考虑疲劳损伤约束的车辆焊接结构轻量化设计

针对车辆焊接结构轻量化与疲劳寿命问题,提出考虑焊缝疲劳损伤约束的轻量化设计方法.采用国际焊接学会(IIW)的焊接接头与部件的疲劳设计评估标准,基于迈纳尔损伤累积理论,预测焊缝的疲劳累积损伤;以结构质量最小为目标,在应力、位移等常规约束基础上,加入焊缝疲劳累积损伤约束,建立了车辆焊接结构的轻量化模型.研究基于有限元分析的结构轻量化优化设计策略,采用试验设计方法对设计空间合理抽样,以样本数据建立近似响应模型,采用数值优化算法寻优,提高复杂工程问题优化计算的效率.利用该方法对某焊接构架进行了考虑焊缝疲劳损伤约束的轻量化设计,采用均匀设计法对14个设计变量进行50次试验,以样本数据及响应值建立径向基神经网络近似模型,采用序列二次规划算法进行优化设计,质量减轻12.5%.对实例的计算证明该方法的可行性与实用性.     

Sensitivity analysis of the probabilistic damage stability regulations for RoPax vessels

In the light of the newly developed harmonised probabilistic damage stability regulations, set to come into force in 2009, this article presents a systematic and thorough analysis of the sensitivity of the Attained Subdivision Index with reference to a wide range of related design parameters. The sensitivity of the probabilistic regulations was investigated for a typical large RoPax vessel, with variation of parameters, such as the number, positioning and local optimisation of transverse bulkheads; the presence and position of longitudinal bulkheads below the main vehicle deck; the presence of side casings; and the height of the main deck and double bottom. The effects of water on deck and of operational parameters (draught, centre of gravity and trim) were also investigated. The results of the study, presented in graphical form, can provide valuable assistance to the designer when determining subdivision characteristics at the very early stage of the design process, resulting in optimal, efficient and safe ships.     

灌浆技术处治旧水泥砼路面病害的研究

水泥砼路面接缝较多，受超载影响较大，易发生脱空、唧泥、裂缝等早期病害，从而导致路面的破损。因此，搞好水泥砼路面的养护，治理与预防脱空、唧泥等病害，延长公路的使用寿命并改善其通行能力，具有十分重要的意义。     

越江管道下穿的防汛墙结构设计

重要的越江管道关乎人民的生命和财产安全，越江管下穿防汛墙的布局屡见不鲜。以上海市两条越江供水管道为例，根据越江管道相关的保护规定，划定其两侧的控制范围和保护范围；分别采用优化的桩基承台结构和原状土地基处理的方式，给出管道下穿范围防汛墙的结构设计方案，并采用圆弧滑动法验算了结构的合理性。为类似的防汛墙设计，提供一种思路和方法。     

抗冰海洋平台的全寿命优化设计I-理论与模型

文章基于投资—效益准则,建立了抗冰平台全寿命总费用最小的优化设计模型;考虑了多种类型的性能要求(结构、设备、人员),并建立了相关判据;提出了包括结构的初始费用、维修费用和期望损失费用的冰区海洋平台全寿命总费用评估模型;提出了平台结构主要功能的确定及描述方法、相应的功能失效损失值估计模型。     

环境激励下自升式海洋平台损伤诊断

为探究适用于海洋平台结构的有效损伤诊断方法,针对某自升式平台的比例模型开展环境激励下损伤诊断试验研究。分别采用频域法中的增强频域分解法和时域法中的随机子空间法处理测试数据,提取前三阶的固有频率、振型和阻尼比等模态参数,并结合频率和振型识别结果计算节点柔度矩阵。通过分析平台模型模态参数和节点柔度矩阵的变化率,识别预先设置的结构损伤。试验结果表明,两种模态识别方法均能有效识别环境激励下的平台模型模态参数,其中利用固有频率变化率能够有效判断结构是否产生损伤,利用振型和柔度矩阵的变化率能够实现损伤的准确定位。     

深水钻井平台-隔水管系统波激疲劳分析

平台运动是深水钻井隔水管系统波激疲劳的主要来源之一。传统的隔水管波激疲劳分析不考虑或简化钻井平台运动,为了更精确地评估隔水管系统波激疲劳损伤,建立了深水钻井平台-隔水管耦合系统动力学模型及波激疲劳损伤评估方法,开展了动力定位和锚泊定位模式下的隔水管系统动力学响应及疲劳损伤分析,深入揭示深水钻井隔水管系统波激疲劳动力学特性。结果表明,两种定位模式下的平台-隔水管系统受波浪载荷的影响,在常规波浪频率范围内发生波频振动,锚泊定位模式下的平台-隔水管系统还呈现一定的低频特性;两种定位系统下的深水钻井隔水管系统疲劳损伤最大值均发生在隔水管系统顶部,锚泊定位模式下的隔水管系统波激疲劳损伤变异系数较大,动力定位系统下的隔水管系统波激疲劳损伤较大。     

基于广义自洽理论的岩石统计损伤模型研究

为考虑岩石内微裂纹间相互作用对岩石损伤的影响,基于广义自洽理论研究岩石材料的损伤效应,建立了反映荷载作用下的岩石微裂纹发展变化损伤本构模型;采用概率统计理论,对岩石损伤模型中微裂纹密度演变过程进行探讨;以模式分层优化算法反分析确定模型参数,并结合工程实例对岩石微裂纹统计损伤模型及参数确定方法进行了验证。研究结果表明,基于广义自洽理论的岩石微裂纹统计损伤本构模型能够反应岩石内微裂纹间的相互影响的工程实际,模式分层优化算法确定的模型参数真实可信,在工程应用中具有一定适用价值。     

大兴路立交匝道桥震害原因分析及修复方案

汶川地震中,位于汶川地震烈度较低区域的西安市大兴路立交发生了较大的破坏。为分析该桥震害原因,采用MIDAS Civil软件建立该桥有限元模型,运用非线性时程方法分析结构的地震响应。分析结果表明:该桥较多滑动支座的支承体系降低了其对主梁变位的约束能力;场地地震动的长周期特性使梁体与支座产生滑移后自振周期延长,导致结构从地震波中吸收了较多能量,加剧了震害。对比2种支承体系修复方案的抗震性能后,推荐支承体系修复方案采用四氟滑板橡胶支座(边墩)、普通板式橡胶支座(中墩)的方案。     

三亚大隆水利枢纽施工汛期土石坝局部管涌现象探讨

2005年主汛期,正在施工中的大隆水利枢纽分区土石坝遭遇了台风"达维"正面袭击,流域持续突降暴雨,入库最大洪峰流量在9 950 m3/s,坝前水位总涨幅达34.4 m,施工汛期土石坝度汛断面突发局部管涌现象,由于措施及时有效,土石坝经受住了百年一遇洪水的严峻考验,该文回顾管涌发生始末,探讨成因和措施,类似经验可供相关专业人员参考。