316L不锈钢掺杂SiC环状同轴送粉TIG熔覆层组织结构与性能

TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直以及焊缝熔宽不一致等问题,而且具有更高的熔覆效率.结果表明,采用优化的焊接热输入、送粉量和SiC含量参数匹配,在316L不锈钢表面进行环状同轴送粉TIG熔覆,获得了外观优良的单层单道熔覆层、单层多道熔覆层.对熔覆层进行显微硬度测量、微观组织及元素成分分析、宏观电化学腐蚀试验、微区电化学腐蚀试验以及耐磨性能测试,并与母材进行了比对,环状同轴送粉TIG熔覆导入的SiC粉末有效地提升了熔覆层的耐蚀性与耐磨性.

大跨环形矮塔斜拉桥主塔力学性能分析

以大跨度环形矮塔斜拉桥的主塔为研究对象,借助大型有限元程序midas进行了静力及地震动时程分析,通过提取杆系模型中的最不利内力,对索塔锚固区及下塔柱钢混结合段空间应力进行分析。结果表明:1)钢塔在静力及地震工况下强度及稳定均满足要求;2)索塔锚固区及钢混结合段应力状态良好、构造细节处理较为合理。

大跨度环形钢结构卸载方案分析与监测

以齐河国家现代农业产业园环形钢结构工程为研究对象,分析了环形钢结构的力学特性,并进行施工模拟,通过对各支撑点同步卸载、分级循环卸载、分区分级卸载3种卸载方案进行对比,选取最优卸载方案并进行施工监测。结果表明,环形钢结构在卸载过程中,除了受到弯矩、剪力以及轴力作用,还会受到一定的扭转作用,扭转作用与结构自重、跨度以及悬挑长度成正比;通过有限元模拟分析,采用分级循环卸载方案进行卸载时结构应力、位移变化比较稳定,同时受场地条件影响较小,可以进行指导卸载;通过监测数据与有限元模拟数据对比分析,采用分级循环卸载方案卸载时计算值与监测值基本吻合,应力、位移变化平稳,可为同类工程提供技术支撑。

界面焊接环向钢筋的钢管混凝土叠合柱抗剪性能研究

为研究界面焊接环向钢筋的钢管混凝土叠合柱的抗剪性能,以环向钢筋的布置间距和直径为研究参数,对6根叠合柱试件进行了横向剪切静力试验和数值模拟,分析了各参数对试件的破坏过程、破坏形态、荷载-跨中挠度曲线以及抗剪承载力的影响规律。研究结果表明:界面环向钢筋布置方案不同的叠合柱试件破坏形态基本相同,均发生斜压破坏;试件的受力过程可划分为弹性阶段、弹塑性阶段、强化阶段和破坏阶段四个阶段;随着界面环向钢筋布置间距的减小,试件的抗剪承载力提高显著,最大增幅达22%;增大界面环向钢筋的直径可提高试件的抗剪承载力,但作用效果有限,最大增幅仅为6.1%。通过试验数据对有限元模型的有效性进行验证,并进一步分析了不同阶段有限元模型的应力状态,明确了此类叠合柱的受剪机理。

12Cr1MoVG钢管内表面环形裂纹缺陷原因分析及改善研究

对大规格12Cr1MoVG连铸圆坯轧制的钢管内表面出现的环形裂纹缺陷进行金相及电镜观察,未发现大型夹杂,裂纹缝内氧化铁厚实,部分呈颗粒状,缝内高温内氧化点聚集,缝侧脱碳明显。通过轧制试验研究发现,钢管内表面环形裂纹缺陷是连铸坯心部V型缩孔经穿孔轧制所致。通过优化连铸拉坯速度、电磁搅拌强度、管坯加热温度和穿孔轧制方向等可以消除钢管内表面的环形裂纹缺陷。

深圳岗厦北综合交通枢纽大尺寸钢管混凝土半埋 入式柱脚性能试验研究

深圳岗厦北综合交通枢纽位于地下空间资源紧张的城市核心区,规模巨大且荷载工况复杂,核心换乘区设有51.2m×48.0m的无柱超大跨中庭。为解决由场地条件限制导致的柱脚埋深不足问题,结合已有研究成果和工程实践经验,依托深圳岗厦北综合交通枢纽,提出并设计了半埋入式钢管混凝土柱脚节点。为检验节点可靠性,通过1/5大比例缩尺模型试验结合数值分析研究了轴力、剪力和弯矩共同作用下的半埋入式柱脚节点的力学响应,分析了柱脚内部的应力分布规律,揭示了同时设置环板和栓钉作为抗剪连接件时的工作机理。分析结果表明:设计荷载工况下,钢管混凝土柱轴力主要通过环板和柱脚底板传递,弯矩主要通过钢管侧壁承压传递;环板埋深较浅时可以获得较高的传力效率,但其下部混凝土易出现应力集中;钢管侧壁栓钉在埋置深度范围内均能够较好地发挥抗剪作用。承台下部桩基布置合理,设计荷载工况下未见承台冲切破坏特征、节点整体处于弹性工作状态;1.2倍设计荷载工况下节点刚度仍未见明显退化,节点混凝土未出现压溃或剥落,表面无可见裂缝发展,各关键位置钢材应力低于材料强度。设置环板和栓钉作为剪力连接件的半埋入式柱脚可以实现对钢管混凝土柱的可靠嵌固,提出的采用抗剪环板加强的钢管混凝土半埋入式柱脚节点设计与构造方案合理可行,满足结构安全要求。

环形剪切软钢阻尼器在受控结构中的位置优化

为了探究环形剪切软钢阻尼器在受控结构中的位置优化,提出了结构阻尼器减震率灵敏度的概念,在MATLAB中以3种地震波作用下的混凝土框架结构为研究对象,计算结构在水平地震加速度激励下的位移时程响应,得出了每层结构对阻尼器的减震率灵敏度,以层间位移角不超限为优化目标,通过撤去减震率贡献较低楼层的阻尼器实现对阻尼器的位置优化,同时在相同条件下使用逐层布置法对受控结构进行环形剪切软钢阻尼器的位置优化。结果表明,文中优化效果与逐层布置法一致,证明了此方法的可行性,优化后结构各项位移均有明显的降低,其中最大层间位移角降低了72%,El-Centro波下的结构顶层52号节点位移降低了70.81%,Taft波下的优化布置方法明显优于逐层布置法。

基于BIM的半环形钢筋三维建模方法

为研究用Revit软件针对多条半环形钢筋的三维建模方法,以某半环形条形基础为例,分别采用单根绘制法、多根放样法和参数化载入族法创建纵向半环形钢筋模型,为解决半环形钢筋三维建模问题提供了参考。研究结果表明:单根绘制法重复次数多,耗时较长,适用于半环形钢筋数量较少的建筑构件模型的创建;多根放样法虽简单便捷,但需要用户对半环形钢筋的空间位置进行正确定位,以确保建模的精度;参数化载入族法可用于不同直径的半环形钢筋模型的创建,适应性较强。

带外加强环板的钢管混凝土柱脚节点受力性能试验研究

为防止钢管混凝土柱埋入钢筋混凝土基础梁的柱脚节点发生冲切破坏,在钢管混凝土柱脚处设置外加强环板,通过两个缩尺模型一次短期单调荷载的静力试验,研究柱脚节点的破坏过程、破坏形态、竖向极限承载力,研究不同位置的加强环板对柱脚性能的影响,以及加强环板与钢管混凝土柱、外围混凝土的协同工作性能。与不设加强环板的柱脚节点对比分析发现,柱脚节点内设置加强环板,是防止冲切破坏、提高柱脚承载力的有效措施。

大跨度环形钢结构网壳安装施工技术

大跨度结构具有内部空间广、体验感好等特点,在大型公共建筑中的应用逐年增多,但是结构安装质量、安全等问题较多。某主题公园游乐场结构为跨度超60 m的大跨度环形钢结构网壳,通过利用胎架、支撑钢板及起重机械实现构件预拼装、分段拼装与安装流水施工,使用测量仪器进行安装、卸载全过程监测与纠偏,有效控制了结构安装误差,节约施工工期,充分保证了结构整体安装质量和安全,具有良好的借鉴与指导价值。

斜拉桥锚固段环向预应力钢绞线伸长量误差分析

通过广州大桥索塔锚固段环向预应力钢绞线伸长量试验,发现后张法"U"形预应力钢绞线的实际伸长量大于理论限值,同时国内类似试验研究资料也表明对于后张法"U"形预应力钢绞线来说是一种普遍现象。文中分析了产生此类问题的原因,并提出了相应的建议,可供工程实践参考。

环形剪切开孔软钢阻尼器的设计及力学分析

为了改善矩形剪切钢板阻尼器在剪力作用下塑性分布不均且容易出现四周应力集中现象,提出了一种环形剪切开孔软钢阻尼器。利用ANSYS软件建立了该阻尼器的数值模型,并对其进行了力学分析。分析过程中分别考虑了钢板厚度、开孔数量和孔径大小等参数。研究结果表明:环形剪切开孔软钢阻尼器屈服位移较小,滞回曲线饱满且稳定,耗能能力强。阻尼器的初始刚度、最大恢复力及等效粘滞阻尼系数随着钢板厚度的增加而增大。开孔率不超过18%时,其初始刚度、最大恢复力及等效粘滞阻尼系数随着开孔数量和孔径大小的增加变化不大,说明阻尼器设计较为合理。最后,通过分析给出了该阻尼器的恢复力模型,并利用数值分析结果进行验证,显示其吻合度较高,能准确地描述该阻尼器的力学特性。

钢管混凝土结构外加强环式节点刚性试验研究

对12个足尺钢管混凝土柱-钢梁外加强环空间节点进行了静力试验。基于“挠度法”,对节点刚度进行了测试。根据测试结果,分析了影响节点刚性的各种因素。最后指出,外加强环式节点可以当作刚性节点使用,但必须满足一定的条件,即外加强环必须具有足够的刚度。另外这种节点还具有明显的空间特性。

天津博物馆伞状环形钢柱的设计应用研究

介绍了作为支承天鹅细长颈部箱形钢梁的伞状环形钢柱的建筑造型,分析了三种不同类型伞状环形柱的设计,阐述了伞状环形柱的施工安装,为伞状环形柱在天津博物馆的应用提供了设计和施工依据。

环形剪切开孔软钢阻尼器参数优化设计

为了提高环形剪切开孔软钢阻尼器耗能能力,对阻尼器的相关参数进行了优化设计。其中,阻尼器的钢板厚度和开孔率为设计变量,耗能性能为优化目标,同时阻尼器总用料为约束条件。首先基于Kriging代理模型,通过拉丁超立方抽样设计和有限元分析,建立阻尼器耗能性能与其参数之间的函数关系;然后应用遗传算法,对阻尼器的几何参数进行全局寻优,从而得到阻尼器最优参数组合。结果显示:所建立Kriging模型的预测响应值与数值分析得到的响应值之间的相关性r^(2)≥0.95,可见该模型具有较高的精度;经参数优化后的阻尼器,其耗能性能提高了6.2%,同时总用料降低了5.4%。利用此优化设计方法,不仅提高了该阻尼器的性能,同时降低了阻尼器的制作成本,实现了安全性与经济性的双重优化。

Q690耐张塔多环板空间节点力学性能研究

多环板空间节点杆件交汇繁多,应力分布复杂,为研究高强钢多环板空间节点的受力性能,开展Q690高强钢SJC1型耐张塔足尺试验,并建立了变坡和横担处空间节点的有限元模型,基于大风等不利工况研究了不同加载模式下空间节点的力学性能,揭示其空间耦合受力机理.分析结果表明:断线和大风等不利工况下环板或加劲肋与主材连接处、槽形插板与支管连接处应力较大,应严格控制焊接质量,防止节点由于焊缝开裂而破坏;在大风工况下所有杆件同比例加载至250%时,变坡和横担处节点分别在环板与主管交界处的99°和90°方向出现最大应力,横担节点设计安全冗余度较高;变化关键受力杆件加载比例,环板与主管交界处的应力增长主要沿支管轴线方向与节点板相交位置处分布,应力水平与支管所承受的荷载正相关,空间耦合加载下不同支管间的环板与主管交界处应力增长变化较小.

三峡工程压力钢管下平段凑合节合拢缝选型试验

三峡工程1～6号无伸缩节压力钢管凑合节合拢焊缝是高强调质钢厚板在强约束条件下的焊接,技术难度很大,其合拢缝结构形式的选型将是三峡压力钢管施工成功的关键技术之一,为此,进行了合拢缝在拘束应力情况下搭接和对接两种方案的选型试验,最终选择了对接接头形式。4号压力钢管下平段凑合节合拢缝对接焊接的应用实例,证明这种方案是可行的。

钢管混凝土柱与型钢梁装配式节点抗震试验

为了研究一种新型钢管混凝土柱与型钢梁装配式节点的抗震性能,对不同参数的节点进行低周往复循环加载试验.节点均经历弹性、塑性和极限破坏三个阶段,且为环板与钢梁翼缘的连接处破坏.对比分析表明:节点的轴压比越大,承载力越低;环板越宽,承载力越高;方形环板比圆形环板承载力更高;垫板对节点试件的承载力有提高作用.钢管混凝土柱与型钢梁装配式节点设计合理、传力明确、承载力高、构造简单、施工方便,是一种值得推广的组合装配式节点形式.

双向受力钢管混凝土柱-钢梁节点环板受力性能理论研究

将外加强同心圆环式节点的受拉环简化为T形截面的圆环结构。应用曲梁的有关理论,得出了环板的应力分布规律:与单向受拉环板的应力最大区出现在梁-环结合转角处不同的是,双向受拉环板的应力最大区则不仅出现在梁-环结合转角处,而且在还出现在45o的内侧区域。

GCr15轴承钢内齿圈冷挤压模具设计

ＧＣｒ１５ 的含碳量高， 变形抗力大， 用筒形坯料挤压内齿圈， 可以减小变形程度、减小挤压成形力、减小模具的弹性变形量、减小金属的流动量、减少模具的磨损量、提高挤压成形的精度。