碳纤维连续抽油杆夹持技术

碳纤维连续抽油杆(简称碳纤维杆)具有质量轻、抗拉强度高和抗腐蚀性强等优点,用于深井、超深井和腐蚀性油井可大大降低能耗、提高采油效率,但是由于碳纤维杆的抗剪能力差、表面摩擦因数低,已有的碳纤维杆夹持系统提升力不足、伤杆断杆等问题突出,大大影响了碳纤维杆技术的推广应用。为了解决碳纤维杆的夹持难题,开展了碳纤维杆的基础性能评价、夹持摩擦副材料开发、表面结构及介质影响配套夹持系统试验等方面的研究工作。通过试验对比研究,优选了碳纤维杆的夹持摩擦副材料和夹持表面结构形式,提高了对碳纤维杆夹持的提升力和可靠性;结合碳纤维杆作业机注入头夹持系统非对称运动的特性,优化了夹持块的结构,并对夹持块切入角部位采用软合金材料,解决了碳纤维杆夹持时存在的错位夹持块弯折咬杆和注入头运转时的切入角磕碰伤杆问题。配套作业机注入头形成的碳纤维杆无损伤夹持技术,为碳纤维杆技术在油田的推广应用奠定了基础。     

基于蜻蜓翅脉结构的连续碳纤维增强树脂基复合材料仿生设计与增材制造

以具有轻质高强优异性能的蜻蜓翅脉结构为设计灵感，在分析翅脉网格结构抗冲击原理的基础上，设计了传统和仿生两类对比结构。采用熔融挤出3D打印机成功制备了具有不同结构的连续碳纤维增强聚乳酸复合材料试样，并对不同结构复合材料试样的拉伸性能和抗冲击性能进行了测试和对比分析。研究分析结果表明：由于拉伸力方向上的连续碳纤维含量相对较少，限制了仿生结构复合材料抗拉强度的提高，但仿生结构的平均抗拉强度为传统结构的1.18倍；当仿生结构复合材料试样受到冲击力时，其内部六边形结构的连接角度会发生变化，从而极大消耗冲击能量，同时具有六边形网格结构的连续碳纤维可以有效阻碍裂纹的扩展，因此仿生结构的平均冲击韧性可以达到传统结构的2.46倍；仿生蜻蜓翅脉结构可以显著提高增材制造复合材料的综合力学性能，且对于抗冲击性能的提高具体突出效果。连续碳纤维增强树脂基复合材料的有效可行的仿生蜻蜓翅脉结构设计和增材制造，可极大扩展其在高冲击载荷领域中的相应应用。     

碳纤维喷射混凝土硫酸盐冻损伤分析

为了研究碳纤维混凝土硫酸盐冻侵蚀损伤，以川藏铁路喷射纤维混凝土工程环境为依托进行室内盐冻试验，盐冻最低、最高温度设置为(-37.12、17℃)，(-32.12、12℃)，(-25.12、5℃)，(-20.12、0℃)，硫酸盐质量分数分别为5%、7.5%、10%，纤维体积分数分别为0、0.10%、0.20%、0.24%、0.30%。通过宏观强度试验结果和微观分析可知，随着硫酸盐浓度的增加，碳纤维混凝土损伤越严重。与普通混凝土相比，碳纤维混凝土能够有效阻止开裂，其中0.3%的体积分数为最佳掺量。通过微观分析，揭示碳纤维在混凝土结构内起到类似梁的作用机制，并据此建立损伤模型。     

张福河船闸加固工程施工质量控制

船闸在使用中,受环境和各种工况的影响,经过一定周期的使用,往往需要采取加固措施。在确保安全前提下,针对张福河船闸除险加固工程的特殊性,明确质量方针目标,对关键部位混凝土质量控制,分析可能产生质量问题的原因,采取有效的控制措施,优化施工设计方案。从实施效果各项指标统计、分析表明,其达到甚至优于规范要求,取得了预期成效。     

地铁风井横通道地层注浆加固范围优化分析

以西安地铁9号线香—纺区间先盾构隧道后矿山法横通道风井施工为例，为工程控制地表沉降和侧向变形提出合理的加固范围。通过数值分析方法，建立二维有限元模型研究地下横通道注浆加固范围对具体工程地表沉降和侧向变形的影响。结果表明:随着加固范围的增加，地表变形和侧向变形均得到明显的限制。加固范围超过2ｍ后，随着加固范围的持续增大，虽然可以继续减少地面沉降，但加固效果逐渐减弱；但对于通道侧向变形，加固2ｍ，并没有起到关键作用，随着加固范围的增加，侧向变形的减小非常显著；结合具体工程实际，最终确定工程暗挖通道加固范围为3ｍ。     

王引河芒山闸除险加固可行性研究

永城市王引河芒山节制闸始建于1959年,1975年进行扩建。自扩建以来已连续运行40多年,虽经多次维修,目前仍存在许多安全隐患。经河南省水利厅核查,该水闸安全级别为四类,按相关规定的要求应当拆除重建,但由于下游海漫段被现有省道桥梁占用,在原址重建已不具备条件。因此,文章对该闸目前存在的各类问题进行总结,并对该闸除险加固的必要性及移址重建的可行性进行分析,以期为该闸移址重建提供相应参考。     

小型病险水库除险加固方案比选

小型水库承担着防洪、灌溉、发电、养殖等多种重要作用,其中防洪关系人民财产安全、社会安定和生态安全。在长年运行之后,小型水库年久失修,坝体渗漏、坡面损坏、配件老化、设备落后等问题严重影响了大坝的安全运行和管理水平。文章以江西省某水库除险加固工程设计为研究对象,通过对技术角度及造价方面的综合比选,提出相应的设计方案,对类似工程设计、施工及建后管理工作均具有一定意义。     

某大型游泳馆功能提升与结构改建施工技术

为解决体育建筑的确定性与需求变化的矛盾,提高体育建筑的适应能力,结合某大型游泳馆改建工程,对原有建筑的功能提升和结构改建施工技术进行了研究。通过对既有建筑改造中涉及的结构扩建、抗震加固、抗渗修补、屋面翻新等内容进行阐述,总结了一套成功的技术经验,可为类似工程提供参考。     

康复器械用碳纤维织物的压缩成型特性研究

研究了织物编织方式和定型剂含量对康复器械用有机织物和针织织物在压缩阶段的织物初始厚度和压缩时间、松弛节点的应力松弛率和回弹阶段的变形占比的影响。结果表明,在未添加定型剂前,CC-2T200、CC-P450、C-LT420和C-LPFK380的纹路形式分别为斜纹、平纹、双轴经编和四轴经编;随着定型剂含量(质量分数)从0增加至12%时,4种添加定型剂的碳纤维预定型织物的压缩时间都逐渐变长,且C-LT420-X和C-LPFK380-X的压缩时间相较于CC-2T200-X、CC-P450-X更长;随着定型剂含量增加,4种添加定型剂的碳纤维预定型织物的松弛率都不断增大,且在定型剂含量为8%和12%时,C-LT420-X的松弛率最小,而当定型剂含量为0和4%时,CC-2T200-X的松弛率最小;定型剂含量为4%时可以获得较高定型能力同时又可节省定型剂用量的效果。