海洋平台管节点局部柔度的参数分析及其试验研究

本文运用改进的半解析法，对Ｔ、Ｙ、对称Ｋ和ＴＹ型管节点在轴力、面内及面外弯矩作用下的局部柔度进行系列计算，通过对计算结果的回归分别导出上述各型管节点局部柔度的参数公式．并且进行了几组Ｙ和ＴＹ型管节点模型的面外弯曲局部柔度试验．与国内外现有经验公式和试验结果的比较验证表明，应用这些参数公式在海洋平台总体结构分析中可准确有效地确定各型管节点的局部柔度．     

海洋平台对称K型管节点的局部柔度及其参数公式

将半解析法应用于海洋平台对称K型管节点局部柔度的计算,为验证方法的准确性及可靠性,首先将在轴力和面内弯矩作用下的T 型和Y 型管节点局部柔度的计算结果与国外所有的参数公式进行了比较.在此基础上.用半解析法计算了一系列对称K型管节点的局部柔度矩阵,并通过对计算结果的回归分析得出了局部柔度矩阵中5个独立元素的参数公式.当海洋平台总体结构分析要求计及管节点局部柔度时,本文的参数公式可用来计算对称K型管节点的局部柔度矩阵.     

考虑节点柔度的空心圆钢管桁架的简化分析模型

焊接圆钢管桁架在节点部位存在明显的局部柔度现象,在进行有限元分析时要精确模拟这种节点局部柔度就需要采用3D实体或壳单元模拟整个管桁架结构,这导致有限元分析的计算量大、效率低,不利于在工程设计中采用。为了简化计算过程,通常使用常规梁单元模拟钢管构件,并将管节点部位模拟成刚接形式。这种简化方法虽然提高了计算效率,但是却无法模拟出节点局部柔度导致的变形。为了解决这个问题,在常规梁单元模型基础上,在节点部位引入一个虚拟梁单元(Fictitious Beam Element,FBE)模拟节点的局部变形。虚拟梁单元的刚度可通过以往对管节点柔度研究所提出的参数公式进行等效。为了验证这种简化模型的准确性,对由T型管节点和Y型管节点组成的管桁架进行参数分析,共计算了12个管桁架模型,对这些管桁架模型分别采用3D有限元模型、常规刚接梁单元模型以及所提出的虚拟梁单元模型进行分析。研究结果表明:常规刚接梁单元模型会过低估计管桁架的变形,而采用虚拟梁单元模型则可以高精度地计算出管桁架的变形。     

损伤梁单元等效节点荷载的计算及应用

分析了基于有限元刚度法形成单元等效节点荷载的局限性,通过引入截面割线柔度,研究了基于有限元柔度法理论计算损伤梁单元等效节点荷载的方法.由于不需要迭代,该方法能与经典结构非线性分析体系完全兼容.采用自主开发的结构非线性分析软件,对钢筋混凝土框架结构进行非线性全过程分析.研究表明,考虑了损伤的梁单元等效节点荷载,可更准确地反映结构在强非线性阶段的实际受力情况,提高计算效率,改善结构非线性分析的收敛性和稳定性.     

空间多支管接头的局部柔性分析

本文用半解析法的计算机程序ＳＡＭＴＪ计算了多支管局部柔度阵的各元素，讨论了不受载支管的刚度效应和支管间的交互柔性，认为忽略这些效应将导致求得的支管接局部柔度为上界和下界，最后指出，在结构分析中用单支管的局部柔度替代多支管局部柔度将导致偏于危险的计算结果。     

螺旋输送机螺旋体挠度有限元分析

首次使用ＳＡＰ５软件对螺旋体整体结构进行了有限元分析，并分别使用ＦＯＲＴＲＡＮ和ＢＡＳＩＣ语言编制了可供实用的前后处理程序．笔者认为：采用有限元法对螺旋体挽度分析计算结果较过去的使用值为小，从而在同样工况下，可减小螺旋轴直径，使结构紧凑轻便，成本降低．实验证实了其结果的正确性．     

处理板梁组合结构连接的一种方法

采用一种罚单元处理有限元法分析板梁组合结构连接处单元节点不重合的过渡问题。编制了有限元程序,把这种罚单元作为一种单元类型组装到程度中去;而ＳＡＰ５程序对板梁单元节点不重合问题采用主从关系。用这二种方法计算实例,结果吻合较好     

用一阶二次矩方法进行海洋平台结构系统的疲劳可靠性分析

提出了对海洋平台进行结构系统疲劳可靠性分析的方法，将管节点的疲劳破坏作为整个系统疲劳可靠性模型中的失效单元，用一阶二次矩方法计算失效途径的疲劳失效概率，并应用β－解链法搜寻关键失效途径。在计算整个结构系统的疲劳失效概率时，利用等效线性安全余量的概念建立失效途径的等效失效单元，从而可计及各失效途径之间的相关性。     

电位溶出分析法和流动注射_电位溶出分析法测定Re_EDTA配合物稳定常数

电位溶出分析法（Ｐ．Ｓ．Ａ）可间接测定配合物稳定常数，本文根据这一方法原理，首次采用双通道ＦＩＡ传递系统以及自制的静止电极壁喷式（ｗａｌｌ－ｊｅｔ）流通池，分别用流动注射－电位溶出分析法（ＦＩＰＳＡ）和Ｐ．Ｓ．Ａ法测定了５种Ｒｅ－ＥＤＴＡ配合物稳定常数，并导出了一组ＦＩＰＳＡ法间接测定配合物稳定常数的公式。结果表明，间接Ｐ．Ｓ．Ａ法测定配合物稳定常数的方法适宜于稀土配合物的研究，而对于ＦＩＰＳＡ法，由于快速流体条件下，置换配合反应的不完全性及可精确控制其反应程度，使其能测定Ｋ＿（ＭＩｙ）与Ｋ＿（ＭＩｙ）相近的Ｋ＿（ＭＩｙ），优于Ｐ．Ｓ．Ａ法。     

拱的结构分析

采用节点柔度矩阵的方法,通过求逆和刚度平移矩阵最后形成曲杆单元刚度矩阵,采用卡氏第二定理求出单元荷载等效节点力,然后与节点荷载叠加,形成结构荷载．通过计算对比,精度大大提高．     

基于随机结构的延寿服役海洋平台管节点疲劳寿命可靠度预测方法

将延寿服役平台管节点在进行疲劳寿命可靠度预测的过程中视为随机结构,基于断裂力学疲劳模型,结合随机有限元法和复合随机振动理论,提出海洋平台管节点随机结构在随机波浪作用下疲劳寿命预测方法.通过算例说明了该方法的实用性和简便性,同时计算结果证明结构随机性会对疲劳寿命可靠度预测产生较大的影响.     

考虑接头局部柔性的空间结构总体分析

本文提出在空间管接头部位采用多面体柔性单元．该单元的刚度通过对接头局部柔度阵［ＬＪＦ］进行适当的变换来确定．以一个空间平台结构的内力、变形以及接头的应力集中系数，与刚性接头下的计算结果进行了比较．结果表明，对空间管状结构总体分析，考虑接头的局部柔性是很有必要的．     

弹性抗弯铰模型在管系结构分析中的应用

本文讨论了管道弯头的力学简化模型——弹性抗弯铰在管系结构分析中的应用,给出了考虑结点柔性的直管单元的单元刚度矩阵和等效结点载荷。与传统的弯管单元相比较,文中给出的方法可以减少单元和结点数目,节约计算机内存空间和计算时间,并能得到工程上较为满意的结果。     

渤海湾海洋平台在环境荷载作用下可靠性分析

基于渤海湾浅海海洋平台在动力荷载作用下的动态响应进行分析,建立合理的海洋平台有限元模型。根据我国海洋平台相关规范及渤海湾环境条件选择相应的荷载计算理论,分析海洋平台在环境荷载工况下的受力情况。利用有限元软件模拟海洋平台结构,通过APDL语言分析海洋平台在环境荷载作用下的动力响应;通过有限元软件的可靠度分析模块,对海洋平台可靠度进行分析。     

渤海湾四桩新型平台的极限载荷

以渤海湾四桩新型标准平台为研究对象,采用非线性有限单元计算分析程序ＡＢＡＱＵＳ计算分析了该平台在各种不同的荷载组合作用下平台结构的极限承载力和桩顶位移,为进一步进行平台系统可靠性分析提供了重要依据     

近海平台管状接头弹一塑性有限元分析

本文采用拟协调元、分层子单元和拟子结构列出了近海平台管状接头弹-塑性有限元分析的列式,同时在高斯消去法中运用改进的顺序-逆序修正、分块等技巧,在每个载荷增量步中仅需对进入塑性区范围的静力方程进行求解。文中介绍了 T 型及 Y 型管状接头的数值计算结果并与 T 型管状接头的实验结果进行了比较,结果是相当接近的。     

冰区海洋平台整体可靠度分析高效近似算法

冰荷载是冰区海洋平台设计的控制荷载,极值冰力直接危害着平台结构整体的安全.以渤海辽东湾 JZ20-2 MSW、JZ20-2 NW 导管架海洋平台为例,考虑了冰荷载、构件几何尺寸、材料弹性模量、屈服强度、恒荷载的随机性,利用Monte-Carlo法进行随机抽样分析,得到了冰区导管架海洋平台结构整体抗力及极值冰力响应(顶点位移)的概率统计.在此基础上,提出了冰区海洋平台整体可靠度分析的高效近似算法,把功能函数简化为线性的显武表达式.数值算例表明该算法大大提高了计算效率,并具有满意的精度与适用性.