Load effects on vessel-shaped fish cage steel structures,nets and connectors considering the effects of diffraction and radiation waves under irregular waves

Vessel-shaped fish cages are mainly composed of a large floating body, aquaculture nets and a number of steel frames. Due to the large scale of vessel-shaped fish cages, the velocity field induced by the diffraction waves and radiation waves cannot be ignored in the calculation of the loads on the net and steel frames. In turn, the loads can affect the wave-induced response of the floating body and hence the radiation waves as well as the sectional forces. In this paper, a novel method is proposed to consider the coupling effect. First, considering the irregular waves in short-term periods, the global response of the floating body is calculated in the time domain by the state-space method based on potential flow theory. Meanwhile, the velocity field considering the influence of the floating body is built according to the velocity transfer function. Then, the Morison formula is used to calculate the loads on the nets and the steel frames. Finally, the coupling achieved through numerical iterations is considered in the calculation of the twine tension, load effect of connector and the global cross-section under irregular waves. It is found that the diffraction and radiation waves make a significant difference in the twine tension and connector load effect.     

福建沿海台风浪数值模拟及特性分析

以Holland模型风场和CCMP背景风场相叠加构造台风风场,驱动第三代海浪模式SWAN对登陆福建的0908号台风"莫拉克"和1013号台风"鲇鱼"发生的台风浪过程进行数值模拟,并运用Jason-1卫星数据对模拟结果进行验证,结果显示模拟风速、有效波高值和卫星资料值吻合较好。在此基础上分析福建海域的台风浪时空分布特征和近岸三处海湾的波高变化过程,结果显示:台风过程中,最大风速和浪高值均位于台风移动中心右侧,风浪夹角与到台风中心的距离成正比且右侧夹角较小,左侧较大,台风中心对应着浪高的低值区,波高分布在海峡内外表现出较大的不对称性。"莫拉克"过程中,福建东北部海域出现10.8 m大浪,厦门湾、兴化湾、三沙湾内波高主要由风浪引起;"鲇鱼"过程中,福建南部海域出现9.2 m大浪,兴化湾、三沙湾内波高主要由风浪引起,厦门湾受到一定的南部海域涌浪的影响。     

堤心石级配变化对不规则波传播影响的试验研究

通过物理模型试验的方法,研究深水斜坡堤的不同质量级配堤心石对不规则波传播的影响。对不规则波的外在规律进行了统计分析,且研究入射波周期、入射波高、堤心石质量级配等因素对防波堤透浪系数的影响,拟合得到考虑无因次参数H_i/d、gT~2/d及堤心石结构B/D_(50)等因素的不规则波透浪系数的计算经验公式,为防波堤工程建设和研究提供参考依据。     

双色波作用下港池长周期波浪模拟研究

防波堤对长周期波浪的掩护较差，长周期波浪容易直接侵袭港内，恶化港内作业条件。依托物理模型试验结果，基于BW数值模型研究双色波作用下港池长周期波浪产生机制。对BW数值模型进行验证，模型与试验结果吻合良好。在频率分别为f₁和f₂的双色波作用下，波浪间发生非线性作用产生Δf、2f₁-f₂、2f₂-f₁、2f₁、f₁+f₂、2f₂等频率的波浪，当产生的长周期波浪Δf与港口自振频率趋于一致时，长周期波浪波高被港池捕捉发生共振而放大。随着双色波入射波高、调谐率的增加，波浪之间的非线性作用增强，长周期波高显著增大。     

基于Lamb导波深度学习的钢桥面板疲劳裂纹智能监测研究

正交异性钢桥面板疲劳开裂问题突出，传统方法难以实现有效监测，可采用对钢结构裂纹高度敏感的Lamb导波信号进行裂纹监测。考虑Lamb导波在钢桥面板上的不同传播方式，建立钢桥面板有限元模型，并开展导波传播数值模拟；通过连续小波变换提取得到导波的主要特征，并运用深度学习技术挖掘导波特征中的疲劳裂纹信息，实现对钢桥面板疲劳裂纹的智能监测。结果表明：导波纵向和横向传播模式下的导波特征均能很好反映各类裂纹的影响，且2种传播模式之间可实现裂纹监测需求的有效互补；经过学习训练后的深度置信网络可实现对4 mm及以上长度裂纹的高准度识别，对裂纹深度的测量误差也在1 mm以内。研究成果为Lamb导波传感技术在钢桥面板疲劳裂纹监测中的应用提供了重要依据和方法参考。     

城市地下综合体大跨度异型段结构设计分析

本文介绍了某在建城市地下综合体项目的异型段结构设计理念及计算分析。该项目为超大型城市地下综合体，总建筑面积约180万m²，为浅埋式箱型混凝土结构体系。该项目的关键点设计在于道路合流和分流点位置大跨度异型段的处理，对此提出采用密肋箱型截面结构计算分析，证明了使用该设计方法的合理性、可靠性和安全性，希望能为类似项目设计提供参考。     

海岛开发中填海工程的合理性研究

结合海岛地理特征,选取填海工程的位置、规模、平面形状和组合方式4个要素作为研究对象,从水动力环境、防灾减灾、海洋生态格局与承载力以及工程经济等方面,对工程建设的合理性进行分析,探讨海岛开发中填海工程合理规划与布局的具体方法,为我国海岛的可持续开发与利用提供借鉴参考。