瓯江北口大桥北引桥钢—混组合梁施工及控制关键技术

瓯江北口大桥北引桥N37~N16墩上部结构采用钢—混组合梁,桥跨布置为30m+50m+30m和3×50m两种形式。钢梁采用顶推法施工,预制混凝土桥面板采用架桥机以及滑移法安装。由于部分梁段钢梁底板变宽且位于平曲线上,步履式千斤顶在顶推过程中需动态调整横桥向位置。顶推过程中,导梁最大下挠为248.7mm,临时墩最大支点反力为5 660kN,钢梁最大应力为69MPa,导梁最大应力为73.4MPa,顶推过程中各结构受力性能满足要求。本项目具有墩高较高、位于平曲线上、部分桥跨为上下层以及钢梁变宽等特点,施工难度较大,可以为类似工程提供参考。     

顶管近距离施工对地铁高架结构的影响分析研究

随着地铁线网的日益密集,市政工程、道路工程等不可避免会与地铁结构临近甚至出现交叉情况。以实际市政工程为背景,利用MADIS-GTS有限元软件分析了顶管近距离施工对地铁高架结构的影响,主要从高架区间和车站两个方面进行研究,分析了工作井(沉井、逆做)、顶管施工分别对其的影响。计算结果表明:工作井采用逆做法对高架区间和车站墩台变形的影响均相对沉井法较小,顶管施工过程会降低桩基侧摩阻力,但损失摩阻力对高架地铁结构影响较小。     

BIM技术在高速公路改扩建施工落地应用研究

基于3个高速公路改扩建项目,对BIM技术在改扩建施工中落地应用进行深入探索。文章分析了改扩建施工重难点,对施工阶段BIM落地应用进行了细致分析,并提出一套BIM解决方案,以高效辅助施工管理,主要突出BIM应用与实践相结合,促进BIM应用落地。     

桥梁平转施工中球铰界面的摩擦力精确计算方法及验证

转体施工是桥梁施工中的重要方法,中国已成功将该技术应用于数百座大跨桥梁的施工。大吨位转体施工中,摩擦力的计算至关重要,但现有工程实践中给出的近似计算方法与工程试验值有较大差距。因此,精确的摩擦力和摩阻力矩计算理论,是转体施工中亟待解决的问题。首先采用称重原理获得竖向摩阻力矩,然后利用接触理论求得接触面的应力分布规律,并推导出竖向摩阻力矩理论公式,进而求得摩擦因数。之后,利用获得的摩擦因数,根据接触面的应力分布规律,获得了平转过程中的水平摩阻力矩和牵引力。最后,进一步将前述方法推广到带滑块的转体装置中,获得统一的摩擦因数、摩阻力矩计算方法。将该方法和有限单元法的计算结果进行对比,两者高度吻合;和实际工程数据对比,显示所提方法的结果更加合理、准确。主要结论如下：①根据称配重方法计算摩擦因数时,现有近似计算方法获得的摩擦因数,随着球铰参数α的增加误差逐渐增大。②球铰表面接触应力呈现出中间向两边逐渐增大的分布特征,现有计算方法假设均匀的法向接触应力分布与实际应力分布差距较大。无滑块转体装置中,有限元模型计算所得水平转动摩阻力矩比现有近似方法计算的大14.3%;而该方法计算值与有限元结果误差仅为3.0%。③在带滑块转体装置中,与工程实测值相比,现有近似方法和该改进方法获得的水平转动摩阻力矩误差分别为31.4%和23.7%。由此可见,该方法进一步提高了计算准确度。     

襄阳庞公大桥主桥加劲梁架设施工技术

襄阳庞公大桥主桥为2×378m三塔两跨悬索桥,两主跨关于中塔对称布置。加劲梁采用钢-混凝土结合梁结构,由钢梁通过剪力钉与混凝土桥面板结合而成。全桥共分为84个节段。加劲梁采用梁段内桥面板与钢梁厂内结合、梁段间桥面板放置于已结合桥面板上进行整体吊装的思路。两主跨各布置两台300t液压提升式缆载吊机分节段起吊架设,由跨中向边塔同步对称进行,其中最大节段吊重约260t。受塔区无吊索、地形限制、梁段发运等影响,现场搭设存梁支架及存梁台座,利用起重船提前进行塔区存梁及场内滑移存梁,对于起重船吊装性能不足梁段采用矮支架存梁+缆载吊机"荡移法"架设。最后,在塔柱两侧采用"预偏+顶推"方式合龙。吊装过程中考虑中塔鞍槽抗滑稳定性及塔底应力情况,进行加载控制及索鞍顶推复位。     

湖北白洋长江公路大桥施工关键技术

湖北白洋长江公路大桥是宜昌至张家界高速公路在湖北宜昌境内跨越长江的通道,主桥主跨为1 000m双塔单跨钢桁梁悬索桥。对北岸索塔超低下横梁、大尺寸上横梁、重力式嵌岩锚碇深基坑开挖及防护、钢桁加劲梁吊装安装施工关键技术进行论述,实践表明:施工过程中采用的相关关键技术与工艺,能有效提高工程质量,降低安全风险,加快施工进度和节约施工成本,可为类似工程提供参考与借鉴。     

船舶结构振动噪声时域预报方法研究

针对船舶结构振动噪声频域预报方法存在计算规模大、求解效率差和易出现"峰值遗漏"等现象的不足,本文基于波动理论,提出了船舶结构振动噪声时域预报方法,形成了船舶结构振动噪声时域预报方法流程,并辅以相应的数值验证.研究结果表明,船舶结构振动噪声时域预报方法可有效解决频域分析方法存在的计算规模大、求解效率差和易出现"峰值遗漏"等现象的不足,提高了预报效率和精度,可为船舶结构振动噪声预报评估提供方法支撑.     

基于改进遗传算法的双向渐进结构优化方法研究

本文提出了一种基于改进遗传算法的软删除双向渐进结构优化法(G-BESO),以解决传统双向渐进结构优化法(BESO)中参数(如进化率)设置不当而导致无法获得最优拓扑构型的问题.首先确定单元权重系数与单元密度的递推关系式,形成一种考虑单元密度历史信息的材料插值模型,从而增强恢复误删高效单元的能力.然后引入遗传算法中的交叉和变异操作,启发式地更新结构状态以提高全局寻优能力.最后将该方法编写成可用于实际工程结构优化设计的程序.算例表明,提出的方法能稳定得到最优拓扑形状且计算效率更高,可为工程结构的拓扑优化设计提供一定参考.     

基于Modelica语言的ROV力学系统建模与仿真

本文针对因ROV在水下作业过程中的非线性及耦合运动特性而导致采用传统Simulink建模方法效率低下的问题,将Modelica语言应用于ROV力学系统建模过程中,提出了一种通用的、面向对象的水下航行器运动建模方法.简要介绍了Modelica语言的特性和优点,应用其面向对象的建模思想构建仿真框架,将ROV力学系统按受力性质进行分析、分类与模块功能划分,定义共用、可重用的底层运动学与力学连接器作为模块间交互接口,实现各模块由数学模型到仿真模型转化.在顶层模型中通过组件实例化整合各模块,应用组件连接机制,创建完整的ROV力学系统.选取工况对其运动特性进行仿真,分析仿真结果,以验证建模方法便捷性和正确性.     

冰区航行中船体结构冰压力分布特性的离散元分析

冰区船舶表面冰压力分布规律是其结构安全预警和冰载荷监测的重要辅助信息.本文采用基于GPU(Graphics Processing Unit)并行和粘结-破碎模型的离散元方法模拟平整冰在不同冰况条件下的破碎过程,进而获得船体结构表面的冰压力分布和大小.在冰压力的计算中,考虑时间上的累积效应,即累积最大值和累积平均值,从多个角度分析了船体结构表面的冰压力危险区域和冰压力分布特性.通过船体结构直行破冰的离散元模拟,分析了船体结构的总体冰载荷和局部冰压力.为验证本文方法在船体结构冰压力分析中的可靠性,根据冰载荷的IACS规范计算了船体结构与大块浮冰自由碰撞过程,对比分析了碰撞点上的冰压力.计算结果表明,离散元计算结果与规范对比误差保持在6.7％～18.1％之间.本文方法为冰区船舶的设计研发提供了可靠的分析手段,其计算结果可为船体结构的冰区航行安全预警和冰载荷监测提供合理的辅助决策信息.