Design optimization of a TetraSpar-type floater and tower for the IEA Wind 15 MW reference wind turbine

We present an optimization study for the conceptual design of wind turbine floaters of the TetraSpar type. The optimization variables include all geometric dimensions of the floater, keel, mooring lines and tower design. A gradient based optimization method is applied to a mass proportional objective cost function. The objective function accounts for the different weight components of the floater, including secondary steel, the wind turbine tower, and the mooring system. A frequency domain response method is utilized, so that each design evaluation also takes into account the dynamic response for 12 wind speeds with associated wave conditions. Nineteen constraints are applied for static and dynamic response, natural frequencies, and fatigue at the bottom of the tower. Two reference designs are presented, namely one with a soft–stiff tower and one with a stiff–stiff tower. Due to the anti-phase coupling of the floater pitch and tower vibration, the soft–stiff tower needs a stronger floater stiffness in pitch. This design thus has a larger water plane area moment than the more compact stiff–stiff floater, which is found to be the least economical. A constraint analysis is next presented based on Lagrange multipliers and a relative cost index. We find that the strongest cost influence is exerted by the 3P tower frequency constraint for the stiff-stiff and soft-stiff designs. Finally, a third design variant with a free optimizable tower frequency is introduced. This design is found to be 11% cheaper than the soft–stiff design and highlights the potential cost savings of tower designs within the 3P region.     

既有隧道间新建小净距大断面四车道隧道动态施工监测技术

目前小净距四车道公路隧道的设计和施工经验相对不足,因而监控量测工作显得尤为重要.文章依托工程的监控量测成果,阐述了动态监测在工程实践中的重要应用价值;针对隧道施工特点进行了方案设计及优化;对边坡沉降、拱顶下沉等典型数据进行了分析,很好地反馈施工;通过对监测数据的统计分析,提出了小净距、大跨径四车道隧道围岩变形的建议预警值:监测工作为项目顺利、安全地进行提供了保证.项目实施经验及研究成果可为类似条件下工程的设计、施工和监测提供借鉴.     

隧道大变形施工处治技术

利用国内外已有成果,结合某隧道实体工程,研究分析了软弱围岩隧道大变形施工处治技术,归纳出了其围岩大变形的破坏特征,分析了其大变形产生的原因,提出了合理的施工方法和处治措施,可供软弱围岩隧道施工参考.     

浅埋暗挖平顶多跨地下商场施工技术

深圳中信地下商场位于城市繁华地段,地面交通繁忙、地下管线密布,工程地质、水文地质条件复杂,因此采用了以浅埋暗挖和洞内加固为主的施工技术.文章重点介绍了超大管棚预加固技术、开挖方法的研究及优化、二次衬砌的体系转换及监控量测,对其他城市地下空间的开发具有一定的借鉴价值.     

兰渝铁路杨家坪隧道1号横洞工区大变形成因机制探析

通过分析成兰铁路杨家坪隧道1号横洞工区的地层岩性、地质构造、地应力场、工程地质条件及工程设置、施工组织顺序等的基础上,研究1号横洞工区大变形产生的成因机制。结果表明:杨家坪隧道1号横洞工区大变形的产生是各种影响因素共同作用的结果;复杂的地质构造及高地应力条件和软弱破碎的地层岩性条件为其大变形客观成因,而岩层结构面与洞轴线的不利组合、小间距隧道结构和不合理的施组顺序及左右线不对等的支护措施等不利条件为其主观成因。与大变形的主客观成因相对应,其力学机制主要呈现为应力扩容型的构造应力机制和结构变形型的结构面型机制的混合机制。     

泰州长江大桥巨型深水沉井施工技术

泰州长江大桥中塔沉井号称"世界第一巨型深水沉井",高76m,入土深度达55m,详细介绍了该沉井施工的整体工艺流程,其多项创新性施工工艺对类似沉井施工具有借鉴意义。     

顺德支流特大桥深埋式承台钢板桩围堰设计与施工

顺德支流特大桥为102m+160m+90m预应力混凝土连续刚构桥。由于通航和水利的要求,顺?支流特大桥主墩承台埋入河床较深,采用钢板桩围堰施工时基坑开挖深度最深达18m。对该钢板桩围堰的设计计算要点及施工过程进行了介绍。     

基于多点约束法的鼓式制动器有限元分析

为研究径向浮动蹄式制动器的性能特点,利用接触与多点约束相结合的方法,建立了结构有限元模型.经对比发现,该模型较传统模型能更准确的反映摩擦片的受力状态,且制动力矩仿真结果与试验数据有较好的一致性.利用该模型对制动器制动性能和摩擦片应力分布情况进行的仿真计算结果表明,径向浮动蹄式制动器有利于改善车辆制动跑偏现象和领蹄的受力状况,提高车辆的行车安全性和领蹄摩擦片的耐磨性:从蹄的受力均匀性有待进一步提高.     

浮式生产装置LNG预冷天然气分液罐泄漏扩散模拟研究

针对海洋工程中重气的泄漏而导致严重后果的问题,归纳国内外的重气研究结论,基于海上浮式生产装置的预冷天然气分液罐,建立了不同风速场、不同宽度的分液罐泄漏模型,对其进行了重气泄漏后的扩散模拟,得到了扩散后影响的区域结果,并提出了改进措施,为海上浮式生产装置的安全保障提供指导。     

多点系泊起重船数值分析与试验对比研究

以一艘工作水深46m的现役起重船为研究对象,采用基于全QTF法的时域准静态分析法对实际尺度起重船与系泊系统进行耦合数值分析,并与1:50的模型试验结果进行比较。结果表明:由于不考虑粘性阻尼影响,纵荡、纵摇的计算结果偏大,垂荡运动计算结果较为可信;垂荡、纵摇运动具有一阶低频成分,该响应对起重船的作业安全具有一定的威胁,应当给予重视;粘性阻尼、缆绳动力响应与水深对系泊起重船运动与缆绳张力的影响还有待研究。