布置输水廊道的船闸闸室底板受力分析及有限元计算

布置输水廊道和消能设施的船闸闸室底板结构具有明显的三维特性。按《船闸水工建筑物设计规范》中的弹性地基上的框架或均布地基反力的框架进行受力计算时,难以确定底板框架的刚度,且无法模拟底板的三维受力特性。通过分析某船闸布置廊道的闸室底板受力情况,采用有限元计算软件建立其三维有限元模型,计算分析闸室底板的内力和变位。     

大型船舶结构有限元静动力分析方法及软件系统

讨论了船舶结构有限元模型化问题，提出了几个船舶结构分析专用单元。这些单元能准确地反映船舶结构的特点，既能保证精度又有很高的效率。同时，还介绍了一个由作者开发的结构静力、动力有限元分析软件系统SAFE。它具有通用单元库和船舶结构专用单元库，可以进行有限元与边界元的耦合分析。SAFE有高效率的内外存文件管理系统和前后处理软件，可在微机上进行全船分析，是船舶结构设计阶段的一个理想的分析工具。     

坝顶门机原型测试及有限元分析

结合原型测试和有限元数值仿真方法,对坝顶门机各种负荷工况下的受力特性进行了研究。试验表明,有限元数值仿真方法客观反映了门机的受力特性,是保证门机安全运行的重要手段,为门机结构的设计和运行管理提供了科学依据。     

港珠澳大桥人工岛格型钢板桩工程支撑回转与升降装置结构设计

文中介绍了人工岛格型钢板桩工程支撑、回转与升降装置的结构设计及其工作原理,并应用有限元方法对其在施工过程中遇到的各种工况进行了受力分析,计算结果可供类似结构设计时参考。     

斜桩承台式坞墙在需保护临近建筑物的船坞工程中的应用

针对周边已建有其他建筑物的船坞工程项目,对在船坞施工过程中能有效保护临近建筑物的坞墙结构形式进行研究。以实际工程为例,采用岩土有限元软件PLAXIS对斜桩承台式坞墙进行数值模拟计算。考虑承台尺寸、桩基斜率等多个影响因素,研究坞墙结构的受力和变形特性,验证了所用新型坞墙结构对临近建筑物的保护作用。     

盾构隧道近邻建筑物桩基的相互影响分析

以某城际轨道交通盾构隧道工程为背景,建立了盾构隧道近邻建筑物桩基的二维有限元分析模型,对盾构近邻穿越建筑物桩基时桩基与盾构隧道结构的相互影响进行了分析。建筑物桩基的存在对盾构隧道的受力有不利影响,而桩体的存在对盾构引起的变形有隔离作用。通过隔离桩的设置可以达到降低建筑物沉降与倾斜的作用,并对隔离桩桩径进行了分析。     

大型汽车滚装船结构设计及强度分析

滚装船总纵强度的特点主要是中拱问题，中剖面的最大中拱弯矩值可能比同样主尺度常规船型要高出４０％或更多，所以仅靠现有的规范是不够的，有必要对全船进行结构有限元计算。本文通过对４５９０ＰＣＳ汽车船结构特点的分析，利用有限元对全船结构强度进行三种载荷工况的计算分析，对了解、掌握该型船的结构受力特点、优化其结构设计以及对该型船日后的建造、营运、维护均有一定的参考价值。     

高桩+低宽承台结构方案设计

高桩+低宽承台结构为非常规码头结构,兼有板桩的挡土护岸和高桩的桩基特性,对此,现有规范未给出成熟、系统的计算标准,较难实现结构设计。基于实际工程,探讨计算泥面线等设计条件和结构设计内容,基于弹性地基梁法采用ANSYS有限元软件进行结构计算,分析各构件的受力特点,得出"低桩承台卸荷效果优于高桩承台、前板桩的内力与承台的宽度和高程直接相关,而受承台刚度、承台桩基结构和布置的影响不大"等结论。     

紫园别墅坡屋面结构设计浅析

通过在PMCAD中建立简单模型对较大跨度坡屋面空间折板（带腋梁）结构进行模拟，并利用SATWE、PMSAP空间有限元分析软件对之进行受力分析，为紫园别墅坡屋面结构设计提供思路。     

路基不均匀沉降对沥青路面受力变形影响的有限元分析

为了研究路基不均匀沉降对沥青路面受力变形的影响,本文通过对半填半挖路基进行弹塑性动力有限元分析,计算出在汽车荷载作用下由于路基在力学和物理性质上的差异而产生的差异沉降。研究了两种工况（1）汽车荷载作用产生的差异沉降;（2）汽车荷载和土体固结共同作用产生的差异沉降,对沥青路面受力变形特性的影响,进而得出一种计算沥青路面波坏时临界差异沉降的方法。为实际工种设计、施工提供了理论依据。     

超长建筑结构温度应力分析

以郑州第二长途电信枢纽工程为例,对超长建筑结构进行整体有限元建模。针对7种不同类型温度荷载的特点,利用有限元分析程序ANSYS计算。给出了结构整体变形特点、结构中各种构件(梁、楼板、柱子及剪力墙)的温度内力变化范围以及分布规律。通过比较得出超长建筑在各种温度作用下的最不利工况。可为超长建筑结构考虑温度作用进行设计和施工提供参考。     

Fatigue analysis of ship structures with hinged deck design by finite element method. A case study: Fatigue analysis of the primary supporting members of 4900 PCTC

In the design phase of a 4900 PCTC (Pure Car/Truck Carrier) with hinged deck design, fatigue behavior and fatigue life is investigated for various structural details. The global finite element analysis shows high local stress concentrations at the connections of various details. In this article, the detailed analysis of the investigation of fatigue analysis and fatigue life of the connection between the vertical side web and the main deck (deck 5) of the entire vessel is performed according to Det Norske Veritas (DNV) Rules. In order to achieve more accurate results, three types of finite element analysis (global finite element model, fine-mesh finite element model and stress concentration models) are hierarchically used. The investigation for finite element analysis for fatigue analysis is based on the approach using hot spot stresses.     

轮胎式集装箱门式起重机(RTG)门架结构的有限元分析与比较

为了优化RTG的钢结构设计,提高产品竞争力,利用ANSYS软件对两种不同形式的门架结构进行有限元分析。介绍同等条件下两种模型计算参数及载荷和钢结构有限元模型的建立。介绍了有限元计算分析。结果显示新型门架的整体刚度、强度优于传统门架。同时新型结构节约了钢材、降低了成本、提高了驾驶的舒适度。     

Fatigue life prediction of welded stiffened 350WT steel plates

The propagation of fatigue cracks under constant amplitude cyclic loading was studied in welded stiffened steel plates. The residual stresses in the stiffened plates were measured using the neutron diffraction strain-scanning technique. A finite element model of the stiffened plate was constructed to simulate the residual stresses by an uncoupled thermal and thermo-mechanical analysis. Both the finite element model and the neutron diffraction measurements indicated that in general the residual stresses were tensile near the welded stiffeners and compressive between the stiffeners and ahead of the starter notch tip. Fatigue testing indicated that the fatigue crack growth rates of the stiffened plates were in general lower than that of a corresponding unstiffened plate, especially near the notch tip where compressive residual stresses existed. Both the finite element method and Green's function predicted the fatigue crack growth rates with reasonable accuracy.     

FRP筋在自动化集装箱港区AGV重载道路中的应用

由于自动化集装箱港区AGV重载道路布设磁钉防磁的需要,混凝土面层中的传力杆采用了防磁性能良好的FRP筋。目前FRP筋尚无应用于道路的具体设计方法,借鉴传统钢制传力杆计算理论,通过建立有限元模型进行数值分析,并结合现场传荷系数试验结果,对相关设计方法的适用性进行验证并提出优化意见。     

A regression and beam theory based approach for fatigue assessment of containership structures including bending and torsion contributions

Container shipping has been expanding dramatically during the last decade. Due to their special structural characteristics, such as the wide breadth and large hatch openings, horizontal bending and torsion play an important role to the fatigue safety of containerships. In this study the fatigue contributions from vertical bending, horizontal bending and torsion are investigated using full-scale measurements of strain records on two containerships. Further, these contributions are compared to results from direct calculations where a nonlinear 3D panel method is used to compute wave loads in time domain. It is concluded that both bending and torsion have significant impacts on the fatigue assessment of containerships. The stresses caused by these loads could be correctly computed by full-ship finite element analysis. However, this requires large computational effort, since for fatigue assessment purposes the FE analysis needs to be carried out for all encountered sea states and operational conditions with sufficient time steps for each condition. In this paper, a new procedure is proposed to run the structure finite element analysis under only one sea condition for only a few time steps. Then, these results are used to obtain a relationship between wave loads and structural stresses through a linear regression analysis. This relation can be further used to compute stresses for arbitrary sea states and operational conditions using the computed wave loads (bending and torsion moments) as input. Based on this proposed method for structure stress analysis, an efficient procedure is formulated and found to be in very good agreement with the full-ship finite element analysis. In addition it is several orders of magnitude more time efficient for fatigue assessment of containership structures.     

大型并列船坞岸壁结构变形时空效应分析及控制

依托长兴一期造船基地某大型干船坞工程,基于船坞基坑工程的设计特点和施工经验,建立三维有限元整体模型,对超大面积船坞工程时空效应和变形特性进行有限元分析。提出施工中预留部分土体和坞墩对坞墙钢板桩形成约束后开挖预留土体的两项措施,可对坞室基坑开挖时的变形加以控制。     

邮轮支柱设计

以国产首制大型邮轮为例,围绕其支柱的设计流程,从支柱的布置、设计载荷、规范设计和全船有限元分析等4个方面进行分析,总结该类船型的支柱设计特点。在规范计算中,主要考虑规范平均载荷和局部集中载荷2种情况下受压支柱的屈曲强度;在有限元分析中,主要考虑规范平均载荷与船体梁变形共同作用下支柱的屈曲强度和受拉支柱的屈服强度。通过全船有限元分析验证该设计满足要求,受拉支柱主要出现在艏部、艉部和上层甲板。研究成果及其实践可为后续类似船型的支柱设计提供参考。     

基于 PCL 的集装箱船屈服强度校核工具开发

为了保障集装箱船船体结构的安全,在设计阶段常常需要根据规范要求进行直接分析并进行整体和局部强度的校核。由于船舶运行的载荷和必须考虑的工况复杂,同时各种工况下船体结构不同部位和不同构件的校核许用水平不一,无法直接借助通用软件的后处理功能直观判断构件是否满足要求。本文基于 PCL 语言,针对中国船级社集装箱船屈服强度校核要求,经过二次开发实现了许用应力以及衡准值的自动计算,并通过云图、三色图以及报告直观输出校核结果,该工具有助于对设计结果的快速反馈。     

震源船锚机基座及支撑结构强度直接计算分析

针对某型震源船,建立艏部锚机基座及支撑结构的局部有限元模型,参照相关规范要求,对基座及支撑结构的局部强度进行计算分析。计算结果表明：在基座固定锚机的螺栓处以及锚链筒与甲板连接处产生较大的应力,该部位结构在设计中需特别注意。