沉管隧道安装测量塔投点贯通测量技术

沉管隧道贯通测量精度要求极高,为确保贯通测量方法的可靠性,隧道贯通之前,在管节沉放后,利用测量塔顶端的GPS接收机进行快速静态观测,确定测量塔顶端坐标;利用激光投点仪将测量塔顶端坐标穿过人孔井传递到管节内部连接点上,确定连接点坐标;使用全站仪管内贯通测量方法,测出连接点坐标;对比两种方法得到的连接点坐标,验证贯通测量方...     

沉管安装测量塔坐底式标定技术研究及应用

测量塔在深坞区沉管二次舾装期间安装,为提高沉管安装定位精度,选择将沉管坐落在深坞底进行标定.文中论述一种沉管坐底式标定方法,通过在沉管顶部指定位置和测量塔顶安装定位装置,确定定位装置在沉管坐标系中的位置;进而同时采集管顶与测量塔顶定位装置的定位信息.该定位信息得出测量塔定位装置在沉管坐标系中的坐标.     

波浪作用下沉管隧道管段双驳船沉放过程的频域响应

基于线性波理论，应用三维分布源法求解边界积分方程，计算了波浪作用下双驳船施工沉放的沉管隧道管段沉放过程中的波浪荷载及频域运动响应。计算中忽略了驳船本身的运动对沉管运动响应以及缆绳受力的影响，缆绳作用力由静力学方法计算。计算结果表明，沉管受到的波浪荷载在靠近水面的位置较大，并随着沉管沉放深度的增加而减小；随着波浪周期的增大，沉管受到的波浪荷载先增大而后减小；沉管的运动响应一般在离水面近的位置较大，并随着沉放深度的增加而减小。     

沉管隧道斜坡段桩基础地震动力液化分析

针对深中通道西岛斜坡段存在的砂土液化导致沉管上浮风险,采用PLAXIS 2D有限元软件开展沉管结构地震液化分析。通过选取粉砂层最厚的K11+950里程断面建立平面应变模型,基于现场100年10%地震波形时程数据进行计算,通过分析砂层内超孔隙水压力、有效应力、沉管结构变位以及沉管底部桩基内力和变形等,研究土体液化程度大小及对沉管结构与桩基受力的影响。计算结果表明,在100年10%超越概率地震荷载作用下,现有沉管结构下部桩基方案不会发生沉管的显著上抬现象,是可行的基础方案之一。     

上海救捞局在建局五十周年之际又成功开拓了一批新的项目

上海救捞局成立５０周年以来始终把保证救助作为自己最神圣的职责，视为立业之本，今年上半年完成救助相当于去年同期的１６５．５％。在超大件设备拖航运输、海上石油平台服务、水下作业施工和水库大坝检修等领域成绩显著，与此同时又努力推进产业结构调整，今年上半年已有一批项目取得明显成效。 【隧道工程】上海救捞局承担了宁波市最大的市政基础建设项目的常洪隧道江中段工程，包括预埋件、人孔井、测量塔的设计、制造和安装；管段坞内起浮、移位；江中浮运、沉放和对接等项目，经过不到一年时间的精心组织、设计和施工，在令年４月成…     

预加轴力下加强冷弯T型方钢管节点抗冲击试验研究

为深入研究加强方式对T型方钢管节点的抗冲击性能的影响,文章进行了预加轴力下加强冷弯T型方钢管节点抗冲击性能试验研究,研究了主管内部加劲肋和主管上翼缘垫板加强对节点试件冲击力、支管顶部及主管底部变形发展等受力性能指标的影响.通过试验得到管节点在冲击荷载作用下的破坏模态、冲击力和位移时程曲线以及荷载-位移关系曲线,获得加强后节点在冲击荷载作用下的抗冲击工作机理,为管结构抗冲击设计和加固维护提供参考.     

高强度洋流作用下沉管的力学性能研究

沉管水下沉放中,管节与船舶采用缆索连接吊放下沉.为解决外海复杂海况条件下,船管缆系耦合受力的状态与水下管节的位移不受控和缆力超限的问题,通过数值仿真计算和物模试验相结合的方式,分析了不同沉放深度的沉管沉放过程中,船舶受外载荷和管节水下受水动力双重作用时的动力响应情况.通过计算和试验,开展了自由状态下的衰减试验、系泊系统下模型单自由度运动衰减试验、作业状态下沉管和安装船运动响应及各缆绳的受力测量,得到系泊缆、沉管吊缆和安装缆,在浪、流组合作用下的受力和水下运动位移情况,选取了适用于本项目管节沉放施工缆系的关键力学取值,并进行了工程应用验证和对比分析,证明了该研究成果的正确性,研究成果可为类似工程大型构件水下精确沉放和施工提供技术依据.     

基于多系统的浅水区管节沉放对接精密定位方法

为满足浅水区管节沉放和对接对自动化、高精度和高可靠性定位的需要,设计了基于测量塔全站仪和GPS的精密定位系统,并给出了一套完整的数据处理理论和方法.将该系统应用于管节沉放对接试验中,取得了优于2 cm的定位精度,从而验证了该系统及其数据处理方法的正确性.     

波浪作用下沉管隧道管段沉放过程的频域响应(英文)

大型沉管隧道管段的沉放是沉管隧道施工中的关键环节之一.为了解沉管隧道管段沉放过程中的运动特性,对双驳船施工沉放的沉管隧道管段进行了频域计算分析.基于线性波理论和三维分布源法,计算得到波浪作用下沉管管段沉放过程中的波浪荷载及频域运动响应.计算中假定驳船本身的运动较小,忽略了驳船的运动对管段运动响应的影响,缆绳作用力由静力学方法计算.计算结果表明,沉管受到的波浪荷载在靠近水面的位置较大,并随着沉管沉放深度的增加而减小;随着波浪周期的增大,沉管受到的波浪荷载先增大而后减小;沉管的运动响应一般在离水面近的位置较大,并随着沉放深度的增加而减小.     

高强度洋流作用下沉管的力学性能研究（英文）

沉管水下沉放中,管节与船舶采用缆索连接吊放下沉。为解决外海复杂海况条件下,船管缆系耦合受力的状态与水下管节的位移不受控和缆力超限的问题,通过数值仿真计算和物模试验相结合的方式,分析了不同沉放深度的沉管沉放过程中,船舶受外载荷和管节水下受水动力双重作用时的动力响应情况。通过计算和试验,开展了自由状态下的衰减试验、系泊系统下模型单自由度运动衰减试验、作业状态下沉管和安装船运动响应及各缆绳的受力测量,得到系泊缆、沉管吊缆和安装缆,在浪、流组合作用下的受力和水下运动位移情况,选取了适用于本项目管节沉放施工缆系的关键力学取值,并进行了工程应用验证和对比分析,证明了该研究成果的正确性,研究成果可为类似工程大型构件水下精确沉放和施工提供技术依据。     

海洋科学考察船侧推筒体封盖载荷计算

开发了海洋科学考察船侧推筒体封盖装置,分析了海洋科学考察船侧推筒体封盖打开和关闭时封盖的受力以及侧推螺旋桨工作时侧推筒体封盖的受力,提出了两种工况下的侧推筒体封盖载荷计算方法,为侧推筒体封盖装置的设计提供了驱动功率计算方法,为封盖强度计算提供了计算依据。     

自升式钻井平台风载荷研究

以海洋钻井平台风载荷计算为研究对象,将船级社规范、CFD计算流体力学计算、风洞试验和一种土木工程方法分别应用于一自升式海洋钻井平台的风载荷计算,并详细比较了各方法间存在的差异,比较论证了土木工程方法作为自升式钻井平台风载荷计算的参考价值。     

粉沙质海岸的泥沙运动和外航道淤积

文章分析了粉沙质海岸泥沙运动特性和粉沙质海岸外航道泥沙淤积特点,针对粉沙质海岸存在的悬移质、推移质和近底流移质3种泥沙运移形态,提出了计算粉沙质海岸外航道淤积的三层模式,并推导了临底流移质淤积计算的实用公式,进而建立了适用于粉沙质海岸外航道淤积的实用公式,并以黄骅港实测资料为依据,计算了黄骅港曾出现的大风淤积,并与实测结果进行对比,结果显示趋势一致、量级吻合,公式可推广应用。     

Ultimate load analysis of a 10 MW offshore monopile wind turbine incorporating fully nonlinear irregular wave kinematics

Loads from storm waves can in some cases be dimensioning for offshore wind turbine substructures. Accurate determination of nonlinear wave loads is therefore important for a safe, yet economic design. In this paper, the fully nonlinear waves, realized by a fully nonlinear potential wave solver OceanWave3D, are incorporated into coupled aero-servo-hydro-elastic simulations for a reduced set of wave-sensitive design load cases, in comparison with the widely used linear and constrained waves. The coupled aero-elastic simulations are performed for the DTU 10 MW reference wind turbine on a large monopile at 33 m water depth using the aero-elastic code HAWC2. Effect of the wave nonlinearity is investigated in terms of the ultimate sectional moments at tower bottom and monopile mudline. Higher ultimate moments, 5% at tower bottom and 13% at monopile mudline as maximum, are predicated when the nonlinear waves are used. It could be explained by the fact that the extreme nonlinear waves, that are close to the breaking limit, can induce resonant ringing-type responses, and hereby dominate the ultimate load responses. However, the constrained wave approach shows marginal difference compared to the standard linear wave approach. It can be concluded at least for the present configuration that the industry standard approaches (linear and constrained wave approach) underestimate the ultimate load responses on offshore wind turbines in severe sea states.     

适合近岸管节水下施工的测量塔全站仪定位方法

通过对全站仪的边交会定位法、角交会定位法、边角交会定位法和极坐标定位法的理论及方法进行研究,提出适合沉管隧道近岸管节水下施工定位的最优测量塔全站仪定位法以及适合工程应用的最优参数。实际工程也检验了研究结论的正确性和可操作性。     

基于电阻应变片法的船舶推进轴系负荷测试方法研究

船舶推进轴系负荷测试是船舶推进轴系设计、校中计算、轴系安装、调整等过程中不可缺少的环节,其目的是使船舶实际运营中的轴承负荷在设计允许的范围之内.利用轴系截面应变测量原理,推导出轴系应变、截面弯矩与轴承负荷三者之间的数学关系式,在此基础上,确定了后艉轴承载荷分配比例与支点位置计算方法.经过实船数据的测量计算,并与国外实验结果的比较和分析,证明了该方法能够满足目前国内船舶推进轴系负荷测试的需要.     

海上风力发电机组支撑结构动力响应特性研究

支撑结构设计是大型海上风电机组设计的重要部分。文章分析了海上风电机组的各种环境载荷,并以3MW风力机组为例计算其所受环境载荷,包括作用在支撑结构顶端的由风机叶轮转动引起的水平轴向力、作用在塔筒上的风载荷以及作用在基础上的海流、海浪载荷,并采用非线性弹簧来模拟基础与海底土层之间的相互作用。在考虑风轮影响情况下,利用有限元法对支撑结构进行了模态分析。最后,分析了环境载荷作用下支撑结构的动态响应。计算结果表明,在对海上风力发电机组进行动态响应计算时,环境载荷之间的相互耦合作用不能忽略。     

基于顶举法的船舶推进轴系负荷测试方法研究

船舶推进轴系负荷测试是轴系安装过程和检验过程中不可缺少的环节,通过有效的检验方法,检测中间轴承以及主机的主轴承所承受的实际负荷是否在理论计算允许的范围之内。本文介绍了基于顶举法的轴承负荷测量原理、测量过程和计算方法。经过实船数据的测量计算,并与应用电阻应变片法测量数据比较和分析,说明该方法在船舶推进轴系负荷测试的可行性和经济性。     

基于反向方法的船体冰载荷研究

船舶碰撞海冰引起的冰载荷分布是十分复杂的。文章选取Thikhonov正则化这一反向方法,根据极地科考补给船S.A Agulhas II号于2013-2014年间南极航行时实测的数据,分析得到了船体艉肩部的冰载荷。通过应用三种独立的冰载荷离散方式来模拟海冰的自然特性,在有限元中得到模型的影响矩阵,并应用Matlab对Thikhonov正则化方程进行了优化。研究结果表明,反向方法可以克服数据处理过程中的不适定性,并计算得到船体冰载荷。     

大跨度船库结构风荷载分布规律研究

采用刚性模型测压试验研究全天候大跨度船库的风荷载分布规律,讨论了高水位、低水位、有船舶停靠、无船 舶停靠4种工况下风压分布特点。结果表明：船库结构内压随风向角变化明显,对结构风荷载影响很大;结构开口造成部分 风向角下结构内表面正压从而增强了结构表面的风吸力;不同干扰状况下结构的风荷载不同,其中低水位无船舶停靠时的 风荷载最大。