青岛港一期油码头钢引桥预应力卸载技术

针对青岛港一期油码头钢引桥下弦杆等构件腐蚀严重而导致结构安全风险的问题,进行临时加固设计研究。采用下弦杆钢绞线预应力卸载加固方法,确保全面加固过程的结构安全,形成钢桁架桥卸载加固技术,包括钢绞线布置方案、端部锚固、转向块、减振措施等。结果表明,该技术是一种轻型快捷加固技术,可作为临时结构加固措施和永久受力构件的安全储备。研究成果可为类似工程提供参考。     

风暴和作业状态下海洋自升式平台桩腿结构强度研究

利用ABAQUS/AQUA有限元软件,对某一典型倒K型桁架式桩腿在风暴和钻井作业载荷工况下结构强度进行了线性和非线性计算,获得了弦杆、斜撑和水平撑杆的应力和位移整体分布;详细分析了载荷方向对弦杆、斜撑和水平撑杆的应力和位移的影响;参考规范选取确定材料许用应力,对结构强度进行了校核。采用梁单元B31及矩形截面属性建立齿条板模型,并将其与弦管通过TIE单元进行绑定约束,模拟弦杆的真实结构,根据海流方向与弦杆夹角选择相应的水动力拖曳系数。     

Leg Structural Strength Study of Offshore Jack-Up Unit under Storm and Drilling Condition

利用ABAQUS/AQUA有限元软件,对某一典型倒K型桁架式桩腿在风暴和钻井作业载荷工况下结构强度进行了线性和非线性计算,获得了弦杆、斜撑和水平撑杆的应力和位移整体分布;详细分析了载荷方向对弦杆、斜撑和水平撑杆的应力和位移的影响;参考规范选取确定材料许用应力,对结构强度进行了校核.采用梁单元B31及矩形截面属性建立齿条板模型,并将其与弦管通过TIE单元进行绑定约束,模拟弦杆的真实结构,根据海流方向与弦杆夹角选择相应的水动力拖曳系数.     

高桩码头系缆墩和钢联桥一体化结构创新设计

针对由装卸平台、系缆墩、钢联桥组成的一字形布置高桩墩式码头,常规的设计思路考虑三者独立受力,弱化各结构之间的传力效应。从三者协同受力的角度出发,提出一种适应于特定布置形式的系缆墩和钢联桥一体化结构设计方案,结合工程案例介绍该结构的形式和受力分析方法,并从受力和造价方面与传统的高桩墩台方案进行比较。结果表明：在满足使用功能的前提下,一体化方案有利于发挥结构的整体受力优势,减少系缆墩和钢联桥的工程量,降低工程造价。     

基于ANSYS的350t缆载吊机结构有限元分析

本文运用ANSYS有限元软件对350t缆载吊机结构进行有限元计算分析,通过计算各种危险工况,分析得知主梁C段斜弦杆折弯处应力较大,在设计时应注意斜弦杆折弯处理,以保证主梁使用强度满足要求,经过计算知铰轴计算应力超过许用值,不满足强度使用要求,通过更换铰轴材料,经过计算后铰轴强度满足要求,为缆载吊机结构设计提供了计算依据,为同类缆载吊机结构有限元计算供了借鉴意义。     

栏杆对钢引桥受力的影响

为了研究栏杆对钢引桥结构受力的影响,本文以某工程钢引桥为研究对象,利用通用有限元程序ABAQUS分别建立了考虑栏杆作用和未考虑栏杆作用的实体有限元模型。在相同设计工况作用下,对比分析了结构主梁的挠度,主梁上下翼缘应力值,横梁上下翼缘应力值以及结构模态。通过对比分析得到结论:在相同设计荷载工况作用下,考虑栏杆作用后,结构主梁挠度,主梁上下翼缘应力值,横梁上下翼缘应力值均有明显减小。通过特征值分析发现,栏杆主要影响简引桥结构的竖向刚度,但对其横向刚度及抗扭刚度影响较小。     

大直径钢护筒、钢横撑与钢筋混凝土桩基联合受力的节点力学性状研究*

对直径2.2 m钢护筒内填钢筋混凝土桩基与纵横向直径1.5 m空心钢管联系撑组成的码头水工结构节点,在大型 通用有限元工具Abaqus二次开发和平行算法的基础上,建立考虑节点局部细化的码头三维数值模型。通过与现场测试对比 验证和大量变动参数的数值分析,得到了核心钢筋混凝土桩基应力、外侧钢护筒应力、纵横联系撑应力、钢筋拉力和破坏 模式等节点力学性状,并分析了最不利荷载工况组合时节点工作机理,随后针对节点的力学性状和“强节点、弱构件”的 原则对节点进行了优化设计。     

轻型井点结合塑料排水板复合加固方法研究

文章简要介绍了轻型井点结合塑料排水板复合加固法的施工工艺、使用工况。通过靖江新港作业区公用码头段案例,分析了该加固方法的加固效果。分层沉降结果表明该加固方法影响深度约为10 m且在4.0～6.0 m深度范围内的加固效果特别明显;固结计算结果表明,加固后地基承载力为256.3 kPa,8～10m深度处的粉砂夹粉土层的标贯击数由加固前的3击增长到5击,地基承载力提高明显,加固深度达到设计要求。室内土工试验结果表明加固后物理参数各项指标均有所提高。     

大跨径双层悬索桥运营阶段静力分析

为了研究大跨径双层公路悬索桥缆索体系、主桁杆件、正交异性桥面板的力学性能,以某在建的超大跨度双层公路悬索桥为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS建立双层悬索桥全桥有限元计算模型。系统分析悬索桥运营阶段主缆的最大应力及安全系数,确定各荷载工况下主桁杆件上下弦杆、斜杆的最大内力,探明正交异性钢桥面板的顶板、U肋、横梁最大应力,获得汽车和人群荷载下桥梁的最大挠度,计算结果表明,大跨径双层公路悬索桥成桥状态受力良好,具有合理的安全储备。     

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。     

考虑船体与桩腿间隙的自升式平台桩腿疲劳寿命评估

以作业水深为76.2m的自升式平台为例,研究桁架式老龄自升式平台桩腿疲劳寿命的评估方法.考虑桩腿和船体之间间隙非线性接触建立整体有限元模型,针对桁架式桩腿弦杆截面为非圆柱截面的特点,提出了其水动力计算和结构应力计算的有效方法.采用有限元方法计算各疲劳子工况下的动力响应,确定应力传递函数及相应的应力谱,预报平台桩腿的疲劳寿命.     

钢沉井运输驳船的强度有限元分析

首先依据《内河包装运输危险货物积载和系固手册编制指南》,同时考虑到钢沉井实际的装载情况确定了绑扎方案,进而求得了相应工况下每根钢丝绳受到的拉力。其次用有限元软件MSC/PATRAN对运输钢沉井的98 m驳船建模及加载,同时对驳船的主要构件强度进行直接计算。最后比较3种工况下驳船各处应力的大小。结果表明,驳船主要构件的结构强度满足规范要求。     

工字钢+锚杆锚索加固的三维稳定性分析

在维西公路一号隧道进口处边坡开挖过程中,边坡出现变形和裂缝,对边坡顶部及背侧的学校操场构成潜在的危险。为了避免滑坡的发生,结合岩土领域有限元软件Midas gtx-nx,采用强度折减法,对原设计边坡进行数值分析,得出安全系数,判断边坡滑移面的位置;对该边坡采用工字钢-锚杆锚索的加固方式,并进行加固方案的设计计算;再利用有限元软件进行加固后的三维数值分析,模拟在暴雨工况下加固方案的效果。研究结果表明通过有限元软件的分析得到原设计的安全系数为0.25625;经过加固设计后,在暴雨工况下,得到的安全系数为1.35156。工字钢框格梁-锚杆锚索加固方案对于该边坡加固效果明显,对其他边坡加固具有借鉴意义。     

自升式平台桩靴结构优化设计

结合有限单元法和尺寸优化理论,对某自升式海洋平台的桩靴结构进行了设计与优化。根据桩靴设计要求确定各部件尺寸和相应材料参数,以此建立桩靴的有限元模型。针对CCS对桩靴提出的工况依次进行分析计算,获得各工况下应力与位移的分布特征和土壤作用力在结构中的传递路径。然后进行板厚尺寸的优化。计算结果表明,桩靴在偏心工况且偏心角度为60°时应力达到最大,且土壤流失可能性最高;尺寸优化后,桩靴的质量明显减少,应力分布更加均匀,材料利用率得到有效提高。     

桁拖渔船主吊杆及主桅支撑结构强度分析

为分析桁拖渔船舷外起网至船内卸网过程中船体结构应力的变化情况并提出渔船主桅的设计安装注意事项,参照《船舶与海上设施起重设备规范(2007)》和《钢质国内海洋渔船建造规范(2019)》,采用MSC.Patran分别建立38 m钢质桁拖渔船主吊杆及主桅支撑等结构的有限元模型,在考虑主吊杆本身质量、风载等载荷和渔船作业工况横纵倾的情况下,对主吊杆进行典型工况下的结构强度分析并读取其与主桅连接点的约束反力并加载至相应模型中,进而对渔船主桅支撑结构的结构强度进行分析。结果表明:在各工况下吊杆及主桅构件结构应力强度满足规范要求,同时单根钢丝绳受力时的主吊杆应力明显大于两根钢丝绳受力时的应力。     

“航工2号”桩架改造方案的有限元分析

针对某打桩船的改造设计,利用有限元分析软件ANSYS,对不同方案进行了结构强度的计算与载荷应力分析。通过对原有桩架的应力分析,并且根据所需的运行工况,提出了加高加固的改造方案。通过不同荷载工况下的综合分析与比较,结合工程实际,确定了较合理的改造方案。     

静态脐带缆安装工况参数分析

结合工程实例对静态脐带缆安装工况下的基本力学问题进行了归纳分析,依据海洋管线设计规范计算了脐带缆简化模型关键力学参数,对脐带缆安装工况下的水动力性能进行了分析。通过等效刚度替代原则建立了钢管脐带缆有限元简化模型,重点对比分析了摩擦力对脐带缆应力分布的影响,当缆体承受较大弯曲载荷时可忽略摩擦对脐带缆应力计算的影响。不同拉弯组合载荷作用下脐带缆最大应力均出现在0.025 4 m钢管受拉面,依据计算结果提出了钢管脐带缆的简化设计意见。     

岩基上键槽式闸室结构与整体式闸室结构受力特性比较

以岩基上某闸室结构为例,开展设置键槽缝底板和整体式底板闸室结构的受力特性研究。应用Ansys中面面接触单元Targe170 和Conta173模拟键槽的非线性接触,分析检修、低水、完建和高水4种工况下键槽闸室结构的应力、底板弯矩和地基反力分布规律,并与整体式闸室结构进行对比分析。研究结果表明：检修工况和低水工况两模型的应力、弯矩以及地基反力分布规律相似,其值均较小,检修工况底板中心产生较大的负弯矩;完建工况两模型底板正弯矩取得4种工况中最大值,分别为18 016和31 163 kN?m,整体式结构底板弯矩较大,表明键槽缝的存在可有效减小闸室底板的正弯矩,该工况下地基反力最大;高水工况在底板顶部中心两侧产生最大拉应力,两模型数值相近,此时键槽闸室底板跨中弯矩值较小。     

基于设计波法的FLNG整船强度评估

本文采用基于设计波法的直接计算法对270 000 m3的浮式液化天然气船FLNG进行整船结构强度评估。根据FLNG具体的结构形式和数值分析的最终目的将该装置的实际结构简化,选用适当类型的单元对该装置的结构进行离散而得到FLNG的整船有限元模型。基于三维势流理论并利用中国南海波浪散布图对FLNG进行水动力分析,得到了FLNG在典型装载工况下的波浪压力分布及设计波参数。通过把FLNG承受的波浪压力、惯性力、静水压力与重力等载荷分布到有限元模型上,得到FLNG在典型装载工况下全船的应力水平、应力分布和变形情况。该数值分析结果可在FLNG的初级设计阶段为船体结构强度分析提供有效分析依据,并为FLNG上部模块的设计开发提供船体变形参考。     

大跨径斜拉桥钢锚梁式索塔锚固结构承载力分析

以鸭绿江界河公路大桥为工程背景,考虑了几何非线性、材料非线性和接触非线性影响,采用有限元方法,对钢锚梁结构的破坏形态和极限承载力进行分析。结果表明,钢锚梁式索塔锚固结构的破坏形式为钢锚梁受拉弯强度破坏,破坏荷载为设计荷载的5.8倍,结构有较大的安全储备。提出了钢锚梁腹板、拉索支撑结构以及钢牛腿的简化计算模型,结果表明理论计算结果与有限元计算结果较为吻合,能较好的预测钢锚梁的应力值和应力分布。