Comparing the reinforcement capacity of welded steel mesh and a thin spray-on liner using large scale laboratory tests

Steel mesh is used as a passive skin confinement medium to supplement the active support provided by rock bolts for roof and rib control in underground coal mines. Thin spray-on liners(TSL) are believed to have the potential to take the place of steel mesh as the skin confinement medium in underground mines.To confirm this belief, large scale laboratory experiments were conducted to compare the behaviour of welded steel mesh and a TSL, when used in conjunction with rock bolts, in reinforcing strata with weak bedding planes and strata prone to guttering, two common rock conditions which exist in coal mines. It was found that while the peak load taken by the simulated rock mass with weak bedding planes acting as the control sample(no skin confinement) was 2494 kN, the corresponding value of the sample with 5 mm thick TSL reinforcement reached 2856 kN. The peak load of the steel mesh reinforced sample was only2321 kN, but this was attributed to the fact that one of the rock bolts broke during the test. The TSL reinforced sample had a similar post-yield behaviour as the steel mesh reinforced one. The results of the large scale guttering test indicated that a TSL is better than steel mesh in restricting rock movement and thus inhibiting the formation of gutters in the roof.

不锈钢内衬法修复供水管道所需内衬管厚度分析

不锈钢内衬法修复供水管道目前缺乏专用的技术规范与完善的设计理论,特别是关于不锈钢内衬管的厚度设计方面存在较大争议。对不锈钢内衬管的破坏模式进行了分析,提出了不同破坏模式下的内衬管厚度计算公式,并通过案例对比了不同破坏准则下所需的不锈钢内衬管厚度的相对大小。结果表明,《城镇给水管道非开挖修复更新工程技术规程》(CJJ/T 244)设计的内衬管厚度偏于保守,宜按承受内压、负压和局部孔洞下的跨越能力共同约束条件设计不锈钢内衬管的厚度。

纤维尺寸效应对深井井壁衬砌支护层力学特性的影响

为探究纤维尺寸效应对深井井壁钢纤维混凝土力学特性及应变演化的影响,设计三种不同钢纤维尺寸和掺量的混凝土配方,通过测试试样的力学特性后得知,随着钢纤维尺寸、掺量的增加,试样单轴抗压强度、抗拉强度、抗折强度以及弹性模量提升。借用数字图像相关技术对试验过程监测发现,钢纤维的加入使得试样破坏时表面裂纹数量、长度远大于素混凝土试样,随着钢纤维尺寸的增加,试样破坏时试样表面裂纹宽度有所下降,混凝土试样的轴向变形降低。当试样到达峰值荷载时,素混凝土迅速失稳破坏,而钢纤维混凝土试样在到达峰值荷载时仍然存在一定残余强度。运用随机森林模型对钢纤维混凝土测试强度进行训练、测试与预测,结果表明训练、测试、预测样本精度较高,R 2>0.8,均方根误差值较小,改进随机森林模型对钢纤维混凝土强度的预测较精确,利用此预测模型,可大幅度降低优化钢纤维混凝土配方所需要的人力与物力成本,结果可为现场混凝土配方强度预测提供参考。

陶瓷衬垫在高架车站钢结构建筑中的应用

高架车站钢结构的焊接往往涉及到对接焊缝和角焊缝,尤其是剖口焊接时,传统的焊接衬板采用钢材衬板,造成的影响是,衬板拆除时钢结构的表面会受到物理性的损害,在进行焊缝检测时,焊缝的焊接质量没有办法保证。本文针对门式钢架结构,对采用陶瓷衬板和传统衬板的焊件进行对比,得出陶瓷衬板材料的优势,对以后轨道交通行业高架车站工程提供一定的参考价值。

橡胶衬板在难磨金矿磨矿工艺中的应用

针对某黄金选矿厂处理的石英脉型难磨硫化金矿一直沿用传统的锰钢衬板,在使用过程中存在使用周期短、吨矿成本高、安装困难等弊端,通过技术论证,将二段与三段磨锰钢衬板替换为橡胶衬板。应用实践表明,橡胶衬板磨矿生产稳定,在确保磨矿生产能力与磨矿产品细度的同时,有效延长了使用周期,降低了磨矿电耗、钢耗、噪音,且更换或维修更加轻便,综合效益显著。

既有网架杆件外包钢管加固技术试验研究

针对既有网架结构中承载能力不足的构件,提出了一种外包钢管的加固方法,该方法通过将外包钢管与杆件两端球节点焊接,使其直接承担网架荷载,并在内外管中间设置衬管以促进二者的共同作用,进而提高加固后杆件的整体承载能力,该加固方法可有效针对网架承载能力不足的杆件进行加固,通过仿真和试验分析,该加固方法具有较好的加固效果和工程实施性。

典型重金属聚能侵彻体对水介质及后效靶的侵彻特性研究

针对不同材料密度的聚能侵彻体对水介质的侵彻特性和对后效靶的毁伤效果,提出了一种描述射流侵彻水介质过程中速度衰减和头部直径变化的理论模型。结合数值模拟和实验结果,对比了等壁厚或等重量条件下钽合金、钨铜合金和紫铜药型罩所形成的射流杆在穿过一定厚度水介质后对后效钢板的毁伤威力。结果表明:建立的理论模型能够有效描述射流杆的速度衰减和头部变形过程。与紫铜材料相比,钽合金射流杆在水介质中的速度衰减率和头部直径变化程度均相对较小。在射流侵彻和随进水介质的共同作用下,钽合金药型罩聚能战斗部对后效靶的破孔直径增大了20.5%,显著增强水中聚能战斗部的毁伤威力。

湿磨法超细绢云母在全钢子午线轮胎气密层胶中的应用

研究湿磨法超细绢云母在全钢子午线轮胎气密层胶中的应用。结果表明:采用绢云母部分替代炭黑N660后,混炼胶的加工安全性提高,t90延长,力学损耗降低;随着绢云母用量的增大,硫化胶的邵尔A型硬度和拉伸强度变化不大,100%定伸应力、300%定伸应力和撕裂强度呈增大趋势,拉断伸长率呈减小趋势,耐疲劳性能下降,气密性提高;综合考虑气密层胶的性能要求,绢云母用量宜为20份,同时可大幅降低生产成本。

全钢子午线轮胎胎侧径向单条实鼓的原因分析及解决措施

分析全钢子午线轮胎胎侧径向单条实鼓的原因并提出相应的解决措施。径向单条实鼓分为强光下呈现胎侧部位凹陷和凸起两种形式,产生的原因主要有对应位置胎体帘线密、胎体帘线稀开、胎侧/内衬层复合件接头大或裂开等。通过采取调整缝合器压合轮间隙、碟簧片间距,规范压合底辊形式,打磨压合轮及规范胎侧/内衬层接头大小等措施,有效解决了全钢子午线轮胎胎侧径向单条实鼓的问题。

穿越城区隧洞分离式衬砌承载机理及性能优化研究

近年来我国兴建的穿越城区引水隧洞工程采用了一种新型分离式衬砌,但其承载机理尚不够明晰。以某水资源配置工程中穿越城区的TBM施工输水隧洞为对象,建立输水隧洞分离式衬砌整体三维有限元数值模型,分析了衬砌的变形、受力和承载比等特征。结果表明:设计内压作用下,钢衬和自密实混凝土径向紧密贴合,排水板铺设范围内两者径向变形明显大于管片,排水板铺设范围外三者径向同步变形,钢衬应力水平低且分布极不均匀,管片应力超过抗裂限值,内水压主要由围岩承担,钢衬承载比例明显低于预期;降低钢衬-自密实混凝土界面、自密实混凝土-管片界面的摩擦系数,均能使钢衬应力分布的均匀性增加,有利于钢衬承载性能的发挥,且对管片抗裂有利;提高排水板厚度与综合模量比值d E,可以提升钢衬承载比,控制d E在12.4~45.1 mm 3 N范围内,可以满足钢衬容许应力和管片抗裂设计的要求,同时使分离式衬砌钢衬主要承担内水压的设计理念得以实现。

锈蚀对核安全壳结构钢衬里撕裂的影响

为研究锈蚀对核安全壳结构钢衬里撕裂的影响,该文对36个不同锈蚀率的钢衬里板进行了单轴拉伸试验,分析了锈蚀钢衬里板的力学性能退化机理和退化规律;建立了锈蚀钢衬里板的本构模型;根据试验结果,提出了考虑不同锈蚀率的钢衬里撕裂准则和锈蚀模拟方法;通过数值模拟,分析了锈蚀对安全壳钢衬里撕裂的影响;最后对比了该文模拟方法与美国核管理委员会(NRC)方法的差异,并给出了NRC方法中锈蚀影响系数的取值建议。结果表明:随锈蚀率增大,钢衬里板的弹性模量变化不大,但其屈服强度、峰值强度、峰值应变和断裂应变大致呈线性退化规律;该文建立的锈蚀钢衬里板的本构模型与试验结果吻合良好;随锈蚀率增大,安全壳钢衬里发生撕裂时的内压逐渐降低,且当锈蚀率为50%时,内压降低29.06%;与NRC方法相比,该文方法能直观反映不同锈蚀率对钢衬里的影响,更能接近实际锈蚀情况;对于NRC所建议的锈蚀影响系数,锈蚀率小于20%时,可取上限值,锈蚀率为20%~40%时,建议取最佳估值,而锈蚀率超过40%后,应当取下限值。该文研究工作可为安全壳钢衬里锈蚀后的性能评估提供借鉴和参考。

X80钢铜衬垫自动焊外根焊接头的组织与性能

采用铜衬垫自动焊外根焊工艺对X80钢进行焊接,研究了焊缝成形质量以及粘铜区域和未粘铜区域的铜含量、显微组织及力学性能。结果表明:焊缝成形良好,未发现裂纹、未熔合等缺陷。未粘铜区域的铜含量与母材一致,粘铜区域的铜质量分数约为0.46%,渗铜深度约为0.18 mm;未粘铜区域焊缝组织主要由针状铁素体和少量的先共析铁素体组成,粘铜区域则主要是块状铁素体、粒状贝氏体以及游离铜组成。未粘铜区域和粘铜区域硬度变化趋势基本一致,焊缝根部粘铜区域的硬度略高于未粘铜区域;粘铜区域和未粘铜区域的抗拉强度分别为730,732 MPa,冲击性能基本一致,弯曲试验后均未见裂纹。焊缝根部渗铜未对接头的力学性能产生明显影响。

热水器内胆用高强度搪瓷钢的研制

研究了合金元素对热水器内胆用高强度搪瓷钢微观组织、力学性能及抗鳞爆性的影响。分析了热轧工艺(如终轧温度与卷取温度)、冷轧连续退火工艺对微观组织及力学性能的作用机制。试制结果表明,冷轧高强度搪瓷钢屈服强度为245~272 MPa,抗拉强度为362~386 MPa,延伸率为39.0%~41.0%,能够满足热水器内胆的制作要求。其显微组织主要由铁素体和珠光体组成,并弥散分布着少量MnS、TiN颗粒。通过抗鳞爆敏感性测试及终端用户检测,进一步验证了开发的高强度搪瓷钢具有良好的抗鳞爆性。

全钢无内胎子午线轮胎胎圈气泡的分析及改进

本文从轮胎圈部结构方面对胎圈气泡产生的原因进行了分析,并提出了改进措施,结果表明,通过调整过渡层及气密层宽度、位置,优化内衬层胶片、胎侧胶片位置,调整胎侧耐磨胶边部的形状等,可以有效的降低全钢无内胎子午线轮胎胎圈气泡的发生率。

核电厂安全壳结构钢衬里力学行为研究进展

钢衬里作为核电厂安全壳结构的重要防泄漏部件,对保证核电厂安全运行及人员安全至关重要。本文从试验研究,数值模拟分析以及理论分析三方面对钢衬里力学行为相关研究进行系统总结。综合国外著名安全壳模型试验结果,阐述了钢衬里在事故压力荷载下的撕裂机理。详细对比多轴应力状态系数的不同计算方法,同时指出目前关于钢衬里力学行为问题研究不足及需要深入研究的问题。通过文献综述对比发现:局部区域变形集中是造成钢衬里撕裂的主要原因,钢衬里局部连接几何条件、锚固系统以及钢衬里与混凝土之间相互作用是影响钢衬里撕裂的主要因素。三种钢衬里撕裂准则对应考虑的影响因素不尽相同,钢衬里多轴应力状态系数三种计算方法差别较大,综合相关钢衬里撕裂判定准则研究成果,提出了建议的钢衬里撕裂准则,且本文建议的钢衬里撕裂准则与美国核管会导则RG.1.216准则吻合程度很好。此外,深化钢衬里撕裂机理研究,在此基础上发展安全壳泄漏概率安全评价方法是后续研究工作的重点。

内部结构厂房水池装配式不锈钢覆面设计施工研究

简述了某在建核电项目中使用的装配式不锈钢覆面先贴法设计施工方案。通过介绍装配式不锈钢覆面先贴法的研究背景,调研并提出不同施工方案进行分析比选,确定采用现场可拆卸支撑方案。对不锈钢覆面进行分片和整体的吊装计算,通过应力、变形和稳定性计算分析,再结合布置特点、功能、荷载等因素,最终完成装配式不锈钢覆面先贴法的自主化设计方案。有助于缩短核电厂的建造周期,对后续其他核电项目中具有重要的参考价值。

浅谈装配式不锈钢覆面先贴法的技术与难点

为提高经济效益、缩短建造周期,某在建核电厂首次大规模采用装配式不锈钢覆面先贴法进行施工。由于采用全新的设计与方法,为保证装配式不锈钢覆面的质量与可靠性,对先贴法的设计和研制进行了深入的细节分析。对研制过程中的关键技术和设计难点进行了介绍和阐述,为后续项目中不锈钢覆面的设计与施工提供经验参考。

金属磁性衬板在白象山选厂大型溢流型球磨机的应用

姑山矿业公司白象山选矿厂二段MQY4675型球磨机的锰钢衬板存在磨损较快,更换所需时间较长,衬板与筒体贴合不理想给矿浆渗入并冲刷、磨损筒体提供了机会等一系列问题。为解决这些问题,现场开展了磁性衬板替代锰钢衬板试验。结果表明,金属磁性衬板在白象山选矿厂MQY4675型球磨机的成功应用,不仅不影响铁精矿产量、质量和回收率指标,而且设备运转稳定可靠、提高了衬板检修的安全性、延长了设备的使用寿命、节能降耗效果显著;该应用打破了磁性衬板难以应用到大筒径球磨机的现状,拓宽了磁性衬板的应用范围,对同类矿山具有借鉴意义。

融创大剧院大型水池群防水施工技术

广州融创大剧院项目,项目方案设计策划演绎节目为由全球顶级舞台艺术大师策划的“水舞间”水表演系列,对水质要求特别高,在设计上主体的地下部位为水池,且水池周边存在大量设备房;为保证水池结构施工围闭及设备房正常使用,针对本工程超大型不规则水池群,进行满水试验与渗漏处理、采用水质零污染的防水施工,确保水质达到饮用水标准。

复杂地质条件下高压水工隧洞穿河设计研究——以巴基斯坦N-J水电站为例

巴基斯坦N-J水电站引水洞为复杂地质条件下的高水头水工隧洞,其中一段必须从Jhelum河下穿过,该段隧洞存在内外高水头作用,设计相对复杂,可供参考的工程案例不多,系统分析总结相应的技术成果很有必要。解读该工程区域地质、隧洞围岩条件,对比不同布置方案的优劣及可行性,设计思路、参数确定,分析相应的成因、脉络等,形成的系统性技术成果,可供类似工程的设计参考。