采矿船井架底座吊点静载力实验方案研究

地球上海洋矿产资源丰富,而海洋矿产资源的开发离不开采矿船。我国造船技术领先全球,但深海采矿船的设计与建造尚缺少相关经验。采矿船井架底座是井架的基础,船东对井架底座的强度和精度要求很高,给井架底座的建造带来极大挑战。本文以采矿船井架底座吊点静载力实验方案设计为例,阐述计算过程、实验方法,吊机配载等,为后续类似实验提供参考与借鉴。

PBL剪力键静载力学性能推出试验研究

通过7组21个PBL剪力键(开孔钢板连接件)试件的推出试验,研究PBL剪力键的弹性承载力、极限承载力、滑移量及延性系数等静载力学性能。运用推出试验的非线性有限元仿真分析,研究PBL剪力键的传力和破坏过程。结果表明:PBL剪力键的极限承载力高,延性系数大;按照荷载-滑移曲线及内部应力状态,PBL剪力键的破坏过程可分为线性阶段、弹性阶段及塑性阶段;弹性阶段之前承载力主要由孔洞内混凝土提供,弹性阶段之后承载力主要由贯穿钢筋提供。由于PBL剪力键的力学性能指标尚无明确的定义和标准化的推出试验方法,使得各试验者得到的PBL剪力键承载力回归公式没有普适性。为使PBL键得到更广泛的应用,应尽快规范PBL键推出试验方法。

农业物料静载力学性能的研究现状及趋势

随着农业工程学科的发展,深入研究农业物料的力学性能显得越来越重要,这是因为农业物料的这一性能既可以为农业和农产品加工装备的发明和改进提供理论依据,也可以在农产品品质检测和品种改良方面提供理论支持。为此,介绍了农业物料静载力学性能的国内外研究现状,并对其发展趋势进行了分析。

超高静载力下斜桩作锚桩技术研究

在国内桩基试验领域较少采用斜桩作为锚桩进行试验。根据设计文件,预计本次试桩最大静载力为50 000 k N。就超高静载力下斜桩作锚桩技术在华能海上风电场试桩工程中的技术应用进行研究探讨,主要对本工程中的静载试验设备选用进行研究、各试验设备的承载力进行验算,并介绍本项目中斜桩作锚桩的实施过程及实施效果。

疲劳荷载后重载铁路桥梁剩余静载承载力试验研究

基于应变和振幅的疲劳试验实时测试系统，通过10片1/6缩尺模型梁疲劳试验，研究重载铁路桥梁疲劳后静载破坏形态以及振幅、刚度、非预应力筋和预应力筋应变、混凝土应变随反复荷载次数的变化规律。研究表明：重载铁路32 m预应力混凝土梁疲劳后剩余静载承载力演变呈现“Z”字形三折线的3个阶段，即基本不变阶段、直线下降阶段和压弯失稳破坏阶段。第一阶段，疲劳后试件静载破坏形态与普通静载破坏形态相同，试件静载承载力基本保持不变；第二阶段，试件静载承载力直线下降，直至压弯失稳破坏，最终梁的剩余静载承载力降至原有承载力的50％～60％，主要由预应力筋提供。与普通静载破坏试验相比，疲劳后静载破坏试验不同的地方主要表现在混凝土、梁底普通钢筋和预应力筋等材料的应力-应变本构关系上，受压区混凝土残余应变不断增加，变形模量降低了20％～30％，普通钢筋和预应力筋残余应变也明显增加，但弹性模量和屈服强度（预应力筋极限强度）基本不变。

钢管高强混凝土叠合节点中核心部分的静力承载力研究

通过试验研究了钢管高强混凝土叠合节点中核心部分的破坏特征，给出了其静力承载力计算公式。

CFRP加固腐蚀T型管节点静力承载力试验

介绍了含腐蚀缺陷的T型管节点采用碳纤维增强复合材料(CFRP)维修加固方法。设计了两个相同的含腐蚀缺陷的T型管节点试件,其中一个试件采用6层CFRP进行加固。对两个对比试件进行了静力加载测试,测得了试件的失效过程。试验测试结果发现:采用CFRP加固后,含腐蚀缺陷的T节点试件失效前经历的变形明显降低,说明CFRP加固后试件的刚度增大,CFRP对钢管变形起到了一定的约束作用。根据试验中测得的荷载-位移曲线对比发现:经6层CFRP加固后,T节点的静力承载力可提高22.5%,达到未腐蚀T节点静力承载力的95%左右。研究结果表明:对包含腐蚀缺陷的T型管节点,采用CFRP加固方法可有效改善节点静力承载力。

轴压作用下CFRP加固圆钢管短柱的静力承载力分析

为了研究轴压作用下碳纤维增强复合材料(carbon fibre-reinforced polymer,CFRP)加固圆形空心截面(circular hollow section,CHS)钢管短柱的极限承载力,对轴压作用下CFRP加固CHS钢管短柱进行了理论和数值分析.理论分析中,利用等效截面法推导了两种不同粘贴方式(全环向粘贴以及环向和纵向交替粘贴)的CFRP加固圆钢管短柱在轴压作用下静力承载力的理论计算公式;数值分析中,将特征值屈曲与Riks法相结合建立了轴压作用下CFRP加固圆钢管短柱的非线性有限元分析模型.对该模型中的环向和纵向CFRP进行应力分析后发现,环向CFRP处于拉伸状态,约束钢管的径向变形;纵向CFRP会承担轴压荷载中的部分压力,限制钢管的变形.最后,将所建立的有限元分析模型结果和所推导的理论公式结果与已有文献的试验结果进行对比,发现三者之间的最大误差不超过2%,验证了建立的有限元模型和所推导的理论公式分析结果的准确性.

考虑截面圆角效应的T型方管相贯节点静力承载力研究

CIDECT的T型方管相贯节点静力承载力公式忽略了弦杆截面圆角效应,有限元计算表明弦杆截面圆角效应对节点极限承载力有一定的影响,尤其对于较大β的节点和弦杆截面圆角外半径较大的冷弯薄壁管材节点的影响更明显。为此将考虑弦杆截面圆角效应,并提出关于T型方管节点静力承载力的修正公式。

复合节流空气静压导轨静承载力的仿真分析

利用基于有限体积法方法的Fluent软件,对空气静压导轨在采用不同类型节流器和不同供气情况下的静承载力进行仿真分析,其中非定常部分仿真时使用的是湍流模型,定常部分是使用理想气体的层流模型。结果表明,使用模型在非稳态状态下求解更接近实际情况,同时采用鼓形槽内凹的菱形排布的节流器,静压导轨能获得较大的静承载力。

基于神经网络的方钢管混凝土柱隔板贯通节点静力拉伸承载力分析

方钢管混凝土柱隔板贯通节点静力拉伸承载力,存在现有计算方法与已有试验结果误差较大的问题。而采用BP神经网络方法,建立隔板贯通节点静力拉伸承载力的预测模型,预测值与试验结果吻合较好,验证了神经网络方法预测节点静力拉伸承载力的精度与可行性。采用该神经网络模型对节点静力拉伸承载力进行参数化分析,具体参数包括:钢管柱宽厚比、隔板强度、钢管强度、隔板厚度、隔板浇筑孔径和混凝土强度。参数化分析表明,宽厚比、隔板强度、钢管强度、隔板厚度和浇筑孔径对静力拉伸承载力影响较大;混凝土强度对承载力影响较小,可以忽略。

用冲击法测试桩静承载力的数值讨论

本文在总结桩静承载力的动测法和数值分析方法的基础上,用一维离散多质点体系来模拟桩-土相互作用,数值仿真用微小应变冲击法测试单桩静承载力的动测过程,并进行了数值讨论,指出了此法及其它简易动测法中所存在的问题提出了初步改进建议。

一种考虑锤击冲击波的钢管桩静承载力分析方法

为了简化现有静承载力的评估测算过程,提高实际工程中的施工效率和可靠性,提出了一种简单实用的桩基静承载力分析方法。通过测定现场钢管桩打入过程中桩头加速度以及整体应变波形的数据,得到最大锤击能量和最大桩头贯入度;利用准静态分析法计算得到钢管桩的静承载力,并将此计算结果与实际测定值进行对比验证。结果表明1)通过锤击钢桩激发冲击波求得的最大静承载力与设计容许承载力基本一致;2)桩先端部到达坚实层时,所受最大冲击力约为设计容许承载力的1.9倍;3)通过控制打桩时的锤击次数可以对钢管桩的贯入度进行施工管理。研究提出的静承载力分析方法是可行的,能够为钢管桩的打桩施工提供更多的选择,为桩基施工技术管理优化提供参考。

关节轴承额定静负荷计算

通过实验,研究了关节轴承在静负荷作用下的加载与卸载变形规律。采用有限单元法分析了轴承中的接触负荷分布,获得了轴承中最大接触压应力与最大接触变形间的变化规律。在此基础上,提出了新的关节轴承额定静负荷定义及一般的额定静负荷计算公式。

砂土地基多桶组合结构竖向承载力研究

桶形基础是一种应用于海洋结构物的新型基础形式。目前,其破坏机理和承载特性仍不明确,也缺乏相关的理论分析和试验研究,而且现有的研究大多是针对粘土地基的单桶结构开展的。本文以砂土条件下多桶组合基础为例来分析其竖向荷载作用下极限承载力和破坏模式,研究了长径比L/D、桶间距与桶径比S/D、群桶桶数等参数对桶形基础竖向承载力的影响,并引入竖向静承载力调整系数ηv来讨论群桶效应对多桶结构竖向承载力的影响,结果显示竖向荷载作用下多桶结构底部形成连贯的勺形破坏区,结构间存在着不容忽视的相互作用,群桶效应与桶基形式和布置有关,也与地基土类型有关。

矩形钢管混凝土翼缘及波形腹板的工字型梁承载力研究

提出一种新型工字梁——翼缘为矩形钢管混凝土的波形腹板工字梁(CFTFGs-CW).采用有限元软件ANSYS对CFTFGs-CW及翼缘填充混凝土的普通平腹板工字梁(CFTFGs)的静力承载力进行分析.通过与试验结果的对比,验证了有限元模型的可靠性.在此基础上,运用所提出的有限元模型研究了CFTFGs-CW随着几何参数波深hr和波宽b的不同,梁的极限承载力的变化规律.结果表明,与CFTFGs相比,CFTFGs-CW具有更高的承载力和更好的稳定性,是一种静力性能优异的构件.

斜拉桥检测中的静载试验研究

我国桥梁建设多种多样,其中以斜拉桥的设计结构,施工技术等的相关理论知识为基础,对斜拉桥的静载试验进行系统的研究。包括实际测量值和理论值斜拉桥的拉力、主梁实际测量的最大扰度值、塔顶的水平位移等作以比较分析。实际检测出斜拉桥的静态承载力,桥梁的结构性能以及变形恢复能力。

高温作用下新型化学锚栓极限抗拔承载力试验研究

介绍了一种新型化学锚栓,通过研究高温作用下影响新型化学锚栓极限锚固力的3种因素:温度、冷却方式、静置时间,得出如下研究结论:随温度升高,新型化学锚栓的极限抗拔承载力先降低后回升再大幅度降低;自然冷却的极限抗拔承载力高于浇水冷却;随静置时间延长,极限抗拔承载力降低幅度较小。

粗径嵌岩灌注桩的设计及静载的取值分析

对目前我国单桩允许承载力差异较大的问题进行了分析，提出了不同条件下取值的看法．

高压变电站构架避雷针结构承载力分析与加固研究

建立了典型构架避雷针结构的ANSYS有限元模型,对其进行设计荷载组合工况下的静力承载力分析和风致动力响应分析。结果表明:典型构架避雷针结构T型相贯节点处由于构造缺陷易出现应力集中问题,在该区域设置加劲肋可显著降低相贯节点区的应力水平,有效缓解应力集中问题。现行规范拟静力方法设计的构架避雷针结构是偏于不安全的,实际设计时,建议将规范拟静力方法得到的结果乘以相应的动力放大系数δ(就本算例工况而言,建议取δ≥1.6)以考虑脉动风对结构的不利影响。