中文名 | 冷彎不銹鋼方管梁腹板壓跛破壞機(jī)理與設(shè)計(jì)方法研究 | 項(xiàng)目類別 | 青年科學(xué)基金項(xiàng)目 |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 周鋒 | 依托單位 | 同濟(jì)大學(xué) |
冷彎不銹鋼截面通過冷軋加工成型,圓弧彎角,板壁較薄。此類構(gòu)件在梁翼緣受有沿腹板平面作用的局部集中荷載、且荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí),或者受有移動(dòng)的局部集中荷載作用時(shí),容易發(fā)生腹板壓跛(web crippling)破壞。腹板壓跛破壞是冷彎鋼結(jié)構(gòu)中最常見的破壞現(xiàn)象之一,在設(shè)計(jì)中必須得到充分的重視。本項(xiàng)目以建筑結(jié)構(gòu)中常用的冷彎不銹鋼方(矩形)管梁為主要對(duì)象,從不銹鋼材料的非線性和冷彎截面的圓弧彎角對(duì)腹板穩(wěn)定的影響、加載局部區(qū)域應(yīng)力分布、荷載擴(kuò)散角度、以及屈服線長度等基本問題著手,深入揭示了其在局部荷載作用下發(fā)生腹板壓跛現(xiàn)象的破壞機(jī)理。 首先,項(xiàng)目組設(shè)計(jì)并實(shí)施了冷彎薄壁不銹鋼矩形管腹板壓跛試驗(yàn),考慮了5種不同的截面尺寸,其腹板高厚比從28.1(厚實(shí)截面)變化到68.5(薄柔截面),實(shí)測了冷彎不銹鋼管荷載作用位置局部區(qū)域應(yīng)力及應(yīng)變的分布規(guī)律。其次,考慮構(gòu)件的初始缺陷、殘余應(yīng)力、幾何非線性和材料的非線性,在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立了冷彎不銹鋼管腹板壓跛的精細(xì)化ABAQUS有限元模型,該有限元模型可以精確預(yù)測冷彎薄壁不銹鋼矩形管腹板壓跛的極限承載力、破壞模式、荷載-腹板變形曲線及腹板區(qū)域應(yīng)力分布。因此,利用參數(shù)化分析手段,對(duì)荷載擴(kuò)散角度、腹板壓跛破壞機(jī)理等問題進(jìn)行了深入研究。最后,對(duì)目前理論模型進(jìn)行了評(píng)價(jià),并提出了新的塑性機(jī)構(gòu)模型,用于指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)。 項(xiàng)目組按時(shí)完成了預(yù)期研究內(nèi)容,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),并完成了原定考核指標(biāo)。截止目前為止,本項(xiàng)目組完成試驗(yàn)報(bào)告3本;培養(yǎng)研究生3名;已發(fā)表標(biāo)注本基金資助的科研論文6篇,其中SCI收錄論文3篇;參加并發(fā)表國、內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議論文3篇,在國際學(xué)術(shù)會(huì)議上作特邀報(bào)告1次、口頭報(bào)告2次;邀請(qǐng)香港大學(xué)Ben Young教授作短期訪問和學(xué)術(shù)報(bào)告2次,并與香港大學(xué)Ben Young教授的研究團(tuán)隊(duì)在2014年7月16號(hào)于同濟(jì)大學(xué)舉行了為期1天的港大-同濟(jì)鋼結(jié)構(gòu)課題組學(xué)術(shù)交流會(huì),雙方24名研究生就目前研究內(nèi)容作了學(xué)術(shù)報(bào)告。
不銹鋼是一種高延展性、非線性的綠色環(huán)保建筑材料,非常適合冷加工。冷彎不銹鋼截面通過冷軋加工成型,圓弧彎角,板壁較薄。此類構(gòu)件在梁翼緣受有沿腹板平面作用的局部集中荷載、且荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí),或者受有可移動(dòng)的局部集中荷載作用時(shí),容易發(fā)生腹板壓跛(web crippling)破壞。從破壞機(jī)理的角度,分析認(rèn)為腹板失穩(wěn)破壞或截面強(qiáng)度破壞是引起冷彎不銹鋼梁在局部荷載作用下發(fā)生腹板壓跛現(xiàn)象的兩個(gè)主要原因。本項(xiàng)目擬以建筑結(jié)構(gòu)中常用的冷彎不銹鋼方(矩形)管梁為主要對(duì)象,考慮不銹鋼材料非線性和冷彎截面圓弧彎角的影響,研究腹板的穩(wěn)定問題;從加載局部區(qū)域應(yīng)力分布、荷載擴(kuò)散角度、以及屈服線長度等基本問題著手,研究截面的強(qiáng)度問題。從而,深入揭示冷彎不銹鋼梁在局部荷載作用下發(fā)生腹板壓跛現(xiàn)象的破壞機(jī)理。本項(xiàng)目將為冷彎不銹鋼方管梁在局部荷載作用下提供更加合理的設(shè)計(jì)方法,促進(jìn)不銹鋼在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。
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評(píng)分: 4.7
不銹鋼方管尺寸及理論重量重量表 (不銹鋼方管 ) 注:長度: 6000 毫米,長度單位:毫米 重量單位:千克 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 □10×10 0.74 0.91 1.09 1.26 1.43 1.59 □12×12 0.89 1.10 1.32 1.53 1.73 1.93 2.13 2.53 □15×15 1.12 1.39 1.66 1.92 2.19 2.45 2.71 3.21 3.95 □18×18 1.35 1.68 2.00 2.32 2.64 2.96 3.28 3.90 4.80 □19×19 1.42 1.77 2.12 2.46 2.80 3.13 3.47 4.12 5.09 6.63 □20×20 1.50 1.87 2.23 2.59 2.95 3.30 3
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不銹鋼方管重量表 [天津方矩管廠 ] [ 原創(chuàng) ] [2011-03-04] 重量表 (不銹鋼方管 ) 注:長度: 6000 毫米,長度單位:毫米 重量單位:千克 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 □10×10 0.74 0.91 1.09 1.26 1.43 1.59 □12×12 0.89 1.10 1.32 1.53 1.73 1.93 2.13 2.53 □15×15 1.12 1.39 1.66 1.92 2.19 2.45 2.71 3.21 3.95 □18×18 1.35 1.68 2.00 2.32 2.64 2.96 3.28 3.90 4.80 □19×19 1.42 1.77 2.12 2.46 2.80 3.13 3.47 4.12 5.09 6.63 □20×20 1.
批準(zhǔn)號(hào) |
50808126 |
項(xiàng)目名稱 |
鋁合金擠壓構(gòu)件破壞機(jī)理與設(shè)計(jì)方法研究 |
項(xiàng)目類別 |
青年科學(xué)基金項(xiàng)目 |
申請(qǐng)代碼 |
E0804 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 |
朱繼華 |
負(fù)責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
深圳大學(xué) |
研究期限 |
2009-01-01 至 2011-12-31 |
支持經(jīng)費(fèi) |
20(萬元) |
基于薄壁構(gòu)件屈曲理論,結(jié)合試驗(yàn)研究、數(shù)值方法和理論分析,探討鋁合金擠壓構(gòu)件破壞機(jī)理,并研究適用于各類型鋁合金擠壓構(gòu)件的、基于全截面分析的設(shè)計(jì)方法。通過材性試驗(yàn)與各類型構(gòu)件試驗(yàn),研究鋁合金材料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、構(gòu)件屈曲模式與破壞機(jī)理,探討熱影響區(qū)對(duì)材料力學(xué)性能及構(gòu)件承載能力的影響;建立準(zhǔn)確反映鋁合金構(gòu)件力學(xué)性能的有限元模型,通過參數(shù)分析研究影響鋁合金構(gòu)件力學(xué)性能的各要素;以試驗(yàn)研究和數(shù)值分析為基礎(chǔ),結(jié)合鋁合金擠壓構(gòu)件屈曲理論,研究有效截面形心偏移、熱影響區(qū)所導(dǎo)致的殘余應(yīng)力分布以及初始缺陷對(duì)構(gòu)件力學(xué)性能和破壞模式的影響;結(jié)合國際先進(jìn)設(shè)計(jì)理念,開發(fā)基于全截面分析的、適用于各類型鋁合金擠壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法,并進(jìn)行可靠度分析,實(shí)現(xiàn)工程實(shí)際應(yīng)用。其研究成果將推動(dòng)新材料、先進(jìn)設(shè)計(jì)理念在土木工程中的應(yīng)用,具有重要的理論價(jià)值和工程應(yīng)用前景。 2100433B
液壓工字鋼冷彎機(jī)隧道專用冷彎機(jī)
WGJ-250液壓工字鋼冷彎機(jī)是我廠根據(jù)隧道施工鋼拱支護(hù)材料供應(yīng)不上這一行情研究了一種新的冷彎設(shè)備。此款設(shè)備一上市,就到了陣陣好評(píng)。在回訪用戶的調(diào)查中,此款設(shè)備完全能滿足隧道施工鋼拱材料的需要,從而省去了很多人力和物力,解決了客戶鋼拱材料供應(yīng)不上這一難題。
本著“誠信經(jīng)營,質(zhì)量第一。以人為本,科技為先”的經(jīng)營理念。用良好的品質(zhì)和服務(wù)贏得了眾多使用客戶的信賴。設(shè)備廣泛應(yīng)用于高速鐵路,高速公路,大型橋梁,大型房地產(chǎn)樓盤等建設(shè)。
在各類隧道施工過程中,對(duì)于堅(jiān)硬穩(wěn)固的圍巖,開挖成洞后其強(qiáng)度足以承受重分布后的應(yīng)力,因而不致失穩(wěn)。但對(duì)于破碎、軟弱圍巖,開挖后隨著暴露時(shí)間的增加,變形隨著發(fā)展,就會(huì)造成失穩(wěn)。尤其是在隧道拱部、洞口、交叉洞以及圍巖呈大面積平板狀且結(jié)構(gòu)面發(fā)達(dá)的部位,更易失穩(wěn)。 為了有效地約束和控制圍巖的變形,增強(qiáng)圍巖的穩(wěn)定性,防止塌方,保證施工和運(yùn)營作業(yè)的安全,需要及時(shí)的進(jìn)行鋼拱架支護(hù)。
鋼拱架按型材種類可分為H型鋼拱架、工字鋼拱架、槽鋼拱架、U型鋼拱架,其中在公路及鐵路隧道施工中被廣泛使用的是工字鋼鋼拱架,H型鋼拱架使用比例少一些,U型鋼支架(拱架)一般應(yīng)用于各類礦業(yè)開采、煤礦等巷道的支護(hù),采礦業(yè)巷道支護(hù)中也有用工字鋼的,但使用比例小。槽鋼拱架一般用于小型隧道、洞室、水電站洞室內(nèi)。
液壓工字鋼冷彎機(jī)主要技術(shù)參數(shù) :
產(chǎn)品型號(hào) WGJ-250
總功率 10Kw
電壓 380V
液壓系統(tǒng)壓力 20Mpa
油缸推進(jìn)速度 1-13mm/s
主驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 7r/min
小彎曲直徑 2M
重量 2380kg
外型尺寸(長×寬×高) 2.5m×1.5m×1.2m
我廠研發(fā)新型全自動(dòng)彎曲型鋼產(chǎn)品。采用液壓系統(tǒng),具有傳動(dòng)平穩(wěn),壓力大等特點(diǎn),槽鋼工字鋼均能一次成型,采用加強(qiáng)底盤設(shè)計(jì),確保使用不變形;冷彎機(jī)工作原理云南昭通冷彎機(jī) 使用方便兩個(gè)主動(dòng)輪中心距可以調(diào)整。分別為2.1米和1.45米。彎制較小半徑(加工10-16)時(shí),將主動(dòng)輪裝在1.45米中心位置。更換易損件方便,不需再次進(jìn)行校正,用戶只須將螺絲擰緊裝配好即可繼續(xù)正常使用。
液壓工字鋼冷彎機(jī)的工作原理:
冷彎機(jī)屬于冷加工技術(shù)設(shè)備,在常溫條件下直接對(duì)型鋼進(jìn)行彎曲成型的機(jī)器設(shè)備。其中在隧道中經(jīng)常使用的施工字鋼,(18、20、22)型號(hào)的工字鋼彎曲通常使用WGJ-250型號(hào)的冷彎機(jī)。在電站施工過程中主要是(H、U)型鋼居多。其實(shí)冷彎機(jī)彎曲工字鋼成一定弧度這只是第一步,最后會(huì)將彎曲成的工字鋼焊到一起組成一個(gè)大的半圓形框架,這種結(jié)構(gòu)在隧道初期支護(hù)中是最常見的,因?yàn)樗杀镜土庸し奖?,支護(hù)效果優(yōu)越。
液壓工字鋼冷彎機(jī)采購須知:
工字鋼冷彎機(jī)通常采購的要求和標(biāo)準(zhǔn)是按照施工的要求來的,價(jià)格不貴,但是型號(hào)不對(duì),對(duì)施工有很大的影響,我們有220,250,300三種型號(hào)的工字鋼冷彎機(jī),除了300型,其他兩款都有兩種動(dòng)力的配置,可以根據(jù)客戶的需要,而300型是特殊定制的機(jī)型,一般適用于針對(duì)鋼號(hào)和半徑的超出范圍的情況下,有些工程要求比較特殊,工字鋼都是定做或者是專用的,那么這樣的條件就需要定做我們的300型工字鋼冷彎機(jī)。
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1.我們銷售出去的冷彎機(jī)均質(zhì)保1年以上,質(zhì)保期內(nèi),我們可以完全免費(fèi)的提供損壞的零配件(個(gè)別易損件除外)。
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