严寒地区XPS板外墙外保温系统温度应力模拟研究

通过对薄抹灰与厚抹灰两种构造形式的XPS板外墙外保温系统进行温度应力模拟分析,选出适合于严寒地区使用的构造。利用有限元分析方法,模拟在不同温度工况下,两种构造在面层材料、XPS板厚度与拼接方式等变化时相应的温度应力状况,并对模拟数据进行比较分析。薄抹灰XPS板外墙保温构造在外界环境温度变化时,其面层砂浆产生的应力明显超过添加胶粉聚苯颗粒的厚抹灰构造,厚抹灰构造使抗裂砂浆面层的温度应力有所减小,系统抗裂能力得到提高。胶粉聚苯颗粒层达到20 mm以上的厚抹灰构造,其温度应力变化可满足系统抗裂要求,适合在严寒地区应用。     

受压弦管填充混凝土的矩形钢管桁架静力性能分析

为了研究弦管填充混凝土对矩形钢管桁架结构受力性能的影响,以受压弦管填充混凝土的矩形钢管桁架梁为研究对象,采用有限元数值模拟的方法,综合考虑材料非线性和几何非线性,分析了模型在节点荷载作用下结构的应力和变形分布、塑性发展和破坏模式。结果表明:下弦空管节点应力集中现象较明显,其承载能力是整个桁架承载能力的瓶颈;桁架的破坏模式是下弦空管节点塑性变形过大;弦管填充混凝土的节点变形和应力均很小,其承载能力较空弦管节点提高较大,受压弦管填充混凝土的矩形钢管桁架延性较好。     

边缘加劲板件有效宽厚比设计方法中的板组效应研究

本文根据能量原理,建立了边缘加劲板件的弹性屈曲理论和卷边槽形截面薄壁构件的板组相关屈曲理论。通过屈曲理论分析,得到了非均匀受压边缘加劲板件的屈曲系数及其反映板组效应的约束系数,并将其引入新修订的《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018)的有效宽厚比设计方法中。本文介绍了50根冷弯薄壁型钢受压构件试验,并按修订后的规范方法进行了试件承载力计算,计算值与试验值比较,偏于安全。将考虑板组效应的有效宽厚比设计方法与国内外现行规范设计方法相比较,具有优越性。     

预应力混凝土叠合框架的调幅研究

通过对140榀混凝土框架的非线性全过程分析,讨论了各种参数对预应力混凝土叠合框架调幅的影响,提出了调幅计算公式,并通过模型试验验证,两者所得的结果较为接近。     

冻融循环作用后栓钉连接件受剪性能试验研究

为了研究冻融循环作用对栓钉连接件受剪性能的影响,制作了12个栓钉连接件,改变冻融循环次数(0、50、100、150次)后进行栓钉连接件推出试验,同时制作棱柱体试块和立方体试块用以检测达到相应的冻融循环次数后混凝土的动弹性模量以及抗压强度。试验结果表明:冻融循环次数越多,栓钉连接件和混凝土试块的损伤越大;随着冻融循环次数的增加,混凝土表面水泥砂浆层会加速剥落,相对动弹性模量和立方体抗压强度以及栓钉连接件的受剪承载力和受剪刚度均会显著下降;当冻融循环次数不超过50次时,开裂刚度的下降速率最快,且冻融循环次数对开裂荷载的影响大于极限荷载。     

桥梁结构日照温度作用研究综述

为深化对桥梁结构日照温度问题的认识,从桥梁结构日照温度场分布特性、研究方法、温度作用模式与取值方式等方面,综述桥梁结构日照温度作用国内外研究现状,探讨后续的研究重点和发展方向。研究结果表明：桥梁温度场有着典型的周期性时程特征和不均匀空间特征,主要受结构形式、气候和地理环境3类因素的影响,存在明显的桥型间和地域性差异;桥梁日照温度场以数值模拟与实桥测试为主要研究方法,数值模拟中太阳辐射和对流换热的选取尚不统一,基于气象数据开展长期实桥测试十分必要,且应重视测点布置以充分反应桥梁温度非线性分布规律;现有研究多采用多次抛物线、指数曲线和多折线来描述桥梁的温度梯度形式,普遍基于气象参数相关性和统计分析来获得温度作用取值;桥梁日照温度作用的主要发展方向应关注于组合构桥梁温度场的实桥测试与温度作用模式的研究、不同地域和复杂地形条件下桥梁温度作用实测分析,以及大跨复杂结构桥梁日照温度场精细化模拟。     

严寒地区接地部位冻胀温度应力质量通病与防治

介绍了严寒地区膨胀土冻胀温度应力的产生机理以及几种常见的接地部位冻胀温度应力结构破坏通病,根据国家或地方有关技术标准要求,结合工程实践,分析了接地部位结构破坏产生的原因,并结合结构破坏类型分别提出了防治措施。     

Industrial-scale fixed-bed coal gasification: modeling,simulation and thermodynamic analysis

We have developed a process model to simulate the behavior of an industrial-scale pressurized Lurgi fixed-bed coal gasifier using Aspen Plus and General Algebraic Modeling System （GAMS）. Reaction characteristics in the fixed-bed gasifier comprising four sequential reaction zones-drying, pyrolysis, combustion and gasification are respectively modeled. A non-linear programming （NLP） model is developed for the pyrolysis zone to estimate the products composition which includes char, coal gases and distillable liquids. A four-stage model with restricted equilibrium temperature is used to study the thermodynamic equilibrium characteristics and calculate the composi-tion of syngas in the combustion and gasification zones. The thermodynamic analysis shows that the exergetic effi-ciency of the fixed-bed gasifier is mainly determined by the oxygen/coal ratio. The exergetic efficiency of the proc-ess will reach an optimum value of 78.3%when the oxygen/coal and steam/coal mass ratios are 0.14 and 0.80, re-spectively.     

冷弯薄壁型钢单颗自攻螺钉抗剪连接性能研究

为研究中国规范《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018—2002）计算壁厚2 mm以下钢板自攻螺钉连接抗剪承载力的适用性和钢板 非钢板单颗自攻螺钉连接抗剪承载力设计方法,对钢板 钢板、钢板 石膏板以及钢板 定向刨花板（OSB板）连接件共计34个试件进行了试验研究,分析了板材类型、螺钉端距等因素对连接件抗剪承载力的影响,并将中国规范、英国规范和北美AISI S100 12规范计算结果与试验结果进行对比分析,最后提出钢板 非钢板单颗自攻螺钉连接抗剪承载力设计方法。研究结果表明:钢板 OSB板、钢板 石膏板连接件破坏模式为OSB板与石膏板发生承压破坏,且具有明显的方向性;随螺钉端距的增大,试件抗剪承载力有所提高;中国规范GB 50018—2002适用于壁厚2 mm以下冷弯薄壁型钢板自攻螺钉连接抗剪承载力的设计计算,且偏于安全。     

PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架受弯性能试验

通过3片开孔钢板（PBL）加劲型矩形钢管混凝土桁架和1片矩形钢管混凝土桁架受弯性能试验,研究主管内设PBL及节点支主管宽度比β对桁架破坏模式、支主管应变变化和极限承载力的影响,对桁架竖向挠度限值进行分析,并探讨节点变形对桁架整体变形的影响。结果表明:矩形钢管混凝土桁架和PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架均发生节点破坏,主管内设PBL改变了管内混凝土的开裂模式,有效限制了混凝土裂缝发展,使钢管与混凝土更好地协同受力;矩形钢管混凝土桁架和β分别为0.5,0.75,0.875的PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架的节点变形占桁架整体变形比例分别为33.43%,24.44%,23.69%和21.44%,PBL有效限制受拉支管处主管的外凸变形,使节点变形占桁架整体变形比例减小,提高节点承载力,但对受压支管处主管变形基本无影响;对于矩形钢管混凝土和PBL加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁桥竖向挠度限值可参考《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64—2015）取为桁架全长的1/500。