辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院立足鄂尔多斯市产业发展需求,设立校地科技合作培育项目,重点服务于能源领域,与鄂尔多斯市企事业单位共同提出研究题目。项目聚焦能源绿色开发、安全高效智能开采、资源价值利用等关键技术难题,通过定向对接企业需求,组建科研创新团队,开展产学研协同攻关,助力企业突破技术瓶颈,推动鄂市能源产业技术升级与创新发展,实现“校-院-地”优势互补、合作共赢目标。
本成果来自于2024年校地科技合作培育项目《储煤棚网格结构锈蚀损伤智能检测与高效加固方法研究》。
一、项目背景
空间网格结构在大型场馆、储煤棚、海上光伏支架等结构中广泛应用。储煤棚的服役环境具有强腐蚀性,锈蚀后网格结构的力学性能会急剧恶化。在我国煤炭主产地鄂尔多斯储煤棚数量庞大,老旧储煤棚锈蚀较严重,围绕储煤棚网格结构锈蚀损伤智能检测与高效加固方法研究,对安全生产具有重要意义。
针对既有空间网格机构的损伤评估,提出了系列可靠性评估计算方法,实现了对随机锈蚀损伤、节点半刚性以及构件初弯曲的精细化仿真分析;研究了纤维增强复合材料对于钢结构加固的界面破坏机理,提出了锚具-环氧树脂多重复合加固增强体系,为高强纤维复合材料在钢结构加固中的推广应用奠定基础;提出了焊接空心球节点加固方法,通过采用工业化构件大大降低了工程造价;提出了基于焊接熔覆技术的焊接空心球节点精准加固方法;开发了空间网格结构装配化套管加固方法,避免了在原有结构上焊接施工的缺陷,完全实现了装配化施工,提高了施工效率;为了实现对套管加固方法的精确分析,提出了套管加固方法配套的高效数值仿真分析算法,实现了在整体结构中模拟套管加固的分析程序。提出的加固方法以及分析程序经过了试验验证,最终应用于实际工程项目中。

钢结构锈蚀损伤分析及安全性评估程序

装配式套管加固方法

套管加固配套分析程序

装配式套管加固方法
三、行业影响
依托辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院的校地科技合作培育项目,研究团队围绕空间网格结构的安全评估与性能提升,开展了系统深入的研究工作,成功形成了一套完整的“分析—加固”系列成果。该成果体系集成了精细化数值分析程序与高效加固方法,能够针对不同损伤类型与承载需求,提出定制化的加固方案。未来,此项成套技术可广泛应用于储煤棚等大跨空间网格结构的高效加固中,不仅能显著提升结构的安全性与耐久性,还可大幅缩短加固周期、降低维护成本,为能源基础设施的长期稳定运行提供关键技术支撑,具有重要的工程应用价值与推广前景。
工程结构建造与运维创新团队现有教授2人,副教授2人,讲师2人,博、硕研究生30余人。研究领域包括:工程结构智能优化算法,环境与荷载耦合作用下工程结构性能演变机理,工程结构的性能监测与性能控制等。获辽宁省科技进步奖二等奖、中国钢结构协会科学技术奖特等奖、一等奖等省部级奖励10余项;主持国家级、省部级科研项目30余项,在《建筑结构学报》《工程力学》《Reliability engineering & system safety》《Engineering Structures》《Thin-walled Structures》《Composite Structures》等知名期刊上发表学术论文150余篇,目前已为企业创造经济效益约1.1亿元。