系船柱抗剪设计的探讨

本文对工民建行业外露式钢结构柱脚抗剪设计理论进行了详细介绍。结合系船柱构造及工作特点,建议在进行系船柱抗剪设计时,忽略底盘摩擦力及锚栓抗剪的影响。以系船柱各部件受力明确及充分发挥其材料性能为思路,提出设置专门抗剪措施的设计方案。为系船柱的抗剪设计提供了参考。     

系船柱接触有限元分析

基于有限元计算方法,以重庆涪陵区滨江路龙王沱某旅游码头改扩建工程为依托,采用非线性理论建立三维系船柱结构仿真模型,在设计工况下对锚杆与混凝土、系船柱底座与混凝土之间进行接触分析和计算。通过对接触状态及接触部位的应力分布研究,得到系船柱底座及锚杆分布规律等主要结论。     

船闸浮式系船柱受力状态数值模拟*

船舶大型化的快速发展对通航设施提出更高的要求。目前,大型船舶停靠主要采用船闸浮式系船柱的方式,但在使用过程中存在系缆不规范、船舶进闸速度过快、无法进行船舶入闸安全预警、系缆系统超载等问题。针对葛洲坝1号船闸工程中浮式系船柱结构特点,采用数值仿真方法对船闸浮式系船柱上部结构的受力状态进行有限元分析。通过提取1～3号板、4号管应力变化数据,确定浮式系船柱的应力集中区和受力敏感区主要为靠近系船柱处,为船闸浮式系船柱受力状态安全预警的现场试验方案提供理论基础。     

基于标准系缆力反演的系船柱结构安全评估方法

为保障系船柱结构安全,提出基于标准系缆力反演的系船柱结构安全评估方法,将固定系缆高度和系缆角度下的系缆力作为标准系缆力,分析系缆力对系船柱表面应变的影响,并将系船柱表面应变作为表征系缆力的参数,建立系船柱标准系缆力反演模型。针对现有系船柱结构,利用有限元方法分析系船柱结构表面应变分布特性。选取有限测点应变反演标准系缆力,与有限元仿真结果进行对比。结果表明,反演结果具有较高精度,可监测复杂系泊情况下的系船柱的受力特性;将标准系缆力与设计系缆力进行比较,能够评估系船柱结构安全。     

船闸浮式系船柱系缆安全监测方法研究

为保障浮式系船柱的系缆安全,依托京杭大运河某代表性船闸,针对其浮式系船柱的实际结构特点,根据数学力学基本原理推导构建了可反映浮式系船柱柱身应变信号与船舶系缆力二者之间定量关系的表达式。在此基础上,提出一套针对船闸浮式系船柱系缆安全的监测方法。为了验证该安全监测方法的可靠性,对依托船闸中的代表性浮式系船柱开展了现场试验。通过将安全监测方法所获得的船舶系缆力与传统载荷量测手段测得的系缆力值进行对比,发现二者的相对误差低于15%,表明提出的船闸浮式系船柱系缆安全监测方法具有较高的测量精度。     

风暴系船柱基础设计要点

本文以湛江港某码头为例,分析风暴系船柱基础的受力特性、设计要点和计算方法。创新性地提出在抗滑稳定计算中引入折减被动土压力的计算方法,既可发挥基础前被动土压力的有利作用,也可使结构设计更加经济、合理,为以后风暴系船柱的结构设计提供一定借鉴意义。     

一种新型系船柱的研究设计

用当前材料、铸造技术、设计方法检验已沿用30 a的传统系船柱的设计完备性,认为其有值得改进、优化之处。以650 kN系船柱为例,从系船柱的材料选择、几何造型、受力机理、数值模拟4个方面阐述一种新型系船柱的研究设计。新型系船柱在安全可靠度、使用及维护性能、感官效果方面均有较大幅度提高,且造价与同等级传统系船柱相当。     

一种新型系船柱的研究设计

用当前材料、铸造技术、设计方法检验已沿用30 a的传统系船柱的设计完备性,认为其有值得改进、优化之处。以650 kN系船柱为例,从系船柱的材料选择、几何造型、受力机理、数值模拟4个方面阐述一种新型系船柱的研究设计。新型系船柱在安全可靠度、使用及维护性能、感官效果方面均有较大幅度提高,且造价与同等级传统系船柱相当。     

船闸浮式系船柱升级改造设计与应用

随着船舶大型化的推进,部分船闸无法较好地满足过闸船舶安全系缆。以株洲一线船闸为例,在浮式系船柱井槽不变的前提下,对浮式系船柱进行升级改造设计。通过改变浮式系船柱结构形式,优化系缆高度、浮筒直径以及吃水深度等关键参数,将系缆力提升至100 kN,双层系缆高度分别提高至1 900和3 700 mm。经过有限元计算分析验证,系船架结构的强度、刚度均满足要求。工程实践表明：改造后的浮式系船柱边界参数与井槽尺寸匹配合理,投产后运行可靠,船舶过闸系缆解缆效果良好,可为类似船闸工程浮式系船柱的升级改造设计提供参考。     

内河船闸浮式系船柱系缆高度及浮筒关键参数研究

针对当前内河船闸浮式系船柱设计标准不一、关键参数拟定不够科学合理的问题,进行浮式系船柱系缆高度及浮筒关键参数研究。通过分析浮式系船柱设计参数及船闸运营经验,归纳几种典型结构形式浮式系船柱的结构特征及适用范围,得出适用于各级别船闸的浮式系船柱系缆高度的取值范围,以及浮筒吃水深度、直径和高度的取值依据。研究结果可有效指导船闸浮式系船柱关键设计参数的选取,对推动船闸浮式系船柱标准化、系列化设计具有重要意义。