起重机械中钢丝绳的损伤对其破断拉力影响分析

起重机械中钢丝绳会存在磨损、腐蚀、断丝等损伤现象,致使其在吊装过程中经常发生断裂而引发伤亡事故。本文针对常用的6×19M-WSC单层股钢丝绳结构,考虑钢丝之间的接触行为,利用有限元软件建立钢丝绳仿真实体模型,对比分析单根钢丝、"1+6型"及"1+6+12型"钢丝绳的破断拉力计算值与规范值的大小,总结钢丝绳破断拉力计算规律;并采用断丝模拟钢丝绳的损伤情况,研究钢丝绳的损伤对其破断拉力的影响,进一步为起重机械中钢丝绳的使用提供相应的参考依据。     

装配式桥墩连接部位构造参数对抗震性能的影响分析

为研究装配式桥墩连接部位构造参数对抗震性能的影响,利用有限元软件ABAQUS针对灌浆套筒连接的装配式桥墩进行了模拟分析,通过改变套筒长度、套筒厚度和配箍率建立7组有限元模型.在往复荷载作用下,分析比较了不同构造参数下装配式桥墩的滞回曲线等抗震性能,并对比了墩柱塑性铰区的应力应变.研究表明:在规范允许范围内改变套筒尺寸,对结构的抗震性能影响不大.增大配箍率,可以提高一定的承载力,但对结构刚度影响较小,配箍率宜保持在1.28％-2.56％间.     

平板贯穿裂纹高强螺栓止裂加固试验研究

为了验证高强螺栓止裂对平板贯穿型疲劳裂纹的加固效果,基于有限元模拟探究了高强螺栓止裂加固机理,通过单边裂纹钢板和横隔板足尺模型疲劳试验,验证了高强螺栓止裂加固的有效性,定量比较了高强螺栓规格对修复后钢板疲劳寿命的影响。试验结果表明:单边裂纹钢板高强螺栓止裂加固后的疲劳寿命是传统止裂孔加固的近5倍,螺栓规格(螺栓直径、强度等级)对加固效果影响显著,单边裂纹钢板用10.9级M14高强螺栓止裂的疲劳寿命是8.8级M12高强螺栓的3倍以上。横隔板足尺模型高强螺栓止裂加固后疲劳寿命达到200万次以上,满足规范疲劳强度等级要求。单边裂纹钢板和横隔板足尺模型疲劳试验中,高强螺栓止裂后构件均表现出优异的抗疲劳性能。     

单箱三室波形钢腹板悬臂梁扭转与畸变分析及试验研究

为研究单箱三室波形钢腹板箱梁悬臂状态下的扭转与畸变性能,以乌曼斯基第二理论和箱梁理论为基础,考虑了波形钢腹板的褶皱效应对箱梁纵向刚度的影响,推导了单箱三室波形钢腹板悬臂梁扭转与畸变微分方程,并采用初参数法及弹性地基梁比拟法求解了约束扭转和畸变产生的翘曲正应力和剪应力计算式。通过1片单箱三室波形钢腹板双悬臂梁进行了偏载和对称加载试验,验证了扭转与畸变翘曲应力计算公式的正确性。最后,利用推导的理论模型,分析了梁高、箱室宽度及波形钢腹板厚度等参数对偏载作用下单箱三室波形钢腹板组合箱梁截面翘曲应力的影响。研究结果表明：提出的理论计算公式可用于准确计算单箱三室波形钢腹板悬臂梁扭转与畸变效应;悬臂梁翘曲正应力主要由畸变变形引起,而约束扭转主要产生翘曲剪应力,且悬臂梁扭转和畸变产生的翘曲正应力值和剪应力值与弯曲正应力和剪应力的比值较大,因此,单箱三室波形钢腹板悬臂状态下扭转和畸变产生的翘曲正应力和剪应力不可忽略;梁高和箱室宽度对单箱三室波形钢腹板的翘曲应力影响较为显著,波形钢腹板厚度对其几乎没影响。     

主线桥对小半径曲线匝道桥地震响应影响与简化分析模型

以某城市复杂立交为背景,利用Sap2000有限元分析软件建立考虑立交主线桥影响的小半径曲线匝道结构动力分析模型,分析计算匝道桥的地震响应。对于常规体系和减隔震体系,通过分析含不同长度主桥的模型,确定适合的分析模型。提出一种用于解决类似问题的简化模型:匝道-盖梁-集中质量模型。结果表明,在小半径曲线匝道桥地震反应分析时,如果主线桥为常规体系,考虑主线桥影响是必要的,匝道地震响应有显著差别;如果主线桥为减隔震体系,则对匝道的地震响应影响有限,可不考虑;建立考虑主线桥影响的有限元模型时,取交汇处两端一联主线桥即可满足分析需要;匝道-盖梁-集中质量模型可以用于解决类似问题。     

仿古铸铁在含盐砂土环境中腐蚀规律的研究

本文设计了仿古铸铁的实验室模拟土壤腐蚀实验装置,采用失重法和电化学分析,对含水率在2.39%~17.73%的砂土模拟装置中的仿古铸铁的腐蚀规律进行研究,分析了含水率对仿古铸铁土壤腐蚀的影响。实验结果表明,试样的腐蚀速率随着砂土含水率的减少先增大后减小,腐蚀速率最大处位于含水率9.13%左右的位置。比较不同类的铸铁发现,模拟古代灰口铸铁较白口铸铁更容易发生腐蚀。     

冲刷环境下跨海桥梁海陆地震动作用易损性对比研究

现有跨海桥梁抗震分析时仍选用陆地地震动而忽略了海底与陆地地震动间的差异,且处于海洋环境中的桥梁下部结构在长时间流水冲刷下桩周土体流失进而导致结构稳定性降低。本文以某跨海大桥引桥段为例,利用ABAQUS建立有限元计算模型,考虑桩土作用和动水压力等因素影响,采用概率地震需求分析方法对不同冲刷环境下陆地和海底地震动作用下的桥墩、支座进行易损性分析。通过绘制桥墩、支座超越概率易损性曲线和超越概率增幅柱状图研究桥梁关键构件在海、陆地震动和不同冲刷深度下的损伤发展规律。研究结果表明：海底地震动下桥墩对比陆地地震动作用下更易损坏,且随着土体局部冲刷深度增加,桥墩破坏概率持续提高;冲刷深度对桥墩纵桥向破坏超越概率影响更为明显,同等强度地震动激励下,桥墩纵桥向破坏超越概率高于横桥向。支座较桥墩在相同工况作用下更易发生破坏,海底地震动作用下其破坏超越概率增幅普遍高于陆地地震动;随着冲刷深度增加,支座破坏超越概率逐渐提高,且随着地震动强度的增加,相较于陆地地震动,海底地震动作用下支座破坏超越概率受冲刷深度的影响更加明显。     

预应力CFRP加固简支梁的弹性力学解析解

以预应力CFRP加固简支梁为例,研究梁上表面受荷载作用时CFRP预应力和层数对简支梁应力和位移分布的影响。首先,将简支梁和CFRP沿界面切开各自进行分析,基于二维弹性力学理论,对简支梁进行分析;利用受张力的弦变形理论,对预应力CFRP层进行分析。然后,根据梁和CFRP层间的界面应力和位移连续条件以及梁上表面的载荷条件确定待定系数,最终得到CFRP加固简支梁的应力和位移精确解析解。数值结果与有限元软件ANSYS分析高度一致。研究表明CFRP的预应力和层数对简支梁的应力和位移分布均有影响,预应力越大、层数越多,梁的正应力和竖向位移越小。     

平板贯穿裂纹高强螺栓止裂加固试验研究

为了验证高强螺栓止裂对平板贯穿型疲劳裂纹的加固效果,基于有限元模拟探究了高强螺栓止裂加固机理,通过单边裂纹钢板和横隔板足尺模型疲劳试验,验证了高强螺栓止裂加固的有效性,定量比较了高强螺栓规格对修复后钢板疲劳寿命的影响.试验结果表明:单边裂纹钢板高强螺栓止裂加固后的疲劳寿命是传统止裂孔加固的近5倍,螺栓规格(螺栓直径、强...     

鸟喙复合结构莫来石的制备及其力学性能

通过在多孔莫来石晶须框架表层喷涂渗入莫来石溶胶后烧结的方法制备鸟喙复合结构莫来石材料.结果 表明,莫来石溶胶由于自身粘性在多孔晶须框架表面层内积累,经不同次数的喷涂并干燥后,1 500℃烧结,可得到具有不同表面致密层厚度的框架复合结构.当喷涂次数从5次增加到15次时,表面致密层的厚度从10 μm增加到150 μm,复合结构的气孔率由65.2％下降到57.8％;与此同时,试样的抗弯强度从36 MPa逐渐增加到了62 MPa;抗压强度也由51 MPa增加到89 MPa.除去整体气孔率下降对试样强度的影响,强度的额外增加,源于所形成的复合结构.