海上风机基础灌浆连接段抗震性能试验

海上风机在使用期间可能会受到地震荷载的作用,因此需研究灌浆连接段在不同轴压比下受低周反复荷载作用的滞回性能。对3根不同轴压比的灌浆连接段试件进行低周反复加载试验,研究灌浆连接段试件在低周反复荷载下的破坏模式、滞回曲线、延性与耗能及强度与刚度衰减等抗震性能。试验结果表明:在低周反复荷载下灌浆连接段的最终破坏模式为底部钢管的鼓屈破坏,伴随着浆体不同程度的开裂和剪力键的压碎;灌浆连接段试件滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力及延性;随着轴压比的增大,灌浆连接段试件水平极限承载力下降,位移延性和耗能能力不断下降。     

装配式码头灌浆连接节点压弯性能试验研究

对3组装配式码头灌浆连接节点试件进行压弯试验,研究不同灌浆长度和灌浆厚度下灌浆节点的压弯承载力、延性和破坏模式。结果表明,灌浆节点试件具有较好的延性和较高的承载力,灌浆节点受压弯荷载的破坏模式为钢管的压屈破坏;压弯构件的极限承载力随着灌浆长度的增大而增大;灌浆厚度的变化对构件的承载力影响不大,但灌浆厚度增大可以提高灌浆体底部的抗裂能力,建议实际应用时适当增大灌浆厚度。     

海上风机单桩基础灌浆连接段受弯疲劳性能试验

设计外直径为612mm,长度分别为4365mm,4475mm,4585mm,共5根带剪力键的圆柱形单桩基础灌浆连接段模型试件,对其进行等幅弯曲疲劳试验研究,不同试件的荷载幅由其静力极限状态弯矩承载力确定。试验结果表明:尽管局部可能出现性能退化,灌浆连接段整体仍可承受200万次疲劳荷载,未出现明显的抗弯性能退化,且200万次弯曲疲劳循环之后的试件残余变形可忽略不计;在最长的试件中,由于试验荷载幅最大,试件焊接部件在经历约128万次疲劳荷载之后出现开裂,试验停止,但灌浆连接段本身未出现任何破坏。比较不同长度的试件发现,带剪力键的灌浆连接段常用设计规范中规定的长度下限值仍较为保守。     

海上风机单桩结构灌浆连接段试验有限元模拟

灌浆连接段是海上风机单桩支撑结构的重要组成部分.简单回顾单桩结构灌浆连接段试件的四点弯曲疲劳试验和疲劳后轴压试验,并针对试验中的典型试件进行非线性有限元数值模拟.建立灌浆连接段的三维实体单元模型,考虑灌浆材料与钢管的接触,并采用混凝土塑性损伤(Concrete Damage Plasticity,CDP)模型模拟灌浆材...     

高桩码头桩梁节点静动态力学性能有限元分析

采用数值模拟方法,对高桩码头排架在静、动力荷载作用下的荷载传递进行对比分析。研究指出动态荷载作用下其轴力、弯矩的传递在一定时间范围内与静态荷载作用情况相同,因此可根据动态测试数据对节点连接状态进行分析。研究成果可以为既有高桩码头桩梁节点性能的测试、评估提供依据。     

一体式预制桩帽构件在装配式高桩码头中的应用

介绍了一种一体式预制桩帽的特点及设计方法，通过理论分析、数值模拟对桩帽结构、连接方式等进行研究。结果表明，为便于一体式预制桩帽的安装，码头一般采用全直桩，可通过桩内混凝土灌心提高整体侧向刚度。桩帽的结构设计可参照现行码头结构设计规范进行。桩帽与钢桩采用承插灌浆连接，灌浆料可采用超高性能混凝土，灌浆长度可按握裹力计算，计算方法可参考国外相关规范。对于轴力较大的情况，可在灌浆区域设置剪力键以增加黏结力。     

直立墙上不规则波波浪力试验和统计分析

为确定波谷作用下波浪荷载的概率分布和统计参数,进行了不规则波浪对直立墙作用的室内试验,并对测得的波浪力进行统计分析;通过长期波浪最大荷载与短期波浪荷载的统计关系,得到50 a设计基准期内波浪荷载的概率分布和统计参数。研究结果表明,波谷作用下短期波浪荷载服从Weibull分布,50 a设计基准期内最大波浪荷载服从极值I型分布。     

新型内套筒装配式梁柱节点力学性能研究

为有效解决钢框架梁柱节点焊接处脆性破坏问题,提出了一种新型内套筒装配式梁柱节点连接形式,其主要由八边形内套筒连接件、槽钢及加劲L型连接件对上下柱体和钢梁进行装配式全螺栓连接.通过ABAQUS有限元软件对新型节点静力性能及抗震性能进行数值模拟,深入研究节点单调荷载作用下的承载能力、破坏模式及循环荷载作用下的滞回性能,并分析八边形内套筒、槽钢及加劲L型连接件厚度对节点承载能力的影响.结果表明：三者厚度的增加可以有效提高节点初始刚度及承载能力,其中加劲L型连接件厚度的影响更为显著;新型节点滞回曲线整体较为饱满,骨架曲线极限转角为0.091rad,远大于美国标准FEMA的0.03rad,具有优越的承载能力与抗震性能.研究结果可为钢框架梁柱连接节点结构体系的工程实际应用提供参考.     

大水位差架空直立式全直桩框架码头在水平撞击力作用下的破坏模式研究

针对内河大水位差架空直立式全直桩框架码头的结构型式,对多种水平集中荷载工况下的结构进行了推覆分析,得到了结构在不同工况下的水平极限承载力,并明确了对结构最不利的水平荷栽工况.同时对寸滩码头结构试验模型进行了最不利水平荷载工况作用下的破坏试验研究,通过数值计算结果与试验结果的对比分析,得到了结构构件的开裂荷栽以及水平极限承载力;明确了结构的破坏模式,弄清了结构的薄弱环节.     

后装式抗冰锥结构设计及施工技术

抗冰锥结构作为一种有效的抗冰工程措施,能够减小海冰对海上风电大直径单桩基础的作用,保证寒冷地区单桩基础安全运行。因此,基于我国北方一典型海上风电工程单桩基础,考虑工程场址的环境与施工条件,采用后装式抗冰锥结构,结构与单桩基础灌浆连接。同时利用有限元软件对抗冰锥结构及灌浆连接的强度进行校核。最后介绍了后装式抗冰锥的施工相关内容。研究得到的相关成果可为其他寒冷地区海上风电工程提供参考。     

基于OrcaFlex的某跨接缆的动态分析

本文运用大型水动力分析软件OrcaFlex,对置于FPSO与YOKE之间传输电力的跨接缆进行了极值与疲劳仿真分析。针对跨接缆的动态响应分析,本文采用了非线性时域方法,并考虑了波浪、流、FPSO的一阶运动对跨接缆的作用,进而对跨接缆与FPSO连接时的极端荷载效应和长期交变荷载下的疲劳安全性进行了评估。最终结论,该跨接缆的设计满足缆与FPSO连接时的极值准则,但与相邻跨接缆之间存在干涉风险。     

Theoretical Studies in Isolated Prop Model of Subsea Pipeline

基于热屈曲理论,考虑独立支撑缺陷对海底管道隆起屈曲的影响,文章推导了独立支撑缺陷海底管道隆起屈曲段长度、隆起屈曲临界荷载和前屈曲荷载,并与已有结果进行了对比,表明:独立支撑缺陷对海底管道隆起屈曲临界荷载有显著的影响,验证了本文研究结果的可行性.     

动荷载作用下大圆筒基础离心模型试验

介绍了大圆筒基础在循环动荷载作用下的离心模型试验结果.研究在动荷载作用下大圆筒基础的动力响应,并比较了荷载强度和基础刚度对基础动力响应的影响.综合孔压变化和基础沉降规律分析基础有两种可能的破坏模式:最初一两小时内振动的液化破坏和长时间激振后沉降过大引发的问题.将单筒连接成多筒基础,以增大基础刚度,则在相同动载强度下,周围孔压增长和激振沉降均小于承受相同荷载条件的单筒基础.     

三峡成库后直立式码头结构作用效应组合研究*

利用有限元分析软件ANSYS对三峡成库后位于长江上游变动回水区河段内一新型架空直立式码头工程进行建模.建立了考虑面板刚度的空间刚架系统的有限元模型,提取了有限元静力分析下各种荷载工况各构件的力学响应值,并利用科学计算软件MATLAB编程对数据进行组合运算,得出构件在荷载工况组合作用下各力学响应量的最不利组合值与对应组合类型.找出作为构件强度验算效应值的最大合成弯矩、最大合成剪力以及最大轴力,并通过比较分析确定出排架范围内几何尺寸相同构件中受力最不利的构件位置.     

钢管桩剪力键在内河码头中的运用

剪力键在深海工程中已广泛运用,但对于多个键情况下的受力机制尚不明朗,国内外还缺乏相关的规范对其进行较为详细的阐述。运用数值模拟的方法,参照果园港码头这一工程实例的结构尺寸,在轴向荷载的作用下,对多个剪力键的受力情况进行了尝试性的探索,相应的物模试验显示,其模拟结果精度较高。此外还得出各键之间受力的分配规律,并提出了分配系数这一概念。这一概念的提出,不仅为多对剪力键的设计提供了方向,也对其受力机制的分析与研究奠定了基础。     

曲钢管混凝土短柱构件抗压试验及承载力研究

考虑圆弧形钢管混凝土支架构件的实际工作性能,针时目前较为实用的基于统一理论提出的承载力计算方法进行分析,开展了一组包括空钢管、直钢管混凝土和曲钢管混凝土短柱的轴压和压弯试验,从荷载-变形全过程曲线分析曲钢管混凝土短柱构件与直钢管混凝土短柱构件的区别,并将试验结果与计算结果进行比较分析,得出了一些结论,可供圆弧形钢管混凝土结构设计计算提供参考.     

水平荷载作用下高桩码头叉桩扭角布置研究

以湛江某高桩码头标准结构段桩基布置为例,运用有限元软件ANSYS建立空间有限元模型,考虑4种水平荷载作用控制工况,对不同叉桩扭角布置方案码头桩基内力进行计算分析,讨论水平地震荷载及船舶荷载对叉桩扭角布置的影响.计算结果表明:结构横向水平位移与桩弯矩随扭角的增大而增大,结构纵向水平位移和桩弯矩随扭角的增大而减小;在纵向水平地震荷载组合工况下,码头结构位移及桩弯矩最大;综合考虑纵横向刚度的影响,本码头结构段叉桩扭角选用20°较为合理.     

高水头薄衬砌压力管道高压固结灌浆试验研究

惠州抽水蓄能电站设计静水头615m,高压洞段最大内水压力7.20MPa。为了保证隧洞在高压水头的作用下能够安全运行,验证及优化设计所采用的各种灌浆参数,寻求在60cm厚衬砌砼高压固结灌浆合理可行的施工方法及施工工艺,进行的高压灌浆模拟试验,同时为类似工程高压固结灌浆积累了经验。     

海上风电植入式嵌岩桩承载特性分析

本文结合某海上风电嵌岩桩基础,采用有限元软件ABAQUS分析在极限荷载状态下的嵌岩桩承载特性,对比分析了灌浆混凝土开裂、桩身变形、弯矩及剪力分布情况。结果表明:灌浆层在极限荷载状态下会产生三个破坏区域,灌浆料强度对承载力提升不大,增加灌浆料厚度能显著提高承载能力。     

铺装层温度变化对钢桥面板焊缝应力及裂纹扩展的影响

为分析沥青铺装温度变化对钢板桥面板受力性能及裂纹扩展的影响,参照江阴大桥尺寸建立钢桥面板节段模型,通过施加车辆荷载明确钢桥面板典型疲劳细节的最不利荷载工况.基于最不利荷载工况分析了铺装层温度变化对各细节纵桥向荷载响应和焊缝处应力的影响.选取受铺装温度影响较大的顶板-U肋焊缝分析了铺装温度变化对裂纹扩展的影响.结果表明：铺装层温度升高不会改变车辆荷载对各细节的纵桥向影响范围;铺装温度升高会导致钢桥面板典型疲劳细节处应力幅增大,其中顶板-U肋焊缝处应力受铺装温度影响较为显著;当铺装层温度较高时,顶板-U肋焊缝处裂纹扩展速率显著增加,建议夏季加强该细节裂纹的跟踪频率.