电力火灾后圆端形不锈钢管混凝土柱轴压性能研究

进行了14根电力火灾后圆端形不锈钢管混凝土短柱的轴压试验,分析截面高宽比、受火时间和含钢率对其火灾后剩余承载力的影响。试验表明:该类短柱的破坏模态均为局部屈曲、焊缝开裂和混凝土被压碎;试件的剩余承载力随着受火时间或高宽比的增加而降低,受火120 min后该类试件的承载力降低了7.8%~13.9%。接着建立了有限元模型,该模型可很好地模拟实测结果。基于有限元模型开展了理论分析,结果表明初始荷载对该类组合柱的剩余承载力影响较小。参数分析表明当混凝土强度从30 MPa增加到90 MPa时,其强度折减系数降低了15.8%;当截面周长从1 228 mm增加到4 913 mm时,其强度折减系数提高了20.5%;当受火时间从0 min增加到180 min时,其强度折减系数降低了8%;但含钢率、高宽比和钢材强度对其强度折减的影响较小。最后给出了电力火灾后圆端形不锈钢管混凝土短柱的剩余承载力的设计方法。

不锈钢圆管内湍流摩擦因数研究

针对不锈钢圆管湍流摩擦因数计算存在的问题,在雷诺数为(1~15)×104的范围内,测定了不锈钢圆管的阻力性能,并对其湍流摩擦因数进行计算和分析,在此基础上提出了计算该种不锈钢圆管湍流摩擦因数的经验公式,并与常用的计算光滑圆管湍流摩擦因数的经验公式进行比较。结果表明,提出的经验式计算值与实测值基本一致,平均误差0.606%,最大误差1.256%。

高压锅炉用耐热不锈钢无缝钢管圆管坯的研制

以耐热不锈钢标准化学组成为基础,通过对化学成分进行合理优化内控,经特定的生产工艺流程,成功研制了高压锅炉用耐热不锈钢无缝钢管圆管坯TP347H。经测试,TP347H圆管坯的低倍组织、非金属夹杂物、α相含量和晶粒度等均优于相关标准。用户反馈利用TP347H圆管坯生产的高压锅炉用耐热不锈钢无缝钢管产品质量和性能良好。

奥氏体不锈钢连铸坯轧制无缝管的缺陷遗传与控制

不锈钢连铸圆坯表面和内部缺陷会遗传到无缝管中,随之出现典型的裂纹、分层和折叠等问题,严重影响管材品质和使用性能。通过对热轧穿孔产品进行跟踪取样分析,揭示了连铸坯与管材之间缺陷的遗传关系,确定深振痕、白亮带和椭圆度与中心缩孔分别是导致不锈钢无缝管表面横裂纹、中间分层和内壁折叠的根本原因,对应提出了优化振动参数与保护渣、降低电磁搅拌功率、改善二冷均匀性与强度的控制策略,连铸工艺调整之后无缝管缺陷基本消除,实现了典型铸轧遗传性缺陷的源头控制。

考虑局部稳定影响的不锈钢圆管短柱轴压承载力试验研究

为研究不锈钢轴心受压圆管的局部稳定承载性能,对9根奥氏体型不锈钢圆管短柱、7根双相型不锈钢圆管短柱以及作为对比的3根Q355圆钢管短柱进行轴心加载试验,得到了不锈钢轴压短柱的破坏模式和局部稳定承载力。研究发现短柱均发生局部失稳破坏,径厚比是影响轴心受压短柱承载力的重要因素。将局部稳定承载力试验结果与欧洲不锈钢结构设计规范EN 1993-1-4、美国冷成型钢结构设计规范AISI S100-2016、美国钢结构建筑规范ANSI/AISC 360、美国不锈钢建筑结构规范ANSI/AISC 370-21中的设计方法进行对比,结果表明:对于径厚比较小的不锈钢圆管短柱,四种规范的预测承载力较为保守;对于部分径厚比较大的不锈钢圆管短柱,规范预测承载力偏于危险。

圆端形不锈钢管混凝土桥墩滞回性能有限元分析

为研究圆端形不锈钢管混凝土桥墩的滞回性能,采用有限元分析软件ABAQUS,建立了圆端形不锈钢管混凝土桥墩的精细化模型,对比研究其与圆端形普通钢管混凝土桥墩受力性能的差异,并对影响其滞回性能的主要因素进行参数分析。研究发现:采用不锈钢与普通钢的圆端形钢管混凝土桥墩承载力相当,但由于不锈钢存在较为显著的应变强化现象,前者的荷载-位移曲线下降更为平缓,圆端形不锈钢管在加载后期仍能对核心混凝土提供较好的约束作用;随截面长宽比增加,圆端形不锈钢管混凝土桥墩的水平承载力明显增加,但位移延性明显下降;随含钢率增加,桥墩的抗侧刚度、水平承载力、位移延性均明显增加;随轴压比增加,桥墩水平承载力略有降低,而位移延性明显下降;而核心混凝土强度对桥墩的滞回性能影响有限。

奥氏体不锈钢连铸圆坯表面质量的控制

针对奥氏体不锈钢连铸圆坯生产中出现较严重的纵裂、结疤、皮下夹渣等表面缺陷,经过试验对比和分析研究,找出了产生上述缺陷的主要影响因素。通过合理控制钢水浇注温度、选用适宜的连铸保护渣及浸入式中包水口,大大减少了不锈钢连铸圆坯的表面缺陷,各种缺陷比例均控制在4%以下,铸坯表面质量得到明显改善。