刚桁架—钢纤维钢丝网混凝土轻型屋面板的试验研究

本文在对目前常用的网架屋面板的利弊进行分析的基础上，提出一种新型的屋面板结构形式，通过对板的成型过程的介绍及力学性能试验，证明这种结构形式具有优良的物理力学性能及适应双向曲面网壳的能力。     

聚氨酯夹芯屋面板的风致动力性能分析

聚氨酯夹芯屋面板广泛应用于大跨度结构的屋盖系统中,其有限刚度及聚氨酯芯层的阻尼性能会对屋面风压传递过程的脉动特性造成影响.试验测定了屋面板常用聚氨酯泡沫夹芯材料的基本力学参数和反映材料阻尼特性的损耗因子.以一典型檩距的四角点简支矩形屋面板为算例,采用模态应变能法对该屋面板的结构损耗因子进行了计算.进一步对该屋面板模型施加人工模拟的风压时程,并与无阻尼刚性板和低阻尼柔性板模型的反力时程及其功率谱进行对比,考察了屋面板刚度和阻尼性能对风压脉动特性的影响程度.结果表明:屋面板的实际有限刚度对风压的脉动分量有放大作用,且改变了脉动风压的频谱特性,而聚氨酯夹芯的阻尼性能却能有效降低脉动风压的放大幅值.     

岩棉夹芯屋面板对屋盖结构风振效应的影响

为了探究常用岩棉夹芯复合屋面板的有限刚度和阻尼性能对大跨度结构风振效应的影响机理,基于已有材性试验数据开展该类屋面板的有限元分析.利用模态应变能法进行分析发现,典型檩距屋面板各阶模态均呈现出高阻尼特征并显著降低脉动风幅值.屋面板的有限刚度则会放大风压脉动分量并将能量集中到屋面板的基频附近.屋面板性能对屋盖主体结构风振效应的影响同屋面板与主体结构间的振动协调性、屋面板有限刚度对脉动风压的放大效应以及岩棉夹芯层的阻尼3方面因素密切相关.对于基频较低(2.23Hz)或中等(5.0 Hz)的主体结构,无屋面板风振计算模型会高估风振效应;当基频较高(7.5Hz)时,该影响较小且可以忽略.     

桁架三角型组合挂篮的可行性研究和设计

对桁架三角型组合挂篮的结构形式，计算模型，主要力学性能和参数作了介绍，并对该挂篮的可行性及使用特点作了分析和探讨。     

内部爆炸荷载下网壳结构的抗爆防护措施

为进行内部爆炸荷载作用下网壳结构的抗爆防护措施研究,运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了包含网壳杆件、檩托、檩条、铆钉、屋面板、墙体和地面在内的精细化K8型单层球面网壳模型,通过流固耦合算法使爆炸冲击波与结构相互作用,分析了局部杆件加固、屋面板的选取及墙体开洞等抗爆防护措施的效果,结果表明内部爆炸荷载作用下,通过对网壳外环杆件进行加固、选择轻质的薄屋面板、增大墙体开洞面积、增高墙体洞口位置及减小墙体洞口间距等措施,能够有效降低网壳结构的动力响应.     

基于Hoff理论的金属复合屋面板夹层壳单元

针对大跨度建筑屋盖结构常用的聚氨酯泡沫夹芯金属复合屋面板,根据修正后的Hoff型夹层板理论,建立简便、有效的八结点矩形夹层壳单元.以一块矩形屋面板为例,分别采用分层实体单元、夹层体单元和八结点矩形夹层壳单元模拟.数值结果显示,八结点矩形夹层壳单元模拟的屋面板在静荷载作用下的变形形式与精细的分层实体单元模型相同,且两者变形基本接近;基本振型与精细的分层实体单元模型相同,自振频率较接近.表明采用该夹层壳单元能够有效地模拟聚氨酯夹芯金属复合屋面板的静、动力特性.     

超长钢筋混凝土结构屋面板无缝施工技术

某商业楼工程结构屋面板长116.6 m,宽84.2 m,板厚为10 cm,属于超长混凝土结构,且施工周期非常短.为了确保工程质量,加快施工进度,针对该工程具体情况提出了屋面板结构施工时不留后浇带,采用结构无缝施工技术.从设计、施工两个方面分析了超长混凝土结构屋面板无缝施工的关键技术要求,提出了关于超长混凝土结构屋面板无缝施工时的配筋率、混凝土匀质性、外加剂材料等方面的抗裂设计和构造做法,取得了良好的技术经济效果,并为类似工程施工提供了技术参考.     

钢筋锈蚀与砼破损后屋面板的弯曲强度

对已出现钢筋锈蚀和砼破损的6块大型屋面板进行了试验研究，分析了不同破损特征及不同锈蚀量下砼屋面板的剩余承载力，并提出了不同破损情况下的承载力剩余系数。     

盐城体育中心铝镁锰板金属屋面施工技术

随着建筑业的蓬勃发展,铝镁锰合金板由于结构强度适中、耐腐蚀、耐久性好、易于折弯、焊接加工等优点,目前被广泛应用到站房工程的屋面系统,有效地解决了屋面板的热胀冷缩问题,并增强了屋面板的整体性和防水性能。本文简单介绍了铝镁锰合金屋面板的施工工艺及技术,采用无穿透直立锁边安装技术,杜绝了漏水隐患,取得了良好的防水效果。     

轻型木桁架体系结构性能试验研究

为了解轻型木桁架的结构性能,完成了轻型木桁架规格材材性试验、胶合板材性试验、上弦与屋面板连接节点试验、单榀木桁架试验15榀及木桁架体系试验1组,得到了规格材材性统计特征、胶合板材性统计特征、上弦与屋面板连接节点连接特性曲线,单榀桁架的弹性刚度统计特征及轻型木桁架体系的整体共同工作性能.试验数据最终形成轻型木桁架结构性能数据库,用于后续的数值模拟程序标定工作和今后的相关研究工作参考.     

GFRP-花旗松胶合木夹芯桥面板受弯性能试验与结构设计

采用花旗松胶合木作为芯材,玻璃纤维增强复合材料（GFRP）作为面层制备夹芯结构桥面板,在对花旗松胶合木芯材和 GFRP 开展基本力学性能试验研究的基础上,开展了 GFRP-花旗松胶合木夹芯梁的受弯性能试验,得出了其荷载-跨中挠度曲线与 GFRP 荷载-跨中应变曲线,并对抗弯刚度测试值与理论计算值进行了对比;针对某 GFRP-花旗松胶合木桥面板,提出了完整的结构设计流程,给出了桥面板的合理设计参数。研究结果表明：GFRP-花旗松胶合木桥面板应用于钢梁-复合材料桥面板组合桥梁结构较为可行。     

锚网煤巷顶板离层临界值的计算和分析

对于锚网支护的煤巷来说,顶板离层是潜在的安全威胁。为确定锚网煤巷的顶板离层临界值,分析了煤巷顶板离层的发生机理,建立了锚网实体煤巷道和锚网沿空巷道的顶板临界离层的力学模型;在此基础上通过近似和简化,求解了两类锚网煤巷的离层临界值数学表达式。最后根据一回采工作面的基本条件,试算了两类煤巷的顶板离层临界值,并与实际观测数据进行了对比和分析。结果表明沿空巷道的顶板离层值远大于实体煤巷道的顶板离层值,建立的沿空巷道离层值表达式能够很好的与实测值吻合,实体煤离层值表达式与实测值虽有差距,但能够用于巷道掘进期间的顶板离层预测。     

Numerical analysis of application for induction caving roof

New method for handling roof of the base successive mining is proposed, which is induction caving in the roof. The key is that it is made certain to the station of the space-time in the induction caving roof, as the stress is released with the mining process. And applying the catastrophe theory, the influencing factors of induction caving roof are studied in the emptied areas, such as the mechanical property of the surrounding rock, the area of the gob,the scope and dimension of tensile stress. The results show that the key factor is the area of the gob to the method of the induction caving roof. Then according to the geology and the ore characteristic, the three dimension FEM mechanical model is built in Tongkeng Mine, the laws of the tensile stress are analyzed to the space and the time in the roof with the mining, then it is rational design to the mine step and time of the handing the roof.     

Numerical analysis of application for induction caving roof

New method for handling roof of the base successive mining is proposed, which is induction caving in the roof. The key is that it is made certain to the station of the space-time in the induction caving roof, as the stress is released with the mining process. And applying the catastrophe theory, the influencing factors of induction caving roof are studied in the emptied areas, such as the mechanical property of the surrounding rock, the area of the gob, the scope and dimension of tensile stress. The results show that the key factor is the area of the gob to the method of the induction caving roof. Then according to the geology and the ore characteristic, the three dimension FEM mechanical model is built in Tongkeng Mine, the laws of the tensile stress are analyzed to the space and the time in the roof with the mining, then it is rational design to the mine step and time of the handing the roof. Foundation item: Project(50490274) supported by the National Nature Science Foundation of China     

波形钢腹板PC组合箱梁桥面铺装防水黏结层性能试验

依托郑州市陇海路快速通道波形钢腹板PC组合箱梁工程,比较不同温度条件下采用聚氨酯材料和乳化沥青材料的铺装与桥面板的层间黏结性能。试验结果表明:AC型、SMA型桥面铺装与桥面板层间抗剪和拉拔性能均随温度升高而降低;防水黏结层采用聚氨酯材料时,在低温、常温及高温条件下,AC型、SMA型沥青混凝土桥面铺装与桥面板层间剪切强度、层间拉拔强度均要高于采用乳化沥青材料;桥面铺装采用AC型沥青混凝土时,铺装与桥面板层间黏结性能要优于SMA型沥青混凝土。     

刚性桥面铺装层厚度的估算

本文在对目前普遍存在的桥面铺装层破损现象分析的基础上 ,归纳其中主要力学成因 ,建立了关于桥面铺装及行车道板内力分析的简化力学模型 ,并进而针对常见钢筋混凝土梁式桥刚性桥面铺装层的厚度进行了估算     

大跨径混凝土斜拉桥桥面铺装力学数值模拟分析

采用三维有限元分析技术，对大跨径混凝土斜拉桥桥面铺装体系进行了三个层次的力学分析，即：桥梁结构整体变形对桥面铺装作用；应用于模型法分析轮载作用下桥面板局部变形特点，同时与建立的普通路面结构计算模型弯沉进行对比，从弯沉角度分析桥面铺装对沥青混凝土的性能要求；铺装层结构体系内部受力状态．总结出了大跨径混凝土桥梁桥面铺装受力特点，粘结层在铺装层体系中的关键作用．     

大跨径混凝土斜拉桥桥面铺装力学数值模拟分析

采用三维有限元分析技术,对大跨径混凝土斜拉桥桥面铺装体系进行了三个层次的力学分析,即:桥梁结构整体变形对桥面铺装作用;应用子模型法分析轮载作用下桥面板局部变形特点,同时与建立的普通路面结构计算模型弯沉进行对比,从弯沉角度分析桥面铺装对沥青混凝土的性能要求;铺装层结构体系内部受力状态,总结出了大跨径混凝土桥梁桥面铺装受力特点,粘结层在铺装层体系中的关键作用。     

橡胶混凝土在桥面铺装隔热技术中的应用

为了降低混凝土箱梁日照温度效应,调查了橡胶粉作为桥面铺装隔热材料的可行性,开展了橡胶混凝土导热性能、强度及施工工艺试验,通过实例分析推出了橡胶粉桥面铺装对混凝土箱梁日照温度效应的减控幅度。结果表明：调整桥面铺装的材料组成,是降低混凝土箱梁日照温度效应的最有效措施;混凝土铺装做成100 mm厚、4％掺量的橡胶混凝土铺装时,温度效应减控幅度为16％;沥青混凝土铺装下层做成50 mm厚、4％掺量的橡胶混凝土铺装时,温度效应减控幅度为28.5％;橡胶粉在桥面铺装中采用4％掺量、无机盐处理工艺,桥面铺装综合性能最好。因此,4％掺量的橡胶粉应用在桥面铺装中,能够实现桥面铺装的隔热性能,降低混凝土箱梁的日照温度效应。     

水泥-乳化沥青混凝土在桥面铺装结构中的力学行为

为了减少桥面铺装在运营中的各类病害,将水泥-乳化沥青混凝土应用于桥面铺装的下层,并取代防水粘结层,对其适用性进行了研究.采用有限元力学分析方法,通过变换结构层的厚度来模拟该桥面结构层的力学行为.结果表明:当增大水泥-乳化沥青结构层的厚度时,各层之间的剪应力均减小,与桥面板之间的剪应力减小幅度较为明显,该层本身所承受的压应力也随之减小,当该层的厚度增加到3 cm以上时,上下层之间的剪应力下降幅度开始减缓.通过对新型桥面铺装结构力学行为特点进行研究,表明该材料适用于中、小型混凝土桥.