基于ANSYS/LS-DYNA模块的船-闸撞击力分析

进行闸门设计或增加防撞设施时,船舶撞击力的取值非常重要。以谏壁三角船闸为例,运用ANSYS有限元计算软件分析得出5种撞击速度、5种船舶排水量共25种工况的撞击力时程曲线,与国内常用规范进行对比分析。结果表明：撞击时间随着撞击速度的增加而缩短,随着船舶吨位的增加而增大;《船闸水工建筑物设计规范》《船闸闸阀门设计规范》采用的船舶撞击力没有综合考虑船舶吨位和撞击速度两者的影响,取值偏低;《水利水电工程钢闸门设计规范》的船舶撞击力取值约为有限元分析的撞击力平均值的0.7倍。     

船闸防撞装置撞击荷载计算及试验研究

本文结合三峡水利枢纽工程船闸闸门防撞装置设计方案的选择探讨了船舶对防撞装置撞击力的计算方法,提出了应用船舶运动理论计算撞击力的理论计算方法,并进行了试验验证。本文的方法对类似的防撞装置设计亦有一定参考价值。     

船闸闸室结构的船-墙碰撞三维有限元分析

以江苏某重力式船闸闸室结构为例,采用ABAQUS软件建立船舶-闸室结构-土体三维有限元模型,对船舶撞击闸室进行瞬态动力分析,得到不同工况下的撞击力时程曲线和撞击力值等结果。研究结果表明:船舶撞击闸室的法向平均撞击力大小与船舶排水量的12次方、撞击速度的1次方、撞击角度的1次方成线性关系;将软件模拟的船舶法向撞击力数值与依据JTJ 307—2001《船闸水工建筑物设计规范》得到的计算值比较,发现规范公式得到的数值普遍偏小,低估了过闸船舶撞击力的影响。     

三角闸门双重耗能防撞系统设计

结合裕溪一线改扩建船闸三角闸门的方案设计，提出一种泡沫铝夹芯板-弹簧支撑杆件的新型三角闸门双重耗能防撞系统。通过对三角闸门新型防撞系统进行船舶撞击的数值模拟，得知防撞系统受撞过程中的受力特征和能量转化规律。对泡沫铝厚度和弹簧支撑杆件刚度进行参数分析并与传统防撞系统进行对比，结果表明泡沫铝夹芯板和弹簧支撑杆件的联合使用可以减轻防撞系统自重力，减小船舶撞击力。     

船闸靠船墩损坏现状及船舶撞击力计算分析

通过对苏北运河沿线船闸靠船墩使用现状的调查,对船闸靠船墩总体状况进行了评定和分类,并对船舶与墩体的撞击力大小、方向、作用位置进行取值计算分析,从而搞清了靠船墩损坏的基本原因。     

裕溪船闸大型三角闸门刚性防撞体系研究

本文结合合裕线裕溪一线船闸扩容改造工程大型三角闸门设计,对船闸三角闸门的刚性防撞体系进行了有限元建模。针对2000t的船舶正常通过船闸时出现的最不利工况,开展了刚性防撞体系的船舶撞击动力分析。研究表明,刚性防撞体系可以对三角闸门主体结构起到有效地保护作用,但刚性防撞体系由于消能作用差,在撞击过程中防撞面板和防撞杆件会出现塑性损伤,需要在最不利工况时对防撞体系进行维护。     

基于ANSYS的船闸大修工程中闸门加固研究

针对船闸中使用频繁的工作闸门的大修加固问题,依托杭州三堡一线船闸大修工程,进行原型观测和评估,并采用有限元计算软件ANSYS建立工作闸门的数值分析模型,基于不同工况下的水位组合,得出工作闸门合理的加固方案。结果表明,加固后的主梁应力满足材料的容许应力要求;平面提升门在水位组合工况下,满足强度、刚度和稳定性要求。计算结果可为类似工程提供借鉴。     

船闸三角闸门钢结构形式的商榷

通过对船闸三角闸门2种结构形式在船闸中的使用情况分析,对选取的几座三角闸门船闸在大修、抢修中发现的问题,从闸门的制造性能、维修性能、抗船舶撞击性能及使用寿命等进行对比,得出"传统的节点板、角钢、工字钢、槽钢组合的三角门要优于球节点、无缝钢管组合的三角闸门"的结论。     

中高水头大型三角闸门静力数值分析

引江济汉通航工程龙州垸船闸三角闸门规模和承受水头为国内外现役和在建船闸三角门之最.由于三角闸门空间结构复杂,结构尺寸大、计算工况多、受力复杂,在设计计算时无成熟的计算公式.为了掌握该闸门结构在各种工况下的应力、应变情况,采用ANSYS有限元分析软件建立了大型三角闸门的有限元模型,分析了三角闸门结构的应力、位移以及稳定性等,并校核了该闸门的强度和刚度,评估闸门的安全性.计算结果为完善闸门结构的设计提供了依据,同时对闸门安装、运行都有很好的指导意义.     

过闸船舶撞击力研究

通过现场试验对过闸船舶的撞击力开展研究.研究结果表明,过闸船舶撞击力峰值与撞击速度成正比;根据JTJ 307-2001<船闸水工建筑物设计规范>公式得到的船舶撞击力,远小于船舶对闸墙碰撞过程产生的动力峰值,以此设计的墙身混凝土强度往往不能满足碰撞抗裂要求.     

葛洲坝1号船闸增设防撞安全设施的探讨

葛洲坝1号船闸由于与三峡船闸匹配运行,船舶实行导航墙待闸,下行船舶在导航墙停靠时距离人字门较近,而且下行船舶首船进闸后停靠位置与下闸首人字门距离较近,都具有碰撞人字门的风险。针对葛洲坝1号船闸人字门存在被碰撞的风险,结合上、下闸首的现场情况分别就上、下闸首人字门增设防撞设施方案的可能性进行分析,提出提升式、侧开式和下沉式等方案,并讨论各方案实现的可能性、优势及不足,为船闸人字门防撞安全设施的方案设计及应用提供参考。     

葛洲坝船闸浮式检修门快速精准对位

葛洲坝船闸浮式检修门(以下简称浮门)是葛洲坝船闸检修设备设施的重要组成部分,在停航期检修中起下游挡水作用,为闸室廊道、下游人字门等检修项目提供无水环境。葛洲坝船闸浮式检修门快速精准对位,是提高葛洲坝船闸停航期检修效率的基础。浮门快速精准对位主要分为3个步骤:浮门门体入槽、门体对位、快速沉浮。通过分析葛洲坝船闸浮式检修门对位现状,从浮门影响因素入手分析研究葛洲坝船闸浮门快速精准对位。     

长洲三线船闸人字门原型调试研究

为保证长洲三线船闸的正常安全运行,同时更好地积累大型船闸人字门运行经验,对长洲三线船闸人字门启闭特性进行原型观测与调试。结果表明：平水调试阶段,人字门系统运行平稳,启门力远小于启闭机额定容量,说明启闭设备设计合理;运行调试初期,闸室存在较严重的超灌（泄）现象,人字门活塞杆受压较大,可能超过启闭机的额定油压,易使液压杆受损;采用集控自动程序运行后,超灌（泄）现象得到较大改善,人字门活塞杆受力在正常允许范围内。证明原型观测与调试是保证实际工程安全运行的有效手段。     

多传感信息融合的闸门状态监测系统研究

船闸是水运交通的重要枢纽,而闸门是其重要组成部分,一旦闸门发生故障会给航道运输带来巨大损失,因此对于闸门的状态监测十分必要.现有方法以振动监测最为常见,主要监测闸门运行时的振动情况,但该方法监测量单一,缺少振动引起的闸门形变、倾斜情况和开合状态监测.针对该问题,以有限元分析为指导,以振动监测为基础,研制了一种多传感融合...     

中低水头船闸人字门浮箱及背拉杆抗扭能力研究

浮箱和背拉杆是中低水头船闸人字门提高抗扭能力的有效措施,但是考虑二者共同预应力的研究工作较少。基于江苏某在建船闸人字门,建立人字门空间薄壁结构有限元模型,对比设置不同浮箱的人字门抗扭能力,提出了较为合理的浮箱设置方案。在此基础上,研究不同背拉杆布置方式下人字门的抗扭能力,提出一种背拉杆预应力的改进优化模型,使施加预应力后闸门的整体抗扭能力得到更大提高。研究结果表明：采用U形浮箱及预应力背拉杆进行人字门组合抗扭的方案,可有效提高闸门的整体抗扭能力。研究方法和研究成果可为中低水头船闸人字门的设计提供参考。     

新型防冲设备在船闸维护中的应用

船闸是连接内河和外海的重要通航建筑物,闸内水位变化幅度大,过闸船帕类型多样,造成船闸对防冲设备性能的要求很高。聚氨酯护舷作为一种新型的防冲设备,它合理的选型、布置和安装能够有效的避免过往船舶和闸室岸壁的碰撞损伤,降低船闸的日常维护费用。     

枢纽泄水闸开启方式对通航条件的影响

枢纽工程中的泄水闸,在一个水文年度中,依上游径流量的大小有多种开启方式。不同的开启方式,会在闸下产生不同的流场,影响船闸口门区的水流条件。归纳了枢纽工程中有关泄水闸开启方式的研究成果并提出一些原则建议。     

人字闸门固定式底枢改进设计

随着水运行业的发展,人字门底枢磨损维护的问题逐渐暴露,因此,合理布置和设计底枢具有重要意义。通过分析传统人字闸门固定式底枢的使用局限性,从结构改进、润滑系统设计、摩擦副材料选用3方面提出改进设计。与传统固定式底枢相比,改进后的底枢便于检修时拆装更换,延长使用寿命,提高结构可靠性,值得船闸工程推广应用。     

基于BIM应用的水运工程建设项目造价管理*

传统水运工程设计中二维图纸无法直观统计工程量和指导施工,而采用BIM技术可以实现设计的协同共享、碰撞检查及工程量统计,其建模过程与BIM模型的信息集成适用于造价管理中的各个阶段。依托湘江二级航道二期工程中大源渡航电枢纽二线船闸开展三维实景及水工建筑物的BIM建模,应用BIM技术复核工程量,使造价师从繁琐的计算工作中解脱出来,对水运工程建设项目造价综合管理具有较大的社会价值。