多层轻钢房屋建筑结构——轻钢龙骨式复合剪力墙结构体系研究进展

轻钢结构是天然的绿色建筑,也是天然的工业化建筑.中国人口众多,土地资源紧张,地震灾害严重,因此发展多层冷成型钢房屋建筑符合中国国情.将低层冷成型钢结构体系拓展至多层结构,存在4个主要技术难点.课题组通过结构体系与主要部件两个层面的改进,提出了多层冷成型钢龙骨式复合剪力墙结构体系及其两个重要部件——冷成型钢托梁龙骨-ALC板组合楼盖和带有夹心墙板单元的轻钢龙骨式复合墙体.还针对该新型体系的抗侧、抗火等基础理论问题,阐述了课题组研究进展及国内外同行的相关研究工作.最后,从宏观角度指出了该新型体系尚需开展的研究工作.

多级结构的金属材料强韧化机理研究进展

强度和塑韧性是金属结构材料主要的性能指标,然而通常会出现强度与塑韧性倒置的现象,即传统的固溶强化、纳米晶强化、弥散强化和加工硬化在追求强度的同时会不可避免地牺牲金属材料的塑韧性。根据多级多尺度仿生结构可协同提高强度和韧性的思路,系统介绍了两级Ti-TiB w/Ti复合材料、不锈钢复合板、多层复合钢、层/网耦合结构钢和超细纤维晶钢的构型设计,并揭示其强韧化机理和断裂机制,通过改变裂纹的扩展方式与裂纹的竞争机制,以及残余内应力的释放等途径,有效实现材料的强韧化,可为金属材料强韧化提供新的设计思路和技术支撑。

竖向不规则多层轻钢结构强震倒塌预测的细胞自动机与相关向量机联合法

为提高竖向不规则多层轻钢龙骨复合剪力墙结构强震倒塌预测精度,对已有细胞自动机(cellular automata, CA)方法进行改进。通过增加邻居细胞数目,采用结构归一化Pushover分析后的层间位移定义细胞状态值。在此基础上,采用相关向量机(relevance vector machine, RVM)代替已有相似区域匹配准则,得到CA与RVM的联合预测方法。采用联合法和已有CA法,预测竖向不规则多层轻钢结构在强震作用下倒塌时的层间位移(倒塌判别准则为强震作用下多层轻钢结构层间位移角分别超过2.0%、3.5%、4.0%),并将预测结果与非线性时程分析结果对比。结果表明:联合法以弹塑性阶段特征值作为细胞状态值,且选用RVM建立细胞状态值与结构倒塌时层间位移的非线性关系,可准确预测竖向不规则多层轻钢结构倒塌时的层间位移,较原有CA方法预测精度明显提高。

管道用膨胀节焊接缺陷分析及工艺方案改进

在膨胀节生产前的焊接试验中,发现304和Inconel625多层异种钢复合波纹管与A516 Gr.60接管焊接时易出现裂纹和未熔合缺陷。为了避免该类缺陷的产生,文中通过对原有工艺和过程数据进行分析和研究,找出了缺陷产生的主要原因。依据分析结果对原有工艺进行了优化和改进,焊接工艺评定和生产验证表明:采用新工艺获得的焊接接头可以满足产品的使用要求,有效解决了焊接缺陷问题。该工艺对于奥氏体和耐蚀合金多层异种钢复合波纹管与碳钢焊接具有一定的借鉴意义。