工字形钢梁-矩形钢管柱单向螺栓节点抗弯承载力理论计算方法

针对工字形纯钢梁和钢-混凝土组合梁分别与矩形钢管柱和矩形钢管混凝土柱采用单向螺栓(也称单边拧紧螺栓)连接形成的4种节点形式,对其在弯矩作用下的受力机理及破坏模式进行分析,讨论导致节点失效的因素。总结节点在弯矩作用下的9种失效模式,包括:单向螺栓拉断、端板受弯屈服、矩形钢管柱壁翼板受拉屈服、矩形钢管柱壁翼板受压屈服、矩形钢管柱壁腹板受压屈曲、混凝土楼板局部压溃、钢筋屈服、矩形钢管柱内混凝土局部压溃、矩形钢管柱壁腹板受压屈服,进而基于破坏模式给出节点各组件承载力的计算公式。对4种节点在不同破坏模式下的正弯矩承载力和负弯矩承载力进行分析,给出节点承载力计算公式。将节点抗弯承载力的理论计算结果与试验结果进行对比,验证理论计算方法的可靠性。

盾尾密封失效诱发砂土地基盾构管片环失稳坍塌研究

盾构管片环失稳坍塌案例时有发生,探究其失稳坍塌发生条件对于预防重大安全事故发生具有重要意义。基于Midas GTS建立30环考虑环缝螺栓作用的荷载−结构计算模型,从盾尾管片环地基掏空和盾尾姿态突变2个方面探讨盾构管片环结构失稳破坏过程及失稳坍塌的发生条件。结果表明:盾尾渗漏使盾尾壳体失去了周围地基的有效约束作用,盾尾发生前仰后俯的姿态变化,隧道结构发生横向“横鸭蛋”和纵向挠曲变形,最终导致部分管片环坍塌。盾尾下沉位移是诱发管片环失稳坍塌的主要因素,盾尾下沉导致隧道纵向变形快速发展,快于盾尾渗漏引起管片环周围地基掏空所导致的隧道纵向变形。当盾尾下沉位移大于0.50 m且掏空范围大于5环、盾尾下沉位移大于0.45 m且掏空范围大于10环、盾尾下沉位移大于0.40 m且掏空范围大于11环时,环缝最大张开量超过单根螺栓极限应力时的环缝张开量47.43 mm,部分纵向螺栓被拉断,管片外水土发生喷射,加快管片环外砂土快速流失。当盾尾下沉位移大于0.5 m且掏空范围大于9环时,环缝最大张开量超过65.2 mm,管片环椭圆率超过46.1‰,最终诱发多环管片环失稳坍塌。研究结果可为盾尾渗漏诱发的重大安全风险评判提供参考。

锚杆止浆塞排气与稳压作用机理研究

为解决既有中空锚杆注浆饱满度不足、锚固效果差的难题,以锚杆止浆塞的止浆效果为优化目标,提出了一种新型的中空锚杆止浆塞。采用数值模拟方法系统研究了止浆塞的排气稳压机理,并详细分析了新型锚杆止浆塞的止浆效果。研究结果表明:新型止浆塞通过排气槽、闭气坎构造和内外塞的相对挤压实现排气稳压功能。在不改变现场施工工艺流程的前提下,解决了常规锚杆注浆过程中的排气稳压问题,保证了锚杆注浆密实度。

中空涨壳式预应力锚杆在深埋TBM施工隧洞的应用效果研究

中空涨壳式预应力锚杆作为应对地下洞室岩爆的措施,正得到越来越广泛的应用。本文基于引汉济渭工程深埋TBM施工隧洞施工采用中空涨壳式预应力锚杆和砂浆锚杆支护案例的对比,简要介绍了中空涨壳式预应力锚杆的支护原理。主要通过实体试验,对中空涨壳式预应力锚杆的力学性能、围岩位移影响、拉拔力等应用效果进行研究,以期为隧洞在类似条件下的初期支护措施优化、动态设计等提供参考。

高应力软岩巷道自钻式中空注浆锚杆技术应用

针对晋能控股赵庄煤业3号煤层2105盘区辅运巷(西)帮部原支护方案所存在的施工难度大、支护效果不稳定、维护成本高等问题,改用自钻式中空注浆锚杆进行支护,最终实现锚杆全长锚固。从检测结果可以看出巷道帮部的围岩变形得到了有效的控制,变形量被控制在100mm以内。新支护方案确保锚杆的锚固力和扭矩力,注浆饱满,能更好地充填裂隙、固结岩体和土层,改良了围岩的岩性,充分发挥围岩的自身支承力,保障了巷道安全施工顺利进行,提高了软岩工程的可靠性和安全性。

中空注浆锚杆在加固碎裂边坡中应用试验研究

河南省省道S246线K60+535～K60+585段位于豫西王屋山脉洛阳市新安县境内。该段山高坡陡,石灰岩裸露,节理发育且贯通性好,对坡体一般碎裂区和严重碎裂区分别采用中空注浆杆和全长黏结锚杆加固处理,从极限拉拔力和位移、注浆压力、注浆量进行对比分析2种锚杆的加固效果,在一般碎裂区2种锚杆的拉力极限值为179～189kN,注浆压力为1.8～2.3MPa,注浆量为97～128L,表明在该岩体下2种锚杆所提供极限拉拔力相差不大,而在严重碎裂区中空注锚杆极限拉拔力为179kN远大于全黏锚杆的153kN,第一次注浆压力较小,经二次注浆后压力可达2.1MPa左右,空锚杆和全黏锚杆的注浆量分别为683和627L,在严重碎裂区中空锚杆提供极限拉力远大于全黏锚杆。采用UDEC模拟实际岩体的节理和锚杆的布置,分析杆体的轴力和剪力分布特征,进一步验证岩体破碎情况下,中空注浆锚杆加固效果要优于全黏锚杆。

内六方通孔圆柱螺栓精密冷挤压成形工艺研究

针对内六方通孔圆柱螺栓的几何特点,借助于有限元模拟分析与冷挤压成形实验,对圆管坯料采用六棱柱芯棒冷镦挤成形与冷正挤压成形两种成形工艺在金属流动、成形缺陷以及成形载荷方面进行了比较分析。结果表明:采用冷镦挤工艺成形方法,内六方通孔充填不饱满、法兰部分容易出现折叠缺陷,成形载荷大。相较而言,正挤压工艺成形载荷小,法兰部分金属过渡流畅,没有形成裂纹、褶皱等缺陷,所得成形工件满足几何形状及尺寸要求,成形效果好。研究表明正挤压成形工艺是适用于内六方通孔圆柱螺栓大批量生产的一种成形工艺。

超细水泥材料注浆加固深部极软厚煤层回采巷道试验研究

通过对超细水泥浆液的凝结时间、流动性、可注性、早期强度和注浆胶结破碎煤体的强度、纯浆液结实体与胶结煤体之间的黏结抗剪强度进行一系列的模拟试验,制备出既具有早强、高强特性,又具有可操作、凝结时间可调的超细水泥注浆材料。试验结果应用到安阳市主焦煤矿深部极软厚煤层回采巷道加固工程中,有效地控制了巷道变形,提高了煤巷支护稳定性,大幅度减少巷道返修率,技术经济效益显著,为深部极软厚煤层回采巷道支护技术积累了成功经验。

某隧道初期支护变形及中空锚杆注浆效果分析

以四川某隧道为研究对象,结合现场地质调研、空心包体地应力测试、初支与围岩接触压力监测等分析手段,对初期支护变形破坏的原因进行分析。分析结果表明:初支变形破坏主要是由地表水下渗、不利地应力条件、地层岩性等因素造成。同时采用FLAC3D,分析开挖后隧道上部粉砂质泥岩夹层对拱顶变形的影响,以及中空锚杆注浆前后初支受力变形情况。模拟结果表明:最大竖向位移及压应力出现在拱顶区域,且位移随着夹层距离的增加而减小,在6.5 m时出现陡降,最大水平位移在右拱腰处;锚杆注浆后拱顶位移减小约10%,边墙位移减少约4%。本文可为类似工程变形破坏原因分析及施工处治方法选择方面提供参考。

新型膨胀螺栓锚固下空心砖的应力场分析

针对专用于空心、酥松、软质和易碎墙体材料的新型膨胀螺栓锚固能力可靠性问题,采用试验和有限元模拟的方法,分别计算了不同位置、不同拉力值下膨胀螺栓的锚固力和空心砖的应力.试验与有限元软件分析结果表明:虽然膨胀螺栓的极限锚固力在不同的位置上有所不同,但均能达到并略超过标准所规定的设计值,从而验证了能形成"自螺母效应"的专用膨胀螺栓在空心砖中应用的可靠性,解除了社会各界对多孔砖锚固可靠性的疑虑,有利于该技术的广泛应用与推广.

漂卵石隧道自进式中空注浆锚杆力学性能测试分析

为研究锚杆在漂卵石隧道中的支护效果,文章依托西藏某漂卵石隧道工程对锚杆进行了打入试验与拉拔试验。试验结果表明,原设计φ25锚杆平均打入深度只有1.50 m,为设计长度的42.7%,打入到极限深度时发生扭转破坏或发生空转而无法继续钻进;原设计φ51不带钻头锚杆的平均打入深度只有1.15m,为设计长度的38.3%,均以无法继续钻进而终止;不带钻头的情况下φ25锚杆打入深度较带钻头锚杆打入深度提高23.1%,φ51锚杆打入深度较带钻头锚杆打入深度提高95.2%;φ25锚杆拉拔力平均值接近设计值50 kN,但却无法发挥锚固作用。依据锚杆测试结果,确定了4项施工支护优化措施,包括:(1)取消系统锚杆,减小围岩扰动;(2)取消锚杆钻头,改为直接打入;(3)将锁脚锚杆由1组调整为2组,保证总体支撑深度;(4)超前锚杆由2.5m长的φ51锚杆调整为1.8m长的φ25锚杆。监测结果显示,方案调整后隧道收敛变形小幅增加,拱顶沉降明显减小,隧道施工速度明显加快,整体安全性得到提高。

矩形钢管柱与H形梁端板对拉螺栓连接滞回性能研究

钢结构梁柱节点有多种形式,国内外学者研究多侧重在H形梁和H形柱的连接上,对于H形梁和矩形钢管柱(RHS柱)的连接研究则很少。由于矩形钢管柱是封闭截面,节点难以采用普通螺栓连接,采用对拉螺栓连接是这种节点的一种构造解决方案。基于理论模型、结合试验和有限元方法对矩形钢管柱与H形梁端板对拉螺栓连接的滞回性能进行研究,探讨该种连接形式的滞回特性。在试验滞回曲线的基础上,提出了节点的恢复力模型,该模型对钢框架的抗震设计具有较好的参考价值。

网架结构在悬挂吊车作用下疲劳问题研究进展

在悬挂吊车作用下网架结构的疲劳问题备受工程界和学术界的关注,但网架结构是否存在疲劳问题,如何进行疲劳验算,《网架结构设计与施工规程》(JGJ7-91)以及《钢结构设计规范》(GB50017-2003)之中至今尚无明确规定,这极大地制约网架结构在工业厂房中的推广应用.本文广泛收集并列举了52例国内设置悬挂吊车的网架结构工程事例,明确提出网架结构在悬挂吊车作用下应该进行疲劳验算的论据.高度概括了20多年来国内学者针对网架结构常用的焊接空心球节点以及螺栓球节点疲劳性能所取得的理论与试验研究成果.最后,指明了网架结构在悬挂吊车作用下疲劳问题亟待解决的热点以及研究的有效途径.

深基坑开挖滑动面与支护锚杆内力的计算

以银川地区某商业综合体的深基坑开挖支护为对象,研究深基坑开挖过程中使用中空注浆锚杆护坡的机理。首先对深基坑分步开挖没有锚杆支护产生的塑性应变及水平位移进行了计算,确定了边坡滑动面的位置,计算出的无支护分层开挖深基坑所形成的塑性贯通区域和瑞典法计算的滑动面相似。其次根据滑动面的位置选择锚杆的支护方式和长度,对设计采用的锚杆的内力进行了计算,锚杆的受力随着开挖而动态变化。计算结果说明,中空注浆锚杆护坡是一种经济可行的加固措施。

目前网架(壳)工程中一些技术问题的探讨

探讨了网架 (壳 )的杆件拼装 ,超大直径空心球和空心球壁厚薄不匀 ,焊接标准 ,螺栓球锥头 ,封板 ,横向力 ,悬挂吊车疲劳 ,橡胶支座及其支座假定 ,风载 ,验收的标准等问题 ,供网架 (壳 )设计施工时参考。

深部地层巷道支护优化研究

针对平煤股份十一矿在采矿过程中深部巷道围岩裂隙发育比较突出的问题,一般的支护如锚网、架棚支护加固形式难以有效控制矿山围岩变形,采用现场试验研究方法,研究了以"锚网索喷+中空注浆锚杆+注浆组合锚索"支护为主,以中空注浆锚索补强为辅的支护方式下深部巷道围岩裂隙发育情况,研究得出:巷道锚喷强支护配合注浆加固技术能够很好控制了巷道的持续流变形态,确保了矿井安全生产,对于隧道、地铁、金属矿山等相关地下工程有很好的借鉴意义。

H型钢梁与矩形钢管柱端板单向螺栓连接节点初始转动刚度性能

进行了6组平齐式、外伸式端板单向螺栓连接节点试验,并在现有研究成果的基础上,分别推导了单向螺栓抗拉刚度、受拉端板抗弯刚度、柱壁抗拉刚度、柱壁抗压刚度和受压外伸式端板抗压刚度的计算式.利用组件法推导了平齐式、外伸式连接节点在弯矩作用下初始转动刚度的理论计算公式.结果表明:给出的节点初始转动刚度的计算式与试验结果吻合较好,精度可满足工程设计的要求.最后,提出了H型钢梁与矩形钢管(RHS)柱端板单向螺栓连接节点的设计建议.

CPPU对春季大棚萝卜糠心、抽苔和产品的影响

本文以上海地区广泛栽培的“四季小政”、“白玉春”、“天春”和“上农９３６”作供试材料。自肉质根开始膨大时用５ｍｇ／Ｌ的ＣＰＰＵ溶液进行叶面喷洒，每４天喷洒１次，共喷４次。研究结果表明，ＣＰＰＵ能有效地抑制春季大棚萝一的糠心和抽苔，同时显著地提高了萝一肉质根的产量。

深部高应力软岩巷道“三锚”耦合支护技术

为解决煤矿深部高应力软岩巷道变形破坏的问题,采用理论分析及现场观测的手段,提出了"三锚"耦合支护技术,通过对巷道围岩浅深孔注浆及巷道支护参数优化,使围岩成为承载的主体,在锚固区内形成刚度较大的预应力承载结构,阻止锚固区外岩层产生离层。结果表明:采用"三锚"耦合支护技术后巷道移近量减小了80%左右,底鼓量减小了65%左右,顶板几乎未发生离层,有效地控制了深部软岩巷道变形。

两种不同手术方法治疗股骨颈基底型骨折的疗效研究

目的对比观察闭合复位空心钉内固定与全髋关节置换两种手术方法治疗股骨颈基底型骨折的疗效。方法回顾性分析2004年2月—2008年10月我院收治的94例股骨颈基底型骨折患者,其中采用闭合复位空心钉内固定(A组)48例,全髋关节置换(B组)46例。平均随访时间36.5个月(20个月～ 61个月),对比分析2组在手术时间、术中出血量、住院费用、术后下地活动时间、Harris评分的差异。结果 A组在手术时间、术中出血量、住院费用方面明显低于B组;术后下地活动时间A组明显低于B组;Harris评分术后3个月A组大于B组,术后6个月、术后1年2组无明显统计学差异。结论两种手术方法均为治疗股骨颈基底型骨折的有效措施,应根据患者的具体情况选择个体化的治疗方法。闭合复位空心钉内固定,手术简单,手术时间短,费用低,加上适当的功能锻炼,可取得较好疗效。