Ultimate load analysis of a 10 MW offshore monopile wind turbine incorporating fully nonlinear irregular wave kinematics

Loads from storm waves can in some cases be dimensioning for offshore wind turbine substructures. Accurate determination of nonlinear wave loads is therefore important for a safe, yet economic design. In this paper, the fully nonlinear waves, realized by a fully nonlinear potential wave solver OceanWave3D, are incorporated into coupled aero-servo-hydro-elastic simulations for a reduced set of wave-sensitive design load cases, in comparison with the widely used linear and constrained waves. The coupled aero-elastic simulations are performed for the DTU 10 MW reference wind turbine on a large monopile at 33 m water depth using the aero-elastic code HAWC2. Effect of the wave nonlinearity is investigated in terms of the ultimate sectional moments at tower bottom and monopile mudline. Higher ultimate moments, 5% at tower bottom and 13% at monopile mudline as maximum, are predicated when the nonlinear waves are used. It could be explained by the fact that the extreme nonlinear waves, that are close to the breaking limit, can induce resonant ringing-type responses, and hereby dominate the ultimate load responses. However, the constrained wave approach shows marginal difference compared to the standard linear wave approach. It can be concluded at least for the present configuration that the industry standard approaches (linear and constrained wave approach) underestimate the ultimate load responses on offshore wind turbines in severe sea states.     

浅谈混凝土桥梁火灾后检测评估要点

结合某座桥梁火灾后的情况,具体阐述了火灾后桥梁的检测评估内容、过程及注意要点,为规范类似桥梁结构火灾后的检测鉴定工作提供借鉴及参考.     

浅谈大断面管节分段式预制工艺

为满足城市日益扩张的需求,现有市政项目如隧道、地下通道、桥梁等项目都向更深、更宽、更大的方向发展,但同时又带来了针对大型预制构件的交通运输压力。为了解决大断面顶管管节的运输问题,创新性地提出了对预制顶管管节进行分段的构想,到达现场后使用UHPC二次浇筑结构连接后用于顶进施工。湿接法作为国内首次运用于管节连接,其分段式管节的生产及施工工艺可供相关专业人员参考。     

智能网联卡车车队混合流通行能力分析方法

智能网联卡车车队有望成为网联自动驾驶率先应用的场景之一,本文针对智能网联卡车车队混合交通流通行能力开展研究。首先,以智能网联卡车车队、人工驾驶卡车及人工驾驶小汽车构成的随机混合交通流为研究对象,考虑智能网联卡车车队规模空间分布特征,分析混合交通流中10种跟驰行为类型,理论推导其概率表达式,进而构建智能网联卡车车队混合交通流通行能力的通用性分析方法。然后,考虑实际交通流运行中卡车分布的随机性,将智能网联卡车车队混合交通流分为优势流、随机流和劣势流3种态势,以此提升混合交通流通行能力分析方法的普适性。最后,选择实测数据标定的跟驰模型进行案例分析,验证理论分析方法的有效性。研究结果表明：智能网联卡车比例提高或其车队规模增大均有利于3种态势混合交通流中车辆转换系数及相对熵的减小,从而可有效提升混合交通流通行能力。不同智能网联卡车比例条件下,智能网联卡车车队随机分布最优车队规模为2~4辆,同时,优势流、随机流和劣势流3种混合交通流通行能力依次递减。研究结果揭示了智能网联卡车车队混合交通流通行能力提升的内在机理,为未来智能网联卡车车队的运营管理提供方法支撑。     

坦桑尼亚珊瑚土回填料试验的中英标准对比

坦桑尼亚某码头工程后方堆场采用吹填成陆,主要用于暂存轻型小汽车,采用珊瑚土作为基层回填料。通过对珊瑚土、珊瑚石以及珊瑚石添加水泥等3种回填料的室内泡水加州承载比(CBR)试验、现场CBR及压实度试验以及中英标准对比分析,并总结其规律。结果表明,采用英标设计的承载力要求较低的堆场,可以采用掺黏土的珊瑚土作为基层;珊瑚土在掺一定量的黏土后方可满足设计压实度要求下的室内泡水CBR值;珊瑚土回填料因其孔隙率大、强度偏低、对于轻型集装箱堆场能满足要求,重箱堆场则须另做调研。     

考虑表面粗糙度与轴瓦变形的水润滑轴承动力特性系数计算

本文在传统轴承动力学分析模型的基础上考虑了水润滑轴承轴瓦的刚度、阻尼和轴承质量以及可能存在的接触刚度、阻尼,推导了考虑表面粗糙度和轴瓦变形的扰动压力雷诺方程,对比了混合润滑模型与动力润滑模型、弹流润滑模型的轴承动力特性系数并分析其差异,研究了倾角、粗糙度等参数综合作用下水润滑轴承动力特性系数的变化规律。结果表明,最小膜厚比大于某一阈值时粗糙度增加可提高水膜动力特性系数,轴瓦变形会使动力特性系数减小,同时也会扩大使水膜刚度、阻尼获得增幅的粗糙度范围,但削弱了粗糙度对承载方向刚度、阻尼的增幅效果。此外,在承受载荷一定的条件下,粗糙轴承的动力特性系数在倾角较大时明显小于光滑轴承的对应值。     

银昆高速公路湿陷性黄土地基水泥土挤密桩处理试验研究

水泥土挤密桩复合地基的承载力和浸水后的时空变形特征是高速公路湿陷性黄土地基处理的重要研究课题。以银川至昆明高速公路(G85)太阳山开发区至彭阳(宁甘界)段为研究对象,采用现场载荷试验和浸水试验为手段,研究水泥土挤密桩处理后的复合地基承载力和浸水条件下的复合地基变形。研究表明:水泥土挤密桩对黄土地基的承载力改善具有十分显著的作用,随着桩数的增加,复合地基承载力特征值和群桩效应均随之增加;不同深度处的湿陷变形速率曲线规律具有明显的一致性,土体湿陷变形呈现时间早、速度快、变形量大的特点;在浸水试验试坑竖向方向和横向方向的变形分析表明水泥土挤密桩对黄土地层的湿陷变形能够起到良好的控制作用。     

卵石持力层桩端后压浆效果检测分析

该文介绍了杭州德胜快速路桩端持力层为卵石层的两根桩端后压浆钻孔灌注桩所进行的自平衡测试。结果表明后压浆对钻孔灌注桩的承载力提高具有显著效果。通过钻孔取芯试验,发现压浆后20d测试时,水泥浆与土形成的水泥土固结体几何形状不规则,还未达到稳定,因此随着水泥土强度逐步提高,桩身承载力会进一步增大。通过对比分析,论证了后压浆技术会带来很好的经济效益。     

基于截面极限承载力曲线的衬砌结构安全性评价方法研究

复合式衬砌由初期支护、防水层和衬砌组成,是中国现行山岭隧道的主要结构形式,而衬砌是保证隧道长期运营安全的关键。衬砌结构的安全性评价一般根据相关的隧道设计规范进行。现行规范中素混凝土衬砌和钢筋混凝土衬砌的安全性检算公式分别给出,在某些截面内力条件下,不能直接按照安全系数大小进行安全性比较。针对这种状况,首先对现行的衬砌结构安全性评价方法进行简化,提出衬砌截面安全包络线的概念,根据衬砌截面内力是否位于安全包络线内侧,即可判定衬砌截面的安全性。然后,在探讨截面安全包络线与极限承载力曲线关系的基础上,提出利用截面极限承载力曲线计算衬砌截面安全系数,进而评价衬砌安全性的方法。研究结果表明：根据衬砌截面安全包络线的概念,对于任意截面内力可简便直观地判定衬砌截面是否安全;衬砌截面内力点（M,N）位于极限承载力曲线关于坐标原点的几何相似曲线上,坐标原点和截面内力点的连线与极限承载力曲线相交,交点到原点的距离与内力点到原点的距离的比值则为衬砌截面的安全系数;利用考虑材料非线性的衬砌截面极限承载力曲线,避免了现行规范中出现素混凝土衬砌比钢筋混凝土衬砌截面极限承载力大的现象。研究成果对衬砌截面安全性评价及衬砌结构设计理论的完善具有一定的参考意义。     

基于武汉市ETC系统的交通运行分析色谱图

为实时监测武汉市过江桥隧的交通运行状况,对ETC流量分析子系统开展研究。以速度-流量模型为基础,基于浮动车和ETC过江流量数据,综合考虑流量和速度两项指标,分别确定其等级划分标准。在此基础上构建交通运行分析色谱图,避免了采用单一流量指标可能出现的运行状况错误判断。武汉市的应用结果表明,该色谱图能为实时监测道路运行状况、分析道路异常情况、定量分析道路实际通行能力及畅行速度提供直观、有力的技术支撑。