海洋平台KK型管节点的疲劳性能试验研究

以某自升式海洋平台为研究对象,进行了空间KK型管节点在轴力作用下的疲劳性能的试验研究.通过对管节点模型的试验测试,得到了KK节点在轴力作用下沿着焊缝周围的热应力区内的热点应力分布及节点的应力集中系数,并采用S-N曲线法对KK型管节点的疲劳寿命进行估算.通过对比分析,指出了试验方法与规范计算方法在管节点疲劳性能分析上的差异性.     

基于声发射技术的钢桥面板疲劳损伤监测与评估

采用多种监测技术融合手段, 对正交异性钢桥面板开展了疲劳损伤监测与评估, 包括足尺正交异性钢桥面板节段模型疲劳试验与某公路斜拉桥正交异性钢桥面板运营阶段的疲劳损伤监测; 在正交异性钢桥面板疲劳试验中, 综合采用了美国物理声学(PAC)声发射(AE)传感器、智能锆钛酸铅压电漆(PZT)传感器和应变片进行了粘贴钢板冷加固前后的疲劳裂纹监测; 对处于运营阶段的斜拉桥钢桥面板疲劳开裂区域, 采用了粘贴角钢的冷加固方法进行加固, 并对加固前后的桥梁结构开展了AE监测和应变监测以研究疲劳裂纹状态与检验冷加固方法的效果。疲劳试验与监测结果表明: PAC的AE传感器和智能PZT传感器能有效捕捉具有突发峰值与快速衰减特征的疲劳扩展信号, 二者的协同应用实现了疲劳裂纹智能感知, PAC的AE传感器组能实时捕捉纵肋上的疲劳裂纹扩展长度和方向; 粘贴钢板冷加固后, 应力水平稳定在64.8 MPa, 直到继续循环加载至512万次仍无疲劳裂纹扩展, 验证了正交异性钢桥面板粘贴钢板疲劳冷加固措施的良好加固效果; 在疲劳试验过程中, PAC的AE传感器和智能PZT传感器监测疲劳裂纹扩展结果一致性良好, 与应变片相比可实时捕捉更丰富的疲劳裂纹动态信息。对运营阶段正交异性钢桥面板疲劳监测与评估结果表明: 加固前AE监测结果峰值能量是加固后峰值能量的5倍, AE累积信号由加固前的密集分布改变为加固后的稀散分布, 表明加固后的钢桥面板疲劳裂纹处于稳定状态; 随着加载车辆行驶通过, 冷加固后的疲劳裂纹尖端应力峰值降低40%至50%;对比加固前后的24 h疲劳应力连续监测结果, 疲劳细节附近应变片的应变水平从加固前的78 MPa下降至加固后的48 MPa; AE信号峰值能量、AE累积信号和应力水平的监测结果均证明了冷加固技术对正交异性钢桥面板疲劳开裂加固的有效性。      

城市道路系统评估体系研究

城市道路系统评估是道路和相关交通规划的前置环节。通过分析城市道路与城市发展的关系、城市道路自身的技术、运行特性,从协调性、适应性、技术性能和运行性能4 个方面构建评估体系,并对后三者引入路网负荷度、路网密度、路网饱和度等指标进行定量评估。通过评估长沙市金霞经济开发区的路网进行实证分析,验证了该评估体系具备完整性和可参考价值。     

旧砼路面板上沥青加铺层直道试验研究

对不同结构方案下的旧水泥混凝土路面板上沥青混凝土加铺层结构进行直道试验,分析研究了不同轴重及荷载次数作用下的接缝弯沉差、车辙变形以及路面的疲劳特性,并对比了沥青加铺材料及结构优劣性.结果表明,在不同轴载的反复作用下,所研究的新型沥青混凝土材料在接缝路表弯沉、车辙变形量和路面结构的抗剪切疲劳特性等方面都优于普通的AC-20沥青混凝土.     

开口肋正交异性钢桥面疲劳设计参数研究

为评估重庆两江大桥单索面斜拉桥正交异性钢桥面板疲劳设计参数的合理性,对由盖板、板肋和横隔板组成的箱形正交异性钢桥面板模型进行了疲劳试验和有限元分析.基于应力等效方法,对桥面板、横隔板与纵肋三向交叉部位,进行了竖向和横向双向加载试验、等效实桥疲劳应力幅值2 000万次作用疲劳试验,在此基础上,分析了3种开孔方式、构造细节、横隔板厚度及铺装层厚度等因素对疲劳性能的影响.研究结果表明:横隔板厚度和铺装层厚度对疲劳性能的影响很大;与钥匙形和圆形相比,苹果形开孔结构的主拉应力最小,为13.7 MPa,疲劳性能最优.建议开口肋正交异性板构造横隔板厚度大于16 mm,并采用苹果形开孔方式.     

基于客观测度与主观估算的出行疲劳研究

出行舒适度是影响交通方式选择的要素之一,但由于缺少合理的量化方法,其评价长期停滞于定性描述,难以科学反映不同交通方式的服务水平差异。就典型出行环节进行疲劳测定实验,采集不同情况下出行者在单位时间内的客观体能消耗及其对出行疲劳的主观感受;采用自由模量幅度估计估算出行疲劳的主观感受,并与客观体能消耗进行对比。结果显示,车辆行进方式、乘车姿势、乘客负重、车内拥挤程度等均对体能消耗有显著影响,且客观体能消耗与主观感受之间存在显著差异。最后,利用实验结果以北京市和中山市为例进行案例分析,结果表明,在交通方式选择过程中,体能消耗对出行者产生的影响不亚于出行时耗。     

公路混凝土桥梁疲劳寿命安全评估方法

公路桥梁疲劳寿命的准确评估,对于车辆行驶安全具有重要的现实意义,基于此,提出并设计了一种基于S-N曲线的公路混凝土桥梁疲劳寿命安全评估方法。利用混凝土外荷载与疲劳寿命间的关系,建立S-N评估曲线,进而确定桥梁混凝土的临界裂纹尺寸,在此基础上,对其安全裂纹拓展尺寸进行计算,实现公路桥梁疲劳寿命的准确评估。通过实验论证分析的方式,确定基于S-N曲线评估方法的有效性,结果表明,该方法能够较好地预测公路混凝土桥梁的疲劳使用寿命,较弹性力学评估方法具有明显的优势。     

FPSO疲劳载荷计算方法研究

FPS0是目前海洋石油开发中经常使用的装置,如何准确的计算出它的使用寿命,对于FPS0的使用和设计至关重要.FPS0既不同于平台也不同于船舶,其疲劳载荷的计算有其特殊性,本文介绍了对于FPSO疲劳载荷的计算方法,实践证明该方法可靠、有效.     

求解多峰性函数全局最优解的进化算法及其应用研究

本又针对简单遗传算法（SGA）在解决多峰性函数最优化问题存在的不足，提出了一种分配区间型进化算法，能够求出多峰性函数所有全局最优解及多个局部最优解。通过十几个多峰性函数与工程实例的数值实验，验证了算法的正确性。对简易海洋平台进行了疲劳可靠性优化设计为算例，取得了满意的结果。     

半潜起重铺管船关键连接节点设计对比分析

针对半潜式起重铺管船的设计关键节点——立柱与上平台转角处,采用直接计算方法,对两种不同的设计连接形式进行分析研究。分别对两种不同连接形式在屈服强度、疲劳寿命和施工建造三个方面进行对比,得到较优的结构设计,可供相关设计者参考。