《火力发电厂主厂房钢-混凝土组合结构设计暂行规定》(DLGJ 99-91) 第三章——钢管混凝土结构设计内容介绍

由原能源部电力规划设计管理局批准实行的《火力发电厂主厂房钢-混凝土组合结构设计暂行规定》(DLGJ 99-91),第三章订有“钢管混凝土结构”的内容,为便于设计和应用者了解掌握,本文特将该章内容的编制背景,设计方法和特点,分前言和六个部分(含构件轴压、拉、剪、弯、压弯的强度与稳定,刚度和变形计算,框架梁柱节点加强环板的设计)作了简要介绍。     

装配式结构和自复位结构结合技术的设计方法

提出了一种针对于新型干连接装配式节点的设计方法,该方法基于传统的自复位节点设计方法,结合螺栓连接的设计方法进行节点设计,设计中引入自复位比,通过迭代法计算节点承载力,形成了一种装配式结构和自复位结构结合的设计方法,并通过ABAQUS有限元模拟验证设计结果的准确性,有限元模拟结果与理论计算结果基本吻合,误差都在5%以内。     

建筑用绝热金属面夹芯板抗弯承载力的试验研究

金属面夹芯板是很常用的建筑保温隔热材料。目前,最新夹芯板国家规范仅包括岩棉和聚氨酯的承载力设计公式,对其他面夹芯板没有涉及。通过对48个不锈钢、铝板、秸秆面夹芯板抗弯试验和27个材料性能试验,得到各种芯材的基本材料性能以及不同夹芯板的抗弯承载力,为统一抗弯承载力公式的推导打下基础。     

椭圆形钢管混凝土构件性能的研究Ⅰ:轴压短柱和长柱

本文通过理论方法推导出椭圆形钢管混凝土短柱轴心受压时外钢管与核心混凝土之间相互作用力的分布规律,并采用有限元模拟,得到核心混凝土侧压力分布云图,然后根据以上两种结果提出了核心混凝土有效受压区的分布假设,基于统一理论的思想,在已有圆钢管混凝土轴压短柱承载力统一公式的基础上,分析出椭圆形截面对套箍效应的影响,最终得出适合于椭圆形钢管混凝土轴压短柱的实用强度统一计算公式。同时,进行了6根椭圆形钢管混凝土短柱轴压试验,试验结果与公式计算结果吻合良好,有效地验证了公式及理论推导、有限元模拟的正确性。并在此基础上得到轴压长柱的稳定系数。     

二氧化碳改造空心钢管混凝土性能研究Ⅰ:试验研究

本文考虑将干冰放置于空心钢管混凝土构件的内部空心中,干冰将逐步气化,变为二氧化碳气体,通过设计一定的试验设备来控制其压力,使得该高压气体能在较短时间内有效地渗透进混凝土中,与混凝土中的Ca(OH)2发生碳化反应.试验研究表明,该试验装置安全可靠,能使空心钢管混凝土内表面发生一定深度的碳化,为二氧化碳在改良混凝土性能的应用方面提供了一种新思路.本试验的研究内容,目前国内外还没有相关报道,属国内外首创.     

椭圆形钢管混凝土构件性能的研究Ⅲ:流体作用下阻力系数

椭圆形截面可以比圆形、方形和多边形截面更有效地折减流体对椭圆形钢管混凝土所作用的荷载.例如,采用椭圆形钢管混凝土桥墩,相比圆钢管混凝土和矩形钢管混凝土,可以很有效地折减水流对桥墩的冲击作用.本文采用数值模拟的方法,通过CFD软件建立椭圆形截面的绕流数值模型,分别研究了不同形状的椭圆形截面在不同流速的空气和水中阻力系数随雷诺数变化的情况,得出相同雷诺数下阻力系数随截面形状的变化规律以及同一种形状截面阻力系数随雷诺数的变化规律,最后给出了阻力系数与雷诺数、截面形状之间的关系式和风载计算公式.     

椭圆形钢管混凝土构件性能的研究Ⅱ:纯弯和压弯构件

本文首先基于"统一理论"的思想,根据极限平衡理论,推导出了椭圆形钢管混凝土绕长轴、短轴的极限抗弯承载力公式,通过有限元模拟,验证了理论推导公式的正确性;然后,在已有的圆钢管混凝土抗弯承载力计算公式的基础上加以修正,得出适合于椭圆形钢管混凝土抗弯承载力实用简化计算公式。在"统一理论"思想的指导下,通过有限元软件对一系列不同截面形状椭圆形钢管混凝土构件在不同偏心距偏心荷载作用下的工作机理进行了模拟和深入的研究,并在参数分析的基础上提出了椭圆形钢管混凝土压弯构件承载力的实用简化计算公式。     

几种水泥基材料的渗透率及其超临界碳化的应用

孔隙度和渗透率是水泥基等多孔材料的重要指标,是水泥基材料内部离子迁移多物理场耦合预测模型中的关键材料参数。针对水泥基材料超亚临界碳化预测模型的质量控制方程,采用稳态法试验分析得到了液体渗透率、氮气渗透率、固有渗透率,采用体积法得到了材料孔隙度和含水饱和度,试件包括水泥砂浆、混凝土、水泥瓦、纤维水泥板等材料。其中水泥砂浆和混凝土材料固有渗透率分别为0.001mD和0.0001mD数量级,其他试件为0.01mD数量级;而混凝土的固有渗透率最低为9e-4mD。木纤维等纤维材料的掺加,将大幅增加材料的孔隙度和渗透率。最后使用得到的各项渗透率、孔隙度、含水饱和度,对水泥砂浆和水泥瓦的超亚临界碳化试验进行了多物理场耦合模拟,模拟结果与试验吻合较好。     

微穿孔复合夹芯板承载力试验及理论研究

微穿孔金属夹芯板是一种常用于建筑室内的吸声结构，它由多孔薄金属板和多孔吸声材料粘结而成。作为良好的吸声降噪材料，岩棉及玻璃丝棉在夹芯板中得到了广泛的应用，而由于岩棉及玻璃丝棉夹芯板承载力方面存在一定的不足，目前，将它们与其他常用芯材（如聚氨酯，挤塑板等）粘结起来共同用于夹芯板内部已成为一种优化方式。