基于事故机理和追责的地铁隧道坍塌事故分析与防范策略

为掌握地铁隧道坍塌事故机理,强化生产安全事故防范和地铁隧道施工中重点环节、关键工序的风险管控,对当前城市地铁隧道施工中出现的坍塌事故原因和类型进行分析,深化对地铁隧道施工坍塌形成机理的认识,提出预防事故发生必须以安全生产法律法规和施工安全标准规范为准则,构建风险管控和隐患排查双重预防机制。结合具体案例对盾构隧道事故发生的直接原因及所存在的问题进行深入分析,在探究事故原因和违法违规追责行为分析基础上,从安全生产管理原理出发,完善地铁施工安全责任体系、完善地铁施工安全法规和技术标准体系、完善分级分类建立地铁施工安全风险管理体系、加快信息技术与安全生产的深度融合等方面,提出地铁隧道坍塌事故的防范措施。     

基于AIS数据的桥梁防船撞结构冲击响应分析

针对目前桥梁船撞影响参数不明确的情况,提出利用AIS数据获得桥区实际通航船舶信息,以此为基础进行桥梁抗撞分析及防船撞装置设计。以武汉长江二桥为例,基于AIS数据获得船舶的重量、偏航角、航速等信息,最终确定抗撞分析采用5000 t级船舶作为代表船型,取上行、下行最大偏航角分别为22°、8°,航速取平均航速(上行1.91 m/s、下行3.28 m/s)。在此基础上,采用显式有限元法对该桥主墩受船舶撞击的动态过程进行数值模拟,将获得的船舶撞击力与规范的计算结果进行对比,发现船舶正向撞击桥墩的碰撞力高出桥墩抗撞力的18.85%。根据桥梁防撞需求和船舶撞击力情况,设计了X形夹层结构防船撞装置,分析该装置的抗撞性,结果表明,该装置具有良好的吸能效果,可减少30%以上的船撞力,且能有效减小船舶损伤。     

耙吸式挖泥船高压冲水装置的数值模拟及水力优化

耙吸式挖泥船可利用耙头上的高压冲水装置有效提高疏浚作业的工作效率,现有高压冲水装置管路的设计仍不完善,一些结构亟待优化。采用数值方法对某高压冲水装置进行三维建模、模拟计算和分析,发现耙头内的高压冲水管路中存在较多漩涡流,水力损失较大,导致耙头施工时达不到理想的出口总压,影响效率;针对这些问题,通过使用渐变管、圆倒角等方式改善管内流动。结果表明,优化后的耙头高压冲水管路阻力损失减少,射流水速更高,冲水总流量提高约3%,出口总压增大,破土能力提升,从而提高疏浚作业的效率。     

Autodesk Inventor软件在船闸工程平面提升闸门设计中的应用

针对平面提升闸门采用传统的设计方法存在的过程复杂、费时费力、更改繁琐、效率低下等问题,以曹娥江上浦船闸及航道工程中的平面提升闸门为例,对Autodesk Invertor在三维模型建立、机构传动动画生成,结构干涉检查、闸门重心位置显示、二维工程图出图等应用进行研究和阐述。表明将Autodesk Invertor软件应用在实际工程中,能够大大缩短设计周期、提高设计效率和准确率,对其他类型的闸门设计也具有借鉴意义。     

大连某人工岛地基土固结特性研究

拟建大连某人工岛总面积达21 km2,场区地基基岩面以上覆盖有较厚的黏性土和淤泥质土层,针对地基沉降控制要求,对地基土的沉降固结特性进行试验研究。采用海上原位旁压试验、静力触探试验和室内试验多种手段获得固结压缩指标,对比分析不同试验固结参数之间的符合性和可靠性,并通过计算预测地基沉降。结果表明,旁压试验、静力触探试验、室内试验所获得的土体固结指标能够相互印证,经过合理的地基处理后预测工后沉降能够满足使用要求。地基土变形特性分析结果可靠,能作为人工岛建设工程的设计依据。     

引江济淮工程巢湖水域风浪特性研究

根据巢湖湖区附近波浪及气象资料,采用经现场观测资料验证的考虑风能输入和底摩阻影响的非线性抛物型缓坡方程波浪数学模型对巢湖水域风浪特性进行研究,所建立的数学模型可较好地预测巢湖水域的波浪场及波高分布情况。结合湖区地形及平面布置,进行全方向的波浪数值模拟计算,得出湖区波浪场分布情况,为相关工程设计提供参考。     

椒(灵)江水沙特性及最大浑浊带模拟

椒(灵)江属于典型的山溪性强潮河流,水动力泥沙条件异常复杂。潮流和径流共同作用极易引导细颗粒泥沙在特定河段集聚,形成最大浑浊带,并发育浮泥,对河道河床演变起重要作用。尤其是近年来河口围填和河道采砂等人类活动对河流的水动力和边界条件造成较大的改变,加之上游水库建设致使径流量及洪峰流量减小,配合强潮的顶托作用,枯水期最大浑浊带向上游运动距离更远,导致河道淤涨、江水变浑,影响到河道航运资源开发与保护。在实测资料的基础上分析椒(灵)江山溪性强潮河流的水沙特性,并考虑黏性细颗粒泥沙运动特性和盐度的影响,开发山溪性强潮河流最大浑浊带数学模型,模拟枯季大潮椒(灵)江水沙运动特性和最大浑浊带运移过程。     

特殊用途重载轴承滚子型线参数的优选设计

一种特殊用途轴承,在使用时存在边缘效应,局部应力较大,使用寿命较低。为此,建立了轴承的详细接触分析有限元模型并进行了验证。采用工程对数凸型对滚子型线参数进行优选设计,用python程序实现滚子节点网格参数自动更新,实现多方案的自动分析。对不同型面修型参数和滚子圆角半径进行了多方案计算,得到了优选方案,避免了边缘效应,并使轴承滚子和内圈应力下降15%以上,效果显著。     

圆柱绕流研究进展及展望

圆柱绕流问题广泛存在于水利工程、建筑工程和环境工程之中。通过对前人圆柱绕流研究的成果整理和分析,将其分为解析研究、物理模型研究和数值模拟研究3个阶段,总结了单圆柱、双圆柱以及圆柱群绕流在流动形态和圆柱受力特性方面的研究进展。分析发现,现有研究主要集中于简单条件下单柱和双柱的受力特性和尾流流场结构,今后需进一步开展柱群在海洋立管、高桩码头和环境工程等复杂条件下的研究,开发尾流形态的主动控制技术。     

超大型浮体柔性连接器疲劳强度模型试验

为了保证超大型浮体的作业安全,需要精确评估连接器结构疲劳强度。文章针对一种由尼龙柔性夹层和环肋加强圆管轴构成的铰接式连接器,开展了疲劳强度模型试验,测量了热点应力、疲劳寿命和裂纹扩展。考虑接触、柔性层以及开孔的影响,采用三维有限元方法计算了连接器结构应力,分别基于S-N曲线和裂纹扩展,给出了柔性连接器疲劳寿命评估方法。比较分析表明,计算得到的连接器结构应力和疲劳寿命与模型试验结果吻合,文中方法可用于柔性连接器结构疲劳强度设计