跨海桥梁基础波浪(流)力计算问题探讨

在收集国内外海洋桩柱结构物波浪(流)力研究资料的基础上,对桩柱波浪力计算的现状进行了归纳总结。结合已建多座跨海大桥工程实践,通过桥梁基础波浪(流)力模型试验结果与采用现行规范方法所得计算结果进行对比分析,分别对跨海桥梁基础波浪力特点、小尺度桩基波浪力计算、大尺度沉井(承台、桥墩)波浪力计算、横向波浪(流)力计算及波流共同作用下的波浪(流)力计算等问题进行探讨,提出目前桥梁基础波浪(流)力计算存在的问题及解决措施与方法,并针对存在的问题,提出了跨海桥梁基础波浪(流)力进一步深入研究的思路、研究技术路线及研究内容。     

锥体海洋平台结构冰荷载的离散单元分析

在冰区油气开发中,锥体结构可以有效降低冰力,避免强烈的冰激振动,是目前渤海油气平台的主要结构形式。为研究海冰与锥体结构的相互作用过程,文章建立了适用于模拟海冰破碎特性的离散单元模型。该模型将海冰离散为若干个具有粘接-破碎功能的颗粒单元,并通过海冰弯曲试验确定了单元间的粘接强度;然后对海冰与锥体结构的作用过程进行了数值计算,获得了相应的动冰荷载及冰振响应;在此基础上讨论了不同锥角影响下冰荷载及结构振动响应的变化规律。结果表明,水平方向冰荷载及结构冰振响应随锥角的增加明显增加,而竖直方向冰荷载则显著降低。该离散单元模型还可进一步应用于不同类型抗冰结构的冰荷载分析,有助于解决冰区结构物的抗冰结构设计和冰致疲劳分析。     

曹妃甸矿石码头一期工程冰荷载研究

结合我国冰荷载研究现状,介绍曹妃甸矿石码头结构抗冰设计研究成果及冰荷载的设计标准和计算方法,以及由此得到的一些体会和启示,供设计人员参考。     

跨海桥梁桥址选择和通航净空尺度问题的探讨

桥址的合理选择和通航净空尺度的确定无论对桥梁建设还是航行安全管理来说均是十分重要的。从多年参与通航论证专题研究的体会以及国外有关文献和工程实例出发,对这两方面问题进行了探讨并提出了一些建议,为今后相关工程的研究提供参考。     

跨海桥梁桥址选择和通航净空尺度问题的探讨

桥址的合理选择和通航净空尺度的确定无论对桥梁建设还是航行安全管理来说均是十分重要的.从多年参与通航论证专题研究的体会以及国外有关文献和工程实例出发,对这两方面问题进行了探讨并提出了一些建议,为今后相关工程的研究提供参考.     

冰荷载作用下钢带柔性管力学性能研究

钢带柔性管(MSFP)被认为是浅冰区油气运输领域的潜在替代品,但在安装和使用过程中,冰荷载成为影响MSFP完整性和安全性的重要因素.本文通过实验和数值方法研究了MSFP在冰荷载作用下的力学行为,使用ABAQUS软件创建合理的有限元模型,该模型考虑了几何和材料非线性以及不同层之间的滑动和摩擦相互作用.在相同条件下,进行有限元的实验验证,并将实验中获得的MSFP顶部拉力变化与数值模拟结果进行了比较,结果的良好一致性说明了有限元模型的准确性和可靠性.     

大型跨海桥梁防撞设施设计与施工技术

结合大型跨海桥梁防撞研究的特点,根据桥区的环境特点和防撞要求,提出适合大型跨海桥梁主通航孔的防撞方案.通过对桥梁防撞方案进行选型研究,考虑采用释能附体钢套箱保护桥梁的主通航孔桥墩,这种防撞设施占用航道空间少,易于制造和维护,具有良好的经济性.采用双层组合模块化防撞钢套箱设计,应用大量自动化焊接、涂装设备,保证大型防撞钢...     

寒区宽大结构局部冰荷载特征研究

为了明确寒区直立宽大结构局部冰荷载的分布特征,本文首先通过海冰单轴压缩实验研究了不同尺寸海冰的压缩强度变化规律.其次,对比目前已有的局部冰荷载计算方法,发现差异性较大;基于离散元数值模拟,对不同海冰条件下多种尺度的结构进行了分析,发现局部冰压力沿冰厚方向呈现出中心较大而两端较小的分布特征,沿结构宽度方向呈现出无规律的随机分布特征,局部冰压力随着接触面积的增大而减小,两者成指数关系.最后,构建了宽大结构局部冰压计算公式,并结合现场测量的冰荷载数据验证其合理性.     

不同海冰失效模式下极地船舶冰载荷计算分析

基于700TEU极地PC5级多用途集装箱船,应用冰载荷解析算法,分别计算分析2种主要的海冰失效模式下,航速、冰厚对船体首部区域冰载荷影响,拟合得出它们之间的量化关系曲线。结果表明:不同的海冰失效模式下,航速、冰厚与船体首部区域冰载荷的量化关系有显著区别;2种主要的海冰失效模式将随层冰厚度、航速变化而发生转变。     

湖区桩基极限挤压冰力计算研究

现行JTS 144-1—2010《港口工程荷载规范》提出了海冰和河冰的极限挤压冰力计算公式,但是规范中没有针对大面积淡水湖区的计算公式。基于实际工程,通过对比分析国内相关行业规范针对极限挤压冰力的计算公式,并结合数值模型实验得出,利用《港口工程荷载规范》的河冰公式计算得出的极限挤压冰力偏小,而海冰公式计算得出的极限挤压冰力偏大,根据现行JTG D60—2015《公路桥涵设计通用规范》得出的极限挤压冰力与数学模型模拟值基本一致。因此对于大面积淡水湖区极限挤压冰力的计算可以参考《公路桥涵设计通用规范》中的计算公式。该研究为计算大面积淡水湖区极限挤压冰力提供一定的依据,为修订规范时提供参考。     

某跨海大桥复合桥墩潮流作用下局部冲刷深度的数值分析

桥墩冲刷已被公认为桥梁水毁的一个重要原因,为了确保桥梁的安全和减少因大桥关闭引起的交通中断,准确评价桥梁冲刷深度从而采取相应对策措施显得非常必要.对目前大桥工程普遍采用的复合桥墩的冲刷深度进行研究,主要结合某一跨海大桥不同桥型方案(三塔斜拉、三塔悬索和双塔斜拉),采用SMS软件中的FESWMS模块,分析了在大桥运行期内潮流作用下复合桥墩周围最大可能冲刷深度,从而为工程设计提供理论依据.     

低承台桩基墩柱式结构水平荷载作用下的桩基计算

某船闸靠船墩结构采用低承台桩基墩柱式结构。按照《建筑桩基技术规范》考虑承台、基桩协同工作和土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基内力及位移,内含大量插值查表,计算复杂,具有一定的人为偏差。采用STAAD.PRO软件建立桩基、承台及土单元模型,并将上部墩柱结构及荷载进行力学转换后作用于承台,分析低承台桩基墩柱式结构桩基内力及位移,并与工程实例计算结果对比。结果表明,STAAD.PRO计算结果与规范计算结果基本一致,工程实践中可使用该软件方便地计算低承台桩基墩柱式结构水平荷载作用下的内力及位移。     

考虑海冰漂移的船舶冰载荷分布模型试验

本文针对一艘航行于北极海域的破冰船进行了一系列冰水池模型试验,试验中通过旋转船模的方式,实现了对海冰漂移速度与船舶航行速度的同时模拟.试验中重点观察了不同工况下船舶首、中、尾区域冰排的破坏模式,通过对触觉式传感器测得船体不同区域的冰载荷进行详细分析,研究了海冰漂移及航速变化对冰载荷分布的影响.     

跨海大桥桥区航道智能助航系统研发

跨海大桥桥区航道是典型的船舶航行受限水域,船桥碰撞安全风险大,桥区航道智能助航技术有助于提高桥区航道安全保障水平。分析了桥区航道通航风险因素以及水文气象分布规律,按通航规则将水域划分为预警、警戒、航道等不同区块,构建了桥区航行的船舶动态领域风险辨识模型。研发了自主检测船舶动态并向其播发防撞预警信息的装置,以及自动管理和运行软硬件设施的桥区航道船舶避碰智能助航系统。该系统已应用在福建省平潭海峡大桥桥区航道,有效改善了桥区水域的航道通航安全形势。     

大风浪天气下舟山跨海大桥桥区安全航行影响因素及安全对策

为保障恶劣天气情况下船舶在舟山跨海大桥桥区安全航行,分析大风浪天气下影响船舶安全航行的因素,提出船舶安全航行应做到航行前充分准备、航行中谨慎驾驶、航行后认真总结等建议。     

预应力等效荷载计算方法研究

预应力混凝土桥梁设计中将预应力作用转换为等效荷载的方式在桥梁结构分析中应用越来越广。根据作用力与反作用力的原理,推导了预应力等效荷载的计算公式及方法,该方法具有计算效率高的优点,适用于有限元编程电算,可用于空间预应力效应的计算,并附有算例。