浮漂式防波堤的试验研究

模仿水生植物“浮漂”的结构形式,设计一种新形式的防波堤。将多块圆形木板柔性连接成一体,平铺于水面,对其进行了一系列的消浪效果的初步试验研究。试验结果表明,该结构具有消浪性能,并且其固定方式采用系泊于水下的消浪效果优于系泊于岸边的。     

浮箱式浮防波堤锚泊系统受力试验研究

通过物理模型试验研究了在规则波作用下浮箱式浮防波堤的锚链受力状况,探讨了改变浮箱式浮防波堤锚链相对拖地系数、锚链刚度系数、导链孔处倾角以及相对宽度对锚链受力产生的影响.试验结果表明改变锚链刚度系数、锚链相对拖地系数和相对宽度对于模型的锚链受力影响最为明显.从而为锚链锚泊浮式防波堤应用于工程实践提供依据.     

斜坡上潜堤消浪特性的试验

根据影响因素理论,进行水槽试验.选取梯形潜堤作为研究对象,采用规则波作为入射波,探讨波浪三要素(波高、水深和周期)变化时潜堤前、后波高变化规律.选取相对水深a/Hi、波陡Hi/L及相对安放位置dl/SL作为研究重点,研究结果表明:堤顶相对水深是影响潜堤消浪效果的最主要因素;且随着堤顶水深增大,潜堤消浪效果减弱.     

双列可渗潜堤消波性能实验

开展坡度为1∶35复式斜坡床面上的波浪水槽试验,研究规则波与椭圆余弦波在斜坡床面上双列梯形透水潜堤的消浪特性,探讨相对堤顶水深R/H和孔隙率k因素对双梯形透水潜堤的透射系数与反射系数的影响.实验结果表明:潜堤的相对堤顶水深R/H是影响可渗潜堤消浪效果的重要因素,椭余波的透射系数随相对堤顶水深的增大表现为先增大后减小;可...     

浮式防波屏整体模型试验研究

通过浮式防波屏整体模型试验,研究了浮式防波屏在不同水深、不同波长和不同波高条件下的消波特性,为浮式防波屏的实际应用提供了试验依据.     

天津港南疆港区半圆型防波堤耐久性试验研究

为了探究天津港南疆港区N5区半圆型防波堤耐久性,通过现场勘查半圆型防波堤破损状态、力学性能检测、孔溶液pH值检测、芯样氯离子含量检测以及混凝土断面微结构SEM分析等手段,结论如下：(1)浪溅区芯样抗压强度、混凝土孔溶液pH均小于潮差区;(2)潮差区水溶性氯离子含量大于浪溅区,预估潮差区、浪溅区剩余服役年限分别为32 a、30 a;(3)断面微结构密实度由大到小依次为试验室龄期180 d混凝土、潮差区混凝土、浪溅区混凝土。上述研究结论为海洋环境下钢筋混凝土结构长期服役过程中劣化原因提供了理论分析以及为类似工程施工设计、质量控制提供指导性科学依据。     

浮式防波屏整体模型试验研究

通过浮式防波屏整体模型试验，研究了浮式防波屏在不同水深、小同波长和不同波高条件下的消波特性，为浮式防波屏的实际应用提供了试验依据．     

墩顶横隔板对连续刚构箱梁顶板力学性能的影响

为增强箱梁结构顺桥向的抗弯刚度和横向抗扭刚度,一般都在墩顶和跨中设置横隔板,但横隔板对附近区段箱梁的受力性能是否有不可忽略的影响,这是通常设计中未曾清晰认识的问题.现以某大桥墩顶附近顶板开裂这一情况为例,具体分析墩顶横隔板对顶板力学性能的影响.结果表明顶板的受力情况在横隔板附近与远离横隔板的区域存在明显差异.     

PC连续刚构桥墩顶横隔板形式对0~#块顶板受力性能影响研究

针对PC连续刚构桥0#块顶板纵向开裂的现象,分析了四种墩顶横隔板形式下,0#块顶板横向预应力作用前后和温度作用前后0#块顶板的受力性能,建议改变0#块顶板的约束条件,即将横隔板与顶板相交部位掏空,可供设计人员参考。     

环保型浮式柔性防撞装置试验与数值仿真研究

环保型浮式柔性防撞装置是一种新型的比强度、比刚度大和比吸能高的复合材料防撞结构.文中对其进行了4种不同工况下的碰撞试验,对比了有无防撞装置和不同撞击速度条件下的撞击力、撞击加速度、动位移等碰撞动力效应,研究了防撞装置的缓冲消能效果;对应进行了4种不同工况下的数值仿真研究.试验研究结果与仿真结果均表明该防撞装置的缓冲消能效果良好.     

磁性边界反射特性的研究

为了进一步研究磁性媒质天线罩的传输特性，对平面波在空气与磁性媒质边界上的反射特性进行了理论探讨,通过改变磁性媒质参数，分析了边界上功率反射系数和反射系数相位与平面波入射角的关系，并讨论了媒质磁性对功率反射系数和反射系数相位的影响，结果表明，当磁性媒质的相对复介电常数和相对复磁导率相等时，通过空气与磁性媒质边界的平面波不存在退极化效应。     

沉入式大圆筒防波堤稳定性分析的有限元强度折减法

沉入式大圆筒结构的抗滑、抗倾稳定性是靠地基土的嵌固作用来维持的,可通过弱化土体强度来实现对结构极限破坏状态的模拟.在该假设的基础上,建立了沉入式大圆筒防波堤稳定性分析的有限元强度折减法.结合某工程实例,利用有限元强度折减法,分析了沉入式大圆筒防波堤结构的稳定性,并与加载系数法计算结果进行了比较.分析结果表明:用强度折减...     

电磁波在不同媒质的传输矩阵理论

运用电动力学理论详细地推导了电磁波在正、负折射率媒质界面的传输矩阵,以及电磁波在正折射率媒质内部和负折射率媒质内部的传输矩阵,并在此基础上对不同模型的光子晶体的透射系数进行了模拟,此研究为进一步研究电磁波的传输特性提供了一定的依据．     

Sensitivity Analysis of Wave Slamming Load with Respect to Wind Load for Semi-Submersible Platform Design

A design of offshore floating structure is mainly based on the extreme response analysis due to the forces experienced. The extreme response can induce the negative air gap response and potential impact to the deck bottom of floating structure. It is important to predict the slamming load in order to check the strength of local structures which withstand the wave slamming. In recent years, studies of the effects of wind load on air gap response and slamming load are ignored. When the platform suffers the extreme wave, the wind is also harsh.Moreover, the wind load can affect the motion response of the platform. The wind load cannot be simulated easily by model test in towing tank whereas it can be simulated accurately in wind tunnel test. Though the model test results are not accurate enough for air gap and slamming load evaluation due to the loss of wind effect, they can be used as a good basis for tuning the radiation damping and viscous drag in numerical simulation. This paper aims at presenting the sensitivity analysis results of wave slamming load with respect to the wind load for the design of semi-submersible platform. As an example of semi-submersible drilling platform design, the wind tunnel test has been carried out, and the sea-keeping model test is also performed in towing tank, while the wind load effect is ignored. According to the model test results, a numerical model is tuned and validated by ANSYS AQWA. Sensitivity analysis studies of the relative velocity between water particle and platform surface and the wave slamming load with respect to the wind load are performed in time domain by the tuned numerical model.Five simulation cases about the presented platform are simulated based on the results of wind tunnel tests and sea-keeping tests. The sensitivity analysis results are valuable for the floating platform design.     

紧急制动条件下地铁车辆与钢弹簧浮置板轨道动力相互作用

为了优化坡道上钢弹簧浮置板轨道的设计, 在考虑轮轨纵向作用关系与钢弹簧浮置板轨道特点的基础上, 运用多体动力学理论和有限元法建立了紧急制动条件下地铁车辆与钢弹簧浮置板轨道动力相互作用模型, 利用多体动力学软件UM验证了模型的有效性, 分析了车辆与轨道的动力响应。研究结果表明: UM软件与本文模型计算得到的车体纵向加速度和轮轨纵向力平均相对误差分别为1.3%、2.8%;在紧急制动过程中, 车体始终处于向前点头和纵向振动的状态, 导致前轮增载, 后轮减载; 由于板与板之间不连续, 钢轨和浮置板之间会产生纵向相对错动, 须注意钢轨与浮置板之间不协调的纵向变形; 间隔2组扣件布置一对隔振器方案(方案1) 所得板端钢轨垂向位移比板中大0.2 mm, 间隔2组扣件布置一对隔振器, 再间隔3组扣件布置一对隔振器方案(方案2) 所得板端钢轨垂向位移比板中小0.5 mm; 2种布置方案下, 轨道纵向变形相差不超过5%, 扣件和钢弹簧受到的纵向作用力相差不超过15%;短波轨道不平顺显著加剧了钢轨和浮置板的垂向振动效应, 不平顺状态下钢轨最大垂向加速度可达15g左右; 钢弹簧浮置板轨道可以降低传递到基础底部的垂向振动, 加速度降幅约为0.2 m·s-2, 但会显著放大低频段钢轨、浮置板的垂向振动, 振动量增幅约为15 dB。      

Free-Surface Wave Interaction with a Very Large Floating Structure

The free-surface wave interaction with a pontoon-type very large floating structure（VLFS） is analyzed by utilizing a modal expansion method. The modal expansion method consists of separating the hydrodynamic analysis and the dynamic response analysis of the structure. In the dynamic response analysis of the structure,the deflection of the structure with various edge conditions is decomposed into vibration modes that can be arbitrarily chosen. Free-free beam model, pinned-free beam model and fixed-free beam model are three different types of edge conditions considered in this study. For each of these beam models, the detailed mathematical formulations for calculating the corresponding eigenvalues and eigenmodes have been given, and the mathematical formulations corresponding to the beam models of pinned-free beam and fixed-free beam are novel. For the hydrodynamic analysis of the structure, the boundary value problem（BVP） equations in terms of plate modes have been established, and the BVP equations corresponding to the beam models of pinned-free beam and fixedfree beam are also novel. When these BVP equations are solved numerically, the structure deflections and the wave reflection and transmission coefficients can be obtained. These calculation results point out some findings valuable for engineering design.     

行波效应对大跨斜拉桥减震控制的影响

为了研究行波效应对斜拉桥减震控制地震反应的影响,推导了多点地震动输入下的大跨桥梁减震控制计算方法,以一座大跨飘浮体系斜拉桥为实例,在桥塔和桥墩处设置阻尼器,建立其三维有限元模型,分析了行波输入下半主动控制和被动控制对斜拉桥的减震效果。计算结果表明:半主动控制比较缓和地控制桥梁的地震反应,而被动控制则急剧地控制桥梁的地震反应,因此,要慎用被动控制;行波效应对无控制、半主动控制和被动控制斜拉桥的桥塔均具有很小的不利影响,仅使桥塔内力增大约10%,对主梁均具有显著不利影响,使主梁内力增大近8倍;行波效应对半主动控制和被动控制减震效果的不利影响很小,没有出现明显的控制效果变差的现象。     

海上浮式结构物的模糊运动响应分析初探

为进一步客观反映海上浮式结构在波浪中的运动响应,对其进行不确定性分析特别是模糊运动响应分析是十分必要的。运用模糊统计方法,并结合试验分析了波浪载荷及系泊约束的模糊性,对系泊结构的系统模糊性进行了初步描述,推导了相应的模糊运动方程。研究表明,模糊性因素的存在,按传统的确定性算法难以准确反映结构的真实受力及运动情况,先将波浪载荷等输入模糊化后再求解方程并结合试验数据综合确定系统的受力和运动,这是目前较有效的改进方法。