Fitness-for-purpose assessment of cracked offshore wind turbine monopile

In this paper, the procedure for flaw acceptability assessment is examined through a case study of a semi-elliptical surface crack in an offshore monopile as it grows till it forms a through thickness crack. Using the procedure prescribed in an industrial standard (BS 7910), the fracture ratio, K_r is shown to increase monotonically with increasing crack depth. The load ratio, L_r, is initially insensitive to the crack depth. However, there is a rapid increase in L_r when the crack depth to thickness ratio exceeds 80%. L_r values obtained from detailed 3D FE limit analysis using elastic-perfectly-plastic material behaviour do not exhibit the asymptotic behaviour predicted by BS 7910 as the flaw transitions from deep crack to through-thickness crack. Furthermore, K_r predicted by BS 7910 is shown to be an over-estimation for the typical dimensions of offshore monopiles. The findings suggest that a structure with a deep flaw may be identified as unacceptable based on BS 7910 when it may still possess a non-trivial amount of structural residual life. This is a concern for monopiles where crack growth as a large flaw forms a significant part of the total life.     

挂篮底模纵梁受力简化计算方法及承重分配系数

以一桥梁施工工程实例为依托,采用有限元软件ANSYS对桥梁悬臂施工中使用的菱形挂篮进行仿真分析.提出3种简化模式计算底模纵梁的承重分配,对比发现将底模纵梁承受的外荷载简化为集中荷载,并分配至挂篮下前后横梁的方法是最优简化计算方法.在此基础上对挂篮底模纵梁承重分配系数进行优化,从而简化了繁琐的挂篮底模纵梁受力分析计算,保证了挂篮结构设计和施工的安全.     

STX1(2)型驮背多功能运输车超偏载检测标准

分析了STX₁₍₂)型驮背多功能运输车对既有超偏载检测方法和标准的适应性,提出了该车的超偏载检测方案,明确了公路货车或半挂车超偏载的检测方法及评判标准。     

内压载荷下X80管道裂纹应力分布规律研究

为了研究内压作用下管道裂纹应力场分布规律,以含有表面裂纹的X80管道为研究对象,对不同形状、不同方向、不同内压、不同尺寸的含裂纹管道进行仿真分析和实验验证。结果表明:裂纹尖端处应力远大于裂纹中心应力。裂纹形状对应力影响作用较小,随着裂纹方向与管道轴向夹角增大,裂纹尖端应力先增大后减小,随着管道内压、裂纹深度、裂纹长度的增大,裂纹尖端处应力随之线性增大。其中,裂纹长度对裂纹尖端应力的影响小于管道内压和裂纹深度。     

An improved cellular automaton with axis information for microscopic traffic simulation

Cellular Automaton (CA), an efficient dynamic modeling method that is widely used in traffic engineering, is newly introduced for traffic load modeling. This modeling method significantly addresses the modest traffic loads for long-span bridges. It does, however, require improvement to calculate precise load effects. This paper proposed an improved cellular automaton with axis information, defined as the Multi-axle Single-cell Cellular Automaton (MSCA), for the precise micro-simulation of random traffic loads on bridges. Four main ingredients of lattice, cells’ states, neighborhoods and transition rules are redefined in MSCA to generate microscopic vehicle sequences with detailed vehicle axle positions, user-defined cell sizes and time steps. The simulation methodology of MSCA is then proposed. Finally, MSCA is carefully calibrated and validated using site-specific WIM data. The results indicate: (1) the relative errors (REs) for the traffic parameters, such as volumes, speeds, weights, and headways, from MSCA are basically no more than ±10% of those of WIM data; (2) the load effects of three typical influence lines (ILs) with varied lengths of 50, 200 and 1000 m are also confidently comparable, both of which validate the rationality and precision of MSCA. Furthermore, the accurate vehicle parameters and gaps generated from MSCA can be applied not only for precise traffic loading on infrastructures but also for the accurate estimation of vehicle dynamics and safety. Hence, wide application of MSCA can potentially be expected.     

基于虚拟化云技术的路局中心地震预警监测系统方案及联动研究

通过研究铁路地震预警监测系统现状和建设趋势,从资源共享、重复性建设、地震联动触发信号系统停车、牵引供电系统断电等多角度分析存在的问题,结合实际需求,提出铁路局中心系统采用虚拟化云技术的建设思路,并提出地震预警监测系统通过路局中心系统与信号RBC、牵引供电中心接口的联动触发策略。文中论述了采用虚拟化云技术搭建的地震预警监测铁路局中心系统功能、系统构成、硬件配置,从而解决各条铁路接入路局中心增加大量服务器等所带来的资源浪费严重、重复性建设等问题,为建设项目节省投资;阐述了通过路局中心系统与信号RBC、牵引供电中心接口的联动触发方案,为安全提供保障的同时尽可能节省建设投资和维护成本,更好地为铁路安全保驾护航。     

道路环境对交通安全的影响及对策

交通安全,涉及到人、车以及道路和环境等很多因素。近年来,因为各种原因使得有关单位以及人员将更多的将精力放在人、车、道路这几个因素上,对道路交通环境没有过多的考虑和研究。深入研究道路交通环境,有利于道路交通的安全,文章通过对其的研究和分析,得出有关道路交通环境对交通安全的影响和解决措施,对于防止道路交通安全事故具有重要意义。同时为人们的生命财产的安全提供保障、对构建社会主义和谐社会具有很大帮助。     

25t轴重荷载作用下隧底脱空区域受力特性分析

为了研究在役铁路隧道在通车之后隧底脱空病害的问题,采用有限元理论,建立隧道脱空区域在围岩压力与25 t轴重列车动载作用下的数值计算模型,主要研究80 cm与40 cm脱空宽度分别距隧道中心线0,80 cm与160 cm时脱空区域的受力特性。结果表明:在围岩压力下,脱空区域中线上壁和外侧顶角混凝土中产生拉应力及内侧顶角中产生压应力,其中压应力对脱空的宽度更为敏感;同时施加列车动载作用时,脱空区域上壁出现了竖向动应力与横向拉应力,得到了脱空区域力学指标的最大响应值及其出现的具体位置,宽度的增加对脱空区上壁横向拉应力更为显著,上壁横向拉应力增幅超过200%,竖向动应力增幅达50%。因此,隧底脱空区周围应力分布复杂,拉应力与压应力在脱空区域同时存在,应力突变严重,对脱空现象应及时组织处理。     

铁路沿线城市空间物业开发研究——以宝鸡市南客站核心区站前广场工程为例

为了提升铁路沿线城市空间物业开发的设计手法,结合宝鸡市南客站核心区站前广场工程的设计实践,从系统性设计观、工程性质解析、消防设计思路、空间建构方法、无缝接驳、技术要素等方面进行研究分析,展示将铁路与城市系统进行一体化设计、利用自然资源解决消防和投资问题、平层空间中对多种交通体系的有机组织、不同坐标和高程系统背景下分区域构建柱网、各板块交接处的问题解决等技术成果,总结出同类型建筑的设计思路,力求为该领域的建筑设计发展提供有益的借鉴。     

冲压机械振动对高铁桥梁及行车动力影响分析

高速铁路桥梁的平顺性和稳定性对运营列车的平稳性和安全性有很大影响。为研究冲压机械产生的外部振动激励对高铁桥梁的影响,首先通过对此机械引起的地面振动进行实测,并结合有限元分析软件,确定最大冲击荷载作用下产生的地面振动及传播至桥墩处的振动;然后通过建立列车-轨道-桥梁耦合动力学模型,将桥墩处的地面振动作为激励输入,分析列车以不同速度通过时车辆、桥梁动力学响应。结果表明:地面冲击振动有限元模型计算结果与实测结果基本相符,验证了模型的可靠性;地面振动对桥梁响应会产生一定的影响,距振源50 m处地面振动对桥梁所产生的影响较距振源80 m处(桥墩处)的大,但对运行车辆的影响很小;随着车速由250 km/h至350 km/h,车辆及桥梁各结构的动态响应均有所增大,但都未超出安全限值。因此,冲压机械冲击作用导致的地面振动对列车-轨道-桥梁系统动态服役性能影响非常有限。