套管加固法加固轴压钢管柱力学性能研究

套管加固法加固轴压钢管柱是一种能有效抑制轴压钢管柱屈曲失稳的加固方法,具有理论清晰、构造简单、安全可靠、技术合理、经济适用等显著优点。本文基于ABAQUS软件模拟分析内杆长细比及套管内杆长度比对杆件在轴向压力作用下的破坏机理及极限承载力的影响,选取4种不同套管内杆长度比和6组内杆长细比不同的杆件进行有限元模拟分析,得出套管内杆长度比及内杆长细比对杆件轴压极限承载力的影响规律,为套管加固法在工程中的应用提供一定的设计依据。

空间结构压杆的套管加固失效模式试验研究

空间结构压杆失稳是结构失效的重要原因之一。利用套管加固空间结构压杆以抑制压杆屈曲,增加构件的极限承载能力和延性。通过对不同壁厚、套管与内压杆间隙和内压杆外伸段长度的12根试件进行轴压试验,得到加固前后试件的极限承载能力、破坏模式和延性变化。加固后试件的极限承载能力最大提高了147%,且外套管壁厚越大,内压杆外伸段越短,承载力越高;内压杆与外套管间隙越大,承载力略有下降。加固试验中构件的破坏模式由加固前的整体屈曲失稳变化为加固后的整体失稳、内压杆端部外伸段失稳和两种耦合失稳,且壁厚越小,易发生整体失稳,外伸段越长,易发生内压杆端部失稳,间隙对失稳形态影响不明显。此外,加固后试件延性均大于未经加固内压杆,经过合理设计延性指标能够增加一倍以上。

井口对接长井段套管加固技术

介绍了井口对接长井段套管加固补贴技术工作原理及其工艺管柱的结构组成。该技术适用性广,对井深和温度等无严格条件限制,补贴后井径有一定的缩小,但对修井作业不会造成太大影响,在油田的开发后期具有很大的推广价值。

随岳高速公路圆管涵开裂原因与套管加固技术

从设计、施工、养护和涵管生产四个方面分析了圆管涵开裂原因,并结合随岳高速公路K114+738套管加固工程案例,总结了实用的圆管涵套管加固施工工艺和质量控制要点,实践表明,圆管涵套管加固技术可以较好地处治管节开裂问题,提高混凝土圆管涵的抗病害能力,保障高速公路的安全畅通。

提高探水钻孔套管加固技术措施研究

为了提高采掘工作面探放水钻孔孔口套管安装质量,保证放水安全,探放水队分析1207巷掘进前期探放水钻孔套管加固期间主要存在的问题,通过施工校验钻孔确定钻孔深度为24m,采用"两堵一注"钻孔套管加固施工工艺,并采用注浆及安装"π"型钢棚进行放水煤壁维护,取得了显著成效。

套管加固前后网架结构静力学有限元分析

以某高校体育馆网架结构为工程背景,采用有限元分析软件ANSYS建立网架结构模型,分析了该网架结构在荷载作用下的静力特性,找出结构设计的薄弱环节,并对其受力薄弱点采用套管加固法对其加固,分析这种加固方法的应用范围并加以推广。

套管补贴加固技术在套损井修复中的应用分析

套管是油井结构中的重要组成部分,其性能的好坏,直接关系到整合油井的开采效率。随着油井开采工作的不断进行,使得套管出现越来越严重的损伤问题,对油井的开采造成一定干扰。所以,套管出现损伤后,应第一时间予以补贴加固。基于此,本文通过对套损原因的分析,进而对实体膨胀管套管补贴技术原理、技术特点等进行了介绍,然后通过对实体膨胀管套管补贴施工工艺的介绍,分析了该技术在套损井修复中的具体应用,以此为该技术的推广提供支持。

套管加固圆钢管轴心受压性能试验研究

为研究圆钢管负荷下套管加固后的轴心受压性能,对5根钢管和7根套管加固钢管进行了单调加载静力试验。对钢管的破坏特征、荷载-位移曲线、刚度、延性和承载能力及截面应变发展规律进行了分析,研究了长细比、初应力比、径厚比对套管加固钢管受压性能的影响。结果表明:套管加固轴心受压圆钢管能够有效提高钢管构件的刚度、屈服承载力和稳定承载力;套管加固钢管的最终破坏形式未因加固而发生改变;长细比越大,负载钢管加固后刚度、承载能力提高越显著;负载钢管加固后承载能力随初应力比增大而降低,且当初应力比大于0.4时,下降增快;径厚比越大,负载钢管加固后承载能力越低。

网格结构受屈曲影响压杆套管加固法研究及工程应用

大跨屋盖体系中存在大量的正在服役使用的网格结构,其鉴定、诊断、加固、维修技术已成为加固技术研究的热点之一。网格结构加固中常常会遇到杆件的强度满足要求而稳定性不满足要求的问题。常规的替换杆件加固法或焊接增大截面加固法均存在施工风险大、工期长的问题。为减少对建筑使用功能影响,负载条件下进行加固并尽量减少施工现场作业成为网格结构压杆稳定性加固中亟待解决的问题。结合某屋盖网格结构加固工程,课题组提出了一种解决网格结构压杆稳定性不足的套管加固法,采用屈曲-接触力学理论推导和试验校核相结合的方法,针对加固后不同的破坏机理,建立相应的力学模型,分析内管及套管的屈曲变形特征、接触传力机制及套管与内管的共同工作机理。在此基础上提出套管加固后压杆稳定承载力的计算公式,为工程应用及规范制定提供科学依据。套管加固法减少了网架结构加固中的杆件拆除及焊接作业,降低施工风险,缩短施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,可为类似改造工程提供借鉴。

用于网架结构加固的索撑、套管集成加固法及工程应用

某游泳馆设计于1993年,竣工于1996年,屋盖为正放四角锥螺栓球平板网架。在改建过程中,因有使用功能升级及设备改造,对其进行检测、鉴定及加固,鉴定结果表明,屋盖网架结构不能满足安全性及耐久性要求。针对节点及杆件的不同受力特征,采用了不同的加固方法:采用增设加劲肋解决平板支座承载力不足问题,采用新型预应力高钒索、钢支撑及套管集成加固法解决杆件、节点承载力不足及杆件稳定性不足的问题。预应力高钒索、支撑及套管集成加固方法形成了网架结构加固的成套技术体系,避免了网架结构加固中的焊接作业,消除了焊接应力的影响以及焊接过程中钢管高温软化可能导致的非预期破坏,大大缩短了施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,为以后类似改造工程提供了借鉴。

热采水平井套损机理分析及破漏套管补贴加固技术研究

针对热采水平井套损问题,研究开发了一系列配套热采水平井套损治理技术,对热采水平井套损机理分析和破漏套管补贴加固技术及应用进行阐述。热采破漏水平井利用套管补贴加固技术修复后,密封压差≥25MPa,悬挂力≥450 kN,满足了360℃高温注汽生产需要。对于已经发生套损的井筒修复,提供强力技术支撑。

钢结构相贯管节点的加固设计与分析

钢管结构以其一系列独特的优越性能,不仅在海洋工程、桥梁工程、塔桅工程、起重机械工程中得到了大范围的应用,而且在工业及民用建筑工程中的应用也日益广泛.但在实际工程的设计过程中,设计人员往往只重视验算构件而忽视对节点强度的计算.本文针对某钢结构办公楼工程,根据现行设计规范对其桁架节点进行了全面的复核计算.对强度不满足要求的节点进行了加固设计,并通过有限元软件对节点的加固后强度进行了计算分析.最后总结了钢管结构初期设计以及加固设计过程中需要注意的问题并给出了相关建议.

钢管杆件非焊接加固

钢管因其优越的截面特性在国内外钢结构工程中应用广泛,由于设计不合理、施工问题、荷载变化及灾害等因素的影响导致杆件承载力不足,需进行加固处理。传统焊接加固局限性大,文中结合国内外钢管杆件非焊接加固大量研究,从试验、有限元到理论分析等多方面对FRP加固、粘钢加固和套管加固钢管构件的受力性能和承载力公式进行综述。最后对钢管杆件非焊接加固需进一步研究的问题提出了建议。

山区公路钢波纹管涵变形加固处理技术

钢波纹管在施工中虽有一定的优势,但因受力不均而易发生挤压变形导致质量隐患,为此根据受力情况,提出采取整体式内套管的方式对变形的钢波纹管进行加固处理的措施,并对相关施工工艺进行探讨,经实践取得了良好的应用效果。

某剧场平板网架屋盖鉴定与修复

某剧场屋盖网架工程始建于1987年,已经使用近30年,屋盖为空间正放四角锥网架结构,采用螺栓球节点。在改建过程中,因由使用功能升级及设备改造,原网架结构不能满足安全性及耐久性要求,需对其进行检测、鉴定及加固。依据钢结构加固原理,针对节点及杆件的不同受力特征,采用了新型加固方法,对于螺栓球节点采用附加扁钢节点板方式进行加固,对于支座节点采用增设加劲肋解决其稳定问题,针对受压稳定性不满足要求的杆件及受拉承载力不满足要求的杆件分别提出了"外包接触式套管加固"及"贴焊套管加固"两种不同加固方案,提高了杆件的抗拉及受压屈曲承载力,解决了杆件安全性问题,也减少了网架结构加固中的焊接作业,从而有效消除了焊接应力的影响以及焊接过程中钢管高温软化可能导致的非预期破坏,并大大缩短了施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,为以后类似改造工程提供了借鉴。

某剧场平板网架屋盖鉴定与修复

某剧场设计于1987年,竣工于1991年,屋盖为正放四角锥螺栓球平板网架。在改建过程中,因为使用功能升级及设备改造,对其进行检测、鉴定及加固,鉴定结果表明,屋盖网架结构不能满足安全性及耐久性要求。针对节点及杆件的不同受力特征,采用了新型综合加固方案:对于螺栓球节点采用附加扁钢节点板方式解决承载力不足问题,对于支座采用增设加劲肋解决其稳定性不足问题,采用贴焊钢管方法加固承载力不满足要求的杆件,采用外包套管方法加固受压稳定性不满足要求的杆件。外包套管加固方法减少了网架结构加固中的焊接作业,消除了焊接应力的影响以及焊接过程中钢管高温软化可能导致的非预期破坏。采用综合加固方案大大缩短了施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,为以后类似改造工程提供了借鉴。

外套管及刚性预应力撑杆加固受压杆的稳定性分析

压杆的承载力大都由稳定性控制而不是强度控制,提高受压杆件的稳定承载力是受压杆件加固的主要目标。钢套管加固受压杆是一种受力明确、施工方便的加固方式,已经被广泛采用,刚性预应力撑杆加固受压杆也是一种减小受压杆应力的加固方法。考虑钢套管与被加固压杆之间通过侧向限位措施保持侧向变形协调一致,利用失稳时压缩应变能释放等于弯曲应变能吸收的条件,得到了钢套管加固后受压杆稳定性承载力的临界值,该计算式同样适用于刚性预应力撑杆加固受压杆的设计计算。利用ANSYS对一算例进行了大变形几何非线性失稳计算,得到了4种不同加载情况下的稳定性荷载临界值,与理论分析值相差不足1%,验证了理论值的正确性,也验证了在外套管与受压杆通过数个节点限位可以满足变形一致的要求。

钢筋混凝土梁后开洞的影响

本文利用了有限元分析软件ABAQUS对钢筋混凝土梁后开洞的影响进行了研究。主要分析比较了混凝土梁上不同开洞位置、开洞尺寸对梁极限承载力削弱的影响,并提出了采用钢套管加固的方法及操作步骤,为工程实际中各种后开洞的情形提供一种方便有效的加固途径。

轴心受压钢管构件加固后性能试验

为研究轴心受压钢管构件加固后的力学性能,通过对2根未加固钢管构件、2根套管加固钢管构件和2根黏钢加固钢管构件的轴心受压试验,分析了套管和黏钢加固对轴心受压钢管构件的破坏模态、刚度、延性和承载能力及构件位移特征和应变发展情况的影响.结果表明,构件加固前后的破坏模态一致,静载下套管和黏钢加固后钢管构件的承载能力、刚度和延性均有提高.长细比越大,构件加固后屈服荷载和极限荷载提高幅度越大.由于外黏钢板与钢管构件能更有效协同受力,黏钢加固钢管构件承载能力提高效果更好.