矩形钢管混凝土束风机塔筒风振特性研究

随着风电资源优势区开发逐渐饱和,风电开发的重心开始向风资源条件相对恶劣的低风速地区转移,分布式、大功率、高塔筒和长叶片已经成为风电行业发展趋势。基于此提出了一种新型的矩形钢管混凝土束风机塔筒,该塔筒由矩形钢管混凝土束拼接而成,具有强度高、刚度大和耗能能力强的优点。为研究该塔筒结构的风振响应特性,选用Kaimal脉动风速功率谱,采用谐波合成法模拟风荷载时程曲线,对其进行了动力时程分析,并计算了风振系数及等效静力风荷载。结果表明:该新型塔筒在额定风速下位移塔顶位移最大值为911.84 mm,对应的水平位移角为1/154,符合规范要求。塔筒各构件的强度较好,且具有较大的安全富余度。基于位移等效的阵风荷载因子法计算得到的风振系数值较低;在惯性风荷载法计算得到的等效静力风荷载作用下,结构位移、基底剪力与结构随机振动分析得到的基本一致。

基于神经网络的输电塔钢管构件涡激振动幅值预测方法

输电塔中长细比较大的钢管构件容易发生低风速下的涡激振动,鉴于传统风洞试验和数值模拟研究方法存在的成本高、周期长的局限,该文提出了一种基于神经网络的输电塔钢管构件涡激振动幅值高效预测方法。为获取训练模型所需的数据集,发展了适用于任意插板形式、几何尺寸的钢管构件涡激振动响应分析方法;结合多种神经网络模型(BPNN、PSO-BPNN、RBFNN、GRNN)以及性能评价指标,建立了基于神经网络的输电塔钢管构件涡激振动幅值预测方法;通过算例对某C型插板和十字型插板钢管构件涡激振动幅值进行了预测。研究表明:通过与试验结果的对比,验证了该文输电塔钢管构件涡激振动响应分析方法的准确性,对于C型和十字型插板钢管构件VIV幅值的相对误差分别为3.84%和5.87%,利用该方法可为神经网络模型提供可靠样本;通过7折10次交叉验证优化超参数后的4种神经网络模型,均表现出较好的预测精度;相比之下,GRNN在C型插板和十字型插板钢管构件算例中均呈现出最佳的泛化能力,其R2值分别为0.989和0.992;采用GRNN方法可以较好地预测C型和十字型插板钢管构件在不同质量阻尼比参数下的VIV幅值,且在计算效率上相比于CFD方法具有明显的优势。

钢管混凝土输电塔地震易损性研究

钢管混凝土输电塔,由于混凝土与钢管相互作用,使得其地震易损性不同于普通混凝土输电塔。为了对比研究它们的地震易损性区别,从材料本构模型层面考虑钢管与核心混凝土的相互作用,使用有限元软件OpenSees建立钢管混凝土输电塔模型,对其进行结构响应分析,并进一步采用增量动力分析方法绘制输电塔在多遇、设防、罕遇和极罕遇地震时的易损性曲线,定量分析出地震的第一周期谱加速度对于钢管混凝土输电塔失效概率的影响,同时与普通输电塔的地震易损性结果进行对比。研究结果表明:钢管混凝土输电塔在多遇、设防、罕遇、极罕遇地震作用下均不易发生严重破坏和倒塌,钢管混凝土输电塔出现倒塌时的Sa(T1)多位于1.0g~1.4g;随着地震强度的增加,钢管混凝土输电塔相较于普通输电塔的抗震性能更差。

用于风电钢塔筒的加劲钢管压弯性能试验研究

薄壁圆钢管广泛应用于风电机组锥筒型钢塔筒中,其在径厚比较大时易出现局部失稳,进而导致塔筒承载能力下降。该文提出了一种可用于风电钢塔筒的纵向加劲钢圆钢管结构形式,并进行了6个试件的压弯加载试验,以研究加劲肋形式及径厚比大小对加劲圆钢管压弯性能的影响。试验结果表明:在相同用钢量下,加劲肋有效改善了钢管的局部屈曲,改变了结构的破坏形态,增大了钢管的塑性发展程度,从而提升了钢管的承载力及延性,其中T型加劲肋的增强效果更为明显。并将试验模型与有限元建模进行对照,互相验证了准确性。最后使用现有设计标准对试验结果进行了初步评估,无加劲肋试件与各设计标准吻合良好,但现有计算方法低估了加劲试件的承载力。

沉管安装测量塔倾斜位姿修正方法

在沉管管节沉放对接施工过程中,针对管节本体发生形变导致测量塔与管节相对几何位置发生微变,从而影响沉管安装定位精度的问题,本文在管节本体与测量塔结构上分别加装倾斜仪监测设备,与管节内安装的倾斜仪在同一坐标体系下进行标定,在沉管沉放对接过程中实时监测与修正测量塔定位倾斜误差。经贯通测量比对验证发现,该方法可以有效降低管节形变对沉管安装定位精度的影响,取得了良好的应用效果,为沉放对接施工决策提供了参考。

机制砂UHPC的性能及其在风电塔筒管片中的应用研究

为拓展超高性能混凝土(UHPC)在风电塔筒管片上的应用,开展了机制砂UHPC在风电塔筒管片中的应用研究。结果表明:在颗粒级配近似替代的原则下,采用连续级配的机制砂可制备出性能优异的UHPC,蒸汽养护48 h后,机制砂UHPC的抗压强度约172.6 MPa,抗拉强度约9.99 MPa;采用机制砂UHPC制备风电塔筒管片,虽然其早期水化放热量较大(内部温度最高可达约80℃),但严格控制生产工艺,可使机制砂UHPC塔筒管片表面无裂缝及其他缺陷。

双塔连体建筑结构健康监测及抗震安全预警管理研究

以扬州建工科技园工程项目为研究对象,利用传感器技术、5G通信技术等,基于神经网络的人工智能算法,建立结构健康监测及抗震安全预警管理系统。该系统能够实现对建筑结构的实时、远程监测,并能够在地震到达建筑前对结构的安全性做出准确预判的目标,为结构应急响应决策提供依据,保障人民生命和财产安全,对于同类型的工程具有一定的参考价值。

钢管密闭塔水平圆管降膜热质传递规律研究

冷却塔通过热质交换将高温介质的热量从系统排放到大气,从而达到冷却效果。对钢管密闭式冷却塔水平圆管降膜蒸发器传热传质的影响因素进行研究与分析,搭建逆流式密闭塔水平圆管降膜传热传质性能研究可视化实验台,主要研究气流速度、喷淋密度、喷淋水温度对横管降膜蒸发传热传质性能的影响。在给定实验工况下,得出当最佳喷淋密度为0.0416 kg/(m·s),对应的最大总换热系数为1625.01 W/(m^(2)·K);当最佳喷淋水温度为16.82℃,对应的最大总换热系数为1736.86 W/(m^(2)·K);最佳气流风速在1~2 m/s之间。

现代木结构在高层观景塔中的设计研究——以第七届全国高等学校木结构设计竞赛获奖作品为例

高层建筑与构筑物是现代木结构自21世纪以来新的应用领域,在科技、生态与人文精神并重的时代背景下,对此进行研究具有十分重要的现实意义。因此,文章从第七届全国高等学校木结构设计邀请赛获奖作品——“鱼·跃”着手,通过研究现代木结构在高层观景塔的应用,对正交胶合木(CLT)筒中筒结构体系在其中的设计全过程进行解析,初步探索了现代木结构在高层构筑物建筑设计中带来的空间和造型的新变化。

沉管测量塔的反标定技术在深中通道工程中的应用

沉管隧道施工中,测量塔安装后沉管处于漂浮状态,在晃动状态下获取测量塔上安装定位设备位置和沉管几何关系较为困难。提出反标定的测量方法,包括测控系统标定和定位精度校正,其中测控系统标定包括管节初始标定、测量塔初始标定,定位精度校正包括建立施工坐标系、数据处理、精度比对及校正。通过在管顶特征点上架设GNSS接收机实时采集其坐标并与测量塔测控系统的实时解算结果比对,通过工程案例对反标定前后的中误差进行分析。反标定后中误差的显著减小,证明了反标定方法在提高测量精度方面的有效性,从而确保了沉管安装过程的准确性和可靠性。

芳烃抽提装置溶剂再生塔换热器管束的开裂原因及优化措施

针对四川石化芳烃抽提装置溶剂再生塔E-1013换热器管束发生两次开裂、泄漏问题,对该管束的化学成分及显微组织进行分析,通过电镜扫描及能谱分析,结合换热器运行工况和管束材质结构,对管束开裂的主要原因进行分析。结果表明:管束与管板的焊接处存在局部应力集中,在振动交变载荷作用下,管束发生疲劳开裂。通过控制再生塔操作温度、换热器管束进/出口温度及选用304以上牌号的奥氏体不锈钢等措施,可有效控制管束的疲劳开裂事故。

DCC装置稳定塔复合蒸发式空气冷却器管束泄漏原因分析及对策

某石化公司2.2 Mt/a催化裂解装置稳定塔复合蒸发式空气冷却器(空冷器)自装置首次开工以来多次出现管束泄漏的情况。在对空冷器管束外壁垢样成分进行鉴定的基础上,对空冷器管束泄漏的原因进行了详细分析,可以归结为垢下腐蚀、缝隙腐蚀和Cl-腐蚀。针对上述原因,采取加强水质控制、升级管束材质、定期进行腐蚀检测和优化操作条件等措施,可以减缓空冷器管束腐蚀速率,延长空冷器运行周期。另外,针对在役及发生泄漏的空冷器管束,制定合理的监控运行措施和应急处置方案,可有效减轻管束泄漏程度,保证安全生产。

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。

钢管混凝土拱桥斜拉扣挂施工的无应力状态控制法

【目的】避免钢管混凝土拱桥施工过程温度、临时荷载等因素变化对索力的影响,实现大跨拱桥拱肋斜拉扣挂节段拼装施工的精准高效调控。【方法】提出以扣索无应力长度代替索力调整拱桥过程状态的控制方法,推导考虑垂度效应和扣塔偏位的扣索无应力长度计算公式,研究索力增量与扣索无应力长度变化的关系。【结果】工程算例结果表明,基于无应力状态法的索力最大误差为5%左右,高程最大偏差3.7cm,计算精度满足要求,实现了精准高效的施工调控。【结论】该方法可消除温度和临时荷载变化对索力的影响,减小施工中间状态的计算工作量,可为大跨度钢管混凝土拱肋节段拼装提供技术支持。

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。

电石炉气浊循环水净化治理

通过分析电石炉气浊循环水成分,阐述了影响电石炉气浊循环水水质的主要因素,结合现有电石炉气循环水处理运行状况,提出了优化改进措施,处理效果明显,实现了清洁生产。

大跨度中承式拱桥缆索吊装系统施工技术

以巫山大宁河双线大桥为背景介绍了大跨度拱桥缆索吊装系统的施工技术,主要包括塔架拼装施工、塔架缆索体系施工、塔架缆风体系施工、锚固体系施工以及试吊方案,对于同类型项目具有参考意义。

矩形钢管在输电铁塔中的应用研究

近年来,圆形钢管构件由于其全对称、体型系数小的截面特性,在特高压输电铁塔或者大跨越塔中得到了大规模的应用,但是圆截面在微风中容易引起涡激振动,微风振动在已投运线路中时有发生,个别还造成了构件的破坏。矩形构件斯托罗哈数较小,可有效改善构件的气动性能,提高构件的起振临界风速,本文通过对矩形构件的宽厚比,起振临界风速、驰振风速等方面进行计算分析,结果表明:矩形构件在不增加工程量的情况下,可大幅提高起振临界风速,可在结构的辅助构件或者隔面中应用。

微管束除雾器在喷雾干燥尾气处理领域的应用

喷雾干燥尾气具有湿度大、易结块、粉尘浓度高等特点,通常采用喷淋塔与湿电除雾器结合的净化处理工艺。本文介绍了微管束除尘除雾器提高分离效率的技术原理与性能优势以及在喷雾干燥尾气处理应用中的具体情况与节能减排效果。应用结果表明,除尘除雾器具有阻力小、排放少、易保洁、空间小、费用少的突出优势。

通信单管塔矩形基础底面尺寸设计方法

文章通过研究通信单管塔矩形基础在双向偏心荷载作用下的受力特点,推导出双向偏心受压基础底面尺寸计算公式,解决了在场地受限条件下,通信单管塔基础的设计难题,并且给出了单管塔基础埋深的取值合理区间以及最大基底压力的简化公式,极大地优化了基础设计过程。