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。

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。

基于钢管控制的插板连接节点受弯性能研究

结合试验研究和理论分析对钢管插板节点受弯性能做了初步探索,以1/4(1/2)环形加强板节点为基础,根据钢管能量理论和虚功原理,推导出基于钢管控制的插板连接节点受弯极限承载力公式,并与日本《输电线路钢管塔制作基准》作了对比分析。结果表明:该理论分析模型的适用性较好,对工程设计有一定的理论意义和适用价值。

单管程浮头换热器中夹持环形板的校核计算

单管程浮头换热器在工程项目中的运用日渐增多,其管程浮头端出口处的夹持环形板在现行标准中还没有相应的计算方法。文章详细分析该夹持环形板(文中简称环形板)的受力情况,并建立力学模型,提出相对合理的计算与校核办法。

单管程浮头换热器中夹持环形板设计的进一步研究(一)

提出的单管程浮头换热器中夹持环形板的校核计算方法已成功运用到工程项目中。文章主要针对这种环形板的设计做了进一步深入研究,又以环为力学模型进行分析,并将这两种计算方法进行比较,从而发现问题,得出结论,并对之前的算法进行修正,使得原计算方法更精确。

标准蒸发器环形管板近似计算

标准蒸发器管板是一种环形管板,环形管板的设计计算目前还没有统一标准。为了探讨环形管板计算方法,将环形管板作二个假设:一是将环形管板折算成等当量普通管板,假设其受力稳定性一致;二是考虑到环形管板中央开孔对管板的削弱作用,假设管板周边不布管区无量纲宽度k值与中央循环管管径存在比例关系式,然后利用GB 151—2014标准推导出环形管板厚度近似计算公式。

单管程浮头换热器浮动端的法兰和环形板的合理计算方法

单管程浮头换热器浮动端的法兰和环形板是2个受力特殊的元件。文章完善并改进了对这2个元件的受力分析,考虑了以下载荷:压力作用于膨胀节波纹管引起的轴向力,管壳程温差载荷,合理判断内压作用于法兰内径截面的轴向力的存在,正确计算作用于环形板上的力矩。同时,按活套法兰方法计算环形板,提出了更合理的计算方法,并给出了工程计算实例。

单管程浮头式热交换器浮动端的设计与计算

多年来,在石化装置中出现了多种型式的单管程浮头式热交换器,文章针对单管程浮头式热交换器所特有的浮头端出口管与外头盖的连接结构,归纳出工程中常见的3种结构型式。对于一种常用单管程浮头式热交换器浮动端采用外置垫片法兰和夹持环形板结构,通过分析外置垫片法兰和夹持环形板的相互作用关系,进一步详尽地对二元件进行了力学分析,给出了二元件的设计公式,从而实现了单管程浮头式热交换器更为准确地工程设计计算。

钢管塔全环板节点极限承载力的试验研究与有限元分析

对影响节点极限承载力的一些因素进行了研究与探索,结果表明极限承载力与主材壁厚、管径、环板高度和厚度等有关。通过对钢管塔全环板节点极限承载力进行的试验和数值研究,所得数值结果和试验结果吻合良好。通过理论分析,提出了钢管塔全环板节点极限承载力设计的建议公式。通过和其他研究结果以及日本有关规范的对比,阐明了所提建议公式是安全可靠的,为钢管塔节点设计以及节点极限承载力的确定提供一定的设计参考依据。