考虑实际约束的沉箱底板内力计算

沉箱为薄壁构件，沉箱外壁和隔墙厚度通常小于底板厚度，难以对底板施加有效约束，不满足现行规范的四边固结板假设。通过采用有限元模型模拟沉箱外壁和隔墙对底板的实际约束效果，分析沉箱底板内力分布规律，并与四边固结板计算结果进行对比，表明按照四边固结板计算的跨中弯矩偏小10%左右，当不存在悬臂趾板时，四边固结板计算的支座弯矩偏大25%;当存在悬臂趾板时，四边固结板计算的支座弯矩偏小，偏差程度与悬臂趾板尺度有关。相关结论对沉箱的设计具有指导意义。     

沉箱底板结构的有限元计算分析

采用ABAQUS有限元方法,对长宽比较大的沉箱的底板受力进行了计算,所得结果与规范方法进行了比较分析。计算表明,长边较长的沉箱底板的应力分布仍较好满足规范线性分布的假定;基顶应力在隔墙附近局部出现非线性特征从而导致支座剪力比规范算法偏大,工程中应引起重视。     

波浪作用下矩形沉箱墩群受力规律试验研究*

墩柱式透空码头在波浪作用下的结构受力较复杂,对于矩形沉箱墩,国内现行的港口工程规范只解析了波浪正向和45°斜向作用下单个沉箱所受水平总力,并无墩群中波浪力衰减规律的计算方法,已有研究也少见相关成果。以茂名某重力墩式散货码头工程为例,通过开展三维物理模型试验,研究波浪作用下矩形沉箱墩周围的波高分布及沿程衰减规律、代表性沉箱墩所受水平、侧向和浮托总力及倾覆力矩沿程衰减规律。结果表明：本工程首先受到波浪作用的5个沉箱墩范围内波高衰减幅度最大;不同沉箱所受波浪力的沿程衰减幅度,呈现出与波高沿程衰减一致的规律;规范中的圆柱形墩的群墩系数计算方法不适用于矩形沉箱墩群结构。     

关于矩形沉箱底板强度计算方法的探讨

采用空间有限元整体分析的方法,对2个工程实例的矩形沉箱进行了计算,就其底板的计算结果与规范方法的计算结果进行了比较分析,初步得出了一些结论。采用规范方法算得的底板强度结果,在有些区域可能不够安全,而在另一些区域又有些保守,另外随着水深及地基反力的增加,底板的横向剪力问题也应该得到重视。     

复合夹层板弯曲挠度的一种近似计算方法

基于Hoff夹层板理论对夹层板弯曲挠度计算提出一种近似计算方法,将夹层板的面板和芯材在横向载荷作用下产生的挠度值分别计算,然后合成相加得到夹层板的总挠度分布。避免了引入夹层板截面转角这两个未知量,仅应用单层薄板的挠度解即可求得夹层板挠度的分布。算例表明,当面板厚度与芯材厚度之比小于<0.67时,本方法计算出的挠度值与Hoff理论的计算结果误差很小,可以替代Hoff理论来进行夹层板挠度的计算。     

沉箱开孔对平均越浪量的影响

针对开孔沉箱对平均越浪量影响的问题,以国内某港区通用码头工程为基础,对比分析了直立式沉箱和开孔沉箱平均越浪量的多种经验公式计算方法,并和断面物理模型试验结果进行比较。公式计算结果显示,开孔沉箱与不开孔沉箱平均越浪量之比为25%~50%;断面物理模型试验结果显示,沉箱开孔与不开孔时越浪量之比为30%~82%。研究表明开孔沉箱能够有效降低海岸结构物的平均越浪量;国内学者提出的开孔沉箱越浪量计算方法所得结果更加接近物理模型试验结果。     

固定式起重机荷载作用下扶壁码头结构内力计算研究

为了研究在固定式起重机荷载作用下的扶壁式码头结构内力计算方法,文章使用ANSYS建立了三维有限元模型,利用有限元模型计算出扶壁结构立板和底板应力,进而计算出板的弯矩。将立板与底板弯矩和规范计算值对比,根据有限元模型计算结果,对立板和底板不同方向的弯矩提出了新的简化计算模型。在固定式起重机荷载作用下,立板与底板的内力与规范的计算方法差距较大,而采用文章中提出的新的简化计算模型差距较小。     

细长细高方形沉箱浮游稳定特性分析

随着堆货荷载增大、船舶大型化以及海域使用要求高透空率，细长细高方形沉箱越来越普遍。但细长沉箱的浮动稳定性较差。为研究细长细高方形沉箱浮游稳定性，采用规则对称沉箱分5组分别变换沉箱的长度、宽度和高度进行对比计算，总结不同外形尺度方沉箱浮游稳定参数特性。结论是：1)细长细高方形沉箱平面尺度越小，其满足浮游稳定所需的相对吃水越大，浮游稳定性越差。2)沉箱总宽度是影响浮游稳定性最主要的参数，总长度对相对吃水的影响远小于总宽度的影响。3)沉箱高度较小时对相对吃水影响较大。随着沉箱高度的增大相对吃水将趋于定值。     

客滚船压筋板极限承载力数值计算及敏感性分析

针对新型客滚船上采用的槽型压筋板，利用非线性有限元软件ABAQUS中的risk算法对设置初始压制缺陷的槽型压筋板模型进行受压极限承载力计算。计算发现槽型压筋板中部与焊接扁钢的板边部分所受压屈曲极限承载力不同，因此将槽型压筋板分成2个部分进行研究。通过计算并利用MATLAB对数据回归分析后发现：对于槽型压筋板中间部分，随着槽型间距和压筋板长度的增加，线性屈曲压力减小，受压极限承载力减小，破坏时的最大挠度增加；随着厚度增加，线性屈曲压力和受压极限承载力增加较少，破坏时的最大挠度降低。针对槽型压筋板焊接扁钢的板边部分，缩短板边扁钢与旁边槽型的间距及提高焊接扁钢的腹板厚度均能提高压筋板板边的极限承载压力。设计中可通过在压筋板边焊接扁钢且增加扁钢尺寸或以焊接制造的方式增加槽型高度减小槽型间距，以提高压筋板的极限承载力。     

船坞底板与钢箱板相互作用

针对半潜船等重型产品坞修时底板强度不足的问题,进行坞墩荷载作用下船坞底板与钢箱板相互作用的数值分析,对荷载沿钢箱板扩散后船坞底板内力和沉降的变化进行研究;采用有限元计算中的接触面法,较好地处理混凝土与结构钢两种不同性质材料的接触问题。结果表明:钢箱板和底板之间没有产生过大的侵入、脱开或滑移;在底板局部坞墩荷载较大处设置钢箱板,竖向荷载沿钢箱板四边进行扩散,降低底板的内力和沉降,是一种解决底板强度不足的有效方法。