基于BIM和物联网技术的智慧工地平台在LNG码头施工中的应用

针对LNG(液化天然气)码头工程施工中存在的安全风险系数大、人员管控要求高、安装难度高、工期进度紧等问题,开展基于BIM和物联网技术在智慧工地平台的研究与应用。通过采用建立BIM技术与物联网技术融合的智慧工地管理方法,深化创建施工BIM模型,结合相应的智能化设备,实现模型与现场数据接入和集成的应用,解决了施工过程管控难、数据信息源集成多、劳务人员现场管理难等典型LNG码头工程施工问题。通过将BIM技术与智慧工地平台在施工阶段融合应用,有效提升了LNG码头工程建设项目的施工质量和技术管理水平。研究旨在为LNG码头领域的工程建设提供有益的经验和借鉴,推动智慧工地平台在该领域的应用和发展。

基于水流特性的桥区船舶通航风险分析

为评估桥区船舶通航风险,构建考虑船舶运动特性的三维流场模型,研究水流影响下船舶过桥行为的偏航特性和受力特性.确定桥梁和船舶的通航风险评估分级标准,建立了基于模糊逻辑的船舶顺流通航风险评估模型.结果表明,桥墩间距风险等级划分临界值为40和60 m,具体分级标准因水期的不同而异.船速在枯水期、中水期和洪水期的低风险范围分别为1.6~2.5、2.0~2.5和1.6~2.0 m/s.洪水期通航风险高于其他时期,主要表现为通航尺度受限时的撞桥事故.相比于传统评估模型,所提模型根据船舶直接受力与运动表现来确定桥梁、水流和船速等因素分级标准,简化了评价指标体系,降低了模型主观性.

内河航道船舶大气污染物扩散模拟研究

为探究内河航道船舶大气污染物在沿岸建筑物群的扩散规律,基于船舶自动识别系统数据构建南京市内河某航道段船舶大气污染物排放计算模型,采用“自下而上”方法计算得到船舶SO_(2)、NO_(2)、PM_(10)、PM_(2.5)、CO和挥发性有机物6种大气污染物排放量。通过Revit软件与Fluent软件建立船舶大气污染物在沿江居民区的扩散模型并进行可视化模拟分析。结果表明:在常风向全年平均风速条件下,污染物扩散与建筑群布局密切相关,在密集建筑物群背风面易出现负压区,该处污染物浓度较低,但在整体建筑物群背风面稍远处,出现气流旋涡区,导致较高浓度的污染物聚集,短期内产生持续污染影响。研究思路与结果可为航道沿岸居民区规划建设,降低船舶大气污染物影响提供理论依据。

大连湾海底隧道透水式接岸结构对水体交换的影响

在大连湾海底隧道工程中首次应用了透水式接岸结构,采用数值模拟的方法计算了大连湾海底隧道接岸结构施工后的流场和水体交换,并与传统的不透水方案计算结果进行了对比分析。研究结果表明:透水式接岸结构方案中水流会产生明显的横跨隧道方向的流动,对隧道两侧的水体交换有改善的作用,更能促进周边水体交换。这种透水结构具有推广应用价值。

上海港集装箱码头利用率分析及通过能力评估

码头属于服务性基础设施,通常所说的“码头通过能力”属于非饱和能力,即设施利用率保持合理状态(集装箱码头50%~70%)下的能力。设计通过能力,即为按照设计条件计算确定额定通过能力,根据运营后设备配备、船型(单船装卸量)等情况的变化,通过能力需要定期进行重新评估。2022年,上海港全港完成集装箱吞吐量4730万TEU,远远高于原来码头的设计通过能力值。在《上海港总体规划(修订)》中需要重新评估集装箱码头的通过能力,从而实现对岸线资源的合理规划,保障港口的可持续发展。

海南炼化100万t/a乙烯项目配套码头设计要点

为总结和推广乙烯项目配套码头设计经验,以海南炼化100万t/a乙烯项目配套码头设计为例,提出该工程设计需解决的关键技术问题包括:装卸货种多、船型种类多且跨度较大、建设期重大件运输保障、复杂地质条件下的水工结构设计、深厚抛石堤上工艺管架基础设计等问题。通过分析船型和地质条件,优化装卸工艺和总平面布置以及创新结构设计,有效解决了设计难点。

北部湾港大型深水航道远期适应性及通航标准仿真分析

以北部湾港北海港域30万吨级深水航道工程为背景,采用智能体仿真建模方法,建立北海港域铁山进港航道船舶进出港、锚泊、航行和码头停泊作业全过程仿真模型。通过仿真定量分析港口通过能力和航道服务水平等指标,结合航道平面尺度分析,提出湾外主航道远期推荐尺度和通航标准。基于港口通过能力瓶颈分析和支航道通航标准优化仿真分析,提出主要支航道北暮航道部分航段通航标准优化建议。结果表明,湾外主航道2035年达到(10+5)万t船双向通航,2050年进一步达到(10+10)万t船双向通航的推荐通航标准;北暮航道1段通航标准由15万t船舶单向通航优化为兼顾2万t船舶双向通航,对提升港口通过能力具有较好效果。

大连湾海底隧道结构健康监测系统研究与应用

结构健康监测是通过无损、实时的方式识别外部环境变化及结构自身变化,实现损伤识别、评估分析、安全预警等功能,从而快速辨别结构的健康状态的监测手段。结构健康监测系统可为项目的智慧管养、运维提供决策和支持,达到降低运营风险、延长结构使用寿命、节约运营成本的目的。文中从监测系统中监测内容的设计、监测平台的软硬件构建等方面对大连湾海底隧道结构健康监测系统进行介绍,应用反馈的监测数据验证了监测系统的准确有效性。

四边固支板在均布荷载作用下的剪力分布规律

沉箱底板抗剪往往需要控制底板厚度,而现有剪力分布规律研究较少,针对此问题采用有限元方法进行不同组合工况的计算,研究四边固支板在均布荷载作用下,板边最大剪力分布以及最大剪力随板厚、边长、长宽比的变化关系,得出最大剪力与平均剪力之比的一般规律。研究结果表明:板边剪力分布呈类抛物线形,板边最大剪力值小于弹性薄板理论计算的最大剪力值;相同尺度和荷载情况下,矩形板厚度增大其板边最大剪力值将有所减小;矩形板尺度增大,板边最大剪力值将迅速增大且最大剪力与平均剪力之比也有所增大;对于常用沉箱纵横隔墙间距和底板厚度,板边最大剪力与平均剪力之比通常为1.3~1.6。总结剪力分布与仓格尺度的关系,旨在为类似工程设计提供参考。

煤炭码头粉尘无组织排放防治措施对比研究

露天堆场的粉尘无组织排放一直是干散货码头大气污染防治工作的重点和难点。苫盖和湿式除尘是我国专业化煤炭码头露天堆场粉尘无组织排放的两种主流防治措施。文章以北方某煤码头为例,基于露天堆场采用苫盖和湿式除尘措施下的粉尘无组织排放浓度监测数据,对两种主流粉尘防治措施的环保效益进行了对比分析。研究结果显示:采用湿式除尘措施比采用苫盖措施更适用于高周转率的专业化煤炭码头露天堆场的粉尘无组织排放的防治。

高桩码头系缆墩和钢联桥一体化结构创新设计

针对由装卸平台、系缆墩、钢联桥组成的一字形布置高桩墩式码头,常规的设计思路考虑三者独立受力,弱化各结构之间的传力效应。从三者协同受力的角度出发,提出一种适应于特定布置形式的系缆墩和钢联桥一体化结构设计方案,结合工程案例介绍该结构的形式和受力分析方法,并从受力和造价方面与传统的高桩墩台方案进行比较。结果表明:在满足使用功能的前提下,一体化方案有利于发挥结构的整体受力优势,减少系缆墩和钢联桥的工程量,降低工程造价。

孟加拉滨海相复杂互层地基真空预压加固特性研究

针对孟加拉国某港口工程真空预压加固中遇到的透水性较差的黏土层和透水性较好的砂土层反复交互出现,可能存在边界透水透气、地基固结规律复杂难以预测、地基加固效果难以预测等问题。依托工程的试验区块及典型施工区块,研究黏土搅拌桩的密封墙密封效果、透水层对固结速度理论计算的影响、复杂互层场地加固后的物理力学特性改变等。主要采用试验检测和试验实测数据与理论计算数据对比分析的方法,对表层沉降-时程曲线、孔隙水压力消散曲线、加固前后的SPT指标、压缩性指标等比较研究。结果表明:黏土密封墙在粉砂地层具有良好的适应性,透水性砂层的存在对于实际场地固结的影响远小于理论或者理想边界条件下的试验,真空预压对于复杂互层地基具有较好的加固效果等。对于在复杂互层地基上的真空预压法加固设计具有一定的参考意义。

高耐久性大管桩混凝土配制技术与应用

为了提高大管桩混凝土的耐久性,开展高耐久性大管桩混凝土配制技术试验研究与应用。在传统大管桩混凝土配合比的基础上,采用矿渣粉改善混凝土的性能,通过复掺矿渣粉与硬石膏保证大管桩混凝土的脱模强度,对各配合比的混凝土进行维勃稠度、抗压强度、电通量和扩散系数试验,并采用室内试验确定的混凝土配合比进行生产应用。结果表明,单掺矿渣粉明显改善了大管桩混凝土耐久性,但会导致大管桩脱模强度降低;采用石膏粉和矿渣粉复合可明显提升大管桩混凝土脱模强度,并具有良好的耐久性。采用高耐久性大管桩混凝土配合比生产的大管桩管节外观质量良好,混凝土抗压强度等级达到C70,电通量小于800 C,具有较高的耐久性。

非恒定流下桩群绕流局部冲刷试验

水流经过桩群时,桩前会出现下降水流和马蹄形漩涡,显著增加水流的挟沙能力与输移能力。本文基于非恒定流桩群绕流局部冲刷水槽试验,研究非恒定流下桩群绕流的局部冲刷分布以及最大冲刷深度;通过计算流体力学软件Flow 3D对水槽试验进行模拟计算仿真,研究非恒定流下桩群绕流局部冲刷发展过程。研究表明:上游单桩的冲刷范围为桩前2D(桩径)至桩后1D,桩外侧2.5D至桩内侧1D;下游单桩的冲刷范围为桩前1D至桩后1D,桩外侧1.5D至桩内侧1D,且桩群各个区域的横向冲刷断面也有差异;最大冲刷深度和冲刷体积随时间呈对数形式增加,直至达到冲刷平衡状态,且20%的时间局部冲刷可完成冲刷平衡时的50%,50%的时间可达到冲刷平衡的80%。

水平循环荷载作用下群桩基础累积变形三维数值模拟

为进一步研究群桩基础水平累积变形特性,以及桩体自身因素、荷载因素、桩周土体因素等影响下的变化规律,结合USDFLD子程序的实现过程与ABAQUS三维建模过程,采用有限元计算结果对群桩累积变形特性进行研究。通过改变桩距、桩数、荷载入射角度、加载频率、土体初始弹性模量、桩-土界面摩擦系数等参数,进一步对群桩水平累积变形特性,及其在桩体自身因素、荷载因素、桩周土体因素等影响下的变化规律进行研究。数值模拟中经常忽略桩周土体弱化对群桩基础累积变形特性的影响,因此对如何在数值模型中实现土体软化也进行了研究。最终得到群桩水平累积变形特性,以及在各种影响因素下的变化规律,如在桩体自身因素的影响下,群桩承台水平累积变形随桩距与桩数的增加不断减小,荷载-位移滞回圈随桩数的减少越饱满,土体非线性越明显等变化规律。

“双碳”背景下国内外绿色港口建设发展综述

在全球生态危机愈演愈烈的情况下,国际港口界将绿色发展理念贯穿于港口的建设运营中,提出“绿色港口”的概念。绿色港口建设目的在于贯彻绿色发展理念,使用绿色技术和实施绿色管理,引导港口走资源节约型、环境友好型的发展道路。通过查阅大量资料文献,以绿色港口建设发展为出发点,从绿色港口理念、绿色港口技术、绿色港口管理以及绿色港口评价4个方面梳理国内外学者针对绿色港口的研究动态及港口的应用现状,针对当前国内绿色港口建设中存在的问题,形成改善意见与提升路径,旨在将绿色发展理念贯穿于港口全生命周期,为我国港口向绿色化转型提供参考。

我国智慧港口标准体系建设现状评价及建议

我国智慧港口行业处于快速发展期,标准体系亟待进一步完善以引导行业发展。通过实地调研和案例分析,对我国智慧港口领域的国家、行业、地方、团体等不同层次智慧港口标准的现状问题进行分析,并结合我国智慧港口行业发展现状及趋势,从建设指南、监督评价、生产作业、运营管理、综合服务等方面提出完善智慧港口标准体系的方向建议。研究成果对完善智慧港口标准、强化标准引领、规范引导我国智慧港口的建设与发展具有一定指导和借鉴意义。

北海港铁山港区疏浚膨胀土的处治和利用

铁山港区7^(#)~10^(#)泊位建设中产生大量以白泥为主的疏浚物。利用白泥作为回填料可以节省弃土处理费用和后方陆域回填费用。但白泥具有膨胀土特性,使用不当会对工程质量造成不利影响。本文根据室内试验和典型施工的结果,对白泥的回填高程及改良方法、改良土的填筑性能和强夯适用性等提出建议,对铁山港区合理使用白泥作为回填料以及后续的加固处理具有一定指导意义。

有斜坡棱体掩护的防波堤直立墙波浪力试验研究

抛石防波堤内部存在透浪和透流的现象,有斜坡棱体掩护的防波堤直立墙受到外海波浪力作用,但波浪力大小尚无成熟的计算方法。通过防波堤断面物理模型试验,研究斜坡棱体掩护对直立墙波浪力的影响规律,分析试验结果得出结论:直立墙在斜坡棱体掩护下受到的波浪力作用明显减小。斜坡结构顶宽加大,直立墙波浪力减小,折减系数减小,但宽度超过一定值后,波浪力减小的幅度变缓,建议设计阶段结合模型试验论证最经济方案。合田公式波浪力折减系数偏大,在前期方案研究阶段,不具备开展模型试验条件时,建议有掩护直立墙折减系数取0.5。

温度与荷载共同作用下钢筋混凝土桩的细观损伤

为探究港口码头不同环境因素对码头桩身材料特性的劣化影响而降低桩身承载能力,通过颗粒流分析程序(particle flow code 3D,PFC3D)建立三维颗粒流离散元钢筋混凝土桩模型开展研究。对温度-应力模型进行建立,选取热学参数,构建了温度热管模型,通过分级加热,得到了钢筋混凝土桩的横向拉伸应变、纵向压缩应变以及微裂缝生长数量随温度变化曲线;调整模型混凝土粗骨料占比与强度等级,研究其对钢筋混凝土桩受热损伤的影响;通过施加温度场的模型进行水平加荷载后,得到的应力应变曲线;基于模型微裂隙数量的损伤变量,并构建了损伤变量-轴向应变曲线,进一步分析了温度-荷载共同作用的损伤规律。结果表明:混凝土轴向压缩应变和横向拉伸应变会随温度的增加而逐渐升高,细观微裂隙数量会随温度的升高而增长;粗骨料占比升高会使受热初始损伤增加;温度的升高,材料的宏观力学性能出现了不同程度的降低。