中文名 | 木材-鋼填板銷連接在斜拉荷載條件下力學(xué)性能研究 | 依托單位 | 大連理工大學(xué) |
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項目類別 | 青年科學(xué)基金項目 | 項目負責(zé)人 | 徐博瀚 |
課題在基金委資助下開展了木材-鋼填板銷連接受拉和受彎試驗,同時也開展了膠合木銷槽承壓強度等材性試驗研究。考慮了如木材密度、銷釘直徑、荷載與木紋角度、銷釘數(shù)量等對連接剛度的影響,建議了木材-鋼填板銷連接剛度計算公式。建立了考慮材料非線性、幾何非線性和接觸的三維有限元模型,該模型能準(zhǔn)確地預(yù)測連接的承載力、剛度和破壞位置。結(jié)合試驗結(jié)果,比較了各國設(shè)計規(guī)范中木材-鋼填板銷連接承載力設(shè)計公式的優(yōu)缺點,并推薦了木材-鋼填板銷連接承載力計算方法。借助數(shù)值模型開展了木材-鋼填板銷受彎連接的幾何參數(shù)研究,優(yōu)化連接設(shè)計,發(fā)展了木材-鋼填板銷連接抗彎承載力設(shè)計方法。 此外,也開展了膠合木在單軸和多軸受力狀態(tài)下的力學(xué)性能研究。綜述了木材強度準(zhǔn)則的研究進展,進行了膠合木在單軸和雙軸受力狀態(tài)下的力學(xué)性能試驗,得出了不同受力狀態(tài)下木材的應(yīng)力-應(yīng)變曲線、破壞形態(tài)和破壞強度,討論了現(xiàn)有木材強度準(zhǔn)則在膠合木中的適用性。 2100433B
木材-鋼填板銷連接是現(xiàn)代大型木結(jié)構(gòu)中一種常用的連接方式,它的力學(xué)性能直接影響木結(jié)構(gòu)的整體力學(xué)性能,是木結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重要方面。本項目擬采用試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合,開展在斜拉荷載條件下木材-鋼填板銷連接的力學(xué)性能研究。通過改變斜拉角度,銷釘尺寸,銷釘數(shù)量,銷釘間距和銷釘排列方式等幾何參數(shù),測量鋼木連接的荷載-滑移曲線,研究其對連接力學(xué)性能的影響。建立三維非線性有限元模型,考慮材料非線性,幾何非線性以及木材、鋼板和銷釘之間的接觸和摩擦。通過與試驗曲線比較,校驗有限元模型的有效性,利用該有限元模型開展應(yīng)力分析,確定影響連接破壞的應(yīng)力參數(shù)。結(jié)合對應(yīng)力和幾何參數(shù)的分析結(jié)果,推導(dǎo)和建立通用的木材-鋼填板銷連接承載力設(shè)計公式。本項目對認識連接破壞的內(nèi)在機理有重要意義,開展的設(shè)計理論也將彌補歐美木結(jié)構(gòu)規(guī)范在斜拉荷載條件下連接承載力設(shè)計上的不足,為國內(nèi)木結(jié)構(gòu)規(guī)范對這種連接模式的設(shè)計提供參考。
1、屈服點:又稱為屈服強度,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中所用的鋼筋標(biāo)準(zhǔn)強度就是以鋼筋屈服點為取值依據(jù)的。 2、抗拉強度:指鋼筋抵抗拉力破壞作用的最大能力。 3、伸長率:義稱延伸率,是指鋼筋受拉力作用至斷...
材料牌號: 45 材料名稱: 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 標(biāo) 準(zhǔn) 號: GB699-88 試樣尺寸: 25 試樣狀態(tài): 退火鋼 抗拉強度: ≥600 (MPa) 屈服強度: ≥355 (MPa) 延 長 率: ≥16...
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評分: 4.5
采用氣動式間接桿桿型沖擊拉伸試驗裝置對5種不同成分的TWIP鋼在102~103s-1應(yīng)變速率范圍內(nèi)的動態(tài)拉伸變形行為進行了研究,并和靜態(tài)拉伸性能作了比較。結(jié)果表明:隨應(yīng)變速率的提高,材料動態(tài)條件下的抗拉強度、斷裂延伸率和能量吸收值均顯著增加,均勻延伸率略有提高。TWIP鋼在形變過程中產(chǎn)生形變孿晶顯著改善了材料的塑性,因此在高應(yīng)變速率下的延伸率仍較好。
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評分: 4.4
熱軋板帶材成品因其內(nèi)在組織形態(tài)及成分不同而呈現(xiàn)較明顯的力學(xué)性能差異.就包鋼薄板坯連續(xù)連軋CSP工藝條件下,低碳典型鋼種Q235B和SS400顯微組織及軋制工藝對材料力學(xué)性能的影響進行了實驗研究.用數(shù)理統(tǒng)計方法建立了工藝參數(shù)與產(chǎn)品性能回歸數(shù)值模型,模型擬合效果較好.
世界上最早的一座鋼筋混凝土斜拉渡槽是西班牙的坦佩爾渡槽(AqueductatTempul,Spain),于1925年建造(如圖),主跨60.3米,邊跨各20.1米,對稱布置,采用中部帶掛梁的結(jié)構(gòu)體系,掛梁與懸臂梁間設(shè)伸縮縫,縫中作止水設(shè)備。阿根廷的圖伯拉水道斜拉橋,主跨130米,1977年建成通水。中國的四川省1975年修建了一座管徑為72厘米,主跨200米,全長400米的輸油管道斜拉結(jié)構(gòu);斜拉式渡槽也在廣西得到采用。
斜拉索上端錨固于塔架上,下端固結(jié)于槽身側(cè)墻上的支承點以支承槽身。支承點之間的間距不宜過大,可采用6~8米的密索布置型式;塔架之間的距離(稱主跨)則可以加大。如不對斜拉索施加預(yù)拉力,則槽身屬于彈性支承連續(xù)梁。如對斜拉索施加預(yù)拉力,并調(diào)整斜拉索的剛度(主要改變斜拉索面積),可使主梁(槽身)及塔架主要部位的位移和內(nèi)力達到更理想的程度。斜拉索的水平分力對槽身縱向是十分有利的壓力。施工時將斜拉索內(nèi)力調(diào)整后,最后在跨中合龍,跨中基本上不產(chǎn)生自重拉力,槽身主要承受軸向壓力與彎矩,屬于偏心受壓構(gòu)件,對槽身縱向配筋與抗裂是十分有利的。由于槽身的自重、水重等基本上是全跨徑均勻分布的,如整體布置得當(dāng),有可能使塔兩側(cè)相對應(yīng)的斜拉索水平分力接近相等,從而減小塔架因承受不均衡力而產(chǎn)生的彎矩,這是保證塔身縱向穩(wěn)定的關(guān)鍵。
斜拉式渡槽是合理利用不同材料的一種結(jié)構(gòu)型式,混凝土塔墩是受壓為主的構(gòu)件,鋼筋混凝土塔架和槽身是偏心受壓構(gòu)件,高強鋼絲斜拉索是受拉構(gòu)件,這就充分發(fā)揮了材料各自的特性,使這種渡槽的跨越能力可以比拱式渡槽更強,適用于各種流量、各種地基和跨度較大、河谷較深的情況。但這種渡槽需要高強鋼絲,施工技術(shù)要求也較高,對抗風(fēng)穩(wěn)定性也需進一步探討研究。
現(xiàn)在,無論城市的大小,施工過程中有很多項目需要使用冷彎型拉森鋼板樁,通過合理使用,鋼板樁的性能和優(yōu)勢發(fā)揮出來,讓更多的意識到對鋼板樁的重要性的存在,可以發(fā)揮其優(yōu)勢,在使用相同的時間,讓水電阻,耐腐蝕,使用壽命長,這些優(yōu)勢是可以在使用過。
在橋梁施工中,除了止水外,鋼板樁還可以用來擋土。鋼板的使用可以減少開挖量和相應(yīng)的土壤量,從而減少施工項目,縮短橋梁的施工工期。目前,在中國的橋梁建設(shè)幾乎是用鋼板樁,大大降低了橋梁基礎(chǔ)施工成本。
流砂地質(zhì)條件下,地下水位小于2m,常規(guī)庫施工必須斷石樁。和大鋼筒倉的施工,使用一種特殊的基礎(chǔ),從砂地基應(yīng)力可以看出,對于外切,枯涸的增加優(yōu)勢基礎(chǔ),流沙向心流動,隨著壓力從水分和空氣間隙增加流沙,流沙向心流動不僅增加浮力和密度增加,動態(tài)反應(yīng)玩沙。整體投資只相當(dāng)于常規(guī)建倉成本1 / 7,和總存儲容量相當(dāng)于26個普通倉庫。
冷彎型拉森鋼板樁屬于鋼結(jié)構(gòu)使用的工具,其韌性很好,所以它不可能受到水流壓力的擠壓破壞,所以不用擔(dān)心隔離帶施工人員的安全,會對鋼板樁造成一定的損傷。而拉森鋼板樁又具有隔離基坑和原建筑地基及建筑物地基影響的良好方法。他能很好地保護隔離地基,確保開挖時不發(fā)生坍塌事故。這就是為什么它在建筑界如此受歡迎和不可或缺的原因。