锻造高颈法兰偏心受压承载力特性试验及模拟分析

锻造高颈法兰具有加工效率高、整体性好等优点,是目前1000 kV特高压钢管塔广泛采用的法兰连接形式.本文提出一种适用于钢管塔的内坡外直壁锻造高颈法兰,分别开展Q420高强钢锻造高颈法兰偏心受压试验研究与对应试件的有限元模拟,考察该型法兰节点受力性能、破坏模式以及螺栓的应力分布,重点探讨不同偏心距及法兰板厚度对螺栓拉力的...     

160m桁架式预应力钢管风电塔塔柱法兰节点抗疲劳性能研究

在低风速地区,风电机组大型化并提升轮毂高度是获取更高效、稳定风资源的有效手段,桁架式钢管风电塔是一种新型的组合式高风塔,利用钢绞线对塔柱施加预压力以提高塔柱节点抗疲劳性能。分析一2.5MW机组、轮毂高度为160m的桁架式预应力钢管风电塔塔柱法兰连接节点的抗疲劳性能,该节点法兰为锻造高颈法兰,根据有限元分析及疲劳荷载Markov矩阵,采用名义应力法计算法兰螺栓、热点应力法计算法兰颈部对接焊缝焊趾处损伤累计值。分析结果表明锻造高颈法兰高强螺栓及法兰颈部对接焊缝焊趾处应力变化均存在非线性特征;塔柱预压力可降低塔柱在疲劳循环荷载下的平均应力,抑制法兰板张开,提升节点抗疲劳性能。     

钢管塔锻造法兰受压性能试验研究

对4组12个足尺不等管径对接法兰进行了轴心受压及偏心受压试验,研究了不等管径对接法兰在不同强度级差加载时的受力性能。结果表明,每组3个试件的受力机理和破坏特征基本一致,大小管径对接法兰的变形主要集中在小管径一侧。试验中未发生法兰和对接焊缝的破坏,法兰及焊缝的承载力满足设计要求。试件由于靠近刚性法兰加劲肋处钢管鼓曲而破坏,其极限承载力超过承载力设计值的35%～54%。偏心受力会一定程度地降低试件的承载能力,但影响较小,基本在10%以内。对试验试件进行了非线性有限元分析,明确了法兰的破坏机理,了解了法兰的极限承载力。结果表明:受压状态下,对于不等管径法兰连接,带颈锻造法兰由受压为主逐渐转变为受弯为主,导致法兰颈部变坡提前进入屈服,降低了试件的承载力。     

高强度柔性带颈锻造法兰的应用研究

随着输电线路钢管塔的大型化,针对高强钢管及配套的高强带颈法兰的研究变得日益迫切。基于前期对Q345带颈锻造法兰的理论分析及试验研究成果,首次在国内开展了Q420,Q460高强带颈对焊法兰节点轴拉承载力试验研究,验证了这两种带颈对焊法兰和对接焊缝是可靠的,检验了Q420,Q460高强钢柔性带颈对焊法兰应用于输电线路钢管塔的可行性及安全性。通过试验数据分析及有限元分析发现,大小管对接法兰及钢管的变形均主要集中在小管径一侧,因此建议小管径一侧法兰设计应予以加强。通过节点试验及有限元分析还初步对比了柔性与刚性两种设计思路的Q460高强带颈对焊法兰承载性能,并提出了工程应用建议。     

锻造法兰应用10.9级螺栓的数值模拟分析

为研究10.9级螺栓在锻造法兰中的应用,根据现有的锻造法兰设计方法,分别按采用8.8级螺栓以及10.9级螺栓设计试件。在此基础上,通过有限元软件ANSYS对法兰进行非线性数值分析,计算并对比法兰的变形特征以及受力性能方面的差异。通过改变法兰设计参数,比较了法兰颈坡度、法兰颈高度系数E_d对螺栓轴向拉力的影响,结果表明增大法兰颈高度系数对螺栓轴向拉力的改善最为简单有效。建议在应用10.9级螺栓进行法兰设计时,将法兰颈高度系数E_d从2.2调整为2.3,以改善螺栓轴向拉力。分析结果表明,应用10.9级螺栓可节约7%法兰总材料费。     

基于刚性和柔性两种模型的输电线路钢管塔带颈锻造法兰

通过对国内管道行业和日本制作基准等标准的分析研究,提出了基于刚性和柔性两种设计理念下的带颈锻造法兰的设计模型和计算假定,并通过法兰试验和有限元分析,提出了两种法兰的设计和计算方法,且两种法兰结构型式均已经应用于输电线路钢管塔结构。     

锡盟-胜利特高压交流钢管塔强度级差锻造法兰应用研究

锻造法兰作为新型节点连接形式,在特高压钢管塔所占比重较大、造价较高。通过分析目前特高压钢管塔锻造法兰的应用情况,提出了锻造法兰按强度级差设计的新方法。针对锡盟-胜利1000千伏交流输电线路钢管塔的受力特点和钢管库规格,研究提出了Q345强度级差锻造法兰规格库,完成了钢管塔采用强度级差锻造法兰的经济性分析。研究表明:在特高压钢管塔设计中采用强度级差锻造法兰,最大程度地降低了锻造法兰的比重,能够进一步提高特高压钢管塔的经济性。     

浅谈砂质路堑高边坡治理

通过对国道105从化段改建工程C1标合同段路堑高变坡治理工程的施工实践,着重谈一谈砂质路堑高变坡智力的有效方法--锚杆框架、挂网喷锚防护.     

新型锻造法兰抗弯承载性能的有限元分析

针对大尺寸的输电线路钢管杆塔,提出一种新型内外锻造法兰的节点形式,对该法兰节点在受弯情况下的特性和受力状态进行系统分析。以白花洞电杆为研究背景,利用有限元分析软件ANSYS进行非线性分析,重点考察新型内外锻造法兰的螺栓受拉情况和法兰盘受力情况,并研究主要参数对螺栓拉力的影响。通过研究得出该法兰的受弯性能和理想的参数组合,以供实际工程设计时参考。     

高颈法兰轴心受拉试验与有限元分析

以练塘至泗泾500 kV送电线路钢管塔结构中采用的高颈法兰为试验对象,开展了4类不同尺寸的12个高颈法兰的足尺模型静力试验和有限元参数分析;在试验和有限元参数分析结果的基础上,提出了相应的构造建议。结果表明:高颈法兰的极限承载力均能达到设计荷载的1.6倍以上,高颈法兰有较高的安全储备;法兰板厚度和法兰颈高度对高颈法兰的承载能力影响较大,增大法兰板的厚度和法兰颈的高度能提高法兰的整体刚度,有利于减小法兰板与法兰颈的应力;高颈法兰在试验过程中具有较高的承载能力,结构在破坏前均有明显的预兆,具有较高的安全储备,可在工程中推广应用。     

贵州岩溶地区层状岩质公路边坡类型划分

在简单介绍岩质边坡的破坏模式的基础上,根据岩层倾角、边坡坡角以及岩层走向与边坡走向（即边坡开挖方向）之间的相对关系,将层状岩质公路边坡划分为水平层状岩质边坡、缓倾层状岩质边坡、中倾层状岩质边坡、陡倾层状岩质边坡、切向坡、垂向坡、反倾坡7种类型。     

含泥化夹层顺层和反倾岩质边坡动力响应差异性研究

设计并制作了两个同尺寸的含泥化夹层顺层和反倾岩质边坡,并进行了大型振动台试验,对含泥化夹层顺层和反倾岩质边坡的动力响应差异性进行了分析,研究结果表明:顺层边坡坡体内部加速度放大系数整体上小于反倾边坡;在坡体中上部(相对高度大于0.4),顺层边坡坡面加速度放大系数大于反倾边坡,在坡体下部(相对高度小于等于0.4),顺层边坡坡面加速度放大系数与反倾边坡近似相等;顺层边坡和反倾边坡坡面位移随输入地震动强度增大而大幅度增加,顺层边坡坡面位移大于反倾边坡,且随着输入地震波幅值的增加,顺层边坡和反倾边坡坡顶位移之间的差值增大;反倾边坡较顺层边坡具有更高的地震稳定性;顺层边坡破坏形式主要表现为坡体后缘的垂直张拉裂隙、岩层沿泥化夹层的顺层滑动以及坡顶岩块崩落,而反倾边坡的破坏形式主要表现为坡面水平向和垂直向裂隙交错、泥化夹层挤出以及坡顶被震碎。     

地震作用下黄土边坡震陷破坏的动力离心模型试验研究

为研究黄土边坡地震动响应机制,以兰州地区典型边坡为原型,设计并完成了几何比尺1∶20的原状黄土边坡动力离心模型试验。系统地研究了黄土边坡的地震动力响应特性、黄土边坡的稳定性和震陷变形规律。表明黄土边坡的加速度放大效应随坡高呈非线性增大变化,且在坡体顶部到达最大;边坡坡面的动力放大效应大于坡体内的动力放大效应;边坡断面内坡肩下动力放大效应大于坡中下动力放大效应。强震作用下黄土边坡破坏形式表现为坡顶有明显的震陷下沉,坡顶、坡肩及坡面出现大量的震动裂隙。由于坡肩及破面震陷变形,以及坡体内震动裂缝发展,边坡中下部坡面出现挤出、隆起变形,并向临空面方向产生移动。坡体内震动裂缝发展形成了潜在滑移面,为边坡产生整体滑移提供了条件。     

坡面形态对边坡稳定性影响的理论与试验研究

 从失稳边坡资料统计分析、模型试验和理论计算3个方面,研究坡面形态对边坡稳定的影响(坡面形态效应)。通过对300个失稳边坡资料的统计分析,从宏观认识上得到凸坡的稳定性较差,而凹坡稳定性较好的初步结论。采用底抬升模型试验,研究凸坡、平坡和凹坡的极限稳定角,结果表明,凹坡的极限稳定角要比平坡的大,凸坡则比平坡小。并从理论上分析凸坡、平坡和凹坡之间的受力差异,对凹坡比凸坡更稳定的现象进行解释。采用严格极限平衡法,获得圆形凸坡和凹坡的安全系数解答,分析坡面形态效应的影响因素和变化规律,从工程应用角度制作圆形坡面形态边坡安全系数速查曲线,并建议考虑坡面形态效应的范围。研究成果可为合理评价不同坡面形态的边坡稳定性提供参考。     

植被护坡技术在高速公路边坡治理中的应用

植被护坡技术应用于高速公路边坡治理中可以解决边坡工程建设与生态环境破坏的矛盾,同时也可以很好地保护边坡表层,阻止其进一步弱化,对边坡的防护起到很好的作用。首先从植被护坡的主要功能方面以及植被护坡的力学作用机理和水文效应方面介绍了植被护坡技术,然后以孝襄高速(孝感-襄樊)边坡为例,具体阐述植被护坡技术在边坡治理中的应用,充分说明植护坡技术可以有效地对高速公路边坡进行防护治理。     

植被护坡机制及应用研究

植被护坡就是利用植被涵水固土的原理来进行边坡加固及坡面防护。研究结果显示，植被护坡的机制为：（1）木本植物深根对边坡岩土体有锚固作用；（2）草本植物浅根对边坡岩土体有加筋作用；（3）植被覆盖层可以防止坡面冲刷。植被护坡的特点主要有：（1）植被护坡在初始时，作用力较弱，但随着植物的生长，作用力逐渐加强；（2）植被根系作用力及作用范围有限：（3）植被护坡要求边坡处于相对稳定状态。在此基础上，对植被护坡技术的环境适应性以及植被护坡技术的流程模式进行探讨，并提出将传统的边坡加固技术与植被护坡技术有机地结合起来，发挥二者各自的优点，既保证边坡的安全稳定，以及加固措施的长期有效，又实现坡面植被的快速恢复及生态环境保护。     

黄土斜坡坡面位移和加速度响应特性的振动台试验研究

以平凉崆峒区黄土塬斜坡为原型,开展含裂隙黄土斜坡和不含裂隙黄土斜坡的对比振动台模型试验,研究地震荷载作用下黄土斜坡坡面位移和加速度响应规律。通过三维光学测量分析系统,高精度、实时获得斜坡表面的变形量。试验表明：随着输入地震荷载的增加,含裂隙黄土斜坡和不含裂隙黄土斜坡坡面PGD均呈现出随着坡高的增加逐渐增大的变化趋势;在相同地震波输入下,水平向加载作用下坡面峰值位移略大于垂直向加载,有裂隙斜坡坡肩处位移值约为无裂隙斜坡的1.5倍。通过对比坡面不同高度处的PGA放大系数,表明两类斜坡水平向的加速度放大效应大于垂直向放大效应,并在坡肩达到最大值,呈现出高程效应与趋表效应;有裂隙斜坡坡肩处的PGA放大系数明显大于无裂隙斜坡。     

两级抗滑桩对坡顶建筑物的安全控制研究

采用两级抗滑桩对边(滑)坡进行治理过程中,当坡顶存在建筑物或者规划建设建筑物时,除了考虑边坡的整体稳定性,还必须良好控制坡顶土体位移量,从而保障坡顶建筑物的安全和稳定。该文通过建立有限元计算模型,分析了两级抗滑桩对坡顶土体位移的控制效果,探讨了浅基础离边坡的安全距离及深基础对边坡稳定性的影响。得到以下结论:坡顶土体位移主要受到二级抗滑桩的控制,且二级抗滑桩距离坡肩越近,坡顶土体位移越小；当坡顶存在浅基础时,坡顶土体位移越大,建筑物所需的安全距离(离边坡的距离)越大；当坡顶存在深基础时,桩基距离边坡坡肩越近,对边坡的稳定性越不利；相对于桩基所受垂直荷载,水平荷载对边坡的稳定性影响更显著。在此基础上,对广西某滑坡进行了优化设计,最终实测结果表明两级抗滑桩对桩顶土体位移控制效果良好。     

某小区边坡的稳定性分析与评价

通过对边坡的岩土工程进行勘察,查明边坡的工程地质条件,并对边坡的稳定性计算后进行了稳定性评价,得出边坡1属不稳定边坡,边坡2、边坡3属稳定边坡的结论。     

土质边坡坡率法设计

在对比支挡法、锚固法、坡率法边坡防护方法的基础上,就坡率法中挖填坡不同坡率选择、坡面防护、截排水、生态景观设计过程进行了探讨,指出坡率法安全稳定性高,耐久性好,优点众多,进行边坡防护设计时,在用地条件许可情况下,宜优先采用。