基于GPU并行的锥体导管架平台结构冰激振动DEM-FEM耦合分析

该文为分析海冰与锥体海洋平台的相互作用,采用离散元(DEM)-有限元(FEM)耦合方法建立冰激海洋平台结构的耦合模型。通过具有粘结-破碎性能的球体离散单元对海冰的漂移及破碎现象进行计算,海洋平台锥体部分采用平板型壳单元构造,其整体构架及锥体内部的加劲肋采用梁单元构造,即建立壳单元与梁单元组合的锥体海洋平台有限元模型。为提高DEM-FEM耦合算法的计算规模和效率,发展了离散单元与平板型壳单元接触算法及GPU并行环境下参数传递算法。基于此耦合模型分别讨论了平台结构的冰载荷、冰激振动以及锥体应力分布,并与相关实测数据进行对比,为寒区锥体海洋平台的结构设计提供有益的参考。

锥体导管架海洋平台冰激振动的DEM-FEM耦合分析及高性能算法

在寒区海域,冰荷载是影响海洋平台安全运行的主要环境荷载之一,由其引起的冰激振动给平台结构及其上部设备带来了严重危害。为分析不同冰况下平台的振动响应,本文建立了导管架海洋平台冰激振动的离散元(DEM)-有限元(FEM)耦合模型。采用具有黏接-破碎性能的等粒径球体离散单元对海冰的破碎特性进行模拟,通过由梁单元构建的海洋平台有限元模型获得结构的振动响应。在离散元与有限元的接触区域中实现了两个模型间计算参数的传递。为提高该耦合模型的计算效率和规模,发展了基于动力子结构方法的DEM-FEM耦合模型。为验证该耦合模型的有效性和可行性,将不同冰况下得到的冰荷载与ISO19906和JTS 144-1-2010标准进行了对比。结果表明,计算得到的冰荷载与标准相近,且冰厚与冰荷载呈二次非线性关系。同时,从冰速和冰厚两方面对比了渤海四桩腿JZ20-2MUQ锥体导管架平台冰激振动加速度的数值结果和现场实测数据,发现冰速与振动加速度呈线性关系,冰厚与振动加速度呈二次非线性关系,并且振动加速度与冰速和冰厚平方的乘积呈线性关系。

一种用于高层住宅的可周转悬挑防护平台设计与应用研究

本施工技术属于建筑高层施工防护领域,设计包括四个部分:支撑架体、顶升装置、平台架体、连接体。支撑架体设置在楼层内,顶升装置设置在支撑架体上,用于使支撑架体顶紧楼层内的相邻楼板。平台架体伸出楼层外提供工作平台。连接体设置在平台架体上,形成防护平台。本装置不需要对楼层的预埋件进行清理,可有效降低施工的劳动强度,便于安全文明施工。平台架体与支撑架体的连接构造使得拆装更为方便,便于重复使用。防护栏杆与平台架体的可拆卸连接设计,使得防护栏杆能够进行进一步地安全防护,便于提高安全稳定性。本技术有效地解决了现有垂直作业情况下悬挑防护平台安全性低、施工效率低的问题。在保证质量,提升工效等方面具有较好影响,对新形势下高层住宅的安全施工,具有良好推广应用价值。

带有负重的斜圆柱施工方法研究

斜圆柱施工在日常的工业与民用建筑中应用较少,因而可借鉴的案例也较少,特别是带有负重的斜圆柱施工资料更少。某工程有15根斜圆柱在楼层标高处仅与环形框架梁有连接,同时斜圆柱在该位置需预埋重达400 kg的钢结构预埋件,这拉大了斜柱向外的倾斜角度,给圆柱的施工控制带来很大困难。针对这些问题,通过在施工中加设手拉葫芦、搭设架体平台、采用定制圆弧木模板等一系列措施,确保了施工质量,可为类似工程提供参考。