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基于OrcaFlex的海洋柔性管水动力分析

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中国修船 2024年第1期37卷 54-57页

作者：章仲怡中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司天津300450

柔性管水动力分析的准确性与保守性直接影响着其疲劳性能计算。文章针对一种非黏结性柔性管,通过OrcaFlex对其进行整体水动力分析,得到载荷曲线;并通过波浪筛选提取典型波浪工况,将其施加到OrcaFlex分析模型中,得到了柔性管各位置处的... 详细信息

柔性管水动力分析的准确性与保守性直接影响着其疲劳性能计算。文章针对一种非黏结性柔性管,通过OrcaFlex对其进行整体水动力分析,得到载荷曲线;并通过波浪筛选提取典型波浪工况,将其施加到OrcaFlex分析模型中,得到了柔性管各位置处的载荷响应;最后提取了柔性管的最大弯矩和拉伸力数据,为下一步疲劳性能计算提供了数据支持。

关键词：非黏结性柔性管力学响应分析 OrcaFlex 弯矩轴向拉伸力

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桥梁基础钢板桩围堰安全性评估

工程机械与维修 2024年第4期 126-128页

作者：李峰宇中铁建大桥工程局集团第四工程有限公司黑龙江哈尔滨150000

以某项目为研究背景,通过有限元软件对桥梁基础双排钢板桩围堰的位移、弯矩、剪力和土压力分布展开分析,对桥梁基础钢板桩围堰的安全性评估展开研究。研究结果表明,导流工况下的双排钢板桩围堰的水平位移最大,且桩顶处水平位移最大值达... 详细信息

以某项目为研究背景,通过有限元软件对桥梁基础双排钢板桩围堰的位移、弯矩、剪力和土压力分布展开分析,对桥梁基础钢板桩围堰的安全性评估展开研究。研究结果表明,导流工况下的双排钢板桩围堰的水平位移最大,且桩顶处水平位移最大值达到101mm,挡水前钢板桩围堰最大水平位移发生在距离桩底7~10m,导流工况相比与另外两种工况位移值增大了278.69%。左侧钢板桩主要是地上部分桩体在承担受力,而右侧钢板桩主要是地下部分桩体在承担受力。钢板桩围堰在施工工况下并非为主动土压力和静止土压力,而是介于两者之间。导流工况下的土压力介于静止土压力与被动土压力之间,但更贴近静止土压力。

关键词：钢板桩围堰位移弯矩土压力

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土压作用下面层弯矩和挠度计算方法研究

矿业科学学报 2022年第4期7卷 467-473页

作者：汪学清汪壮壮王建华中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 深海矿产资源开发利用国家重点实验室湖南长沙410012

面层是基坑支护系统中重要的组成部分,为了对面层进行合理设计,利用薄板小挠度弯曲理论建立了面层的薄板受力模型,对喷射混凝土基坑支护型式的面层进行了受力分析。为简化计算,假设混凝土面层为弹性体,将面层简化为作用在基坑边坡上的... 详细信息

面层是基坑支护系统中重要的组成部分,为了对面层进行合理设计,利用薄板小挠度弯曲理论建立了面层的薄板受力模型,对喷射混凝土基坑支护型式的面层进行了受力分析。为简化计算,假设混凝土面层为弹性体,将面层简化为作用在基坑边坡上的四边简支矩形薄板,推导了主动土压力作用下面层挠度和弯矩的一般表达式,并用有限差分软件FLAC^(3D)模拟了某基坑开挖后面层的弯矩和挠度情况。结果表明:挠度和弯矩的理论计算值与数值模拟值吻合度较好,其中最大挠度和最大弯矩的计算值与模拟值之间的误差分别为6%和13%,模拟得到的挠度和弯矩云图与公式计算得到的分布规律一致,均是从中心向四周逐渐减小,验证了该方法的有效性。推导的公式可为面层的设计提供参考。

关键词：面层薄板小挠度弯曲挠度弯矩有效性

考虑土层沉降的嵌岩斜桩弯矩及负摩阻力计算模型

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地下空间与工程学报 2022年第S1期18卷 44-50页

作者：李亚昕郭伟任宇晓天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

嵌岩斜桩在穿越深厚软土层时，由土表附加荷载或欠固结土体自身沉降所引起的桩弯矩及负摩阻力计算方法有待深入研究。基于地基反力法和荷载传递法，考虑桩身弯曲引起的桩周土对桩侧负摩阻力的影响，建立了土层沉降作用下嵌岩斜桩的桩身... 详细信息

嵌岩斜桩在穿越深厚软土层时，由土表附加荷载或欠固结土体自身沉降所引起的桩弯矩及负摩阻力计算方法有待深入研究。基于地基反力法和荷载传递法，考虑桩身弯曲引起的桩周土对桩侧负摩阻力的影响，建立了土层沉降作用下嵌岩斜桩的桩身挠度、弯矩及负摩阻力理论计算模型，并与模型试验结果进行了对比验证。基于该理论模型，分析了不同倾角嵌岩桩的弯矩、负摩阻力和轴力。研究表明，随着桩身倾角的增大，不仅桩体所受弯矩及负摩阻力明显增大，还造成桩身弯矩峰值点逐渐下移，中性点位置略有升高。本文计算条件下，倾斜角度10°和15°嵌岩斜桩的峰值弯矩分别是5°嵌岩斜桩的2.85和5.5倍，峰值负摩阻力分别为其1.05和1.12倍，抗弯刚度较小的嵌岩斜桩桩身会出现反弯点，其位置约在岩土交界面上方0.1倍桩长处。研究结果可为软土地区嵌岩斜桩的工程设计和施工提供参考。

关键词：斜桩嵌岩桩负摩阻力弯矩荷载传递法

欠固结土中嵌岩斜桩弯矩及负摩阻力模型试验研究

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水利水电技术（中英文） 2022年第5期53卷 99-105页

作者：崔雯茜李亚昕任宇晓庄道坤郭伟天津大学建筑工程学院天津300350

嵌岩斜桩是海上风电系统、港口高桩码头等设施常用的基础结构。嵌岩斜桩在穿越深厚软土层时,土体固结沉降不可避免地影响桩身轴力和弯矩的分布,威胁桩体安全。针对穿越深厚软土层的嵌岩斜桩开展了室内模型试验研究,对5根不同倾角和直径... 详细信息

嵌岩斜桩是海上风电系统、港口高桩码头等设施常用的基础结构。嵌岩斜桩在穿越深厚软土层时,土体固结沉降不可避免地影响桩身轴力和弯矩的分布,威胁桩体安全。针对穿越深厚软土层的嵌岩斜桩开展了室内模型试验研究,对5根不同倾角和直径的模型桩进行试验,通过较长时间地监测土层固结沉降下的桩体应变,分析了固结时间、倾角、桩径等因素对桩身轴力、桩身中性点位置、桩侧负摩阻力、桩身弯矩等分布规律的影响。结果表明:嵌岩斜桩的负摩阻力、轴力及弯矩的发展都具有明显的时间效应;随时间、倾角的增加,桩侧中性点轴力及桩身弯矩峰值均增加,同时中性点上移、弯矩峰值点下移,最终中性点稳定于岩层上部0.1倍土层深度,弯矩峰值点稳定于岩-土界面处。

关键词：斜桩嵌岩桩轴力负摩阻力弯矩

压力容器筒体在计及轴向力或弯矩作用下开孔补强方法

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压力容器 2023年第2期40卷 35-45页

作者：朱国栋国家市场监管重点实验室(特种设备与安全) 中国特种设备检测研究院北京100029

介绍了国内外标准中圆筒体常见开孔补强方法、补强原则和存在问题。基于大平板开小孔应力集中原理和开孔接管数值模拟,分析了筒体在不同方向应力比对开孔补强处应力集中的影响,发现了筒体应力比与应力集中系数的线性化规律。指出当前标... 详细信息

介绍了国内外标准中圆筒体常见开孔补强方法、补强原则和存在问题。基于大平板开小孔应力集中原理和开孔接管数值模拟,分析了筒体在不同方向应力比对开孔补强处应力集中的影响,发现了筒体应力比与应力集中系数的线性化规律。指出当前标准中计算方法基于纯内压工况,而实际中筒体会在弯矩或轴向力作用下改变筒体应力比,与内压下应力集中情况并不相同,如果不对现有方法进行修正,会带来安全风险和不合理设计。基于研究,提出基本解决思路、标准修订建议和适用于开孔率ρ≤0.2时的计算方法,并阐述了塔器、覆土式储存容器以及管壳式热交换器壳程等圆筒体在弯矩或者轴向力组合作用下开孔补强工程设计建议。

关键词：压力容器开孔补强计算方法轴向力弯矩

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弹性船体在大幅规则波中的弯矩响应特性分析

舰船科学技术 2023年第2期45卷 13-17页

作者：耿彦超蒋彩霞顾学康中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

具有大外飘结构的舰船在规则波中大幅运动时,若把船认为是刚体的,则船体弯矩响应除了有低频遭遇频率成分外,还有一定范围的倍频成分,若把船认为是弹性体,则弯矩响应除了上述成分外,还有一阶船体梁垂向总振动频率成分,且一阶船体梁垂向... 详细信息

具有大外飘结构的舰船在规则波中大幅运动时,若把船认为是刚体的,则船体弯矩响应除了有低频遭遇频率成分外,还有一定范围的倍频成分,若把船认为是弹性体,则弯矩响应除了上述成分外,还有一阶船体梁垂向总振动频率成分,且一阶船体梁垂向总振动频率也会放大倍频成分,而高频成分的大小直接影响舰船弯矩值的大小,从而对结构设计产生直接作用。本文针对2种类型的舰船开展计算和多个方案水池模型试验研究,分析舰船在规则波中的弯矩响应特性,进行时域与频域分析,也分析了尾砰击的特点。

关键词：弯矩规则波响应特性砰击弯矩

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弯矩作用下盾构管片环向接头的力学模型

铁道学报 2019年第3期41卷 141-146页

作者：杨成赖远明王旭马勤国杨志团兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃兰州730000 华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 兰州市轨道交通有限公司甘肃兰州730015

以兰州地铁1号线为工程背景,通过模型假设,对盾构管片环向受力进行分析,提出接头刚度的定义。通过管片各个阶段的受力特征,建立接头的力学解析模型,推导得到不同受力特征下管片环向接头的力学表达式;然后对管片接头用ANSYS建立有限元模... 详细信息

以兰州地铁1号线为工程背景,通过模型假设,对盾构管片环向受力进行分析,提出接头刚度的定义。通过管片各个阶段的受力特征,建立接头的力学解析模型,推导得到不同受力特征下管片环向接头的力学表达式;然后对管片接头用ANSYS建立有限元模型,在管片轴力与弯矩分别为(0 kN,±50 kN·m)、(200 kN,±100 kN·m)、(400 N,±150 kN·m)、(800 kN,±200 kN·m)、(1 000 kN,±250 kN·m)的情况下,得到弯矩与接头转角的关系,在接头轴力一定的情况下,管片接头转角随弯矩的增大而逐渐增大,但是M-θ曲线的切线斜率随着弯矩的增大而逐渐减小,在轴力超过600 kN时趋于稳定,M-θ曲线斜率为一定值,计算可以简化为直线,相同的计算条件下,解析解与有限元结果呈现相同的变化规律,在实际应用中可以用解析解进行计算得到接头刚度,进而进行管片的接头受力计算。

关键词：弯矩盾构管片环向接头解析解

周期性来压坚硬顶板裂纹萌生初始阶段的弯矩、剪力、挠度和应变能变化分析

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岩石力学与工程学报 2014年第6期33卷 1123-1134页

作者：潘岳顾士坦青岛理工大学土木工程学院山东青岛266520 山东科技大学资源与环境工程学院山东青岛266590

坚硬顶板断裂的理论解是矿山岩体力学中未获得较好解决的课题。为研究裂纹发生对坚硬顶板内力、挠度和应变能的影响,沿采场中轴线取单位宽度的岩层结构,将煤壁前方煤层和直接顶视为弹性地基,假定在裂纹萌生初始阶段顶板上方荷载不变,以... 详细信息

坚硬顶板断裂的理论解是矿山岩体力学中未获得较好解决的课题。为研究裂纹发生对坚硬顶板内力、挠度和应变能的影响,沿采场中轴线取单位宽度的岩层结构,将煤壁前方煤层和直接顶视为弹性地基,假定在裂纹萌生初始阶段顶板上方荷载不变,以最大拉应变强度条件为裂纹发生条件,对周期来压模型裂纹萌生初始阶段的坚硬顶板进行分析,得到满足裂纹面边界条件、自然边界条件和连续条件的裂纹萌生初始阶段弯矩、剪力和挠度表达式。根据表达式,采用Matlab软件的数值计算、绘图和放大功能给出算例。算例表明:(1)裂纹萌生截面在煤壁前方,其位置在见报道的顶板超前断裂位置范围内。裂纹截面后方及采空区的顶板下沉量随裂纹生长而明显地增大。在裂纹截面前方顶板挠度则发生"反弹",与现场检测到的顶板"反弹"特性一致;(2)煤壁后方顶板弯矩、剪力不变。煤壁前方因裂纹萌生顶板的弯矩、应变能全面减小。在裂纹前方剪力全面减小,在裂纹面附近剪力发生波动;(3)煤壁到前方15 m是裂纹发生坚硬顶板应变能释放的集中区。煤壁前方坚硬顶板内力和弹性应变能减小,使岩层系统往安全方向发展。所得研究结果对于采场顶板状况判断有一定的指导作用和参考价值。

关键词：采矿工程坚硬顶板弹性地基裂纹弯矩剪力挠度应变能