棘轮效应对海底管道工程设计影响的有限元评估

棘轮效应广泛存在于服役期启动、关停操作频繁的海底管道中,严重影响其在位状态及结构安全。为此,结合海底管道流动保障要求及管土作用影响分析海底管道棘轮效应的诱发机理,形成海底管道棘轮效应筛选判别方法,并提出海底管道工程设计中针对棘轮效应影响的有限元评估方法。以某单点系泊系统中外输海底管道工程为例,开展管道棘轮效应影响的有限元评估,结果表明:该管道稳定循环下恒定摩擦力与土壤摩擦力的比值为1.91,棘轮效应相对明显;相比于常规热膨胀计算,在工程设计中应额外考虑0.09 m棘轮效应位移的影响。研究成果可为海底管道、膨胀弯及水下管汇的工程设计提供理论支撑,使工程设计结果更符合海底管道真实的服役状态。(图3,参27)

混凝土箱梁浇筑养护方案数值评估研究

大体积混凝土结构在浇筑过程中水化放热会形成对结构不利的瞬态温度场,为此提出了一种混凝土箱梁浇筑温度场的数值分析方法.采用有限元方法模拟了箱梁混凝土的水化放热及其各种实际热边界条件,并通过与实测数据对比,验证了该方法的精度.以杭州湾跨海大桥非通航孔桥的70 m跨整体浇筑预制的大截面混凝土箱梁为例,利用该方法定量评估了各种浇筑养护方案控制水化热的效果,为工程选用了有效的水化热控制方案,能够有效防止混凝土产生早期温度裂缝.

某终端处理厂原油储罐检测评估

采用系列检测方法与储罐结构有限元评估相结合的方式对原油储罐的腐蚀情况和整体现状进行评估。评估结果表明:罐体外观、结构及几何尺寸满足安全使用的要求,罐体涂层、阴极保护系统对罐体保护作用良好,罐体内外结构无损探伤、硬度、厚度符合安全要求,总体认为原油储罐状况良好。

无人机与无人船在船闸立体巡检中的协同应用

为全面评估姚江船闸现状,开展了无人机与无人船立体巡检工作。船闸水上工程利用无人机搭载激光雷达扫测,水下隐蔽工程利用无人船搭载多波束系统扫测,将二者协同应用获得的点云数据融合处理,建立船闸三维点云模型。以闸首为示例,提取现状断面与原设计断面进行对比,分析断面胸墙高程、闸墙垂直度、墙体与护坦结合部、护坦高程等变化情况,然后切割三维模型中的闸首部分导入有限元软件评估闸首现状的稳定性。结果表明:闸首结构受力大部分为压应力,回填土对左侧边墩的受力明显更大;与左侧相同,右侧闸墙与后踵的连接段仍出现一定的应力集中效应,但集中程度均不高,影响范围不大,闸首处于稳定状态。相较于常规测量,立体巡检建立的闸室三维点云复合模型导入有限元软件计算建立的模型稳定性计算更加真实可靠,提高了船闸评估水平。

8400 DWT单货舱多用途重吊船结构设计

多用途重吊船载运货物多样、货舱区域长、装载工况复杂,因此结构设计难度较大。结合8400 DWT多用途重吊船单货舱大开口的特点,重点阐述主要设计思路,包括货舱布置与结构设计特点、对舱口变形及最大限位力的确定,以及船体结构形式及布置的优化,同时介绍了船体屈服强度、屈曲能力,以及重吊基座加强结构的强度评估方法。设计思路及计算评估方法可为后续船舶的设计提供一定参考。

多用途重吊船结构设计特点

由于货物装载的多样,故一些多用途重吊船货舱有着平直的舷侧结构,并要求更长的货舱。这种相对疲弱的结构给设计带来难度。根据多用途船的装载特点,通过结构规范设计、工况评估及有限元强度计算(包括屈服强度、屈曲强度和疲劳评估),阐述了此种船型的船体设计要点和评估方法,以正确、现实、合理的反映多用途船的结构设计理念。

采油平台吊机立柱环板焊缝局部缺陷影响分析

文章结合某在役平台吊机立柱环板焊缝发现局部缺陷的问题,利用三维CAD软件建立吊机立柱及局部平台的板壳模型,在有限元软件中分析其应力和变形,为评估平台吊机在当前状况下运行的安全性提供参考。