CFRP加固鋼吊車梁彎曲疲勞性能試驗研究

本文在試驗研究基礎(chǔ)上，著重從設(shè)計角度出現(xiàn)，闡述了鋼吊車梁直角式突變支座的疲勞強度驗算及相應(yīng)的構(gòu)造措施。

通過對在役鋼吊車梁的疲勞損傷的調(diào)查研究及試驗結(jié)果分析,提出了一種新的破損鋼吊車梁修復(fù)與加固方案,并做了加固前后的試驗分析。

以某廠工字形帶裂縫的鋼吊車梁為研究對象,在對國內(nèi)外開裂鋼吊車梁疲勞損傷進行廣泛調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,提出了以提高吊車梁上部區(qū)域有效面積和剛度為目的的加固方案。通過吊車梁加固前后200萬次疲勞試驗,對加固前后裂縫尖端主應(yīng)力的大小及方向的變化規(guī)律進行了研究。研究結(jié)果表明:通過增大截面有效面積及剛度可以延長開裂鋼吊車梁的疲勞剩余使用壽命,對實際工業(yè)廠房中存在開裂的鋼吊車梁的加固及維護有很好的指導(dǎo)意義。

通過對在役鋼吊車梁的疲勞損傷的調(diào)查研究和原因分析，進行了破損鋼吊車梁的加固試驗研究，根據(jù)試驗結(jié)果提出了一種新的破損鋼車梁修復(fù)與加固方案，并對加固前后梁的可靠度變化做了分析。

通過對在役鋼吊車梁的疲勞損傷的調(diào)查研究及試驗結(jié)果分析，提出了一種新的破損鋼吊車梁修復(fù)與加固方案，并對加固方法在實際工程中的應(yīng)用提出了一定的建議

以某煉鋼廠房吊車梁疲勞性能應(yīng)力測試結(jié)果為例,結(jié)合有限元模擬,對鋼吊車梁的疲勞性能進行分析。結(jié)果表明:鋼吊車梁腹板截面突變處應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯,構(gòu)件疲勞性能嚴重;隨著生產(chǎn)技術(shù)的進步,冶金工廠吊車運行頻繁程度的大幅度提升,gb50017—2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》對欠載效應(yīng)等效系數(shù)的取值較實際情況偏低,建議將煉鋼廠房重級工作制軟鉤吊車的欠載效應(yīng)系數(shù)調(diào)整到0.9,以保證吊車梁的疲勞壽命。

鋼制吊車梁是工業(yè)建筑中必備的設(shè)施之一,在疲勞荷載作用下吊車梁總會發(fā)生各種疲勞損傷,造成事故隱患,甚至發(fā)生事故,給工作人員和國家財產(chǎn)帶來損失。中冶建筑研究總院有限公司在調(diào)研、試驗測試、對比分析、理論分析的基礎(chǔ)上,形成的碳纖維布加固修復(fù)

為了探索一種加固方法能夠有效的延長焊接鋼吊車梁的疲勞壽命,通過角鋼和高強螺栓對腹板及上翼緣進行加固,上翼緣與腹板的局部剛度增加,使得上翼緣變形受偏心荷載的影響減小,偏心側(cè)上翼緣的撓度比加固前減小;通過脈動試驗機進行200萬次偏心集中荷載作用的加載實驗,并對加固前后裂縫尖端主應(yīng)力的大小及方向的變化分析,可以得出焊接鋼吊車梁加固后的梁腹板應(yīng)力差降低67.3%,偏心荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力降低86.4%,應(yīng)力幅降低24.2%。試驗也驗證了用角鋼、高強螺栓對上翼緣及腹板進行加固這種方案的可行性,它延長了焊接鋼吊車梁的疲勞使用壽命,對工業(yè)廠房中存在的焊接鋼吊車梁的加固及維護有很好的指導(dǎo)意義。

為研究碳纖維布(cfrp)對加固后鋼筋混凝土梁的抗彎疲勞性能的影響,進行了三根cfrp加固梁及一根對比梁的抗彎疲勞試驗。研究了碳纖維布加固方式、構(gòu)件使用荷載等參數(shù)對碳纖維布加固鋼筋混凝土吊車梁抗彎疲勞性能的影響。試驗研究表明:采用碳纖維布加固后,構(gòu)件裂縫的寬度減小了50.2%~66%,發(fā)展速度也得到控制,鋼筋應(yīng)力減小24.1%~28.2%,構(gòu)件的剛度提高14.9%~16.1%。依據(jù)試驗結(jié)果,從現(xiàn)有規(guī)范中關(guān)于構(gòu)件剛度計算以及壽命分析的方法出發(fā),進行了cfrp加固鋼筋混凝土吊車梁的疲勞剛度、壽命的計算分析,理論分析結(jié)果表明,用這種方法計算得到的結(jié)果可以滿足工程上對精度的要求。最后以試驗結(jié)果為基礎(chǔ),對cfrp加固梁的疲勞設(shè)計提出了合理化建議。

基于對某均熱爐車間１５ｍ跨桁架式鋼吊車梁的數(shù)次檢測評定，分析了制動系統(tǒng)的剛度對吊車梁疲勞性能的影響，認為以制動板作為吊車梁的制動系統(tǒng)，是提高吊車梁平面外剛度和改善吊車梁整體受力狀況的有效手段。

用有限元法完成了梯形過渡式支座、圓弧過渡式支座及直角突變式支座鋼吊車梁在同一條件下的應(yīng)力、變形分析；由各受試梁的應(yīng)力場分析，找出了支座應(yīng)力分布規(guī)律的差異和疲勞裂紋敏感區(qū)；由各單元高斯積分點的應(yīng)力值和應(yīng)力集中系數(shù)分布曲線，捕捉到了疲勞裂紋首發(fā)點的位置；運用本文建立的“應(yīng)力集中帶寬”和“疲勞裂紋擴展驅(qū)動能”的概念，分析了各型支座的疲勞性能，并找出其差別

通過對吊車梁應(yīng)力譜進行現(xiàn)場實測及吊車梁群體疲勞壽命主要影響因素的調(diào)查分析,根據(jù)吊車梁累計疲勞損傷原理,考慮不同類型吊車梁對疲勞敏感性差異,對某煉鋼廠主廠房吊車梁群體疲勞壽命進行評估,解決了實際工程中處于欠載變幅疲勞下吊車梁的壽命問題。

通過對在役焊接鋼吊車梁疲勞損傷的調(diào)查研究，提出了一種鋼吊車梁的疲勞損傷評估模型，探討了損傷度與可靠度的關(guān)系。

本文結(jié)合太鋼(集團)有限公司第二煉鋼廠主廠房由于生產(chǎn)工藝改造要求,加大多臺重型吊車噸位后,對鋼吊車梁系統(tǒng)進行檢測鑒定與加固設(shè)計的實際工程,介紹了一種在不停產(chǎn)情況下采用鋼斜撐方案加固在用鋼吊車梁的方案設(shè)計與可行性分析;并結(jié)合對已經(jīng)加固施工并投產(chǎn)使用的三榀鋼吊車梁的現(xiàn)場實際動測結(jié)果,按考慮下部鋼斜撐與鋼吊車梁二者協(xié)同工作的原理對鋼吊車梁與下部斜撐之間的荷載分配比例以及加固后鋼吊車梁的承載能力進行了進一步的計算驗證和對比分析,論證了采用鋼斜撐方案加固已有鋼吊車梁的可行性。計算分析及試驗研究結(jié)果表明,采用鋼斜撐加固鋼吊車梁以滿足吊車噸位增加要求的方案設(shè)計是經(jīng)濟合理、切實可行的。本文提出的按協(xié)同工作方法對鋼吊車梁采用鋼斜撐方案進行加固的設(shè)計與計算方法可行,可以在今后的工業(yè)廠房吊車梁系統(tǒng)改造工程中推廣應(yīng)用。

鋼吊車梁制作 鋼吊車梁為廠房內(nèi)承受和傳遞天車動力荷載的主要受力構(gòu)件。其制作特點是：截面較大， 由多塊鋼板和零件組合而成，焊接工作量大，變形較難控制，尺寸精度要求高，質(zhì)量要求嚴， 制作難度大。本工藝標準適用于工業(yè)廠房建筑鋼吊車梁的制作工程。 一、材料要求 1．鋼材：多采用16mn或q235鋼，要求抗拉強度、伸長率、屈服點、冷彎、沖擊韌性 等五項機械性能合格，此外尚應(yīng)控制化學(xué)萬成分中碳、硫、磷的極限含量，所用鋼材必須有 材質(zhì)合格證明書。 2．焊條 應(yīng)有質(zhì)量證明書，并符合設(shè)計要求，藥皮脫落或焊芯生銹的焊條不得使用，使用前在 250-350℃條件上烘烤1-2h，然后放入烘箱保持恒溫使用。 3．螺栓 應(yīng)的質(zhì)量證明書，連接副配套，并符合設(shè)計要求，銹蝕、碰傷或混批的螺栓不得使用。 4．涂料 防腐油漆涂料的品種、牌號、顏色及配套底漆、膩子，應(yīng)符合設(shè)計要求和國家標準的規(guī) 定，并有產(chǎn)品質(zhì)量

第五節(jié)鋼吊車梁安裝方案 一、工程概況 1#、2#廠房吊車梁位于廠房a、e、j列，1～10軸線間，吊車梁安裝底標高為；3#廠房吊車 梁位于廠房a、f、m列，1～15軸線間，吊車梁安裝底標高為；6#、7#、9#廠房吊車梁位于 主廠房a、e列，1～11軸線間，吊車梁安裝底標高為；共計170榀吊車梁。鋼吊車梁選自 圖集03sg520-2，gdlm9-3b、gdlm9-3z，如下圖所示。結(jié)構(gòu)形式為焊接實腹h型鋼吊車梁， 長度，該吊車梁的上翼緣寬為400mm，下翼緣寬為240mm，總高為，每根鋼吊車梁重約，鋼 結(jié)構(gòu)總重量約204t。吊車梁及其車擋材質(zhì)為q345b，其它連接材料材質(zhì)為q235b。吊車梁焊 接采用自動埋弧焊。 2、工程概況 華能沁北電廠三期擴建（2×1000mw）機組工程，#5機汽機房吊車梁位于主廠房a、b列，1～ 11軸線間，

鋼吊車梁優(yōu)化計算程序

目錄 1.編制依據(jù),,,,,,,,,,,,,,,,,,1 2.工程概況,,,,,,,,,,,,,,,,,,1 3.施工程序及措施,,,,,,,,,,,,,,,,2 4.質(zhì)量保證措施,,,,,,,,,,,,,,,,,7 5.安全保證措施,,,,,,,,,,,,,,,,,9 6.附錄,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,10 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方案 1.編制依據(jù) 1.1慶華騰格里200萬t/a焦化一期工程冷鼓電捕施工圖： j720b.815.e60.00-26---29。 1.2國家建筑標準設(shè)計圖集-輕型屋面梯形鋼屋架05g515。 1.3國家建筑標準設(shè)計圖集-吊車軌道聯(lián)接及車檔05g525。 1.4騰格里精細化工分公司一期100萬噸/年焦化工程施工組織設(shè)計 1.5中國化學(xué)工程總公司施工工藝標準（2004版） 1.6建筑鋼

鋼吊車梁選自圖集

鋼吊車梁選自圖集 (3)

預(yù)應(yīng)力cfrp板加固鋼梁抗彎疲勞試驗研究——首先，采用修正的pairs公式分析粘貼預(yù)應(yīng)力cfrp板加固的鋼構(gòu)件的疲勞裂紋擴展行為。然后通過粘貼cfrp板的預(yù)制裂紋鋼梁4點彎曲進行疲勞試驗研究，最后基于阻止裂紋擴展的角度提出一種初步估計加固所需預(yù)應(yīng)力大小的簡化計...

本文論述了承認初始缺陷的斷裂力學(xué)理論,針對工業(yè)廠房的重級工作制鋼吊車梁,引入線彈性斷裂力學(xué)理論對帶裂縫鋼吊車梁剩余疲勞壽命進行評估,將評估公式中具有很大不確定性的參數(shù)看作是服從一定概率分布的統(tǒng)計量,從而使估算出的疲勞壽命更接近實際情況.通過實例驗證,采用概率斷裂力學(xué)方法,能夠?qū)︿摰踯嚵菏Ｓ嗥趬勖龀龊侠淼念A(yù)測.