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关键词： 桥梁工程   预应力混凝土折线先张梁   正常使用极限状态   四点弯曲试验   应力分析  

摘要： 某预应力混凝土先张梁长35 m、高2.2 m,采用折线布束的设计方法,共布置有10根折线和38根直线预应力钢绞线。为了研究该折线先张梁在正常使用极限状态下的力学性能,开展四点弯曲静载试验。结果表明,试验过程中梁体并未出现裂缝,梁体挠度校验系数和相对残余变形均满足要求;跨中截面混凝土应变沿竖向线性分布,满足平截面假定;混凝土最大相对残余应变为3.2%,混凝土应变、钢筋应变、钢绞线应力均随荷载以线性规律增长,表明梁体处于弹性受力状态,满足正常使用极限状态下的设计要求。

关键词： 楔形梁   弯曲   挠度   应力   微分方程   截面变换系数  

摘要： 基于材料力学平衡原理和弹性力学平面问题几何方程,建立矩形截面悬臂楔形梁挠度微分方程和弯曲应力表达式。对挠度微分方程进行积分,结合弯曲变形边界条件,推导了集中荷载、均匀分布荷载、弯曲力偶等3种简单荷载工况作用下悬臂楔形梁挠度解析解,对弯曲应力求导,可确定任意荷载作用下楔形梁弯曲最大应力值。通过通用结构设计与分析软件SAP2000分别验算了3种简单荷载工况作用下悬臂梁的弯曲问题:在计算弯曲挠度时,发现本文计算方法均与软件计算结果相当,且略大于软件计算结果,这是由于软件计算时未考虑截面转动对挠度的影响所致;在计算最大弯曲应力时,发现当楔形梁截面变换系数小于0.4时,采用本文计算方法具有较高的计算精度,可满足一般土木工程设计要求,具有一定的工程应用价值。

关键词： 管道   支吊架   应力分析   下沉   壁厚   汽轮发电机组  

摘要： 某300 MW级机组主蒸汽管道下沉,通过对管道支吊架设计不合理、支吊架材料老化、支吊架安装不规范、管道壁厚大于设计壁厚等原因进行逐一排查,发现管道壁厚超设计值,吊架载荷离差和恒定度超过设计值为管道下沉的主因。当吊架的承载能力低于设计载荷要求,特别是上行程时,会导致管道无法顺利上升,表现出来的宏观现象即吊架冷、热态指针指示变化不大;且当支吊架设计载荷小于重力载荷、压力载荷、位移载荷等载荷的和值时,管道会慢慢下沉。通过科学治理解决了管道下沉问题,保障汽轮发电机组安全生产。

关键词： 预应力混凝土梁   应力分析   优化设计  

摘要： 在喧嚣的城市发展建设中,预应力混凝土梁因其卓绝的承载力及耐久性,赚得了在建筑结构中得到广大的应用。本篇文章打算深刻研究预应力混凝土梁在建筑结构中的应力解析以及优化设计。预应力混凝土梁的基本原理以及其独立的结构特色得到了概括。通过有限元分析法,预应力的大小、原始的设定方式等关键性参数对梁应力的分布以及变形产生的影响进行了细致的研究。保证了结构的安全性以及经济性,本篇文章还对预应力混凝土梁进行了进一步的优化设计,目的在于提高抗弯刚度、降低梁底裂缝,减少有害应力的生成。最后,通过工程实例对比分析,验证了优化设计对改善预应力混凝土梁结构性能具有显著效果。本研究成果可为预应力混凝土梁在建筑结构中的实际应用提供有益参考,有助于提升预应力混凝土梁的设计水平和工程质量。

关键词： 热管堆   应力   间隙装配   热-流-固耦合  

摘要： 为评估热管堆中芯块与热管间装配间隙对热管堆传热及结构安全的影响,建立热管堆三维传热及力学数字模型,在验证热管及传热模型后,分析了3 kW热管堆在不同装配间隙下的温度场及应力场。结果表明,热管堆受热膨胀后,在变形位移上芯块与热管大小及方向并不一致,两者间局部接触,局部应力集中。随着装配间隙增大,芯块及热管的应力峰值不断减小,间隙增大到0.4 mm后,芯块与热管将不再接触,间隙进一步增大,应力峰值变化微小;但随着装配间隙增大,芯块与热管间的传热方式由接触传热向气体传热和辐射传热组合转变,热管堆的传热热阻不断增大,堆芯的温度不断升高;综合热力分析,3 kW热管堆燃料芯块与热管装配间隙为0.2 mm较为合理,研究结果可为热管堆结构及热工设计提供参考。

关键词： 多跨柔性系杆拱桥   拆除   支架设计   应力分析  

摘要： 随着我国城市交通的快速发展,车流量日益增加,部分主干道因桥梁限载、限速等原因已无法满足快速出行的交通需求,因而城市桥梁改扩建工程逐渐增多。既有桥梁的拆除相对于新建桥梁属于逆序施工过程,存在安全风险高、施工难度大、作业环境复杂等特点外,国内外类似工程可借鉴经验也稀缺。本文围绕绍兴市智慧快速路建设过程中拆除重建的柔性系杆拱桥施工,通过对该桥的拆除支架设计、吊杆切割后的应力重分布以及拆除过程的支架应力监测数据,形成类似桥梁的拆除技术研究,为特殊桥梁拆除提供参考依据。

关键词： 制氢加氢一体站   输氢   管道设计   应力分析  

摘要： 利用水路交通自然禀赋,通过太阳能和风能制氢,是构建港口绿氢“制-储-注-供-用”产业链的重要环节。制氢加氢一体站是未来的发展趋势,从安全角度保证制氢加氢一体站之间的管道输送十分重要。以穿山港区制氢量为500 Nm3/h的制氢加氢一体站为对象,开展输氢管道强度参数计算,并用CAESAR II软件对所计算的管道系统进行建模,开展多种工况下的静态应力分析。结果表明所设计的管道系统模型可行,可为制氢加氢一体站的气体输氢设计提供参考。

关键词： 钢桁梁柔性拱   施工监控   有限元模型   应力   线形   合龙  

摘要： 雄商高铁黄河特大桥主桥(60+80+4×260+280+80+60)m连续钢桁梁柔性拱为大跨长联型桁梁和拱组合体系结构,施工工序复杂,体系转换频繁,施工控制难度大,文章以此为例,对该桥施工控制重难点进行剖析,运用MIDAS Civil软件建立全桥有限元空间模型,并提取一次成桥下的变形情况与设计值进行对比,验证模型参数的正确性。通过结构仿真模拟计算,得到该桥施工过程中的受力、变形、参数敏感性等情况,结合计算结果对桥梁的监测内容和把控要点进行论述,为大桥的顺利施工、合龙并达到设计的目标成桥状态提供了保证。

关键词： 涡旋压缩机   疲劳寿命   轻量化   临界转速   损伤   应力  

摘要： 针对涡旋式压缩机转子的偏心构成及高速特性,通过等效配置有限应变梁单元、二维轴承单元及三维空间质量单元等,开发基于参数化的主轴部件有限元建模程序。考虑陀螺效应,在转子动力学分析基础上获取主轴系统的Campbell图及临界转速。以配重质量(m_(1)、m_(2))及其质心位置(R_(1)、R_(2))为变量对转子组件进行动态优化,不仅将其1阶临界转速提高了4.2%,而且使配重总质量与最大应力幅分别减小了0.413 kg和0.21 MPa,达到轻量化设计预期。利用nCode DesignLife构建S-N应力疲劳分析项目仿真流程,实现了多工况时序载荷映射下的曲轴疲劳分析与损伤评估。结果显示:轻量化设计在提高曲轴最低疲劳寿命的同时,明显减小了曲柄端的损伤程度及疲劳危险区,有利于提升曲轴的疲劳寿命与抗破坏能力。

关键词： 热动力站   蒸汽管道   膨胀异常   应力分析   支吊架  

摘要： 热动力站蒸汽管道由热膨胀引发的安全运行隐患将直接影响工厂的安全生产。针对热动力站易出现的管道、支吊架变形、过载热位移过大等异常问题,通过定量分析设计、安装及运行过程,评判造成管道热膨胀异常的关键因素,结果表明蒸汽母管刚性支吊架设计不合理、部分管系柔性偏大、安装过程支吊架性能降低或失效、运行过程缺乏有效处理措施是主要原因,采取优化支吊架、管道布置,达到管道系统“刚柔并济”,可有效消除热膨胀异常引起的安全隐患。经应力模拟计算,热动力站蒸汽管道系统热应力、热位移及设备推力显著降低,系统最大热应力由238.3 MPa降至176.23 MPa,原两处最大位位移量分别减少至17 mm和56 mm,对设备推力及力矩最高分别为10016.37 N和33032.37 N·m,最高降幅93.59%,提高了蒸汽管道系统稳定、安全及连续运行水平。研究结论可为高温高压蒸汽管道的设计、安装及运行提供一定的技术借鉴。