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局部腐蚀影响下Q345钢材及焊缝连接的承载性能及计算方法
1
作者 陈蕙芸 薛子龙 赵宝成 《苏州科技大学学报(工程技术版)》 2025年第1期9-16,共8页
由于腐蚀环境的改变、防腐涂层的剥落或者焊接热影响作用等,钢结构在服役过程中不可避免地发生局部腐蚀。其中,Q345钢作为在役钢结构中最常见的钢材,研究其母材及其焊缝连接局部腐蚀后的承载性能退化规律尤为重要。结合有限元数值模拟,... 由于腐蚀环境的改变、防腐涂层的剥落或者焊接热影响作用等,钢结构在服役过程中不可避免地发生局部腐蚀。其中,Q345钢作为在役钢结构中最常见的钢材,研究其母材及其焊缝连接局部腐蚀后的承载性能退化规律尤为重要。结合有限元数值模拟,开展了局部腐蚀发展方式和腐蚀程度对Q345钢材及焊缝连接的单轴受拉极限承载力退化规律的研究。通过对局部腐蚀的参数化分析,研究了腐蚀长度、腐蚀宽度和腐蚀深度对Q345钢材及焊缝连接的抗拉承载力的影响。结果表明:钢材和焊缝连接的承载力削减系数随腐蚀深度和宽度的增加而呈线性减小;随腐蚀长度增加呈非线性减小,且腐蚀长度的影响逐渐减弱。基于分析结果,最终建立了考虑局部腐蚀的钢材和焊缝连接的极限承载力计算方法,为后续钢结构的局部腐蚀后剩余承载性能的研究奠定了理论基础。 展开更多
关键词 Q345钢材 对接焊缝 局部腐蚀 极限承载力 计算方法
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循环利用损伤对螺栓球节点受拉承载性能的影响
2
作者 刘红波 吴越 陈蕙芸 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第1期83-92,共10页
为促进建筑节能减排和全过程减碳,建筑拆除及回用关键技术成为了当前研究的重点。螺栓球节点作为建筑结构中的一种关键节点,其循环利用过程对受拉承载能力的影响却鲜少被研究。因此,对螺栓球节点开展了考虑循环利用损伤的轴拉力学性能... 为促进建筑节能减排和全过程减碳,建筑拆除及回用关键技术成为了当前研究的重点。螺栓球节点作为建筑结构中的一种关键节点,其循环利用过程对受拉承载能力的影响却鲜少被研究。因此,对螺栓球节点开展了考虑循环利用损伤的轴拉力学性能试验研究。研究结果表明:当持荷水平不大于高强螺栓承载力设计值的90%、拆装次数不大于10次且锤击损伤程度不大于80%时,反复拆装损伤对节点抗拉承载力的影响可忽略不计,锤击损伤对反复拆装节点的受拉极限承载力的影响可采用0.95的安全系数来考虑;无论是否发生锤击或打磨损伤,节点抗拉承载力随拧入缺陷损伤的增加几乎呈线性下降;在拧入缺陷损伤的基础上,锤击或打磨损伤对节点承载力的影响在20%范围内;其余条件相同时,双侧锤击或打磨损伤比单侧损伤对节点抗拉承载力的影响小,打磨损伤比锤击损伤对节点抗拉承载力的影响小。工程中对该类节点进行拆除及回收利用时,须严格控制拧入缺陷造成的螺纹损伤并注意单侧锤击损伤。 展开更多
关键词 螺栓球节点 循环利用 损伤 抗拉性能 试验研究
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基于截面增大法的扣放角钢焊接加固负载H型钢的轴压承载力研究
3
作者 刘红波 张卓航 +3 位作者 陈志华 陈蕙芸 曹爽秋 张清沛 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期530-543,共14页
负载下焊接加固是既有结构加固的重要形式,然而当前对加固形式及加固效果的研究仍然较为缺乏.因此,提出了一种新型负载焊接加固构造,设计了8组扣放角钢焊接加固H型钢试验.研究了焊接过程中的截面应力重分布规律以及焊接加固H型钢柱的轴... 负载下焊接加固是既有结构加固的重要形式,然而当前对加固形式及加固效果的研究仍然较为缺乏.因此,提出了一种新型负载焊接加固构造,设计了8组扣放角钢焊接加固H型钢试验.研究了焊接过程中的截面应力重分布规律以及焊接加固H型钢柱的轴压力学性能.试验中加固构件的截面为加固前的1.53倍~1.55倍,焊接加固后构件极限承载增大为加固前的1.74倍~1.90倍;加固构件和原构件协同工作,获得了良好的加固效果,虽然焊接热输入降低了构件焊缝间隔处的屈曲应力,但负载加固的构件表现出相对零载加固构件更高的极限承载力.随后建立并验证了一种新型焊接加固H型钢柱的数值模拟方法,探究了不同截面面积加固构件的加固效果;揭示了不同焊缝间隔以及焊接热效应对加固构件极限承载力的影响,并建立了相应的设计方法. 展开更多
关键词 H型钢 轴压性能 负载焊接 应力重分布 加固后力学性能 数值模拟方法
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海洋能源钢结构的防腐技术研究与应用
4
作者 陈蕙芸 李琰琛 朱宇 《山西建筑》 2024年第23期5-8,14,共5页
随着“海洋强国战略”和“十四五规划”的提出与实施,钢结构被越来越多的应用在海洋能源开发工程中。然而,海洋钢结构的腐蚀问题不可避免且对结构安全的威胁日益加剧。因此,文章概述了海洋钢结构的服役环境,总结了相关防腐技术,并分析... 随着“海洋强国战略”和“十四五规划”的提出与实施,钢结构被越来越多的应用在海洋能源开发工程中。然而,海洋钢结构的腐蚀问题不可避免且对结构安全的威胁日益加剧。因此,文章概述了海洋钢结构的服役环境,总结了相关防腐技术,并分析了不同工程实例下的防腐技术应用,为海洋能源钢结构的防腐设计和安全服役提供了一定科学依据。 展开更多
关键词 海洋能源 钢结构 服役环境 防腐技术 工程实例
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游泳馆环境下拉索的抗锈性能及评估方法 被引量：1
5
作者 陈蕙芸 刘红波 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2019年第A02期107-113,共7页
为建立空间结构拉索定量锈损评估方法,本文结合人造气氛腐蚀实验、理论分析和当量折算原理进行研究.首先,观察锈蚀现象并分析锈蚀规律,建立具有普适性的3参数锈蚀发展模型;其次,建立游泳馆真实环境谱与实验室加速锈蚀环境谱的当量转化模... 为建立空间结构拉索定量锈损评估方法,本文结合人造气氛腐蚀实验、理论分析和当量折算原理进行研究.首先,观察锈蚀现象并分析锈蚀规律,建立具有普适性的3参数锈蚀发展模型;其次,建立游泳馆真实环境谱与实验室加速锈蚀环境谱的当量转化模型;最后,提出了1种游泳馆环境下拉索的锈损评估方法,并通过游泳馆环境自然暴露实验验证了模型和评估方法的正确性.研究结果表明:随锈蚀时间延长,钢丝点蚀损伤逐渐突出,其锈蚀量百分比与锈蚀时间之间满足带修正值的幂函数关系;3参数锈蚀发展模型可较好模拟拉索的锈蚀;合理建立实际结构服役环境谱和实验室加速环境谱,正确推导当量折算系数,可实现各类环境中的空间结构服役拉索的锈损评估. 展开更多
关键词 游泳馆 空间结构拉索 锈蚀规律 当量折算 锈损评估
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足尺钢框架结构真实火灾下耐火性能试验研究 被引量：3
6
作者 刘红波 陈蕙芸 +2 位作者 王岚 李子睿 陈志华 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期14-24,共11页
为分析真实火灾下整体钢框架结构的耐火性能,设计了一个平面尺寸为6 m×6 m、单层层高为3 m的两跨两层钢框架足尺结构,并进行三种火灾工况下的真实火灾试验,研究了住宅火灾、仓库火灾及无防护火灾条件下的试验现象、实际温度场和力... 为分析真实火灾下整体钢框架结构的耐火性能,设计了一个平面尺寸为6 m×6 m、单层层高为3 m的两跨两层钢框架足尺结构,并进行三种火灾工况下的真实火灾试验,研究了住宅火灾、仓库火灾及无防护火灾条件下的试验现象、实际温度场和力学响应。结果表明:真实火灾下钢框架的升温曲线与标准升温曲线有较大差别;受火房间的空气温度沿竖直方向呈现不均匀分布,沿水平方向温度趋于相同;防火保护使构件表面温度滞后于火场温度,且表面温度峰值和峰值后的下降速率均小于无防火保护构件的;火荷载密度增大及防火保护的缺失都将增加钢梁轴向的温度差,但不影响沿钢梁和钢柱截面方向以及钢柱轴向的温度梯度变化规律;钢梁和混凝土板相较钢柱具有更高的温度;钢框架结构设计应充分考虑防火保护,且可适当考虑墙体对建筑抗火性能的有利作用。 展开更多
关键词 三维钢框架结构 足尺结构 受火试验 耐火性能
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