倾斜荷载下基桩P-Δ效应等效弯矩有限元迭代法

假定桩身位移为三次幂函数,结合倾斜偏心荷载下单桩受力微分方程确定的桩身弯矩、剪力与桩身水平位移关系,引入等效附加弯矩概念,提出了基桩P-Δ效应的等效弯矩有限元迭代法,编制了Matlab分析程序,并结合算例对成层地基中倾斜偏心荷载、桩自重、水平分布荷载、竖向分布荷载和竖向荷载综合作用下基桩内力位移进行了分析。结果表明:等效弯矩有限元迭代法用于倾斜荷载下基桩P-Δ效应计算分析是有效的;当墩身较高时,墩身倾斜、墩顶偏心弯矩、水平力等对基桩产生的P-Δ效应显著。     

自升式平台主船体结构强度分析

采用DNV-Sesam对某91.44m(300 ft)自升式平台主船体结构进行有限元强度分析,采用一种新的等效办法处理SESAM软件中波浪载荷的施加,考虑结构自重、可变载荷、风载荷、波浪、海流、DAF(动力放大系数)和P-Δ效应的影响,并按各种载荷最不利组合的原则进行计算,对应力分布较大的区域进行屈曲评估.计算结果表明,主船体后部两围阱间的横舱壁是主船体横向主要的传力构件,舱壁上的开口会造成较大的应力集中,应对开口处结构进行加强.     

超大型集装箱船载荷响应特性的数值研究

相比于散货船、油船等,超大型集装箱船的船体弹性效应,特别是弯扭耦合效应十分明显,本文主要研究弹性效应对目标船所受波浪载荷数值计算结果的影响。本文分别采用了有限元法计算船体弯扭耦合模态和迁移矩阵法计算弯扭不耦合模态。本文基于三维水弹性理论在考虑弯扭耦合效应的条件下,计算分析1艘2万箱级超大型集装箱船的载荷响应特性,并把计算结果和基于刚体假设的载荷计算结果进行对比。本文在不考虑船体弯扭耦合模态下,计算目标船的波浪载荷,并把其与考虑弯扭耦合效应下的结果进行对比。最终得出在计算超大型集装箱船波浪载荷时,弹性效应和弯扭耦合现象不可忽略的结论。     

软土地区大型船坞底板优化设计

采用PLAIXS软件分析了船坞开挖卸荷和坞墙侧限对底板承载力的影响,结果表明,目前底板设计没有考虑土体开挖的卸荷效应和坞墙的侧限效应显得过于保守。考虑桩土共同作用,用理论的方法分析了船坞底板的受力特性,得到了不同土层分布对底板沉降和土体荷载分担的影响。计算结果与有限元计算值进行对比分析,验证了该方法的正确性。     

应用回归分析法的表面效应船静水阻力估算法

传统的表面效应船静水阻力估算法估算结果不准确,为此设计一种基于应用回归分析法的表面效应船静水阻力估算方法。考虑船型自身的重力及速度,对静压与深度计算,采用体积力分数计算方法设定松弛因子值,应用回归分析法进行估算船体湿表面积,并考虑摩擦阻力和剩余阻力,将粘压阻力与摩擦阻力合并计算,完成表面效应船静水阻力估算。对比实验结果表明,此次设计的应用回归分析法的表面效应船静水阻力估算法比传统算法估算准确度高,可实际应用到表面效应船静水阻力估算中。     

考虑陀螺效应的某燃机高压转子横向振动分析

考虑转子的陀螺效应,利用有限单元法推导了某燃气轮机高压压气机转子的传递矩阵,并建立了该转子-轴承系统的传递矩阵模型.采用多体系统传递矩阵法计算了转子-轴承系统的固有频率,研究了陀螺效应对其振动特性的影响.     

考虑船体声散射效应的螺旋桨噪声频域预报（英文）

为了分析船体散射效应对船尾螺旋桨声场的影响,结合点源模型和边界元方法提出任意边界条件下螺旋桨噪声的频域预报方法,该方法可以分别计算螺旋桨的入射声场和船体散射声场,定量评估船体的声散射效应。文中以5415船型和大侧斜螺旋桨为对象,首先基于计算流体力学模拟“艇+桨”的瞬态流场特征,然后考虑船体的声散射效应,计算分析螺旋桨的声场特征。结果表明：螺旋桨的散射声场与入射声场存在较大差异,考虑船体声散射效应后,螺旋桨声压低于入射声压,且其影响不可忽略。     

附加重块和弹簧刚度对垂直悬臂输流管动力学稳定性的影响研究

基于哈密尔顿原理建立考虑附加重块和弹簧的悬臂输流管道动力学理论模型，采用微分求积法求解模型控制方程。分别研究了附加重块的质量、弹簧的刚度、重力参数和附加重块/弹簧与重力参数对管道内流体临界流速的影响。结果表明：附加重块和弹簧对悬臂输流管道系统内流体的临界速度有显著影响；在流体质量比一定范围内，垂直悬臂管道自由端附加重块和弹簧时可以显著提高管道内流体的临界速度。     

随机荷载下三角形板单元局部效应修正

推导了随机荷载激励下三角形板单元考虑局部效应的精确的动力计算公式，建立了三角形单元局部交应的计算模型，从而为复杂边界结构的动力精确计算提供了一简便可行的方法。通过对一悬臂板进行结构动力时程分析及其局部效应修正，并与四边形板单元考虑局部效应计算结果比较证明：局部动力效应影响与加速度成正比，悬臂梁在忽略局部效应的情况下，所得动内力与理论值相差较大，因此结构设计中必须注意局部动力效应的影响。     

基床式大直径薄壁圆筒结构内力计算的弹簧元数值模型

将大直径薄壁圆筒结构基底与基床间的接触边界处理为一种新的数值接触模型——弹簧元模型,并运用大型通用有限元软件ANSYS进行二次开发对薄壁圆筒结构的变形、基底应力与内力进行计算和分析。通过算例的计算与无基床沉降效应的全铰接模型和港工规范中重力式结构的常规计算方法进行了比较分析,表明本弹簧元模型更具合理性和有效性。     

土工格栅在CFG桩复合地基的应用与有限元分析

主要进行了土工格栅在CFG桩复合地基的应用研究与有限元分析。建立有限元模型,分析了CFG桩桩顶碎石垫层内铺设土工格栅情况下桩顶和桩间土的相对位移差,以及土工格栅的受力状况。试验结果显示：CFG桩桩顶碎石垫层内加铺土工格栅对CFG桩复合地基的受力变形和路基沉降量的影响不明显,土工格栅只对CFG桩复合地基起安全储备的作用。同时,通过对试验段沉降与变形的监测分析发现,土工格栅对地基沉降、桩间土的压缩变形的影响基本可以忽略不计,只起安全储备的作用,与有限元分析结果相吻合。     

水平荷载单桩的三维有限元分析

利用有限元程序ANSYS对桩土相互作用体系中单桩的横向静力响应进行了三维有限元数值模拟。分析了是否考虑土体的弹塑性、桩土之间是否考虑接触面等因素对单桩横向响应的影响。提出了确定接触面参数的方法,以及有效模拟单桩横向响应的有限元模型,最后进行了实例验证,得到了有价值的结论。     

半刚性水泥搅拌桩软基加固三维数值模拟

半刚性水泥搅拌桩加固处理的海堤软基沉降计算等问题基本以复合地基法为主。为对比分析复合指标与实体桩计算结果的差异,结合某斜坡式海堤工程实例,以岩土有限元软件PLAXIS 3D作为分析平台,分别采用实体桩及复合指标建立水泥搅拌桩海堤软基加固稳定性分析的空间弹塑性有限元数值模型。结果表明,实体桩模型能够较清晰地模拟出桩间土体的"土拱"效应、桩头平面处桩土间的沉降差,以及水泥搅拌桩对于桩间土体的"约束"作用,更为真实地反映软土地基的位移及应力分布情况。分析成果对类似工程以及半刚性桩加固处理软基的数值模拟计算具有一定的参考意义。     

考虑相邻结构段作用的高桩码头设计方法

高桩码头有限元计算通常选取一个结构段进行分析计算,忽略结构段之间凹凸缝的传力作用,从而导致计算结果较保守,不利于当前环境下与国际咨询设计公司的竞争。基于SAP2000有限元计算软件,在计算模型中引入水平线性弹簧单元,模拟相邻结构端的凹凸缝的水平约束作用,并建立整体模型分析验证该弹簧单元的有效性。最后给出水平线性弹簧刚度随结构段数量增加而改变的曲线,为高桩码头计算提供参考。计算结果表明水平线性弹簧单元和实际整体模型的桩内力计算误差都在合理范围以内,验证了该方法有效性。引入等效侧向弹性用于高桩码头结构设计计算,给出一种优化的高桩结构设计方法。     

打桩船定位桩底座关键结构强度有限元分析

为避免打桩船在作业时可能导致桩架断裂等问题的发生,对桩架底座进行结构强度校核。依据中国船级社(CCS)相关规范,使用有限元软件建立某打桩船定位桩底座加强结构的有限元模型,并对航行和作业状态两种工况下的结构强度进行有限元分析,获得相关应力情况并进行研究分析,结果表明定位桩底座加强结构的强度满足CCS相关规范要求。     

不同高程下系缆平台设计的有限元分析

在桩基已完成施工的情况下,采用MIDAS有限元分析的方法,对不同高程下系靠船墩结构的受力特性进行分析,并对影响结构位移及稳定性的主要因素做进一步研究,得出采用MIDAS有限元分析墩式码头结构受力性能是可行的,同时桩基嵌固点对靠船墩整体稳定性影响较大,而增加自身质量或改变自身刚度对靠船墩整体稳定性影响较小的结论。另外,工程上可采用人工抛石等方式提高工程桩基嵌固点,增加结构整体稳定性。     

基于土体弹塑性理论的复合桩基沉降特征有限元分析*

采用有限元软件,在考虑土的弹塑性及桩土接触特性的基础上,建立了复合桩基三维有限元模型。系统计算分析了在不同荷载P、桩长L、桩径d及桩间距S的条件下,复合桩基群桩基础的沉降及差异沉降的变化趋势,得到了可供设计参考的结论。     

TSC管桩受弯承载力有限元分析

以TSC管桩本体结构和接头部位的抗弯试验为基础,进行有限元模拟分析。计算不同荷载等级下管桩的挠度变化,分析管桩受力过程,并研究钢管壁厚对TSC管桩极限承载力的影响,论证有限元模型的适用性。     

PHC桩损伤处应力释放与水平受力影响分析

基于大型有限元软件ANSYS建立单桩有限元模型,以某5万DWT高桩码头为例,计算分析PHC桩在桩基完整性检测割桩处的应力释放以及损伤对水平承载的影响。结果表明:PHC桩在割桩损伤处应力释放明显,损伤区域应力变化剧烈,损伤处应力变化规律和应力集中系数与桩的预应力水平无关;水平荷载作用时PHC桩的预应力对于提高损伤桩的抗裂效果明显,损伤处受应力集中影响,预应力水平越高损伤处应力变化越大,而且最不利应力位置也下移到损伤平台内侧处。     

浅析柴油锤海上打桩效果的相关影响因素

针对海上打桩施工过程中基桩下沉不到位的问题,在有限元软件ANSYS/LS-DYNA中以非线性、粘一弹塑性弹簧单元模拟桩一土相互作用,建立打桩下沉过程的数值模型,分析柴油锤作用下的动态土强度折减系数、入土深度、桩径、锤击能量、锤击力等因素对桩体可打人性的影响,并给出部分型号柴油锤的停锤标准,对桩基工程施工有一定的参考价值...