船舶开孔梁局部屈曲的无网格MLPG分析方法

[目的]针对船舶开孔梁板易产生局部屈曲效应、受到较高的集中载荷作用会产生明显的结构响应和屈曲破坏力的问题,提出采用无网格数值方法对该类问题进行数值分析。[方法]首先,以问题域离散节点为基础建立其紧支函数,运用加权余量法建立系统位移场离散方程,并由移动最小二乘法构造离散节点的形函数,以获得位移函数的逼近函数;然后,结合经简化的屈曲评估法,将屈曲方程特征值求解进行降阶处理,得到更为精确的屈曲载荷因子;最后,进行算例演示,比较所提方法和传统计算方法并进行验证。[结果]结果显示,所提方法有效,其结果与原结构有着更高的契合度。[结论]针对开孔板梁的无网格法数值分析特性可为分析各种形状的蜂窝状板梁结构提供一种新的思路。     

成昆铁路矮塔斜拉桥索梁锚固区模型试验研究北大核心

为研究铁路矮塔斜拉桥索梁锚固区的受力形式,以成昆铁路金沙江大桥为工程背景,针对该桥采用的新型梁顶混凝土锚固构造,通过缩尺模型试验研究其在不同荷载下的应力分布和开裂特征。结果表明:在斜拉桥成桥恒载索力作用以及最不利荷载组合索力作用下,C7锚固块更容易发生破坏,将其作为试验构件开展缩尺模型试验,发现锚固块在不同张拉荷载作用下张拉至设计索力的过程中,应变增幅基本上线性增加,卸载后同样呈线性减小,说明混凝土受力处在线弹性阶段,且应力在规范要求范围内。在试验荷载加载至140%设计索力时,锚固块前端倒角位置开始出现细小裂纹且随荷载的增加不断开展。当荷载卸载至0时,之前出现的裂缝随荷载的减小逐渐闭合,宽度肉眼不可见,表明该构造能够满足正常使用要求且具备足够的安全储备。     

临海环境对衬砌混凝土结构自防水性能影响研究

为获得合理的临海隧道衬砌混凝土配合比和提高混凝土自防水性能,以拱北隧道工程为背景,开展混凝土在临海侵蚀环境下的自防水性能试验研究。基于系统化的混凝土配合比设计方法确定防水混凝土初步配合比,通过碳化和硫酸盐侵蚀室内试验模拟临海环境对混凝土自防水性能的影响,对混凝土抗压强度、抗水渗透和抗氯离子渗透3个指标进行试验分析,最终获得最优配合比。结果表明： 1）复掺(20%粉煤灰+10%矿渣)混凝土自防水性能最好,该方案可作为拱北隧道主体结构混凝土配合比; 2）在碳化和硫酸盐侵蚀作用下,混凝土的抗氯离子渗透能力随时间逐渐减弱、抗压强度随时间逐渐增强; 3）混凝土掺合料对抗氯离子渗透能力的增强作用非常明显,但对混凝土后期强度增幅有一定的影响。     

重力式码头墙后减压棱体材料选型

重力式码头设计中,抛填块石作为墙后减压棱体会消耗大量的石料。针对近年来北方平原河网区石料匮乏的问题,提出采用废弃混凝土块作为减压棱体填料的设计方案。结合某内河通用泊位工程的设计变更,从工程技术和经济角度综合论证方案的可行性,通过试运营期沉降位移观测验证码头结构稳定性。结果表明,混凝土块作为减压棱体填料可行,可实现资源的循环利用。     

超大型油船新型防泥沙设计

压载舱中的泥沙不仅会对船舶双层底产生额外载荷,还会加速底部构件腐蚀,妨碍检查,而清除淤泥一直是令船东和船员们头痛的难题。文章主要介绍应用于超大型油船VLCC的4种新型防泥沙设计概念,并分析这些设计对船舶设计、审核和建造的影响,重点关注了防泥沙设计中涉及的船体梁设计载荷和局部强度。     

基于基准有限元模型的箱梁TMD振动控制研究

针对高架桥梁结构引起的振动噪声问题,研究TMD控制箱梁结构振动的特性。为了获得精准的箱梁有限元模型,首先以铁路32 m简支箱梁桥为原型,按10:1的几何相似比设计制作简支箱梁缩尺试验模型,应用ANSYS软件建立初始动力有限元模型;对有限元模型模态分析与试验模型模态测试得到的自由模态信息进行误差分析,并采用基于灵敏度分析的模型修正技术对初始动力有限元模型弹性模量和密度进行修正,得到基准有限元模型,误差确认结果显示修正后的有限元模型更精准地反应箱梁的振动特性;进一步利用基准有限元模型,开展TMD控制简支箱梁桥振动的研究,研究结果表明TMD对于抑制桥梁竖向共振有很好的效果。     

桥梁转体施工自闭合式合龙钢壳系统及施工技术研究

为进一步减小转体施工桥梁合龙施工时对既有运营线路的干扰,同时解决传统钢壳法中加劲肋板对合龙段施工的影响,以首座采用墩中转体的大树村龙川江三线大桥为依托,在传统钢壳法的基础上进行优化研究,自行研制、设计了一套自闭合式合龙钢壳系统并应用于实践,最终达到了安全、优质、快速、有序合龙的目的。实践结果表明,自闭合式合龙钢壳系统能够满足施工要求,且使用效果良好,达到了优化施工的目的,可为类似桥梁合龙施工提供参考。     

超深振捣条件下混凝土墙体模板侧压力的简化计算方法

超深振捣对混凝土成品质量有害无益,研究超深振捣引起模板侧压力增大的规律,可为规避其害提供依据。为此设计4个混凝土墙体试件,实测在浇筑过程中模板侧压力的变化情况。基于振捣液化和液体压力平衡理论,建立了超深振捣情况下混凝土模板侧压力计算模型,推导了计算公式,并与实验数据进行对比验证。研究结果表明,振捣深度是影响混凝土墙体模板侧压力的重要因素,本文提出的计算模型能很好地预测墙体结构超深振捣位置的模板侧压力。     

混凝土联锁块机械化生产及蒸汽养护技术

针对混凝土联锁块现有预制工艺机械化程度低,施工质量受人为和天气影响较大而无法满足大规模生产需求的问题,进行混凝土联锁块机械化生产及蒸汽养护关键技术研究,通过对各生产环节进行机械化改进和采用蒸汽养护技术,并使各工序高效合理衔接,研制出一整套混凝土联锁块机械化生产工艺。新型生产工艺相对于传统工艺,不仅大幅提高了施工质量及生产效率,同时节省了人工成本,而且由于整个生产过程均可在厂房内完成,节省场地且不受恶劣天气影响,降低成本并缩短工期,能够适应施工中混凝土联锁块大规模生产的需求。     

Simulation on progressive collapse behaviour of whole ship model under extreme waves using idealized structural unit method

To ensure the safety of navigating ship, working loads and structural load-carrying capacity are two important aspects. In the present paper, a total simulation system combing load calculation and structural collapse analysis is applied to simulate progressive collapse behaviour of a single-hull Kamsarmax type bulk carrier. A three dimensional singularity distribution method is adopted to calculate pressure distribution with time history. A mixed structural model, collapse part simulated by ISUM elements and remaining part by elastic FEM elements with relative coarse mesh, is proposed for collapse analysis. Progressive collapse behaviour obtained by ISUM is good agreement with that by nonlinear software package, MARC. However, the calculation time of ISUM analysis is about 1/70 of MARC analysis. The applicability to structure system, high accuracy and sufficient efficiency of ISUM had been demonstrated.