考虑整体效应的盒状压型钢板受弯性能试验研究

为研究外层钢板及衬檩对盒状压型钢板受弯性能的影响,考虑风压和风吸两种荷载,对8个双层压型钢板的组合试件和2个盒状压型钢板的标准试件进行了受弯加载试验,分析了外层钢板刚度、衬檩高度对盒状压型钢板的受弯承载力、受弯刚度的影响.试验结果表明：1）当衬檩高度为100 mm时,外层钢板为Ⅰ型和Ⅱ型的组合试件相对于标准试件,在风压荷载下的受弯承载力分别提高27.6%和111.3%,受弯刚度提高17.3%和56.7%;在风吸荷载下的受弯承载力分别提高32.1%和77.6%,受弯刚度提高29.4%和48.1%. 2）当外层钢板为Ⅱ型时,衬檩高度为200 mm和100 mm的组合试件相对于标准试件,在风压荷载下的受弯承载力分别提高66.9%和111.3%,受弯刚度提高39.9%和56.7%;在风吸荷载下的受弯承载力分别提高59.1%和77.6%,受弯刚度提高33.5%和48.1%. 3）考虑外层钢板及衬檩的整体效应可提高盒状压型钢板的受弯承载力和受弯刚度,且外层钢板的刚度越大,衬檩高度越低,提高幅度越明显. 4）提出的考虑整体效应的盒状压型钢板受弯计算式其计算结果与试验结果吻合良好.     

厚钢板对接焊缝残余应力的数值模拟

基于ABAQUS及其子程序DFLUX,采用热力间接耦合法,对不同厚度尺寸的Q345B厚钢板的对接焊缝进行了三维模拟分析,得到了焊接的温度场分布和最终焊接残余应力分布.结果表明：构件表面焊接残余应力大于中间面;表面纵向和横向残余应力都有一定的规律;对接焊缝沿纵向焊接残余应力随着板厚度的增加而增加,这种增加的趋势对厚度小于70 mm的钢板很明显,对70～80 mm的钢板不明显;而横向残余应力随钢板厚度的增加变化不显著.     

垫塞钢板对扣索力与主拱线形的影响分析

针对采用悬臂拼装斜拉扣挂法施工的拱桥在拱段间过多地垫塞钢板,造成的拱肋线形严重偏离目标线形问题。笔者基于拱段间几何关系,推导了垫塞钢板后拱段坐标修正公式,并利用有限元软件开展了拱段间垫塞钢板对扣索力与主拱线形的影响研究。研究结果表明:拱肋拼装过程中在拱背垫塞钢板,会增大施工过程中的扣索力,索力误差达49.69%,成拱后拱肋线形高于目标线形,最大线形偏差达204.9 mm;在拱腹垫塞钢板会减小施工过程中的扣索力,索力误差达-50.26%,成拱后拱肋线形低于目标线形,最大线形偏差达-201.9 mm,因此在施工中应慎用钢板垫塞拱段。     

新型胫骨动力加压交锁髓内钉治疗不稳定骨折的力学性能分析

目的 研制具备动力加压功能的新型胫骨交锁髓内钉,并分析其在胫骨不稳定骨折治疗中的可行性及力学性能.方法 男性健康成人防腐尸骨胫骨湿标本45根,随机分左右侧进入不同实验组,按骨折髓内钉及加压钢板内固定的标准手术操作进行内固定后,于胫骨结节上缘至踝关节平面连线中点锯断,制成骨折端间隙环形扩大至5 mm的不稳定骨折模型.新型髓内钉组:新型胫骨髓内钉25套,直径8 mm,长度280 mm.对照组:分为进口髓内钉对照组及AO加压钢板对照组,其中髓内钉对照组为orthofix胫骨髓内钉10套,规格与实验组相同;胫骨8孔AO加压钢板10套为钢板对照组.各组分别进行轴向压缩试验、三点弯曲试验及扭转试验,对不稳定骨折模型的不同内固定方式的抗轴向压缩、抗侧弯、抗旋转力学性能进行测试比较.结果 不稳定骨折情况下,钢板对照组的抗轴向压缩能力最差,新型髓内钉组的抗短缩能力不及髓内钉对照组,组间差异有统计意义(P<0.01).新型髓内钉组的抗侧弯稳定性明显优于髓内钉对照组,3组中钢板对照组抗侧弯性能最优,组间差异有统计意义(P<0.05).随骨折稳定性的下降各组抗扭转性能均有不同程度下降.新型髓内钉组的抗扭转性能次于钢板对照组而优于髓内钉对照组(P<0.05).结论 新型髓内钉的综合力学性能具有明显优越性,其力学性能可保证骨折端的复位和固定要求.     

侧边加劲半圆形波纹钢板墙的抗侧性能

为改善平钢板剪力墙受剪易屈曲及面外刚度小的问题,提出侧边加劲半圆形波纹钢板墙. 基于两边连接侧边加劲半圆形波纹钢板墙的力学特点给出其简化力学模型,推导了弹性初始刚度及承载力公式,并给出弹性屈曲临界荷载计算公式;采用有限元软件ABAQUS对22个单层侧边加劲半圆形波纹钢板墙进行了弹性屈曲分析及非线性推覆分析,验证了理论公式的有效性;研究了各设计参数对侧边加劲半圆形波纹钢板墙屈曲性能和破坏模式的影响. 研究结果表明:侧边加劲半圆形波纹钢板墙的弹性屈曲临界荷载较平钢板墙有显著提高;为保证侧边加劲半圆形波纹钢板墙发生整体屈曲,圆形直径及加劲肋厚度比应满足相应取值要求;随着跨高比的增大、高厚比的减小及半圆形直径的增大,钢板墙的弹性屈曲临界荷载基本呈线性增长;侧边加劲肋的肋宽及肋厚对波纹钢板墙弹性屈曲临界荷载的影响较小;在侧向荷载作用下,当直径大于30 mm时,侧边加劲半圆形波纹钢板墙的屈服先于屈曲;侧边加劲半圆形波纹钢板墙存在3种破坏模式,即弯曲破坏、弯剪破坏及形成拉力带形式的“褶皱”.      

焊接转向架电化学腐蚀机理试验研究

为揭示焊接转向架腐蚀规律,分析了焊接转向架所用钢板及其焊接试件在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位和交流阻抗.采用动电位扫描法测定试件的极化曲线并进行电偶腐蚀试验,得到焊缝处及焊缝两侧距离焊缝不同位置的电位分布规律.结果表明:焊缝处腐蚀电位最低,耐腐蚀性最差;试件焊缝周边钢板腐蚀电位较高, 09CuPCrNi-A焊接钢板腐蚀电位最高,为-0.458 V,耐腐蚀性最好;最大电偶电流密度为1.76 A/cm2,相当于0.018 mm/a 的腐蚀速度,应重视焊接转向架的电化学腐蚀.      

抑制铁路钢板梁谐振的加固技术分析

铁路提速易导致既有钢板梁的振幅超限。针对钢板梁的谐振,利用SAP2000对24m钢板梁的不同加固方案(包括下平纵联加固、横联加固和将简支梁在端部连接起来变成连续梁的方法)进行了建模对比计算。通过计算比较,得出连续化的加固减振方案效果较好。     

太佳高速公路黄河大桥钢板桩围堰施工工艺浅述

太佳高速公路黄河大桥主桥16号墩位于黄河中央,基础为水中基础。承台施工方法为钢板桩围堰法,通过钢板桩围堰将施工区域内外隔开,变水中施工为陆地施工。从施工的角度叙述钢板桩围堰的施工方法。     

钢板粘贴技术的应用

钢板粘贴补强技术是采用高分子树脂作为粘结剂,将钢板镶贴在混凝土结构表面上,使钢板与钢筋混凝土结构连成整体,改变结构的受力状况,提高承载能力。它的特点是工期短,费用少,施工操作简便。实践证明,该项技术能够取得较好的经济效益和社会效益。     

组合加固足尺预应力混凝土空心板梁抗弯性能

对3片足尺预应力混凝土空心板梁进行抗弯性能试验, 其中1片足尺梁不进行加固, 2片分别采用钢板-混凝土组合加固和钢板-预应力混凝土组合加固, 分析了试验梁主要部位的应变、滑移、裂缝分布、承载力、刚度和延性; 基于试验梁塑性破坏机理, 并考虑二次受力的影响, 推导了足尺试验梁的抗弯极限承载力计算公式。试验结果表明: 加固后试验梁的破坏形态表现为塑性弯曲破坏, 跨中横截面变形符合平截面假定; 组合加固钢板与新混凝土之间以及加固部分与原结构之间相对滑移小于0.05mm, 因此, 加固后试验梁各部分协同工作性能较好; 与未加固梁相比, 钢板-混凝土组合加固试验梁抗弯极限承载力提高了1.08倍, 钢板-预应力混凝土组合加固试验梁抗弯极限承载力提高了1.43倍, 因此, 组合加固能显著提高试验梁的极限承载力; 与未加固梁相比, 2片加固试验梁的延性系数均提高了21%, 当试验荷载为200kN时, 2片加固试验梁刚度分别提高了1.55、3.07倍, 因此, 组合加固能显著提高试验梁的刚度和延性; 与钢板-混凝土组合加固技术相比, 钢板-预应力混凝土组合加固技术对试验梁在使用阶段的承载性能和刚度的提高更加明显; 2片加固试验梁抗弯极限承载力的计算值与试验值的比值分别为0.94和0.96, 因此, 抗弯极限承载力计算公式计算精度较高, 可用于钢板-混凝土组合加固预应力混凝土空心板梁的抗弯承载性能计算与分析。