Design and research of gymnasium structure in Zhejiang University

This paper deals with the issues involved during the design of a complex gymnasium located at the new campus of Zhejiang University. The complexity comes from the gymnasium’s being of three parts: long-span membrane structure, prestressed concrete structure and extraordinarily long tubular steel structure without seams. The paper first presents considera- tions of the prestress design, followed by analyses of the stress states due to temperature changes and concrete shrinkage. Buckling and postbuckling analyses were performed to determine the load-carrying capacity of the perfect and imperfect tubular steel structure of the inclined arch system, while dynamic relaxation method and general nonlinear finite element analysis were used to carry out shape-finding and stress analyses of the membrane structure respectively. Finally, collated monitoring date was applied to control the construction quality and verify the design parameters. Some useful conclusions are available at the end of the paper.

城市轨道交通建桥合一长联无缝高架车站结构设计与施工优化

[目的]建桥合一长联无缝高架车站将建筑与桥梁结构融合,使得车站墩柱在有刚度需求的同时,还具有空间框架结构体系复杂、体量大、超静定次数多的特点,而混凝土结构的温度与收缩徐变成为了这类车站结构设计中的控制因素。采用设置伸缩缝、加大墩柱截面尺寸、加强墩柱截面配筋等传统方法,将破坏车站结构的整体性,增加维护与建设成本。因此需从设计角度和施工角度对建桥合一长联无缝高架车站结构进行优化。[方法]以深圳地铁6号线宽9 m的岛式车站为研究对象,运用MIDAS软件,建立建桥合一的长联无缝高架车站有限元模型,并对其进行计算分析与检算。分别从设计和施工两个角度提出相应优化方案。从设计角度建立了高架车站有限元模型,对墩柱控制弯矩进行了对比分析。[结果及结论]有限元计算结果表明:车站两端墩柱受收缩徐变和温度的作用明显,其应力与配筋将是本设计的控制要点。在保证高架车站整体性的情况下,从设计角度提出了加深承台埋深,采用双薄壁墩,在墩柱顶部采用铰接等3种优化方案;从施工角度提出了设置后浇带,采用模块化装配式施工等优化方案。经模拟分析,加深承台埋深2 m,增加墩高减小桥墩刚度,可减少第13轴的墩底控制弯矩约22%;采用双薄壁墩大幅减小了桥墩刚度,可减少第13轴墩底的控制弯矩约46%;墩顶采用混凝土铰支撑,释放了上部传递至墩柱的弯矩,可减少第13轴的控制弯矩约13%。

织物结构对CoolMax■针织面料服用性能影响

为进一步探究织物结构对CoolMax■针织面料服用性能的影响,以CoolMax■纱线和Dryarn■包覆氨纶纱线为原料,选择3种组织结构(纬平针组织、1+2假罗纹组织和分叉Ⅰ组织)在圣东尼SM8-TOP2型单面无缝内衣机上织造试样。对织物透气性、导湿性、保暖性、透湿性和拉伸回复性进行测试,再分析比较3种组织结构性能差异,最后采用灰色近优评价法综合评价其服用性能。结果表明:3种组织结构透气性差异不大,均具有良好的导湿性和拉伸回复性,保持CoolMax■纤维原本拥有的性能;分叉Ⅰ组织具有较好保暖性;纬平针组织具有较好透湿性;分叉Ⅰ组织的综合服用性能最好。研究结果可为CoolMax■冬季用运动内衣的组织分区设计提供一定参考。

基于双扎口的纬编管状无缝织物三维仿真

为在设计过程中能够实时查看纬编管状无缝织物不同部位的线圈结构与织物的三维效果,避免反复打样,缩短设计流程,通过分析扎口特殊结构的编织原理,分别建立下扎口、衣身和上扎口编织图模型。结合线圈几何模型和织物实际测量的参数,分别建立上下扎口、衣身和扎口线线圈网格模型。将无缝管状产品的不同组织结构数字化存储为编织图,判断其中编织动作对应的线圈网格类型,代入线圈型值点与线圈网格点间的数学关系式,求得线圈型值点的三维坐标;结合穿纱模型中设计的对应纱线参数,采用WebGL技术渲染线圈型值点路径,实现纬编管状无缝织物的三维仿真。将扎口部位的仿真结果与实际织物对比,结果表明:将线圈分方向建模的方法对实现双扎口结构的仿真是科学可行的,以典型无缝抹胸为例,可对简单的纬编管状无缝产品进行三维平面、筒状和曲面仿真,为进一步研究复杂的纬编无缝产品仿真奠定基础。

膨胀加强带替代伸缩后浇带的技术应用

膨胀加强带替代伸缩后浇带在实际应用中,能够有效地简化工序,减免裂缝产生,减少漏水隐患,实现大体量混凝土结构的持续浇筑,为缩短工期和保证质量带来显著效果。为此,结合工程实例的施工难点,分析膨胀加强带和伸缩后浇带的特点及区别,通过探究膨胀加强带替代伸缩后浇带技术的原理及在工程实例的实施情况,并对应用效果进行了总结。

基于槽线的圆极化漏波天线研究

本文基于槽线结构提出了一种具有前后向扫描能力的圆极化漏波天线.每个漏波单元由槽线及两根条带上加载的4个短路槽组成.每个短路槽的长度是侧射频率对应的半个导波波长,以实现前后向连续的波束扫描特性.通过设计每个短路槽的加载位置以及与传播方向的夹角,实现了漏波天线的圆极化特性.为了验证所设计的圆极化漏波天线的有效性,本文设计并加工了一款侧射频率为10 GHz的天线原型.仿真和测量结果都表明,该天线具有良好的圆极化特性和波束扫描能力.在9~11 GHz的频率范围内,该天线在上半空间为左旋圆极化,实现了-27°~+25°的扫描范围,增益变化为7.0~10.9 dBic;对称地,该天线在下半空间为右旋圆极化,实现了-153°~±180°~+155°的扫描范围,增益变化为8.4~12.3 dBic.与同类型的天线相比,本文提出的圆极化漏波天线具有更简单的单平面结构,且所采用的短路槽设计,实现了较低的通带内传输系数.

房建工程地下结构无缝防水施工技术

为了提高房屋建筑工程的质量与施工水平,减小房建工程地下结构施工中的缝隙,提高防水效果,以山西晋中寇村整村改造项目为例,开展了房建工程地下结构无缝施工技术的研究。选择EUA-Ⅱ品牌的混凝土补偿材料开展地下收缩结构混凝土补偿施工,同时在地下施工区域的裂缝结构内,增设膨胀加强带。以竖向垂直的方式对钢筋结构进行固定,避免浇筑混凝土时出现流向偏差的问题。采用整体浇筑方式,并依据闭水试验,对细部裂缝进行填补。实践证明,该技术可降低由于温度变化导致混凝土收缩的发生概率,可达到预期防水效果。

土木工程建筑中大体积混凝土结构无缝施工技术

土木工程建筑施工中,由于大体积混凝土结构多样性、复杂性,因此在施工后容易出现一些质量问题,如水泥水化热产生的温度作用导致裂缝、混凝土收缩裂缝等,裂缝成为混凝土施工中常见缺陷,不仅影响工程质量,也威胁其实际使用性能。因此在工程建筑领域,混凝土裂缝控制一直是研究重点,更是施工中关键控制环节。文章介绍了土木工程大体积混凝土结构产生裂缝的原因,并分析研究了实现无缝施工效果的技术措施,以提供参考。

在线加速冷却对热轧C-Mn无缝钢管组织及性能影响

文章介绍了包钢钢管公司460生产线上一种C-Mn热轧无缝钢管在线加速冷却工艺试验。试验结果表明,在线加速冷却工艺对试验钢组织、性能影响显著,在线控冷能够抑制两相区先共析铁素体的产生,细化了基体晶粒,晶粒度从非控冷状态下的6.5级提高到了8级,改善了钢的带状组织。钢管力学性能及冲击性能有明显提高,屈服强度达到300~345 MPa,抗拉强度达到485~545 MPa,纵向室温冲击功平均值达到102 J,纵向0℃冲击功平均值达到86 J,纵向-20℃冲击功平均值达到60 J。

高锰钢无缝管膨胀前后组织与性能的对比研究

对热挤压成型的10Mn25Si3Al3高锰钢无缝管进行了15%和25%膨胀试验,对比了管体膨胀前后的拉伸和冲击性能以及微观组织等。结果表明,热挤压成型高锰钢无缝管的组织为均匀细小的奥氏体,屈服强度为340 MPa,屈强比为0.47,伸长率为64%,硬化指数为0.46,半尺寸冲击功为78 J,且壁厚偏差小于5%,表明管材具有较好的均匀变形能力,且低的屈服强度有利于膨胀;经15%和25%膨胀变形,管材屈服强度分别提高了67%和85%,抗拉强度分别提高了19%和27%,但伸长率分别降低至34%和29%,冲击功分别降低至47 J和38 J,膨胀后的力学性能满足API Spec 5CT对N80钢级的要求。

高架桥装配式聚氨酯无缝伸缩装置结构与施工技术研究

依托杭州彭埠互通改建工程,对装配式聚氨酯无缝伸缩缝结构与施工技术进行研究。研发了装配式新型无缝伸缩装置,由可伸缩骨架和聚氨酯构成的弹性复合体,与桥梁铺装层形成一体式路面结构;实现了聚氨酯在标准化环境中预制浇筑,可精准控制环境温度、湿度、清洁度等,上覆盖耐磨层对聚氨酯具有保护作用,使其耐久性得到保证;现场采用装配式拼装工艺,省去了伸缩缝骨架现场制作、聚氨酯材料现场浇及养护的时间,缩短了工期,加快了施工速度,节约了工程成本。

新型三辊周期冷轧管机探究

从结构设计、传动系统、轧辊孔型设计等方面分析了LG型和LD型周期式冷轧管机在生产过程中存在的问题,提出了一种能够满足更高轧制需求的新型三辊周期冷轧管机的设计方案。该新型三辊周期冷轧管机采用直线往复式行星减速机,解决了传统轧管机传动效率低、传动链长、震动大、设备占用空间大等缺点;采用了新型三辊轧制孔型,提高了成品管的精度,满足大变形、高精度轧制需求;通过优化整体结构,解决了传统开式机架刚度低、受力集中、长期使用易出现金属疲劳变形的问题。

包神铁路东胜站至巴图塔站换铺无缝线路施工工艺研究

针对铁路工程施工中换铺无缝线路施工工艺的应用这一问题,以包神铁路东胜站至巴图塔站上行线换铺无缝线路工程为例,对项目轨道类型和工程中无缝长轨换铺施工工艺的具体要点进行了分析,包括卸轨搭接量考虑、应力放散与线路锁定以及单元轨节间焊接等。

无缝桥梁各关键结构刚度协调分配研究

随着科学技术的发展,交通行业的技术水平也在稳步提高,针对桥头跳车的问题,无伸缩缝桥梁研究逐渐被用到桥梁实际应用中。而无缝桥梁又称为无伸缩缝桥梁,分为材料无伸缩缝和结构无伸缩。结构无伸缩缝桥梁的的台后土压力会直接传至梁板等上部结构,桥梁各构件的刚度不同,台后土压力对无伸缩缝桥梁产生的效应也不相同。依据研究内容及结构刚度基本理论,建立了只包含梁板、桥台及桥台桩基三个结构的单跨整体式无缝桥梁,分别单一的改变三者刚度,得出其刚度变化对结构受力的影响,并拟合绘出的影响变化曲线得到四元函数,归纳了求解刚度协调分配系数的方法。

微电网运行模式平滑转换的混合控制策略

针对主从结构的微电网系统,提出一种混合控制策略,并网运行时主控逆变器以下垂控制运行,孤岛运行时下垂系数则自动减小为零,简化为v/f控制。针对并网下垂控制和孤岛v/f控制之间的转换过程,提出相应的控制逻辑。引入无功闭环控制,解决了常规下垂控制算法在并网运行时无功分量无法准确控制的问题。随后,建立基于下垂控制的主逆变器数学模型,分析了下垂系数与系统稳定性之间的内在关系,指出下垂系数在一定范围变化不会影响系统的稳定性。仿真和实验结果说明,所提混合控制策略可以较好地解决并网/孤岛工作模式之间的平滑转换,尤其可以应对电网突发故障而发生的被动孤岛转换;同时,也可改善系统的控制性能,为系统提供更加稳定的母线电压。

无缝针织服装面料结构参数与成衣尺寸的预测

针对无缝针织产品常用经验法设计,具有盲目试探性,费时费力的问题,通过对无缝针织织物的密度和面密度等结构参数和成品服装尺寸的测试,分析影响织物结构和成衣尺寸的主要因素,包括原料种类、织物面密度、组织结构和织机型号。发现在相同的织物组织和加工工艺下,原料的下机回缩率和成品面密度决定了无缝针织产品织物的紧密度,成衣尺寸则由织物的组织结构、紧密度和织机型号决定。同时研究了结构参数与成衣尺寸之间的定量对应关系,实现了基于原料种类、织物面密度、组织结构和织机型号的无缝针织服装面料结构参数与成品尺寸的预测。

基于结构参数的纬编无缝塑身内衣设计模型

为解决纬编无缝内衣在原型设计方面不规范的缺陷,结合结构参数对塑身性的影响,对纬编无缝内衣的模型进行分区设计研究。在深入了解无缝内衣工艺设计的基础上,采用实验测量的方法研究纵横向密度、尺寸及弹性回复率之间的关系。通过探究各组织在不同电机密度值下的纵横密、尺寸及弹性回复率,得到结构参数对塑身性的影响。而后基于人体生理特征对无缝塑身内衣进行功能分区,并根据人体各部位对塑身性的不同要求,设计不同的结构参数。

大跨预应力超长结构无缝设计及控制研究

针对某横向35m跨、纵向120m超长结构的工程实例,合理运用纵横双向预应力技术,既解决了大跨度钢筋混凝土梁的强度变形要求,又解决了超长结构的纵向不设缝问题.本文通过对钢筋混凝土大跨超长结构的预应力和无缝设计技术要点的研究,提出了预应力裂缝控制设计与施工的控制参数,方法和一些技术措施,并在实际工程中通过现场测试得到了检验和应用.实验证明,本文提出的综合集成技术对多层大跨结构和超长结构裂缝控制是行之有效的,可适用于各种类型的大跨超长结构无缝设计的全过程控制.这对突破现行规范对不设缝结构长度的严格限制,为建筑创新创造自由空间具有很大应用价值.

斜轧扩径生产工艺刍议

简述了斜轧扩径工艺的发展过程和应用情况。介绍了斜轧扩径机的结构、轧辊布置及调整方式、特点,以及斜轧扩径的生产工艺流程和变形特点。初步分析了天津钢管集团股份有限公司Φ720mm斜轧扩管扩径机组试生产期间的产品质量及影响因素,该试生产结果表明斜轧扩径机可轧制径壁比大于50的薄壁管;生产的部分产品填补了国内空白,产品质量达到或接近国外同类产品的实物质量。

面向重要负荷的可靠供电岛拓扑结构及应用

针对重要负荷高可靠和高品质供电需求,提出并设计了一种可靠供电岛方案,包括电源侧电能控制器、负荷侧电能控制器、母线电能控制器、应急电源系统、交流母线和直流母线等部分,可以实现多电源无缝转换供电、电源潮流有效控制、负荷电力定制供给、应急电源无缝并网、母线电量始终平稳等功能。全面阐述可靠供电岛的基本结构和工作原理,给出双电源带双负荷供电、采用三相四线制接线、高速电子开关替代LPC、储能系统接于直流母线、采用互备式双交流母线等5种不同可靠性等级的应用实例,并对工业设备供电、信息设备供电、安全应急供电、重要场合保电等4种典型应用场景进行分析。研究表明,可靠供电岛是一种提高供电可靠性和改善电能质量的综合性解决方案。