摘要：针对低温流体泵小型化和潜液的需求,提出了一种基于液体动压轴承的高速液氮离心潜液泵的新结构。建立高速离心式液氮潜液泵的设计方法,着重探讨了低比转速离心泵的水力部件设计、液氮动压轴承开发、两级增压泵内轴向力平衡等关键环节。采用CFD仿真软件对液氮潜液泵的叶轮流道流动状态进行数值分析,结果表明增加诱导轮可提高泵的汽蚀性能,泵的水力性能结果符合设计预期,通过数值模拟和实验结果对比分析验证了泵设计的准确性和可靠性,为小型低温流体泵送应用提供参考。

摘要：为研究采用特殊三角盒装置固定螺母的单边拧紧高强度螺栓的闭口截面方钢管柱-柱拼接节点轴向力学性能,设计制作了5个节点,并对其进行轴向受拉和受压加载试验,得到节点变形、承载力等力学性能,并与按GB 50017—2017《钢结构设计标准》计算的承载力进行对比分析;对部分节点进行承载能力极限状态之后的可拆卸性能分析。在验证有限元模型准确性和有效性的基础上,采用ABAQUS有限元软件对节点的受力性能进行数值模拟分析,研究拼接区高强度螺栓拉力和板件接触面摩擦力的变化规律。结果表明:采用特殊三角盒装置固定螺母的单边拧紧高强度螺栓的闭口截面方钢管柱拼接节点构造简单、安装方便、易于拆卸,抗滑移承载能力和极限承载能力良好;受拉承载能力极限状态后高强度螺栓的拉力与板件间摩擦力损失相对较大;单边拧紧高强度螺栓的闭口截面方钢管柱-柱拼接节点承载力仍可按GB 50017—2017中的承载力计算式进行计算。

摘要：为保证广州明珠湾大桥主桥疲劳性能及寿命满足要求,根据该桥正交异性钢桥面板设计尺寸和构造,采用与施工现场相同焊接条件,制作8个足尺单U肋模型并进行疲劳试验,确定桥面板的疲劳破坏关注点及其疲劳寿命曲线;建立桥面板有限元模型,分析实际车辆荷载作用下桥面板的疲劳力学性能,并根据名义应力法确定该桥钢桥面板的疲劳寿命。结果表明:桥面板U肋与顶板焊接位置、U肋与横隔板围焊位置为疲劳易损部位,循环次数为5×106次时,两处常幅疲劳极限分别为42.04 MPa和60.30 MPa;桥面板U肋与顶板焊接位置最大应力幅为14.02 MPa,小于常幅疲劳极限,可不考虑疲劳寿命;U肋与横隔板围焊位置最大应力幅为64.73 MPa,大于常幅疲劳极限,桥面板疲劳寿命为158年,满足大桥设计基准期100年的要求。

摘要：为研究翼缘纵向变厚度焊接工字形截面钢梁的整体稳定性能,共设计了11个变厚度梁和2个等厚度梁并进行无侧向约束整体稳定试验,包含三点弯和四点弯两种加载方式,0、2、4、6、8 mm/m共5种厚度变化率。试验结果表明:钢梁均发生弹塑性弯扭失稳破坏,卸载后仍有明显残余变形;相比四点弯加载,翼缘厚度变化对三点弯加载钢梁承载性能的影响更为明显。对现有等厚度梁的整体稳定设计方法和稳定系数曲线进行总结,结合精细化有限元分析得到,变厚度梁的弹性失稳临界弯矩随着翼缘厚度变化率增大而降低。基于现有等厚度梁规范稳定曲线进行变厚度梁稳定承载力计算时,建议采用有限元分析或者以平均截面尺寸下的等厚度梁近似计算弹性失稳屈曲临界弯矩,由此可得相比按跨中最大截面设计相对安全的稳定承载力。最后将试验结果与规范计算所得稳定承载力对比,结果表明欧洲规范BS EN 1993-1-1最为安全,中国规范GB 50017—2017次之,美国规范ANSI/AISC 360-16最不安全。变厚度梁整体稳定设计方法的提出还需进一步深入研究。

摘要：该文提出两种适用于窄截面钢管混凝土柱的穿心板式栓焊节点,两种节点的下翼缘和腹板采用螺栓连接,上翼缘采用焊接连接。该节点既能有效避免室内凸角的出现,又能解决全螺栓连接节点需要预留安装缝、节点刚度偏低的问题,同时具有可快速装配、方便混凝土浇筑等优点。该文阐述了节点的构造、加工及装配过程、设计原理;基于单调加载试验建立有限元模型,分析了该节点的受力过程、破坏模式、刚度和延性。结果表明:有限元模型分析结果与试验吻合较好;穿心板式栓焊连接节点的主要破坏模式为梁受压翼缘的屈曲及相邻腹板的鼓曲,节点塑性铰远离节点核心区,符合强节点弱构件的设计原理;节点属于刚性连接,具有较大的刚度和承载力、较好的延性。

摘要：纵向变厚度(LP)钢板是一种沿轧制方向具有不同厚度钢板的钢材,可用于优化结构的力学性能和提高材料利用率。为研究其局部稳定性能,设计了6根LP翼缘焊接工字形截面短柱,6根LP腹板焊接工字形截面短柱和4根传统等厚度焊接工字形截面短柱,并进行了轴向受压试验。试验研究中确定板临界屈曲荷载的两个主要屈曲准则,同时分析了破坏模式、荷载-侧向变形曲线、荷载-应变曲线和极限荷载,研究LP短柱的局部屈曲行为,得到试件更容易在LP钢板的薄端发生屈曲破坏。将试验结果与现有等厚度板设计规范计算结果进行比较可得,现有等厚度板的设计规范预测腹板变厚度短柱的极限荷载偏于危险,而对于翼缘变厚度短柱欧规EN 1993-1-5能较为准确预测,但需要进一步的数值模拟去验证,从而进一步提出修正公式或者修正系数来指导设计。

摘要：为了促进全生命周期可拆卸钢结构和钢-混凝土组合结构的发展,完善相关受力性能评价方法和结构设计方法,针对新型可拆卸钢-混凝土组合梁抗剪连接件的受力机理和力学性能进行了试验研究。试件设计考虑不同的连接件(螺栓)直径(M20、M24)和材料强度(C50、C60混凝土),通过标准推出试验,分析了破坏模式、荷载-滑移响应、滑移和峰值荷载以及可拆卸性能等。通过将试验结果与中国、欧洲以及美国相关规范中针对组合梁栓钉抗剪连接件和螺栓紧固件抗剪承载力的计算方法进行对比分析,提出了该类新型抗剪连接件的摩擦型抗剪承载力和承压型抗剪承载力计算方法;基于受力机理分析,提出了该类可拆卸组合梁抗剪连接件的力学本构模型,并给出各个参数的确定方法。结果表明,提出的特征承载力和抗剪-滑移本构模型能够很好地描述该类抗剪连接件的力学性能,为在可拆卸钢-混凝土组合梁中的应用提供了理论和技术基础。

摘要：钢结构加固不仅有利于保证在役钢结构安全,而且符合可持续发展理念,对于科学实施“城市更新”、促进“双碳”目标达成具有积极意义。为此,针对钢结构构件,梳理了焊接加固、螺栓和铆钉连接加固、粘贴钢板加固、粘贴纤维增强复合材及组合加固法等5种增大截面加固法和构件预应力加固法;针对连接与节点,重点阐述了栓焊并用连接、梁柱节点、螺栓球和焊接球节点、钢管节点等加固研究进展;并概述了钢结构体系间接加固法及钢结构修复技术。在此基础上,介绍了GB 51367—2019《钢结构加固设计标准》的代表性加固技术,并指出未来应进一步对传统加固技术定量化设计、节点加固技术与设计理论、CFRP加固理论、新材料、新技术的应用和结构体系加固机理等方面开展深入研究工作。

摘要：为了研究钢管混凝土(CFST)框架-屈曲约束支撑(BRB)结构的抗震性能以及地震动持时对结构概率地震易损性的影响,基于能量平衡的塑性设计方法,设计了9层框架支撑结构.选取其中一榀单层单跨的框架支撑试件进行了低周循环加载试验和数值分析.采用OpenSees程序建立了9层典型三跨子结构的弹塑性分析模型;通过增量动力分析法得到了结构在不同工程需求参数和地震动强度参数下的易损性曲线,分析了地震动持时对结构抗震性能的影响.研究结果表明:试件的水平荷载-位移滞回曲线饱满,耗能稳定;结构90%的塑性变形耗能集中于屈曲约束支撑;整体损伤因子(ODI)可以较好地反映地震动持时对框架支撑结构累积损伤的影响;长持时地震动下结构的倒塌中位值比短持时的低24%.以ODI为工程需求参数时,考虑地震动谱加速度和重要持时的地震动强度综合指标INP-D表现出更优的实用性、有效性、充分性和调幅鲁棒性.对于I_(NP-D),罕遇地震水平下,长持时地震动下的ODI超越0.2和0.4限值的概率分别是短持时的1.74和5.0倍,因此建议钢管混凝土框架-屈曲约束支撑结构的抗震设计和分析应关注地震动持时对结构累积损伤的影响.

摘要：有机玻璃是一种热塑性塑料,它在建筑和结构中的应用日渐增多。与普通玻璃相比,有机玻璃具有无自曝风险、可本体聚合、密度低等诸多优点,但是它也存在防火性能不佳、蠕变问题显著等缺点。该文介绍了一些国内外著名的有机玻璃建筑物或结构,以及学者们对有机玻璃材料和结构所作的相关研究。提出了目前有机玻璃结构设计中存在的问题,并且给出了有机玻璃结构设计的相关建议,为相关研究和设计人员提供参考。