户外独立柱广告牌风荷载的数值模拟研究

采用计算流体力学(CFD)的方法对双面和三面户外独立柱广告牌的风荷载进行了数值模拟研究,得到了广告牌主结构设计所需的最不利风压系数和偏心距,以及广告牌面板设计所需的局部风压系数,研究成果已应用于标准图的设计,也可供此类结构设计时参考。     

中国海洋石油办公楼结构设计及关键技术

中国海洋石油办公楼建筑面积96 340m2,结构总高度74.5m。为北京东四D1区标志性建筑。结构体型复杂,主楼平面为一个空心、圆角三角形,边框架柱为斜柱,整体呈倒置三棱柱体。平面中心是一个三角形全高采光挑空中庭,内设钢结构空中走廊,并悬吊于楼顶。主要介绍主楼设计分析的结构方案、线性和非线性分析、斜柱的处理、柱过渡段节点的处理、内部大悬挑楼梯的设计等问题。     

钢结构设计制图深度及表示方法

钢结构设计制图阶段的划分长期以来国家没有明确规定,参照国际通用做法和国内以往习惯,把钢结构设计制图分为钢结构设计施工图(简称设计图)和钢结构施工详图两阶段。设计图的深度和表示方法通过设计图样表达,图样包括设计总说明、结构布置图、节点图、构件图。钢结构施工详图内容包括根据钢结构设计规范的构造设计要求对节点构造进行补充设计和钢结构施工详图的设计总说明、锚栓布置图、结构布置图、安装节点图和构件详图。施工详图的深度和表示方法通过上述图样表达。     

基于点云数据的预制叠合板尺寸质量智能检测方法

为保证预制叠合板在施工现场能顺利安装,在出厂前通常需要对其进行尺寸质量检测,现有预制叠合板的尺寸质量检测方法难以全面准确地测量叠合板的实际三维尺寸。提出一种基于预制叠合板点云数据的多尺寸质量智能检测方法。对采集的点云数据进行预处理后,利用机器学习算法完成预制叠合板点云的自动定位与分割;依据不同的检测任务,将目标点云沿不同方向降维,映射为二维灰度图像;利用图像特征检测算法,分别实现叠合板底板的长宽、预留胡子筋的出筋长度与间距及桁架钢筋高度的自动检测;在验证试验中,对3块预制叠合板的点云数据进行尺寸质量检测。结果表明,提出的智能检测方法能全面准确地完成预制叠合板出厂尺寸质量检测,能进一步提高预制叠合板非接触质量检测结果的科学性与精准性。     

深基坑支护体系冻胀变形及控制三维数值分析

针对季节冻土区越冬深基坑工程,着重分析由于土体冻胀而导致的支护结构异常变形问题,基于哈尔滨地铁3号线某车站深基坑工程实例,利用ABAQUS有限元分析软件建立基坑的三维有限元模型,模拟其开挖施工的全过程,并将分析结果与实际监测数据进行对比,验证了模型的合理性;使用FORTRAN语言对ABAQUS软件进行二次开发,建立土体的冻胀与温度场之间的函数关系,模拟了深基坑越冬过程中由于外界温度改变而导致的基坑土体冻胀变形、围护结构位移及内支撑轴力变化。提出了在基坑侧壁贴设保温板以控制土体冻胀的防护措施,并以墙身位移和内支撑轴力为指标分析不同厚度的防火型XPS板对基坑保温效果的影响,最后给出了贴设保温板的经济厚度,为今后类似工程提供了参考。     

新型卷边钢板组合截面PEC柱(弱轴)滞回性能足尺试验研究

基于薄壁钢板组合截面PEC柱的研究成果,为更好满足受压构件双向等刚度原则和进一步改善薄壁钢板组合截面PEC柱的力学性能,提出采用翼缘卷边和设置外拉结板条的新型卷边钢板组合截面PEC柱。对变化拉结板条间距的3个卷边钢板组合截面PEC柱(弱轴)足尺试件在恒定轴压下进行水平循环荷载的滞回性能试验。观察记录了各试件加载过程中钢板组合截面翼缘局部屈曲和混凝土裂缝开展与压溃现象,得到试件的荷载-位移滞回曲线。根据试验结果分析试件的承载力、抗侧刚度、构件抗震延性与耗能、变形规律和破坏模式等力学性能。结果表明:试验卷边PEC柱试件充分发挥了薄板局部屈曲后性能,具有良好的变形能力与耗散地震能的双重功效;构件的破坏模式为柱脚部位卷边钢板组合截面翼缘局部屈曲区域不断增加,柱脚混凝土压溃面积加大和拉结板条屈服。研究进一步丰富了PEC柱研究成果,为PEC组合柱设计规范的制订和工程应用提供了理论依据。     

拉索检测爬升装置轻量化设计与动力学性能分析

斜拉桥的自动化、智能化检测是今后的发展趋势,目前已研发的拉索检测机器人都存在质量较大的问题,很难得到工程实际应用.针对课题组前期研制的第一代爬升装置样机质量大、爬升速度较慢等问题,对其进行了受力分析与静应力分析,得出了优化的可能性.提出了零件板厚为优化参数,强度变化率为约束条件的尺寸优化模型,利用差分进化算法求取最优解,得到了机架的最优板厚,同时通过拓扑优化得到各零件最佳结构,以及通过受力分析对螺栓的尺寸与数量进行了优化.优化结果表明爬升装置减重3.9kg,减重比例达到了40％,同时机架的变形量大幅减小,强度满足要求.对优化后的爬升装置进行了动力学仿真分析,结果表明最大爬升角度达到了75度,爬升速度提升了2-4倍,其动力性得到极大的改善.     

Improvement of β-phase crystal formation in a BaTiO_3-modified PVDF membrane

In this paper,low temperature plasma is used to modify the surface of barium titanate(BaTiO_3)nanoparticles in order to enhance the interfacial compatibility between ferroelectric poly(vinylidene fluoride)(PVDF) and BaTiO_3 nanoparticles.The results demonstrate that oxygenic groups are successfully attached to the BaTiO_3 surface,and the quantity of the functional groups increases with the treatment voltage.Furthermore,the effect of modified BaTiO_3 nanoparticles on the morphology and crystal structure of the PVDF/BaTiO_3 membrane is investigated.The results reveal that the dispersion of BaTiO_3 nanoparticles in the PVDF matrix was greatly improved due to the modification of the BaTiO_3 nanoparticles by air plasma.It is worth noting that the formation of a β-phase in a PVDF/modified BaTiO_3 membrane is observably promoted,which results from the strong interaction between PVDF chains and oxygenic groups fixed on the BaTiO_3 surface and the better dispersion of BaTiO_3 nanoparticles in the PVDF matrix.Besides,the PVDF/modified BaTiO_3 membrane at the treatment voltage of 24 k V exhibits a lower water contact angle(≈68.4°) compared with the unmodified one(≈86.7°).Meanwhile,the dielectric constant of PVDF/BaTiO_3 nanocomposites increases with the increase of working voltage.     

空压站冷却水循环系统改造

通钢集团板石矿业公司井下17号矿组空压站的冷却用水采自地表河水,由于冬、春季枯水期冷却水匮乏,空压站空气压缩机冷却水系统无法开启,影响井下生产用气和气动放矿闸门的放矿作业。     

冷弯薄壁型钢三层房屋振动台试验研究

为考察低层冷弯薄壁型钢房屋的抗震性能,进行一个三层足尺模型的振动台试验,得到低层冷弯薄壁型钢房屋结构在水平地震作用下的动力特性、地震反应、破坏机理等,并对其抗震性能进行评估。结果表明:结构在振动过程中表现为局部破坏,墙体骨架基本完好;结构呈剪切型变形形式;9度抗震设防时,多遇地震下结构最大弹性层间位移角为1/934,罕遇地震下结构最大弹塑性层间位移角为1/52,满足抗震规范关于抗震变形验算的相关规定;该房屋体系抗侧力的关键在于墙板的蒙皮作用和抗拔件的抗倾覆作用,因此应保证接缝和边角处自攻螺钉的施工质量,抗拔件应采取有效的防松措施。对结构的抗震能力进行初步评估,表明该房屋在9度多遇地震下的墙体剪力均小于其抗剪承载能力,且具有较高的安全储备。