均速管流量计国内外研究进展分析

均速管流量计是一款基于毕托管测速原理的差压式流量计。本文介绍了均速管在截面形状的发展情况、取压孔的研究情况以及CFD数值仿真的研究进展。根据均速管近几年的研究情况,本文认为均速管流量计研究的侧重点应该是如何使均速管流量计的流量系数更加稳定和均速管流量计的标准化,只有这样才能使均速管得到更多的应用。     

考虑初始缺陷的冷弯矩型管轴压极限承载力研究

运用ANSYS通用有限元软件包,综合考虑初始几何缺陷、残余应力、冷弯效应等因素,分析了壁厚大于6mm的冷弯矩型管轴心压杆的极限承载力,得出其稳定系数,并与《钢结构设计规范》、《冷弯薄壁型钢结构技术规程》的计算结果进行对比,提出了冷弯中厚壁矩型管轴心压杆稳定系数的初步确定方法。     

精细化风荷载作用模式下输电塔的动力响应研究

为研究精细化风荷载作用下输电塔的动力响应特性,采用高频天平测力试验获得横担和塔身及其主要杆件的体型系数,采用节点集中加载和均布加载两种风荷载作用模式,计算了高压输电塔在不同加载模式下的风致动力响应以及风振系数,并与规范结果进行对比分析。研究表明:相比试验结果,规范建议的体型系数偏低,由此得到的结构位移、加速度和杆件内力响应均偏小,但按规范方法得到的风振系数偏大;与节点集中加载方式相比,均布加载模式下塔身的总体位移和加速度响应基本不变,横担的位移和加速度响应略有增加;横担主杆、腹杆和塔身斜撑的截面最大应力均有不同程度的明显增加,而塔身主杆的截面最大正应力变化不显著。风荷载加载模式对横担的内力响应影响较大,但对塔身主杆的内力和整塔的风振系数影响较小。     

不同截面形状砂岩试样的力学特性试验研究

人们通常采用实心圆柱试样进行静态及动态加载试验分析岩石的力学特性,然而实际工程岩体中方形和空心圆柱体试样也很常见。为了研究不同横截面形状对岩石力学特征的影响,本文对相同高度和横截面面积的完整圆柱试样、方形试样和厚壁圆筒试样进行单轴压缩试验和声发射检测。试验结果表明,方形截面菱角、厚壁圆筒试样孔道自由面有利于岩石的局部变形,方形试样强度比实心圆柱体试样偏低6.2%而比厚壁圆筒试样偏高10.0%,方形试样弹性模量分别比实心圆柱体试样和厚壁圆筒试样偏低4.7%、2.8%。实心圆柱试样和厚壁圆筒试样在单轴压缩过程中峰值强度之前可释放弹性能占吸收总能量比值比方形试样大,耗散能所占比值比其小。实心圆柱试样和厚壁圆筒试样破坏以张拉复合破坏为主,方形试样出现了“沙漏”状的破坏形式,试样菱角处都出现明显的剪切面。研究结果为理解岩石的失稳破坏提供了参考。     

对几个影响甲醛污染物采样效率问题的探讨

采样是检测空气中甲醛浓度的关键一步,气泡吸收管的出气口内径、吸收液的数量、采样流量等均会对采样效率造成影响。为确定各因素的影响,本文用正交试验法进行了探索。     

对几个影响甲醛污染物采样效率问题的探讨

采样是检测空气中甲醛浓度的关键一步,气泡吸收管的出气口内径、吸收液的数量、采样流量等均会对采样效率造成影响。为确定各因素的影响,本文用正交试验法进行了探索。     

带约束拉杆方钢管混凝土短柱轴压性能试验研究

进行了10个带约束拉杆和5个不设约束拉杆方形钢管混凝土短柱轴心受压构件的试验研究。主要研究参数为约束拉杆直径和间距、钢管厚度、钢材强度等。试验研究表明,在轴心压力作用下,方形钢管混凝土短柱在设置了约束拉杆后,能有效改善横截面周边中部钢管对核心混凝土的约束作用,延迟或避免钢管在应力达到屈服强度前发生失稳性的局部屈曲而导致构件的过早破坏,从而使方形钢管混凝土轴压短柱的承载力和延性均有较大幅度的提高。同时,应用现有规范及规程有关方形钢管混凝土承载力计算公式,对带约束拉杆方形钢管混凝土轴压试件承载力进行计算,计算结果与试验结果相比较为保守。     

混凝土内部T型弯管流动换热数值模拟

采用有限元方法计算了三通弯管的流场分布和换热效率.获得了T型弯管横截面的平均速度和Nu换热系数沿管程的分布曲线.数值结果表明,弯曲位置附近流场分布复杂,弯曲位置后水流量得到二次分配;分支管壁出现分离区和回流区,横截面出现二次流.Nu数在主管和分支管沿管长方向均出现衰减,且分支管衰减比率大于横向管.在数值分析混凝土结构温度场中,应注意弯管节点附近施加不同的换热系数.     

关于气提升理论及公式的探讨(Ⅱ)

通过试验对影响气提升效果的几个因素,包括提升高度、空气管出口浸没深度、空气流量等进行了深入研究。结果表明,气提升装置所对应的理论气水比和实际气水比及其相应的修正系数均存在一合理取值范围。所取得的结论进一步证明了所推导的气提升公式的合理性。     

矩形管-圆管T形节点轴压承载力试验研究

我国现行钢结构设计规范中没有对腹杆(支管)为矩形管、弦杆(主管)为圆管的节点(支方主圆节点)强度计算公式。EC3规范、CIDECT指南等虽给出了支方主圆节点承载力的计算公式,但与腹杆为H形截面的节点(支H主圆节点)承载力计算公式采用了完全相同的形式,其合理性有待验证。对4个轴压T形节点试件进行试验研究并进行了有限元分析。发现支方主圆的T形节点以纵向板传力为主,支H主圆的T形节点以横向板传力为主;支管截面外包尺寸相同时,前者的承载力会不同程度大于后者。将试验结果与EC3、CIDECT的承载力计算公式进行对比,发现公式低估了腹杆纵向板相对宽度对承载力的影响。通过有限元分析,对试件弦杆采用不同边界条件的试验结果进行可比性研究,提出比较不同试验结果的"等效长径比"概念。     

考虑杆件失稳的单层球面网壳稳定性分析与试验研究

为研究杆件初始缺陷和杆件失稳对网壳结构稳定性的影响,采用ANSYS有限元分析软件,引入杆件的初始缺陷,考虑杆件自身的屈曲破坏,确定其最不利整体缺陷模态和杆件缺陷模态。采用传统梁单元模型和精细化壳单元模型分别对采用圆钢管、矩形钢管、工字钢三种不同截面形式杆件的网壳结构进行稳定性分析,结果表明,考虑杆件缺陷的网壳结构稳定承载力大幅度降低。进行杆件轴力跟踪分析和杆件失稳传导分析发现,单层网壳的整体稳定破坏源于单根杆件的率先屈曲,杆件失稳瞬间迅速向相邻杆件传导,导致结构整体破坏。进行了K6（2）工字钢截面网壳的加载破坏试验,验证了预设缺陷的单根杆件失稳并传递诱发了整体破坏,且承载力受工字钢弱轴缺陷的影响很大。     

高温下钢筋混凝土异形柱的试验研究

进行了11根钢筋混凝土异形柱和1根钢筋混凝土方形柱在ISO834标准升温过程下的明火试验,分析了轴压比和受火方式对高温下不同截面形状的钢筋混凝土柱的破坏形态、轴向变形,以及耐火极限等的影响。试验结果表明:(1)钢筋混凝土异形柱的耐火性能明显低于方形柱。(2)轴压比对异形柱的耐火极限影响较大。(3)一般而言,十字形柱的耐火性能比T形柱好,T形柱比L形柱好;但当轴压比较大(例如0.55)时,T形柱的耐火性能有可能好于十字形柱。最后,利用三种高温下钢筋混凝土异形柱的数值分析模型对12根试验柱的耐火极限进行了计算,比较了不同模型的模拟效果。     

圆角化方形截面高层建筑风荷载特性试验

对圆角率为25%的正方形高层建筑刚性模型进行了测压试验,并对其风荷载特性进行了研究;分析了三分力系数和基底力矩系数随风向角的变化规律,给出了阻力系数平均值、根方差值和升力系数根方差值拟合结果;分析了最不利风向角下的风荷载功率谱,并采用经验公式进行拟合;分析了体型系数并与规范中正方形体型系数进行了对比。结果表明:对正方形建筑角部进行圆角化处理能明显降低建筑风荷载,且消除了功率谱曲线谱峰尖而窄的单峰现象,从本质上改变风荷载特性,有利于主体结构的抗风设计;角部区域负压较大,对幕墙抗风设计不利。     

Seismic performance of reinforced concrete columns confined with two layers of stirrups

This paper presents an experimental study on seismic behavior of reinforced concrete columns confined with 2 layers of stirrups. Six specimens, namely, 3 square‐section columns and 3 circular‐section columns, were manufactured using 2 layers of high‐strength stirrups. They were tested under cyclic lateral loading. The main parameters under investigation were the cross‐section type and stirrup spacing. The seismic behavior of the test specimens was analyzed in terms of various factors: load–displacement relationship, strength and stiffness degradation, ductility, and dissipated energy. The test results indicate that in general, all tested specimens exhibited very ductile behavior and dissipated energy. They presented a flexural failure mode, and the strength and stiffness degradation of the postelastic stage was not obvious. The results also indicate that a DCS square‐section column exhibited lower lateral displacement capacity than that of a companion DCC circular‐section column with the same stirrup spacing. Furthermore, on the basis of principles of equilibrium and compatibility of strains as well as ACI code, we developed equations to estimate the seismic bending moment capacity, accounting for the confinement effect of 2 layers of high‐strength stirrups. The calculated solutions were then compared with the test results, and the relationships were observed with reasonable accuracy for engineering applications.     

高层建筑施工塔吊设计及其对主结构的影响

介绍高层施工塔吊的支撑架设计以及塔吊在台风作用下对主体结构的影响。通过施工模拟仿真分析得出,悬挑支撑架竖向设置拉压杆可以有效地传递塔吊的支座反力,在塔吊支撑架处于最不利工况时仍能满足强度和变形要求,水平连系杆的设置可以有效保证支撑架的侧向稳定:塔吊的支座反力对主体铜结构的影响很大,特别是当风荷载方向与塔吊呈45°时,主结构杆件的应力会急剧提高,因此,需提高该区域的框架粱、柱截面或材料强度。     

点支式玻璃幕墙索桁架支承体系的结构性能研究

通过有限元程序对点支式玻璃幕墙索桁架支承体系中索桁架结构高度、拉杆截面积、拉杆预拉力和玻璃面板厚度对其受力性能的影响进行了研究。     

曼宁公式及其误差分析

指出曼宁公式为水利工程流量计算带来极大方便,经常用断面平均水深代替水力半径,给计算的流量结果带来一定的误差,通过对不同外形断面流量计算的误差分析,参照规范规定系统误差不超过2%的规定,给出了不同断面外形可采用断面平均水深代替水力半径进行流量计算的最小宽深比。     

复合加固木柱轴压特性试验研究

为了探究内嵌钢筋外包碳纤维(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布复合加固不同截面木柱的加固效果,完成了54根加固木柱的轴心受压试验。考虑内嵌钢筋的数量和CFRP布的布置形式等试验影响因素的变化,分析了不同截面加固木柱的工作性能。试验结果表明:圆形加固木柱与方形加固木柱的破坏过程基本一致,圆形木柱的CFRP布易发生脆性断裂破坏,而由于钢筋的局部外凸作用,方形木柱的CFRP布表现为与木材的剥离破坏;内嵌钢筋可以提高圆形和方形木柱的承载力,CFRP布则能够明显提升圆形木柱的抗压承载力。试件的应力应变曲线分布表明:不同截面木柱的峰值应力和变形能力均随着内嵌钢筋数量以及CFRP布加固量的增加而增加;CFRP布的有效约束作用使其与内嵌钢筋相互促进、协同工作;复合加固方法对圆形木柱的加固效果优于方形木柱。基于试验数据的拟合分析,借鉴纤维复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)约束混凝土柱相关理论,建立了复合加固木柱轴心受压承载力计算模型。理论计算与试验结果的对比以及补充试验研究验证了所提出的承载力计算公式的可靠性。     

Effect of axial restraint in composite bars under nonlinear inelastic uniform torsion by BEM

In this paper, the effect of axial restraint in the elastic–plastic uniform torsion analysis of cylindrical bars taking into account the effect of geometric nonlinearity is presented employing the boundary element method. The bar is axially elastically supported at the centroids of its end cross sections, treating the cases of free axial boundary conditions (vanishing axial force), restrained axial shortening or given axial force as special ones. The cross section of the bar is an arbitrary doubly symmetric composite one, consisting of materials in contact, each of which can surround a finite number of inclusions, while the case of a homogeneous cross section is treated as a special one. The stress–strain relationships for the materials are assumed to be elastic–plastic-strain hardening. The incremental torque–rotation relationship is computed based on the finite displacement (finite rotation) theory, that is the transverse displacement components are expressed so as to be valid for large rotations and the longitudinal normal strain includes the second-order geometrically nonlinear term, often described as the “Wagner strain”. The proposed formulation does not stand on the assumption of a thin-walled structure and therefore the cross section’s torsional rigidity is evaluated exactly without using the so-called Saint-Venant’s torsional constant. The torsional rigidity of the cross section is evaluated directly employing the primary warping function of the cross section depending on both its shape and the progress of the plastic region. A boundary value problem with respect to the aforementioned function is formulated and solved employing a BEM approach. The developed procedure retains most of the advantages of a BEM solution over a pure domain discretization method, although it requires domain discretization, which is used only to evaluate integrals. The significant increase of the torsional rigidity of the bar and the arising axial force due to the axial restraint are concluded.     

CFRP中等约束钢筋混凝土方柱单轴受压应力-应变模型

为考察纵筋、箍筋、碳纤维（CFRP）包裹层数、尺寸效应及预设损伤对CFRP约束钢筋混凝土方柱单轴受压应力-应变关系的影响,对边长305mm、高915mm及边长204mm、高612mm共22个CFRP约束钢筋混凝土方柱模型试件进行了单轴受压试验。结果表明：纵筋对应力-应变曲线上的峰值点应力有一定影响,而箍筋对应力-应变曲线形状和应力-应变曲线上的极限点应变均有很大影响,其对应力-应变模型的影响不可忽略;CFRP约束后明显改善了方柱延性,但对峰值点应力提高幅度不大,试验曲线大多存在软化段,为中等约束情况;尺寸效应对CFRP的约束作用有明显影响,已有基于约束比的强弱约束划分对本文试验结果不再适用;预设损伤对应力-应变曲线影响不大,损伤水平较大时峰值点应力和极限点应变稍有降低。提出了可考虑箍筋、CFRP及尺寸效应影响的修正约束比,建议了CFRP约束钢筋混凝土方柱强、中等及弱约束的界定标准,在此基础上建立了CFRP中等约束钢筋混凝土方柱的单轴受压应力-应变模型,模型预测结果与试验结果吻合较好。