型钢混凝土结构的研究现状与展望

基于对型钢混凝土结构的概念概述,分析总结了型钢混凝土结构的结构类型和节点构造。通过对型钢混凝土结构特点总结,提出型钢混凝土结构的四大优点:结构受力合理,材料利用率高;结构稳定性好,具有较高的抗风、抗震性能;结构施工方便,有效的缩短了工期;节约建筑材料,综合效益好。根据型钢混凝土结构的现状研究,提出型钢混凝土结构研究的新课题。     

新型舱壁结构抗侵彻性能的数值仿真

对加筋舱壁结构、平板夹芯舱壁结构以及蜂窝夹芯舱壁结构在高速破片侵彻作用下的抗侵彻性能进行数值仿真研究。分别对3种舱壁结构在侵彻作用下的动态响应进行分析,得到3种舱壁结构抗侵彻过程中的变形能,以及破片穿透3种舱壁结构后的剩余动能。计算结果表明:高速破片穿透加筋舱壁结构以及平板夹芯舱壁结构后仍具有较强杀伤力,因而需要改良舱壁结构,以更有效地抵御高速破片的冲击。蜂窝夹芯舱壁结构的抗侵彻性能高于加筋舱壁结构及平板夹芯舱壁结构。     

Plaxis在板桩结构分析中的应用

上海市某船闸引航道拟采用板桩结构,为选取合适的板桩结构形式,利用岩土工程有限元分析软件Plaxis对锚碇墙拉锚板桩结构、锚碇叉桩拉锚板桩结构、叉桩式高桩承台结构、直桩式高桩承台结构这4种不同板桩结构形式进行数值模拟分析,得出了各种板桩结构形式的结构位移变形、结构内力及桩侧土压力分布情况。计算成果显示:锚碇墙拉锚板桩结构和直桩高桩承台结构水平位移较大,达60~70 mm;叉桩高桩承台结构和锚碇叉桩拉锚结构在水平位移较小,约20 mm;叉桩高桩承台结构还具有卸荷作用,板桩所受主动土压力较小,板桩弯矩值最小。本项目宜采用叉桩高桩承台结构。     

水下单壳体结构抗爆性能仿真分析

采用ALE流固耦合技术,以水下单壳结构和同等排水量水下双壳结构为仿真模型,讨论了双层壳体结构非耐压壳的2种处理方式对双壳结构抗爆性能的影响,比较了相同排水量的单壳结构模型与双壳结构模型的抗爆性能。结果表明,在同等冲击因子爆炸载荷作用下,与双层耦合方式相比,双壳结构的单层耦合方式预报得到的结果偏于危险,相同排水量的单壳结构模型迎爆面的径向挠度高于双壳结构模型径向挠度,而单壳结构的最大塑性应变却低于双壳结构,单壳结构模型迎爆面结构变形较为均匀,具有相对较好的抗破损性能。     

基于多目标跟踪的船舶数据互联网结构改进研究

为解决常规船舶数据互联网结构改进研究中存在分析能力较低的不足,提出基于多目标跟踪的船舶数据互联网络结构改进研究。引入船舶多目标跟踪技术,搭建船舶数据互联网结构改进拓扑结构,实现船舶数据互联网结构改进研究模型的构建;基于船舶数据互联网结构改进参量的确定,以及船舶数据互联网结构改进效果的统计分析,完成提出的基于多目标跟踪的船舶数据互联网结构改进研究。试验数据表明,提出的结构改进研究方案较传统研究方案,分析能力提升62.35%,适合多线程的船舶数据互联网结构改进研究。     

深水绞机甲板支撑结构有限元结构分析

利用大型结构分析软件MSC.Patran建立了深水绞机甲板支撑结构有限元分析模型,并对其进行了结构分析。根据绞机甲板支撑结构布局和工作载况,结合结构响应的特点提出了合理有效的结构加强措施和部分结构优化方案。     

40万吨超大型矿砂船典型结构缺陷

根据第一代40万吨超大型矿砂船(VLOC)的状况勘验情况,对船舶的典型布置和结构特点进行概括,并对船舶的典型结构缺陷进行总结。基于结构特点和运营中的结构受力情况,对典型结构缺陷进行分析。基于分析结果,对典型结构缺陷的处理措施进行介绍。根据现有结构状态,提出结构检验注意要点,为第一代40万吨VLOC的后续结构检验提供指导,也为即将投入运营的第二代40万吨VLOC的结构检验提供参考,以有针对性地对40万吨VLOC进行结构检验,提高结构检验效率。     

船用起重机箱梁结构轻量化仿生设计

对船用起重机箱梁结构进行优化设计,提高起重机箱梁结构的强度的同时,降低梁的重量,提出基于接触载荷塑形结构分解的船用起重机箱梁结构轻量化仿生设计模型,构建船用起重机箱梁结构的动力学方程,采用纵向定常运动分析建立船用起重机箱梁结构的控制参量模型,采用变形行为分析方法分析梁结构运动轨迹,构建仿生控制下的微观固体接触模型,实现起重机箱梁结构的轻量化设计。仿真结果表明,采用该方法进行船用起重机箱梁结构的轻量化仿生设计,能提高起重机箱梁结构的强度,梁结构的应力屈服响应能力提高。     

中型邮轮典型异型结构特点分析

中型邮轮结构设计需满足美学、布局、功能和结构安全等多方面要求,故大量不同种类的异型结构被广泛应用于中型邮轮.文章在所提出的异型结构定义基础上,将中型邮轮中典型异型结构与传统船舶结构进行对比,并对中型邮轮中不同区域的异型结构进行梳理与分类.重点分析了中型邮轮中典型开口结构、开孔高腹板、玻璃幕墙与穹顶等异型结构的结构特点.所得中型邮轮典型异性结构特点,可为中型邮轮结构设计及安全性评估提供参考.     

现代结构优化设计在某船用起重臂设计中的应用

为实现对某船用起重臂结构的轻量化设计,本文基于Hypermesh有限元前处理程序建立起重臂结构的有限元模型,并对其进行结构拓扑优化。结果表明:在不同体积比函数下,结构的主要结构拓扑具有较大的相似性,随着结构体积比函数的不断增加,结构材料分布的变化相对较小,并且相对不清晰。因此在实际加工过程中,可以优先考虑体积比函数较低的结构拓扑,当刚度要求较高时,可以根据体积比函数较大的结构拓扑,对相应的连杆结构宽度进行增加。     

水下机器人结构形式及其发展趋势分析

水下机器人的结构是影响其运动性能的重要因素。按框架式、刚性外壳仿生式、柔性外壳仿生式、球形、滑翔式和链式6类结构,对水下机器人结构形式的发展现状和存在的关键技术问题进行分析。重点分析各类结构的驱动速度、加装载重和运动灵活性,以及在水下环境中的运动性和适应性。研究结果表明,水下机器人的结构形式正朝着高度柔性化、整体与局部结构之间高度变形化和多体结构可分离化的方向发展。     

油船菱形耐撞结构研究

借鉴菱形抗爆抗冲击舷侧结构形式,进行系列数值仿真实例计算,对比分析菱形舷侧结构和传统形、Y形以及三明治夹层板舷侧结构的耐撞性,探讨菱形角度、高度和厚度对耐撞性的影响,仿真结果表明,菱形结构形式可以提高油船舷侧结构耐撞性,而且最佳尺度组合使其耐撞性最优,在此基础上得出最佳菱形角度和高度。     

双层圆柱壳受物体撞击损伤过程数值仿真

圆柱壳是海洋工程结构物和潜体中广泛采用的结构单元,为了研究其在物体撞击作用下的响应以及撞击角度对撞击响应的影响,文中采用大型非线性动态响应分析程序MSC.Dytran,分不同撞击角度,对双层圆柱壳结构受射弹撞击过程进行了数值仿真,研究分析了圆柱壳结构的损伤变形、能量吸收及撞击力的变化情况.文中的计算结果对圆柱壳结构物的抗撞击分析研究及合理的结构设计有参考价值.     

预应力和流固耦合效应对水下壳结构振动特性影响研究

对于水下结构,流体对结构模态频率的影响主要体现在预应力效应与流固耦合效应两方面.为研究水下壳结构固有频率对这2种效应的敏感度,本文首先计算某水下壳体在空气中的模态,然后研究壳结构在不同水深工作产生的静水压对其固有频率的影响,最后使用声固耦合的方法计算了流固耦合效应下的壳体湿模态.计算结果表明:流固耦合效应占主导因素,但随着壳体工作水深(预应力)的增大,预应力效应对水下壳体频率的影响也逐渐显著.因而,在开展水下结构动力学设计时,不仅要重点考虑流固耦合效应对结构固有频率的影响,还应关注结构实际工作环境下的应力状态,分析其对结构固有频率的影响.     

我国海上导管架平台抗冰锥体的设计实践

冰激振动是渤海重冰区导管架平台的主要危害.渤海重冰区导管架平台在腿柱上安装了抗冰锥体,基本解决了平台冰激振动问题.主要阐述了抗冰锥体的基本抗冰原理和设计方法,分析了渤海典型导管架平台抗冰锥体的设计实践,对渤海重冰区导管架平台和抗冰锥体的设计提出了建议.     

水平荷载作用下桶式基础结构稳定性研究

桶式基础防波堤结构应用于深厚软土沿海工程中的实例越来越多,但单桶多隔舱桶式基础结构的稳定性问题尚未得到解决。通过物理模型试验和数值模拟相结合的方法,探讨了桶式基础防波堤的稳定性问题,通过物理模型试验验证数值模型中的土体参数,再通过数值模型研究土体参数对结构承载力和位移的影响规律,以及结构埋深对结构承载力和位移的影响规律;数值模型的计算结果表明,淤泥的弹性模量对位移起到控制作用,特别是对低弹性模量的土体,影响更为敏感;对于承载力,淤泥摩擦角和黏聚力都有着显著影响,增大摩擦角和黏聚力对结构承载力的提高有显著作用。通过变化桶式基础的埋深,发现桶式基础底面达到承载力高的土层表面,对提高承载力有显著效果。研究成果可为工程设计和优化提供参考。     

防波堤码头工程施工防台风措施的策划研究

码头与防波堤相结合的突堤式构造体主要由沉箱和抛石斜坡堤组成,在整体结构未形成前构造体的抗风浪能力较差．台风季节施工中构造体的安全是顺利完工的关键。结合福建鸿山热电厂煤码头及引堤工程的案例,浅析台风造成防波堤损毁的原因．总结防波堤码头施工期防台风安全措施策划的经验,提出减少施工期风损的建议,可供类似工程的设计与施工参考借鉴。     

从实测数据判断箱筒型结构在风浪作用下的稳定性

箱筒型结构是一种新型的防波堤结构。通过土压力、孔隙水压力、振动、波浪、十字板等数据,对箱筒结构在大风浪作用下的稳定性进行了综合分析,得出在大风浪作用下箱筒稳定的结论。该结构适用于软土地基,工程费用低,建设速度快。     

高压空气控制元件密封结构研究

在分析现有气控元件密封结构及其特点的基础上,提出了一组高压空气控制元件用新型单密封结构和双密封结构以解决现有密封结构中的一些不足,新型双密封结构还能解决一些异常工况下密封结构失效导致直通的问题;通过新型高压密封结构的加工工艺以及选用材料的研究与试验,证明了新型高压密封结构具有良好的密封性与可靠性等优点.     

知识工程在船舶结构优化设计中的应用

针对船舶结构设计变量是涉及多种设计和约束条件的离散变量,造成结构优化的高度非线性、多峰性等问题,而且设计过程中需要设计规范和专家经验等知识支持,结合其具有很强的综合性、模糊性等特点,提出了基于知识工程的船舶结构优化设计方法。该方法利用知识工程与结构优化相结合,将获取的设计知识构建知识库应用于船舶结构优化设计,并通过知识工程技术实现参数化结构模型与优化数学模型的相互转化,降低结构优化设计对用户知识水平的要求。水密横舱壁结构的优化设计算例表明,满足约束要求的情况下,其结构重量在优化后比优化前降低了,保证了结构性能合理的同时实现重量最轻的目标;将结构参数化模型和数学优化模型结合在一起,为设计经验少的设计者提供了一种结构设计的捷径;实现了从不同资源中获取知识并应用于优化设计过程,促进设计能力的提高,降低优化设计过程对知识和经验的依赖。