三维连续网络Ti2AlC/TiAl复合材料高温摩擦磨损行为研究

采用真空热压制备了三维连续网络Ti2AlC/TiAl复合材料,在明晰其高温氧化行为的基础上,利用摩擦磨损试验机对复合材料的高温氧化磨损行为及其机理进行了研究。结果表明,高温氧化条件下,复合材料表面在600℃以下生成Al2O3藓状氧化物,在800℃时生成TiO2聚集团以及TiO2和Al2O3的氧化物混合层;随着温度的升高,氧化膜的润滑作用使得摩擦系数降至0.3237,基材的软化与TiO2聚集团的突出生长使得磨损速率逐渐升至4.5×10-4mm3/(N.m),磨损机理由磨粒磨损转变为磨粒磨损与氧化磨损的混合磨损。     

多孔储液材料的仿生制备及其摩擦学性能研究进展∗

多孔储液材料因其优异的自润滑性能备受关注,特别是其孔隙结构参数与性能间对应关系的研究一直是学术界和工业界亟待解决的问题。 针对该类多孔储液材料,从来源、制备方法以及摩擦学特性等方面对其发展脉络及面临的问题进行梳理和分析,认为在仿生关节软骨制备适合工业应用的摩擦副方面,如何提取关键仿生特征参数是关键。 目前在进行服役可靠性、工况适应性分析时,多用孔隙率来表征多孔结构特征,在明晰孔隙形态参数(孔径,分布,贯通型等)与力学-物理性能、润滑状态之间的映射关系方面存在明显的不足,导致从优化孔隙形态参数入手实现多孔储液材料力学-物理性能与摩擦学性能的统一方面仍具挑战性。 3D 打印技术的快速发展有望解决当前多孔材料成形过程中孔隙形态参数不可精确控制的问题,并为其自润滑理论的发展提供有效试验手段。     

混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖挠度计算方法的试验研究与有限元分析

为解决现浇混凝土空心楼盖存在的问题,提出由预制钢筋混凝土空心箱体与现浇钢筋混凝土密肋组合而成的新型楼盖形式。对预制空心箱体进行设计,测定其盖板、底板承载力;进行了一个9m×9m角点支承混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖的足尺模型试验,得到其荷载-挠度曲线;通过分析预制空心箱体与密肋共同工作的楼盖刚度,提出了楼盖跨中最大挠度计算公式。采用有限元程序ANSYS9.0进行了楼盖模拟计算,计算结果与试验结果吻合良好;通过数值计算,研究了以试验楼盖尺寸为基准的混凝土双向密肋空心楼盖模型、实心平板无梁楼盖模型、去掉空心箱体底板的密肋楼盖模型以及去掉空心箱体底板与盖板交叉梁楼盖模型的楼盖挠度等值线分布规律,为深入开展该新型楼盖结构性能的研究提供了依据。     

向心关节轴承撑杆上节点试验研究及有限元分析

将向心关节轴承引入弦支穹顶结构的索杆体系,作为撑杆上节点的刚性转动核心,形成了向心关节轴承撑杆上节点。对该节点进行轴向加载试验,得到其承载力以及全过程应力发展情况。试验结果表明,即使在节点耳板屈服后,刚性转动核心转动性能仍然良好,能够保证该节点在轴压作用下仍然具有较好的转动能力。采用ANSYS软件对该节点试验进行了考虑接触的非线性有限元分析,得到各部件应力状态,补充节点试验数据。试验和数值分析结果表明,该类型节点力学性能良好。最后根据分析结果提出了铰节点刚性转动核心的概念,并给出了该类型撑杆上节点承载力及转动能力的建议设计计算式。     

大跨度装配整体式钢-混凝土组合空腹楼板受力性能试验研究

长沙市某多层大跨度工业厂房采用装配整体式钢-混凝土组合空腹楼盖结构,为评价该结构体系的安全状况,采用缩尺模型试验和有限元分析相结合的方法对30m×30m楼盖结构进行了动力特性和力学性能研究。结果表明：组合空腹楼盖下层钢肋处于拉-弯、上层混凝土肋板处于压-弯的受力状态,从支座到跨中,其轴力逐渐增大而弯矩逐渐减小,应力分布比较均匀;剪力键主要承受弯矩和剪力,从支座到跨中,其弯矩和剪力逐渐减小。在竖向荷载作用下,楼板以弯曲变形为主,试验最大挠度为16.63 mm,为跨度的1/361。结构前8阶振型均为竖向振动,振动规律类似于实体平板,基本频率的理论计算值与实测值分别为3.3 Hz和3.0 Hz。对比试验数据与有限元分析结果二者吻合较好,验证了理论分析与原型结构设计的正确性。     

超长隔震结构抗震性能与抗倒塌能力研究

采用增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)方法,得到了整体式与多塔式超长隔震结构进入各破坏状态的地震峰值加速度,分析了结构的抗震性能与抗倒塌能力。IDA分析结果表明:与多塔结构相比,整体式结构更易发生破坏,所以多塔结构的抗倒塌能力略强于整体结构,但两个结构在设计大震下的倒塌概率都小于5%,可以认为能达到大震不倒的安全要求。     

装配整体式空间钢网格盒式结构在多层大跨工业厂房中的应用

贵州省瓮安县创业园钢结构厂房工程采用装配整体式空间钢网格盒式结构,盒式结构是由钢网格承重式墙架和钢空腹夹层板楼盖结合形成的。采用以层为单位、以单元组装墙架和楼盖的形式来完成多层工业厂房的建设。此种新型结构体系具有用钢量小、跨度大、施工速度快、施工文明的特点。详细介绍了此种新型结构体系的设计要求和施工工艺,对相关工程设计有一定的借鉴作用。     

装配整体式钢板箍连接节点正截面抗弯能力研究

在装配整体式结构中,连接节点部分比较重要且受力较为复杂。通过对新型外包钢板箍连接节点(钢板箍和钢板箍+栓筋的两种连接方式)进行单向反复加载试验,与现浇构件对比其承载力、变形能力、延性性能等整体工作性能;分析出装配整体式结构中连接节点正截面的破坏机理和工作性能,为其在工程中和其他方面的运用提供一定的参考。     

现浇钢筋混凝土楼梯平台梁配筋计算与设计

楼梯是多高层房屋的竖向通道,由梯段和休息平台组成。根据梯段结构形式的不同,可以分为板式、梁式、螺旋式和剪力式楼梯等几种;按施工方式的不同,可分为现浇整体式楼梯和装配式楼梯两种,其中现浇钢筋混凝土楼梯中的板式楼梯被广泛应用。只有当梯段水平投影跨度比较大时,才采用现浇梁式楼梯。当建筑物有特殊要求时,还可以选用其他形式的楼梯。     

装配整体式空间钢网格盒式结构小高层住宅的经济性分析

随着我国钢产量的迅速增加,高层钢结构住宅也得到了快速的发展,但是这仅局限于高层钢框架结构住宅的发展。高层钢框架结构住宅有着许多的不足之处,即造价高、构件大而重,运输、安装难度大,施工现场需电焊和房间划分不灵活等问题。针对以上这些问题,本文介绍了一种新型钢结构住宅体系———装配整体式空间钢网格盒式结构。这种结构体系主要由钢空腹网格大板楼盖和钢网格式承重墙架组成,具有三维受力的特性;空腹楼盖具有跨度大、自重轻等优点,室内无梁无柱,自由划分居室,使用方便、美观,节约层高;钢网格墙采用DQ轻质板材包裹,不需再作防火防锈处理,而且还有良好的保温效果。本文通过一拟建工程为例,对比分析了盒式结构与常规钢框架结构,研究表明盒式结构在很大程度上优越于钢框架结构。