城市综合管廊电力舱火灾行为试验研究

为了研究综合管廊电力舱火灾发展规律,本文分析了电力电缆火灾危险性和起火原因,建造了100 m×3 m×3 m综合管廊模拟火灾试验平台,基于真实电力电缆剖面结构,设计了模拟电缆火源模型并开展了燃烧对比试验和火灾燃烧相似性分析,开展了电力舱在非通风和1 m/s风速下的火灾模拟试验,分析了模拟电缆完成多层立体燃烧的全过程,研究了火焰和烟气蔓延规律以及氧含量变化规律,提出了电力舱火灾发展的4个阶段,试验认为火灾发生后,及时关闭通风系统和防火门等开口有利于抑制火灾发展,电缆层间设置防火隔板可以延缓多层电缆形成大规模燃烧的时间,舱内起火应立即切断所有电力回路,避免引发连环火灾爆炸。     

大跨度拱桁架管内预应力损失测试分析

为了掌握大跨度管内预应力拱桁架管内无粘结预应力施工过程中的预应力损失情况,本文结合现场原型试验,实测了拱桁架管内预应力的摩擦损失和锚固损失大小,对预应力施工过程中钢索的预应力是否达到设计要求进行监控。同时,通过实测结果与计算结果的对比分析,建议了无粘结钢绞线与钢套管壁的摩擦系数μ和局部偏差影响系数κ的取值,优化了预应力施工方案,以指导后续预应力施工,并为类似工程提供参考。     

聚氯乙烯电缆绝缘材料热解机理与动力学参数研究

在空气和氮气气氛下对聚氯乙烯(PVC)电缆绝缘材料进行热重分析。样品在两种气氛下分别以5、10、15、20℃/min的升温速率从室温升至800℃。采用FWO等转化率方法计算不同转化率下的活化能,采用多参数非线性回归方法确定反应机理函数及相应的热解动力学参数;采用可靠的动力学参数和反应机理函数预测聚氯乙烯电缆绝缘材料寿命,预测标准为5%和10%质量损失。结果显示:聚氯乙烯电缆绝缘材料的寿命对温度非常敏感,同时易也受到分解气氛等因素的影响。     

变电站电缆沟火灾探测试验与数值仿真研究

为探讨火灾探测器灵敏度对电缆沟火灾响应的影响程度,验证火灾监控系统的准确性,应用点式温度探测器、点式烟雾探测器、电缆式感温探测器和吸入式烟雾探测器4种火灾探测器,在标准变电站电缆沟防火分区内进行了全尺寸电缆火灾试验,测试不同灵敏度火灾探测器的火灾报警序列。根据电缆沟的实际尺寸,利用FDS搭建模拟明火和阴燃两种不同火灾场景,对不同灵敏度火灾探测器的温度场、有毒气体质量浓度和火灾报警顺序进行了分析和讨论。试验结果表明,在变电站电缆沟火探测中,电缆式感温探测器、吸入式烟雾探测器、点式感烟探测器火灾平均响应时间分别为41.2,111.4,331.8 s;吸入式感烟探测器的灵敏度对探测结果影响较大,其火灾报警响应时间比电缆型线性温度探测器约延迟50%。     

广州海心沙体育场大跨度悬挑钢顶篷斜拉索施工技术

对珠江新城海心沙体育场大跨度悬挑钢顶篷斜拉索进行施工模拟、施工技术介绍和施工监测。采用有限元软件SAP2000对钢顶篷斜拉索施工过程进行模拟分析;施工模拟结果指导斜拉索施工及其预应力的张拉过程;斜拉索施工监测以监测钢顶篷构件的应力、索力和结构的位移为主,监测结果表明钢顶篷结构是安全的;模拟分析理论值与实测数据吻合较好,表明钢顶篷结构预应力施工过程的有限元模拟分析计算模型和方法的正确性。     

拉索失效后的弦支穹顶结构稳定性能研究

弦支穹顶是近几年迅速发展起来的一种新型空间结构体系,它是一种典型的空间型弦支结构形式.本文总结弦支穹顶布索特点,对弦支穹顶局部拉索破断失效后的结构进行了特征值屈曲分析和非线性稳定性分析,得到了不同拉索失效后的非线性稳定分析临界荷载和一阶屈曲特征值,前者小于后者但在规律上是一致的.最外圈拉索失效对弦支穹顶一阶屈曲特征值和非线性稳定分析临界荷载改变最大,表明最外圈拉索对弦支穹顶稳定性影响最为显著.最后给出了不同拉索失效情况下拉索内力分布图,揭示了某一圈拉索失效后内力重分布情况,可得最外圈拉索在不存在失效单元时索力始终最大,存在失效单元的拉索索力一般最小.这些结果为弦支穹顶结构在抗连续倒塌能力方面提供一定的基础,同时也对弦支穹顶结构的推广应用具有一定参考意义.     

筒网状空间缆索体系的平拉式人行悬索桥的探讨

本文依据超大跨径平拉式人行悬索桥的抗风稳定性要求,提出一种筒网状空间缆索体系的平拉式人行景观悬索桥的结构体系,将传统平拉式悬索桥的平行主缆,改进为分散的单叶双曲面空间缆索,提高其自振扭转频率和扭弯频率比。结合西藏某峡谷200m人行景观悬索桥,进行工程参数设计,建立Midas有限元分析模型,开展动力模态分析研究,验证筒网状平拉式人行景观悬索桥抗风稳定性的优越性。     

大跨度点支式幕墙支承结构风振性能分析

广州新白云机场航站楼主楼点支式玻璃幕墙结构,长108m、高33m,采用钢桁架与预应力索桁架交叉的混合支承体系。本文针对该幕墙支承体系的三种结构方案,应用非线性有限元软件,对其风激动力性能进行分析,给出了方案合理性的评价。主要工作有:应用子空间迭代法分别对单榀索桁架和整体结构进行自振特性分析,得到相应的频率和振型;应用非线性随机模拟风振分析方法分别对三种结构方案进行整体分析,得到结构在脉动风作用下的响应时程;对风振分析结果进行统计分析,得到可供设计参考的风振系数。计算结果表明:三种结构方案的风振动力性能差别较大;其中,方案一最差,在脉动风作用下发生了弯扭跳跃式失稳;方案三最好,表现出良好的动力稳定性和整体工作性能。     

斜拉索索力识别精度的提高方法

针对基于环境激励的斜拉索实测信号由于环境干扰而呈现出非平稳性和非平滑性的问题,提出了利用五点三次平滑法对快速傅里叶变换(FFT)得到的频域数据进行平滑处理,即考虑多因素影响来提高斜拉索索力识别精度。以实际斜拉桥工程中的拉索实测信号为研究对象,应用五点三次平滑法对拉索信号进行平滑消噪处理,考虑采样时间和采样点数对拉索频率识别精度的影响,利用求极值方法确定拉索各阶频率值及其位置,比较了基频法、频差法和峰值法确定拉索索力的计算精度,进行了索力测试的误差分析。结果表明:五点三次平滑法结合极值处理可以很好地识别拉索各阶频率,各因素对拉索频率的识别精度影响也有所不同,为频率法更加准确识别斜拉索索力提供了方便;同时也为开发高精度的索力测试仪器提供了有效依据。     

索支承门式刚架承载性能影响因素分析

运用由梁单元、杆单元及索单元组成的混合有限元法对索支承门式刚架结构进行参数分析 ,从而明确了撑杆数目、撑杆截面面积、钢索预应力、钢索面积、钢索垂跨比等因素对这种结构力学性能的影响 ,得出了一些有用的结论 ,供工程设计时参考     

边坡常见预应力锚索试验研究

以预应力锚索为研究对象,结合云南省某边坡工程实例,对普通拉力型、拉力分散型、拉压复合型及压力分散型四种锚索进行张拉试验测试。找出锚索钢绞线的应力应变分布规律、钢绞线荷载~孔深分布规律,为合理选择锚索类型提供依据。     

大开口车辐式索承网格结构预应力施工技术研究

针对适用于体育场类建筑的大开口索承网格预应力空间结构体系,对此结构体系进行了施工分析,研究表明:此类结构体系的上弦钢结构为近似瞬变结构,索杆体系对其整体结构的刚度形成具有显著效应;且张拉施工的不同批次拉索间索力相互影响不容忽视,其结构性能与封闭式弦支穹顶结构差异较大。采用参数化有限元法,针对各张拉级数和张拉批数的张拉方案、各外立面钢结构卸载时机的施工方案、各斜撑安装时机的施工方案,分别进行了施工全过程仿真分析,研究了结构的整体位移、撑杆摆动、拉索索力、杆件应力以及临时支架反力等的影响;并综合考虑施工工艺可行性、经济性,得出此结构体系最佳的张拉方案为三批四级张拉方案、最佳的外立面卸载时机为外立面安装完成后、最佳的斜撑安装时机为预应力张拉完成后。并采用随机误差分析法,选取环索长度以及径向索索力作为控制目标进行耦合分析,确定了各控制项目的允许限值,并明确此结构预应力施工需进行力和位移双控。     

带转向机构HCA在杭州湾跨海大桥斜拉索减振中的应用

杭州湾跨海大桥北航道桥为主跨448m的钻石型双塔双空间索面钢箱梁斜拉桥,通航净空为47m,按双向六车道高速公路设计,设计时速100km/h。为改善行车安全性,国内首次在栏杆外侧设置了风障(高度从近塔4.27m至远塔3.4m),为了确保整桥隽秀的景观前提下开发了带转向机构的拉索减振器,对全桥拉索进行了理论分析和安装减振器后的实桥测试。     

猎德大桥吊索下锚头防水防腐技术研究

本文针对猎德大桥吊索下锚头部位出现的病害和吊索的特点,对吊索下锚头防水防腐技术进行了研究,采用新的密封防水结构,分别进行了防水的室内和现场试验,根据室内和现场试验的结果,制定了科学、合理的养护治理对策,并在猎德大桥下锚头部位病害的治理中推广,取得了良好的效果。     

世博轴索膜结构风振响应数值模拟

将风速时程作为数值风洞的入口边界条件,采用非稳态计算方法,获得了世博轴索膜结构的表面风压时程。将该风压时程的统计平均值与采用稳态计算得到的平均风压做比较,验证了前者的准确性。分析结果表明：利用数值风洞非稳态计算获得的阵风系数将比现行《建筑结构荷载规范》中的数据更能反映脉动风的空间分布特性;由于风速模拟和数值风洞分别考虑了风荷载时间和空间的相关性,动力时程分析又包含了结构高阶振型的影响,将非稳态计算得到的风荷载时程直接加载到有限元模型上进行动力时程分析,与采用风振系数的等效静力风荷载方法相比,能较好地反映结构的实际风振情况。     

贵阳奥体中心主体育场预应力施工技术研究

详细介绍了贵阳奥体中心主体育场整套预应力施工技术。采取在拉索两端拉一根钢丝绳,由一端向另一端滑移的方法完成拉索安装;采取对称分级的张拉方法,总体上分为3级张拉完成,第1级张拉完成后拆除支撑,而后进行第2和第3级预应力张拉。实践证明,方案技术上合理,降低了施工成本。使用有限元计算软件MIDAS,对预应力施工过程进行了详细的仿真计算分析,计算结果表明,张拉过程中拉索索力相互影响比较小,卸载完成后,结构竖向位移变化较大,张拉完成后,结构竖向位移最大变化为63mm,说明预应力施加对结构竖向变形起到一定控制作用。设计了详细的施工和安全监测方案,监测数据表明索力、结构竖向位移、构件内力与仿真计算分析的偏差都在一个较合理的范围之内,以索力控制为主控参数,竖向位移为第2控制参数,并综合考虑构件内力,确认施工张拉已经达到设计及相关验收标准要求。     

悬索桥易损性分析与简化模型

对中国当前已建和在建的车行悬索桥进行了统计分析,总结其分类特点,得到了统计意义上桥梁主要参数间的关系,并利用线性拟合得到趋势拟合公式。选取3座典型悬索桥（双塔地锚式平行双索面桥、双塔自锚式平行双索面桥、独塔自锚式空间索面桥）建立有限元模型,对影响悬索桥振动的主要参数进行了敏感度分析;利用塔底弯矩曲率曲线确定不同等级的损伤指标,采用增量动力分析(IDA)法得到地震反应需求值,通过计算不同损伤指标的能力需求比,对悬索桥的易损性进行分析。针对震后灾害快速评估的需求,建立单塔简化模型来计算易损性曲线。结果表明:对算例桥梁而言,主塔顺桥向弯曲振动,主塔刚度对自锚式平行索面悬索桥影响大,主缆刚度对地锚式平行索面悬索桥影响大;横桥向主塔刚度对3座桥影响均较大;地锚式悬索桥比自锚式悬索桥易损,而自锚式悬索桥中双塔平行索面桥抗震性能优于独塔空间索面桥;单塔简化模型在一定程度上能够满足震害后快速评估的需求,误差基本在工程上可以接受的范围。     

单索非线性分析的修正荷载迭代算法

分析了索变形对荷载的影响,提出了一种修正荷载的迭代算法,运用此算法进行了单索非线性有限元分析,研究表明:考虑荷载修正的迭代算法能够充分反映索变形对沿索长分布荷载的影响,初始状态的假定不影响单索找形结果,从而提高找形的效率。     

新广州站内凹式索拱结构索夹节点抗滑性能分析

新广州站主站房主要采用内凹式索拱结构,由于与撑杆连接处拉索两侧的不平衡索力较大,索夹节点的抗滑性能影响了索拱结构的承载力。利用ABAQUS有限元软件对索夹节点进行非线性抗滑性能分析,并与索夹节点足尺模型的抗滑性能试验实测结果进行比较,分析材料非线性、索与索夹间的接触特性、螺栓预紧力等对索夹节点抗滑性能的影响,进而采用虚拟温度法分析了施拧顺序、索横截面收缩对螺栓预紧力的影响。分析结果表明：有限元计算与试验实测结果吻合良好;新广州站内凹式索拱结构索夹节点具有较好的抗滑性能,在设计荷载作用下,节点安全可靠;索夹节点抗滑性能分析中应考虑材料非线性对索夹的影响;索夹抗滑力随着摩擦系数、螺栓预紧力的增长非线性提高;索的滑移会对索夹孔道和拉索本身产生损伤,使索夹的抗滑力降低;采用从螺栓群中心间隔向外的施拧顺序可有效减弱螺栓之间的相互影响,减小螺栓预紧力的损失。     

140m跨度预应力空间悬索桁架桥结构分析

某过河管道桥跨度140m,采用预应力空间悬索桁架的结构形式。结合工程设计实践,采用非线性有限元软件ANSYS对结构静力性能进行分析,确定结构布置方案;应用BlockLanczos法对索桁架桥进行自振特性分析,得到结构各阶频率和振型;应用非线性随机模拟风振分析法对结构方案进行整体分析得到全桥在脉动风荷载作用下的位移响应时程。计算结果表明,结构整体工作性能良好,承重索与抗风索的截面积对桥体动力稳定性均有较大影响。