建(构)筑物墩柱爆破后裸露钢筋初弯曲失稳模型

建(构)筑物拆除爆破过程中,承载墩柱爆后裸露钢筋骨架极限荷载的估算是判断建(构)筑物能否整体失稳的重要依据。现场爆破试验表明,建(构)筑物爆后裸露钢筋将发生弯曲,且其弯曲幅度受两端约束条件的影响。在此基础上,提出了考虑钢筋骨架初始形态的裸露钢筋骨架初弯曲压杆失稳力学模型,以计算不同弯曲程度钢筋骨架的临界失稳荷载。与欧拉等直压杆模型相比,该模型更符合实际工况,计算精度更高,可更为准确的确定墩柱的最小爆破高度。     

拆除爆破中裸露钢筋骨架的失稳模型

拆除爆破中,框架承重立柱裸露铜筋骨架的失稳,并非单根主筋压杆失稳的简单的数学来迭加,其实质是一小型刚架的有侧向弹性约束的失稳。依此推导了具有一般性的裸露钢筋骨架的失稳临界荷载计算公式。     

定向爆破拆除煤矿主井井塔

文章论述了井塔拆除爆破中，把框架承重立柱的裸露钢筋骨架失稳看作为压杆失稳以及井塔在倾斜撞地时下部不解体破坏的估算。     

钢筋混凝土框架结构控制爆破

介绍运用控制爆破技术拆除现浇钢筋混凝土框架结构的一个实例。通过分析钢筋的失稳条件,设计立柱的爆炸高度,控制钢筋混凝土结构的倒塌方向。     

钢筋混凝土框架结构控制爆破

介绍运用控制爆破技术拆除现浇钢筋混凝土框架结构的一个实例。通过分析钢筋的失稳条件,设计立柱的爆炸高度,控制钢筋混凝土结构的倒塌方向。     

钢筋混凝土立柱爆破后钢筋骨架承载特征研究

钢筋混凝土立柱爆破后通常会残留钢筋骨架,钢筋骨架的承载特性是判断结构局部失稳的重要前提,同时也是确定立柱爆破高度的理论依据。基于立柱爆后实际形态,开展了具有初弯曲形态的立柱钢筋骨架缩尺模型试验,模拟了顶部有水平向约束和无水平向约束两种工况。试验结果表明:立柱钢筋骨架的承载力随着其高度和初始挠度的增加而显著降低;顶部无水平约束钢筋骨架的失稳形态主要表现为侧向倾斜,顶部有水平约束钢筋骨架的失稳形态主要表现为竖向压缩和钢筋外凸。模型试验实测承载力远低于欧拉等直压杆模型计算值,而高于初弯曲压杆模型计算结果,且实测值与初弯曲压杆模型计算值存在线性关系。根据试验结果,给出了初弯曲压杆失稳模型的修正建议。     

悬链线斜靠式拱肋系侧倾失稳临界荷载

基于能量分析方法,推导了主拱肋和稳定拱肋拱轴线为悬链线的斜靠式拱肋系侧倾失稳临界荷载计算公式,并通过与有限元数值计算结果比较,证明了该计算公式的正确性,进一步验证了所提出的拱肋系侧倾失稳时横撑切向和径向力学模型的适用性,并将拱轴线为悬链线和圆弧曲线的斜靠式拱肋系的侧倾失稳临界荷载进行了比对分析,阐明了圆弧曲线代替悬链线斜靠式拱肋系侧倾失稳临界荷载的适用条件。研究结果表明:拱轴线的线型对斜靠式拱肋系的侧倾失稳临界荷载有一定的影响;当稳定拱肋倾角较小时,悬链线拱肋系的侧倾失稳临界荷载与圆弧曲线拱肋系的差异不超过5%;当矢跨比较小时,圆弧曲线拱肋系代替悬链线拱肋系的侧倾失稳临界荷载产生的误差在10%以下,但矢跨比较大时,二者的差异较大,不可等同。     

封闭薄膜屋盖的风致气动力失稳分析

根据大挠度薄壳的无矩理论,建立了薄膜屋盖的控制方程.采用势流理论并结合空气动力学中的薄翼型理论推导了作用于封闭式薄膜屋盖表面的气动力,从而建立风与薄膜屋盖的动力耦合作用控制方程.分别得到了二维和三维薄膜屋盖模型的无量纲特征方程,并利用单模态法求解屋盖的临界发散失稳风速和双模态法求解屋盖的临界颤振失稳风速.通过二维模型和三维模型的结果分析和对比,得到了屋盖气动力失稳的临界风速及其相应的规律.     

动荷载诱发上下交叠硐室间顶柱失稳的突变理论分析

根据上下交叠型地下硐室群的主要特征,将硐室间的顶柱简化为两端固定梁力学模型,把动荷载简化为谐波。考虑梁的自重,建立了动荷载诱发上下交叠型地下硐室间顶柱失稳的双尖点突变模型,导出了其失稳条件。根据失稳条件确定了顶柱的临界安全厚度。分析了动荷载振幅、频率对顶柱临界安全厚度的影响。以厂坝铅锌矿为例,计算了爆破震动作用下采场与下方采空区间顶柱的临界安全厚度。研究结果表明,上下交叠型地下硐室间顶柱的失稳不仅取决于动荷载的振幅和频率,而且还与自重荷载以及围岩特性有关,这与测试结果和有关爆破地震效应的最新研究成果是一致的。     

拆除爆破中钢筋混凝土框架立柱爆高计算模型及影响因素研究

通过对拆除爆破中影响钢筋混凝土框架立柱失稳因素的探讨，同时根据结构空间整体性和稳定性理论分析了影响立柱爆高的主要因素，提出了一种切实可行的立柱爆高计算模型。该模型较好地反映了结构立柱在爆破时作为偏心受压杆件，其裸露钢筋骨架具有侧向弹性支撑和侧向水平移动的特性。本文对计算模型进行了理论分析，对选取合理爆高提出了可供参考的理论公式，为工程实践中合理确定立柱爆破高度提供了一定的理论依据。     

板状结构流致振动的研究

采用二维不可压缩无粘流体模型，探讨了板状结构的流致振动问题。发现板在两端简支、中点联结松动时，结构首先出现屈曲失稳，而不会发生颤振失稳。求得了具体结构参数情况下的第一阶屈曲临界流速，计算了结构参数变化对临界流速的影响。     

外压薄壁圆筒水密舱设计论证

外压薄壁圆筒水密舱在工况条件下能够安全承压的必要条件是构件具有足够的强度和刚度,否则构件加载后将分别发生屈服破坏和失稳。其他条件不变时构件的临界长度决定了失稳临界压力大小。因此,工程设计前首先要对构件强度和刚度进行研究和仿真。     

大跨度缆索承重桥梁非线性静风扭转失稳机理的研究

建立了静风荷载作用下大跨度缆索承重桥梁的非线性扭转失稳模型,导出了求解平衡路径的非线性方程。对于静风扭转平衡路径的稳定性进行了全过程的理论分析。分析了升力矩系数和扭转刚度的非线性特性对于稳定条件、失稳点以及失稳机理的影响。静风扭转失稳的性质为跳跃式极值失稳。发生失稳的条件取决于升力矩系数和扭转刚度的曲线形状。只有当升力矩系数曲线有上凹段或扭转刚度曲线有下凹段存在时,扭转失稳才有可能发生。对于升力矩系数曲线不存在上凹段和扭转刚度曲线不存在下凹段时,平衡路径是稳定的,不会发生静风扭转失稳。扭转刚度的弱化是引起静风扭转失稳的因素之一。升力矩系数的非线性特性将引起等效刚度弱化,也是引起静风扭转失稳的因素之一。当初始攻角较大时,这种等效刚度弱化效应尤其应该给予重视。提出了新的失稳临界风速公式。公式统一,包含了非线性失稳及线性理论的结果;公式简洁,形式上与线性理论的公式相同。对于线性扭转刚度或线性升力矩系数的情形,临界点的物理意义明确、便于图解。新的临界风速公式还反映了初始攻角的影响。初始攻角增大,临界风速减小。     

基于构形易损性理论的单层网壳结构静力稳定性研究

经典构形易损性理论基于结构初始构形度,无法考虑荷载、约束等外在因素,但网壳结构的稳定性却与上述因素密切相关。在经典构形度的基础上,该文创新地引入几何刚度矩阵,提出了可以考虑荷载条件、几何非线性及约束的节点构形度计算方法。在此基础上,分析引入几何刚度矩阵前后节点构形度的变化梯度,识别了球壳结构的最不利稳定荷载模式并揭示了失稳机理。最不利稳定荷载模式具有构形度变化梯度显著、稳定承载力最低的特征。对于球壳结构,顶点集中荷载为最不利荷载模式。点失稳、局部失稳以及整体失稳模态均与构形度变化梯度相联系。当受荷点及其周边节点构形度显著退化时,结构发生点失稳破坏,对应顶点集中荷载模式;当部分节点区域构形度明显退化时,结构呈现局部失稳的模态,对应半跨均布荷载模式;当所有节点构形度发生同等程度的退化时,结构发生整体失稳,对应满跨均布荷载模式。     

双向张弦梁在地震荷载作用下的稳定性分析

双向张弦梁作为一种新型的大跨度空间钢结构形式,是介于刚性结构和柔性结构之间的杂交结构体系,相对于普通结构具有明显的受力稳定问题,其稳定性问题值得研究,尤其是地震荷载作用下的动力稳定性分析。本文针对双向张弦梁结构在三向EL-Centro波作用下的动力特性,提出地震荷载作用下动力稳定性的三种判别方法:索内力判别、荷载-位移曲线判别和动力响应判别,来确定结构动力失稳的临界荷载值,以此了解双向张弦梁结构的动力失稳特点,为以后的工程设计提供参考。     

复杂环境下城市超长高架桥精细爆破拆除关键技术研究

针对复杂环境下城市高架桥爆破拆除工程的特点,提出了其精细爆破的关键技术。提出采用墩柱爆后钢筋骨架的初弯曲压杆失稳力学模型和高架桥连续塌落动力学模型等进行关键参数的定量化设计,运用水压爆破技术对多室箱梁进行爆破破碎,采用"宽间隔、长延时、互动有序"非电接力交叉复式起爆网路可确保超长延时起爆网路的安全准爆,采用物理模型试验方法对爆破方案、关键参数等的合理性进行验证,采用多种综合防护技术进行有害效应的预测与控制,采用专业化、协同化、精细化、执行力(SCPE)的项目管理方法进行爆破拆除工程的精细管理。该精细爆破关键技术可为复杂环境下城市高架桥爆破拆除工程实践提供参考。     

钢筋混凝土结构立柱钢筋爆破失稳机理对比研究

钢筋混凝土结构爆破倒塌的前提是其立柱钢筋失去支撑能力,这是爆破设计的关键内容。传统爆破设计采用压杆失稳机理判断钢筋失稳,压杆失稳机理是建立在钢筋直轴受力刚度不足失稳的基础上的,由于假设条件过于理想,具有较大的局限性,特别是一些上部结构自重较轻,立柱钢筋直径较密较粗的情况下,压杆失稳机理往往不能适用。研究一个更符合实际的钢筋失稳机理,对于钢筋混凝土结构立柱的爆破设计尤为重要。对压杆失稳机理和弯曲钢筋受力进行了材料力学理论剖析,提出了用弯筋压屈机理作为爆破立柱钢筋破坏的理论,并将其与传统的压杆失稳机理进行比较。弯筋压屈机理强调的是钢筋的弯曲变形量对极限承载力的影响,认为钢筋是最大应力超过极限强度而破坏,而非刚度不够失稳。弯筋压屈机理是更为贴近工程实际的钢筋混凝土结构爆破倒塌理论。     

环氧树脂涂层对氯氧镁水泥砼中钢筋抗腐蚀性试验

针对西部盐湖地区出现影响生态环境平衡的"镁害"问题,结合氯氧镁水泥钢筋混凝土因钢筋严重腐蚀造成服役寿命较短的现状,以氯氧镁水泥钢筋混凝土试件为研究对象,对镁水泥混凝土中涂层钢筋进行室内快速腐蚀试验。通过CS350电化学工作站,得到环氧树脂涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土试件在氯盐、硫酸盐溶液浸泡环境下的电化学曲线及相关参数指标,同时结合裸露钢筋的微观图像,研究了试件中涂层钢筋的抗腐蚀性能。结果表明:氯盐和硫酸盐环境下,裸露钢筋发生较为严重的腐蚀,环氧树脂涂层对氯氧镁水泥混凝土中的钢筋具有很好的保护作用,两种环境下其腐蚀速率分别为裸露钢筋的1/2277～1/1449倍和1/21377～1/2693倍;氯盐溶液浸泡环境下,裸露钢筋发生全面点蚀且腐蚀产物较疏松且存在空洞,而在硫酸盐溶液浸泡环境下,裸露钢筋表面存在裂纹且腐蚀产物呈片状和部分球簇晶体。     

基于无单元Galerkin法的软土区高承台超长嵌岩基桩屈曲分析

为探讨洞庭湖软土区桥梁工程常用高承台超长嵌岩灌注桩的屈曲稳定性,将其视为第二类稳定问题,引入新型无单元Galerkin数值分析法,考虑桩-土共同工作中的非变形协调与非线性等因素,给出了基于非线性弹性-理想塑性模型的桩土接触分析非线性迭代算法及基于弧长法的桩身屈曲分析无单元Galerkin法,并开发出相应的计算程序。最后,结合某大桥一试桩现场载荷试验结果进行了应用,对比分析表明:基于桩身屈曲分析无单元Galerkin法获得的桩顶荷载-沉降曲线与实测曲线吻合较好,桩身失稳临界荷载与实测极限荷载的相对误差为5.6%,远优于按第一类问题的线性与非线性增量屈曲分析结果(其相对误差分别达37.0%和15.4%)。     

涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土的腐蚀性研究

为了解决钢筋氯氧镁水泥混凝土的锈蚀问题,根据西部盐渍土地区的自然环境,对涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土进行了溶液浸泡加速锈蚀试验;通过电化学试验测得了表征裸露钢筋和涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土锈蚀的极化曲线,对钢筋的开路电位和腐蚀电流密度在不同阶段的锈蚀程度进行分析,并且利用SEM和XRD微观试验对其产物进行分析。最终得出:在不同环境下,涂层可以很好的保护氯氧镁水泥混凝土中的钢筋免受腐蚀。在最后腐蚀达到稳定后,涂层钢筋的腐蚀电流密度是裸露钢筋的1/25,且裸露钢筋表面存在疏松颗粒状的腐蚀产物和大小不一的空洞,涂层钢筋表面只存在点蚀,从而得出涂层对钢筋氯氧镁水泥混凝土有很好的防腐效果。