海底隧道衬砌裂缝扩展试验研究

通过模型试验探讨了锈蚀钢筋混凝土偏压构件和普通钢筋混凝土偏压构件裂缝发生和发展的演变规律,对模型构件加载下的裂缝扩展宽度、扩展速度及扩展加速度进行了分析,据以判断裂缝的发展趋势及稳定性,从而提出合理有效的裂缝控制措施,为海底隧道衬砌的限裂设计提供参考.     

薄壁钢护筒-钢筋混凝土柱偏心受压破坏机理研究

薄壁钢护筒与钢筋混凝土联合受力架空直立式作为一种新的码头结构形式逐渐被应用到实际工程中,然而绝大多数的组合构件处于偏心受压状态。目前对应用于码头结构的薄壁钢护筒-钢筋混凝土组合结构偏心受压承载性能的研究较少,还未有定论。对薄壁钢护筒-钢筋混凝土柱进行单向偏心受压承载性能试验,通过各试件的破坏状态和试验数据,得到荷载-应变曲线,分析其破坏机理。结果表明:钢护筒壁厚的增大和偏心率的减小对结构承载性能提升有直接影响,可为实际工程中的结构设计提供参考。     

锈蚀钢筋混凝土大偏心受压柱的数值模拟

基于锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件承载力试验研究结果,运用ANSYS有限元分析软件,对锈蚀钢筋混凝土大偏心构件进行分析,通过温度场模拟钢筋锈蚀作用,得到锈蚀构件破坏特征及承载力随锈蚀程度的变化规律。经对比试验结果,该有限元模型数值计算与试验结果能较好吻合,温度场模拟钢筋锈蚀较理想。对不同直径钢筋影响受压柱承载力和裂缝分布规律进一步分析,结果表明:同等条件下,随着钢筋直径增加,钢筋锈胀力减小,裂缝开裂分布区域发生变化。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度退化研究

在大量锈蚀钢筋混凝土梁试验数据的基础上,计算得到不同锈蚀方式和锈蚀率等情况下试验梁的抗弯刚度退化系数,拟合给出钢筋锈蚀率与梁抗弯刚度退化系数的理论计算公式,并通过对新制作的钢筋混凝土试验梁通电加速腐蚀试验,验证计算公式的可靠性和准确性。     

钢筋坑蚀对混凝土柱偏压性能的影响

坑蚀是混凝土钢筋锈蚀的主要形式之一。与钢筋均匀锈蚀相比,钢筋坑蚀具有显著的不确定性和更大的截面损失等特点,对混凝土构件的性能具有一定的影响。借助Monte Carlo模拟,分析了锈蚀钢筋混凝土柱的偏压抗力性能,研究了钢筋坑蚀对混凝土偏压柱承载能力的影响。结果表明,钢筋坑蚀的随机性对柱的可靠性有很大影响,钢筋坑蚀构件承载力的下降速度比均匀锈蚀更快,对柱的耐久性具有潜在危害。     

钢筋混凝土受扭构件的粘钢加固补强研究

主要介绍钢筋混凝土受扭构件采用粘钢加固的一些理论分析与试验结果。从理论上分析了粘钢加固能够提高钢筋混凝土构件的受扭承载能力,并推导了受扭构件粘钢加固后的极限承载力的计算公式。在理论分析的基础上利用ANSYS有限元程序,以数值分析模拟了加固的受力、破坏全过程,并介绍了受扭构件的结构试验结果。综合理论分析、数值计算、结构试验可以得出粘钢加固能有效地提高构件的受扭极限承载能力的结论,推导了相应的计算公式。     

考虑耦合约束效应的钢护筒钢筋混凝土结构徐变特性试验研究

大尺度钢护筒钢筋混凝土组合构件核心混凝土徐变及其对组合构件力学性能的影响,是这类结构长期工作性能充分发挥的关键。通过设计考虑不同钢护筒厚度和核心混凝土配筋率的3类试件,对试件进行长期单一竖向载荷作用测试,并通过徐变数值换算得到试件不同时刻的徐变系数。试验结果表明,钢护筒-钢筋混凝土构件破坏形式呈现明显延性,试件塑性和韧性能力显著提升,轴向极限承载能力加强;钢护筒厚度的增加可增强对核心混凝土的约束能力,同期应变系数越低;量化了钢护筒和钢筋对核心混凝土的耦合约束效应,为钢护筒-钢管混凝土组合试件长期性能的设计提供数据基础。     

钢筋混凝土迭合梁正截面超配筋界限的试验研究

根据试验结果，分析了预制截面与迭合截面高度比和一期荷截作用变矩与预制截面极限承载弯矩比对钢筋混凝土迭合梁正截面超配筋界限的影响规律，提出了钢筋混凝土迭合梁正截面超配筋界限相受压区高度的计算公式。     

隧道偏压特性数值模拟研究

近年来隧道的灾害问题随着隧道的扩展速度在不断增加,病害隧道对于人民生命财产的威胁日益增大。本文依靠攀西地区某在建水库泄洪洞建设为工程背景,利用FLAC3D对9种不同埋深下的隧道建立模型,对隧道偏压特性数值模拟研究,又通过隧道偏压系数计算隧道整体偏压系数值变化情况,得出滑移面与隧道偏压影响之间的关系。另通过建立三种均在33m埋深下,与滑移面不同垂直距离的隧道模型,得出隧道受偏压影响主要是来自于边坡滑体,与隧道的埋深无较大关系的结论,为隧道的安全生产提供了依据。     

英标及PIANC规范船舶撞击能量计算比较

对比了英标和PIANC两本规范关于船舶撞击能量计算的异同,并就护舷设计吸收能与中国规范进行了比较分析,就撞击能计算中的偏心系数开展了进一步研究。得出结论:1)英标及PIANC规范船舶撞击能量计算中偏心系数、水动力质量系数和异常靠泊能量系数等参数取值不同。2)英标的集装箱船撞击能设计值大多小于PIANC,而油船撞击能设计值大于PIANC。3)油船采用三分点靠泊时撞击能量约为四分点靠泊时的1. 3倍左右。4)油船及气体运输船管汇偏中影响着偏心系数C_E取值,随着船舶吨级增大而减小,影响程度为12%～29%。     

Improved design formulas for the ultimate strength of platings with circular openings and manholes under uniaxial compression

The paper focuses on the ultimate strength of perforated platings with circular openings and manholes, eventually reinforced by ringed or carling stiffeners, in order to develop a comprehensive and rationale format, useful to assess the ultimate capacity of perforated plate panels under uniaxial compression. In this respect, a large number of FE simulations is performed by Ansys Mechanical APDL, in order to provide new design formulas for the ultimate strength of platings with circular openings or manholes and, subsequently, for perforated plate panels reinforced by local stiffeners. The design formulas are developed by properly varying the opening size and the scantlings of ringed or carling stiffeners, in order to provide a comprehensive set of design curves. Hence, the incidence of the opening longitudinal position on the ultimate capacity of perforated platings, without and with local stiffeners, is also investigated. Finally, the proposed equations are applied in a straightforward design example. Based on current results, the new design formulas allow a reliable assessment of the ultimate capacity of platings with circular openings or manholes and the incidence of local stiffeners on the plating ultimate strength, so providing a rationale design format that could be easily embodied in current Rules and guidelines.     

中美英规范在港工水电构筑物结构设计的差异

水电构筑物结构设计是港口工程设计的重要组成部分。以有限单元法为基础,对比中国的GB 50010—2010、美国的ACI 318 M-2014、英国的BS 8110-1:1997这3个规范在港工常规构筑物结构设计中的计算方法,得出中美英规范在港工构筑物的抗弯、抗剪强度、偏心受压强度计算和裂缝宽度、地基承载力验算的异同,并结合典型工程实例说明按照不同规范计算的具体步骤和差异。结果表明,按照美国或英国规范计算的港工构筑物结构的体积含钢量较大。     

多叶螺旋桨整桨静平衡方法研究

主要对现有规范中的整桨静平衡方法进行了拓展，给出了通过试验数据计算静平衡用工艺装置的心轴的摩擦力矩和整桨的偏心距的方法，弥补了原有规范中方法的不足，并给出了三叶至七叶螺旋桨的具体计算公式，方便工程技术人员的具体应用。     

平板在组合载荷作用下的极限强度预报的一种简化解析法

船体平板强度在船舶结构极限强度分析中起到十分重要的作用。最近几年，一些作者提出了计算平板极限强度的一种简化解析方法。但绝大部分的研究只考虑了平板纵向受压这一种简单载荷的情况。在我们成功地解决了三向组合载荷(纵、横压缩和垂向均布压力)的基础上，在本文中，我们又进一步将此方法推广到包含面内剪力在内的所有组合载荷分量均存在的一般情况。通过与一些规范公式的比较表明，本文所推导的公式是可以比较精确地预报平板在一般组合载荷作用下的极限强度。这一工作一方面可以为规范中的一些经验公式提供理论依据，另一方面也许可以提供比经验公式更好的外插能力。为了简化使用本文的方法，本文也在大量参数系列计算的基础上给出了一个回归的经验公式。     

环境烈度因子在FPSO船体梁强度评估中的应用

由于作业方式不同,用于计算FPSO与不限定航线条件下船舶设计载荷的规范计算公式不一样,如何将现有的关于普通海船的规范用于FPSO的设计评估是FPSO研究中的关键问题.基于现有常规钢质海船规范,文章采用环境烈度因子(ESF)对用于计算运营于无限航区船舶设计载荷的规范公式进行修正,将修正后的公式作为FPSO设计载荷的计算公式.利用所得FPSO载荷计算公式计算某30万吨FPSO设计载荷,并采用薄壁梁理论对船体梁强度进行校核.将校核结果与未经ESF修正的船体梁校核结果进行比较,发现未经ESF修正的船体梁校核结果明显偏大.同时,采用薄壁梁理论进行船体梁剪切强度评估,可以避免建立全船有限元模型.     

焊趾表面裂纹应力强度因子简化计算的比较研究

对接、T型接头与十字接头是船舶与海洋结构的典型结构形式,其大部分疲劳失效是由于焊趾引起的.各种表面裂纹的应力强度因子计算是船舶与海洋结构基于断裂力学安全评定和疲劳寿命预测的基础.Bowness等人提出了T型接头焊趾表面裂纹应力强度因子计算式,作者对其复杂的计算式进行了简化.BS7910针对对接、T型接头与十字接头提出了两套焊趾应力强度因子表达式,一是针对二维表面裂纹提出的,一是针对三维表面裂纹提出的.本文对作者给出的简化表达式以及BS7910的两套表达式进行了比较.结果表明作者给出的简化表达式不仅可以用来计算T型接头的焊趾表面裂纹应力强度因子,而且可以用来计算对接与十字接头焊趾表面裂纹的应力强度因子.同时发现在a/T＜0.05处三者的差别比较大,因此用有限元法进行了验证,结果证明作者给出的简化表达式比其他表达式更加合理.     

美国国防部UFC规范船舶撞击能计算解析

简述美国国防部UFC规范关于船舶撞击能的计算公式,并比较其设计参数选取和计算结果与英标BSI规范和我国规范的异同,着重分析偏心系数C_e和虚拟质量系数C_m。结果表明,UFC规范在C_m中考虑了船底相对水深对船舶撞击能的影响,且此时C_m的计算结果与船模试验结果较为接近;船舶撞击能的计算结果,UFC规范>英标>我国规范;C_e、C_m在不同船型中基本为常量,不随吨级而变化。     

不同护面形式对潜堤透射系数的影响

针对实际工程中广泛应用的潜堤结构,采用物理模型试验的方法,对不规则波作用下不同护面形式对潜堤透射系数的影响进行了研究,讨论相对堤顶水深、相对堤顶宽度、深水波陡对潜堤透射系数的影响以及不同护面块体对消浪特性的影响。在前人研究成果的基础上,提出了改进的经验计算公式,为潜堤的工程设计提供理论参考。