CFRP加固鋼吊車梁彎曲疲勞性能試驗(yàn)研究

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

通過對(duì)在役鋼吊車梁的疲勞損傷的調(diào)查研究及試驗(yàn)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(yàn)分析。

以某廠工字形帶裂縫的鋼吊車梁為研究對(duì)象,在對(duì)國(guó)內(nèi)外開裂鋼吊車梁疲勞損傷進(jìn)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(wàn)次疲勞試驗(yàn),對(duì)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(jìn)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(zhǎng)開裂鋼吊車梁的疲勞剩余使用壽命,對(duì)實(shí)際工業(yè)廠房中存在開裂的鋼吊車梁的加固及維護(hù)有很好的指導(dǎo)意義。

通過對(duì)在役鋼吊車梁的疲勞損傷的調(diào)查研究和原因分析，進(jìn)行了破損鋼吊車梁的加固試驗(yàn)研究，根據(jù)試驗(yàn)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(duì)加固前后梁的可靠度變化做了分析。

通過對(duì)在役鋼吊車梁的疲勞損傷的調(diào)查研究及試驗(yàn)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(duì)加固方法在實(shí)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(cè)試結(jié)果為例,結(jié)合有限元模擬,對(duì)鋼吊車梁的疲勞性能進(jìn)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(yán)重;隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,冶金工廠吊車運(yùn)行頻繁程度的大幅度提升,gb50017—2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)欠載效應(yīng)等效系數(shù)的取值較實(shí)際情況偏低,建議將煉鋼廠房重級(jí)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(huì)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(guó)家財(cái)產(chǎn)帶來?yè)p失。中冶建筑研究總院有限公司在調(diào)研、試驗(yàn)測(cè)試、對(duì)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(zhǎng)焊接鋼吊車梁的疲勞壽命,通過角鋼和高強(qiáng)螺栓對(duì)腹板及上翼緣進(jìn)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(dòng)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行200萬(wàn)次偏心集中荷載作用的加載實(shí)驗(yàn),并對(duì)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(yàn)也驗(yàn)證了用角鋼、高強(qiáng)螺栓對(duì)上翼緣及腹板進(jìn)行加固這種方案的可行性,它延長(zhǎng)了焊接鋼吊車梁的疲勞使用壽命,對(duì)工業(yè)廠房中存在的焊接鋼吊車梁的加固及維護(hù)有很好的指導(dǎo)意義。

為研究碳纖維布(cfrp)對(duì)加固后鋼筋混凝土梁的抗彎疲勞性能的影響,進(jìn)行了三根cfrp加固梁及一根對(duì)比梁的抗彎疲勞試驗(yàn)。研究了碳纖維布加固方式、構(gòu)件使用荷載等參數(shù)對(duì)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(yàn)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(yàn)結(jié)果,從現(xiàn)有規(guī)范中關(guān)于構(gòu)件剛度計(jì)算以及壽命分析的方法出發(fā),進(jìn)行了cfrp加固鋼筋混凝土吊車梁的疲勞剛度、壽命的計(jì)算分析,理論分析結(jié)果表明,用這種方法計(jì)算得到的結(jié)果可以滿足工程上對(duì)精度的要求。最后以試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ),對(duì)cfrp加固梁的疲勞設(shè)計(jì)提出了合理化建議。

基于對(duì)某均熱爐車間１５ｍ跨桁架式鋼吊車梁的數(shù)次檢測(cè)評(píng)定，分析了制動(dòng)系統(tǒng)的剛度對(duì)吊車梁疲勞性能的影響，認(rèn)為以制動(dòng)板作為吊車梁的制動(dòng)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(chǎng)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(diǎn)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(diǎn)的位置；運(yùn)用本文建立的“應(yīng)力集中帶寬”和“疲勞裂紋擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)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(duì)吊車梁應(yīng)力譜進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)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(jì)疲勞損傷原理,考慮不同類型吊車梁對(duì)疲勞敏感性差異,對(duì)某煉鋼廠主廠房吊車梁群體疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估,解決了實(shí)際工程中處于欠載變幅疲勞下吊車梁的壽命問題。

通過對(duì)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(píng)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(tuán))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(tái)重型吊車噸位后,對(duì)鋼吊車梁系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)鑒定與加固設(shè)計(jì)的實(shí)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(jì)與可行性分析;并結(jié)合對(duì)已經(jīng)加固施工并投產(chǎn)使用的三榀鋼吊車梁的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際動(dòng)測(cè)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(duì)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(jìn)行了進(jìn)一步的計(jì)算驗(yàn)證和對(duì)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(jì)算分析及試驗(yàn)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(jì)是經(jīng)濟(jì)合理、切實(shí)可行的。本文提出的按協(xié)同工作方法對(duì)鋼吊車梁采用鋼斜撐方案進(jìn)行加固的設(shè)計(jì)與計(jì)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?jī)?nèi)承受和傳遞天車動(dòng)力荷載的主要受力構(gòu)件。其制作特點(diǎn)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(yán)， 制作難度大。本工藝標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服點(diǎn)、冷彎、沖擊韌性 等五項(xiàng)機(jī)械性能合格，此外尚應(yīng)控制化學(xué)萬(wàn)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(jì)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(jì)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(hào)、顏色及配套底漆、膩?zhàn)?，?yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)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(biāo)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(biāo)高為；共計(jì)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(shí)腹h型鋼吊車梁， 長(zhǎng)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(dòng)埋弧焊。 2、工程概況 華能沁北電廠三期擴(kuò)建（2×1000mw）機(jī)組工程，#5機(jī)汽機(jī)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(jì)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(wàn)t/a焦化一期工程冷鼓電捕施工圖： j720b.815.e60.00-26---29。 1.2國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集-輕型屋面梯形鋼屋架05g515。 1.3國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集-吊車軌道聯(lián)接及車檔05g525。 1.4騰格里精細(xì)化工分公司一期100萬(wàn)噸/年焦化工程施工組織設(shè)計(jì) 1.5中國(guó)化學(xué)工程總公司施工工藝標(biāo)準(zhǔn)（2004版） 1.6建筑鋼

鋼吊車梁選自圖集

鋼吊車梁選自圖集 (3)

針對(duì)吊車梁的破損及吊車升級(jí)等情況,對(duì)吊車梁的加固處理方法進(jìn)行了系統(tǒng)的論述,闡明了方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用情況,為此方面的研究及工程應(yīng)用提供了依據(jù)。

第26卷第12期 2009年12月 公路交通科技 journalofhighwayandtransportationresearchanddevelopment vol126no112 dec12009 文章編號(hào):1002o0268(2009)12o0050o06 收稿日期:2009o01o04 基金項(xiàng)目:國(guó)家留學(xué)基金委資助項(xiàng)目(2007104769) 作者簡(jiǎn)介:葉華文(1982-),男,湖北紅安人,博士,研究方向?yàn)殇摌蚱趩栴}和cfrp應(yīng)用1(hbha2000@1631com) 預(yù)應(yīng)力cfrp板加固鋼梁抗彎疲勞試驗(yàn)研究 葉華文1,2,t1ummenhofer2,強(qiáng)士中1 (11西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,四川成都610031; 21instituteforrehabilit