钢管混凝土拱桥收缩次内力计算

针对管内混凝土收缩会在钢管混凝土超静定拱中产生次内力,根据钢管混凝土拱的结构特性,提出了2种钢管混凝土拱收缩次内力计算方法——解析法和有限元法,并采用这2种计算方法对9个钢管混凝土拱桥实例进行分析.结果表明:2种方法均可用于计算钢管混凝土拱桥的收缩次内力,但采用等效降温15℃～20℃的解析法计算得到的收缩次内力较采用有限元法直接计算的收缩次内力大了50％以上;若采用等效降温的解析法计算,等效降温值还有待于进一步研究.     

空冷凝汽器支架结构管柱抗震性能研究

对应用于空间钢桁架空冷凝汽器支架结构的大尺寸、小壁径比钢筋混凝土管柱的抗震性能进行了试验及数值模拟.制作了四个缩尺比为1/8的钢筋混凝土管柱试件,并进行了拟静力试验,得出了各试件的滞回曲线、骨架曲线等.利用OpenSecs对钢筋混凝土管柱进行了低周反复加载条件下的非线性分析.结果显示,计算所得的滞回曲线、骨架曲线与试验所得的曲线大体吻合,这表明通过OpenSees所建立的空心管柱有限元模型能够比较好地模拟这种大尺寸、小壁径比钢筋混凝土管柱的受力以及耗能性能.     

内配型钢的圆钢管混凝土轴压短柱力学性能分析

在钢管混凝土构件内部配置型钢可显著提高其受力特性。在合理选取材料本构模型的基础上,基于ABAQUS软件建立了内配型钢圆形钢管混凝土短柱荷载-变形全过程分析的数值模型,并与其他研究者完成的相关试验构件结果进行了对比,总体上数值计算结果和试验结果吻合良好。基于此模型,对其在轴压荷载受力全过程、典型破坏形态以及各部件的荷载分配进行了较全面分析。结果表明:内部型钢的存在可显著提高构件承载力,并有效增强核心混凝土的被动约束效应;型钢截面形式不同,对内部混凝土的约束效果不同,从而引起核心混凝土的应力分布有所不同。本文分析结果可进一步完善内配型钢的圆钢管混凝土构件力学性能的理论研究,也可为相关工程应用提供参考。     

偏心荷载作用下细长型高强钢管混凝土柱的防火性能

对受偏心轴向荷载作用、分别填充普通混凝土和高强混凝土的细长型圆钢管柱进行24组防火试验。此试验是对Romero等人在2011年所做的中心荷载柱的试验结果的进一步探讨。此防火试验中的试验参数涵盖了混凝土标准强度(30MPa和90MPa)、填充类型(普通混凝土、钢筋混凝土和钢纤钢筋混凝土)、轴向荷载水平(20%和40%)和荷载偏心(20mm和50mm)。在固定的边界条件下对室内温度下相对长细比高于其他样本0.5的柱进行试验。研究这种内填混凝土组合件偏心荷载的影响。试验结果显示,与填充普通混凝土的柱相比,添加钢纤维并不能提高细长型柱在偏心荷载下的防火性能。然而,在混凝土柱中添加钢筋则可以提高防火性能。在中空圆钢管中填充混凝土可以提高其防火性能,钢管高强混凝土柱在承载力方面有更明显的提升。与欧洲规范4-1-2中的简易计算模型相比较,尽管此方法可用于偏心荷载作用下的柱,但在预测内填普通混凝土柱和钢纤维钢筋混凝土柱时仍会产生较大的误差。     

轴向压缩下不加劲T型/Y型管节点性能的研究

使用有限元分析软件ABAQUS对轴向压缩载荷下T型和Y型管节点的失效模式﹑极限强度和具体性能进行研究。不加劲管节点的性能可从用于试验的管节点的数据库中提取。在数值分析中,使用修正弧长法可准确地模拟节点的性能,并有助于研究其真正的失效模式。通过数值分析发现,失效模式包括弦构件的局部弯曲、椭圆化变形、弦的塑性破坏。通过数值模拟得出的结果显示:节点表面的临界面积与椭圆化变形﹑变形量和应力有关。此外,对数值分析所预测出的极限强度与已有的试验结果进行了比较和验证。尽管已对管节点进行了大量的研究,但多集中于对极限强度和应力集中系数的估算上而不是对节点性能的具体研究,而此研究是一个全面解释轴向压缩下节点性能的具体研究。在已有的文献资料中很难看到这样深入又详细的节点研究。     

有限元ANSYS在钢管混凝土柱分析中的应用

对3个相同尺寸的圆钢管混凝土短柱,按不同的偏心率进行了加载试验,并利用有限元软件ANSYS进行了模拟分析。通过有限元分析结果与试验结果的比较,验证所建立的ANSYS三维模型的正确性,可应用于圆钢管混凝土短柱的理论研究和工程分析。     

沉降罐加气浮技术处理含聚污水的现场试验研究

为了提高油田含聚污水的处理效果,对污水站已建的沉降罐进行了改造。通过在自然沉降罐前增加管式反应器和在内部设置穿孔布气管,进行管式反应器单独气浮、穿孔布气管单独气浮及管式反应器和穿孔布气管同时气浮3种方式处理含油污水的现场试验。试验结果表明,与不加气浮自然沉降罐相比,3种气浮方式油的去除率都提高23%以上,SS去除率都提高了19%以上,并确定了合理的回流量。     

H2 S-CO2环境下低铬钢的硫化物应力腐蚀开裂行为

目的评价90SS和90SS-3Cr油管钢在H_2S-CO_2环境下的硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)行为,并分析其断裂机理。方法利用四点弯曲实验和慢应变速率拉伸实验,结合显微组织分析、扫描电子显微镜分析技术,研究90SS和90SS-3Cr两种钢材在H_2S-CO_2环境下的应力腐蚀开裂行为和断口形貌特征。结果 90SS-3Cr钢的显微组织中存在更多的非金属夹杂物。经过720 h四点弯曲实验后,90SS和90SS-3Cr试样表面均未出现宏观及微观裂纹,表现出良好的抗硫化物应力腐蚀开裂能力。在慢应变速率拉伸实验中,当H_2S浓度由0增加至6 mol/L时,90SS-3Cr试样的断后伸长率δ、断面收缩率φ及断裂时间t分别下降了71.6%,69.6%,61.4%,远高于90SS钢的塑性损失(分别下降2.9%,52.5%,10.3%)。断口形貌分析表明,90SS-3Cr钢在较低浓度H_2S时就由塑性断裂向脆性断裂转变。结论随着H_2S浓度的升高,90SS和90SS-3Cr钢的塑性损失增加,抗SSCC能力均下降。相比90SS钢,90SS-3Cr钢对应力腐蚀开裂更为敏感。     

多羟基聚醚对高能硝胺发射药抗冲击性能的影响

为研究多羟基聚醚改善硝胺发射药抗冲击性能的效果,以一种硝胺发射药(RP5)药片为原料,分别采用不同数均相对分子质量的多羟基聚醚为增韧剂,制备了不同增韧剂含量的硝胺发射药管状试样。采用落锤冲击试验机和摆锤冲击试验机分别测试了硝胺发射药试样的轴向和径向抗冲击强度。讨论了在低温(-40℃)、常温(20℃)、高温(50℃)下,不同类型、不同含量聚醚对高能硝胺发射药抗冲击性能的影响。结果表明,轴向方向上,加入多羟基聚醚的数均相对分子质量为2 118、质量分数为3%时,对硝胺发射药试样的低温增韧效果较优;径向方向上,加入多羟基聚醚的数均相对分子质量为5 618、质量分数为3%时,多羟基聚醚能使试样的径向低温抗冲击性能提升约50%。