基于振动法检测预应力混凝土梁有效应力的实验研究及有限元分析

在已建的预应力结构中,结构当前的应力检测一直是较难解决的问题。文中利用振动法研究无粘结预应力混凝土梁的振动特性,通过理论分析和实验研究发现,预应力改变了混凝土梁的有效刚度,从而改变了预应力混凝土梁的振动频率。因此可以通过振动频率值反推得到梁的有效应力。通过实验测试和有限元计算得到了预应力混凝土梁在不同预应力作用下的振动频率值,二者的结果吻合较好。研究表明,振动法可以用来检测无粘结预应力混凝土梁的有效应力,为结构的有效应力检测提供了一条参考途径。     

爆夯法处理水下抛石基床在曹妃甸的应用

唐山港曹妃甸港区通用码头工程是曹妃甸港区第一个较大规模采用沉箱结构的重力式码头。根据爆夯法处理水下抛石基床在曹妃甸通用码头工程中的应用实例,对爆夯工艺的施工方法和实际效果进行了总结,为该工法在曹妃甸类似工程应用积累了经验。     

功能梯度材料圆柱壳的振动特性研究

研究了具有指数型体积分数的功能梯度材料圆柱壳自由振动的固有频率.根据Love薄壳理论,确定功能梯度材料圆柱壳的内力、位移、应变和曲率的关系式;利用Rayleigh-Ritz方法建立了功能梯度材料圆柱壳自由振动固有频率的特征方程,推导出一端固定一端自由、两端简支两种基本边界条件下的周有频率参数表达式.最后通过两类材料组分的算例,分析了材料组分、体积分数、边界条件以及几何尺寸等因素对功能梯度材料圆柱壳的固有频率的影响.研究表明,构成功能梯度材料的材料组分对FG圆柱壳的频率特征有着明显的影响,体积分数所产生的影响则相对有限;而不同边界条件对FG圆柱壳固有频率的影响主要表现在壳体长度与半径比较小和周向波数较小的情况下.     

壁厚所致几何不连续性对卷管法安装管道的影响

对于深水管道,止屈器起到了很好的防止屈曲传播的作用,但是在卷管法安装中,管道在上卷和退卷的过程中将产生塑性变形,而由于止屈器导致的管道壁厚几何不连续性将使局部管段的变形增大,可能加剧塑性变形的影响。针对这个问题,建立ABAQUS非线性有限元模型模拟管道安装过程,研究上述问题对卷管、铺管中管道性能的影响并作参数敏感性分析。结果表明:壁厚所致几何不连续性的存在导致卷管安装时管道局部曲率和应变明显增大;增加回拉力可降低上述不连续性的影响,但管道残余椭圆度也将增加;增大卷筒半径或减小管道直径将使不连续性的影响降低;增大管道壁厚可降低不连续性的影响,但会增加建造成本。文章研究结论可为卷管法安装中管道设计提供理论指导。     

基于偏最小二乘法的集装箱吞吐量预测模型研究

利用偏最小二乘法(PLS)能够克服样本个数比变量维度少的特点和消除变量多重共线性的优点对港口集装箱吞吐量进行建模预测,该方法适用于历史数据较少的港口。并以黄骅港为例,通过SPSS软件对港口集装箱吞吐量进行建模预测并给出2025年集装箱吞吐量预测值。结果表明,偏最小二乘法能够有效的消除影响因素的多重共线性,具有良好的预测精度,可为今后的港口集装箱吞吐量预测提供参考。     

波浪中过度加速度的非线性时域预报

国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把过度加速度稳性直接评估的制定提上议程。然而,如何准确预报和评估波浪中的过度加速度依然是一个亟待解决的问题。文章针对此挑战,采用三维时域混合源法进行了波浪中过度加速度的直接预报和评估。首先,采用三维时域混合源法,建立了波浪中船舶大幅横摇运动和船体任意位置处横向加速度的非线性时域预报方法;其次,以4000TEU集装箱船为研究对象,开展规则波和不规则波中的大幅运动模型试验,对计算方法进行验证;然后,对比分析了3DOF(垂荡—纵摇—横摇)和4DOF(横荡—垂荡—纵摇—横摇)耦合数学模型的计算精度;最后,分析了船体横向加速度的影响因素。研究表明,考虑横荡影响的4DOF数学模型计算精度较高;数值计算结果和模型试验结果吻合良好,证明文中建立的非线性时域方法可有效预报波浪中的过度加速度,可用于IMO过度加速度衡准的制定,也可为船舶设计提供评估手段。此外,文中还研究了IMO薄弱性衡准草案中中国和德国联合提出的加速度简化计算方法的适用性,证明该简化计算方法具有一定的保守性,符合衡准的要求,可用于过度加速度薄弱性衡准计算。