锈蚀钢结构塑性铰模型研究

通过中性盐雾快速腐蚀(NSS)试验和钢材的拉伸试验,得到锈蚀钢材的材料性能退化规律。通过理论推导得到锈蚀钢构件塑性转动能力的参数模型以及锈蚀H型钢构件的塑性铰模型。结果表明:钢材锈蚀后截面屈服弯矩、屈服曲率和极限弯矩、极限曲率都不断降低,截面的曲率延性系数下降,转动能力减弱,延性变差。相对塑性铰长度、塑性转角随锈蚀率的不断增加而逐渐降低,当锈蚀率达到12%时,钢构件的塑性转角与未锈蚀相比下降了14.3%。     

高压分层注浆技术在松散体包围下破碎矿柱回采中的应用

铜坑矿92#矿体为回采松散体包围下破碎矿柱,提出高压分层注浆技术,采用机械化上向水平进路充填法对201#、202#以及203#破碎矿柱进行回采。详述了高压注浆加固松散体技术及注浆工程布置、注浆主要参数计算、注浆工艺过程。高压分层注浆技术有效解决了松散体稳固性差、回采作业安全性差以及矿石损失贫化大等问题。高压分层注浆技术不仅提高了矿岩自身稳固性,而且还大大增加了顶板允许暴露面积,提高矿石回采率23%,贫化率18%,增强了回采作业的安全性。实践表明,高压分层注浆技术的应用,可有效解决松散体包围下破碎矿柱的回采难题,具有工程的可行性和有效性以及良好的推广价值。     

考虑动力损伤退化的钢筋混凝土柱恢复力模型

基于16根钢筋混凝土柱的静力和动力循环往复加载试验,研究了动力效应对柱抗震性能的影响。依据修正Park-Ang损伤指标建立的静力和动力损伤指标,能够兼顾考虑最大位移与循环加载次数对柱损伤退化指标的影响。分别建立静力和动力加载下性能退化参数与相应位移比、损伤指标之间的关系,并结合建构的动力退化函数,提出能够反映滞回曲线的负刚度段、循环退化效应以及捏缩效应的钢筋混凝土柱动力恢复力模型。与试验数据对比的结果表明,提出的宏观力学模型可以有效模拟静力和动力加载情况下钢筋混凝土柱的滞回特性,且动力恢复力模型相比于静力恢复力模型能够更好地刻画钢筋混凝土柱在地震应变率作用下的力学性能。文中建立的恢复力模型及方法可为钢筋混凝土结构的抗震分析提供理论参考。     

锈损冷弯薄壁型钢材料力学性能试验

为研究锈蚀对冷弯薄壁型钢材料力学性能的影响,通过对工业环境下服役9 a的冷弯薄壁C型檩条进行拉伸试验,探讨锈蚀程度、类型对其材料力学性能的影响.研究了钢材断口形态、应力-应变曲线、力学性能指标与其锈损程度、类型之间的关系,建立了锈损冷弯薄壁型钢材料本构模型.在此基础上,运用有限元方法分析比较了锈蚀对不同材料属性、不同厚度钢板力学性能的影响.结果表明:点蚀试件断口为单一的平断形式,而全面锈蚀试件断口则呈现为斜断、圆弧断或阶梯断;点蚀试件均表现为屈服平台、颈缩段消失,而全面锈蚀仅当锈蚀率达到36.14%时,屈服平台才消失;试件屈服强度、极限强度、伸长率、极限应变、弹性模量均随锈蚀程度增大而减小,当锈蚀率为36%时,强度下降36.66%,伸长率下降约70%.点蚀对延性的影响要高于全面锈蚀,锈蚀对冷弯薄壁型钢材料性能的影响要高于热轧型钢.     

锈蚀钢框架地震易损性评定方法

钢结构锈蚀降低了钢材塑性变形能力,降低了断裂韧性,势必影响锈蚀钢结构的抗震性能。该文借助于加速腐蚀试验,研究了钢材力学性能随锈蚀程度的变化规律,建立了钢材强度、延性指标与锈蚀程度之间的关系;研究了地震作用下钢结构损伤状态及性能水平与锈蚀程度之间的关系,并基于极限破坏状态提出了锈蚀钢框架层间位移角限值取值方法。以5层钢框架为例,运用静力弹塑性分析方法,探讨了锈蚀对钢框架构抗震性能的影响;运用增量动力分析法,建立结构损伤指标与地震动强度指标的关系,得到不同龄期锈蚀钢框架地震易损性曲线,提出了锈蚀钢框架地震易损性评定方法。研究结果表明:同龄期不同极限状态结构超越极限状态的概率不同,倒塌极限状态下差距较大,而正常使用极限状态差距较小,若不修正层间位移角限值会高估锈蚀钢框架抗震性能。