大型沉管管节转向过程局部流场与阻水系数分析

本文以国内某大型沉管隧道水上浮运为研究背景,利用fluent建立了三维流场数值分析模型,研究了沉管管节浮运转向过程中的局部流场,并计算了沉管管节不同转角下的阻力系数。研究表明管节转向过程中受到的水流阻力和阻力系数均有明显变化,水流速度对管节水阻力有着重要作用,但对阻力系数影响不大。本文研究转向过程和水流速度对管节阻水效应的影响,研究结果对沉管隧道浮运过程安全性研究和拖航船舶设置有一定参考价值。     

沉管隧道长大管节海上施工物理模型试验思路与结果分析*

长大管节海上寄放、浮运和沉放过程中的受力和运动响应是沉管施工需要考虑的重要参数,现有的结构力学和流体力学均无法精确计算。基于相似理论和相对运动概念,在拖曳水池完成了沉管管节寄放、浮运和沉放系列水动力学试验,得到了沉管管节在不同风浪流载荷组合作用下的管节受力和运动响应,可为数值仿真分析提供关键参数取值依据,也可为长大管节的施工提供借鉴。     

基于神经网络的沉管管节水阻力系数预报

针对沉管隧道水阻力系数取值区间变化范围较大的难题,采用径向基神经网络对模型试验中沉管管节的水阻力系数进行学习。根据训练好的网络参数,对不同的水深吃水比和拖航角度的水阻力系数进行预报。通过对比验证预报结果,神经网络方法可以较为准确地预报管节拖航的水阻力系数。该预报方法为后续类似工程中的同类管节水阻力系数的提供了新的预估手段,进而为管节拖航施工决策提供支撑。     

灌河口吹填工程长排距管线水力特性分析

针对灌河口5万t级航道整治工程(H2-H3先导工程)施工项目中吹填管线排距长且敷设复杂,绞吸船吹填施工困难的问题,通过对吹填管线布置水力特性分析,推算出施工船舶新海豚轮采用不同泥泵组合方式时的施工能力,同时分析比较浮管、沉管和岸管单位长度阻力系数大小。结果表明:新海豚采用3泵施工能满足工程需求;本工程中管线单位长度阻力系数由大到小排序是浮管、沉管、岸管。研究成果为类似长排距吹填管线敷设线路规划和水力特性分析提供指导思路,帮助工程施工选用合适的吹填设备和采用恰当的管线布局。     

沉管管节舾装件安装及精度控制方法

某沉管隧道的管节舾装作为沉管预制和沉管出坞、浮运的连接环节,是沉管出坞、浮运、安装的前期工作,在整个沉管安装项目中起着较为重要的作用。其中导向杆、导向托架的安装精度对沉管的浮运、安装影响重大,故需在其安装过程中进行细致的精度控制。     

外海超大型沉管拖航演练研究

港珠澳大桥沉管拖航是在外海、受限航道进行,现场需要10艘以上的拖轮控制沉管姿态,因此沉管拖航是隧道施工中施工难度最大、风险最大的工序之一。为了降低施工风险,增加拖轮配合的熟练性,在首节沉管拖航前利用大型半潜驳船进行4次沉管拖航模拟演练,经过演练方式的对比和试验,逐渐形成了成熟的拖航工艺和浮运导航系统,确保了33节沉管的拖航安全。     

沉管管段在浅水航道浮运中的下沉量预报

针对深中通道中沉管管段由于浅水效应产生的下沉问题,验证CFD仿真技术计算沉管管段水动力的精确性,获得标准管段在不同下沉位置与浮运速度下的阻力与下沉力,通过分析管段下沉方向的受力建立运动方程,计算下沉运动,并绘制下沉运动的时历曲线,得到管段在不同干舷与浮运速度下的最大下沉量,以此判断管段浮运的浮态,分析管段浮运速度,供工程应用参考。     

港工技术在电厂取水工程中的应用 上

青岛电厂取水工程原推荐方案为沉井一盾构方案，本文作者根据现场条件，施工能力以及港工施工的技术基础，提出用几个大型钢筋混凝土沉箱组合取代沉井和以大型钢筋混凝土沉管取代盾构隧道的新方案被设计单位采纳。一航局二公司在承担该工程施工中完满地解决了诸如：沉箱基槽的清淤运排，大型沉箱在浮坞上的半潜接高，沉箱水下大孔洞密封及浮运，大口径引水长管的预制，浮运和水下对接安装，取水头沉箱的密封浮运及水下安装等高难技术     

沉管技术在航道疏浚施工中的应用

绞吸式挖泥船的排泥管有浮管、沉管、岸管3种形式,采用沉管施工能减少浮管长度,节省施工成本,不影响船舶通航。在过往船只较多的航道进行吹填施工要求采用此形式。结合实例阐述了沉管施工方法及其优缺点。     

滨海电厂排水沉管设计及施工工艺

沉管法目前被广泛应用于滨海电厂排水工程,随着新工程的不断建设,新的设计理念不断涌现,施工工艺得到了不断发展和完善。依托国内外已建及在建沉管工程,针对排水沉管施工过程中的基础处理方法、接头处理方式及浮运安装工艺等相关技术难题进行了研究。归纳总结了排水沉管安装、回填、使用及检修过程中的受力工况,针对电厂排水沉管结构内力提出了一套系统的计算方法,采用国际上通用的有限元软件ANSYS实现了沉管全生命周期受力分析。通过对电厂排水沉管的关键技术及计算方法研究,为类似项目提供了参考和借鉴。     

控制杆对柔性圆柱涡激振动的抑制效果研究

涡激振动会造成海洋柔性柱状构件疲劳损伤,合理的抑制装置能够有效延长结构的使用寿命。控制杆是常见的涡激振动抑制装置,高雷诺数条件下,多根控制杆的排布方式对涡激振动抑制效果的影响有待进一步研究。文中通过设计室内模型实验,观测了高雷诺数条件下控制杆对柔性圆柱涡激振动抑制效果。圆柱模型的长径比为350,质量比为1.9,最高雷诺数可达16 000。研究结果表明:控制杆对柔性圆柱的涡激振动抑制效果显著,四根控制杆的抑制效果优于三根控制杆。     

改革开放中一航局船厂的可持续发展之路

针对国有企业体制转型、实现市场经济模式的发展，论述了一航局所属三个船厂依据市场预测和发展战略的需要，着力开拓经营和产业结构调整，充分利用公司技术和装备的整体优势，改革、创新，切实提升自主科技创新能力。在短短的5年间，使生产规模和经济效益翻两番以上。     

多种创新分包成本控制方法在项目管理中的应用

结合中交一航局第五工程有限公司项目分包的管理实践,提出了“编制成本预控方案,明确分包项目最高限价;科学进行分包策划,合理划分分包工序;分包模式因地制宜,减少施工不可控成本;引进比选竞争机制,选择优质优价的分包商;推行分包管理责任书,提高分包合同严谨性;监督检查分包过程,保证成本控制及时性”等创新性成本分包控制方法,并对其实践应用效果进行了阐述。     

上凸型内孤立波场中顶张力立管极值响应分析

为研究上凸型内孤立波作用下立管的响应问题,建立了顶张力立管在上凸型内孤立波场中的运动方程,流体作用力通过Morison方程求解,上凸型内孤立波引起的速度和加速度用两层流体KdV方程计算;采用有限元法离散控制方程,并用Newmark-β法在时域内求解。通过数值模拟探索上凸型内孤立波作用下顶张力立管的位移、弯矩、应力、顶底端转角等极值响应规律,并分析内孤立波幅值、上下两层流体密度差、顶部张力及壁厚对立管响应的影响。研究结果表明,上凸型内孤立波会引起顶张力立管的位移、弯矩、应力及顶底端转角显著增大;由于上凸型内孤立波引起的海水剪切作用剧烈,导致上下两层流体中立管位移反向。     

境外高桩码头结构抗震设计方法

针对境外高桩码头结构在强震作用下的抗震设计问题,建立一套适应境外抗震设计习惯和境外咨询公司认可的 方法是十分必要的。结合三航院承担的拉美地区某高桩码头的抗震设计以及与境外咨询公司的沟通交流情况,重点介绍了 高桩码头结构抗震设计方法和技术细节,可供海外工程设计时参考。     

FPSO内孤立波载荷特性数值研究

文章将KdV、eKdV和MCC内孤立波理论应用到内孤立波数值模拟水槽入口速度条件计算,讨论内孤立波与浮式生产储卸油装置FPSO强非线性作用问题。结果表明,数值模拟所得FPSO内孤立波水平载荷、垂向载荷及力矩与实验结果相吻合,内孤立波载荷主要由波浪压差力、粘性压差力和摩擦力构成,粘性压差力很小,可以忽略;在水平载荷中,摩擦力较压差力约小一个量级,流体粘性的影响不可忽略;在垂向载荷中,摩擦力比压差力小很多,在分析时可以忽略流体粘性的影响。由于FPSO始终处于上层流体中,对内孤立波的模拟波形和其诱导流场的影响很小。波浪压差力可利用傅汝德-克雷洛夫公式基于动压力进行计算,而水平载荷中的摩擦力则需根据内孤立波诱导速度的切向分量对FPSO吃水湿表面求积分的方法进行计算。     

DP-3海工船舶动力辅助系统优化设计

阐述了DP-3海洋工程船舶动力辅助系统优化设计典型方案。通过归纳各主要船级社规范要求,在满足规范基本要求的基础上,通过举例说明各辅助系统设计优化建议,对类似船舶动力辅助系统设计提供建议及参考,以提高系统设计的安全性及可靠性。     

基于改进MPS方法的三维时域水弹性计算模型

本文在作者已有的二维改进MPS(Moving Particle Semi-implicit)方法基础上进行了三维拓展(主要包括三维自由面粒子判断),并通过将计算得到的三维溃坝问题结果与文献中实验结果相对比,验证了所发展模型的准确性。在结构响应计算方面,将刚性和柔性模态耦合并计及相互影响。在此基础上,将流体和结构部分通过迭代方式耦合,从而实现强流固耦合计算。最后,应用上述模型对涉及大刚体位移叠加弹性变形的三维方梁的强非线性时域水弹性问题进行了计算,验证了模型对此类问题的有效性。     

海上石油平台35千伏电缆终端故障的排查与修复

本文介绍了一起利用配电盘带电体超声波检测,结合非接触定位技术,快速排查并修复35kV电缆终端缺陷的案例。通过停电检验和内部刨解查证,对终端缺陷原因进行详细分析,确定该终端缺陷是由于电缆终端制作工艺和电缆安装存在问题所致,同时对缺陷处修理方法进行详解。本文最后对防范35kV电缆终端发生故障提出了建议。     

6.1万吨散货船居住区振动分析及对策研究

在6.1万吨散货船航行试验振动测量过程中,发现主机转速为91 r/min时居住区纵向振动较为严重。文章根据船体结构有限元模态分析理论,结合局部结构振动特性以及主要激励源判断,查找出居住区结构振动异常的原因,并通过采取调整压载水的对策很好地处理了该处振动问题,最终进行了有限元计算和实船测试的双重验证,计算和测试结果均满足技术规格书要求的ISO 6954振动标准,为此类船型设计和运营提供一定的技术参考。