不锈钢板摩擦面抗滑移系数试验研究

不锈钢板摩擦面抗滑移系数是决定不锈钢板高强度螺栓摩擦型连接受力性能的重要因素。CECS 410:2015 《不锈钢结构技术规程》中未明确规定不锈钢摩擦面的抗滑移系数及其处理工艺,国内外相关研究较少且同种工艺下摩擦面抗滑移系数存在显著差异。为获得高抗滑移系数摩擦面,开展了7种工艺下的53个不锈钢摩擦面抗滑移系数试验。通过对钢结构用摩擦面处理工艺(喷砂和抛丸)处理后的不锈钢摩擦面的粗糙度和抗滑移系数进行测定,发现同等工艺下不锈钢摩擦面粗糙度及抗滑移系数均远低于碳钢摩擦面,摩擦面抗滑移系数低于0.2。而对不锈钢板之间设置薄铜板和铝板的抗滑移试件进行的试验研究表明,夹持铜板和铝板后,不锈钢摩擦面的抗滑移系数有明显提高,但仍小于0.3。对不锈钢板摩擦面分别采用拉丝、机械刻痕、粉末喷涂三种新型工艺处理并进行试验,发现采用三种处理工艺处理后均获得较高抗滑移系数,其中机械刻痕获得的抗滑移系数高达0.54。同时,对影响不锈钢板摩擦面抗滑移系数的关键因素进行分析,确定了粗糙度、真实接触面积与抗滑移系数的近似正相关关系。     

Method for estimating the clamping force of high strength bolts subjected to temperature variation

The torque control method is mainly used as a clamping method for high-strength bolts in Korea and Japan. However, the torque coefficient affects the tension that is required during the process of tightening by torque. This makes it difficult to assume the direct tension induced into the bolt. The determinant factor that affects the clamping force is the ambient temperature, as indicated by the Korean standard B 2819. This study was planned to assess the expected clamping force of two types of high-strength bolts considering a temperature range of-10 to 50°C. Based on laboratory data subjected to temperature parameters, equations to estimate the clamping force were extracted by regression analysis.     

涂醇酸铁红或聚氨酯富锌漆连接面抗滑移系数测定——轻型薄壁钢构件高强度螺栓端板式连接系列研究之一

介绍了连接接触面涂醇酸铁红或聚氨酯富锌漆的高强度螺栓连接抗滑移系数试验研究。给出分别采用上述两种底漆时的连接板接触面抗滑移系数设计取值的建议 ,对影响抗滑移系数的各种因素进行了分析     

辊涂涂料干涂层密度测定方法探讨

本文讨论了辊涂涂料以铝箔为受漆器刮制厚度均匀的干涂层样品,通过测量样品涂层厚度和面积以确定干涂层的体积。然后测量涂漆前和涂漆后的质量以确定干涂层的质量,再根据密度的公式计算出干涂层密度的方法。该方法简单易行、准确可靠、不需要特殊仪器设备。     

Pall型摩擦阻尼器的试验研究与数值分析

本文对一种改进的Pall摩擦阻尼器———T形芯板摩擦阻尼器的性能进行了试验研究和数值分析。试验内容包括摩擦片摩擦系数试验、阻尼器滞回性能试验。试验结果表明阻尼器的起滑摩擦力可由简单的摩擦片试验结果推算得到。通过滞回性能试验我们还发现,阻尼器起滑后恢复力基本保持不变,但是支撑拉力却呈显著增加趋势。考虑几何非线性的数值分析结果与滞回性能试验结果基本相符,这就意味着按传统简化计算方法设计的Pall型阻尼结构可能存在较大安全隐患。     

低抗滑移系数高强度螺栓群的承载性能——轻型薄壁钢构件高强度螺栓端板式连接系列研究之二

针对涂醇酸铁红或聚氨酯富锌漆的摩擦面抗滑移系数值较低的特点 ,研究了这类连接节点在轻型钢结构门式刚架结构中的适用性 ,提出了判断高强度螺栓群性能和设计控制的状态参数———拉剪比     

聚氨酯漆透明涂饰木材的视觉物理量变化规律

为合理进行油漆配色,指导木制品的涂饰工艺改进,选择家具工业常用的聚氨酯(PU)清漆,对10种实木试材进行透明涂饰处理,以分光光度法和色度学坐标参数定量表征了试材材色和光泽度的变化,以数字图像处理技术定量测取了木材纹理特征参数,并对比、分析了加工过程中木材表面视觉物理量的变化规律.结果表明:(1)PU漆涂饰后,木材明度显著降低,饱和度提高约7%,红绿轴色品指数和黄蓝轴色品指数均有约6%的增幅,色调差改变2.4%,色差达到19.6%;(2)PU漆涂饰使木材光泽度极显著地升高,特别是在涂第一遍底漆后其增幅能达到400%,但涂饰面漆后其光泽度又大为降低;(3)PU漆涂饰后木材纹理的二阶角矩、长行程加重因子显著增大,对比度、分形维数有所减小,表明PU漆膜有助于使木材表面均匀细致、纹理对比程度减弱.     

复杂地质条件下导流洞塌方的离散元法模拟研究

锦屏一级水电站左岸导流洞地质条件非常复杂,地应力极高,节理、断层发育,施工过程中发生了较大规模的塌方。基于离散元法模拟主要节理和断层,建立计算模型,通过计算和分析,得到导流洞围岩的变形破坏规律。导流洞开挖后,围岩应力释放,结构面松弛、滑移,导致围岩边墙首先产生纵向裂缝,拱顶出现掉块;随着结构面变形加剧,边墙沿结构面进一步滑移张开,拱顶的支撑作用减弱导致坍塌,计算模拟和实际塌方情况基本一致。     

基于流形方法和图论算法的岩/土质边坡稳定性分析

目前边坡稳定性分析常用的极限平衡法存在着不能考虑实际岩土体的应力应变关系,假设过多等缺点,强度折减法也存在着需要重复计算工作量大,计算容易不收敛,难以考虑边坡应力路径影响及较难直接得到滑裂面等不足。从边坡的应力状态出发,借助基于物理覆盖系统、能较好统一连续和不连续分析的数值流形方法,得到土质边坡或存在着较多不连续面的岩质边坡的应力场分布,并将边坡稳定性分析转化为图论问题,利用Bellman-Ford搜索算法快速稳定地寻找出边坡的安全系数和最危险滑裂面。该方法无需做过多假设及迭代计算,可以反映边坡的应力路径影响,较好地统一岩质/土质边坡稳定性分析。     

Influence of aggressive exposure conditions on the behaviour of adhesive bonded concrete–GFRP joints

This paper presents the interim results of an on-going study on the influence of aggressive exposure conditions on the behaviour of epoxy adhesive bonded concrete–glass fibre reinforced polymers (GFRP) joints. The type of specimen used in this study is a push-off double lap shear specimen. Twenty-four of these push-off specimens consisting of concrete prisms, 100×100×300-mm, bonded with 470-mm long, 90-mm wide, and 3.5-mm thick GFRP plates on two opposite faces were tested. The bond length of the plate over the concrete surface was 200 mm. Two different concrete strengths were used, and they were suitably air entrained. The specimens were subjected to three accelerated ageing regimes in the laboratory for approximately 9 months. The accelerated tests consisted of exposing the specimens to alternate wet–dry cycling in 5% sodium chloride solution, cyclic freeze–thaw in air with a temperature of 20°C and −17.8°C, and a combination of chloride immersion and freeze–thaw cycles. The specimens were comprehensively instrumented, and tested to failure after the exposure regime. The structural performance of the exposed specimens is then compared with that of similar control specimens kept in laboratory environment in terms of load carrying capacity, longitudinal force distribution, shear stress development in the plate, plate end slip, and differential movements between the plate and the concrete substrate. There was clear indication that all the exposure regimes increased the bond transfer length, the magnitude of the shear stress distribution and the plate slip. The combined chloride immersion/freeze–thaw cycles produced the largest differential movements between the plate and the concrete substrate. The duration of exposure, however, was not long enough to affect the strength of the joints. Overall, the results were very consistent, and showed that accelerated tests could inflict deterioration in the adhesive bonded concrete–GFRP joints.     

鸟嘴式K形方管节点疲劳性能试验研究

为研究鸟嘴式K形方管节点的疲劳性能,设计制作8个节点试件开展支管面内受荷工况下的疲劳试验。首先对试件进行静力加载,通过二次外推法得到焊趾处的热点应力值和应力集中系数(SCF),探明此类节点的热点应力分布规律和敏感热点位置。在此基础上开展高周常幅疲劳荷载试验,重点研究节点的疲劳破坏模式、裂纹扩展规律、刚度退化性能以及特征疲劳寿命等。结果表明：方型鸟嘴式K形搭接节点的最大SCF位于支管搭接区,其他节点的最大SCF均位于冠部支管热点;疲劳裂纹萌生于SCF最大值位置,并在萌生后较短时间内扩展贯穿壁厚;疲劳裂纹贯穿壁厚之后的节点刚度退化明显,但累计刚度退化在10%以内;IIW和API规范的S N曲线可用于常规壁厚的鸟嘴式节点疲劳寿命预测,其对薄壁鸟嘴式节点的适用性还有待验证。     

混凝土柱-轻钢屋面结构的柱内力及梁柱节点设计探讨

本文通过实例阐述了混凝土柱-轻钢屋面不同屋面坡度对混凝土柱内力的影响分析和梁柱节点的设计方法,分别比较了梁柱节在点完全约束、部分滑移、完全滑移三种情况下对混凝土柱、钢梁内力影响。     

隧道管片接缝密封垫防水机理及试验研究

随着盾构隧道的水压升高,加强接缝处的防水是隧道建设的关键。针对隧道管片接缝处密封垫的受力和变形特征进行分析,建立了密封垫防水的力学模型并对密封垫在侧面水压作用下的表面接触压应力进行了理论推导。根据表面接触压应力的组成,对挤压密封阻力和自密封阻力进行了量化,分析得出密封垫的防水性能除受到密封垫自身的接触面积、弹性模量和厚度的影响外,还受到螺栓的有效横截面积、弹性模量和有效夹紧长度等因素的影响。结合工程实例,以一种常用盾构隧道管片的密封垫为研究对象,进行了耐水压力试验和装配力试验。通过对试验现象的解读和数据分析,为下一步隧道管片接缝密封垫的设计和生产以及盾构施工提供参考。     

Design of slip resistant lap joints with long open slotted holes

Current design procedures for slip resistant connections according to Eurocodes and American specifications are reviewed. Although failure of a slip resistant connection is defined at different levels of slip, 0.15 mm and 0.5 mm respectively, the calculation of the resistance is similar. Most of the research is performed on bolts in normal clearance holes. A testing program was conceived to evaluate the influence of long open slotted holes on the behavior of slip resistant lap joints with tension control bolts because of possible use of such connections in towers for wind turbines. In comparison to specimens with normal clearance holes it is found that the friction coefficient is about 4% lower. This reduction is lower than suggested by the current correction factors. Since none of the design procedures takes the reduction in bolt forces by time into account, the loss of pretension force is experimentally studied and an approximation is proposed. A second testing program was carried out with friction standard specimens in order to determine the slip factor for different surface treatments and steel grades in range between S275 and S690. The achieved slip factors for different surface preparations are in accordance with the classification of friction surfaces in EN 1090-2:2008 and differences obtained are addressed to variations in exposure to weather conditions. The steel grade does not have a significant influence.     

CFRP预应力筋夹片式锚具的试验研究

传统的夹片式锚具应用于CFRP（Carbon Fiber Reinforced Polymer／Plastics）预应力筋时必须进行改进,改进后的夹片式锚具由凹齿曲面的夹片、锚杯、塑料薄膜以及薄壁铝套管等组成。在夹片式锚具设计过程中,首先通过锚具的静力分析,推导锚杯的应力公式,然后根据VonMises屈服准则确定锚杯的最小厚度,再由锚杯和夹片的几何关系得到夹片的几何尺寸。试验研究表明,当锚杯倾角为3。、夹片预紧力为100kN、铝片厚度为lmm、凹齿间距为12．85mm和凹齿深度为0．3mm时,夹片式锚具表现出较好的锚固性能,极限荷载达到了185kN,相应的锚固效率系数为96．4％。锚杯长度、锚杯倾角、夹片预紧力、凹齿间距、深度和宽度以及铝套管的厚度等试验参数,均对夹片式锚具的极限承载力及CFRP筋和夹片之间的滑移量有较大影响。锚杯应力的实测值与理论值吻合良好,验证了锚具应力分析的可靠性。极限荷载的计算式具有较好的适用性。     

水性金属防腐涂料的应用与研究

介绍了以氧化铁红、磷酸锌和氧化锌等为主要防锈颜料,聚合物乳液为基料的综合性能优秀的水性金属防腐涂料的制备,分析了影响涂料性能的因素,并与溶剂型防腐涂料进行了性能的比较。该涂料生产工艺简洁,防腐效果优异,无毒低气味,应用前景广阔。     

型钢高强混凝土界面黏结传力机理及影响因素分析

为了揭示型钢高强混凝土界面黏结传力机理,以混凝土强度、横向配箍率、保护层厚度、型钢锚固长度和抗剪件设置部位为变化参数,设计12个试件进行静力推出试验,观察试件的受力破坏过程及裂缝发展形态,获取各试件加载端和自由端的荷载-滑移全过程曲线,基于试验结果对型钢高强混凝土界面黏结传力机理进行了详细阐述,并对各变化参数的影响规律进行了深入分析,最后对型钢高强混凝土界面黏结强度计算方法进行了探讨,并提出其实用计算方法。研究结果表明：适当增大截面的横向配箍率和混凝土保护层厚度,能有效提高型钢高强混凝土的界面黏结强度;当型钢锚固长度满足一定值后,增大锚固长度对提高极限黏结强度并不明显;对高强混凝土而言,随着混凝土强度等级的提高,界面极限黏结强度却有所降低;通过设置抗剪件的方法能有效提高界面黏结传力性能;型钢高强混凝土界面黏结传力的组成中,化学胶结力占比重最大,摩擦力次之,机械咬合力最小。     

摩擦型高强度螺栓预拉力控制及连接面抗滑移系数试验研究

高强度螺栓预拉力控制的准确性、连接面的处理方式以及存放时间,对试件抗滑移系数有较大影响。文中通过扭力扳手配合安装轴力计及粘贴应变片两种方式,对5套试件高强度螺栓预拉力进行对比研究。分析结果表明,粘贴应变片方式具有较高的可靠性。同时,利用粘贴应变片控制预拉力方式,对常规喷丸、正面喷丸方式及存放7 d,180 d两个时间段下的20套试件抗滑移系数进行研究。结果证明,正面喷丸除锈方式在提高抗滑移系数方面优于常规喷丸方式;存放时间加长,抗滑移系数有所提高。最后,根据研究结果给出了相关建议,为实际应用及相关研究提供必要的参考。     

钢筋套筒灌浆接缝受剪性能试验研究

钢筋套筒灌浆接缝是装配整体式混凝土结构中关键的传力部位。进行了10个钢筋套筒灌浆接缝试件的单调加载直剪试验,其中试件的结合面包括露骨料粗糙面和键槽面,接缝厚度包括15、30mm和50mm,并与新旧混凝土结合面试件进行对比,研究了灌浆接缝的破坏特征与受剪承载力、剪力-滑移关系等受剪性能,分析了预制构件结合面做法及接缝厚度对试件受剪承载力的影响。结果表明：灌浆接缝先从下部构件结合面开裂,且达到第一峰值荷载时,灌浆层中部斜裂缝与两侧结合面裂缝贯通,而键槽根部会被剪断;灌浆试件的荷载-滑移曲线大致呈四段折线,且达到第一峰值荷载时,接缝滑移量较小;在其他条件相同的情况下,灌浆接缝试件的受剪承载力比新旧混凝土结合面试件的偏低,二者比值平均为0.86;键槽面试件的受剪承载力比粗糙面试件的偏高,二者比值平均为1.18;接缝厚度较大的试件受剪承载力较小。通过分析灌浆接缝的受剪机理,并在扩展摩擦抗剪模型(ESF)的基础上,提出了考虑接缝厚度的灌浆接缝受剪承载力计算方法和剪力-滑移模型。按该方法计算的灌浆接缝受剪承载力与试验值之比平均为0.75,具有一定的安全度,且剪力-滑移模型与试验结果符合较好。     

火灾下带肋薄壁方钢管混凝土柱承载力分析

对带肋薄壁方钢管混凝土柱在火灾下的承载力进行了分析,考察了各重要参数对构件承载力影响系数的影响。结果表明:在火灾作用下,带肋薄壁方钢管混凝土柱的承载力损失较为严重,在一定参数范围内,截面尺寸、构件长细比和防火保护层厚度对火灾下构件承载力影响系数的影响较大,荷载偏心率、截面含钢率的影响次之,钢管屈服强度、加劲肋屈服强度、混凝土抗压强度的影响较小,加劲肋宽厚比在荷载比≤0.3且宽厚比≤25的情况下有一定影响。在构件外表面采用防火保护能有效提高耐火极限,而且厚涂型钢结构防火涂料的效果明显优于水泥砂浆保护层。