新型无填板四组合角钢轴压构件设计方法研究

结合工程实践应用,提出了一种新型无填板四组合角钢构件型式,通过数值模拟分析和真型塔试验研究了无填板四组合角钢构件的轴压失稳模式和承载力发展规律。研究表明,无填板四组合角钢构件长细比较小时,受压发生弯扭失稳;长细比较大时,受压发生弯曲失稳;基于试验数据对比分析了采用现行规范设计新型无填板四组合角钢构件的有效性,分析表明,采用现行规范进行设计,其裕度不足,计算得到的轴压柱子曲线偏于不安全;最后结合数值研究结论和试验结果,基于钢结构计算理论,综合考虑了长细比和宽厚比的影响,提出了一种适用于新型无填板四组合角钢构件的轴压设计方法,并通过试验论证了计算方法的可靠性和有效性,推动了输电线路结构设计的发展。     

填板对十字组合双角钢受压杆件承载力的影响

采用有限元ANSYS建立双角钢十字组合截面构件模型,并通过试验对模型进行校准。在此基础上,考察了构件的受力过程和破坏模式,分析了填板数量、布置方式、形式及填板与角钢连接方式等参数对节点极限承载力的影响。提出了计算此类构件承载力的计算公式,以便为工程设计提供依据。     

跨中有支撑的等边单角钢压杆承载力试验研究

在输电铁塔工程中一些跨中有支撑的等边单角钢压杆被经常使用,国内《钢结构设计规范》以及《架空送电线路杆塔设计技术规定》提供了等边单角钢压杆的稳定承载力计算方法,但没有给出跨中有支撑的等边单角钢压杆的计算公式,常采用单角钢的计算公式进行计算,实际工程发现有些此类单角钢会出现过早破坏的案例.根据三种截面规格的六种长细比共计54根跨中有支撑的单角钢压杆的试验结果,得到了此类构件在不同长细比下的破坏模式以及极限承载力,结果表明:大长细比构件的失稳模式为绕平行轴失稳,极限承载力较《架空送电线路杆塔设计技术规定》(DL/T5154-2012)规范设计值低,偏于不安全;小长细比试件有时会发生局部失稳,极限承载力较《架空送电线路杆塔设计技术规定》(DL/T 5154-2012)规范值高,具有较高的安全裕度.     

输电铁塔角钢无损加固分析与计算方法

对于运行时间较长或有扩容改建要求的服役输电铁塔，部分构件承载力不足将导致其无法满足更高的设计要求，有必要通过角钢构件加固来提升其承载性能。以输电铁塔中典型角钢为研究对象，提出输电铁塔无损加固方法，该方法采用螺栓与夹具使原构件与加固构件形成组合加固构件，组合构件对原构件不造成损伤，且结构简单、应用性强；建立细化的组合构件数值模型，研究原构件长细比、夹具间距（数量）、钢材特性对组合构件加固效果的影响，提出组合构件受压承载力计算方法。结果表明：提出的加固方法加固效果显著，加固水平最高达到56.34%；原构件长细比对组合构件受压承载力提升水平影响明显，组合构件的提升效果随着原构件长细比的增大而逐渐显著；当夹具数量为奇数个且夹具间距小于750 mm时，组合构件的加固效果最佳；加固构件的钢材特性对组合构件受压承载力和延性影响较小；提出的组合构件受压承载力计算方法与有限元模拟结果吻合良好。     

单角钢螺栓连接节点板拉剪性能研究

对某角钢塔典型节点进行足尺试验研究和有限元参数分析,考察单角钢连接节点板受拉剪时的工作性能和破坏模式.结果表明,单角钢连接节点板受拉剪时可能发生块状拉剪撕裂和受拉断裂两种破坏模式;垂直于受力方向的螺栓孔间距、顺受力方向的螺栓孔间距和节点板形状对单角钢连接节点板的极限承载力有显著的影响;偏心作用只会降低节点板的屈服破坏承载力,对其极限承载力影响甚小.通过可靠度分析,评价现有节点板设计方法用于单角钢连接节点板的适用性.     

钢结构节点角钢连接计算

根据目前钢结构设计中常用的中国和美国规范,并结合实际工程设计特点,分析了钢结构节点角钢连接的设计方法,并编制了设计计算的计算机软件.该计算机软件在输入简单参数后能自动完成螺栓数量的计算、角钢型号的选择以及角钢长度的确定等.计算方法和程序已在工程实际中应用,计算结果准确合理,具有较高的实际应用价值.     

输电塔斜材防屈曲加固的试验与数值研究

组合角钢截面常被用作输电铁塔的支撑斜材,斜材是输电塔的主要抗侧力构件,其一旦在极端荷载条件下发生屈曲破坏会极大的提升倒塔的风险,威胁输电线路的安全运行.文中以T型双角钢截面斜材为例,提出了一种以防屈曲支撑技术为基础的输电塔斜材加固方法,通过拟静力试验证明了加固方法的有效性,并通过数值模拟进行参数分析,研究主要几何参数(内芯外约束之间间隙、内芯双角钢之间间距等)对斜材整体性能的影响.研究结果表明,该防屈曲加固技术工艺简单,在有效抑制斜材的整体屈曲失稳、提升斜材的抗压承载力和耗能能力的同时,又不会显著改变结构刚度,增加节点板负担.建议间隙不超过内芯厚度的1/5,间距不超过内芯厚度2/5,内芯宽厚比不超过9.防屈曲加固理念在输电塔加固中具有很好的应用前景.     

高强度双角钢十字组合截面双节间压杆受力性能研究

针对Q420双角钢十字组合截面双节间构件的受力性能进行了轴压和偏压试验,采用有限元计算方法研究构件参数变化对其承载力的影响。在此基础上,提出了适用于工程设计的建议计算方法,并与国内外规范计算结果进行了比较。结果表明:此类构件以弯曲失稳为主,压力偏心对试件承载力有较大影响,横向支撑可减小试件的长细比;增大角钢规格、增加填板数量对轴压和偏压构件的承载力均有提高作用;荷载偏心会降低构件承载力,沿弱轴偏心时的构件承载力下降速度比沿强轴偏心时快;在满足构造要求的前提下,支撑刚度及支撑连接方式对构件承载力影响很小。     

考虑节点滑移时采动区输电铁塔基础的位移限值

依据输电铁塔的螺栓连接角钢节点的加工制作和受力特征,分析了螺栓连接节点的3种受力状态;在总结已有试验结果的基础上,提出了螺栓连接角钢节点滑移变形过程的简化四阶段线性力学模型;建立了考虑节点轴向滑移变形的输电铁塔整体有限元计算模型,分析得到了铁塔在正常运行工况和典型地表变形组合作用下的基础位移极限值.研究表明:考虑节点滑移后,对铁塔在各典型工况下的最终破坏形态没有显著影响,但铁塔斜材的轴力变化规律比无滑移模型更接近比例模型试验的情况;在相同工况下,不考虑节点滑移的分析结果过于保守,这说明可采用考虑节点滑移的模型来计算采动区输电铁塔的基础位移极限值.     

六边形孔蜂窝梁力学性能与计算方法

为进一步研究蜂窝梁的力学性能,推广其在实际工程中的应用,基于ANSYS有限元分析软件,采用板壳元建立不同参数的六边形孔蜂窝梁计算模型,对其静力性能开展研究.探讨了跨度、开孔率、孔间距等关键设计参数对梁强度、刚度和稳定性能的影响;并将计算结果与相同截面的实腹式构件对比,给出了较为简化的实用计算公式,采用该公式可快速求得蜂窝梁的极限承载力.     

钢板带加强型型钢混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究

为进一步改善一字型内置竖向型钢混凝土低矮剪力墙的抗震性能,设计和完成了2个剪跨比为1.0的钢板带加强型内置竖向型钢混凝土低矮剪力墙低周往复水平加载试验,并与1个未设置钢板带的内置竖向型钢混凝土低矮剪力墙进行对比分析。试验结果表明：钢板带的设置使剪力墙的水平承载力有显著提升,极限位移角提高20%左右,满足了相关规范极限位移角大于1/100的要求;钢板带的设置使试件破坏模式发生变化,总耗能有大幅度提升;钢板带的设置要适度,不能过强,以免形成新的薄弱区。     

Grain refinement in the coarse-grained region of the heat-affected zone in low-carbon high-strength microalloyed steels

The microstrueturai features and grain refinement in the coarse-grained region of the heat-affected zone in low-carbon high-strength micro,alloyed steels were investigated using optical microscopy,scanning electron microscopy,and electron back,scattering diffraction.The coarse-grained region of the heat-affected zone consists of predominantly bainite and a small proportion of acieular ferrite.Bainite packets are separated by high angle boundaries.Acicular ferrite laths or plates in the coarse-grained region of the heat-affected zone formed prior to bainite packets partition austenite grains into many smaller and separate areas,resulting in fine-grained mixed microstructures.Electron baekseattering diffraction analysis indicates that the average crystallographic grain size of the coarse-grained region of the heat-affected zone reaches 6-9 μm,much smaller than that of austenite grains.     

FA型保温补贴块的研制与应用

本文针对中小型铸钢件用保温补贴的性能要求,经工艺优化,研制成FA型保温补贴块,其物、化、工艺等综合性能优于国内同类产品;作者通过测定FA型保温补贴块的E～δ/M曲线,为保温补贴的尺寸设计提供了可靠依据;经生产验证表明:FA型保温补贴块及其设计可靠,完全可以取代金属补贴,其经济与社会效益显著。     

基于粒子群算法的多层介质透波性能优化

雷达罩多采用单层结构设计,但是其工作带宽较窄,难以适应宽频段的透波要求。对于大入射角情况下的透波要求,单层结构设计更是难以满足要求。随着雷达导引头的工作频率逐渐加宽,以及雷达导引头的宽扫描角要求,单层结构设计的雷达罩越来越难以满足要求。为了适应宽频带的透波要求,该文从介质平板透波性能分析出发,推导出多层介质平板的透波性能,并利用粒子群算法,设计出相应的优化适应度函数和目标函数。对多层介质平板的厚度在多频点、多入射角条件下进行优化设计,得出了可以满足宽频带、大入射角透波要求的多层介质平板结构。     

重铬酸盐明胶体积反射全息图片的研制

指出了由于重铬酸盐明胶对光有吸收，要得到高的衍射效率，宁可适当控制Ｃｒ６＋离子的掺杂浓度．而增加明胶涂层的厚度．为此，说明了在干版制作工艺上应当注意的事项．在拍摄时应注意光路的设计，以获得较大的观察视角．及如何选择拍摄参数以获得较高的衍射效率．提出在记录材料不是很厚时，传统的三波混频理论应当修正．并以此观点来解释了一些再现时出现的现象．     

1Cr13不锈钢焊接接头组织及力学性能的研究

采用钨极氩弧焊的方法,对3 mm厚的1Cr13马氏体型不锈钢板实施焊接,通过LOM,SEM方法对焊接接头组织及断口形貌进行观察及分析;利用显微硬度计、电子万能拉伸机测量了焊接接头的力学性能.结果表明,通过手工钨极氩弧焊,采用直流正接接法(焊接电流为80 A,焊接速度为110 mm/min)能够获得外观平整、组织均匀、力学性能满足要求的焊接接头.     

Effect of cooling parameters on the microstructure and properties of Mobearing and Cr-bearing steels

To develop low-cost low carbon bainitic steel,Mo-bearing and Cr-bearing steels were melted in a vacuum induction furnace and were researched by thermal simulation and hot rolling at the laboratory.As the cooling rate increases from 0.2 to 50℃/s,the transformation temperatures of two steels lie between 650 and 400℃,and the final microstructures of them change from quasi-polygonal ferrite and granular bainite to lath bainite.Compared with cooling in air or by interrupted cooling,Mo-bearing and Cr-bearing steel plates cooled by sprayed water boast higher strength and superior toughness,for large-size islands are responsible for the poor mechanical properties.Compared to Mo,Cr is effective to isolate the bainitic reaction in low carbon steel,and the bainitic microstructure can also be obtained in Cr-bearing steel cooled at a wide range of cooling rate.     

Valence electron structure of cementite phase and its interface and the tempering phenomenon

Tempering is an important phenomenon in ferrous alloys. Most steels, especially alloying steels, are used after quenching and tempering. To design the composition of quenching and tempering steels, control the tempering process more effectively, improve the properties after tempering and realize the potentials of steels, the essence of tempering process and the properties of tempering products have to be understood. In this paper, the phase structure factors and interface conjunction factors of common alloying elements in cementite and its interface are calculated out. The relationships between these valence electron structure parameters and (i) the phenomena of martensite decomposition, (ii) transformation, gathering and growth of the carbides and (iii) the mechanical properties of tempering products are built up. The nature of the effect of alloying elements on tempering process and properties of tempering products is uncovered on the level of valence electron structure. One new theoretical foundation     

多层钢胶复合材料力学性能试验研究

采用试验方法,探讨了多层钢胶复合材料的力学性能与联合工作特性,验证了多层钢胶复合材料构件截面在弯矩作用下仍符合平截面假定,指出了粘胶层厚度及所处位置对该复合材料的破坏形态和承载力有密切关系．在此基础上,提出了多层钢胶复合材料构件设计方法及相应的计算公式．公式计算结果与试验实测数据较符合,可供参考．     

Physical and chemical performances of high Al steels

1INTRODUCTION Aluminumisnotonlyakindofnonferrous metalbutalsoaveryimportantelementfordeoxi dationandalloyinginsteelmakingprocess.Forsteelscontainingaluminumthefinecrystalparticle canmakesteelobtainlotsofadvantagesformachi ningperformance[1,2].Butatpresent,duetothelimitationofAl contentduringthecontinuouscastingofmolten steel,theapplicationsofAlinsteelarefocusedon twoaspects.Ontheonehand,Alisaddedintooilpipesteels,boltsteels,chainssteelsandhigh bridgesteelstoimprovetheirimpactionperform a…