Seismic Response and Stability Analysis of Single Hinged Articulated Tower

Study of dynamic stability phenomenon in transient systems has always created interest amongst the researchers because of its inherent non-linearities. Offshore structures subjected to wave, earthquake or wind loads or a combination of these loads show non-linear transient behaviour. As oceanic waves are better modelled as stochastic process, there is a need to investigate the stochastic stability of flexible offshore structures as well. Present study has been carried out to determine seismic response of Single Hinged Articulated Tower (SHAT) under different categories of wave loads and earthquake followed by its dynamic stability analysis. Different phases of wave/earthquake loading on SHAT have been explored to investigate dynamic instabilities existing during each phase. Two dimensional phase plots have been used to identify phases of dynamic instability existing within the responses of SHAT under various conditions of loading.

密度峰值聚类在塔机损伤诊断中的应用研究

建立塔机有限元模型,获取塔机完好状态和各损伤工况的各采集点的动态位移。提出了两种模型建立方法,基于悬臂梁的双输入单输出模型和基于时域数据的动态双输入单输出模型,对基于时域数据的双输入单输出模型首先利用最小二乘法计算参数初值,进一步利用粒子群优化方法进行参数优化,提高了模型精度。以完好工况的塔机数据为基础,建立基于悬臂梁的双输入单输出模型和基于时域数据的双输入单输出模型,计算参数,建立损伤识别模型,用待检状态的位移数值拟合模型,用两种模型计算出的残差方差做损伤因子,利用密度峰值聚类方法对损伤因子进行分析,实现了对塔机的损伤判定和损伤位置的确定。这种基于密度峰值聚类的诊断方法可对塔机微小损伤进行智能诊断和位置确定,该方法只需要塔机完好状态的数据和待检状态的数据即可自动诊断,解决了塔机损伤识别中损伤数据难以获取,因而无法实现智能训练和诊断的问题。

桥梁刚度变化对高速铁路独塔斜拉桥车⁃桥耦合振动的影响分析

以高速铁路独塔斜拉桥为研究对象,建立车-轨-桥耦合系统的空间多体动力学分析模型,开展高速铁路斜拉桥的车-轨-桥耦合振动的仿真分析。通过改变材料弹性模量的方式调整桥塔和主梁刚度,研究桥梁刚度变化对桥梁车-桥-耦合振动的影响规律。研究结果表明,随着桥塔刚度的增大,主梁跨中竖向和塔顶纵向位移响应逐渐减小,其峰值减幅分别为7.57%和10%;随着主梁刚度的减小,主梁跨中竖向位移和塔顶纵向位移峰值呈逐渐递增趋势,主梁刚度变化对车体竖向加速度和Sperling竖向舒适度指标影响相对较大;相比于桥塔刚度的变化,主梁刚度变化对车-桥振动响应的影响更大;整体上,列车运行的安全性和平稳性指标满足规范要求。

考虑不确定性斜拉桥参数的重要性与易损性分析

许多结构参数对桥梁数值模型的计算结果产生影响,结构的恒载、阻尼以及相关材料特性等参数涉及的不确定性被称为建模不确定性。研究表明建模不确定性的存在使得结构易损性曲线的偏差程度达到70%,因此在地震易损性分析中考虑不确定性很有必要。文章采用一种基于随机森林(random forest,RF)模型的概率地震需求模型(probabilistic seismic demand model,PSDM)易损性计算方法,分析桥梁构件的材料特性、荷载条件和构件几何特性等不确定因素对桥梁易损性的影响,并从中筛选出重要的不确定性参数。借助随机森林模型的学习与预测功能对结构易损性曲线进行预测。

单塔塔顶循环丙烷回收工艺特性与能耗评价

为改善现场DHX丙烷回收流程产品收率低、能耗高的缺陷,将原重接触塔和脱乙烷塔合并为单塔,将塔分为吸收段和分馏段,从中引出侧线实现总能耗降低和热集成度的提高,形成SCORE丙烷回收流程。通过单因素模拟实验,分析了脱乙烷塔塔压、侧线抽出液相流量、塔顶回流比、原料气分流比对丙烷收率和总能耗的影响,考察了不同气质组成对工艺的适应性,并对换热网络进行改进。流程改进后,工艺总能耗从28172 kW降至25476 kW,能耗降幅9.56%,节能效果显著。

平臂式塔式起重机自振周期计算方法研究

塔式起重机的自振周期是其基本属性,关乎风振动力系数的选取,影响风载荷及其对塔身偏移的计算。文章以永茂5513型塔帽式和中天6513型平头式塔式起重机为例,简化塔身的刚度简化,将塔式起重机简化为单自由度模型,推导了自振周期简化公式,对比分析了现场测试和有限元模拟结果,验证了该公式的可行性,并引入考虑塔机质量分布影响的修正系数,修正了其简化公式。结果表明:塔式起重机自振周期简化公式计算结果与现场实测自振周期吻合较好,在粗略计算塔式起重机自振周期时可以使用该简化计算公式。根据有限元模拟结果,给出了塔式起重机自振周期简化公式的修正公式,并给出了塔帽式、平头式塔式两种起重机修正系数的推荐值及线性内插公式。

跨铁路独塔斜拉桥索塔平转施工技术与监测研究

某跨铁路独塔斜拉桥索塔高85 m,左右塔柱内倾81.22°,采用翻模+平面转体法施工,逆时针转体93°,转体质量约18 500 t。因此,针对该桥塔因转体质量大、重心高所带来的水平转体施工安全问题,开展了独塔斜拉桥索塔平转施工技术分析、实桥跟踪测试,得到了称重、配重、姿态监测与调整等技术要点。得出的主要结论包括:沿桥塔下横梁与0号梁段上对称平衡配重50 t,可降低桥塔重心;平转过程受不平衡力矩和偏心距的影响较为敏感,桥塔称重与配重误差需严格控制;索塔姿态调整前移出配重,并通过临时支墩锁定索塔姿态;转体前、后垂直度应尽量保持一致。

中波斜拉线弱定向天线的应用

为保证中波发射对特定区域的覆盖效果,多采用定向天线达成目标,本项目对特定频点发射天线采用了单塔斜拉线弱定向技术以增强对主方向的覆盖。经历计算机仿真计算、模型试验验证和安装实施过程,最后经过对覆盖区域场强的实测,达到了设计指标,实现了所需的功能,保证了覆盖效果满足使用需求。

独塔非对称钢-混混合梁斜拉桥抗震性能研究

【目的】研究独塔非对称钢-混混合梁斜拉桥的抗震性能,并探明非对称结构地震响应的差异。【方法】以长沙香炉洲大桥西汊航道桥为依托,采用MidasCivil软件建立非对称钢-混混合梁斜拉桥全桥有限元模型,分别采用反应谱法和非线性时程分析法对其进行地震响应分析,并重点研究了结构非对称性对斜拉桥辅助墩、过渡墩及其桩基抗震性能的影响。【结果】独塔非对称钢-混混合梁斜拉桥的动力特性和地震响应规律呈现出明显的非对称性,非对称布置的两过渡墩和两辅助墩在地震作用下的内力响应存在较大差异,结构的非对称性对横向地震更加敏感,在抗震设计时应予以重视;除两过渡墩桩基外,长沙香炉洲大桥按照静力计算设计的结构尺寸及配筋形式均能满足各工况地震作用下的抗震性能目标;塔身、墩身在横向+竖向地震作用下的安全储备均大于纵向+竖向地震的,桩基在横向+竖向地震作用下的安全储备几乎都小于纵向+竖向地震的;受结构非对称性的影响,边跨的27#过渡墩桩基总是先于主跨的31#过渡墩桩基发生破坏;在横向地震作用下,受群桩承台影响横向各排桩基地震轴力有较大差异。【结论】从经济性和抗震合理性角度出发,应对独塔非对称钢-混混合梁斜拉桥进行差异化的抗震设计,研究成果可为非对称斜拉桥及其他非对称桥梁结构的抗震设计提供有益参考。

快换式塔筒过驳吊杠结构设计与工程应用

为了解决风机塔筒过驳工序耗时较长的问题,提高风机整体安装效率,基于ABAQUS有限元软件设计了一种快换式过驳塔筒吊杠,将眼板式吊耳优化为多组圆柱式吊耳,可实现起重船单钩快速水平过驳风机中塔、顶塔。结果表明,相较于传统的双钩合抬方法和使用其他类型吊杠,使用快换式塔筒过驳吊杠可显著降低塔筒过驳用时,工序施工效率整体提升了29.2%。研究成果可为其他大件过驳吊杠的设计与应用提供参考。

论增设转接法兰对通信单管塔结构安全性的影响

铁塔基站平移搬迁工程中,可能存在塔底法兰与预埋成型的地脚螺栓不匹配问题,通过增设转接法兰,解决利旧铁塔无法安装的问题。特选取铁塔公司发布的《低成本铁塔标准图集V2.0》中的0.45风压高度的20 m,25 m,30 m,35 m共计4种高度的单管塔,利用有限元软件3D3S,研究单管塔增设转接法兰后,单管塔自振周期、塔顶位移、塔身最大应力及塔脚倾覆弯矩的增大幅度,为单管塔增设塔脚转接法兰的安全性研究提供一定的参考。

独塔自锚式吊桥的施工与设计优化方案研究

针对独塔自锚式吊桥施工工艺复杂性及设计优化的需求,研究依托某大桥工程,分析了独塔自锚式吊桥的基本构造,针对施工方法展开优化设计。通过对独塔自锚式吊桥进行施工监测,验证了研究提出的优化方案的有效性。结果表明:标高误差最大仅0.012 m,吊索位置上游与下游的误差平均值分别为2.57 mm与3.34 mm,索力值误差均在±3.00%以内。

单管塔塔脚二次浇筑对塔脚构件受力的影响分析

单管塔作为铁塔的一种常见结构,其塔脚法兰板与基础顶面通过螺栓连接。连接形式分为两类,第一类是法兰板与基础顶面无混凝土二次浇筑,第二类则为有混凝土二次浇筑。由于规范中目前没有明确介绍在纯弯矩作用下,这两类连接形式中塔脚构件的受力情况,故运用ABAQUS有限元分析软件对这两种形式进行数值模拟,对比分析塔脚构件的受力情况,并与规范计算值进行对比,结果表明:通过有限元数值模拟的计算结果与按规范计算的结果误差不大,表明有限元数值模拟的分析过程是可靠的;法兰板与基础通过二次浇筑混凝土可以有效增强单管塔基础的整体受力性能。

基于双机一塔循环水系统供暖季单循环水泵应用研究

针对双机一塔循环水系统采暖循环水泵耗电量大问题,提出单循环水泵运行方式,结合供暖机组低压缸零出力运行,定量分析了凝汽器压力报警工况、凝汽器额定压力工况、低压缸零出力运行1台工况,低压缸零出力运行2台工况下循环水流量与循环水泵的匹配性。结果表明,机组负荷<75%时,4种工况均满足单循环水泵运行要求,机组负荷>75%时,凝汽器额定压力工况不满足,需启动双泵运行。通过对单循环水泵运行措施调整,保证了单循环水泵的安全稳定运行,节能效果显著,具有一定推广价值。

基于混合算法的独塔斜拉桥索力优化分析

为了使斜拉桥索力优化过程更简洁,提出一种基于混合算法的独塔斜拉桥索力优化思路。基于桥梁有限元模拟结果,选取主梁位移差、桥塔偏位等成桥状态参数作为优化目标,成桥索力作为控制变量,通过响应面法将选定的优化目标和成桥索力的隐式函数关系显示化,通过粒子群算法对目标的最优解进行识别,获得优化后的独塔斜拉桥索力值。依托北方某独塔斜拉桥进行工程应用,结果表明,经过索力优化后,大幅度提升了成桥索力及主梁弯矩的均匀性,主梁整体线形更为理想,算法有效性得到了验证。

络合铁脱硫技术在焦炉煤气一体塔脱硫装置上的应用总结

介绍了络合铁脱硫技术应用于焦炉煤气一体塔工艺上的参数控制要求以及存在的问题和改进措施,应用结果表明一体塔脱硫工艺上络合铁的使用可在提升脱硫净化度和降低废液排放量方面取得显著效果。

硫酸盐浆厂臭气净化工程实践

采用自主开发设计的单塔双循环二氧化氯吸收技术,建设和运行了烟气量为3 500 tDS/d的碱炉硫化物脱除项目。利用二氧化氯强氧化性及单塔双循环结构的高效性,实现了浆厂污染性气体硫元素的无害转化,解决了碱回收炉启机时硫化物排放不达标的问题,且硫化物脱除效果显著。介绍了工程实践中的脱硫原理、技术工艺流程、系统运行结果及设备配置。以期为硫酸盐浆厂硫化物的高效脱除提供参考方案,推动国内碱回收炉尾气处理项目的顺利建成运行。

单塔双索面大跨径斜拉桥荷载试验技术研究

斜拉桥作为大跨径桥梁的主要形式,具有跨越能力强、结构轻巧、造型美观的特点,斜拉桥的荷载试验是通过对斜拉桥结构直接施加荷载后进行有关检测、数据分析,从而了解斜拉桥结构在试验荷载作用下的实际工作状况,进而评定桥梁结构施工质量和使用状况。通过桥梁的荷载测试,可以对桥梁的施工质量和结构受力性能做出判断,根据测试结果推断桥梁结构的实际承载能力,确定斜拉桥的实际运营情况和使用状况,为桥梁的验收、后期的运营使用提供科学有效的依据。论文通过某斜拉桥的主桥为例,对单塔不等跨斜拉桥荷载试验过程及要点进行研究分析。

大跨度单索面地锚式悬索桥异形主塔施工技术研究

为了探究大跨度单索面悬索桥异形主塔的受力变形机理与施工控制成果,本研究以南宁英华大桥为背景,采用数值计算与现场监测的方法对其异形浮吊施工的主塔进行了研究。结果表明:在20℃设计基准温度条件的成桥永久荷载作用下,其稳定性和受力均满足相关规范要求。经过现场实测可知:主塔施工过程中,线形良好,合龙精度满足规范要求。

空间索面独塔钢箱梁斜拉桥索力优化

空间索面斜拉桥由于结构特殊性,索力相互影响复杂,其合理成桥索力以及施工张拉力调整是需要解决的关键问题.为对以上问题进行研究,以石家庄市学府路斜拉桥为工程背景,将结构的弯曲和拉压应变能之和最小作为目标函数,通过控制主梁的挠度、弯矩和斜拉索索力等条件,采用影响矩阵法求解了成桥索力.结合钢箱梁斜拉桥先梁后索的施工特点,研究了不同斜拉索张拉方案的可行性.结果表明,求解得到的最优索力与设计索力误差很小,索力分布合理;通过正装迭代法求解得到不同方案的斜拉索张拉力及成桥索力,分析确定了最优的斜拉索张拉方案,为工程实际提供参考.