单轴压缩下金属夹层板极限承载性能分析

[目的]为实现船体结构的轻量化设计,采用金属夹层结构代替传统的加筋板结构,在保证原有结构承载性能的前提下,降低船体结构重量。[方法]针对单轴压缩作用下V型和I型金属波纹夹层板的承载性能问题,利用ABAQUS软件,对其进行屈曲分析和非线性有限元分析,并与传统加筋板结构的承载性能进行对比分析,[结果]得到了金属夹层板的承载性能与失效模式。计算结果表明,结构型式不同使得其屈曲失效模式存在差异;相同重量下,设计的I型金属波纹夹层板承载能力最强,加筋板与V型金属波纹夹层板次之。[结论]不同结构型式的轻量化减重效率有所不同,金属夹层板的轻量化规律可为其在船体结构设计中的选型与应用提供参考。     

浅谈桩基承台结构在码头后桩台的应用

码头后桩台受力相对简单,结构形式可塑性大,合理的结构选型对项目投资有显著的影响.本文基于工程实例,通过与桩基梁板、空心板结构的对比,将码头后桩台调整为PHC桩桩基承台方案,结构优势及经济效益明显,供类似工程设计参考和借鉴.     

高桩梁板与板桩复合结构对板桩码头原位升级改造思路

以东莞虎门港某1 000吨级码头原位升级改造为5万吨级码头的工程实例，通过对工程现状及存在问题的分析，提出采用高桩梁板与板桩的复合结构，将板桩墙和高桩梁板结构连成一体，形成整体卸荷式结构，有效减少作用于板桩墙的土压力，使板桩结构能满足大吨位深水码头的建造要求。论述了改造方案选型并进行结构分析计算，根据弹性理论建立有限元三维数值模型，计算结果满足工程要求。该复合结构基于特定条件下提出，结构特点鲜明，可作为类似码头升级改造工程借鉴。     

双壳结构形式对舷侧结构耐撞性能的影响

船舶碰撞不仅会引起船体结构的损坏,而且会造成人员和财产的重大损失。对于内河油船或化学品船还可能会造成原油或化学品的泄漏,严重污染稀缺的水资源,威胁河流周围居民的正常生活。本文从提高内河双壳油船、化学品船耐撞性能的角度讨论了双壳结构形式对舷侧结构耐撞性能的影响。采用非线性有限元软件LS-DYNA,在满足双壳舷侧结构体积不变(重量不变)的情况下,分析并讨论了内外壳板厚度、结构布置形式(纵骨大小、纵骨数量)、双壳间距对受撞船舶舷侧结构能量吸收的影响。结果表明:适当增加外壳板厚度和减小纵骨截面的尺寸能提高船舶舷侧结构耐撞性能。同时针对传统双壳结构形式中内壳板所吸收能量占结构总吸能份额较低的特点,比较了内壳板采用波纹板结构(槽形舱壁结构)替代传统的加筋板结构对提高舷侧结构的抗撞能力的影响,收到较好的效果。通过对各种设计方案的计算对比,从中得出了一些具有工程应用价值的结论,为我国制定内河双壳油船碰撞评估指南提供理论依据。     

高桩码头结构修复加固

结合招商港9#泊位的结构改造修复加固工程,介绍高桩梁板式码头结构修复加固以及防腐设计的思路,对结构中受到侵蚀并形成破坏的梁板结构以及钢桩和钢板桩提出修复方案,为目前普遍存在的桩基码头修复提供参考.     

东非某水工工程重力式老码头改扩建设计及施工要点

东非坦桑尼亚某水工项目为改扩建工程,3#～4#泊位交接段原有码头为重力式结构和高桩反梁大板结构,建于20世纪60年代。改扩建设计保留原有重力式结构,采用悬臂高桩承台结构、高桩梁板结构、高桩承台结构进行混合结构设计,最大限度减少作用在原有重力式结构上的荷载,保证结构稳定。陆侧最远部分纵梁施工采用杂填土底模,能减少支撑体系的消耗。保留高桩反梁大板结构的混凝土面层作为灌注桩钢护筒施工平台,能缩短灌注桩施工周期。     

组合压载下金属折叠式夹层板的后屈曲极限强度分析

金属夹层板以优异的力学性能已应用于实船。本文根据与加筋板重量相当原则,设计一种金属折叠式夹层板结构,考虑其应用于舰船甲板的受力特性,采用非线性有限元方法,研究夹层板结构在不同组合载荷作用下的非线性后屈曲极限强度。首先通过与经验公式及相关结果对比验证了本文数值仿真方法和技术的可行性和准确性;然后建立双向面内受压和垂向载荷作用下的金属折叠式夹层板结构数值模型,基于屈曲特征值确定屈曲极限强度分析的初始缺陷;考虑结构初始缺陷,计算得到夹层板结构的后屈曲极限强度;对金属折叠式夹层板在不同组合载荷作用下的横向、纵向后屈曲极限承载能力进行计算分析;并与传统加筋结构对比,结果显示本文设计的金属折叠式夹层板结构具有更优异的稳定性和极限承载力,结果对金属夹层板的应用与强度设计提供参考。     

V型折叠式夹层板改进设计及抗冲击性能数值分析

以金属基折叠式夹层板为研究对象,对传统夹层板结构进行改进,设计一种改进的V型夹层板结构。应用ABAQUS有限元软件分析空爆载荷作用下改进的V型夹层结构的损伤变形机理和能量吸收机制,与传统夹层板进行比较,结果表明,改进的V型夹层结构与传统夹层板的变形量基本相等,但其吸能能力明显高于传统夹层板,表现出良好的抗冲击性能。     

基于铝质夹层板的上层建筑轻量化设计

铝质夹层板主要在豪华邮轮和快速艇上进行应用,为扩大铝质夹层板的应用范围,以常规民船上层建筑为研究对象,对该上层建筑局部结构进行轻量化替代设计。根据夹层板结构特点确定结构型式和相应连接结构型式。并利用有限元软件ABAQUS比较分析替代设计前后该上层建筑的力学性能。计算结果表明铝质夹层板上层建筑能有效减轻结构,并且具有更优的力学性能,这为后续铝质夹层板的推广应用提供了参考。     

金属夹芯板替换传统板筋结构的研究

为实现金属夹芯结构甲板对传统板筋结构甲板的替代,采用有限元软件计算金属夹芯结构的失效模式,找到替代传统加筋板强力甲板的金属夹芯结构腹板面板设计要求准则,并在满足该准则要求的前提下以4种优化原则为筛选条件,通过枚举法对比整体欧拉应力,得到最佳的金属夹芯结构替代方案。当以传统加筋板结构为替换对象时,根据减重和降低高度等工程需求,对金属夹芯基本单元的设计提出3种原则,以欧拉应力最大为前提,原则1为不减高、不减重,原则2为减重、不减高度,原则3为减高、不减重。以板厚度为10 mm,球扁钢型号为10#的加筋板为研究对象,分别得到各设计原则下的最优替代方案。所作研究有助于找到由金属夹芯结构替代不同尺寸传统加筋板的最佳方案。