海港工程钢筋混凝土结构热喷涂阳极防护涂层技术 被引量：2

1

作者 易春龙 沈亚郯 +1 位作者 安云岐 洪伟 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2008年第S1期108-111,共4页

介绍了一种海港工程钢筋混凝土结构采用热喷涂阳极防护涂层技术来进行腐蚀防护的方法,就热喷涂防护原理、阳极涂层材料、施工工艺和质量控制等方面进行了分析和总结,也同时介绍了钢筋混凝土表面上热喷涂阳极涂层的修补技术和国外的应用... 介绍了一种海港工程钢筋混凝土结构采用热喷涂阳极防护涂层技术来进行腐蚀防护的方法,就热喷涂防护原理、阳极涂层材料、施工工艺和质量控制等方面进行了分析和总结,也同时介绍了钢筋混凝土表面上热喷涂阳极涂层的修补技术和国外的应用实例。 展开更多

关键词 钢筋混凝土 热喷涂 阳极涂层 防腐蚀

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高硅氧纤维增强SiO_(2)气凝胶复合材料耐高温与抗火性能

2

作者 康大伟 倪雅 +5 位作者 张宁 隋艳伟 委福祥 戚继球 张太科 孟庆坤 《材料工程》 北大核心 2025年第10期173-181,共9页

针对桥梁火灾防护需求,利用溶胶-凝胶和超临界干燥的方式制备出高硅氧纤维/SiO_(2)气凝胶复合材料,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、电子万能试验机、导热系数分析仪等研究复合材料在高温处理后微观结构、力学和... 针对桥梁火灾防护需求,利用溶胶-凝胶和超临界干燥的方式制备出高硅氧纤维/SiO_(2)气凝胶复合材料,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、电子万能试验机、导热系数分析仪等研究复合材料在高温处理后微观结构、力学和隔热性能变化,探索复合材料在烃类火中的抗火能力。结果表明,制备态的复合材料高硅氧纤维和SiO_(2)气凝胶结合良好,纤维间空隙被气凝胶均匀填充。800~1000℃处理2 h后,纤维表面变得粗糙,气凝胶出现破碎,部分纤维裸露出来。SiO_(2)气凝胶在高温处理后,孔径尺寸增加,比表面积下降,且出现晶化现象。高温处理导致力学和隔热性能下降,初始态和1000℃处理态的断裂力和导热系数分别为130.2 N和0.0163 W/(m·K),50.2 N和0.0311 W/(m·K)。在1100℃烃类火中,采用10 mm厚的气凝胶复合材料保护缆索模型可以在78 min内保持温度低于300℃。此研究成果对于新型桥梁抗火材料的开发和评价具有一定借鉴意义。 展开更多

关键词 SiO_(2)气凝胶 高硅氧纤维 耐高温性能 微观结构 隔热性能 力学性能

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纤维增强SiO_(2)气凝胶复合材料的湿热老化行为研究

3

作者 陈焕勇 姚志安 +5 位作者 贾帅德 康大伟 闵亮 李佳 孟庆坤 戚继球 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期150-158,共9页

针对桥梁缆索防火需求,以玻璃纤维、玻璃纤维—玄武岩纤维复合材料和玄武岩纤维为基体,采用溶胶—凝胶和乙醇超临界干燥制备出三种SiO_(2)气凝胶复合材料,并探索气凝胶复合材料在湿热老化测试中的结构和性能变化。结果表明湿热老化测试... 针对桥梁缆索防火需求,以玻璃纤维、玻璃纤维—玄武岩纤维复合材料和玄武岩纤维为基体,采用溶胶—凝胶和乙醇超临界干燥制备出三种SiO_(2)气凝胶复合材料,并探索气凝胶复合材料在湿热老化测试中的结构和性能变化。结果表明湿热老化测试前三种气凝胶复合材料的纤维和基体都结合良好,气凝胶均匀填充在纤维组成的骨架中。在温度为60℃湿度为90%的湿热老化测试180天后,部分纤维从气凝胶中脱出,导致气凝胶块体发生破碎。湿热老化测试180天后,玻璃纤维/气凝胶复合材料、玻璃纤维—玄武岩纤维/气凝胶复合材料和玄武岩纤维/气凝胶复合材料的抗拉强度分别下降4.9%、11.7%、10.3%,而热导率分别升高5.6%、9.2%、8.4%。基于力学性能和隔热性能的衰减以及Hallberg Peck模型,建立自然环境下湿热老化寿命预测方程。以广州地区作为服役环境,并以力学性能和隔热性能的衰退均不超过10%作为气凝胶复合材料的失效标准,玻璃纤维/气凝胶复合材料、玻璃纤维—玄武岩纤维/气凝胶复合材料和玄武岩纤维/气凝胶复合材料在自然环境下的湿热老化寿命分别为18.7年、10.4年和11年。研究表明,三种气凝胶复合材料均可在桥梁潮湿环境中长期服役,在桥梁缆索火灾防火中具有重要的应用前景。 展开更多

关键词 桥梁防火 气凝胶复合材料 湿热老化 抗拉强度 隔热性能

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电弧喷涂技术在电厂中的应用 被引量：5

4

作者 沈亚郯 洪伟 安云岐 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2006年第z1期88-90,92,共4页

综述了电弧喷涂技术在电厂的应用情况,根据不同的腐蚀环境和磨损情况进行了分析。分别就电厂钢结构及输电设施的长效防腐、电厂各种管路的长效防腐、锅炉“四管”高温防腐、轴类零件及风机叶轮等易磨损件的修复等提出了采用电弧喷涂技... 综述了电弧喷涂技术在电厂的应用情况,根据不同的腐蚀环境和磨损情况进行了分析。分别就电厂钢结构及输电设施的长效防腐、电厂各种管路的长效防腐、锅炉“四管”高温防腐、轴类零件及风机叶轮等易磨损件的修复等提出了采用电弧喷涂技术的解决方案,并列举了一些应用实例。 展开更多

关键词 电弧喷涂 高温腐蚀 磨损 电厂

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我国热喷涂长效防腐技术现状 被引量：1

5

作者 陈亚明 严生贵 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1994年第4期40-42,共3页

用于大面积防腐的电弧喷涂长效防腐新技术具有优良的涂层质量及广泛的应用领域。

关键词 电弧喷涂 防腐 结构钢 涂覆

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桥梁防火用纤维/气凝胶复合材料制备及抗火性能研究 被引量：2

6

作者 孟庆坤 贾帅德 +8 位作者 康大伟 倪雅 康壮苏 隋艳伟 委福祥 肖彬 闵亮 张太科 戚继球 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2024年第6期1145-1153,共9页

针对桥梁缆索防火需求,以玄武岩纤维、玄武岩—高硅氧复合纤维和高硅氧纤维为基体,制备出SiO_(2)气凝胶复合材料。探索复合材料保护下的缆索模型在烃类火中的温度响应特征,研究复合材料在燃烧试验前后的微观形貌、相组成、力学性能和热... 针对桥梁缆索防火需求,以玄武岩纤维、玄武岩—高硅氧复合纤维和高硅氧纤维为基体,制备出SiO_(2)气凝胶复合材料。探索复合材料保护下的缆索模型在烃类火中的温度响应特征,研究复合材料在燃烧试验前后的微观形貌、相组成、力学性能和热导率的演化。所制备复合材料的气凝胶均匀填充在纤维骨架中,纤维气凝胶结合良好。玄武岩纤维在高温火焰中发生晶化和软化,导致纤维骨架坍塌和气凝胶破碎,缺乏纤维支撑的气凝胶在高温下孔隙坍塌且颗粒长大。因此,玄武岩纤维增强的复合材料在高温火焰暴露后力学和隔热性能大幅衰退。高硅氧纤维/气凝胶复合材料的纤维与气凝胶产生协同隔热效应,气凝胶可以保护纤维不发生晶化,而纤维完整骨架可以降低SiO_(2)气凝胶的热辐射作用,使气凝胶孔隙和颗粒尺寸在高温火焰中保持稳定。良好的结构稳定性赋予高硅氧纤维/气凝胶复合材料优异的高温稳定性,其燃烧前后的抗拉强度和热导率分别为0.736 MPa和0.0205 W·m^(-1)·K^(-1),0.560 MPa和0.0229 W·m^(-1)·K^(-1)。采用10mm厚的高硅氧纤维/气凝胶复合材料对缆索模型进行防火保护,在1100℃的烃类火中燃烧120min后,缆索模型表面仅有259℃,该气凝胶复合材料呈现出优异的抗火隔热性能,有望应用于桥梁防火领域。 展开更多

关键词 桥梁防火 气凝胶复合材料 纤维 烃类火 隔热性能

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1960级高强钢丝高温蠕变性能试验研究

7

作者 张绅 陈伟 +4 位作者 叶继红 姜健 邹威 张宗星 许丽丽 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期14-22,共9页

随着大跨结构的跨度不断提升,材料强度接近或超过2000MPa的超高强钢丝的应用日益增多,有关其蠕变性能的研究仍十分有限。文章对直径5mm的1960级高强钢丝开展30个持时4h的高温蠕变试验工况。以插拔高温引伸计的方式测得在200~600℃、0.06... 随着大跨结构的跨度不断提升,材料强度接近或超过2000MPa的超高强钢丝的应用日益增多,有关其蠕变性能的研究仍十分有限。文章对直径5mm的1960级高强钢丝开展30个持时4h的高温蠕变试验工况。以插拔高温引伸计的方式测得在200~600℃、0.06~0.95应力比下的全过程蠕变应变曲线,蠕变应变最大测试值为50.67%。对比公称抗拉强度在1670~1960MPa的5种高强钢丝(钢绞线)的高温蠕变曲线,表明不同等级高强钢丝高温蠕变特性差异明显。给出1960级钢丝稳态蠕变速率与高温蠕变断裂临界应力比,其中350~450℃时,蠕变断裂临界应力比随温度升高下降速度急剧加快,需特别注意450℃时已下降至0.25;此外,基于Filed&Filed模型建立了1960级钢丝高温蠕变预测模型,提出蠕变模型的终止时间表达式,由此较为保守地预测1960级钢丝的高温蠕变发展,与试验结果吻合良好。 展开更多

关键词 1960级高强钢丝 高温 全过程蠕变 蠕变断裂临界应力比 蠕变模型终止时间

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海洋环境钢桥梁电弧喷铝复合涂层体系防护寿命预测 被引量：17

8

作者 安云岐 陈阶亮 洪伟 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2006年第z1期80-82,共3页

从国内外对热喷涂层的试验研究、相关国家标准和应用实例对电弧喷铝复合涂层体系的防护寿命进行了预测,可推算出该长效防腐涂层体系对钢桥梁的防护寿命大于50年。

关键词 钢桥梁 电弧喷涂 复合涂层 防腐蚀

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电弧喷涂金属涂层常见缺陷与防治探析 被引量：3

9

作者 王延东 杨笑宇 +3 位作者 晁宇 孙寅 倪雅 谢谦 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期96-99,共4页

通过从施工质量控制层面分析,总结了电弧喷涂金属涂层常见缺陷产生的原因,从根本上对这些缺陷进行防治,以提高电弧喷涂涂层外观、附着力等性能,达到预期防腐蚀效果,增加钢结构使用寿命,降低因腐蚀造成的经济损失。

关键词 电弧喷涂 建造物 使用寿命 常见缺陷 防治

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新型电弧喷涂用Zn-Cu-Ti线材及其金属涂层性能研究 被引量：3

10

作者 倪雅 吴国光 +1 位作者 闫远方 周春侠 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期182-188,共7页

目的开发一种能够在服役期内免维护或少维护的钢结构电弧喷涂合金线材。方法通过二元相图以及探究试验确定新型Zn-Cu-Ti合金线材的最优配方,通过盐雾试验及电化学实验研究涂层的防腐性能。采用SEM观察金属涂层腐蚀前后的表面形貌,采用XR... 目的开发一种能够在服役期内免维护或少维护的钢结构电弧喷涂合金线材。方法通过二元相图以及探究试验确定新型Zn-Cu-Ti合金线材的最优配方,通过盐雾试验及电化学实验研究涂层的防腐性能。采用SEM观察金属涂层腐蚀前后的表面形貌,采用XRD谱图表征不同腐蚀状态下涂层表面的化学成分。结果 3.5%Na Cl腐蚀溶液浸泡10 d后,涂层表面钝化,腐蚀溶液对涂层的影响趋于平稳。盐雾试验进行1080 h后,腐蚀速率开始下降,2160 h时腐蚀速率降到最低,为0.044 g/(m2·h)。新型Zn-Cu-Ti涂层的腐蚀电位较负,短时间内能发生氧化反应形成钝化膜并保护基体。被腐蚀涂层的X射线衍射谱图显示,2θ为36.4o、39.1o、54.1o处均出现了Zn的氧化物,主要氧化物包括Zn(OH)2和Zn(OH)8Cl2·H2O,各元素峰强度随腐蚀时间的变长而逐渐减弱。结论以新型Zn-Cu-Ti合金线材为原料的金属涂层的耐腐蚀性能优异。 展开更多

关键词 Zn-Cu-Ti 合金线材 金属涂层 防腐 电化学 表征

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广州新电视塔钢结构热喷涂防腐蚀方案探讨 被引量：4

11

作者 康壮苏 沈亚郯 吴子健 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2006年第z1期83-87,共5页

针对广州新电视塔钢结构的表面防护要求,通过对比分析国内外现有钢结构长效防腐涂层技术,重点阐述了热喷涂技术的原理和防腐蚀机理,将热喷涂技术与其他涂层技术进行了全面的分析和比较,最后为新电视塔钢结构的不同部位提供了推荐涂装方案。

关键词 钢结构 热喷涂 防腐蚀 涂层体系

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钢桥梁电弧喷涂纳米封闭复合涂层体系设计 被引量：2

12

作者 易春龙 沈旺 +2 位作者 童育强 刘国彬 于旭东 《中国工程科学》 2010年第7期53-56,共4页

为了解决大型桥梁钢箱梁的长效防腐蚀问题,以浙江舟山连岛工程西堠门大桥防腐蚀工程为依托,结合电弧喷涂防腐蚀技术和纳米改性封闭涂层技术,提出了电弧喷涂纳米封闭复合涂层体系的设计思路,对比了电弧喷涂长效防腐传统方案与创新设计方... 为了解决大型桥梁钢箱梁的长效防腐蚀问题,以浙江舟山连岛工程西堠门大桥防腐蚀工程为依托,结合电弧喷涂防腐蚀技术和纳米改性封闭涂层技术,提出了电弧喷涂纳米封闭复合涂层体系的设计思路,对比了电弧喷涂长效防腐传统方案与创新设计方案,对不同腐蚀环境下推荐设计采用不同的电弧喷涂金属涂层材料,对比分析了纳米封闭涂层与普通环氧底层的技术指标,简述了电弧喷涂纳米封闭复合涂层施工各工序的质量要求和检测方法。 展开更多

关键词 电弧喷涂 复合涂层 纳米材料 钢桥梁 防腐蚀

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电弧喷涂纳米封闭复合涂层的制备工艺及试验 被引量：1

13

作者 易春龙 安云岐 +1 位作者 张胜利 刘国彬 《建筑科学与工程学报》 CAS 2010年第3期29-34,40,共7页

探讨了电弧喷涂纳米封闭复合涂层的制备工艺,并通过结合强度试验、中性盐雾试验、湿热试验、人工气候老化试验、电化学性能试验和海洋腐蚀挂片试验对该复合涂层的综合性能进行了系统的测试和评价。结果表明:电弧喷涂纳米封闭复合涂层具... 探讨了电弧喷涂纳米封闭复合涂层的制备工艺,并通过结合强度试验、中性盐雾试验、湿热试验、人工气候老化试验、电化学性能试验和海洋腐蚀挂片试验对该复合涂层的综合性能进行了系统的测试和评价。结果表明:电弧喷涂纳米封闭复合涂层具有高附着力和高耐腐蚀性,对于钢铁基体具有长久耐腐蚀的保护作用,具有广泛的工程应用前景。 展开更多

关键词 电弧喷涂 封闭复合涂层 纳米材料 结合强度 防腐蚀

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钢桁架桥梁杆件摩擦面防腐涂层抗滑移性能研究 被引量：5

14

作者 梁涛 杨笑宇 +3 位作者 王延东 安云岐 倪雅 晁宇 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期42-44,共3页

用于钢桁架桥梁杆件摩擦面的防腐涂层,不仅要确保其防腐蚀设计寿命,达到一般钢结构防腐涂层的外观、厚度和结合力要求,还必须具有较强的抗滑移性能。采用钢桁架桥杆件摩擦面常用的3种涂装方案,通过测定抗滑移系数,对比研究了涂层的抗滑... 用于钢桁架桥梁杆件摩擦面的防腐涂层,不仅要确保其防腐蚀设计寿命,达到一般钢结构防腐涂层的外观、厚度和结合力要求,还必须具有较强的抗滑移性能。采用钢桁架桥杆件摩擦面常用的3种涂装方案,通过测定抗滑移系数,对比研究了涂层的抗滑移性能,并简单分析了几种涂层的附着力、耐候性和防腐蚀寿命,为该类桥梁杆件摩擦面防腐涂层的设计提供了参考。 展开更多

关键词 钢桁架桥 摩擦面 无机富锌防锈防滑涂料 电弧喷涂 抗滑移性能

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高温环境下石灰岩基本力学性质初步研究 被引量：5

15

作者 林祥 张振义 《金属矿山》 CAS 北大核心 2009年第4期29-31,共3页

对河南焦作地区某矿区的石灰岩试件在高温下的力学性能进行试验研究,揭示石灰岩的强度和变形特性随温度的变化规律。试验结果表明:随温度升高,各力学参数不同程度变化。其抗压强度在常温～500℃时呈上升变化,而500℃～800℃时呈下降变化... 对河南焦作地区某矿区的石灰岩试件在高温下的力学性能进行试验研究,揭示石灰岩的强度和变形特性随温度的变化规律。试验结果表明:随温度升高,各力学参数不同程度变化。其抗压强度在常温～500℃时呈上升变化,而500℃～800℃时呈下降变化;弹性模量在常温～500℃时呈上升趋势,但变化不明显,500℃～800℃呈剧烈下降变化。 展开更多

关键词 岩石力学 高温作用 力学性能 实验研究

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选煤厂计算机辅助设计系统网络化研究 被引量：3

16

作者 孙小路 匡亚莉 周春侠 《中国矿业》 北大核心 2016年第11期169-172,共4页

对选煤厂计算机辅助设计软件(CPCAD)单机系统进行了网络化研究,结合已开发的选煤设备选型系统对CPCAD的设备图库进行手动、定时更新。将协同办公的思想引入CPCAD的网络化进程中,借助B/S架构的工作流管理模块来实现CPCAD的异步/同步工作... 对选煤厂计算机辅助设计软件(CPCAD)单机系统进行了网络化研究,结合已开发的选煤设备选型系统对CPCAD的设备图库进行手动、定时更新。将协同办公的思想引入CPCAD的网络化进程中,借助B/S架构的工作流管理模块来实现CPCAD的异步/同步工作方式,可应用于选煤设计院的厂房设计过程和矿物加工学科本科教学的毕业设计环节。 展开更多

关键词 选煤厂设计 CPCAD CAD网络化 协同办公

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不同钢丝堆积态下悬索桥主缆除湿性能 被引量：6

17

作者 姚志安 康壮苏 +1 位作者 倪雅 左新龙 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第9期3807-3813,共7页

主缆除湿系统是悬索桥主缆在设计过程中的重要环节,直接影响主缆在工作中的服役寿命。针对主缆实际形貌特点,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)数值计算方法,系统研究了主缆内不同钢丝堆积态对主缆内部空气流动特... 主缆除湿系统是悬索桥主缆在设计过程中的重要环节,直接影响主缆在工作中的服役寿命。针对主缆实际形貌特点,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)数值计算方法,系统研究了主缆内不同钢丝堆积态对主缆内部空气流动特性的影响,并通过南沙大桥(虎门二桥)实桥试验对数值计算结果进行验证。结果表明:通过数值模拟得到均一态的压降和试验实测压降的相对误差低于5%,表明所建立模型的准确性。松散态结构的存在会有效改变缆内横截面上的速度分布,在0.03倍直径处双堆积态下各个孔隙率下的速度增加率达到最大值,相较于单一堆积态缆内速度增加了12.9%;松散态堆积结构的松散程度对缆内的湍动能影响不明显,但是相比均一态堆积结构,双态堆积结构会使缆内的湍流变化更剧烈,湍动能峰值更大;不同孔隙率对于缆内内部的压降分布的影响不明显,相对于均一态在孔隙率为21.5时的双堆积态下最大压降仅减小了26 Pa。 展开更多

关键词 桥梁主缆 堆积态 数值计算 流动特性

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悬索桥主缆除湿过程中钢丝尺度流动特性研究 被引量：6

18

作者 宋神友 陈焕勇 +2 位作者 程潜 倪雅 郑章靖 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期25-32,共8页

为精确预测悬索桥主缆内除湿空气的流动阻力,以深中通道伶仃洋大桥主缆为研究对象,针对钢丝束截面中微米至毫米级尺度下的空气流动特性进行数值研究。考虑到钢丝堆积方式和通气方向的不同,对钢丝六面体堆积水平通气、钢丝六面体堆积垂... 为精确预测悬索桥主缆内除湿空气的流动阻力,以深中通道伶仃洋大桥主缆为研究对象,针对钢丝束截面中微米至毫米级尺度下的空气流动特性进行数值研究。考虑到钢丝堆积方式和通气方向的不同,对钢丝六面体堆积水平通气、钢丝六面体堆积垂直通气和钢丝方形堆积水平通气3种物理模型下的空气流动特性进行数值模拟研究,并与经验公式进行对比;分析来流速度、钢丝间距及钢丝排数对钢丝束内空气流动特性的影响。结果表明:钢丝之间空气的流速较大,钢丝六面体堆积垂直通气时,空气流动所受阻力最大;钢丝束进出口单位距离压差随来流速度的增大而增大,且构建钢丝实体模型计算的钢丝束进出口单位距离压差大于采用经验公式计算的结果;钢丝间距越小,空气流经钢丝束时受到的阻力越大,且阻力系数最大值出现在钢丝六面体堆积垂直通气的情况;钢丝排数对截面空气流动特性的影响较小。 展开更多

关键词 悬索桥 主缆除湿 空气流动特性 多尺度 钢丝束 多孔介质模型 数值模拟

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大尺寸钢箱梁温湿度场分析 被引量：4

19

作者 朱超 卢靖宇 +1 位作者 代希华 倪雅 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期81-87,共7页

为了解钢箱梁内部温度场与湿度场变化规律,以南沙大桥(原虎门二桥)工程坭洲水道桥钢箱梁为背景进行研究。考虑钢箱梁受太阳辐射、外环境气流、内部输送干燥空气(相对湿度45%)等影响,采用CFD数值模拟对昼夜不同区间下其内部温、湿度场进... 为了解钢箱梁内部温度场与湿度场变化规律,以南沙大桥(原虎门二桥)工程坭洲水道桥钢箱梁为背景进行研究。考虑钢箱梁受太阳辐射、外环境气流、内部输送干燥空气(相对湿度45%)等影响,采用CFD数值模拟对昼夜不同区间下其内部温、湿度场进行分析,并与现场实测对比验证。结果表明:白昼恒温区间(14:00~17:00),钢箱梁内温度实测值与模拟值最大误差为4.1%;跨中横隔板之间相对湿度最低,通入45%干燥空气可有效避免钢箱梁腐蚀;夜晚降温区间(17:00~20:00),钢箱梁内温度实测值与模拟值最大误差为3.7%,横隔板顶部温度降幅较小,底部钢板快速降温至最低;持续通入45%的干燥空气,钢箱梁内相对湿度大于55%的区域呈跨中向两侧、自底向上扩散趋势,U肋近壁面相对湿度最高(64.7%),腐蚀风险增大。 展开更多

关键词 钢箱梁 除湿系统 干燥空气 温度场 湿度场 数值模拟

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车辆火灾下大跨径悬索桥抗火性能研究 被引量：4

20

作者 李彦兵 李卫 +1 位作者 倪雅 尹亮 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2022年第7期877-883,共7页

为了研究不同车辆火灾规模下大跨径双层悬索桥的抗火性能,以主跨2180 m的特大跨径双层悬索桥为研究对象,首先利用火灾动力学软件FDS建立悬索桥热分析模型,研究不同火源功率、火源位置、环境风向等因素对双层悬索桥的温度分布规律的影响... 为了研究不同车辆火灾规模下大跨径双层悬索桥的抗火性能,以主跨2180 m的特大跨径双层悬索桥为研究对象,首先利用火灾动力学软件FDS建立悬索桥热分析模型,研究不同火源功率、火源位置、环境风向等因素对双层悬索桥的温度分布规律的影响,得到悬索桥关键构件温度-时间关系曲线。然后,利用有限元软件ABAQUS开展双层悬索桥热-力耦合数值仿真分析,选取高温下钢材及高强钢丝热工参数,研究悬索桥吊杆、加劲梁、桥面板的高温力学性能时变特征,对比不同环境风速、桁架高度、火源特性及位置等工况下双层悬索桥结构应力、变形及构件损伤行为,确定特大跨径双层悬索桥抗火关键部位及其耐火需求。最后,基于数值模拟结果,初步提出了双层悬索桥结构防火设计建议。结果表明:受火桥段的应力发展及失效位置与火源位置、功率及环境风向密切相关。当车辆起火位置位于桥梁下层时,由于桥面铺装隔热作用,下层结构受火灾影响较小。而热气流致使上部结构温度明显高于下部,火源附近的上层纵横梁、桥面板和吊杆等构件温度快速上升。由于钢材热膨胀效应,导致构件快速升温膨胀,膨胀时受到周围杆件的限制,导致压应力逐步增加。(1)火源位置:当火源位于横桥向中间车道,高应力区域集中在非机动车道上层纵横梁及桥面板。当火源位于横桥向非机动车道时,火源附近的上层桥面板发生强度破坏。(2)火源功率:随着火源功率增加,火场对桥梁高温影响效应增强,关键构件温度均逐渐增大,高温影响范围变大。火源功率为30 MW,在6000 s内未发生强度破坏;火源功率为100 MW,其耐火时间为653 s;火源功率为200 MW,其耐火时间为413 s。可以看出,随着火源功率增大,桥梁结构耐火时间显著降低,最大降低可达93.11%。(3)环境风向:当火源位于横桥向应急车道,在外向风作用下,与两侧桁架相连的上层桥面板发生强度破坏;在内向风作用下,非机动车道附近的上层桥面板发生强度破坏。在内向风作用下受火桥段耐火时间为528 s,与外向风工况下相比,其耐火时间增加了3.0%。针对车辆火灾下大跨径双层悬索桥,应根据受火结构危险性进行抗火等级划分,并按等级进行分级抗火防护设计。 展开更多

关键词 车辆火灾 热-力耦合分析 双层悬索桥 钢结构 抗火性能 耐火时间

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