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波浪激励下红土镍矿运输船舶倾覆机理

交通运输工程学报 2019年第2期19卷 122-135页

作者：陈云赛段文洋杨磊黄礼敏哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 国家深海基地管理中心技术部山东青岛266237

选取具有典型流态化货物特征的红土镍矿、高岭土与红砂土进行了临界含水率和流态化试验,测定了其临界含水率;利用激励横摇装置开展了不同激励幅值与频率的激励横摇运动试验,对比了3种不同货物在不同含水率下倾覆力和力矩的时历特性;设... 详细信息

选取具有典型流态化货物特征的红土镍矿、高岭土与红砂土进行了临界含水率和流态化试验,测定了其临界含水率;利用激励横摇装置开展了不同激励幅值与频率的激励横摇运动试验,对比了3种不同货物在不同含水率下倾覆力和力矩的时历特性;设计了倾覆机理试验,选择临界含水率红土镍矿作为试验样本,在波浪水槽中造波激励舱段横摇运动,再现了红土镍矿运输船舶的倾覆过程,利用高速摄像机记录了自由液面变化情况,通过图像处理技术对自由液面进行分割,根据自由液面情况分析了红土镍矿运输船舶倾覆过程中舱段的浮心和重心变化。试验结果表明:红土镍矿、红砂土、高岭土的临界含水率分别为33.6%、 22.0%、39.4%;对于具有不同性质的土,在相同激励条件下,晃荡力与力矩呈现出不同的性质;当相位差为90°与270°时,不对称力矩较相位差为0°与180°时增大4.37倍;红土镍矿运输船舶倾覆主要原因为流态化货物晃荡导致横摇力矩增大、动稳性降低而发生倾覆,同时,晃荡力矩与货物性质、激励周期、黏性、激励幅值等多种因素有关。

关键词：船舶工程红土镍矿运输船舶倾覆机理晃荡力砂土液化波浪激励

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船舶随机纵浪中非线性横摇及倾覆机理研究

船舶随机纵浪中非线性横摇及倾覆机理研究

作者：李红霞天津大学

学位级别：硕士

随浪中船舶的参数激励横摇运动,可以引起船舶的不稳定横摇,是随浪中船舶倾覆的主要原因之一。本文旨在研究随机随浪情况下,由于参数激励引起的大幅横摇运动的动力特性,揭示随机随浪中船舶倾覆机理。本文用能量方法提出了基于自由横摇曲... 详细信息

随浪中船舶的参数激励横摇运动,可以引起船舶的不稳定横摇,是随浪中船舶倾覆的主要原因之一。本文旨在研究随机随浪情况下,由于参数激励引起的大幅横摇运动的动力特性,揭示随机随浪中船舶倾覆机理。本文用能量方法提出了基于自由横摇曲线确定非线性阻尼系数的方法,此方法的最大优点是不需要事先确定阻尼的准确形式,并且可以满足大角度横摇下回复力矩强非线性的要求。本文考察了线性项加立方项和线性项加平方项两种横摇阻尼的表达形式,比较了计算结果与实验数据的差异。根据15000吨集装箱船的船模实验结果,得到了集装箱船的非线性横摇阻尼系数。考虑纵摇、升沉及波浪对稳性高度变化的影响,将船舶稳性高度GM作为时域变化的随机参数激励,建立了船舶在随机随浪航行情况的参数激励横摇运动微分方程。根据长150m、宽27m的集装箱船的型线,求出了随浪中的稳性高度与静水中稳性高度的差值,该差值为波面形状及纵摇和升沉运动的函数。采用ITTC双参数波浪谱,将有义波高为10m、12m和18m的三种不同随机波分别分解为一系列规则波的迭加,根据切片理论求出每种规则波激励下船舶的升沉和纵摇运动。将不同规则波影响下稳性高度变化量迭加,求出不同随机波作用下船舶横摇运动的参数激励值。考虑初始横摇角为30及定常风作用下发生50永倾角,计算随机参数激励下船舶的时域横摇运动响应。计算表明,在大幅随机波作用下,集装箱船横摇角达到300以上,而在稳定横风和有义波高为18m的随浪作用下,船舶发生倾覆。计算结果显示了随机随浪对船舶横摇和倾覆的重要影响。

关键词：船舶横摇随机波浪参数激励倾覆机理

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珠江客船倾覆机理及试验研究

武汉水运工程学院学报 1988年第3期 1-11页

作者：蔡岭梅钟国平王仁康刘家新武汉水运工程学院船舶流体力学教研室

本文利用横摇方程讨论船舶倾覆过程,揭示了倾覆的机理,提出了采用自由动态模型试验方法研究倾覆过程,并建立了模型与实船之间的倾覆过程相似准则。通过几种状态下倾覆对比试验,获得了这些参数对倾覆过程影响的规律,并预报实船的倾斜和... 详细信息

本文利用横摇方程讨论船舶倾覆过程,揭示了倾覆的机理,提出了采用自由动态模型试验方法研究倾覆过程,并建立了模型与实船之间的倾覆过程相似准则。通过几种状态下倾覆对比试验,获得了这些参数对倾覆过程影响的规律,并预报实船的倾斜和倾覆的过程。

关键词：倾覆机理动稳性突风相似准则

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独柱连续梁桥的倾覆机理及加固技术研究

中国市政工程 2016年第4期 18-20,24页

作者：李雪峰陆元春周良上海市城市建设设计研究总院上海200125

独柱支撑的连续梁倾覆事故近年来频发,引起工程设计人员的重视。在编制GB 50917—2013《钢-混凝土组合桥梁设计规范》时,对独柱连续梁的倾覆问题展开专项研究,并在规范中率先提出采用限制梁体横向转角的方式控制桥梁的倾覆。以此为背景... 详细信息

独柱支撑的连续梁倾覆事故近年来频发,引起工程设计人员的重视。在编制GB 50917—2013《钢-混凝土组合桥梁设计规范》时,对独柱连续梁的倾覆问题展开专项研究,并在规范中率先提出采用限制梁体横向转角的方式控制桥梁的倾覆。以此为背景,通过对国内桥梁倾覆事故的分析,揭示独柱连续梁的倾覆机理,提出避免发生桥梁倾覆的设计规定;根据独柱连续梁的倾覆机理,结合不同的实际情况,提出相应的加固技术;最后介绍桥梁倾覆加固技术在上海某高架桥加固工程中的应用情况。

关键词：独柱连续梁桥倾覆机理设计规定加固

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铰支承箱梁桥倾覆机理和判别方法研究

铰支承箱梁桥倾覆机理和判别方法研究

曲线桥在多种地震动特性下的抗倾覆稳定性及连杆加固研究

中国公路学会桥梁和结构工程分会2014年全国桥梁学术会议

作者：石雪飞周子杰阮欣同济大学桥梁工程系

铰支承箱梁桥近年来的倾覆事故引发对该类型桥梁倾覆机理和判别方法的探讨。研究以倾覆事故桥梁分析为基础,讨论以支座脱空为临界状态的倾覆判别方法和以倾覆轴为概念的倾覆稳定系数判别方法的合理性和适用性。结合理论分析和有限元验证... 详细信息

铰支承箱梁桥近年来的倾覆事故引发对该类型桥梁倾覆机理和判别方法的探讨。研究以倾覆事故桥梁分析为基础,讨论以支座脱空为临界状态的倾覆判别方法和以倾覆轴为概念的倾覆稳定系数判别方法的合理性和适用性。结合理论分析和有限元验证,提出考虑几何非线性效应的倾覆机理假说。研究总结铰支承箱梁桥可能的倾覆破坏历程,提出包含结构整体稳定验算和构件强度验算的倾覆判别方法,并认为倾覆验算过程中必须考虑几何非线性效应。

关键词：铰支承箱梁桥横向稳定倾覆机理判别方法

来源： cnki会议评论

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曲线桥在多种地震动特性下的抗倾覆稳定性及连杆加固研究

作者：余嘉景广州大学

学位级别：硕士

曲线桥在城市和山区都应用广泛,但由于其质量中心和刚度中心不重合,有严重的弯扭耦合现象,在重力和地震作用下,时常会发生各种灾害,其中的倾覆灾害危害极大。但目前的研究绝大多数关注的是车辆超载等重力、静力效应下的倾覆稳定性,而对... 详细信息

曲线桥在城市和山区都应用广泛,但由于其质量中心和刚度中心不重合,有严重的弯扭耦合现象,在重力和地震作用下,时常会发生各种灾害,其中的倾覆灾害危害极大。但目前的研究绝大多数关注的是车辆超载等重力、静力效应下的倾覆稳定性,而对地震及动力造成倾覆危险研究不足。本文以工程实例为基础,对曲线桥在地震作用下的抗倾覆稳定性展开研究。首先,确定倾覆研究的基础验算条件,包括:根据既有倾覆理论,推导了车道静力荷载下的最不利倾覆轴线,以及相应的抗倾覆稳定系数;施加地震反应谱,通过比较不同输入角度下的结构响应,确定了地震作用的最不利方向;设置了四种反应谱工况,分析了地震作用对曲线梁桥倾覆稳定性的不利影响、倾覆机理、以及随地震强度变化的规律。在此基础上,对曲线桥的抗倾覆稳定性的影响因素进行研究。首先,从曲线桥结构设计的角度,选取支座布置、曲率半径和车道荷载分布三种典型影响因素,得出曲线桥在不利地震输入角度下的抗倾覆力矩、倾覆力矩和抗倾覆稳定系数,研究了地震作用对这三种因素抗倾覆影响规律。然后,从地震输入的角度,研究了地震动动力特征对曲线桥倾覆的影响。首先进行频域分析:以地震的功率谱密度为输入,得到了均方根(RMS)响应,进而得到随机振动下曲线桥统计平均意义上的抗倾覆稳定性;以及主梁、支座等不利响应的最大PSD响应频段,进而合成了近场地震加速度脉冲时程,同时选择天然常用地震波作为对照组,研究了近场地震下独柱墩曲线桥的响应及抗倾覆稳定性规律。研究表明:不同的支座布置方案导致不同的抗倾覆稳定性。联端支座及中间段布置抗扭支座,有助于提高抗倾覆能力;抗倾覆稳定系数随着曲率半径增加而减小;近场地震下,支座产生向上拔起的趋势,使稳定性降低。主梁的最大位移和转动引起车道均布荷载与倾覆轴线围成的面积及车道集中荷载到倾覆轴线距离都增大,导致倾覆力矩有所增大。这些都会降低曲线桥抗倾覆稳定性。最后,根据规范上车道和恒载作用下的倾覆验算公式,考虑了惯性力和离心力对倾覆力矩的影响,推导了倾覆验算的修正公式;对近场地震作用下的曲线桥采取联端拉杆加固方式对曲线桥进行了抗倾覆加固,从桥墩、支座和上部主梁的响应和抗倾覆稳定性两个层面分析,分别得出最优的抗倾覆加固方案。

关键词：曲线桥地震作用抗倾覆稳定性倾覆机理倾覆加固

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船舶随浪中参数激励非线性随机横摇运动计算

哈尔滨工程大学学报 2007年第3期28卷 247-252页

作者：李红霞唐友刚刘利琴匡晓峰天津大学建筑工程学院天津300072 无锡船舶科学研究中心江苏无锡214082

研究了船舶随浪中大幅参数激励随机非线性横摇运动的计算方法,将船舶稳性高度GM作为时变的随机参数激励,建立了船舶随机随浪航行情况的参数激励横摇运动微分方程,方程中的三次阻尼项根据自由横摇船模实验数据求出.参数激励项的求解考虑... 详细信息

研究了船舶随浪中大幅参数激励随机非线性横摇运动的计算方法,将船舶稳性高度GM作为时变的随机参数激励,建立了船舶随机随浪航行情况的参数激励横摇运动微分方程,方程中的三次阻尼项根据自由横摇船模实验数据求出.参数激励项的求解考虑了船体纵摇、升沉及波浪运动对稳性高度变化的影响.在有义波高分别为10 m和12 m的2种不同随机波作用下,考虑初始横摇角为3°以及定常风作用下发生5°永倾角,计算出随机参数激励下船舶的时域横摇运动响应.计算结果表明此方法可以用于计算随机随浪中船舶的参数激励横摇运动,同时显示了随机随浪对船舶横摇和倾覆的重要影响.

关键词：船舶横摇随机波浪参数激励倾覆机理

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某城市高架桥梁倾覆风险评估及治理对策研究

北方交通 2023年第10期 13-18页

作者：谢曙辉华设检测科技有限公司南京市210014

以长三角地区某特大城市高架桥梁倾覆风险排查为背景,利用Midas Civil有限元分析软件,对桥梁抗倾覆性能进行全面评估。基于验算结果,分析了桥梁设计年代、平弯特征、支承形式、桥面宽度及支座距离等相关性因素对桥梁抗倾覆性能的影响,... 详细信息

以长三角地区某特大城市高架桥梁倾覆风险排查为背景,利用Midas Civil有限元分析软件,对桥梁抗倾覆性能进行全面评估。基于验算结果,分析了桥梁设计年代、平弯特征、支承形式、桥面宽度及支座距离等相关性因素对桥梁抗倾覆性能的影响,并根据影响程度制定了分阶段治理对策。

关键词：高架独柱墩桥梁倾覆机理有限元分析治理对策

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独柱墩连续梁桥横向倾覆影响因素分析

福建交通科技 2022年第2期 63-67页

作者：魏必成钟华肖建卿福建省高速技术咨询有限公司福州350001 福建省高速公路工程重点实验室福州350001

独柱墩连续梁桥在城市和高速公路中应用广泛,为解决国内车辆超载现象严重导致独柱墩连续桥梁倾覆事故频发的问题,对福建省独柱墩连续梁桥的现状进行调研,归纳其典型结构和受荷形式,并建立典型独柱墩桥梁的有限元模型分析其横向倾覆稳定... 详细信息

独柱墩连续梁桥在城市和高速公路中应用广泛,为解决国内车辆超载现象严重导致独柱墩连续桥梁倾覆事故频发的问题,对福建省独柱墩连续梁桥的现状进行调研,归纳其典型结构和受荷形式,并建立典型独柱墩桥梁的有限元模型分析其横向倾覆稳定性的影响因素及倾覆机理。结果显示,采用控制变量法,根据桥梁跨数、曲率半径、支座间距、中墩偏移、双支座、荷载位置的改变进行分组建模分析,每组仅改变一个参数,可得到支座易脱空的桥梁存在以下特征:桥梁跨数越多,支座越容易脱空;曲率半径越小,支座越容易脱空;支座间距越小,支座越容易脱空;支座预偏移越小,支座越容易脱空;中墩采用的双支座越少,支座越容易脱空;荷载偏心越大,支座越容易脱空。

关键词：桥梁独柱墩横向倾覆影响因素倾覆机理有限元分析