Time-domain coupled dynamic simulation for SFT-mooring-train interaction in waves and earthquakes

In this study, Submerged Floating Tunnel (SFT)-mooring-train coupled dynamics is solved in the time domain to investigate their dynamic and hydro-elastic interactions under wave and earthquake excitations. The SFT is modeled by the rod-FE (finite element) theory, and it is connected to mooring lines through dummy-connection-mass and linear and rotational springs. A 3D rigid-multi-body dynamic model is developed for train dynamics that consists of seven rigid bodies. The tunnel-train interaction is taken into consideration based on the wheel-rail correspondence assumption and the simplified Kalker linear creep theory. The developed computer simulation program is validated through comparisons with commercial programs and published results when possible. In the case of earthquake-induced dynamics of the coupled system, the effects of soil conditions, tunnel length, mooring interval, seismic-wave propagation, and seaquake are investigated. The magnitudes of the SFT downward motions induced by the moving train are small compared with the motions induced by earthquakes. The earthquake causes transient SFT responses especially at their lowest wet natural frequencies while high-frequency motions are induced by seaquake effect. Structural damping and seismic propagation play an important role in dynamic responses. The interaction of the tunnel and moving train is also evaluated for various train speeds in terms of the derailment and offload factors and riding-comfort criterion. For the given SFT and train designs, the offload factor and riding-comfort criterion can slightly exceed their limits at certain earthquake conditions with the speed as high as 70 m/s, which can be adjusted by reducing train speed.     

桥梁转体施工自闭合式合龙钢壳系统及施工技术研究

为进一步减小转体施工桥梁合龙施工时对既有运营线路的干扰,同时解决传统钢壳法中加劲肋板对合龙段施工的影响,以首座采用墩中转体的大树村龙川江三线大桥为依托,在传统钢壳法的基础上进行优化研究,自行研制、设计了一套自闭合式合龙钢壳系统并应用于实践,最终达到了安全、优质、快速、有序合龙的目的。实践结果表明,自闭合式合龙钢壳系统能够满足施工要求,且使用效果良好,达到了优化施工的目的,可为类似桥梁合龙施工提供参考。     

流线型钢箱梁涡激振动机理与气动控制措施

以某主跨390 m的独塔流线型钢箱梁斜拉桥为工程依托，采用风洞试验与计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）相结合的方法对流线型钢箱梁涡激振动机理与气动控制措施进行研究。首先，采用几何缩尺比为1∶30的主梁节段模型进行主梁涡振性能与气动控制措施优化研究；其次，采用CFD方法对主梁涡振响应进行流固耦合计算，将Newmark-β算法嵌入ANSYS Fluent用户自定义函数（User Defined Functions，UDFs）实现主梁结构振动响应求解，同时结合动网格技术实现主梁断面流固耦合分析；并根据判断条件来检索箱梁壁面上的网格单元，以获得主梁断面振动过程中的表面压力，然后结合主梁结构振动响应、表面压力以及流场特征等对主梁涡激振动机理进行分析。结果表明：该桥主梁原设计方案存在涡激共振现象，将梁底检修车轨道内移120 cm可有效抑制主梁涡振响应；主梁涡激振动响应的数值模拟结果与风洞试验结果吻合较好；检修车轨道内移120 cm后主要改变了箱梁下表面平均压力系数分布特性，且箱梁表面各测点脉动压力卓越频率不一致，有效减小了主梁涡激振动响应；流线型箱梁靠近迎风侧的“被动区域”对结构涡振响应贡献较小，背风侧“驱动区域”发生周期性旋涡脱落是影响流线型箱梁涡振的主要因素。     

大跨度连续钢桁架拱桥半悬臂拼装临时墩合理标高计算

当大跨度连续钢桁架拱桥采用支架法施工时，其临时支墩标高的合理设定对大桥的拼装线形和安全顺利拼装具有重要影响。结合钢桁梁桥的制造线形和架设过程中的钢梁线形变化，较系统地研究了临时墩的标高计算，推导了实用的计算公式。然后将该方法应用于某大跨度钢桁梁柔性拱组合结构桥梁，现场拼装和拆除结果表明：考虑预留50mm的设置方法，能更方便临时墩拆除，为类似桥梁施工计算提供借鉴。     

高速公路连续箱梁桥独柱墩横向抗倾覆计算及安全性评估

连续梁桥由于结构刚度大、桥面变形小、动力性能好、变形曲线平顺、有利于高速行车等优点,是中小型桥梁的主要结构形式之一,得到了广泛的应用和发展。但是由于超载、偏载以及支座布置不合理等原因,近年来我国连续梁桥出现了多例整体失稳的事故,且事故大多出现在独柱墩连续梁桥上。针对最近发生的独柱墩桥梁倾覆事件,采用有限元程序Midas Civil对拟建的武深高速公路项目中连续箱梁桥独柱墩抗倾覆系数及独柱墩处箱梁支座转角进行验算,并与规范及《广东省高速公路独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆安全性评估验算指导意见》中要求的指标进行对比,对连续箱梁桥独柱墩横向抗倾覆安全性进行合理评估。     

墩梁固结法在山区桥梁的应用

山区普通公路上的桥梁,具有高墩、小跨径的特点.为满足高墩的抗推要求,将高桥墩和主梁固结是一种有效的方法.文章结合百色水利枢纽库区道路复建工程中的大琶屯交通桥、者仙屯交通桥,通过对不同结构体系的对比,讨论墩梁固结结构的力学特性和经济性.     

离岸式波浪能发电装置锚泊系统研究进展

基于国内外关于波浪能发电装置的锚泊系统研究现状,介绍了锚泊系统的组成,结构形式的分类以及相关的研究方法,并分析各自的优缺点,综合国内外关于波浪能发电装置的锚泊系统的实例,丰富了锚泊系统的设计基础知识,有利于掌握国内外关于波浪能发电装置的锚泊系统方面的最新研究动态,形成科学的系统的设计方案。     

压浪板与游艇航态及阻力性能关系的研究

安装压浪板会在游艇艉部形成局部高压区,产生附加水动升力从而改变游艇的航行姿态,并影响游艇的阻力性能。采用半理论半经验方法分析安装压浪板前后游艇的姿态及阻力变化,研究压浪板对游艇产生影响的作用机理以及二者之间的匹配关系;获得压浪板最佳尺寸及安装角度的计算方法。结合方艉尖舭型游艇实例,验证压浪板在工程应用中的价值。     

协调版共同结构规范对20.6万吨散货船的影响评估

以20.6万吨散货船为例,通过描述性规定与直接强度计算,对比分析协调版共同规范与油船共同规范的差异,评估新规范对目前散货船结构可能带来的影响。     

应用三维千斤顶精确安装海上大型预制箱梁施工技术

随着码头建设逐步迈向深水化、外海化,带动上部预制梁板向大型化发展,但外海海况恶劣,传统起重船安装工艺无法保证精度。以青岛港董家口港区40万t矿石码头为例介绍外海精确安装500 t预制箱梁的整套施工工艺,主要包括采用海上塔吊、三维千斤顶与调梁扁担结合使用等。该工艺的成功实施,为海上大型预制箱梁的安装开辟了新思路。