基于ANSYS接触分析的高强度螺栓节点数值模拟

采用通用的有限元程序ANSYS10.0对摩擦型高强度螺栓节点纯受弯荷载作用下的受力情况进行了接触分析,对数值模拟过程中的单元类型、预应力的施加方式、约束条件及各单元的实常数进行了系统的研究.结果表明:顶板螺栓外侧的螺栓的分担的剪应力大于内侧螺栓分担的剪应力,腹板螺栓靠近节点板上角的螺栓附近的滑移量最大.本文中的数值模拟方法可用于研究摩擦型高强度螺栓节点的摩擦力分布规律及极限承载能力,弥补试验过程中的不足.     

锚杆锚固质量的定量分析方法

提出一种用于评价锚杆锚固质量的定量分析方法。基于小波分析和人工神经网络建立了用于识别锚杆杆侧刚度系数的神经网络模型,利用样本对所建立的神经网络进行训练,为锚杆系统的锚固质量评价提供了一个有效的智能化的手段;通过对不同围岩下完整锚杆的数值模拟结果进行动力参数识别,得到了完整锚杆杆侧刚度系数与围岩弹性模量的关系曲线及相应的二次拟合公式,以此可作为锚杆锚固质量的衡量基准;提出了用于描述锚杆锚固状态的锚杆锚固度概念,建立了锚杆锚固质量定量分析方法并进行了工程应用。     

空心螺栓球节点网架杆件计算长度研究

根据杆件稳定系数及钢结构的柱子曲线计算理论,通过对空心螺栓球接点网架斜轴心受压斜腹杆的稳定系数计算,并采用正放四角锥网架进行模型试验分析,对空心螺栓球接点网架斜腹杆的计算长度系数进行研究,给出了理论计算结果及试验结论,供设计人员采用.     

超声导波在锚杆锚固无损监测中的应用研究

通过试验测试,分析了超声导波在锚杆锚固体系中的反射相位特征和能量衰减变化规律,为锚杆无损检测提供了一种新方法。     

群锚对断层的加固机理分析及工程应用

应用前文“群锚加固机理数值试验研究”中的力学模型与分析思路，对断层在群锚作用下的加固机理与效果进行了试验分析与探讨；并应用该模型与数值分析方法，对李家峡左岸泄水道边坡的开挖与锚固进行了三维分期开挖与加固的数值仿真分析。文中验证了预应力对实际边坡的加固效果，分析了加固后边坡的局部与整体的稳定性态与安全储备。     

煤气加热器断裂螺栓的失效分析

对350 MW燃气轮机发电装置煤气加热器盲板上的螺栓断裂的失效机理及其起因进行了系统性的研究. 采用一系列的微宏观表征方法,分析其化学组成、金相结构、宏观外形、微观形态和微区的化学结构. 试验结果表明:螺栓的失效主要是由其材质不良、表面加工不当、紧固力不合理以及腐蚀环境等共同作用造起的. 进一步讨论了螺栓的电偶腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂的相关机理,并提出相应的预防措施.     

高压灌浆预应力锚杆在深基坑支护中的应用

通过对一深基坑支护结构中高压灌浆预应力锚杆受力全过程长达１０个月的跟踪测试，分析了锚杆受力的变化规律，对现有计算理论与方法进行了探讨     

高温环境下岩体锚固机理——“胀锚拱理论”

为了研究高温环境下岩体锚固机理,通过高温采场三维温度模型ANSYS分析,提出了高温环境下注浆长锚索加固岩体的复合作用锚固理论--"膨胀抬升锚索树根筋混凝土拱理论",简称"胀锚拱理论".该理论克服了目前各种单方面锚固理论的不足,综合形象地解释了高温环境下岩体锚固机理.研究成果为深井开采、有矿石自燃发火危险的矿山开采提供科学决策的依据及有益的参考,对在高温环境下或可能遭受高温影响的边坡、隧道、硐室和采场等岩体加固工程的设计和施工有着重要的参考价值.     

Mechanical properties and supporting effect of CRLD bolts under static pull test conditions

A device for supporting soft rock masses combined with a constant resistance structure characterized by constant resistance and large deformation at the end of a steel bar, known as the constant resistance and large deformation (CRLD) bolt, has recently been developed to counteract soft rock swelling that often occurs during deep mining. In order to further study the mechanical properties of the CRLD bolt, we investigated its mechanical properties by comparison with the conventional strength bolt (rebar) using static pull tests on many aspects, including supporting capacity, elongation, radial deformation, and energy absorption. The tests verified that the mechanical defects of the rebar, which include the decrease of bolt diameter, reduction of supporting capacity, and emergence and evolution of fracture until failure during the whole pull process, were caused by the Poisson's ratio effect. Due to the special structure set on the CRLD bolt, the bolt presents a seemingly unusual phenomenon of the negative Poisson's ratio effect, i.e., the diameter of the constant resistance structure increases while under-pulling. It is the very effect that ensures the extraordinary mechanical properties, including high resistance, large elongation, and strong energy absorption. According to the comparison and analysis of numerical simulation and field test, we can conclude that the CRLD bolt works better than the rebar bolt.     

高强螺栓承压型连接抗剪承载力计算

针对现行规范在计算高强度螺栓承压型连接的抗剪承载力时不考虑连接板之间的摩擦力,与承压型高强螺栓的受力机理不相符的问题,采用虚功原理推导了预拉力模拟方法,并采用有限元方法对这一连接的受力过程进行分析.分析结果表明,当连接的承载力由螺栓强度控制时,若不考虑构件间的摩擦力,则高强螺栓承压型连接的承载力会被低估.在数值分析的基础上对这种连接方式的抗剪承载力提出了考虑连接板间摩擦力的计算方法.与有限元结果比较,该计算方法的误差在10%以内.