某风机基础施工船甲板透气管布置方案

对于风机基础施工船,要求其具有宽阔而空旷的露天施工甲板,以利于作业。而该型船的压载舱众多,其甲板透气管布置是一道难题。本文着重对要求宽阔施工露天甲板面的透气头布置方案进行设计,分析不同的透气管布置形式对船舶性能及功能的影响,选取不影响船舶作业功能,且保证船舶性能的最优方案,为类似船舶设计空旷大甲板面的提供思路。

大型邮轮开敞区域振动噪声研究综述

针对大型邮轮开敞区域的振动噪声展开研究,分析梳理在该区域典型休闲娱乐空间的主要功能、特点以及振动声源特性。简述适用于邮轮开敞区域结构振动的子模型预报方法,介绍风致振动在邮轮开敞区域的研究进展。分别从噪声频率、声场空间两个维度,分析离散法(FEM/BEM/IEM)、统计能量法(SEA)、几何声学/声线法各自的优势及不足,指出运用混合方法预报邮轮开敞区域噪声具有较好的适应性,可用于建立邮轮开敞区域噪声预报流程。通过对传统的邮轮开敞区域噪声评价与衡量方法的分析,提出基于声景舒适度评价方法的设计理念,其对大型邮轮开敞区域的振动噪声预报与控制具有借鉴作用。

高韧树脂铺装结构体系足尺加速加载试验研究

为解决正交异性板桥面系耐久性问题,通过理论与足尺试验研究相结合的方法,在大节段足尺疲劳试验模型研究基础上,模拟桥梁结构在行车荷载作用下的实际状况,并分析“RAC+RSMA”高韧树脂铺装足尺结构体系的疲劳损伤状况和长期使用性能。结果表明,开口肋+小横肋结构横向最不利荷位为对齐钢板焊缝位置处,纵向最不利荷位为横隔板与小横肋的跨中位置处;在300 kN荷载作用及最不利加载工况下,“RAC+RSMA”高韧树脂铺装足尺结构铺装表面焊缝处横向应变基本未衰减,钢桥面板焊缝应变仅增大13%,肋间相对挠度平均增幅5%,整体桥面系受力状态良好,铺装和正交异性板均未出现明显损伤。

新型艏部露天甲板防雨风口设计形式研究

针对当前艏部露天甲板防雨风口普遍采用鹅颈式通风筒和菌型通风筒设计形式存在的不足,提出一种将通风围井、箱式可闭防雨风口、泄水管和水密蝶阀相结合的防雨风口设计形式。对该防雨风口形式的各要素进行阐述,并通过实际案例对其在船上的应用进行分析。在此基础上,对两种防雨风口设计形式的优缺点进行对比,结果表明,新型防雨风口设计能达到防浪、结构形式紧凑和美观性较好等目的,相关设计思路可供同类型艏部露天甲板的防雨风口设计参考。

开口截面斜拉桥涡激共振风洞试验及减振措施研究

对某大跨开口截面斜拉桥进行节段模型风洞试验,测试了主梁成桥状态的气动性能.试验结果表明,该桥主梁在设计风速范围内出现了明显的竖弯以及扭转涡激共振现象.参数化的试验研究表明,该桥的涡激共振现象在相当广泛的阻尼比范围内均存在,即使将竖弯以及扭转阻尼比提高到1%以上仍然存在明显的涡激共振现象,且振动幅值仍超过规范允许值.为了抑制主梁的涡激共振,通过风洞试验设计了有效的气动措施减振方案.测试表明,所采用的减振措施能有效地消除该桥涡激共振的发生.

桥面形式对桁式铁路桥梁抗风性能的影响

为研究桥面形式对钢桁梁柔性铁路拱桥主梁抗风性能的影响,针对明桥面及正交异性板桥面2种钢桁主梁形式,采用计算流体动力学的方法建立了简化的二维分析模型,分析了2种桥面形式下主梁附近的空间流场结构、断面静风气动力系数、涡振性能及驰振性能的差异。研究结果表明:明桥面主梁承受的静风荷载较小,驰振临界风速稍大,而正交异性板桥面主梁最低涡振风速稍大。研究结论可为桁式铁路桥主梁形式的选取提供参考。

开口纵肋的正交异性钢桥面板疲劳试验研究

对由盖板、５个角钢纵肋和２个横梁组成的２个钢桥面板模型进行了疲劳试验研究。在该模型以前所进行的静力试验和有限元分析基础上，讨论了横梁腹板孔边缘、纵肋与横梁焊接以及纵肋与盖板焊接三个部位的疲劳性能。对照中国钢结构设计规范ＧＢＪ１７—８８中的疲劳分类，提出了这些部位适用的疲劳强度。

大开口船舶角隅强度有限元分析研究

以某散货船的典型舱段为应用对象,按中国船级社入级要求,对其在满载和压载等各种状态下进行甲板上货舱口角隅强度计算。通过5种工况下的应力分析,结论是该散货船舱口角隅结构设计合理,其应力满足中国船级社入级要求。并对其结构进行了优化。

大跨度钢桁梁柔性拱桥明桥面无缝线路计算分析

以某在建大跨度钢桁梁柔性拱桥为研究对象,运用梁轨相互作用原理,采用有限元方法建立桥上无缝线路计算模型,提出4种扣件铺设方案并分析其梁轨相互作用。结果表明:(1)对于明桥面无缝线路,桥梁温度跨度和扣件纵向阻力是影响无缝线路纵向力的决定性因素,大跨度钢桁梁柔性拱桥的纵梁体系对无缝线路纵向力的影响有限。(2)若不设置钢轨伸缩调节器,无缝线路钢轨强度检算不能满足规范要求。(3)应根据桥梁梁端最大伸缩位移,选择相应的梁端伸缩装置和钢轨伸缩调节器。

新型明桥面轨枕板式无砟轨道结构参数研究

钢桁梁桥由于其承载性能好和跨越能力较强等优点,在大跨度铁路桥梁中被广泛采用。但大跨度钢桁梁桥具有跨中挠度大、梁端转角大和温度变形敏感等特点,为了减小大跨度钢桁梁桥二期恒载、适应桥梁变形特性,在大跨度钢桁梁桥上采用新型明桥面轨枕板式无砟轨道结构。以南沙港铁路某大跨度钢桁梁桥铺设新型明桥面轨枕板式轨道为背景,采用有限元法建立大跨度钢桁梁桥上轨枕板式无砟轨道结构计算模型,研究了轨枕板结构参数对轨道受力与变形的影响,确定轨道结构的合理尺寸与参数。结果表明:轨枕板的外形尺寸直接影响其受力和变形特征;板下垫层的厚度对垫层的受力特性的影响较大;建议南沙港铁路某大跨度钢桁梁桥上采用具有2组承轨台、宽度为2800 mm的轨枕板,轨枕板厚度为280 mm,板下垫层厚度为120 mm。

大跨度钢桁梁明桥面轨枕板式轨道结构设计方案研究

新建广州南沙港铁路跨洪奇沥水道特大桥主桥采用(138+2×360+138) m钢桁梁柔性拱,为了降低钢桁梁用钢量,克服传统明桥面轨道结构几何形位不易保持、养修工作量大的缺点,在总结分析既有钢桁梁桥上轨道结构优缺点的基础上,结合大跨度钢桁梁结构特点,提出大跨度钢桁梁桥上铺设轨枕板式轨道结构的设计方案,并对轨道结构组成部分进行选型和优化设计,同时对轨枕板式轨道整体稳定性进行检算。研究表明:轨枕板式轨道结构具有质量小、轨道几何形位保持能力强、养修工作量小等优点;轨枕板式轨道结构通过连接螺栓和限位圆管进行限位,轨枕结构整体稳定性满足要求;轨道结构板下垫层宜选用高聚物混凝土材料。

邮轮大开口甲板的失效模式与变形控制设计

对某邮轮大开口甲板板架结构进行强度分析,研究该结构的失效模式与变形控制。借助非线性有限元软件ABAQUS对该模型进行数值模拟,计算其极限承载力。通过分析数值模拟计算结果,确定模型的失效模式和易出现危险的构件,并针对危险构件做出相应的变形控制设计;同时考虑甲板的面内载荷,对大开口甲板板架结构极限承载力的影响及结构失效路径的变化进行分析。通过计算结果对比得出,面内设计载荷将使纵向极限承载力大幅下降,因此在实际分析具体结构时,需要针对具体情况进行分析和设计,同时得出对于开口甲板,增设受力端甲板的板厚和增设纵桁是较好的提升极限承载力的变形控制设计,两种方法都大幅提升了结构的极限承载力,为相同类型的开口结构的变形控制设计提供了一定参考。

码头面板尾部开缝和面板上开孔对波浪上托力的影响

为考察码头面板尾部开缝和面板上开孔2项措施对减小波浪对斜坡接岸式高桩码头上部结构冲击的效果,在波浪水槽中进行了相应的规则波模型试验.通过分析试验数据研究了开缝和开孔对面板上波浪上托力冲击特性、压强分布、上托力大小的影响.试验结果表明,面板尾部开缝对冲击压的大小和位置有一定影响,对冲击压的影响和开缝宽度有较大关系.开缝对总上托力的影响有限.开孔后总上托力变小,并且开孔数越多,总上托力减小得越多.但板上开孔对减小冲击压的效果不是很明显.

半开口分离双箱梁涡振性能及其气动控制措施研究

基于某主跨820m混合梁斜拉桥,利用刚体节段模型风洞试验结合计算流体动力学(CFD)数值模拟,系统研究了半开口分离双箱梁的涡振性能并进行一系列气动控制措施的探讨。该断面成桥状态在+3°或+5°风攻角下会产生大幅竖弯涡振,来流上游侧检修道栏杆处的气流分离起主导作用,检修车轨道对竖弯涡振有放大作用,这主要源于其后方连续产生的小尺度漩涡在断面下部开口内汇聚,形成了能量集中的大尺度漩涡。采用不同形式的检修道栏杆或改变风嘴角度对竖弯涡振控制效果不理想,将风嘴向外延伸可以有效降低振幅,但要保证检修道栏杆不移动,工程实用性较差。下中央稳定板基本没有抑制效果;水平翼板和抑流板都能有效控制竖弯涡振,其中水平翼板可以延缓漩涡能量的集中降低涡振振幅,但不能完全抑制振动,而且大攻角下会延长涡振风速区间;抑流板则直接通过抑制断面上表面漩涡的形成而有效控制涡振发生。

舷侧不连续双层板架结构稳定性试验及改进设计

本文设计了舷侧不连续的双层板架结构模型,开展了该结构轴向受压稳定性试验,并采用非线性有限元软件Abaqus对其屈曲失效过程进行了数值仿真计算,分析了结构屈曲失效的诱因及过程。在此基础上,为提高该结构轴向受压稳定性,本文设计了4组改进设计方案,并使用经试验验证的有限元建模计算方法对这4种方案进行分析,选出最佳方案。本文的改进设计方法为此类结构的稳定性设计提供了参考依据。

开口加劲肋正交异性钢桥面铺装力学行为特性研究

为了研究开口加劲肋正交异性钢桥面铺装的力学行为特性,通过建立钢箱梁和铺装整体三维有限元模型,分析了荷载作用下铺装层最大拉应力、铺装与钢板层间最大剪应力等技术指标的变化及分布规律。得到如下结论:拉应力是导致铺装出现开裂破坏的主要原因,疲劳裂缝应沿桥梁的纵向;当以拉应力作为控制指标时,钢桥面铺装在距离横隔板0.4 m范围内受力最为不利;开口加劲肋正交异性钢桥面铺装应变水平远大于一般沥青路面;铺装对车辆荷载的应力应变响应具有很强的局部效应;铺装与钢板层间剪应力较大,在铺装结构设计时应注意选择具有较强抗剪强度的粘结材料。

多开口甲板板架结构极限承载力实验研究

[目的]为了研究多开口结构形式对甲板板架结构极限承载能力的影响,[方法]以2种不同开口形式的双层板架模型为研究对象,对其在轴向压缩载荷作用下的极限承载能力进行实验研究,对比分析双开口甲板结构和舷侧开口板架结构的失稳破坏模式及极限承载能力,得到多开口甲板板架结构在逐步崩溃过程中甲板各处应力的变化规律。[结果]实验结果表明:开口角隅处应力集中现象明显,随着轴向压缩载荷逐渐增大,开口中部甲板应力急剧上升,多开口结构最终均在最大开口的中部发生失稳破坏;甲板开口尺寸对结构初始轴向刚度的影响显著,舷侧开口结构则在弹塑性变形阶段对极限承载力的影响占主导地位。[结论]所提实验研究方法及结果可为此类甲板结构的设计提供参考。

新型半开口纵肋正交异性钢桥面板疲劳性能试验研究

为了改善常规正交异性钢桥面板的疲劳开裂问题,提出新型半开口纵肋正交异性钢桥面板结构,该结构通过在纵肋底部开口实现顶板与纵肋双面焊接,提高焊缝质量,降低纵肋与横隔板的刚度差。为验证该新型钢桥面板的疲劳性能,设计制作钢桥面板节段足尺模型进行疲劳试验,采用应力应变法、数字图像法、声发射法等技术监测应力和裂纹发展。结果表明:在1 000万次循环加载过程中,新型钢桥面板各构造细节处均未出现疲劳裂纹;与常规正交异性钢桥面板相比,新型钢桥面板纵肋与横隔板连接处的应力幅大幅降低;新型钢桥面板结构显著改善了正交异性钢桥面板的抗疲劳性能。

钢桁梁明桥面板式无砟轨道用扣件研究

为满足钢桁梁明桥面板式无砟轨道用扣件弹性和轨距调整量的要求,研发了MQ-2型扣件。该扣件采用无挡肩、弹性分开式结构;轨下垫板静刚度设计值为(100±10)kN/mm,轨距调整量设计值为-8~+8 mm,钢轨调高量设计值为-4~+20 mm;通过更换不同类型的弹条、轨距块和轨下垫板,扣件可实现三种钢轨纵向阻力,以满足不同工况无缝线路设计需求。经室内试验,该扣件的轨下垫板静刚度、动静刚度比、疲劳后静刚度变化率均满足设计要求;扣件轨距变化量、组装静刚度变化率均满足规范要求;钢轨纵向阻力、预埋套管抗拔力、绝缘性能的测试值均满足设计要求。该扣件已在广州南沙港铁路跨洪奇沥水道特大桥上应用,该铁路自开通运营至今,已完成2.1万个标准集装箱运输,列车通过该桥时安全平稳,轨道几何形位良好,扣件结构稳定可靠。

新型明桥面在重载铁路钢梁上的应用

针对传统的钢梁明桥面养护维修工作量大、不能满足重载铁路运输需求的问题,研制了新型铁路钢梁明桥面。除钢轨外,新型明桥面由复合材料桥枕及其配套扣件、复合材料护木和带专用垫块的钩螺栓、护轨扣件等组成,各项性能指标均优于既有桥面,且可以大幅减小养护维修工作量,减少对线路运营的影响。将新型明桥面应用于朔黄(朔州—黄骅港)铁路南运河特大桥上行线64m单线钢桁梁,并检测了使用前后主要构件的动应力、钢桁架梁动力性能、线路几何状态。结果表明,各项指标均满足现行铁路规范和标准的要求。