Calibration of LRFD Format for Steel Jacket OffshorePlatform in China Offshore Area(2): Load, Resistance and Load Combination Factors

Adopting the load and resistance factor design format, the design method for steel jaeket platform structures is developed. Firstly, the limit state equations and design format for steel jacket platform structures are introduced. Then, the ratio of live load effect to dead load effect is estimated. The target reliabilities for design of offshore structures in China offshore area are calibrated by past practice in API RP2A-WSD code. The load and resistance factors are optimized by minimizing the difference within the target reliability and the resulting reliability over the range of load effect ratios. Considering the concurrence of different loads, load combination factors are obtained through an optimization process, and the relation between the load combination factor and load correlation coefficient is established. Finally, the design formulae for steel jacket structures in China offshore area are recommended.

导管架牺牲阳极阴极保护数值模拟评价与优化改造

对某海洋平台的调研发现,水下机器人(ROV)水下电位检测只能够反映检测区域的阴极保护有效性,而采用悬臂法电位检测的结果表明,ROV未能检测的浅水和导管架内部区域阴极保护已失效。为此,借助于数值模拟的方法全面评估了两个海洋平台水下结构牺牲阳极阴极保护系统的有效性,与现场检测结果进行了对比。同时,针对欠保护区域采用数值模拟方法进行了优化改造。

小口径PELE作用薄靶板影响因素的实验研究

为了确定影响小口径PELE对薄靶板作用效果的关键因素，改变弹体材料、装填物材料、弹丸着速和着角，在12．7mm弹道枪上发射PELE对固定靶板进行撞击试验。试验结果表明，弹体采用压拉比高的材料时，PELE横向效应明显；在试验速度范围内，随着速的提高，PELE破片数量增多，横向效应增强；装填物材料对横向效应的主要影响因素是泊松比和弹性模量，而不是密度；在0°～45°范围内，随着角的增大，PELE横向效应增强。这些结论为小口径PELE的设计和运用提供了重要依据。

含手性三联苯腰接型液晶聚乙炔的合成及其“甲壳效应”

设计、合成了一种新单体,并由[Rh(nbd)Cl]2/Et3N(nbd=2,5-降冰片二烯)催化聚合反应制备了一种具有较高相对分子质量(质均相对分子质量为30300)的含手性三联苯液晶聚乙炔PAM3OCO(TPh)(OR*)2{—[(CHC(CH 2)3OCO-terphenyl(OR*)2]n,R*=(S)-2-甲基丁基}。由于手性基团和三联苯液晶基元的引入,单体具有互变手性近晶C相,而聚合物则呈现互变的手性近晶A相液晶行为。三联苯液晶基元以重心位置连接于聚合物主链并围绕主链所产生的"甲壳效应"赋予了聚合物很高的热稳定性(356℃)、发光性能和聚集诱导增强发光特性。其薄膜状态下的发光强度明显大于其在稀溶液状态下的发光强度,且内量子效率和外量子效率分别为0.214和0.023。紫外光激发下,聚合物在液晶状态下的发光强度明显优于溶液和薄膜状态,并且发光谱带发生了红移。

分布式传感光纤在恒定拉伸下的护套效应

为研究光纤护套对其应变的影响,使用布里渊光时域反射计测量了紧套光纤和普通光纤在多轮长时间(48 h)恒定拉伸下的应变。实验结果证明光纤护套对光纤应变存在一定影响:在第一轮恒定拉伸过程中,紧套光纤的应变减少100με;松弛4 d后,在第二轮恒定拉伸过程中,紧套光纤应变减少50με;松弛8 d后,在第三轮恒定拉伸过程中,紧套光纤应变保持不变;而在此几轮拉伸中,普通光纤的应变都保持恒定。

翠冠梨果实套袋效应初探

翠冠梨为优质早熟梨，通过采用台湾产单层袋、双层袋和上虞产双层袋的果实套袋的试验表明，双层袋套果后的翠冠梨果实黄褐色、色泽匀、无锈斑、口感佳，明显改善其外观，提高品质和商品性能，增加经济效益。

集束钨丝壳体PELE撞击靶板的动态响应

为克服目前普遍采用的钨合金壳体的PELE侵彻能力不足、靶后破片形状不规则等问题,提出采用集束钨丝复合材料制作PELE壳体,对其穿甲过程进行了试验研究,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对PELE撞击靶板的动态响应进行了数值仿真,仿真结果与试验结果的对比分析表明:集束钨丝壳体PELE在穿透靶板后能产生明显的横向效应;与钨合金壳体PELE相比,集束钨丝壳体PELE靶后形成破片速度更高、破片形状更规则,具有更优异的侵彻能力和横向毁伤性能。

水平载荷下群桩效应对导管架平台结构计算的影响

考虑群桩效应,分析了导管架平台在水平载荷作用下桩土间相互作用的计算原理。在AN-SYS软件中结合p-y曲线法,对某导管架平台分别建立了考虑和不考虑群桩效应的非线性有限元模型,以及泥面下6倍桩径处加固支的简化模型。通过对比3者的计算结果,得出群桩效应影响导管架平台结构计算的有关结论。

护壁套管钻孔灌注桩微扰动施工分析

在上海轨道交通9号线盾构隧道的近距离钻孔灌注桩微扰动施工中,预先将护钢套管旋压至超出隧道底部约3 m后,再用泥浆循环方法进行取土成孔。实测结果表明,由于钢套管的护壁作用,钻孔灌注桩成孔时在钢套管位置几乎不存在地层损失;随着钢套管旋入深度的增加,管内土体的堵塞程度越来越严重,当钢套管旋压至隧道轴线以下位置时发生相对较严重的土体挤压,导致隧道上浮,并发生竖椭圆收敛变形。为减小护壁套管旋压过程中对既有地铁隧道的影响,建议在钢套管旋入过程中同时取出套管内部分土体。

基于二进制粒子群优化算法的热护套防护效率测试系统参数调节方法

针对火炮身管热护套防护效率测试系统中如何确定红外灯"开/关"状态模拟太阳热辐射,实现对热辐射参数调节问题,在分析系统工作原理基础上建立了数学模型,将其转化为组合优化问题。结合现场测试数据特点,设计了基于二进制粒子群优化的算法实现对组合优化问题的求解。实践表明,利用该算法确定的红外灯"开/关"状态和位置,能够满足测试系统对热辐射的精度要求,达到了调节测点热辐射参数的目的。

集束钨丝壳体材料特性参数对PELE作用性能影响的数值模拟

为克服目前普遍采用的钨合金壳体横向效应增强型侵彻体（PELE）侵彻能力不足、靶后破片形状与数量不可控、横向毁伤效果不理想等不足,采用集束钨丝制作PELE壳体,并对其穿甲过程进行了数值模拟。与钨合金壳体PELE的作用效果进行对比,发现集束钨丝壳体PELE的侵彻能力和横向毁伤性能均优于钨合金壳体PELE;在本研究所采用PELE结构条件下,钨丝直径取0.5～1 mm、体积分数取40%～60%、粘结相选用镍铁合金时,集束钨丝壳体PELE综合毁伤能力较好。

钢框架稳定设计方法的探讨及其在导管架平台组块设计中的应用

目前,钢结构的稳定设计主要通过计算长度系数来确定构件的长度从而进行设计。根据结构的形式和受力情况确定结构应按有侧移计算或按无侧移计算,而不同的失稳类型对应于不同的计算模型,因此正确理解失稳类型是应用有效计算长度法的前提。为此介绍了稳定设计的两种方法、刚架失稳类型及不同类型对应的计算长度系数的方法,并对中美规范中计算长度系数的方法进行对比。此外,对计算长度系数在导管架平台组块设计中的应用给出了建议,可供钢结构设计人员参考。

甲壳型液晶高分子的化学结构及其与性能间关系的研究

设计并合成了７种新型甲壳型液晶高分子，研究了液晶基元的化学结构和立体效应对单体及其聚合物液晶性的影响．发现在液晶基元的末端引入极性或可极化的原子基团提高了单体的熔点和液晶相的热稳定性；液晶基元的长径比越大，单体的熔点和清亮点越高；聚合使单体的液晶稳定性增加、液晶相温度范围变宽；侧链液晶基元的极性、刚性和空阻越大，聚合物的玻璃化温度越高；酰胺基团无论是在分子的末端还是在连接部位，都使单体的熔点和聚合物的玻璃化温度提高，但在分子末端时液晶相较稳定，作为中心桥键时不利于液晶相的稳定形成．

海上风电基础下放通过浪溅区响应特性研究

多筒型导管架基础下放安装过程筒顶开口,筒内气—水自由置换,浪溅区下放过程由于浮力、冲击载荷、附加质量、阻尼效应等因素影响具有很强的非线性。开展模型试验研究波浪荷载下外界控制因素对四筒导管架基础下放过程气垫响应、基础运动和吊缆张力响应的影响机理,探究气垫结构对基础下放过程附加质量和固有周期的影响。结果表明:初始下放过程,筒内气体积聚,气垫压力非线性增长,随着下放深度增大,气垫压力趋于稳定;气垫压力响应趋势与基础下放速度和开孔率相关,波浪荷载仅影响气垫响应幅值;筒型基础下放穿越浪溅区阶段受到砰击荷载作用,气垫结构对砰击荷载产生缓冲效果;考虑气垫—水柱耦合作用时,顶盖即将入水阶段,气弹簧和水弹簧耦合作用下整体刚度增大,基础固有周期出现减小趋势。

外壳材料对PELE作用效果的影响

为了研究外壳材料对PELE作用效果的影响,采用不同材料外壳的PELE垂直侵彻装甲钢靶进行试验研究和数值仿真。结果表明,外壳材料的密度和压拉比对PELE的毁伤效果产生重要影响。随外壳材料密度的增大,PELE的存速能力增强;随外壳材料压拉强度比的增大,破片横向效应显著增强。

弧形气压止血带保护套的制作与应用

目的探讨使用国产止血带时,通过改进使用方法检测其止血效果及止血带损伤情况。方法以成人下肢手术为例制作弧形气压止血带保护套。选择施行择期下肢膝关节以下部位手术的成年患者100例,随机分为传统方法组、弧形气压止血带保护套组(改良方法组)各50例。传统方法组先用1张纱布垫缠绕肢体皮肤,缠上止血带,再用绷带缠在止血带上加以固定;改良方法组将保护套衬垫面缠在肢体上,在衬垫面上缠止血带,将反折面向上反折固定保护止血带,反折面两端的布带绑在保护套上。比较两组气囊止血带压力、止血效果及止血带损伤情况。结果两组气囊止血带压力比较,差异有统计学意义(P<0.05),改良方法组气囊止血带压力低于传统方法组;两组充气时间比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组止血效果及止血带损伤情况比较,差异有统计学意义(P<0.01),改良方法组手术时止血效果及减压后出现的止血带损伤进行综合判断,效果明显好于传统方法组。结论使用弧形气压止血带保护套能有效降低气囊止血带压力而不延长充气时间,达到止血效果及减少止血带损伤情况发生。

钻井船插桩对导管架平台群桩影响的CEL有限元分析

采用CEL大变形非线性有限元方法并结合非线性地基梁模型对海洋石油941钻井船在番禺10-2平台钻井插桩时对邻近导管架平台群桩的影响进行了分析,并得到以下结论:1)钻井船插桩过程中,桩身最大位移及出现的位置随钻井船插桩深度增加而下移且钻井船插桩位置与群桩距离越近,对桩的影响越大;2)在插桩过程中,桩身最大弯矩出现的位置与桩身最大位移出现的位置一致,而桩身最大剪力出现的位置较桩身最大弯矩出现的位置偏下;3)与没有插桩影响的群桩相比,桩身最大弯矩与桩身最大剪力明显增加。

尺寸效应对GFRP约束钢筋混凝土方柱力学性能的影响

GFRP布约束钢筋混凝土柱是近几年新兴的一种加固形式。文中采用GFRP布缠绕包裹钢筋混凝土方柱,讨论尺寸效应对GFRP约束钢筋混凝土方柱力学性能的影响。通过静力实验方法考察不同截面尺寸试件的极限承载力。结果表明:在相同配筋率和体积配置率的情况下,几何相似的小、中、大三个尺寸的试件,随着试件的尺寸增大,GFRP布的约束效果越好,其相对于未约束试件承载力提高幅度越大。

饱和粘土中导管架平台单桩水平承载力分析

运用ABAQUS有限元分析软件,建立饱和粘土中单桩的桩土耦合模型,对现役导管架平台桩基在水平载荷下的承载问题进行了数值分析。分析结果表明,6倍桩径以上为桩的关键受力部位,平台设计时桩从泥面往下6倍桩径处必须加厚处理,保守设计为12倍桩径;最大土抗力出现在2.5倍桩径处,最大位移为土表面;水平载荷下桩土的承载部位主要集中在上部,土抗力出现最大值的位置比桩出现最大弯矩的位置要往上,并且土抗力不会随着深度的增加而无限增大。该项研究结果对平台的设计及现役导管架平台的评估有一定参考价值和指导作用。

套箍加固钢筋混凝土中长柱的试验研究

为研究套箍加固钢筋混凝土中长柱的破坏特征、加固效果和受力性能,开展了2根普通钢筋混凝土中长柱(轴压、偏压各1根)和6根采用套箍加固的钢筋混凝土中长柱(轴压、偏压各3根)的静力破坏试验研究。结果表明:试件主要表现为材料破坏,破坏发生位置偏向加载端,偏压柱加固后破坏形态会发生改变;相对于未加固柱,加固后柱的承载力可以实现成倍增长;在加固后的受力过程中,轴压构件的核心柱和套箍层应变变化同步,偏压构件的核心柱相对于套箍层存在应变滞后;加固柱的最终横向挠曲变形基本符合半波正弦曲线;加固柱的纵向应变符合平截面假定。对试验试件的承载力计算,《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22—2008)和《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367—2013)的结果表现存在差异,具体为后者结果总体表现优于前者,前者相对于后者结果偏大。