深海系泊浮体物面非线性时域耦合动力分析

文章基于三维时域势流理论和弹性细长杆理论,研究并提出了深海系泊浮体物面非线性时域耦合动力分析方法。该方法采用时域物面非线性理论方法在瞬态位置直接时域模拟系泊浮体所需水动力,结合有限元方法计算系泊缆索的动力响应,利用异步耦合方法实现浮体和系泊缆索的时域耦合动力求解。既满足系泊浮体时域水动力耦合,又满足系泊浮体和系泊缆索动力耦合。通过对二阶非线性不规则波作用下深海系泊半潜式平台的时域耦合响应特性进行研究,将不同海况下物面非线性时域耦合静力响应和动力响应与间接时域耦合动力响应的三种方法计算结果进行比较。研究结果表明,系泊缆索动力响应明显,平台瞬态空间位置对垂荡低频运动影响较大,有必要在平台瞬时湿表面采用动力响应方法进行深海系泊浮体时域耦合响应分析。     

四线铁路桥2×108m T形刚构减震措施研究

西平铁路田家窑2号大桥,是国内目前跨度最大的四线铁路T形刚构桥。该桥孔跨布置为2×108 m,桥长218.1 m,桥高68 m。本桥位于7度地震区,由唯一的桥墩承担结构的地震力。为减少地震力,通过有限元软件分析结构动力特性,最终采用单墩多柱桥墩,并在桥台设置减震阻尼的减震措施。理论分析、施工建造和验收过程表明,这些措施效果明显,能够满足规范要求。     

深圳地铁11号线车公庙枢纽高强度岩层中型钢立柱施工关键技术

以深圳地铁11号线BT项目11301标车公庙枢纽工程为实例背景,介绍在高强度岩层(单轴抗压强度120 MPa)中快速实施型钢柱安装定位的两项关键技术。其一,通过引进先进的钻岩取芯设备及采用特殊的取芯工艺,确保在高强度岩层中大直径(2.0m)的钻孔灌注桩快速成孔(一次进尺1.5~2.0 m);其二,在传统的十字型钢柱安装定位方法(即"先插法")的基础上,提出全新的优化方案(即"后插法"),提高了工艺时效性,从而达到快速实施的目标。     

细长海洋结构物涡激振动研究综述

随着世界范围内深海石油开采的需要,近年来关于海洋结构物涡激振动的研究越来越受到重视.虽然此问题在数值模拟和实验方面都已取得了一定的进展,但是还有许多问题尚待解决.同时,新型海洋结构物的引入给涡激振动的预报方法和抑振手段提出了新的挑战.因此,细长海洋结构物的涡激振动仍将是未来几年里备受关注的研究课题.本文在介绍有关涡激振动基本概念和理论背景的基础上,总结了近年来关于以深水立管为代表的海洋结构物涡激振动的研究与进展,包括对现有涡激振动分析工具的分类与评估;对柱体及海洋结构物涡激振动的实验研究;对深水立管与涡激振动相关的疲劳评估准则的研究;海洋结构物的横向、流向及轴向涡激振动的耦合作用研究;关于海洋结构物涡激振动的抑振措施和设备的理论及实验研究.本文着重介绍了计算流体力学方法在海洋结构物涡激振动研究中的应用和进展.最后,对海洋结构物涡激振动相关的研究热点的现状进行了总结并对今后工作提出了展望.     

水下发射航行体空泡、气泡和自由面相互影响的理论研究

基于势流理论、细长体理论和奇点分布法,对水下发射过程中的航行体空泡、自由面和筒口气团的相互影响开展了理论研究。文中用一个奇点模拟气团、用沿轴线分布的奇点模拟细长体形状的航行体和空泡,建立了自由面影响下的气团和空泡相互耦合的动力学模型,提出了非定常流场中带气体泄漏现象的含气空泡的压力估算方法。实验结果验证了文中提出的模型的合理性。     

超空泡航行体水下弹道的数值计算

超空泡状态下的航行体水下弹道的研究涉及固、液、气(汽)三相介质的运动.本文应用细长体理论计算航行体在超空泡状态下的流体动力,成功模拟了超空泡状态下的航行体水下弹道.     

Bond-slip behaviour of concrete filled double skin steel tubular (CFDST) columns

This paper provides novel results and key findings for the bond-slip field since there is no single study available in the literature conducted on the bond-slip behaviour of concrete filled double skin steel tubular (CFDST) columns. Likewise, no studies have been focused on the contribution of welded reinforcing bars on the bond behaviour of composite columns. A series of push-out tests on sixteen specimens of CFDST columns are presented to explore the bond-slip behaviour between the cross-sectional elements (the inner steel tube, outer steel tube and the shell concrete). The primary test parameters involve (a) interface type (normal interface, interface with an internal ring, with reinforcing bars, and with shear studs); (b) concrete strength (high strength concrete and normal strength concrete); (c) push-out type (push-out of the shell concrete and push-out of the inner tube). The results demonstrated that greater benefits arose on the bond strength, once the reinforcing bars or internal rings were welded onto the inner steel tube of CFDST columns. Moreover, in addition to remarkably improving the bond strength, the welded reinforcement bars would significantly improve the compressive strength of CFDST columns and eliminate the local buckling of the inner steel tube. On the other hand, the embedded shear studs (bolts) onto inner steel tubes are capable of improving the bond strength with less degree of the shear resistance in comparison with the other interface types. What's more, the current paper is also adapted to explore the influence of concrete grade (normal and high strength) on the bond performance of CFDST columns and it is showed that the bond strength increases considerably as the strength of the shell concrete is increased. Finally, the bond improvement ratio (BIR) is studied which could be a representative index in comparing the performances of the parameters on the bond behaviour.     

摆式碰撞双重调谐质量阻尼器减振性能研究

柔性高耸桥塔具有刚度低、阻尼小等特点,极易在强风以及地震等动力荷载下产生大幅振动。摆式调谐质量阻尼器(Pendulum Tuned Mass Damper,简称摆式TMD)是目前常用的高耸结构被动控制方法,但其具有参数敏感、控制频域窄、阻尼实现手段复杂等突出缺点。为此,提出了一种摆式碰撞双重调谐质量阻尼器(Pendulum Pounding Double Tuned Mass Damper,简称PPDTMD),该阻尼器具有双重调频能力,既提高了其减振性能,也解决了传统摆式TMD需要外接阻尼元件和碰撞式TMD噪声问题。建立了多自由度结构与摆式碰撞双重调谐质量阻尼器耦合系统的运动方程,通过参数搜索方法确定了其最优设计参数,拟合得到简化设计公式,对比了PPDTMD与传统摆式TMD的减振效果。以某自立桥塔为研究对象,分别研究了在涡振、地震、强风荷载作用下PPDTMD的抑振性能。研究结果表明:PPDTMD具有双重调谐特性,减振性能显著提升,当质量比为4%时,PPDTMD相对于理想摆式TMD、实际摆式TMD的动力放大系数峰值分别下降了11%和46%;在PPDTMD控制下,自立桥塔涡激共振(简谐激励)作用下的塔顶位移响应幅值减振率为71.9%;Kobe波作用下的塔顶位移峰值及均方值减振率分别为34.7%和60.2%;抖振力作用下的塔顶位移峰值及均方值减振率分别为26.9%和43.5%;不同动力荷载下PPDTMD的减振性能均优于传统摆式TMD。     

碎石桩复合地基中超孔压长消的解析解

针对单桩碎石桩复合地基的不同边界条件,将作为力源项的动孔压增长率表达成为深度z与时间t的函数,利用分离变量法和Green函数给出了动静荷载耦合作用下碎石桩复合地基中超孔隙水压力长消的一般性解析解。通过工程算例,对地震期碎石桩复合地基中超孔隙水压力的发展过程进行了讨论。计算结果表明:地震期复合地基中孔压比的分布规律沿深度方向不同,中部孔压比较大,上、下部孔压比较小;碎石桩的径向排水效应十分明显;碎石桩排水效应的影响程度沿深度方向不同。     

结构中的钢筋混凝土柱耐火性能理论研究

建立了一个理想的完全约束的钢筋混凝土柱模型,并采用这个模型对实际结构中轴心受压柱的耐火极限进行了预测和分析.研究结果表明,在截面尺寸、纵筋配筋率、保护层厚度及混凝土抗压强度等诸多因素中,保护层厚度是影响实际结构中轴心受压柱的耐火极限的最主要因素.而我国现行的设计防火规范是以截面尺寸为主要指标对钢筋混凝土柱的耐火极限进行规定,因此,建议我国的设计防火规范对钢筋混凝土柱的耐火极限进行规定时加入对保护层厚度的要求,同时建议加入防止柱表面爆裂的措施.