出室外连接节点的防火保护设计方案;最后对连接节点开展实体升温试验,节点的试验结果与理论计算结果非常接近,验证了防火保护方案的有效性。

冲击荷载下钢管混凝土限高防护架的动力响应

通过采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,分析了钢管混凝土铁路桥限高防护架在汽车碰撞作用下的动力响应,比较了钢管防护架与钢管混凝土防护架的不同动力响应.结果表明:限高防护架碰撞面变形比较明显,发生了较大的内凹现象;立柱的变形最小,能够抵抗更大的冲击荷载;因应力失效而最容易破坏的部位是横梁侧一、侧二支撑管节点处;与钢管防护架相比较,钢管混凝土防护架的碰撞力均值更大,碰撞面位移更小,能够更有效地保护铁路桥的安全,从而为钢管混凝土防护架的结构设计和维护提供依据.

多边形钢管混凝土短构件在防护工程中的应用

本文首先阐述了钢管混凝土的一些优点,其次应用仿生学原理提出了一种新型抗冲击、抗爆炸防护结构,该防护结构以钢管混凝土短构件为基本构件,通过一定的组合方式组成一种新型的遮弹结构;同时,对构成该新型遮弹层结构中的单个构件—钢管混凝土短构件抗侵彻的机理进行了研究,最后应用LS—DYNA程序进行了数值模拟分析;通过研究表明钢管混凝土短构件比同强度的素混凝土构件的抗侵彻能力有较大提高。因此,由钢管混凝土短构件构筑的遮弹层其抗力等级将大大增加。

钢管混凝土柱耐火极限和防火设计实用方法研究

在对钢管混凝土柱耐火极限试验研究和理论分析结果的基础上 ,分析了组成钢管 (高强 )混凝土的材料强度、截面含钢率、截面直径、构件长细比和荷载偏心率等参数对ISO 83 4标准火灾作用下 ,柱构件承载力的影响 ,提出了承载力和防火保护层厚度实用计算方法。最后 ,简要介绍了深圳赛格广场大厦和杭州瑞丰、商业大厦钢管混凝土柱防火保护设计方法 。

基于环保理念的粘质土坡治理方法

南方某土坡土质吸水性强,暴雨后,土的强度参数明显降低,导致大面积滑坡,滑动土体受到严重扰动。采用一般的卸载抗滑支护方法无法达到理想的治理效果。采用密排钢管压力注浆方法,在滑坡抗滑段采用两排或多排钢花管钻孔桩进行压力注浆,桩周围的土体被加固,这将形成一个坚固的连续整体,起抗滑挡墙作用。密排钢管压力注浆使滑坡土体的力学性能得到较大改善,同时结合特殊的坡面卸载和排水措施,将恢复滑坡的稳定状态,也实现了国家环保要求。

耐火钢-钢管混凝土柱的防火保护层厚度

为了得到火灾中耐火钢-钢管混凝土柱的防火性能,分析特定耐火极限下耐火钢-钢管混凝土柱所需的防火保护层厚度.采用厚涂型钢结构防火涂料、水泥砂浆作为耐火钢圆钢管混凝土柱防火保护层,蒸压加气混凝土板、水泥砂浆作为耐火钢方钢管混凝土柱防火保护层.变化混凝土强度、含钢率、荷载偏心率、钢管尺寸、耐火极限、长细比、钢材强度等参数,利用ANYSY有限元软件分析圆柱、方柱在火灾升温曲线下的温度场.采用数值计算方法求解圆柱、方柱满足特定耐火极限要求时所需的防火保护层厚度,提出3种保护层厚度的实用计算公式.由拟合公式得到的计算结果与理论计算结果的误差较小,可为有关工程的抗火设计提供参考.与普通钢管混凝土柱相比,耐火钢-钢管混凝土柱所需的防火保护层厚度明显较小,约为普通柱所需厚度的1/3~1/2,可节省建筑使用空间.

新型抗冲击、抗爆炸防护结构的研究

海湾战争、科索沃战争和伊拉克战争表明,完善的防护工程体系在高科技局部战争中具有极为重要的作用.针对目前防护工程中存在的一些问题,提出了一种新型抗冲击、抗爆炸防护结构,该防护结构以钢管混凝土短构件为基本构件,通过一定的组合方式组成一种新型的遮弹结构,由于钢管混凝土构件具有承载能力高、抗压强度大尤其是延性好的特性,因此该新型遮弹结构的抗冲击和抗爆炸能力是很强的,非常适宜在防护工程中应用.

35钢牺牲阳极性能及其对铜管阴极保护的可行性

采用恒电流试验测试了35钢在海水和淡水中的牺牲阳极性能,并结合紫铜的极化曲线测试和阴极保护试验分析了35钢用于铜管牺牲阳极保护的可行性。结果表明:35钢在海水和淡水中都具有良好的牺牲阳极性能,工作电位稳定,电流效率高,溶解均匀,消耗慢;对紫铜管进行阴极保护有足够的驱动电压,达200 mV以上;短期阴极保护试验结果显示35钢对紫铜管有良好的保护效果。

阳极保护不锈钢槽管式分酸器的开发应用

介绍了阳极保护不锈钢槽管式分酸器的保护原理、构造以及实际应用情况。实践表明,阳极保护不锈钢槽管式分酸器具有分酸均匀、耐腐蚀、压降低、易于安装等优点,用其取代传统的干吸塔分酸器,可提高硫酸生产装王的生产效率、操作性能及可靠性,降低设备投资和运行成本,减少尾气排放。

钢管高强混凝土柱温度场的非线性有限元分析

在合理地确定了火灾情况下钢管高强混凝土柱受火模型的基础上 ,利用有限元法计算钢管高强混凝土在火灾情况下的温度场。计算结果与试验结果吻合良好 ,并考虑了不同保护层厚度 (混凝土和防火涂料 )及不同直径对钢管混凝土温度场的影响 。

省煤器钢管的自保护膏剂渗硼工艺研究

采用自保护膏剂渗硼技术对省煤器钢管进行表面处理,研究不同工艺参数对渗硼效果的影响,对渗硼试样进行显微组织的分析。结果表明:在空气环境下,渗硼处理后的省煤器钢管试样表层有明显的渗硼层,呈深度不一的手指状;随着渗硼时间的延长,硼化物中出现尖端碎化现象,渗硼处理后试样表面易于清理。获得良好渗硼效果的工艺为:涂层厚6mm;渗硼温度900℃;渗硼时间5 h。

CO_2对钻具的腐蚀及控制

与含CO2油气层接触的钻井液会对钻具造成腐蚀。针对用于钻水平井的PRD钻井液，采用静态挂片失重法，研究了温度、CO2分压和钻井液pH值对N80钢腐蚀的影响，筛选并评价了抑制CO2腐蚀的缓蚀剂。结果表明，PRD钻井液对N80钢的腐蚀速率随CO2分压的增大和温度的升高而增大，随pH值的增大而减小。在CO2分压为0．1～1．5MPa范围内，温度低于100℃时，N80钢的腐蚀速率较小，温度在100～140℃时腐蚀速率明显增大。筛选的咪唑啉硫代磷酸酯类缓蚀剂JLB能有效抑制CO2腐蚀，在CO2分压为1．5MPa和温度120℃下，加入量为0．5％时，可使N80钢的腐蚀速率由0．206mm／a降至0．072mm／a。调节钻井液的pH值在8以上和添加JLB缓蚀剂是控制CO2对钻具的腐蚀的有效措施。

铁基牺牲阳极性能及其对12Cr钢管的阴极保护

采用恒电流试验测试了铁基材料在海水中的牺牲阳极性能,并结合12Cr钢管的极化和循环伏安曲线测试以及阴极保护的实海试验,分析了铁基阳极用于12Cr钢管牺牲阳极保护的可行性。结果表明,所选铁基阳极中材料C具有良好的牺牲阳极性能,工作电位稳定,电流效率高,溶解均匀,消耗慢;对12Cr钢管进行阴极保护时具有足够的驱动电压;实海阴极保护试验显示铁基阳极材料C对12Cr钢管有良好的保护效果。

管坯钢增碳现象的研究

碳含量的高低对无缝钢管的质量影响较大。通过对炼钢、开坯和轧管全过程的分析和研究，发现管坯钢增碳主要是保护渣引起的钢锭头部增碳造成的，并找到了解决增碳问题的有效方法，为生产优质无缝钢管提供了可靠的保证。

方形截面钢管混凝土温度场的非线性有限元分析

在合理的确定了火灾情况下钢管混凝土表面温度的基础上，利用有限元法计算方截面钢管混凝土在高温作用下的温度场，计算结果与试验结果吻合良好，并考虑了不同保护层厚度（混凝土和防火涂料）及不同钢管尺寸对方截面钢管混凝土温度场的影响，从而为进一步研究钢管混凝土的耐火极限和高温下的力学性能创造了条件。

火灾时有防火保护层的钢管混凝土柱温度场分析及实用计算方法研究

用通用有限元分析程序对不同截面尺寸、不同涂料厚度的方形、圆形钢管混凝土柱火灾时的截面温度场进行分析,给出了温度场的简单表达式和相关参数,方法简单易行,计算结果与试验结果吻合良好。

方钢管混凝土柱耐火极限影响因素分析

研究了方形截面钢管混凝土柱的耐火性能 ,分析了材料强度、构件截面含钢率、截面尺寸、构件长细比及荷载偏心距、保护层厚度等参数对构件耐火极限的影响。结果表明 ,材料强度、构件截面含钢率、荷载偏心距对方形截面钢管混凝土柱耐火极限的影响不大 ;截面尺寸、构件长细比对方形截面钢管混凝土柱耐火极限的影响较大 ,且截面尺寸越大 ,构件耐火极限越长 ,长细比越大 ,构件耐火极限越短。

圆中空夹层钢管混凝土柱耐火性能初探

中空夹层钢管混凝土是一种新型钢管混凝土构件,具有良好的应用前景,研究其耐火性能和抗火设计方法非常重要。为此,文章简要论述了圆中空夹层钢管混凝土柱耐火性能研究的方法,以及取得的初步研究成果,其中主要包括耐火极限和防火保护层厚度的计算,可供有关研究和工程实践参考。