点支式中空玻璃板承载性能的有限差分法分析

通过线性有限差分方程,研究点支式中空玻璃外内片承载比例等承载性能。利用内边缘嵌固圆盘模型修正了支承点处的方程,并使用等效剪力实现了板边缘的位移协调条件。计算结果与试验测值较好的吻合。宽厚比、中空层厚度等因素对于荷载分配比例有较大影响。外、内片等厚时,外片仍有可能承担90%以上的荷载;当宽厚比大于150时,外片承载比例迅速趋近于50%。该文提供了荷载分配比例曲线,并对现行设计方法提出了合理建议。     

单层玻璃和中空玻璃传热过程及U值影响因素分析

通过对单层玻璃和中空玻璃传热过程的分析,建立了数值计算模型,给出了U值计算公式;并采用数值迭代的方法分析了玻璃厚度、中空气体层厚度、表面辐射率、综合换热系数对玻璃U值的影响规律。研究结果表明:随着玻璃厚度的增加,单层玻璃和中空玻璃的U值均逐渐降低;但降幅有限。随着中空气体层厚度的增大,中空玻璃U值先减小后增大。随着玻璃表面辐射率的增加,单层玻璃和中空玻璃的U值逐渐增大,各表面辐射率对U值影响程度不同;随着室内外环境综合换热系数的增加,单层玻璃和中空玻璃的U值均逐渐增大,但增幅越来越小。     

四点支承异形中空玻璃板抗弯性能的有限元分析

各种形状的点支式玻璃越来越多地应用于工程中,但现行规范（程）规定的计算办法只适用于计算矩形玻璃.进行了点支式异形中空玻璃板受弯承载试验,分析了位移、应力的分布特点.同时分析了中空层的承载特点,通过迭代计算使用有限元方法得到了与试验测值较吻合的结果.并指出,点支式平行四边形中空玻璃承受均布荷载时,板心与长边边缘中点处的位移均比较大,板面最大主拉应力出现于长边中点处.     

水平加强层对钢框架结构抗连续倒塌性能的影响

为研究水平加强层对钢框架结构抗连续倒塌性能的影响,利用ANSYS有限元软件,以一幢10层钢框架结构为原型,根据支撑的设置方式建立了4种有限元模型,采用备用荷载路径法,将不同底层柱突然失效分为8种工况,对每种工况下的4种模型进行了动力非线性分析。分析结果表明：底层柱失效后,水平加强层可以有效提高结构的整体拉接力,从而显著减小破坏部位的竖向位移,并将荷载传递至失效柱的临近柱,避免结构构件发生屈服造成结构刚度的下降。在底层柱上方增设水平加强层可以以较低的造价增强结构的整体性,增强钢框架结构发生局部破坏后的内力重分布能力,提高抗连续倒塌能力。     

中空玻璃微球性质及其应用

 作为一种内部中空的特殊球形材料,与传统材料相比,中空玻璃微球具有独特和优异的物理化学性质,近年来受到广泛关注和研究。本文首先介绍了中空玻璃微球的概况和性质,并在此基础上全面综述了中空玻璃微球在树脂基复合材料、储氢材料、电池材料、药物载体、隔热材料、反光材料、浮力材料、炸药、水泥制品中的应用。中空玻璃微球具有低密度、高流动性、高强度等特殊的物理化学性质,可以从不同的角度改善树脂性能,从而极大地扩展了树脂基复合材料的设计和应用领域;中空玻璃微球中空的内部结构和可设计的球壁结构,提供了丰富的反应空间,为其在储氢材料、电池材料等新能源材料和药物载体方面的应用打下基础。另外,基于中空玻璃微球隔热性能好、耐高温、抗老化、密度低、折射率高、敏化性能好等优点,其在隔热材料、反光材料、浮力材料、炸药、水泥制品等领域也得到广泛应用。最后结合目前的研究现状对中空玻璃微球的未来发展和潜在应用进行了展望,并提出了可能的发展方向。     

竖向不规则基础隔震结构抗连续倒塌机制研究

为了研究竖向不规则基础隔震结构抗连续倒塌性能,文章建立典型的收进式竖向不规则钢筋混凝土基础隔震结构有限元模型,以备用荷载路径法为基础,采用竖向静力非线性Pushdown方法进行了分析,通过对备用荷载路径内力变化分析,研究了剩余结构抗连续倒塌性能。研究表明:除了角柱和角支座外,其他底层框架柱和隔震支座失效后其备用荷载路径均会经历梁机制、机制转换及悬链线机制3个阶段;隔震层较小的侧向约束,导致隔震支座失效后其备用荷载路径的悬链线机制难以充分发挥抗倒塌作用;初始失效位置的不同也会导致剩余结构抗连续倒塌性能的差异,对于结构中位置较为特殊的构件应予以专门设计和分析。     

点支式幕墙中空玻璃承载性能的理论和试验研究

进行了点支式中空玻璃承载性能的试验,测得了点支式中空玻璃的荷载-位移及荷载-应力曲线.在试验的基础上,通过对不同厚度点支式中空玻璃的有限元分析,对现行的《点支式玻璃幕墙工程技术规程》（CECS127：2001）关于中空玻璃等效厚度取值进行了修正,给出了修正系数,同时也给出了点支式中空玻璃最大应力和最大位移的建议计算公式.为今后规程的进一步完善和修订做了一些探讨工作.     

风荷载作用下弹性垫片对双层U形玻璃受力性能的影响

根据现有实际工程,建立了翼在接缝处成对排列的双层U形玻璃风荷载作用下有限元模型。通过改变内外片玻璃之间的弹性垫片厚度,分析内外片玻璃受力性能的变化。考虑弹性垫片与玻璃之间的摩擦,探讨摩擦作用对双层U形玻璃的协调受力性能的影响。研究表明,弹性垫片厚度变化对内外片玻璃外荷载分配比例的影响很小,考虑弹性垫片与玻璃之间的摩擦作用时,外片玻璃挠度及最大应力比不考虑摩擦作用时要小,且随着荷载的增加,差值逐渐增大。     

玻璃微珠在隔热涂料中的隔热性能研究

中空玻璃微珠有增强隔热的作用,其传热性能主要与它的性能和成膜物的组成有关,分析了中空玻璃微珠在弹性隔热涂料中的填充量、涂层厚度对涂料隔热性能的影响,并与膨胀珍珠岩、海泡石、膨胀蛭石等填料进行了比较;分析了隔热原理,在傅里叶传热定律的基础上,简化传热模型。     

主管管壁加厚的T型圆钢管节点抗火性能有限元研究

分别对未加固T型圆钢管节点和主管管壁加厚的T型圆钢管节点在高温恒载作用下的抗火性能进行了有限元分析.通过试验结果验证了有限元模型的有效性,并在此基础上建立了瞬态分析模型.分析时,升温曲线及热力学参数均按照欧洲规范(Eurocode 3)的规定选用;采用间接热力耦合的方法;忽略高温蠕变的影响.考虑了荷载比及主管管壁加厚程度对主管变形、主管端部轴向反力的影响;对比了不同荷载比下临界时间和临界温度;得到了不同情况下模型的失效模式.分析发现管壁加厚能有效提高T型圆钢管节点的耐火性能,并且在加固节点中,当管壁厚度和荷载比均较大时,失效模式由节点失效变为构件失效.     

带梁式转换层框支剪力墙结构抗连续倒塌分析

为研究带梁式转换层框支剪力墙结构的抗连续倒塌能力及变形程度,通过有限元软件建立本结构的三维模型,基于备用荷载路径法,以某带梁式转换层的框支剪力墙结构为研究对象,选取不同失效工况分别进行非线性分析,研究初始破坏后剩余结构的节点位移、内力机制及内力重分布过程.结果表明:根据各个工况下对失效点变形情况可得底层位移大于转换层位移;同层不同位置柱的对应位移大小依次为角柱、内柱、长边中柱、短边中柱;承重柱失效后其相邻构件的不平衡内力分担情况遵循"就近原则".     

Geiger型索穹顶的静力性能分析

针对Geiger型索穹顶的静力性能,采用ANSYS软件,根据试验过程,建立了索穹顶有限元模型,并对其进行验证.利用该建模方法,建立了直径为100m的大跨度模型,对其加载进行全过程力学分析.改变索穹顶结构的主要参数(初始预应力、高度、横截面积等),探讨了不同参数对静力性能的影响.研究表明:索穹顶由于预应力损失,结构存在一个失效荷载.当结构参数发生改变时,对应的失效荷载与挠度也随着有相应的变化.     

气凝胶玻璃的气候适用性分析

建立了气凝胶玻璃的光学模型与动态传热模型并进行了实验验证.根据已有理论方法建立了其他5种对比玻璃的模型,分别是:双层中空玻璃模型、三层中空玻璃模型、高透型Low-E中空玻璃模型、双银型Low-E中空玻璃模型和遮阳型Low-E中空玻璃模型.提出利用太阳能效用量指标来评价玻璃的全年适用性,并借助累计逐时得热量指标来评价玻璃在供暖期或空调期的适用性.结果表明:气凝胶玻璃在严寒地区(哈尔滨)、寒冷地区(北京)、夏热冬冷地区(长沙)、温和地区(昆明)均具有一定的节能潜力,气凝胶玻璃的太阳能效用量分别高出双层中空玻璃266.3、158.6、114.3、40.5 kWh/m~2(水平面),气凝胶玻璃的气候适用性序列为哈尔滨北京长沙昆明.     

玻璃纤维平纹编织层合板面内剪切渐进失效分析

为研究玻璃纤维平纹编织层合板面内剪切性能,建立其面内剪切渐进失效分析模型。基于Ramberg-Osgood方程建立考虑面内剪切的非线性本构模型,编写VUMAT子程序,设置Hashin失效准则和刚度退化准则,采用ABAQUS/Explicit求解器对玻璃纤维平纹编织层合板的面内剪切过程进行模拟。研究表明：建立的非线性模型能够很好的描述面内剪切非线性；面内剪切过程中,首先发生纤维-基体的剪切失效,然后是经纬向纤维的拉伸失效,最后是经纬向纤维的压缩失效；预测得到的面内剪切强度、初始剪切模量、位移载荷曲线和失效模式与试验结果吻合,证明所建立模型的有效性。     

硅溶胶/二氧化钛包覆中空玻璃微珠的研究

采用硅溶胶和钛白粉直接包覆法,制得硅溶胶/金红石型二氧化钛包覆中空玻璃微珠,并利用SEM、EDS和导热系数测定研究不同包覆条件对中空玻璃微珠强度及隔热性能的影响。结果表明,硅溶胶单独包覆中空玻璃微珠和硅溶胶/钛白粉复合包覆中空玻璃微珠均能形成包覆层,可增大中空玻璃微珠强度,但硅溶胶单独包覆会减弱涂料的隔热效果;当中空玻璃微珠、硅溶胶、钛白粉质量比为3∶1∶1时,复合包覆后中空玻璃微珠所制隔热涂料的强度和隔热性能达到最佳值。     

水平荷载对沥青路面结构的影响

轮胎与路面间的接触压力具有很明显的非均布特性,不同于传统的双圆均布垂直荷载。根据轮胎胎面花纹类型,并参考接触压力的测试结果,提出车轮对路面作用的荷载简化模型。通过计算分析,得到不同水平荷载大小和荷载分布形式下路面结构内的剪应力变化情况。结果表明,水平荷载的大小对路面10cm内的影响较大。     

小型密封继电器失效性分析研究

以合格及失效的小型密封继电器为研究对象，采用扫描电子显微镜对触头的表面形貌进行了分析研究，并运用四极质谱仪对小型密封继电器内部的气氛进行了分析，结果表明：失效的密封继电器内存在着较多的水蒸汽和气体碳氢化合物，其触头表面受到严重冲击磨损，污染严重；在合格的不同密封继电器内，触头表面受到的污染程度也不尽相同，对于受到明显污染的触头，其接触可靠性下降，密封继电器的寿命随之缩短，文中对造成触头失效的污染源     

钢管高强灌浆料翼缘-波纹腹板曲梁抗剪性能分析

为研究新型钢管高强灌浆料翼缘-波纹腹板曲梁的受剪性能，设计制作了4个缩尺试件开展新型梁的受剪性能试验。4个试件包括1个直梁和3个曲梁。试验得到了试件的失效模式、极限载荷、荷载-应变曲线和荷载-位移曲线。结果表明：在剪切荷载作用下，曲率较小的曲梁和直梁的波纹腹板失效模式基本相同；波纹腹板的稠密程度影响曲梁的失效模式。为了进一步研究新型曲梁的受剪性能，建立了有限元分析模型。基于试验测试结果，校验了有限元模型在分析试件失效过程的有效性。利用校验后的有限元模型，研究了波纹腹板厚度、曲率、波纹子平板宽度、波纹倾角、波纹深度及腹板约束条件对新型曲梁抗剪性能的影响。结果表明：曲率对新型曲梁波纹腹板抗剪屈曲性能影响较小，腹板高厚比对新型曲梁腹板的屈曲模式和受剪承载力影响较大。新型曲梁钢管高强灌浆料翼缘对腹板有较强约束并承担部分剪力。     

中空玻璃板单向冷弯力学行为试验及数值研究

冷弯成型法是一种新的具有良好应用前景的曲面玻璃幕墙建造方法,为研究中空玻璃板冷弯后的力学响应,对中空玻璃板进行单向冷弯试验研究,考虑了不同冷弯曲率、玻璃厚度及空腔厚度对中空玻璃板的主应力分布、主应力变化以及层间相对滑移的影响,在试验的基础上对冷弯中空玻璃板进行了有限元数值模拟。研究结果表明,中空玻璃板冷弯时在各玻璃面上产生的主应力分布不均匀,最大主应力发生于外凸面长边中点,该表面最可能产生破坏应力,间隔条的约束作用使内表面的主应力极值点位置发生偏移;冷弯曲率对玻璃冷弯主应力和层间位移的影响最显著,而空腔厚度以及玻璃厚度的影响较小;所采用的有限元建模方法和材料参数能较好地模拟试验结果,数值稍偏保守。研究成果可为曲面中空玻璃幕墙冷弯成形法的设计和施工提供参考。     

框架填充墙平面内荷载作用下结构非线性分析

为了更好地了解在水平内荷载作用下填充墙对框架结构抗震性能的影响,利用ANSYS有限元软件对其进行平面内荷载作用下非线性分析,分别建立纯框架和框架填充墙结构模型,计算了填充墙在平面内单调递增荷载作用下的承载力、刚度、位移、延性等参数的变化特征。计算结果表明,与框架有效连接的填充墙在平面内荷载作用下对主体结构产生有利影响,其承载力、刚度、延性比纯框架模型都有明显的增大。还研究了填充墙在水平低周反复荷载作用下对框架抗震性能的影响,并得到了相应的滞回曲线。