双层圆钢管混凝土长柱压扭滞回性能试验

为研究双层圆钢管混凝土长柱在压、扭荷载作用下的力学性能,利用研制的Stewart六自由度加载平台,进行了两个普通圆钢管混凝土长柱和两个双层圆钢管混凝土长柱试件在纯扭、压扭作用下的低周往复试验。对比分析了各试件的承载力、扭转变形、耗能、滞回性能,进行了有限元参数分析。研究表明:普通圆钢管混凝土长柱和双层圆钢管混凝土长柱均具有较好的抗扭能力;与普通圆钢管混凝土长柱相比,双层圆钢管混凝土长柱的初始刚度和承载力略有提升,滞回曲线更饱满,耗能能力和延性大幅提升;参数分析表明含钢率一定时,内层钢管径厚比越大,对抗扭越有利;一定范围内的轴向荷载,可提高钢管混凝土柱的抗扭能力。

压弯剪扭复合作用下灌浆套筒装配式RC墩的抗震性能

随着城市交通的快速发展,对其建设要求越来越高,城市桥梁主要为匝道桥、斜交桥等非规则桥梁.为得到压弯剪扭等复合地震作用下装配式墩的损伤机理和滞回特性,进行了灌浆套筒连接(Grouting Sleeve,GS)、灌浆套筒和钢管混凝土剪力键组合连接(Grouting Sleeve and Steel-tube,GSS)装配式墩和钢筋混凝土现浇(Reinforced Concrete,RC)墩等三种桥墩在压弯剪扭复合作用下的拟静力试验.结合现有混凝土结构设计规范计算剪扭相关曲线,并与试验结果进行对比,分析装配式墩复合荷载作用下的剪扭承载能力.结果表明:GS构件与RC构件以压弯扭破坏为主,而插入钢管剪力键的GSS构件则发生塑性铰上移,呈现出剪扭破坏的特征.GS构件和RC构件具有较好的弯曲耗能能力,增加钢管剪力键的GSS构件则可以提升抗弯承载力.装配式墩接头导致其整体性较弱,GS构件和GSS构件抗扭承载力小于RC构件.各构件在复合荷载作用下的剪扭相关关系接近规范中的1/4圆理论曲线,研究结果可以为灌浆套筒连接装配式墩在压弯剪扭复合作用下的抗震性能分析提供参考.

压弯扭作用下新型承插装配式桥墩的抗震性能

为明确并提升承插式拼装桥墩抵抗压弯扭等复合荷载的能力,提出了一种结合灌浆套筒和承插口组合连接的新型承插装配式墩,通过复合荷载作用下的拟静力试验对比了现浇(reinforced concrete,RC)、灌浆套筒(grouting and sleeve,GS)、承插口(socket with ultra-high performance concrete,SU)和结合套筒连接钢筋的新型承插(grouting sleeve and socket with ultra-high performance concrete,GSU)连接拼装桥墩的损伤机理和滞回性能,结合有限元模型重点讨论了承插口深度对滞回性能的影响。结果表明:4个构件的破坏模式都是以受弯破坏为主的弯扭破坏,其中SU构件出现了轻微拔起的现象,而对应的GSU构件并未出现该现象,与RC构件接近;各构件的剪力-墩顶位移骨架发展趋势比较一致,由于GSU构件纵向钢筋连续,具有更好的整体性能,其抗弯承载力与RC构件接近,且明显大于SU和GS构件,4个构件弯曲滞回耗能较为接近;承插口深度为1.0倍截面宽度的GSU构件抗扭承载力略高于RC构件,且明显大于其余装配式墩,GSU构件的扭转刚度、延性系数和耗能能力均大于其他3个墩;当承插口深度采用0.5倍构件截面宽度时,新型承插GSU构件的抗弯和抗扭承载力均略高于整体现浇构件,具有良好的抵抗压弯扭荷载的能力,可以实现浅承插口连接。研究结果可为压弯扭复合作用下装配式墩的应用提供试验依据。

直升机复合材料拉扭条扭转性能分析

拉扭条作为直升机旋翼桨毂的主要承力结构,承受桨叶旋转产生的离心力并通过自身的大变形实现桨叶的变距,其所承载的离心力和扭角变形随直升机飞行状态的变化而变化。针对复合材料拉扭条组件,基于ABAQUS建立仿真模型并求解应变和角度变形云图;设计静力试验台架进行验证试验来验证仿真模型,并进一步分析离心力、扭角对其扭转性能的影响。结果表明:复合材料拉扭条的扭转刚度随扭角的增大而减小,随离心力的增大而增大,且离心力对复合材料拉扭条的扭转刚度影响更大。

电动汽车双电机驱动减速箱静扭试验台设计开发

近年来国内电动汽车产业高速发展,我国电动汽车的渗透率在2022年已超过27%。各家汽车相关企业针对新技术产品有很多的开发、创新和应用,针对产品开发的试验技术也随之有了很多创新和发展。文章提出的双电机驱动减速箱静扭试验台是针对电动汽车双电机驱动减速箱研发阶段重要的性能验证解决方案。基于电动汽车双电机驱动减速箱参数结合静扭试验原理,提出静扭试验台总体设计方案,在总计设计方案下针对加载单元、数采系统、控制单元等进行详细设计。文章提出的静扭试验方法对电动汽车双电机驱动下的减速箱性能评估具有重要意义,也为同类静扭台架解决方案提供了一种方法参考。

钢管混凝土柱在纯扭和压扭荷载下的抗震性能研究

为研究钢管混凝土的抗扭性能,完成8个钢管混凝土柱试件在纯扭和压扭荷载下的拟静力试验,变化截面形式、含钢率和轴力大小等参数。试验结果表明:钢管混凝土柱在往复扭矩荷载作用下的滞回曲线非常饱满,没有"捏拢"现象产生,卸载刚度几乎等于初始弹性刚度,试件的强度和刚度的损伤退化程度较低,具有较好的耗能能力。轴力较小时,轴力对钢管混凝土柱的抗扭承载力有提高作用,且延性较好;但轴力较大时,轴力将削弱钢管混凝土柱的抗扭承载力。在纯扭荷载作用下,钢管内的混凝土由于斜向开裂形成螺旋斜压杆,斜向压力的轴向分量由钢管的轴向拉力平衡,导致钢管存在拉应变。在纯扭和压扭荷载作用下,钢管剪应变与扭转角之间存在较好的线性关系。基于试验结果和已有文献研究成果,较为全面地分析钢管混凝土的抗扭机理,为进一步开发可考虑扭转作用的钢管混凝土杆系单元提供研究基础。

绳索取心钻杆负角度螺纹扭矩计算分析和测试研究

分析了绳索取心钻杆负角度螺纹受力状态,以静力学和材料力学为基础计算了用于深孔绳索取心钻探的CNHT绳索取心钻杆螺纹应力情况和抗扭能力。同时,针对不同锥度和牙高的负角度螺纹进行了理论计算和静扭测试比对,理论计算结果与测试结果非常接近,确定了该计算方法的准确性,优化总结出抗扭能力较强的负角度螺纹参数。

钢筋混凝土柱在弯剪扭耦合作用下的试验研究

为了研究钢筋混凝土柱在双向受力及扭转耦合作用下抗震性能,采用矩形、菱形、椭圆形的位移加载模式分别对3个钢筋混凝土柱进行了拟静力试验。根据试验结果对试件的滞回曲线、恢复力特性、累积滞回耗能及损伤特性进行了分析。

短肢剪力墙结构扭转效应试验研究

对按国家现行《异形柱结构设计规范》设计的一个三层短肢剪力墙空间结构施加偏心的低周水平反复荷载,研究短肢剪力墙结构在扭转作用下的裂缝发展及结构受力情况。试验结果表明,短肢剪力墙空间结构属于典型的"强墙肢弱连梁"结构,连梁端部是结构薄弱区域,梁端首先出现塑性铰,较好地耗散了地震能量;靠近节点附近的外边缘墙肢部位受到扭矩和楼层较大弯矩的双重作用,受拉作用被强化,是墙肢的薄弱部位;在墙肢连梁相交位置处的节点受弯曲-剪切-扭转共同作用,前期主要通过节点内部的斜压杆机构传递剪力。

钢-混凝土曲线组合梁弯扭性能的试验研究

以跨径比(计算跨度与曲线半径的比值)和横隔板数目为参数,对6片钢-混凝土简支曲线组合梁进行了试验研究,得到了曲线组合梁跨中集中荷载作用下的荷载-变形曲线、应变分布和钢梁与混凝土板间的相对滑移规律。试验结果表明:曲线组合梁的抗弯刚度和抗扭刚度均随跨径比的增大而降低,横隔板数目对其受弯性能影响不大,但端横隔板对受扭性能影响较大;有横隔板处切向应变在曲线内侧小,外侧大,无横隔板处则相反;钢梁与混凝土板结合面上的切向滑移随跨径比的增大而增大,横隔板数目对其影响较小。

海洋结构CFRP环向约束钢管混凝土柱在压弯扭荷载下的力学性能研究

为了研究CFRP环向约束钢管混凝土柱在压弯扭复合荷载下的力学性能,该文开展了4个CFRP环向约束钢管混凝土柱和2个钢管混凝土柱的拟静力试验,主要参数为CFRP层数和轴压比,得到了在弯扭、压弯扭两种荷载作用下柱的破坏模式和荷载-变形曲线。试验结果表明,CFRP环向约束钢管混凝土柱的破坏模式为弯型破坏,其破坏过程为:塑性铰区域钢管局部屈曲、CFRP形成环向裂纹,随后CFRP断裂、与钢管剥离,最后钢管局部屈曲部位开裂。轴力的存在会使得钢管更容易出现“象腿”破坏模式。在弯扭荷载下,CFRP环向约束对钢管混凝土的延性以及承载力提高不明显;在压弯扭荷载下,CFRP环向约束能有效提高钢管混凝土的延性及其耗能能力,减缓刚度退化,但对承载力的提高不明显。此外,增加CFRP层数能有效抑制钢管的局部屈曲,增强耗能能力。

用静态扭矩测试仪测试动力工具的方法

为减少对动力工具的检测投资,降低检测成本,研究了一种既经济又简单的用静态扭矩测试仪测试动力工具的方法,用H BM动态扭矩传感器和静态扭矩测试仪对动力工具测试,其结果达到了国际标准的要求。合理解决了中小型企业测试动力工具成本过高的问题。

U型65Mn钢板限位器扭转性能研究

通过对U型65Mn钢板限位器的扭转性能研究,推导其弹性扭转刚度及屈服荷载的理论计算公式,给出公式的适用范围.设计制作平直段长度L、宽度b、及钢板厚度t不同的40种限位器,进行静力加载试验.结果表明,限位器扭转位移主要由圆弧段扭转引起,钢板厚度t对限位器扭转刚度影响最大,增加板厚能够有效地增大刚度;板宽与刚度K近似呈一次正比关系;平直段长度越大,限位器扭转刚度越小.利用实验数据对理论公式进行修正,得到公式的修正系数.修正后的理论公式与实验数据吻合较好.

基于Labview虚拟仪器静扭试验机测试系统设计

采用LabVIEW图形化的编程语言,设计了静扭试验机测试系统;通过实践证明,Labview虚拟仪器的开发运用是一条很好的试验开发途径。

自动扶梯和自动人行道动静载试验台的开发及对GB 16899-2011的修订建议

采用电液伺服原理自行设计研发了一种自动扶梯和自动人行道动静载试验台,对该试验台的结构原理、主要技术参数以及技术特点进行了简单阐述;利用试验台依据GB 16899-2011进行了大量的试验。结果表明:该试验台具有速度快、精度高、自动化程度高等特点;现行的GB 16899-2011存在描述不当之处,对该标准中的不当条款提出了相应的修订建议。

钢筋混凝土L形截面柱框架低周反复加载试验研究

通过两榀比例为1/3的钢筋混凝土L形截面柱框架结构在反复荷载作用下的试验,研究了L形截面柱框架结构的破坏特征、滞回特性、梁柱出铰顺序、结构整体刚度与层间刚度、耗能性能、延性及异形柱截面中和轴变化规律等,分析了框架整体及L形柱的扭转效应。研究结果表明：L形截面柱框架的破坏属于＂强柱弱梁＂型,抗震性能较好,框架扭转效应较小,可忽略;结构的位移延性系数满足抗震规范的要求;在屈服荷载前异形柱的截面变形符合平截面假定。

不同围压下饱和砂土不排水循环扭剪试验研究

利用河海大学与日本圆井株式会社共同研制的一种新型的多功能静动三轴仪进行了不排水循环扭剪试验。通过对空心圆柱体试样的动力扭剪不排水试验研究了相同相对密度在不同固结围压下的动力不排水响应。试验初步研究了通过用初始有效平均正应力归一化的有效应力路径,归一化有效应力路径有很好的一致性。如果保持相同的剪应力比,由初始有效平均正应力归一化的有效应力路径不受初始有效平均正应力的影响。

曲线组合梁在负弯矩和扭矩联合作用下受力性能的试验研究

以跨径比(计算跨度与曲线半径的比值)为参数,对2片钢-混凝土曲线组合梁进行了悬臂加载下的试验研究,得到了曲线组合梁在负弯矩与扭矩共同作用下的荷载-变形曲线、应变分布和钢梁与混凝土板间的相对滑移规律。试验结果表明:在负弯矩与扭矩共同作用下,曲线组合梁的抗弯刚度和抗扭刚度均随跨径比的增大而降低;切向应变沿截面竖向基本符合平截面假定;有横隔板处切向应变在曲线内侧小,外侧大,无横隔板处则相反;钢梁与混凝土板结合面上的切向和径向滑移均随跨径比的增大而增大,在支座间或支座与加载端之间达到最大。

支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力性能的影响研究

由于构造方面的原因,曲线桥存在"弯-扭"耦合[1]作用,由于小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥曲率半径较小,其"弯-扭"耦合作用更加明显,为了讨论和验证支座的布置方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力的影响。该文通过改变小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥支承方式,采用粱格法来建立有限元模型分析支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱梁梁桥纵向弯矩、扭矩和支座反力的影响。数据表明,双支座可以有效减小小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥的扭矩,可以使内、外侧支座的支反力趋于相等,使小半径鱼腹式梁桥受力更加合理,但是对纵向弯矩的影响较小。该文的结论对今后的设计工作有一定的指导意义。

扭转作用下高阻尼橡胶支座力学性能试验研究

在隔震建筑向高烈度区、大体量、高层、复杂体型发展的趋势下,隔震支座会出现拉力、压力、弯矩、剪力、扭矩同时发生的复杂受力情况,困扰工程安全及技术推广。针对以上问题,设计了一套扭转加载试验方案,主要对典型尺寸的原型高阻尼橡胶支座(HDRB600)进行了扭转作用下的静力试验研究,得到了试件的力学性能;同时,采用三维散斑测量分析系统对试件的表面应变进行非接触测量。结果表明:竖向力对支座水平剪切性能、扭转性能影响较为明显;绕Z轴扭转滞回曲线呈方形,饱满有规律,加载至扭转角度8.4°未见明显的承载力下降和破坏现象;绕X轴扭转滞回曲线呈平行四边形,较为饱满,规律性强;绕X轴和绕Z轴扭转均会影响支座的水平性能,导致支座水平性能降低。三维散斑测量结果表明:表面橡胶应变云图分布不均匀,呈现出中部大,上下端部小的特点,间接判断其内部橡胶层的受力情况与传统理论有所不同。