X80高钢级管道焊接残余应力测试研究

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作者 古松 蒋广 +3 位作者 顾颖 陈祥斌 孔超 张豫 《精密成形工程》 北大核心 2025年第1期127-133,共7页

目的获得X80高钢级管道环焊缝焊接残余应力大小与分布模式。方法首先采用盲孔法对X80高钢级管道的环焊缝焊接残余应力进行了测试,然后将测试结果与X80管道焊接残余应力的相关文献试验数据以及国家标准《在用含缺陷压力容器安全评定》GB/... 目的获得X80高钢级管道环焊缝焊接残余应力大小与分布模式。方法首先采用盲孔法对X80高钢级管道的环焊缝焊接残余应力进行了测试,然后将测试结果与X80管道焊接残余应力的相关文献试验数据以及国家标准《在用含缺陷压力容器安全评定》GB/T 19624—2019所规定的内容进行了对比分析,最后根据测试数据提出了X80高钢级管道环焊缝焊接残余应力σ_(R)与距焊缝中心距离x之间的函数关系式,进一步得到了X80管道环焊缝沿环向与轴向的焊接残余应力计算公式。结果X80管道环焊缝沿环向区域存在较大的残余拉应力,焊接残余应力在焊趾区域达到峰值,表现为随着距焊缝中心距离的增加,环向残余应力由拉应力小幅度增加达到峰值567 MPa后迅速转变为压应力,随后缓慢转变为拉应力并趋近于0。随着距焊缝中心距离的增加,轴向残余应力由压应力迅速转变为拉应力,其中压应力峰值为92 MPa,发生在焊缝熔合线位置,拉应力峰值为188 MPa,出现在远离熔合线16 mm位置。结论根据试验结果提出了适用于X80管道环焊缝沿环向与轴向的焊接残余应力分布模式,为含缺陷X80管道的安全评定及修复提供理论参考。 展开更多

关键词 X80管道 焊接残余应力 盲孔法 环焊缝 试验研究

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先张PC梁抗裂性能及优化措施研究 被引量：1

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作者 孙宝林 冯文杰 +2 位作者 杨永清 严猛 孙竞飞 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期153-160,共8页

为研究先张预应力混凝土(PC)梁在快速施工和超量预应力损失下的抗裂性能,以某线路先张PC简支梁桥为背景进行研究。首先采用试验和理论分析相结合的方法研究梁体的短期和长期抗裂性能,分析薄弱梁体的开裂风险;然后从设计和施工方面提出... 为研究先张预应力混凝土(PC)梁在快速施工和超量预应力损失下的抗裂性能,以某线路先张PC简支梁桥为背景进行研究。首先采用试验和理论分析相结合的方法研究梁体的短期和长期抗裂性能,分析薄弱梁体的开裂风险;然后从设计和施工方面提出优化措施;最后进行优化措施试验验证。结果表明:常规状态下,先张PC梁的短期和长期抗裂性能均满足设计要求;在长线法施工的3榀梁中,中间梁体的抗裂储备有限,存在一定程度的开裂风险;可采取下调钢绞线弯转角、更换转向器、降低长线梁榀数和延后放张等优化措施;优化后中间梁体抗裂储备不足的问题得以解决,端部梁体的折线钢绞线预应力平均提高88 MPa,直线钢绞线预应力平均提高46 MPa,抗裂性能提升5%,较大程度解决了快速施工带来的超量预应力损失和抗裂问题。 展开更多

关键词 简支梁桥 先张预应力混凝土梁 超量预应力损失 抗裂性能 开裂风险 优化措施 试验验证

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先张PC梁快速施工引发的超量预应力损失研究 被引量：9

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作者 杨永清 孙宝林 +2 位作者 李晓斌 严猛 王瑞吉 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期30-37,共8页

先张预应力混凝土(PC)梁通过长线法张拉、蒸汽养护、早龄期放张实现快速施工,但在此期间超量预应力损失相伴而生,显著影响梁体的抗裂性能。为研究超量预应力损失的额度和效应,以某线路先张PC简支梁桥为背景,对1组(3榀)快速施工的先张梁... 先张预应力混凝土(PC)梁通过长线法张拉、蒸汽养护、早龄期放张实现快速施工,但在此期间超量预应力损失相伴而生,显著影响梁体的抗裂性能。为研究超量预应力损失的额度和效应,以某线路先张PC简支梁桥为背景,对1组(3榀)快速施工的先张梁进行预应力监测,并建立有限元模型分析超量预应力损失下梁体抗裂性能的退化。结果表明:长线法张拉导致摩阻预应力损失沿纵向累积,摩阻预应力损失超量46~115 MPa;相比自然养护,蒸汽养护使钢绞线温差预应力损失平均超量50 MPa;早龄期放张时混凝土弹性模量不足,导致弹性压缩预应力损失超量40 MPa;快速施工过程中,预应力损失累计超量153 MPa,致使梁体的抗裂性能下降11%。建议通过改换滚轮式转向器、调整蒸汽养护制度、延后放张等方法优化施工工艺,从而在实现快速施工的同时,保证结构的安全性、适用性、耐久性。 展开更多

关键词 简支梁桥 先张预应力混凝土梁 超量预应力损失 抗裂性能 长线法 快速施工 预应力监测 有限元法

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极端温度下高速铁路钢管混凝土拱桥行车安全 被引量：3

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作者 勾红叶 苏震乾 +2 位作者 王君明 袁蔚 陈泽宇 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期50-56,共7页

研究目的:为研究温度荷载作用下桥梁结构产生的变形对桥上行车安全性的影响,以成贵高铁某钢管混凝土拱桥为研究对象,基于ANSYS建立大跨桥梁-轨道精细化有限元模型,分析不同温度荷载作用下结构变形规律。在此基础上,将桥梁-轨道结构有限... 研究目的:为研究温度荷载作用下桥梁结构产生的变形对桥上行车安全性的影响,以成贵高铁某钢管混凝土拱桥为研究对象,基于ANSYS建立大跨桥梁-轨道精细化有限元模型,分析不同温度荷载作用下结构变形规律。在此基础上,将桥梁-轨道结构有限元模型导入SIMPACK中进行联合仿真,构建列车-轨道-桥梁耦合振动分析模型,最后从列车运营安全性与舒适性方面讨论不同温度荷载作用和不同车速下列车动力响应指标的变化规律。研究结论:(1)桥梁上挠温致变形引起的轨道附加不平顺比下挠更不利;(2)组合温度作用下,行车安全性指标仅轮重减载率出现超限,建议将其作为高速铁路桥上行车安全的主要评价指标;(3)温度梯度是导致轮重减载率出现超限的重要原因,实际工程中分析温度作用对列车行车安全的影响时,应考虑温度梯度的作用;(4)垂向Sperling指标对温度作用十分敏感,为保障行车舒适性,列车在极端温度条件下行驶时应控制车速;(5)本研究成果可为钢管混凝土拱桥的行车安全性评价提供参考。 展开更多

关键词 钢管混凝土拱桥 温致变形 轨道不平顺 列车-轨道-桥梁系统 行车安全

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异型轨开裂失效分析 被引量：1

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作者 陈勇 周友龙 刘俣 《热加工工艺》 北大核心 2023年第1期162-164,共3页

某U75V异型轨在二次热加工的过程中在轨腰处出现纵向裂纹。本文对普通钢轨、一次成形异型轨、热矫形(二次热加工)异型轨分别取样,进行了材料成分检查、力学性能试验及金相组织观察,同时利用扫描电镜、能谱仪对断口进行了分析。结果表明... 某U75V异型轨在二次热加工的过程中在轨腰处出现纵向裂纹。本文对普通钢轨、一次成形异型轨、热矫形(二次热加工)异型轨分别取样,进行了材料成分检查、力学性能试验及金相组织观察,同时利用扫描电镜、能谱仪对断口进行了分析。结果表明,两次热加工的钢轨晶粒粗大,并有过烧现象,表层有脱碳现象,并形成了网状组织。由于二次加热矫形时采用局部加热,加热区域在冷却时所受的拘束应力较大,导致在冷却过程中出现纵向热裂纹。 展开更多

关键词 失效分析 异型轨 热裂纹

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高寒地区后张箱梁纵向裂缝成因分析、验证及处理 被引量：4

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作者 孙宝林 杨永清 +2 位作者 严猛 郑小刚 方彬 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期39-46,共8页

为研究高寒地区后张预应力混凝土箱梁的纵向裂缝成因及损伤机理,采用钻孔法检测结构内部损伤特征,并利用Abaqus有限元软件分析孔道冻胀过程中的混凝土损伤行为。结果表明:低温环境下预应力孔道内水泥浆水化反应不充分、泌水受冻结冰膨... 为研究高寒地区后张预应力混凝土箱梁的纵向裂缝成因及损伤机理,采用钻孔法检测结构内部损伤特征,并利用Abaqus有限元软件分析孔道冻胀过程中的混凝土损伤行为。结果表明:低温环境下预应力孔道内水泥浆水化反应不充分、泌水受冻结冰膨胀是梁体混凝土沿纵向开裂的主要原因。冻胀过程中,孔道边缘混凝土率先受损,随后腹板内、外表面同时沿纵向开裂,底板顶面最晚出现纵向裂缝。基于纵向裂缝成因,提出采用排水注胶法,可有效地修复受损梁体。 展开更多

关键词 后张PC箱梁 高寒地区 纵向裂缝 钻孔检测 预应力孔道 泌水冻胀 排水注胶法 有限元法

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高寒地区后张PC梁孔道冻胀损伤研究 被引量：2

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作者 孙宝林 杨永清 +4 位作者 黄胜前 高玉峰 余小华 李凯 杨成龙 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期406-413,共8页

预应力孔道内压浆料浆液及自由水冻胀致使混凝土沿纵向开裂,是高寒地区后张预应力混凝土(PC)梁特有的病害,严重影响结构的安全性、适用性、耐久性.为了明确病害特征,对冻胀受损梁体进行钻孔和解剖检测,进一步精细定量地研究冻胀效应,采... 预应力孔道内压浆料浆液及自由水冻胀致使混凝土沿纵向开裂,是高寒地区后张预应力混凝土(PC)梁特有的病害,严重影响结构的安全性、适用性、耐久性.为了明确病害特征,对冻胀受损梁体进行钻孔和解剖检测,进一步精细定量地研究冻胀效应,采用有限元软件ABAQUS建立孔道冻胀非线性模型,开展压浆料浆液冻胀行为分析和自由水冻胀参数分析,研究孔道内压浆液冻胀率和自由水体积的控制指标.研究结果表明:高寒地区后张PC结构孔道压浆后,受冻并先后发生压浆料浆液冻胀和自由水冻胀,致使孔道周围混凝土反复受拉而沿纵向开裂;压浆料浆液的体积膨胀率宜控制在0.80%以内,最高不得超过1.73%;泌水体积比宜控制在0.04%以内,最高不得超过0.52%,由此可有效降低孔道内压浆液及自由水冻胀的风险. 展开更多

关键词 高寒地区 后张PC梁 纵向裂缝 检测 孔道 压浆料浆液冻胀 自由水冻胀 非线性分析

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2A50锻造铝合金风机叶片断裂失效分析 被引量：1

8

作者 刘阳 陈勇 +1 位作者 周友龙 刘俣 《热加工工艺》 北大核心 2023年第13期152-154,共3页

青海某火电厂送风机叶片在运行中发生断裂。通过力学性能测试、微观形貌及能谱分析、金相观察等方法,结合叶片工况对其断裂原因进行了分析。结果表明:叶片断裂形式为应力腐蚀开裂。叶片表面腐蚀严重,出现了腐蚀坑。叶片高速运转过程中... 青海某火电厂送风机叶片在运行中发生断裂。通过力学性能测试、微观形貌及能谱分析、金相观察等方法,结合叶片工况对其断裂原因进行了分析。结果表明:叶片断裂形式为应力腐蚀开裂。叶片表面腐蚀严重,出现了腐蚀坑。叶片高速运转过程中受到风力和离心力作用,在腐蚀坑处产生应力集中,引起了裂纹的萌生与扩展,最终造成叶片失稳断裂。 展开更多

关键词 2A50锻造铝合金 送风机叶片 应力腐蚀 失效分析

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引风机主轴断裂原因分析 被引量：1

9

作者 陈昊宇 周友龙 刘俣 《热加工工艺》 北大核心 2022年第12期163-165,共3页

某企业于2014年生产的材质为42CrMo的引风机主轴在运行过程中发生断裂,直接影响电站风机的运行。结合主轴使用工况,对主轴断口进行了宏观和微观形貌观察,对主轴材料进行了化学成分分析、微观组织观察、硬度以及拉伸性能试验。结果表明:... 某企业于2014年生产的材质为42CrMo的引风机主轴在运行过程中发生断裂,直接影响电站风机的运行。结合主轴使用工况,对主轴断口进行了宏观和微观形貌观察,对主轴材料进行了化学成分分析、微观组织观察、硬度以及拉伸性能试验。结果表明:引风机主轴组织分布不均匀且存在明显的夹杂物,使得主轴力学性能不均匀;同时在工作载荷下,轴肩处圆弧过渡处明显的车削加工槽会形成严重的应力集中,是造成主轴疲劳断裂的原因。 展开更多

关键词 失效分析 引风机主轴 疲劳断裂 应力集中

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悬索桥软质岩隧道锚开挖施工关键技术 被引量：8

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作者 许登根 周昌栋 赵航 《世界桥梁》 北大核心 2022年第3期45-51,共7页

宜昌伍家岗长江大桥主桥为(290+1160+402)m双塔简支钢箱梁悬索桥,北侧锚碇为隧道锚,隧道锚长90 m,埋深80 m,与水平线夹角40°。隧道锚设置于微风化砾岩层,岩体强度与胶结程度低,遇水极易软化。前锚室前12 m采用机械开挖,之后采用两... 宜昌伍家岗长江大桥主桥为(290+1160+402)m双塔简支钢箱梁悬索桥,北侧锚碇为隧道锚,隧道锚长90 m,埋深80 m,与水平线夹角40°。隧道锚设置于微风化砾岩层,岩体强度与胶结程度低,遇水极易软化。前锚室前12 m采用机械开挖,之后采用两台阶钻爆法施工;锚塞体段及后锚室段采用三台阶钻爆法施工。爆破后小循环进尺,初期支护及时跟进,二衬采用支架法施工,侧卸式矿车出渣。通过隧道锚拱圈爆破试验对被保护对象质点振动速度、围岩松动圈、隧道下沉与收敛的数据进行采集和分析论证,前锚室从12 m处开始用毫秒导爆管雷管微差爆破,锚塞体和后锚室上台阶超大变截面采用电子雷管微差爆破,取消隧道锚拱圈预留保护层,提高工效26%,并有效防控了软质岩隧道锚开挖过程中围岩失稳与坍塌的风险。 展开更多

关键词 悬索桥 隧道锚 软质岩 机械开挖 控制爆破 施工技术

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室内环境下UHPC非线性徐变特性研究

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作者 刘刚亮 刘志峰 +2 位作者 张光辉 张子飏 严猛 《世界桥梁》 北大核心 2023年第6期84-90,共7页

为研究超高性能混凝土(UHPC)非线性徐变阈值与特性,对不同初始龄期加载与应力比的圆柱体UHPC试件开展室内环境下徐变试验,测试试件在加载100 d期间的轴向与环向应变。根据试验结果,计算UHPC在不同应力比下的徐变系数、非线性徐变放大系... 为研究超高性能混凝土(UHPC)非线性徐变阈值与特性,对不同初始龄期加载与应力比的圆柱体UHPC试件开展室内环境下徐变试验,测试试件在加载100 d期间的轴向与环向应变。根据试验结果,计算UHPC在不同应力比下的徐变系数、非线性徐变放大系数与名义泊松比,分析普通混凝土非线性徐变放大系数模型对UHPC的适用性,得到适用于UHPC的非线性徐变放大系数模型。结果表明:UHPC的徐变类似于普通混凝土,但UHPC的非线性徐变特性更显著,其非线性徐变阈值为0.3 f_(c)(f_(c)为混凝土抗压强度);传统的普通混凝土徐变模型高估了UHPC的非线性徐变阈值且低估了非线性徐变放大系数;UHPC的名义泊松比在加载后增长显著,表明非线性徐变与试件内微裂缝扩展有关;本文模型计算结果与试验结果吻合较好,最大相对残差仅9.9%,可用于UHPC非线性徐变计算。 展开更多

关键词 桥梁工程 超高性能混凝土 室内环境 徐变试验 非线性徐变阈值 非线性徐变特性 放大系数模型

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