火灾非均匀温度场下导管架平台T形管节点极限承载力

基于热-结构顺序耦合方法,研究T形管节点在不同局部火灾场景下形成的非均匀温度场,并研究高温对极限承载力和失效模态的影响。结果表明：局部火灾在主管中形成的非均匀温度场沿主管轴向和环向上均产生显著的温差。局部火灾对管节点的极限承载力结果表明：若局部火灾中心位置距管节点中心越近,则其对管节点极限承载力的影响越大;当局部火灾中心温度超过600 ℃时,管节点的极限承载力随温度的升高而明显下降;在不同火灾工况下,管节点均发生主支管相贯区域塑性破坏。     

导管架海洋平台抗火性能分析

利用有限元软件建立火灾作用下海洋平台导管结构和T型相贯节点的有限元计算模型。采用弹塑性分析方法,分别对两个模型进行传热-静力耦合分析,应用标准温度-时间曲线计算出环境空气温度场的分布。采用欧洲钢结构规范Eurocode3中钢材高温的非线性应力-应变本构关系,分析不同时间、温度场作用下平台结构的整体响应与T型节点的高温承载力性能及其破坏模式。     

海洋钢结构管节点内加强环优化设计

在海洋工程中,当管节点强度不能满足要求时,设置加强环是常见的解决方法,但如何合理有效地设计加强环就显得尤为重要.通过ANSYS有限元分析对不同内加强环参数组合下的节点加强效果进行比较,为今后海洋平台管节点内加强环设计具有一定的借鉴和参考价值.     

海洋平台圆钢管柱-钢梁外加强环节点非线性有限元分析

在海洋平台上部结构、高层建筑、大型塔架等结构中,圆钢管柱与钢梁外加强环节点的刚性连接为主要的梁柱连接形式之一。本文采用ABAQUS有限元分析软件对圆钢管柱与钢梁外加强环节点进行非线性有限元分析。计算和分析了圆管柱与钢梁外加强环节点受力的荷载—位移曲线,给出了在不同条件下,荷载—位移曲线的变化规律。分析了在不同轴压比条件下,加强环板不同宽度和厚度时,节点的应力分布,以及在不同条件下节点刚度、承载力的变化趋势。     

油气管道桁架跨越结构节点力学性能研究

对油气管道桁架跨越结构节点进行力学性能试验与有限元分析,研究节点的破坏模式和极限承载力,并将空钢管和浇灌混凝土钢管混凝土节点进行对比试验,得出如下结论:(1)2种类型节点的破坏模式基本相同,破坏时节点受压支管近主管处翼缘板和腹板均发生局部屈曲,主管无任何破坏现象和明显变形,节点中浇灌混凝土对破坏模式没有显著影响;(2)在主管中浇灌混凝土可使节点极限承载力明显增大,但是其极限变形减小;(3)节点加载达到极限承载力时,空钢管试件节点区域的主管上管壁部分屈服,而钢管混凝土试件主管管壁还处于弹性状态。     

碳纤维增强聚合物加固含腐蚀缺陷的YY型管节点静力性能分析北大核心CSCD

海洋环境下的导管架平台易发生腐蚀而导致承载力下降。为了提高含有腐蚀缺陷的导管架平台的承载力,提出了采用碳纤维增强聚合物(CFRP)加固含腐蚀缺陷YY型管节点技术。通过试验测试与有限元模拟相结合的方法,对CFRP加固含腐蚀缺陷的YY型管节点在支管轴向压力作用下的静力性能进行了研究,分析了未加固节点和经CFRP加固节点在破坏模式、变形、等效屈服应力和承载力等方面的差异,详细研究了节点试件的失效机理和过程。研究结果表明,经CFRP加固后YY型管节点的极限承载力提升了40.9%,CFRP加固方法能有效延缓管节点失圆率,缓解节点部位的应力集中现象;加固节点失效时的塑性区域显著降低,CFRP约束主管变形是提高YY型管节点承载力的主要原因。本文研究结果为工程中CFRP加固导管架平台技术的推广应用提供了参考依据。     

拘束度对管节点受力性能的影响

运用有限元分析软件MSC．PATRAN／NASTRAN．选用四边形壳单元对T、Y型管节点进行了弹塑性大挠度分析，研究了管节点的受力性能和塑性区扩展过程．并将有限元的计算结果与我国钢结构设计规范GBJ17-88作了简单比较。通过改变管节点主要几何参数即拘束度对管节点极限承载力的影响计算．绘制了管节点极限承栽力随其几何参数变化的曲线．分析了拘束度对管节点受力性能的影响．得到一些有益的结论。     

碳纤维增强聚合物加固含腐蚀缺陷的YY型管节点静力性能分析

海洋环境下的导管架平台易发生腐蚀而导致承载力下降。为了提高含有腐蚀缺陷的导管架平台的承载力,提出了采用碳纤维增强聚合物(CFRP)加固含腐蚀缺陷YY型管节点技术。通过试验测试与有限元模拟相结合的方法,对CFRP加固含腐蚀缺陷的YY型管节点在支管轴向压力作用下的静力性能进行了研究,分析了未加固节点和经CFRP加固节点在破坏模式、变形、等效屈服应力和承载力等方面的差异,详细研究了节点试件的失效机理和过程。研究结果表明,经CFRP加固后YY型管节点的极限承载力提升了40.9%,CFRP加固方法能有效延缓管节点失圆率,缓解节点部位的应力集中现象;加固节点失效时的塑性区域显著降低,CFRP约束主管变形是提高YY型管节点承载力的主要原因。本文研究结果为工程中CFRP加固导管架平台技术的推广应用提供了参考依据。     

高纬度低海拔岛状多年冻土桥梁钻孔桩极限承载力值试验

通过在高纬度、低海拔岛状多年冻土浇筑两根直径1.2 m、长度15 m的试验桩,研究人员布设了温度监测系统,依据温度检测结果,在桩基回冻前、后进行了自平衡静载试验。试验结果得出桥梁钻孔摩擦桩在多年冻土中的极限承载力是非多年冻土极限承载力的1.42倍,根据试验研究确定桥梁钻孔摩擦桩在多年冻土中的极限承载力值,可以计算出该地质条件下各冻土层的摩阻力值,可为大兴安岭地区多年冻土条件下桥梁钻孔灌注桩的设计和施工提供理论依据。     

海上自升式钻井平台插桩阶段桩靴承载力计算

为了准确预测海上自升式钻井平台插桩阶段贯入深度,引入流-固耦合理论,建立了饱和黏土条件下土-桩靴系统的有限元模型,利用该模型对桩靴贯入均质与非均质黏土时的桩靴承载力系数进行了数值计算。结果表明,桩靴承载力系数的大小主要取决于土体强度和桩靴贯入深度：对土体强度非均匀系数较低的土体,桩靴承载力系数与桩靴贯入深度正相关,而土体强度非均匀系数较大的土体桩靴承载力系数与桩靴贯入深度呈负相关;当桩靴贯入深度为20 m左右时,桩靴的极限承载力系数为10.30（不考虑土体回流作用）和12.25（考虑土体回流作用）。给出了插桩过程中桩靴承载力的计算方法,并利用此方法计算了渤海5号平台在特定土质条件下桩靴的贯入深度,提出的计算方法由于考虑了整个插桩过程中土-桩靴相互作用、土体的非线性特性、桩靴底面的端阻力和桩靴侧面阻力等影响,预测的桩靴贯入深度更为合理,与传统计算方法的结果相差20%左右。图9表2参25     

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北京规划建设管道总长度超过100 km的高压六环天然气管网，对这样高压力、长距离和多点供气管线的储气量计算和储气调峰能力进行准确计算与分析十分重要。根据城市高压外环供气特点建立了管道储气与用气负荷耦合模型，采用解析法求解，得到高压管道储气量与用气负荷关系的计算公式。又据北京市目前天然气负荷的波动规律，对拟建北京市高压天然气六环管道在不同压力和管径下的储气能力，以及门站定压和定流工况下的可用储气量进行了分析。经分析认为,若建设设计压力为4.0 MPa、管径为DN800的六环管道，在保证末端工作压力、门站按定流量供气的条件下，能用于城市负荷调峰的天然气量约为180×104 m3，相当于少建储气压力变化范围为1.0 ～0.4 MPa、拥有4个几何容积为1×104m3球罐的储罐站6座，从而节约了投资和城市用地。     

先回填后浇筑环梁施工大型储罐基础

本文结合大庆油田南三油库4台5万m3浮顶油罐基础施工实践，介绍了大型油罐基础施工的新工序：先进行环梁内素土回填，后浇筑钢筋混凝土环梁。后浇筑环梁可以提高施工速度、减少大量施工机具，收到较好的技术经济效果。     

既有地基基础的加固改造

在地面以下做刚性地面提供侧向支撑，改善基础的受力模式；在基础短柱项增加受拉钢筋加固柱脚，分担、传递柱脚弯矩及水平力，调整基础的传力途径，对现有进行基础加固。在较短的工期和较小的空间内，解决了上部荷栽大幅度增加的问题。     

水下连接器密封结构设计参数灵敏性分析

分析了卡爪式水下连接器密封结构的接触载荷和设计参数之间的关系,通过求解压缩量与接触载荷的理论关系方程,获得接触载荷与设计参数变量的显式表达式。以压缩量、密封面倾斜角、密封环圆弧曲率、中径高、密封环弹性模量等5个设计参数为自变量,分析参数变化对接触载荷的影响。基于正交设计方法,获得了各参数的灵敏度衡量值,并对各参数的影响大小进行排序。研究结果表明,在同一压缩量情况下,接触载荷随密封环圆弧曲率的增大而增大,随弹性模量增大而增大,但随密封面倾斜角的增大而减小,随中径高的增大在逐渐减小。相对于接触载荷,压缩量对其影响最敏感,中径高次之,最不敏感的是密封接触面倾斜角。     

T型薄壁管节点应力集中系数有限元分析

通过有限元的方法,分析了T型薄壁管节点受平面内弯矩作用下的疲劳行为,得到了应力最大值的位置和拟合出用于预测T型薄壁管节点受平面内弯矩作用下的应力集中系数的参数公式。     

单筒砼烟囱中美标风荷载计算对比浅析

本文以某石化单筒式钢筋混凝土烟囱为例,从基本风速、顺风向风荷载、横风向共振、环向风弯矩入手,对比分析了单筒钢筋混凝土烟囱中美标风荷载计算的差异。分析得出:1)美标基本风速约为中规的1.423倍;2)顺风向风荷载计算差异较大,美标顺风向风荷载截面弯矩是中规的1.6~1.9倍;3)二者均为第一振型不考虑横风向风荷载,第二振型横风向风荷载美标约为中规的4.5倍;烟囱1/3高度以下横风向与顺风向风荷载组合弯矩中规是美标的1.2到1.6倍,随着高度上升,美标与中规截面弯矩比大幅度增大,顶部约3.5倍;4)美标环向风弯矩是中规的1.8~2.7倍。     

无油润滑压缩机活塞环和支承环设计

通过对填充聚四氟乙烯材料活塞环及带卸荷槽结构支承环的研究 ,确定了活塞及活塞环结构 ,建立了带卸荷槽支承环的力学分析模型 ,并将其结果用于结构尺寸的确定。在压缩机工艺指标不变的情况下 ,用该方法设计的活塞环和支承环性能优良。     

SrCl2/SiO2吸附剂及其氨吸附特性研究

本文以单层分散理论为指导,制备了SrCl2／SiO2吸附剂。对制备的样品进行XRD检测和氨吸附性能测试,研究了焙烧温度和担载量对氯化锶在粗孔硅胶载体上单层分散效果和吸附特性的影响。研究结果表明：氯化锶在粗孔硅胶载体上分散的适宜焙烧温度为500℃,其分散阈值小于0．3g／g;氯化锶在粗孔硅胶载体上的分散状况不同,其吸附特征也不同;单层分散效果好的吸附剂具有非常良好的吸附稳定性。     

卡瓦内悬挂管柱承载能力分析

分析卡瓦内悬挂管柱的承载能力,对油井特别是深井和超深井的套管柱设计十分重要。以往国内外对此的研究以API为代表,由于模型上的局限,分析中未考虑管柱表面由于卡瓦夹持产生的局部弯曲应力,分析的结果适用于管柱塑性承载能力的计算,而我国油井套管柱的设计实际上是按弹性设计的,因此以往的大部分套管柱设计均存在安全系数过小的问题。针对这一问题分析了以往这些研究中存在的不足,以弹性力学中薄壳理论为基础,根据卡瓦内管柱的变形形态,提出了一种较合理的可计算卡瓦内悬挂管柱弹性承载能力的解析方法,计算结果与有限元数值计算结果和试验实测结果符合良好。