拱桥的理论极限跨径分析

大跨径拱桥是跨越江河峡谷富有竞争力的桥型之一,近年来,随着施工技术的进步和高性能材料的应用,拱桥正在不断突破自身跨径纪录,研究其理论极限跨径具有重要意义。综合考虑强度、面内稳定和面外稳定条件,分别基于抛物线拱轴线和悬链线拱轴线,采用理论推导获得了拱桥的极限跨径的解析公式,并由此考虑高性能混凝土、活性粉末混凝土和高强度钢等新材料的应用,针对混凝土拱桥和钢拱桥,分析其理论极限跨径随矢跨比和材料强度的变化关系。结果表明:基于悬链线推导出来的理论极限跨径略小于基于抛物线推导的结果,但结果相差不大。在矢跨比1/5时,混凝土拱桥主拱采用R200活性粉末混凝土时的理论极限跨径可超过2000 m,钢拱桥主拱采用Q690高强钢材时的理论极限跨径可超过2500 m。

曲线连续刚构桥的施工控制分析

曲线连续刚构桥结合了曲线桥和连续刚构桥的特点,因此在施工控制的过程中预拱度及立模标高的确定变得复杂。本文结合凉台河大桥工程实例,通过建立有限元空间模型,对比分析曲线桥梁在施工过程中结构位移与内力变化与直线桥梁的不同之处,为同类桥梁施工控制提供一定的参考。

TMD在基础隔震结构地震响应控制中的应用分析

文章对TMD在减小基础隔震结构地震响应方面进行了系统研究。首先,将基础隔震结构的上部结构简化为单自由度;然后以等效简化模型为基础,以隔震层相对基础的均方根值位移最小为原则,对TMD进行了数值优化设计;最后采用TMD的优化频率和阻尼,对该基础隔震结构进行了地震时程分析,评价了基础隔震结构的位移、加速度和层间剪力。研究结果表明:TMD能够减小基础隔震结构的地震响应,并且随着TMD质量的增加,减震效果提升,且均方根减震率普遍高于峰值减震率。研究成果可为用TMD减小隔震结构的地震响应提供理论上的参考。

垂荡板对半潜式风机基础拖航过程中水动力性能及运动响应的影响分析

垂荡板对半潜式风机基础水动力性能有极大的影响,从而影响基础拖航安装过程的安全。为了研究垂荡板对半潜式基础拖航过程中运动响应的影响,建立了拖缆—WindFloat浮式风机半潜式基础拖航系统模型。首先,基于三维势流理论,采用AQWA开展了拖航系统的频域水动力分析,分析了垂荡板的尺寸及形状对基础水动力性能的影响规律;进一步采用时域方法对拖航系统的运动响应进行分析,探究了垂荡板的尺寸及形状在不同浪向下对基础运动响应的影响规律。结果表明:垂荡板能有效抑制基础的垂荡RAO,但垂荡板形状对基础的水动力性能无明显影响;具有圆形垂荡板的半潜式基础在拖航过程中的运动性能略优于六边形垂荡板基础,在原设计基础上继续增大垂荡板尺寸对基础运动响应的抑制效果呈现先增大后减小的趋势,说明半潜式风机基础存在一个最优的垂荡板尺寸。

海洋浅水地质钢管桩锤击沉桩要素控制

通过分析海洋地质对钢管桩锤击沉桩的影响,归纳了在以砂性土为代表的硬土和以黏土为代表的软土中进行锤击沉桩的关键要素,从溜桩、锤击能量、桩身垂直度、桩顶标高以及船舶抛锚5个方面总结了控制方法,有利于系统性地降低钢管桩锤击沉桩过程中的质量风险。

海上风电项目机组安装质量控制要素

风电机组安装是海上风电项目开展的重要环节,其安装质量对后期运营起着十分重要的保障作用。受限于当前海上风电产业链的影响,风电机组由不同的制造厂商完成生产后再运输至现场进行安装,因此,风电机组的整体安装质量取决于机组进场安装前的验收准备工作与机组安装过程这两个阶段的质量控制。本文通过分析海上风电项目的特点,总结出风电机组安装环节的质量控制要素,为提高海上风电机组安装质量提供了重要参考。

五种湍流涡粘模型在二维方柱绕流数值模拟中的对比研究

为研究不同雷诺时均Navier-Stokes(RANS)模型在求解钝体绕流场的差异,采用五种两方程湍流涡粘模型计算了二维方柱的绕流场(雷诺数Re=22 000),得到了不同湍流模型在不同网格离散方案下的方柱气动力与流场特性。结合以往文献数据,通过对比不同湍流模型计算结果的差异,揭示了不同湍流模型的特点。研究结果表明:网格离散方案对方柱绕流数值模拟结果有重要影响;RNGk-ε湍流模型的计算效率最高,SSTk-ω湍流模型的计算效率最低;Standard k-ε湍流模型的计算结果准确程度整体弱于其余湍流模型;RNGk-ε湍流模型、Realizable k-ε湍流模型与Standard k-ω湍流模型的计算结果大致相当,较接近大涡模拟结果;SSTk-ω湍流模型的模拟结果优于其余湍流模型,其尾流区速度场与试验结果吻合较好;两方程湍流模型计算的二维方柱绕流结果与试验结果以及大涡模拟结果相比,存在不可忽略的差异。

大型钢管桩海上双钩转体吊装技术设计

为适应大型化海上钢管桩吊装施工,文中针对大型钢管桩海上双钩转体吊装的具体需求,研究了大型钢管桩双钩转体吊装技术的主要控制因素,从理论与实践两个层面对大型钢管桩海上双钩转体吊装进行了技术设计。理论层面的主要内容包括钢管桩重心计算、吊点布置以及吊耳设计。随后结合理论计算结果对实践层面的吊索具选型、水平起吊、转体吊装以及解钩四个关键环节进行技术论证。最终归纳出重心计算、吊耳设计、转体吊装施工等技术过程的关键控制点,形成了一套成熟的双钩转体吊装技术,为同类大型钢管桩海上施工的效率与安全提供技术参考。

预制梁板式高桩码头磨耗层混凝土裂缝成因与防治

本文首先分析了预制梁板式高桩码头的结构特性;其次通过现场观测现象论述了磨耗层混凝土裂缝的特点;然后分析了预制梁板式高桩码头磨耗层开裂的原因;最后,在常规的混凝土码头施工质量控制的基础上,总结了预防磨耗层混凝土开裂的一些关键措施。研究表明:预制梁板式高桩码头磨耗层开裂主要是由于结构设计形式以及在施工过程中某些关键工序操作不符合要求这两个因素综合影响的结果。本文提出的研究结论可以为将来预防同类结构的码头磨耗层混凝土开裂提供了参考与借鉴,有助于避免出现类似的质量缺陷。

海上风电项目施工的全方位主要注意事项

海上风电项目按结构形式分为固定基础式海上风电与漂浮基础式海上风电。虽然二者的结构形式与力学性能迥异,但在施工层面存在较为紧密的相似性与关联性。论文通过对两类海上风电项目施工所涉及的主要内容进行分析,总结归纳了建设固定基础式海上风电项目与漂浮基础式海上风电项目存在的共性与注意事项,对后续海上风电项目的开发、投标、施工以及运维等全方位内容的实施有一定的参考与借鉴作用。

三类气动导纳数值识别方法的适应性研究

针对气动导纳函数的数值识别方法,借助于CFD,在简谐脉动来流、湍流和竖向阶跃来流下对平板断面和箱梁断面的导纳函数函数进行研究。首先,在无断面存在的空流域内详细研究了简谐脉动来流、湍流和竖向阶跃来流的传播特性及其数值计算方法。其次,对有断面存在的情况进行了数值计算。最后,识别得到了平板断面和箱梁断面在三种不同来流下的气动导纳函数。结果表明:对平板断面,三种方法识别得到的气动导纳函数与Sears函数吻合良好,验证了三种数值计算方法的可行性;对箱梁断面,简谐来流和湍流下识别的气动导纳差别不大。相比之下,完全基于线性叠加原理的阶跃来流方法产生了实质性的偏差,表明该法不宜用于钝体断面。计算效率方面,湍流的计算效率适中且对任意断面适用;简谐脉动来流的计算效率最低,适用于气动导纳与风场无关和弱相关的断面;竖向阶跃流方法具有计算时间短的优势,但它仅能用于气动导纳与风场完全无关的断面。

如何培养山区少数民族学生学习语文的兴趣

我所教的学生,主要是来自偏僻山村的彝族学生,他们有本民族的语言,有本民族的文字。在进入中学以前,他们对汉语语文都还停留在简单的听、说的层面。

琼州海峡东口秋季大潮期流速特性实测研究

根据琼州海峡东入口侧秋季大潮期流速实测资料,分析了研究区的洋流速度方向变化,研究了琼州海峡东入口的洋流速度剖面,探讨了洋流速度随涨、落潮变化的特性。研究结果表明:该位置处不规则半日潮的涨、落潮时间较短;各水深层的流向角具有较好的一致性;在最高潮时,琼州海峡东口各层流速变化具有较好的同步性;在最低潮时,琼州海峡东口各层流向角变化具有较好的同步性。

桥梁断面气动导纳风场依赖特性的数值研究

基于二维不可压非定常RANS模型,分别计算了平板断面、箱梁断面、双边肋断面在简谐脉动来流和宽频湍流中的非定常气动力,并识别出各自的气动导纳函数。在此基础上,通过考察断面在三种不同脉动幅值来流作用下的气动导纳,研究了不同脉动幅值对各类断面气动导纳的影响。结果表明,在竖向简谐脉动来流下,平板断面的气动导纳与Sears函数吻合良好,证明数值识别气动导纳的可行性;湍流作用下,平板断面识别的导纳函数有着实质性的不同,表现出很强的随机跳跃性。与平板断面类似,箱梁断面的气动导纳接近Sears函数。在不同幅值的简谐脉动来流下,平板断面和流线型箱梁断面识别的气动导纳基本一致,表现出了流线型断面对来流特性的不敏感性。计算结果表明,具有显著分离流的双边肋断面,其气动导纳具有明显的来流风场依赖性,表明钝体断面的气动导纳并不能定性为断面的函数,而是由断面与来流风场特性共同确定。

均匀流场中钢管桩基础水动力时域统计特性

基于流体力学开源计算平台OpenFoam,采用Wall-Adapting Local Eddy-viscosity(WALE)亚格子应力模型,对圆柱钢管桩基缩尺模型进行了均匀流场绕流的大涡数值模拟(Large Eddy Simualtion, LES),其雷诺数Re=3 900。通过对超过326个涡脱周期的压强时程进行统计,分析了均匀流作用在圆柱钢管桩表面水压力的时间平均值(Time-Averaged)、标准差(Standard Deviation)、偏度(Skewness)和峰度(Kurtosis)等前四阶统计特征,计算了圆柱钢管桩表面压力的相关性与峰值因子(Peak factor)。结果表明:钢管桩圆周表面水压时程的各阶统计量之间并没有直接联系,各阶统计量分别对应不同的圆周绕流场流动特征,非线性水压时程的峰值因子沿圆周呈现出三个分布区间。

主肢刚度对上下分体-框架式海工平台动力特性影响分析

本文提出了一种适应我国南海近岸海域水文条件的新型上下分体-框架式海上作业平台。为了防止平台因海流作用下产生共振现象导致损伤,本文研究了该类平台主肢刚度对平台动力特性的影响。运用有限元方法模拟了多组不同刚度的空间模型,对比分析了平台不同部位的主肢刚度对该平台局部以及整体动力特性的影响,最后讨论了该平台应用于广东省阳江市阳西县海域的适应性。

海上风电单桩稳桩平台的结构设计与安全性评估

根据海上风机基础的打桩作业要求,设计一种单桩稳桩平台,并利用ANSYS APDL软件对单桩稳桩平台在打桩作业工况、遭遇台风工况等极端典型工况的结构强度、整体稳定性和单桩稳定性进行校核。结果表明,设计的稳桩平台可满足海上复杂环境下单桩基础的定位、导向和沉桩等技术要求,为海上风电单桩稳桩平台的结构设计和安全性评估提供参考。

桥梁颤振导数与气动导纳关系的试验验证

桥梁断面的气动导纳,除了利用风洞试验直接识别外,Scanlan通过假定Wagner函数和Kussner函数等效提出了利用颤振导数表示的气动导纳关系式,Hatanaka等提出利用"等效"的Theodorsen函数表示的气动导纳。这两种方法虽然简化了气动导纳的识别,但是在逻辑上都存在问题。本文利用风洞试验,识别了平板断面和长宽比为4的矩形断面的颤振导数和气动导纳函数。通过比较识别的气动导纳与利用上述两种方法计算的气动导纳,验证了这两种方法的不合理性。研究结果表明:通过等效的阶跃函数推导的气动导纳函数,因为忽略了高阶运动模式,所以导致识别的气动导纳随着折算频率的增加,与试验直接识别的气动导纳的差距逐渐增大,并最终趋向于一个极限值;这种方法仅在脉动风波长远大于断面特征长度时是适用的;根据等效的Theodorsen函数表示的气动导纳函数,在低频范围内也与直接试验结果较为接近,但是在高频范围内却表现出周期性的波动,而且对于钝体的矩形断面这种波动性更大。这种波动是由于采用了某种等效的Theodorsen函数来描述物体的气动性能,在Theodorsen函数变化后,却保持Theodorsen函数的组成函数维持不变这种逻辑上的错误造成的。

地方财政补贴政策适用公平竞争审查例外规定的优化建议

公平竞争审查制度是当前我国经济发展的一项重要制度,其中例外规定作为该制度的重要组成部分,起着重要的调节与补充作用。地方政府补贴对地区的市场公平竞争有着重要的影响,如何对财政补贴进行公平竞争审查和适用例外规定,是我们当前政策制定部门需要思考和解决的一个重要问题。

桥梁气动力CFD模拟中湍流模型的应用现状

近年来，计算流体动力学（CVD）在桥梁风工程中得到了越来越多的尝试与应用。CFD的应用不仅仅是顺应了计算机硬件浮点运算速度的快速发展，而且在处理复杂问题、时间及经济成本方面与风洞试验相比具有巨大的优越性。但是，这一优越性是建立在CFD求解结果具有实用精度的假设前提下的。该文综述了桥梁气动力CFD数值模拟中湍流问题的起源、各类湍流模型的本质特征及其适用范围与局限性。在此基础上，广泛调研了CFD在国内外桥梁气动力数值模拟中的应用，分别按静气动力与气弹两大类问题统计分析了目前CFD模拟与风洞试验结果之间的差距。结果表明，对于静气动力问题，CFD模拟的误差普遍在10％-40％之间；对于气弹问题，CFD模拟的误差普遍介于20％～300％。这一现实表明，以目前的水平，CFD尚无法独立于风洞试验而对桥梁气弹问题给出可靠的评估。要充分发挥计算流体动力学的优势，则必须结合湍流理论，加强各种湍流模型在各类桥梁气动问题中的应用基础研究。