铰接高强钢框架⁃屈曲约束支撑结构体系抗震性能分析

层高高、跨度大、活荷载大特点的物流仓库、数据机房类建筑,采用普通刚接框架将导致梁、柱截面尺寸大,且大震下会出现梁端不屈服而柱脚屈服的现象,因此提出铰接高强钢框架⁃屈曲约束支撑结构体系,该体系主要通过梁柱铰接的高强钢框架承担竖向荷载,屈曲约束支撑及相连的刚接普通钢框架组成支撑框架主要承担结构的水平力。结合工程实例,建立有限元模型分析铰接高强钢框架⁃屈曲约束支撑结构体系的抗震性能。结果表明:在多遇地震下,地震作用由支撑框架承担;在罕遇地震下,结构刚度退化,结构内力响应下降,屈曲约束支撑产生较大的屈服变形,耗散地震能量,支撑框架中的框架梁、框架柱仍保持弹性状态,铰接高强钢框架的高强钢梁、钢柱保持弹性,结构层间位移角小于1/100;在极罕遇地震作用下,结构仍然不出现塑性铰。与普通刚接框架相比,铰接高强钢框架⁃屈曲约束支撑结构体系节省了9%的钢材用量,碳排放降低了9%;铰接高强钢框架⁃屈曲约束支撑结构体系抗震性能较好,在高烈度区的层高高、跨度大、活荷载大的建筑中使用具有良好的技术优势。

拉伸-弯曲组合作用下高强钢丝受力行为研究

为研究拉伸-弯曲组合作用下高强钢丝的受力行为,开展了拉伸-弯曲组合作用下高强钢丝的应力测试试验,测试了高强钢丝在不同轴向荷载和弯曲角度下的应力值。建立了拉伸-弯曲组合作用下高强钢丝的有限元模型,分析了高强钢丝的应力分布情况,模拟结果与试验结果吻合较好,验证了数值模型的准确性和合理性。基于该有限元模型,进一步研究了高强钢丝表面和截面内的应力分布情况,以及弯曲作用对应力范围的影响。结果表明,存在弯曲角度时,高强钢丝的应力分布会变得不均匀。相同轴向荷载时,高强钢丝应力值和应力范围都随弯曲角度的增加而增大。拉伸-弯曲组合作用会显著影响高强钢丝中部和两端区域的应力变化,使得这些区域内应力沿轴向和径向都存在较大的应力梯度,拉伸-弯曲组合作用效果在这些区域内应重点考虑。

屈服强度900MPa级高强钢焊接工艺

针对煤矿机械用屈服强度900 MPa级高强钢板焊接工艺特点,研究了该钢材焊接热影响区组织转变规律、焊接冷裂纹敏感性及焊接工艺参数对焊接接头组织性能的影响。结果表明,SHT900D钢有较强的淬硬倾向,焊接过程中应采取必要的措施防止焊接冷裂纹的产生;焊接工艺参数对焊接接头组织和性能均有一定的影响,为确保焊接质量,应合理控制焊接热输入量及焊道间温度。研究成果已成功应用于高端液压支架的焊接。

Q890CFD液压支架用高强度结构钢焊接性能研究

通过热切割试验、斜Y坡口对接裂纹试验、焊接接头试验和最高热影响区硬度试验,对Q890CFD液压支架用高强度钢结构钢焊接性进行了研究,结果表明,该高强度钢有一定淬硬倾向,需预热切割,焊接时要预热同时进行焊后回火,预热温度不低于120℃,回火温度不低于480℃。

液压支架用1000MPa级高强钢焊接性试验研究

对煤矿机械中液压支架用1 000 MPa级高强钢的焊接性进行了试验研究。采用热影响区最高硬度试验、斜Y形坡口焊接裂纹试验和窗形拘束度试验测试了该钢对冷裂纹的敏感性,并研究了不同热输入焊接工艺参数下及焊后热处理焊接接头的力学性能变化规律。结果表明,该钢具有一定的冷裂倾向,在适当的预热条件下可避免冷裂纹产生。焊接过程要合理控制热输入及道间温度以保证接头力学性能。焊后高温消除应力处理应慎用。该研究对高端液压支架的焊接具有一定的参考意义。

液压支架用Q690高强钢焊接接头的强韧性匹配

为满足液压支架用Q690高强钢的使用要求,采用不同强度级别的焊丝对Q690高强钢进行焊接,研究了焊接接头的强韧性匹配问题。结果表明:采用GHS75H焊丝焊接时,焊缝组织主要为板条贝氏体,具有较高的强度,焊接接头断于母材Q690,且冲击韧性与Q690相近,塑性良好;采用MK·GHS70-G焊丝焊接时,焊缝组织主要为针状铁素体和板条贝氏体,强度较低,焊接接头断于焊缝,但焊接接头冲击韧性明显高于Q690,塑性良好。两种焊丝与Q690的强韧性匹配均较好,但GHS75H更符合液压支架向轻量化和高可靠性发展的要求。

S890低合金高强度结构钢焊接性能的研究

分析了低合金高强度结构钢S890的成分特点,并通过热模拟试验研究了峰值温度、t8/5等焊接工艺参数对其焊接热影响区性能和组织的影响,同时考察了实际焊接时热输入对其焊接接头性能的影响。结果表明:当焊接热输入由低向高变化时,S890钢的显微组织由回火马氏体转变为铁素体和珠光体,并伴随有奥氏体晶粒的粗化,因此在较低峰值温度或较短t8/5时其焊接热影响区的韧性及硬度要高于较高峰值温度或较长t8/5时的值。而在实际焊接中,热输入在一定范围内的变化对S890钢接头强度的影响不明显,但随着热输入的增加,接头的塑性降低较多。

70kg级超低碳贝氏体高强钢在液压支架中的应用

主要对WH70高强钢进行了焊接性能的理论及实验研究,从工艺角度分析了其可焊性、抗裂性。并根据液压支架的制造要求,制定了合理的焊接规范,选用低强匹配焊丝施焊,对主要结构件进行整体预热,焊后进行回火时效处理,获得了满意的试验效果。成功应用于液压支架的焊接。

高强钢筋RPC梁受弯构件正截面承载力试验研究

对6根高强钢筋RPC(Reactive Powder Concrete)简支梁进行了静力三分点加载试验,分析了不同纵筋配筋率、纵筋等级、纵筋直径和受压钢筋直径不同时对梁的受力性能影响,得到结论为:平截面假定对于高强钢筋RPC梁同样适用;配筋率是高强钢筋RPC梁承载力的主要影响因素;参照普通钢筋混凝土梁正截面承载力计算模型,导出了高强钢筋RPC受弯构件正截面承载力计算公式;高强钢筋RPC梁的界限相对受压区高度为0.62。

基于钢抱箍法的桥梁支座更换设计

针对桥梁支座更换问题,结合具体的工程实例来阐述钢抱箍法的设计合理性,首先应用高强螺栓连接三块圆弧钢板,通过钢抱箍紧箍在墩柱上产生的摩擦力提供上部结构的支承反力,然后对高强螺栓数量、抱箍体应力以及加劲肋的强度进行验算以完成钢抱箍设计。

ZG30Cr06E的焊接性分析研究

对煤矿机械液压支架中新研制的抗拉强度高达800MPa柱窝材料ZG30Cr06E的焊接性进行了研究。采用热影响区最高硬度试验、斜Y型坡口裂纹试验测试了该钢对冷裂纹的敏感性,并研究了不同焊接工艺条件下焊接接头组织转变和性能变化规律。结果表明,在室温下焊接时,其热影响区最高硬度值达387HV,有一定的淬硬倾向,冷裂纹的敏感性大,焊接过程中应采取措施防止冷裂纹的产生;焊接工艺参数对焊接接头组织和性能均有一定的影响,为确保焊接质量,焊接时要采用合适的预热温度,并控制焊接线能量和焊道间温度。

高强钢在液压支架中的应用现状和发展前景

论述了近年来我国液压支架在高强度钢材选择方面的应用现状和未来发展方向 ,介绍了液压支架在材料选择方面主要技术成果 。

高强钢筋活性粉末混凝土梁的抗剪承载力试验

在对称集中荷载作用下,对8根高强钢筋活性粉末混凝土矩形截面简支梁进行抗剪试验,研究剪跨比、配箍率、纵筋配筋率对试验梁抗剪承载力的影响规律.结果表明:高强钢筋活性粉末混凝土构件的破坏形态与普通钢筋混凝土构件相似,高强钢筋和活性粉末混凝土具有较好的协同工作能力;在无腹筋情况下,随剪跨比的提高,梁抗剪承载力随纵筋率的增大抗剪承载力略有提高,但变形能力降低;采用GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》计算高强钢筋活性粉末混凝土梁的抗剪承载力值比实验值小,说明规范计算结果偏于保守,建议采用适用于纤维高强钢筋活性粉末混凝土的抗剪计算公式,使理论计算结果和实测值更接近.

高强度钢纤维混凝土的力学特征及在高应力软岩巷道中的应用

为了满足高应力软岩巷道对于支护材料高强度、高韧性的要求,本研究提出在素混凝土中掺入适量高性能钢纤维的方法来改善混凝土的整体力学性能。通过室内试验,对3类高强度钢纤维混凝土及素混凝土试块进行力学性能对比试验,得出在钢纤维体积掺率为1.01%下B型钢纤维具有更好的抗变形和抗冲击性能。以围压恢复加固理论为指导,研究提出了浇灌钢纤维混凝土、全长锚固预应力树脂锚杆被动和主动联合支护结构,配合壁后接顶充填和浇注底梁等关键技术,建立形成了一整套适用于高应力软岩巷道的支护体系。历经两年多的现场应用、监测,实现了对高应力软岩巷道的围岩变形的有效控制,为矿山企业安全作业奠定基础。

高可靠性液压支架的耐久性能工艺研究

随着液压支架工作阻力越来越大,同时在高可靠性、耐久性等方面也提出了更高的要求。主要通过在新材料、新技术、新工艺等方面进行了试验和研究,在结构件、液压缸和系统清洁度方面进行了推广和应用,取得了良好的效果。

温度和湿度环境下未镀锌高强钢丝的腐蚀速率谱

为了预测主缆钢丝在服役过程中的腐蚀发展,计算了主缆钢丝在不同温度和湿度环境条件下的腐蚀速率,将主缆腐蚀环境的温度和湿度划分为5个等级,采用正交试验方法将其进行正交组合,控制恒温恒湿试验箱实验温度和湿度,利用微型极化电阻腐蚀传感器测量未镀锌高强钢丝的腐蚀速率,获得了温度、湿度与腐蚀速率的关系和耦合效应.试验结果表明:可将环境湿度70%、温度10℃以下区域归为钢丝弱腐蚀区;湿度75%以下、温度20~50℃区域归为钢丝低腐蚀区;湿度75%以上、温度10~50℃区域归为钢丝强腐蚀区.

基于支持向量机和重要度抽样的高强度钢板冲压成形工艺稳健设计

高强度钢板成形中噪声因素的存在造成了冲压质量不稳定.提出了基于支持向量机和重要度抽样的板料成形工艺稳健设计方法,量化了噪声因素对成形质量的影响,同时结合优化算法求解即满足质量可靠性又保证质量目标最优的工艺条件.对一高强度钢板冲压实例进行了工艺优化.按优化工艺冲压成形的零件减薄率及回弹均有所改善,验证了该方法的有效性.

液压支架用Q890高强钢机器人焊接工艺研究

高强钢Q890焊接过程中易出现裂纹、未熔合、焊接应力等问题。以液压支架用Q890高强钢板材为研究对象,对Q890进行机器人焊接、预热温度控制和斜Y坡口裂纹试验,并优化了Q890焊接工艺,总结出Q890高强钢焊接的工艺要点。试验结果表明,焊接热输入为16 kJ/cm时,高强钢Q890焊接接头具有最佳的综合力学性能。

冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架柱脚承载力试验研究

为研究冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架柱脚连接的受力性能,分别进行了8个柱脚抗拔和8个柱脚抗压力学性能试验研究,重点分析了光伏支架柱脚连接部位的破坏特征、极限承载力及变形等性能指标。结果表明:在光伏支架柱脚抗拔试验中,连接件自攻螺钉首先发生破坏,柱脚底端圆钢管的内部混凝土被拉出2~3 cm,导致柱脚丧失承载力而失效;在光伏支架柱脚抗压试验中,自攻螺钉首先达到极限承载力继而被剪断,随后柱脚上端连接件翼缘与圆钢管壁发生挤压,造成连接件型钢翼缘挤压撕裂破坏,最终导致柱脚丧失承载力而失效。在此基础上,提出了适用于冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架柱脚的抗拔和抗压承载力的修正计算公式,可为该光伏支架的柱脚设计提供技术参考。

基于Autoform的高强钢前翼板支架冲压工艺分析

针对高强钢前翼板支架在冲压成形中易产生的质量问题,也是为了提高工艺设计的效率,从高强钢前翼板支架的结构为切入点,运用Autoform软件对前翼板支架进行仿真模拟分析,确定了理论压边力为190t,拉伸筋高度设为3.5mm,成形力为1,260t,使得起皱.拉裂和回弹得到较大的改善。根据有限元分析结果可知,高强钢前翼板支架需要6道工序来完成冲压成形,即拉伸和刺破→修边冲孔侧修边侧冲孔→修边冲孔侧修边侧冲孔→翻边整形→冲孔侧冲孔→冲孔侧冲孔修边等6道工序。该研究方法可以为同类汽车覆盖件的设计提供借鉴。