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四周受火异形截面部分包覆钢-混凝土轴压组合柱耐火性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 52-62页

作者：杨欢刘用王静峰徐秋雨合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学先进钢结构技术与产业化协同创新中心安徽合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室安徽合肥230009

异形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱是解决高层钢结构住宅凸柱问题的有效方法之一,因其型钢翼缘外露,故而抗火问题备受关注。为研究异形截面PEC柱的抗火性能,以截面形式和轴压比为参数设计并制作了4根异形截面PEC柱,开展了恒载升温试... 详细信息

异形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱是解决高层钢结构住宅凸柱问题的有效方法之一,因其型钢翼缘外露,故而抗火问题备受关注。为研究异形截面PEC柱的抗火性能,以截面形式和轴压比为参数设计并制作了4根异形截面PEC柱,开展了恒载升温试验,得到火灾下异形截面PEC柱的破坏模式、竖向与侧向变形-时间关系曲线和耐火极限,并分析其温度场分布与变形规律。研究结果表明:随着火灾下截面损伤增加,L形及T形截面PEC柱逐渐由轴压受力状态分别转为双向及单向偏压受力状态,十字形截面PEC柱仍保持轴压受力状态;在上端球铰和下端单向铰边界条件下,L形截面PEC柱发生双向弯曲失稳,T形截面PEC柱发生平面外弯曲失稳,十字形截面PEC柱发生平面内弯曲失稳;在轴压比为0.4、没有防火保护条件下,L形截面PEC柱耐火极限为41 min,T形截面和十字形截面PEC柱耐火极限分别为32.5 min和29 min;当轴压比由0.4增加至0.55时,十字形截面PEC柱耐火极限降低了28.7%。借鉴EN 1994-1-2中建议的四周受火规则截面PEC柱高温承载力简化计算方法,对异形截面PEC柱高温承载力进行计算,计算结果偏保守。

关键词：部分包覆钢-混凝土组合柱异形截面火灾试验耐火性能高温承载力

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异形截面复合导电涤纶纤维的制备及性能

工程塑料应用 2024年第6期52卷 164-169页

作者：张炯许志强陈江炳詹莹韬黄芽高占岭徐煜东马金星占海华赵德方绍兴文理学院纺织服装学院浙江绍兴312000 凯泰特种纤维科技有限公司浙江绍兴312000 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000 绍兴水乡纺织科技有限公司浙江绍兴312000 浙江省清洁染整重点实验室浙江绍兴312000 国家碳纤维工程技术研究中心浙江分中心浙江绍兴312000 纤维基复合材料国家工程研究中心绍兴分中心浙江绍兴312000 绍兴市高性能纤维及制品重点实验室浙江绍兴312000 浙江大学材料科学与工程学院杭州310058 海亮集团有限公司杭州310000

设计并制备了规格为22 dtex/3 f的4种不同截面(一字型、两点型、三点型、皮芯型)导电涤纶纤维,并对纤维截面形状、成品颜色、取向度、拉伸性能、导电性能、热稳定性等进行了测试与比较。结果表明,无论选用何种截面,加入碳纳米管/炭黑导... 详细信息

设计并制备了规格为22 dtex/3 f的4种不同截面(一字型、两点型、三点型、皮芯型)导电涤纶纤维,并对纤维截面形状、成品颜色、取向度、拉伸性能、导电性能、热稳定性等进行了测试与比较。结果表明,无论选用何种截面,加入碳纳米管/炭黑导电母粒后纤维均具有优异的导电性能(单位电阻处于10~7Ω/cm);相较于皮芯型导电纤维,选用异形截面(一字型、两点型、三点型)在一定程度上降低了纤维内部的均匀性,增加了纤维在制备过程中的取向难度,导致制备得到的纤维取向度以及拉伸断裂强度略有降低,但4种纤维的热稳定性差异不大;异形截面导电纤维能够得到与皮芯型导电纤维相近的导电性能,但由于异形截面导电纤维中裸露在外的碳纳米管/炭黑导电组分减少,其纤维成品颜色明显浅于皮芯型导电纤维,扩大了该类导电纤维的应用范围。

关键词：异形截面导电涤纶纤维导电性能拉伸性能热稳定性

四类常见异形截面高层建筑主体结构风荷载体型系数风洞试验研究

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建筑结构 2024年

作者：朱之昊全涌张正维姚博江苏工程职业技术学院中国五冶集团有限公司同济大学土木工程防灾国家重点实验室

受场地、功能与规划的影响，很多高层建筑采用非矩形的异形横截面设计，但我国荷载规范并没有准确计算各种异型截面高层建筑的风荷载设计参数。本文利用自行设计的模块化拼装模型系统，设置了比较常见的Π形、T形、十字形和L形4类异形... 详细信息

受场地、功能与规划的影响，很多高层建筑采用非矩形的异形横截面设计，但我国荷载规范并没有准确计算各种异型截面高层建筑的风荷载设计参数。本文利用自行设计的模块化拼装模型系统，设置了比较常见的Π形、T形、十字形和L形4类异形横截面形状建筑模型，每类模型又各设置3种肢长工况，总计12个模型工况，并通过刚性模型测压风洞试验探究了高层建筑风荷载体型系数随不同截面形状、肢长和风向的变化规律，并与现行荷载规范取值进行了对比。研究结果表明：规范对异形横截面高层建筑的最不利风向和肢长变化的考量不够充分，各立面上的体型系数取值存在低估；本文总结了4类异形截面高层建筑的最不利风向范围和各立面以及整体体型系数，并给出了便于工程设计人员和规范修订参考的取值图示。

关键词：风洞试验高层建筑异形截面风荷载体型系数

高速飞车真空管道异形截面膨胀节的设计与制造

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管道技术与设备 2024年第3期 58-62页

作者：周命生潘兹兵陈骥超南京晨光东螺波纹管有限公司

高速飞车全称为超高速低真空管道磁悬浮交通系统。为了研制符合高速飞车真空异形截面管道系统要求的异形截面膨胀节,采用创新计算方法和结构设计,并对样件进行试验。通过试验验证,结果表明异形截面膨胀节的密封性、疲劳寿命等设计参数... 详细信息

高速飞车全称为超高速低真空管道磁悬浮交通系统。为了研制符合高速飞车真空异形截面管道系统要求的异形截面膨胀节,采用创新计算方法和结构设计,并对样件进行试验。通过试验验证,结果表明异形截面膨胀节的密封性、疲劳寿命等设计参数满足技术指标要求。异形截面膨胀节的成功研制,解决了高速飞车真空管道的密封连接与柔性问题,保障了高速飞车总体项目的稳步推进。

关键词：高速飞车异形截面膨胀节波纹管

基于环形等效的异形截面复合桩复合地基固结理论研究

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岩土力学 2022年第6期43卷 1513-1522,1532页

作者：卢萌盟单洁李红军李传勋中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221006 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221006 绿地浙江事业部浙江杭州310015 江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013

复合桩是指由两种不同材料经过复合施工形成一种新桩型,同一桩体由两种不同属性材料组成,从而起到互补增强的作用。以素混凝土芯砂石壳复合桩复合地基为研究对象,基于横截面积和周长恒定的原则,将其转化为等效环形单元。引入芯-桩面积比... 详细信息

复合桩是指由两种不同材料经过复合施工形成一种新桩型,同一桩体由两种不同属性材料组成,从而起到互补增强的作用。以素混凝土芯砂石壳复合桩复合地基为研究对象,基于横截面积和周长恒定的原则,将其转化为等效环形单元。引入芯-桩面积比(混凝土芯与复合桩横截面积之比),基于等应变假设和达西定律,并考虑施工扰动及荷载随时间变化、附加应力随深度变化的情况,提出了复合桩复合地基固结解析模型,并给出了4种不同荷载模下的显式解答。最后,通过参数敏感性分析对复合地基的固结特性进行研究。结果表明:周长一定的方桩中,正方形截面桩的空心比最小,超静孔隙水压力消散最快;地基固结与芯-壳压缩模量比、渗透系数比成正相关;随着顶部荷载值的增加,固结逐渐加快。

关键词：复合地基复合桩固结异形截面环形单元

异形多腔钢管混凝土分叉短柱抗震性能试验及数值计算

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振动与冲击 2024年第4期43卷 115-124页

作者：武海鹏崔舒蓉钟志伟王晓蒙甘迈曹万林中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083 北京工业大学城市建设学部北京100124

针对某超高层巨型框架结构中异形截面多腔钢管混凝土(concrete-filled steel tube, CFT)分叉柱,为研究截面加强构造对分叉短柱抗震性能的影响,进行了4个试件在竖向轴压力及水平往复两次的低周反复荷载下的抗震性能试验研究,试件上部为... 详细信息

针对某超高层巨型框架结构中异形截面多腔钢管混凝土(concrete-filled steel tube, CFT)分叉柱,为研究截面加强构造对分叉短柱抗震性能的影响,进行了4个试件在竖向轴压力及水平往复两次的低周反复荷载下的抗震性能试验研究,试件上部为五边形四腔体钢管混凝土双柱肢,下部为八边形十三腔体钢管混凝土单柱肢,以此形成分叉柱;研究的截面构造包括四种:基本构造,钢管钢板整体加厚构造,距中和轴较远的钢管角部钢板内表面贴焊等肢角钢的局部钢板加厚构造,距中和轴较远的钢管腔体内置圆钢管构造。基于试验结果及截面构造特点,进行了数值计算。试验及数值计算结果表明:异形截面多腔钢管混凝土分叉短柱的破坏主要发生在上柱根部分叉截面处,表现为距离中性轴较远处的钢板撕裂以及局部焊缝开裂引起的整块钢板撕裂;内置圆钢管的加强构造承载力提高7.6%、变形能力提高14.4%,综合耗能能力最强,局部钢板加强构造承载力提高9.2%、变形能力下降18.7%,钢管钢板整体加厚构造承载力略有提高、但变形能力下降较多;提出的异形多腔钢管混凝土柱简化建模方法计算效率较高,精度满足工程设计要求。

关键词：钢管混凝土(CFT) 分叉短柱异形截面多腔抗震性能

异形截面复合材料构件成形及力学性能预测方法研究

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机械工程学报 2023年

作者：黄浩单忠德张丽娇孙正郭子桐刘检华金鹏中车工业研究院有限公司北京理工大学机械与车辆学院深圳湾实验室生物医学工程研究所北京科技大学材料科学与工程学院南京航空航天大学

柔性导向三维织造技术成形构件层间性能强、应用广泛，但受织造过程路径规划和成形工艺的制约，使得织造时间长、构件性能不稳定。同时异形截面构件的复杂性使得原有工艺难以准确成形，且缺少相应的力学性能预测方法，严重阻碍三维织造... 详细信息

柔性导向三维织造技术成形构件层间性能强、应用广泛，但受织造过程路径规划和成形工艺的制约，使得织造时间长、构件性能不稳定。同时异形截面构件的复杂性使得原有工艺难以准确成形，且缺少相应的力学性能预测方法，严重阻碍三维织造技术在异形截面构件上的应用。本文深入探究柔性导向三维织造技术的织造机理，提出分区域织造的工艺方案，通过分段拟合逼近截面形状，有效解决了复杂异形截面构件成形难的问题。基于此工艺方案，建立牵引拉杆的宏细观尺度有限元力学性能预测模型，并以细观尺度预测结果为材料属性，分析牵引拉杆轴向承载时的应力状态。进一步建立纤维体积分数模型，分析了XY向纤维体积分数与力学性能之间的关系，为织造过程的形性调控奠定基础。试验结果表明，有限元预测Z向弹性模量的误差在4.2%以内，为异形截面构件的早期设计和工程应用提供基础。

关键词：异形截面柔性导向三维织造力学性能预测成形工艺纤维体积分数

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异形截面立体编织的锭子轨道设计方法

东华大学学报（自然科学版） 2022年第1期48卷 40-46页

作者：孙志宏方涛王振喜邵国为徐昌王兵东华大学纺织装备教育部工程研究中心上海201620 航宸石家庄新材料科技有限公司河北石家庄051430

针对异形截面立体编织工艺中存在的锭子干涉问题,提出一种判断轨道设计和锭子排布是否产生干涉的方法。基于三维旋转编织原理和图论理论中确定有向简单回路的方法,通过搜索简化后的轨道网络交点邻接矩阵,快速确定轨道的所有有向简单回路... 详细信息

针对异形截面立体编织工艺中存在的锭子干涉问题,提出一种判断轨道设计和锭子排布是否产生干涉的方法。基于三维旋转编织原理和图论理论中确定有向简单回路的方法,通过搜索简化后的轨道网络交点邻接矩阵,快速确定轨道的所有有向简单回路,同时利用锭子排布序列和轨道包含叶轮槽口总数的配合关系,检验轨道设计的合理性,并在此研究基础上结合叶轮等效规则,拓展出一种简易锭子轨道设计方法。研究结果对异形截面立体编织物锭子轨道设计具有指导意义。

关键词：三维旋转编织异形截面邻接矩阵轨道设计锭子干涉

轧机导卫架端头异形截面的感应淬火工艺及畸变控制

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金属热处理 2023年第9期48卷 122-125页

作者：王敬伟范梅香林乙丑石如星席志永刘志刚洛阳中重铸锻有限责任公司河南洛阳471039 河南省大型铸锻件工程技术研究中心河南洛阳471003

研究了轧机导卫架端头部位的感应淬火工艺及畸变控制。专门制作了等比端头锻件并进行了感应器加热及冷却测试,同时进行了相关工艺试验,针对导卫架端头异形截面的硬度、畸变、开裂等风险进行了全面评估,基于端头的工艺试验结果,制定了导... 详细信息

研究了轧机导卫架端头部位的感应淬火工艺及畸变控制。专门制作了等比端头锻件并进行了感应器加热及冷却测试,同时进行了相关工艺试验,针对导卫架端头异形截面的硬度、畸变、开裂等风险进行了全面评估,基于端头的工艺试验结果,制定了导卫架端头感应淬火工艺方案:加热频率1.7~4 kHz,行走速度150 mm/min,功率90×(14%~24%) kW,并对感应器进行了驱磁设计,采用连续加热连续冷却感应淬火。结果表明,基于端头异形截面结构所设计的仿形感应器经工艺试验验证可实现角度40°的导卫架端头异形截面的感应淬火工艺,通过在感应器上合理设置驱磁区域,有效避免了异形截面端头发生尖角效应,并利于感应加热温度的均匀性。C35E钢端头经感应淬火后硬度达55~60 HRC,通过反畸变操作,总长2120 mm的导卫架端头弯曲畸变控制在1 mm以内。

关键词：导卫架端头异形截面感应淬火驱磁反畸变