舷侧圆管式夹层板结构耐撞性能优化设计

圆管式夹层板是一种新型船舶防护结构形式,通过在单层壳舷侧填充圆管式夹层以提高船体的耐撞性能。由于舷侧夹层结构在增加船体耐撞性的同时增加了船体质量,因此需要对圆管式夹层板进行尺度优化,在确保舷侧耐撞性增强的同时,有效控制船体质量增量。以船首与船侧相撞为例,综合考虑撞深、能量吸收、极限撞击速度和质量,提出一种耐撞性优化指标。基于正交试验设计、BP(Back Propagation)神经网络和遗传算法,得出最优的夹层板尺度,并利用有限元仿真软件MSC/Dytran对船舶碰撞进行数值仿真,从而确定最优的耐撞性舷侧结构设计。结果表明,优化后的舷侧圆管式夹层板结构在提高耐撞性能的同时能较好控制船体质量增量。研究成果在夹层板舷侧结构耐撞性能优化方面具有重要的作用,也为其他新型舷侧结构耐撞性能优化设计提供了参考。     

简支斜交钢混组合梁桥的设计与施工

以实体工程为研究对象,针对跨越通行道路,桥面宽度大且斜交角度大的钢混组合梁桥的设计、施工方法及制作工艺进行分析,研究结果表明:对于保通道路,桥面宽度及斜交角度大的桥梁采用整体吊装钢混组合梁方案是可行的,为今后该类型桥梁的应用提供一定参考。     

斜交曲线桥的平面位移

利用有限元软件对一座斜交曲线桥建立空间计算模型并进行受力计算,对其平面内位移进行了分析,阐述了斜交曲线斜拉桥产生平面位移的机理,研究了温度、混凝土收缩徐变、活载等不同类型荷载作用情况下平面内位移的变化规律,全面分析了斜交曲线斜拉桥力学特点和空间作用效应,可以作为其他斜交曲线斜拉桥设计分析的依据.     

顺排圆管涡产生器式强化传热板芯凝结实验研究

以280柴油机中冷器为研究对象,应用涡产生器式强化传热机理,对顺排圆管涡产生器式强化板芯的4种不同片间距试件的传热与阻力特性进行了凝结实验研究,比较了凝结实验结果和传热/传质比拟实验结果.研究获得了顺排圆管涡产生器式强化芯板的性能指标,结果表明:萘升华传热/传质比拟实验结果与真实的换热板芯凝结实验结果非常接近.     

涵顶形状对土压力的影响

采用有限元方法及模型试验对刚性地基上的上埋式涵洞进行施工模拟,分析方形涵洞和半圆形拱涵施工过程中填土沉降、等沉面及涵顶土压力的变化规律.结果表明:等沉面高度随填土高度的增大而减小,而且涵顶形状影响等沉面高度;涵顶形状不同,涵顶土压力分布和土压力系数变化很大.涵顶填土高度大于10倍涵洞高度时,方涵和半圆拱涵的等沉面高度分别趋近于3.1倍、2.7倍涵洞高度,涵顶土压力系数则分别为1.56、1.26.     

钢管混凝土哑铃型短柱极限承载力的等效单圆管算法

哑铃型截面是钢管混凝土拱肋常用的截面形式。本文根据钢管混凝土哑铃型柱轴压与偏压试验,提出了将哑铃型截面等效成单圆管钢管混凝土截面,然后应用钢管混凝土结构设计规程进行极限承载力计算的等效单圆管法。对试件的计算表明,计算值与实验值吻合良好。这个方法概念清晰、计算简单,可供工程应用参考。     

高层建筑斜交网格结构抗侧移受力机理分析

为研究不同平面形式对高层建筑斜交网格结构受力性能及刚度退化的影响，开展了正八边形斜交网格结构模型的水平推覆试验，建立了平面形式为四边形、六边形、八边形、十二边形和二十四边形的斜交网格结构，并与四边形框筒结构模型进行对比，分析了平面形式对斜交网格结构侧向刚度、延性、内力、剪力滞后和屈服顺序等影响.研究结果表明：不同平面形式斜交网格结构模型的延性系数分布范围为4.27～5.22，随着结构平面边数增加，整体抗侧刚度逐渐增加，且延性越好，受力机理越合理；由于斜交网格结构主要通过斜柱传递轴力，剪力滞后效应明显比框筒结构小，随着平面边数增加，斜交网格结构受压翼缘部的剪力滞比由1.32降为0.82，平面形式为正六边形、正八边形、正十二边形、正二十四边形的斜交网格结构均较平面形式为正四边形时更接近于1.00；在斜交网格结构的水平推覆试验过程中，翼缘部与腹部相交区域的斜柱先屈服，塑性变形增大，再向翼缘部与腹部中部延展，随后沿结构底部向上扩展.     

膨胀薄壁圆管吸能特性研究

薄壁圆管的变形模式包括膨胀、撕裂、渐进压溃、欧拉屈曲等多种形式，文章通过ls-dyna软件对膨胀薄壁圆管的吸能特性进行了数值模拟。以建立的膨胀薄壁圆管有限元模型为研究对象，得到了在压模角度为30°、下压速度为5 m/s时，压模直径与膨胀薄壁圆管吸能特性之间的关系，得出当吸能特性最好时压模直径与膨胀薄壁圆管直径之间的比值D_d/D₀。通过相同尺寸的薄壁圆管在渐进压溃与膨胀2种变形模式下的吸能量对比，得到当D_d/D₀=1.22时，2种变形模式下圆管的吸能量基本相同；当1.22d/D₀<1.3时，膨胀圆管的吸能效果优于渐进压溃圆管；当D_d/D₀>1.3时，膨胀圆管出现压溃、撕裂等不稳定变形模式，吸能量开始下降。     

岚山油气管廊竖井结构受力分析及空间优化

竖井支护在岩石地层中通常使用锚杆喷射混凝土，在土层中使用“围护结构+内支撑”方式。依托烟台岚山管廊竖井工程，分析“锚喷网+拱架+注浆”的围护结构下双拼型钢横撑、无横撑、圆管横撑三种工况的复合地层矩形竖井围护结构受力和变形等参数；提出地表沉降、侧壁收敛、安全性、施工难易程度、竖井洞口有效面积和经济性六指标的竖井支护结构性能综合评价方法，并优选出“锚喷网+拱架+注浆+圆管横撑”支护结构。竖井支护结构的轴向应力、Mises应力，圆管横撑的压杆稳定性和挠度，均满足规范要求，结构安全可靠。