方钢管铁尾矿再生混凝土柱抗震性能有限元分析

为解决铁尾矿再生混凝土在钢管混凝土柱中的应用问题,揭示不同参数条件下钢管铁尾矿再生混凝土柱滞回性能的变化规律,通过ABAQUS有限元软件建立了方钢管铁尾矿再生混凝土柱的数值模型。基于所建模型进行了参数化分析,研究了轴压比、宽厚比、长细比、材料强度等参数对试件抗震性能的影响。结果表明：随着轴压比由0增至0.6,承载力逐渐下降17.7%,延性逐渐下降,承载力退化速度加快;当钢材厚度不变,宽厚比由66.7减至28.6时,承载力大幅度提高61.61%,承载力退化速度放缓,耗能能力增加;随着长细比由13.16增至26.33,试件承载力下降17.5%,刚度明显下降,承载力退化速度变缓;钢材强度及混凝土强度的提升可有效提高承载力,而对试件刚度影响不大。研究证明了钢管铁尾矿再生混凝土柱具有良好的抗震性能,并可为钢管铁尾矿再生混凝土柱的应用提供理论参考。     

SRC柱和CFST柱在车辆撞击下的动力响应分析

为了研究框架柱在冲击荷载作用下的抗撞击性能,基于非线性有限元软件LS-DYNA建立了精细化车辆-框架柱碰撞模型。首先,根据轴压承载力相同的原则设计2类框架柱：钢骨混凝土(SRC)柱和钢管混凝土(CFST)柱;其次,对轴压比、撞击角度、撞击速度和车型等影响方形框架柱抗撞击性能有关因素进行参数化分析,探讨框架柱在汽车撞击下的塑性损伤以及破坏模式;最后,比较SRC柱和CFST柱的抗撞击性。结果表明,SRC柱在柱顶受到斜向剪切破坏,在柱底受到弯剪破坏,而CFST柱的破坏模式是弯曲破坏。在车辆侧向撞击下,角度为15°撞击SRC柱时更危险,而CFST柱在正面撞击时更危险。车辆速度和车辆质量的增大,使得框架柱受到的碰撞损伤增大。CFST柱的抗撞击性能优于SRC柱。研究结果证明SRC柱和CFST柱具有优越的抗撞击性能,可为国家相关标准的修订提供参考。     

钢护筒嵌岩桩基联合受力响应特性试验研究

为了掌握钢护筒桩基础的受力特性与破坏机理,提高工程结构的安全性,以某内河直立码头项目为研究对象,开展了1∶20的室内钢护筒嵌岩桩模型试验,分别对普通预制桩和钢护筒预制桩进行了嵌岩竖向承载试验和水平承载试验,对比分析了有钢护筒和没有钢护筒的条件下,桩体嵌岩深度对桩基承载性能的影响。分析结果表明,由于钢-岩土界面的咬合力较弱,钢护筒嵌岩桩的竖向承载力略小于普通嵌岩桩的竖向承载力;钢护筒对桩身刚度的加强可以将桩顶水平荷载的作用效应放大传递至钢护筒下端面,导致下端面的混凝土呈水平向脆性剪切破坏,从而可能降低钢护筒嵌岩桩的水平承载力。研究结果可以为钢护筒嵌岩桩码头结构设计提供数据参考。     

风机锚杆松弛对基础局压混凝土疲劳损伤的影响分析

为了对特定状态下风机构件疲劳损伤发展进行有效评估,以维持风机平稳运转,通过ABAQUS有限元软件建立起风机基础精细化整体模型,对锚杆松弛发育过程进行模拟,探究了疲劳荷载工况下局压混凝土的应力分布与变化规律,并采用德国劳埃德船级社推荐规范（GL）中混凝土疲劳计算方法对局压混凝土热点开展了疲劳寿命评估。结果表明：1）风机锚杆松弛会影响局压混凝土的应力分布,背风侧混凝土应力集中会更加突出,且应力会随着锚杆松弛加剧而同步增大,因此可将背风侧混凝土的受力情况作为锚杆松弛程度的判断依据;2）综合参考风机结构混凝土疲劳抗压强度设计值和疲劳寿命期望值2项指标评判后显示,锚杆松弛达到8%时,局压混凝土极有可能发生压碎失效,应当及时对松弛锚杆复加预紧力,避免锚杆松弛恶化发展。研究得到的锚杆松弛下风机基础局压混凝土的疲劳损伤规律,可为其在实际工程中的安全运维提供数据支撑。     

寒区钢桥面超高性能混凝土铺装层层间剪切强度研究

为了避免发生寒冷地区沥青面层与超高性能混凝土(UHPC)层结合不良导致的沥青面层滑移或脱落现象,对钢桥面UHPC铺装层层间剪切性能进行研究。考察涂布环氧树脂防水粘结层的成型试件分别在不同涂布厚度、不同温度、不同浸泡溶液条件下,经冻融循环后的抗剪强度变化规律,并依托实际工程对层间剪切强度进行数值模拟分析。结果表明：环氧树脂防水粘结层的最佳涂布量为0.4 kg/m²;其抗剪强度随着温度的增大而减小,在60 ℃时抗剪强度能达到1.8 MPa,高温性能良好;盐溶液环境下的冻融循环对强度的损伤大于清水环境下的损伤;数值模拟得到最不利位置剪切应力峰值远小于试验得到的环氧树脂防水粘结层抗剪强度,环氧树脂防水粘结层性能优异。研究得到的UHPC铺装层层间剪切强度规律可为延长钢桥面使用寿命提供理论依据。     

轴压空心圆钢管混凝土短柱的弹—黏塑性分析

利用Perzyna提出的三向应力状态下的弹—黏塑性本构模型,通过引入双剪统一强度理论,对空心圆钢管混凝土轴压短柱的核心混凝土进行了弹—黏塑性承载力分析,提出了空心圆钢管混凝土轴压短柱的极限承载力计算公式,与文献资料的试验结果作了比较,验证了理论公式的正确性。分析了混凝土的黏性、混凝土的拉压强度比以及中间主应力对圆钢管混凝土柱承载力的影响,该结果可为钢管混凝土柱的承载力分析计算提供了一定的理论依据。     

石化设备型钢混凝土组合结构的计算与设计研究

石化设备型钢筋混凝土与其他混凝土结构相比,其承载力更大,抗震性能更加优越,刚度更大,并且有着防火性能号、整体性更良好,结构更稳定等优点,由于这些优点,我国工程应用中已经广泛的采用了这种建筑材料,尤其是在民用建筑中,这种材料的应用范围更加广泛,所占比例也与日俱增。这些年以来,随着我国石油化工行业快速的发展,我国已经建立起了越来越多的千万吨级别的炼钢厂。SRC这种组合的结构是由钢板、型钢以及钢筋混凝土联合组成的整体性较为良好的手里构件,采用合理的含钢率能够较大幅度的降低结构的轴压比以及结构的水平位移,并且能够使结构的抗侧向移动刚度得以提升,对于结构承载力以及延性的优化提高也有有利影响,这种结构是一种能够较好的优化截面的方式。本文主要对石化设备框架型钢混凝土组合结构的计算与设计展开研究。     

加劲肋对钢筒仓屈曲承载力影响的研究

本文根据伊朗某港口大型钢筒仓的工程实例,采用国际通用有限元分析软件SAP2000建立钢筒仓计算模型,分析了加劲肋对钢筒仓屈曲承载力的影响,总结了加劲肋的不同布置方式对钢筒仓屈曲承载力的影响规律,为相关研究及工程设计提供参考依据。     

方钢管混凝土边框柱组合剪力墙关键性连接点剪力计算

针对方钢管混凝土边框柱组合剪力墙墙柱连接点处的抗剪键现无设计依据的问题,从构件整体性着手研究,建立合理的简化计算模型,借助弹性力学,分析其在水平荷载作用下墙柱连接点处的应力分布情况并导出剪力计算公式。通过与ANSYS有限元模型计算结果对比,验证了公式计算结果的正确性。     

天津大跨椭球形展厅结构方案对比与分析

针对天津某大跨椭球形展厅双向钢拱结构和钢-混凝土组合结构2种方案,对比、分析了两种方案的受力性能、刚度特性、经济指标、碳排放等。结果表明,采用钢-混凝土组合结构进行大跨设计时,可保证与双向钢拱结构相当的受力性能,但刚度、经济指标、碳排放量明显优于双向钢拱结构,是此建筑更适合的选择。     

混凝土曲线梁桥裂缝成因分析及相应对策

针对目前混凝士曲线箱梁桥普遍开裂的情况，从温度变化、预应力、混凝土收缩与徐变、支座设置、设计计算模型和施工方法等方面对裂缝成闲进行了分析。从设计计算、施工和加固措施等方面对梁桥裂缝的防治提出相应对策。     

基于ANSYS的桥式起重机主梁三维有限元分析

以50 t/16 t桥式起重机为研究对象,采用有限元软件ANSYS对起重机主梁结构进行了应力分析。结果表明,主梁腹板截面突变处存在严重应力集中,降低了桥式起重机的承载力。     

残余应力对焊管质量及可靠性的影响

由成型及焊接过程造成的残余应力对焊管的质量及服役可靠性有重要影响,降低焊管的承压能力,易造成焊管的耐腐蚀能力降低,使焊管产生疲劳破坏,所以降低残余应力水平、改善焊管的残余应力分布是非常有意义的。对焊管残余应力的研究方法、研究成果进行了综述。     

不同载荷边界条件下的地铁站深基坑变形特性研究 ——以天津市某地铁车站为例

为更好地实现不同载荷边界条件下的基坑变形预测和控制,以天津市某地铁站深基坑为研究对象,研究超载、卸载条件下基坑变形特征。通过对现场监测数据的分析,推导基坑北侧和南侧的变形规律,并将分析结果与无超载、卸载条件的普通基坑进行水平位移、地表沉降、土体蠕变等方面的对比,最后,根据超载与卸载产生主动土压力对水平位移的影响,制定了基坑变形控制措施。结果表明:1)载荷边界条件对基坑支护结构和地层的变形影响明显;2)北侧基坑围护结构的水平位移和地表沉降均远大于南侧,北侧变形常超过变形报警值,南侧则相反;3)北侧土层水平蠕变最大速率和竖向蠕变最大速率均大于基坑南侧,普通基坑水平蠕变的最大速率介于两者之间,表明控制边界载荷有利于控制土层变形速率;4)基坑北侧的主动土压力明显高于基坑南侧,由于卸荷作用,基坑南侧地连墙底部产生被动土压力,使基坑侧壁向迎土侧移动;5)合理安排开挖进度,加强支承刚度,减少地表超载,是控制荷载边界条件和基坑变形的有力措施。研究可为城区复杂荷载边界作用下的基坑监测、施工的优化提供依据。     

基于ANSYS Workbench的桥式起重机主梁有限元分析

预测桥式起重机主梁疲劳寿命,需判断主梁应力集中区域,以期为确定应变片检测位置提供理论指导。使用ANSYS Workbench对50/10t桥式起重机主梁进行多工况有限元分析,得到主梁各工况应力云图。分析结果表明,最大应力出现于主梁两端腹板与下盖板连接处以及下盖板两端弯曲处,这些区域易发生疲劳受损。     

内嵌碳纤维板条加固混凝土梁抗弯性能试验研究

为研究内嵌碳纤维板条加固钢筋混凝土梁抗弯性能,对5根试验梁进行抗弯静载试验,对CFRP板条加固梁的破坏形态、极限承载力、刚度、荷载-应变、裂缝等进行了分析,与外贴碳纤维板条加固梁相比,内嵌板条加固梁同样可以改善混凝土梁的力学性能,且内嵌加固梁加固效果优于外贴碳纤维板条加固梁;同时对比分析了以不同黏结材料(环氧树脂、环氧砂浆、水泥砂浆)为不同加固情况对加固梁极限承载力的影响。     

焊管残余应力对钢管承压能力的影响分析

相对于残余应力对钢管疲劳、断裂和应力腐蚀等能力的影响研究,业界关于残余应力对钢管承压能力的影响研究仍定论不清。通过对残余应力对焊管屈服强度和应力-应变曲线的影响分析,研究了焊管残余应力对钢管承压能力的影响。残余应力是内部平衡的力,随着载荷压力的不断增加,高应力区则先达到屈服区而进入塑性状态。随后新增加的载荷压力由未达到屈服点的弹性区承担,钢管的塑性区不断扩大,直到全截面压力达到屈服点。钢管的承载力与没有残余应力时的承载能力基本相同。     

多跨连续-刚构桥梁施工的高程及应力控制——以新疆克其克苏布台大桥为例

为实现桥梁施工精度的准确控制,保证桥梁施工质量符合设计要求,对某多跨连续-刚构桥梁的施工控制进行了计算分析。首先,通过理论计算桥梁的预拱度,并在施工过程中采取相应的高程及应力控制措施;其次,通过现场实测,对施工过程中的高程及应力进行实时监测,将监测值与控制值进行比较,以评价控制效果。实例检验结果表明:在高程控制方面,最终合龙高程误差不超过8mm,满足了桥梁的线型要求;在应力控制方面,主梁和墩身应力均为压应力,且远小于规范限值,满足设计要求。因此,在桥梁施工过程中,通过理论计算与施工控制相结合的方法,能够实现桥梁高程及应力的有效控制,达到预期效果。桥梁施工控制措施的有效性在研究中得到了验证,可为类似桥梁施工提供参考。