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1.
柳军  杜智刚  郭晓强  殷腾  俞海  曹大勇 《石油学报》2022,43(11):1632-1641
针对水平井裸眼分段压裂完井管柱下入屈曲磨损的问题,使用微元法确定管柱轴力及摩擦阻力,采用能量法计算管柱临界屈曲载荷,根据White和Dason的"磨损效率"模型,建立了全井段管柱定量摩擦磨损量预测模型。基于此,探究了压裂级数、分段间距、油管规格对管柱屈曲及磨损的影响规律。研究结果表明:1压裂级数的提高使管柱中和点上移,每提升10级压裂,中和点约上移13.5 m,而分段间距长度和油管规格提高使中和点下移;2管柱屈曲风险随压裂级数增大而增大,随油管规格和分段间距长度增加而减小,每提升1 m分段间距长度,管柱最大屈曲风险位置的安全系数约提高0.1;3压裂级数与分段间距对管柱全井段磨损量影响较小,而油管规格提高使得管柱全井段磨损深度减小,但磨损面更宽。  相似文献   
2.
环形燃料一种安全高效的新型核燃料。为对环形燃料元件冷却剂丧失事故(LOCA)下整体受压失效形式的问题进行研究,将环形电加热棒、模拟芯块和试验件组装成试验装置,在空气环境中,以环形电加热棒外加热的方式,对环形燃料元件内包壳进行了外压屈曲试验,并将试验屈曲压力与Bresse?Bryan公式计算结果和特征值屈曲数值模拟分析结果进行了对比分析。结果表明:Bresse?Bryan公式计算结果除以安全系数m=2?5得到的结果高于试验结果而不够保守,试验结果分布于特征值屈曲数值模拟分析结果的1/5?1/3之间。本文结果可为环形燃料元件安全评价及后续工程化提供基础数据。  相似文献   
3.
高延性FRP加固RC矩形柱抗震性能   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了研究地震作用下高延性纤维增强复合材料(large-rupture-strain fiber reinforced polymer, LRS FRP)加固非延性钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)方柱的抗震性能,对7个FRP加固RC方柱进行了拟静力试验。试验试件包括1根对比柱,1根碳纤维(carbon FRP,CFRP)加固柱和5根高延性(LRS)FRP加固柱。通过分析不同试件的破坏形态、抗震性能参数、FRP应变,研究了FRP种类和加固层数对其破坏形态和抗震性能的影响。试验结果表明:在轴压荷载与水平往复荷载作用下,未加固柱的破坏形式为塑性铰区混凝土保护层发生剥落并被压碎,纵筋发生严重屈曲,而FRP加固柱均未产生混凝土的剥落,FRP布也未断裂,表明FRP加固改变了非延性柱的破坏形态;与未加固柱相比,FRP加固显著提高了RC柱的延性和耗能能力,但对其最大水平承载力的提高程度较小;FRP加固减小了纵筋和箍筋的应变,抑制了纵筋屈曲现象;相比于CFRP加固柱,LRS FRP的高延性优势在试验中并不明显,主要原因是本论文墩柱的轴压比较小和长细比较大,塑性铰区FRP约束混凝...  相似文献   
4.
钢管混凝土壁板的局部屈曲可通过限制其宽厚比来避免。为了得到矩形高强钢管混凝土柱壁板的宽厚比限值,将其简化为受混凝土单侧约束板,以薄板的弹塑性局部屈曲理论为基础,采用Bleich近似计算方法和Ramberg Osgood高强钢材本构模型,推导出了受单侧约束板在均布压应力作用下的弹塑性屈曲应力,得到了矩形高强钢管混凝土柱壁板宽厚比限值的解析解。进而采用有限元模型进行了屈服强度为460~960MPa、宽厚比为20~60共计168组矩形高强钢管混凝土轴压构件的有限元模拟,模拟结果与已有的试验结果验证了所提出的宽厚比限值解析解的可靠性。与现行各国相关规范的对比分析表明,所提出的宽厚比限值解析解与欧洲BS EN 1994-1-1的计算结果仅相差3%。建议在设计矩形高强钢管混凝土柱时,壁板的宽厚比限值可偏保守地取本文解析解和BS EN 1994-1-1计算结果的较小值。  相似文献   
5.
This work presents an analytical approach to investigate the mechanical and thermal buckling of functionally graded materials sandwich truncated conical shells resting on Pasternak elastic foundations, subjected to thermal load and axial compressive load. Shells are reinforced by closely spaced stringers and rings, in which the material properties of shells and stiffeners are graded in the thickness direction following a general sigmoid law distribution and a general power law distribution. Four models of coated shell-stiffener arrangements are investigated. The change of spacing between stringers in the meridional direction also is taken into account. Two cases on uniform temperature rise and linear temperature distribution through the thickness of shell are considered. Using the first-order shear deformation theory, Lekhnitskii smeared stiffener technique and the adjacent equilibrium criterion, the linearization stability equations have been established. Approximate solution satisfies simply supported boundary conditions and Galerkin method is applied to obtain closed-form expression for determining the critical compression buckling load and thermal buckling load in cases uniform temperature rise and linear temperature distribution across the shell thickness. The effects of temperature, foundation, core layer, coating layer, stiffeners, material properties, dimensional parameters and semi-vertex angle on buckling behaviors of shell are shown.  相似文献   
6.
文中根据能量变分原理,采用瑞利-里兹法对设肋钢管混凝土钢管板件的局部屈曲性能进行研究,推导出设肋板件(刚性基层)屈曲系数,并在此基础上推导得到平板加劲肋的最小刚度要求。然后,对影响加劲肋最小截面刚度的因素进行分析,分析结果表明,加劲肋最小截面刚度和加劲肋面积与钢管壁板件面积的比值、管壁宽厚比、钢材屈服强度、钢管壁抗弯刚度有关;随着钢管壁宽厚比的增大,所需加劲肋最小抗弯刚度增大;随着加劲肋设置道数的增加,所需加劲肋最小抗弯刚度减小。最后,建立大量经试验验证了的ABAQUS有限元模型进行参数分析,数值计算参数分析结果较好地验证了文中所推导解析解的正确性。数值计算结果表明,当加劲肋的设置满足本文提出的最小刚度要求时,大宽厚比的钢管板件能够达到全截面有效,可按照我国相关规范进行承载力设计。  相似文献   
7.
基于平面外4种边界约束条件简支钢梁在满跨均布荷载、跨中对称集中荷载和端弯矩作用下,以及平面外4种边界约束条件固支钢梁在满跨均布荷载、跨中对称集中荷载作用下的Mcr三系数(C1,i、C2,i、C3,i)计算式,计算了典型单一荷载工况的Mcr三系数数值,给出了横向荷载与端弯矩共同作用简支钢梁以及横向荷载两两共同作用固支钢梁的复合弯矩系数Cb计算式,通过数值算例验证了本文Mcr三系数和复合弯矩系数计算式的精度。最后对比了本文的Mcr三系数数值与EN 1999 1 1: 2007和ENV 1993 1 1: 1992中单一荷载的Mcr三系数数值,校验了“4M”等效弯矩系数计算式对简支钢梁、固支钢梁的适用性。结果表明:对于除平面外边界约束条件为R R(平面外两端简支且约束转动)外的单轴或双轴对称截面简支钢梁以及双轴对称截面固支钢梁,单一荷载的Mcr三系数的数值或计算式以及复合弯矩系数计算式均具有较高精度;EN 1999 1 1: 2007和ENV 1993 1 1: 1992中部分工况的C2,i和C3,i不精确;现有“4M”等效弯矩系数计算式仅能用于计算平面内外简支钢梁的Cb或C1,i。  相似文献   
8.
为研究高层屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构的抗震性能,分别设计了一个10层钢筋混凝土框架结构和屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构模型,进行了地震作用下动力非线性分析。结果表明:屈曲约束钢板墙可显著减小高层钢筋混凝土框架结构在地震作用下的层间位移,同时在罕遇地震作用下框架中塑性铰的数量也有大幅减少,表现出良好的抗震性能。在此基础上,综合规范对框架结构和框架-抗震墙结构抗震等级和柱轴压比限值的规定,并结合屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构的受力特点,提出了高层屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构的抗震设计建议。建议屈曲约束钢板墙的边缘构件按框架结构确定抗震等级和柱的轴压比限值,其他框架部分根据其承担的地震倾覆力矩比例大小,按框架结构或框架-抗震墙结构确定抗震等级和柱的轴压比限值。  相似文献   
9.
为了研究带约束拉杆L形方钢管混凝土组合长柱的轴压性能,采用有限元软件ANSYS数值模拟和试验对比方法分析了带约束拉杆L形组合长柱的轴压性能,通过分析带约束拉杆L形组合长柱整体构件的屈曲模态、变形图以及各个部件的应力云图,验证了构件具有较高的受压承载力.结果表明,在钢管内部添加约束拉杆增强了钢管对混凝土的约束效应,提高了混凝土的轴心抗压强度与构件的整体承载力,为构件的工程应用提供了依据.  相似文献   
10.
为研究不同刚度比防屈曲支撑(buckling-restrained brace,BRB)钢筋混凝土框架的抗震性能,设计并制作了3榀BRB水平刚度与主体框架抗侧刚度比值分别为3、5、7的减震框架,通过低周往复荷载试验,对比研究其耗能减震能力、破坏形态、BRB连接节点及节点板性能、BRB转动变形性能、BRB端部附加弯矩产生机制等,探讨与BRB连接的梁、柱构件设计方法。研究结果表明:3榀框架滞回曲线饱满,耗能能力稳定,随着刚度比的增加,屈服荷载及极限荷载提高,BRB连接节点破坏越严重;BRB连接节点板的存在使框架柱塑性铰位置由柱端移至节点板趾部附近区域;水平荷载作用下,各框架中BRB端部由于转动变形产生附加弯矩,转动变形与层间位移角近似呈线性变化关系;加强消能子结构的延性构造措施是实现大变形下BRB充分耗能的有效途径。  相似文献   
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