绞线钢SWRH82B碳偏析影响因素及控制措施浅析

分析绞线钢SWRH82B产生碳偏析的影响因素 。

预应力钢绞线钢筋混凝土框架柱抗震加固设计

框架结构中框架柱是主要承重构件之一,框架柱自身性能对框架整体的抗震性能有着重要影响。目前研究中乏有预应力钢绞线的加固设计研究,因此限制了该项技术在实际工程中的使用。对课题组相关研究成果以及其他相关研究成果和设计规范,从该项技术加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架柱正、斜截面承载力出发,研究了其框架柱抗震加固设计和控制其最终破坏形态的方法。研究表明,预应力钢绞线加固RC柱能够抑制早期RC柱显著提高柱的正、斜截面承载力,抗震方面也能够有效地提高柱的延性以及耗能能力。

普通绞线钢的连铸二冷技术研究

通过热模拟试验研究了钢绞线用钢连铸坯的高温塑性曲线,结果表明为保证铸坯质量,须确定连铸拉矫温度在1 020℃,并建立了连铸二冷配水模型,通过PROCAST仿真模拟钢绞线用钢凝固过程的冷却曲线。射钉试验和生产实践证明采用该二冷配水技术可有效改善铸坯质量,降低铸坯低倍检验中的裂纹缺陷级别。

钢绞线钢丝脆断的原因分析

某单位从国外进口了一批控轧SWRH82B盘条料,用于直接拉拔成钢丝再合绞成低松弛预应力钢绞线。其中Φ12.7 mm盘条拉成的钢丝,在作拉力试验时出现较多的尖锥形脆断现象,且有些钢丝在绞线过程中断丝。本试验对其进行原因分析。

马鞍山长江公铁大桥2100 MPa高强度钢绞线斜拉索及锚具研制

巢马铁路马鞍山长江公铁大桥副汊航道桥为(58+168+392+168+58)m双塔三索面钢桁梁斜拉桥,斜拉索设计采用抗拉强度2100 MPa、抗疲劳应力幅280 MPa的∅15.2 mm低松弛PE镀锌钢绞线拉索。为保证高强度钢绞线斜拉索的力学及锚固性能,根据其技术指标要求,在1860 MPa钢绞线基础上,研制2100 MPa钢绞线及配套锚具。通过提高钢绞线原材料盘条中C、Si、Mn元素含量及改进钢丝拉拔工艺,选择直径14.0 mm的PQS92Si-HT盘条为2100 MPa钢绞线原材料。为提高钢绞线的锚固性能,夹片选择20CrMnTi钢,夹片长度52 mm、牙高0.45 mm、锥角6°10′、表面粗糙度R a3.2以上且表面硬度不低于56 HRC。根据2100 MPa钢绞线锚具的载荷变化和现行锚具锚板的材料性能,锚板选择40Cr钢,并进行调质处理。对研制的2100 MPa钢绞线及配套锚具进行单孔锚及斜拉索锚具组件疲劳试验及疲劳后静载试验。结果表明:研制的2100 MPa钢绞线及其锚具组件均满足规范要求,可应用于马鞍山长江公铁大桥副汊航道桥。

护套不同破坏形式下钢绞线的腐蚀特性研究

PE护套破坏是导致斜拉索中钢绞线发生腐蚀的直接原因。为了研究护套不同破坏形式下钢绞线腐蚀形态特征及力学性能退化规律,基于钢绞线电化学加速腐蚀试验,通过静力拉伸试验测定腐蚀钢绞线力学性能参数。结果表明:PE护套在两种破坏形式下钢绞线的锈蚀形态不同。PE护套环向破坏时,腐蚀产物在损伤口两端堆积,而纵向破坏时,腐蚀产物堆积在两侧;通过钢绞线腐蚀损伤评定,发现护套环向破坏时,钢绞线的腐蚀率随着时间呈指数增长,而纵向破坏时为线性增长,说明前者的腐蚀损伤危害要大于后者;护套两种破坏形式下,腐蚀钢绞线的力学性能不同,环向破坏后腐蚀钢绞线的承载力小于纵向破坏形式;在弹性模量和抗拉强度方面,环向破坏时,钢绞线的损伤率在20%以内时快速衰减,随后衰减缓慢,而纵向破坏时,腐蚀钢绞线的弹性模量和抗拉强度随损伤率呈线性衰减。PE套管环向破坏时,腐蚀钢绞线的力学性能损耗较大,在实际工程中应当重点关注。

后插无粘结钢绞线U形管承压型抗拔桩工程应用

后插无粘结钢绞线U形管承压型抗拔桩技术是一种新型研发的抗浮技术,该技术具有桩身混凝土在使用周期内始终处于受压状态,充分发挥了混凝土的抗压性能,桩身不产生裂缝,无需进行裂缝宽度验算,耐久性好,使用范围广、工期快、造价低等优点。本文结合工程应用实例,详细介绍了后插无粘结钢绞线U形管承压型抗拔桩工程施工工艺,为后续类似工程的高质量施工提供参考。

基于永磁效应的钢绞线应力检测方法研究

基于永磁效应提出一种新的钢绞线无损应力检测方法,由永磁体的分子环流模型推导了矩形永磁体磁场强度分布,建立反映钢绞线应力与传感器内永磁体磁感应强度的力-磁关系理论模型。利用Ansys Maxwell电磁有限元软件对力-磁关系理论模型进行了数值分析。结果表明,钢绞线的受力状态与永磁磁感强度存在函数对应关系,以轴线中点为原点,原点起始磁强数值最高,此时钢绞线应变应力增大,磁感应强度数值沿两侧按一定规律逐渐减小。据此,提出一种新型的应力检测传感结构,并搭建了试验验证平台。试验数据分析表明,在多次加、卸载循环下,加载时磁通量随应力增大而减小,卸载时磁通量随应力减小而增加,线性函数和二次函数均能较好地描述磁感强度与应力应变值之间的相互关系,验证了笔者提出的检测理论和传感结构的可行性和有效性。

碟簧-钢绞线组合自复位防屈曲支撑滞回性能

为解决传统自复位防屈曲支撑变形能力不足的问题,提出一种碟簧-钢绞线组合自复位防屈曲支撑(Disc Spring-Steel Tendon Self-centering Buckling-restrained Brace,DT-SCB).DT-SCB采用串联的钢绞线及碟簧组成的复位系统提供复位能力,通过两个并联的一字型内芯耗散地震能量.介绍了DT-SCB构造、各阶段工作机理及恢复力模型.建立有限元模型,研究复位比率αsc、钢绞线与碟簧组刚度比K1、复位元件与耗能系统刚度比K2等参数对支撑滞回性能、自复位效果及耗能能力的影响.研究结果表明:提出的DT-SCB恢复力模型与模拟结果吻合较好,所有DT-SCB支撑在最大加载位移(2.5%轴向应变)内未发生明显破坏,支撑滞回曲线呈旗帜型特征,且具有稳定的耗能能力.相比于传统基于钢绞线的自复位防屈曲支撑,DT-SCB具有更强的变形能力.DT-SCB最大残余变形随复位比率αsc提高显著减小,而刚度比K1的增加会削弱复位比率对支撑残余变形的控制效果.钢绞线与碟簧组刚度比过大(K1≥2.0)会导致碟簧组提前被压平,进而降低支撑的变形能力.DT-SCB耗能能力受刚度比K2影响较大,其等效黏滞阻尼比随刚度比K2的增大而降低.罕遇地震下支撑-框架结构非线性时程分析结果表明,DT-SCB可以有效减少结构的最大层间位移角及残余层间位移角,提高结构抗震性能.

预应力钢绞线感应加热及其丝间接触模拟研究

预应力钢绞线感应加热是一复杂工艺过程,利用多物理场仿真软件对该过程进行模拟,可为工艺优化提供基础。对于几何方面,由于工艺的连续性,难以确定钢绞线丝间接触情况;对于物理场方面,感应加热是涉及多场的强耦合、强非线性过程。针对以上情况,根据两种丝间接触情况建立了三维钢绞线几何模型,描述了非线性材料参数,建立了相对磁导率关于温度和磁通密度的数值模型,测定了现场温度数据,判断了边丝间是否接触,分析了接触面宽度对加热效果的影响。结果表明:边丝之间是接触的,且现场温度数据与模拟结果较为吻合,验证了模拟的正确性。

缓粘结预应力钢绞线的应用与研究

研究分析了缓粘结预应力钢绞线在建筑工程中的优势和挑战。优势主要体现在其提高了结构稳定性、延长了使用寿命、减少了维护成本以及较强的适应性。然而,施工中仍存在技术要求高、周期长和成本高等挑战。研究进行了成本效益评估,并提出了相应的成本控制和效益提升对策。最后,展望了该技术在建筑工程中的应用前景,并指出随着科技和工程技术的发展,该技术将进一步得到拓展和完善。

装配式桥梁预埋钢绞线吊环受力性能试验研究

针对装配式桥梁预制件的预埋钢绞线吊环受力性能展开试验研究。考虑吊环形状、埋置深度、是否设置P锚等参数,共设计制作了6个不同的钢绞线吊环,通过拔出试验对钢绞线吊环的力学性能进行了测试。试验结果表明,钢绞线与混凝土黏结强度较低,很难充分发挥其抗拉强度;在钢绞线埋置端设置P锚和锚固钢板,可大幅提高其承载力并减小埋置深度。此外,对某高速公路130 t预制桥墩在原位竖直起吊、放倒和扶直等过程中钢绞线吊环的应变进行测试,验证了预埋钢绞线吊环的安全性,指出了钢绞线吊环受力的不均性特性,并对实际工程吊环设计提出优化建议。

基于小波包分解的钢绞线拉伸损伤评价方法研究

钢绞线长期承受载荷时容易出现磨损、锈蚀及断丝等各种损伤,对其进行损伤监测尤为重要。声发射检测技术由于动态检测的特点,在钢绞线损伤监测中具有明显优势。本文首先对钢绞线进行拉伸加载测试,对钢绞线整个损伤过程进行声发射监测,采集拉伸裂纹萌生、扩展及断裂阶段的声发射信号。然后采用小波包分解对不同损伤阶段的声发射信号进行处理,计算这些阶段的频谱特征和能量分布。最后通过对比分析不同损伤阶段声发射信号的频谱特征和能量分布图,找出不同损伤阶段的信号特征信息,实现对钢绞线损伤过程的定量评价。该方法还可以应用于其他金属材料损伤过程的定量评价。

运营期钢绞线斜拉索索套管适应性调整关键技术

为解决钢绞线斜拉桥运营过程中索套管变形过大、塔端露出延伸管,影响钢绞线耐久性等问题,提出将传统的伸缩端从布设在塔端调整为梁端的方案,以减小索套管在自重和温差组合效应下的伸缩长度,使拉索结构趋于稳定,并依托某主跨806 m的双塔四索面全漂浮体系斜拉桥用于现场工程改造实践。工程应用表明:1)采用新方案后索套管线形明显平顺,塔端作为固定端杜绝了索套管运营过程中脱离延伸管的风险,梁端布设伸缩装置可方便后期的养护维修;2)梁端索套管可作为后期钢绞线检查窗口,并起到防火护套的作用,避免车辆火灾导致的斜拉索损伤,提高了拉索结构的整体耐久性;3)该优化方案及相应的施工技术可供同类桥梁索套管的病害处理参考。

碟簧-钢绞线自复位防屈曲支撑力学性能分析与数值模拟

介绍了碟簧-钢绞线自复位防屈曲支撑及其受力特性,通过有限元软件Abaqus建立数值模型,研究支撑滞回性能、自复位特性以及耗能能力。研究结果表明:碟簧-钢绞线自复位防屈曲支撑具有较好的滞回性能、耗能能力及自复位特性,该支撑的自复位性能随着复位比及刚度比的增加而提高,耗能能力随复位比及刚度比的增加而减少。

电缆钢绞线用钢盘条的生产实践

通过优化冶炼和控轧控冷工艺参数开发了高性能电缆钢绞线用盘条DL75。将预精轧出口温度设定为900℃,在精轧机组实现未再结晶区轧制,测定了斯泰尔摩控冷辊道的实际冷却速度。轧制结果表明,索氏体率为87%,晶粒度为8级,抗拉强度平均值为1070MPa,满足客户定制化需求。

钢绞线导波传播特性研究

导波作为一种有效的无损检测方法,在钢绞线检测中具有广阔的应用前景。钢绞线的特殊螺旋结构,使得导波在钢绞线中的传播性质尚未完全了解。该文研究了导波在七丝钢绞线中频散性质。利用FrenetSerret方法建立了螺旋坐标系,在此基础上对传统半解析有限元方法进行了改进,得到了适用于螺旋结构的波导特征方程。计算了单根高强直钢丝的频散曲线,分析了导波的频散特性,研究了导波在七丝钢绞线中传播的频散特性,得到的频散曲线“陷频”现象中心频率与实验结果一致,并且钢绞线和直钢丝的频散曲线具有很大差异。通过钢绞线超声导波应力测试实验验证了该文所提出的螺旋半解析有限元法的正确性和有效性。结果表明,实验结果与理论群速度吻合良好,并且钢绞线的轴向应力与钢绞线中导波群速度近似线性关系。

基于FBG自感知钢绞线对预应力混凝土梁抗弯性能监测

为解决预应力混凝土梁的抗弯性能难以实现实时监测的问题,设计制作了两根不同线型的预应力混凝土梁,利用串联式FBG传感器内嵌于钢绞线技术,对预应力混凝土梁的抗弯性能进行实时监测。对直线及曲线孔道预应力混凝土梁进行三分点对称集中力加载试验,分析FBG传感器对梁抗弯性能的监测效果。监测结果表明:FBG传感器存活率为100%,监测数据具有稳定性,相较于电阻应变片更适合预应力混凝土梁抗弯性能的监测;同一筋材各测点处FBG传感器的应变发展趋势基本一致,荷载-应变曲线所反映的实际受力状态与理论描述受力状态一致;混凝土开裂前,FBG监测梁中应变最大误差为9.77%,远小于电阻应变片的最大误差47.63%;混凝土开裂时,FBG自感知钢绞线能跟随裂缝开展而发生突变;受拉钢筋屈服后,FBG自感知钢绞线能准确识别外荷载,且在梁中承担的力与外荷载增加量的误差小于12%。该技术实现了对梁体内预应力钢绞线及梁受力过程的实时监测。

无预应力钢绞线笼灌注桩设计与施工技术研究

传统灌注桩的钢筋笼一般分为多节,通过多次焊接将上下节连接,难免影响施工质量和施工效率。结合某改扩建具体项目,提出一种钢绞线笼灌注桩,选取无预应力钢绞线作为主筋,采用螺旋箍筋及加劲筋提高整体刚度,并给出了钢绞线笼灌注桩的设计方案及设计方法,通过有限元模拟对比分析了普通钢筋笼灌注桩与钢绞线笼灌注桩在轴拉与轴压下的受力及变形机理。基于优化设计结果,进行了现场工艺试验,形成了灌注桩超长钢绞线笼同步制作下放工艺,可为以后类似工程提供借鉴。

PC钢绞线锚固式托架

日本首都高速1号羽田线为紧急运输通道,必须具备设计所需的抗震性能及地震后快速恢复交通的能力。该路线空港西地区桥梁为3跨连续PC箱梁桥,桥长约89 m,跨径布置为(24+30+33.8)m,主梁为3室箱梁,下部3个V形RC桥墩。该桥1966年12月开通,已使用超过50年,1997年桥墩外包钢板进行抗震加固。为进一步提高抗震性能,安装剪切阻尼限位装置对上部结构进行抗震加固。