拱形自浮式水上升降防撞装置防撞带结构形式比选

为了更好的保护重庆万州长江公路大桥,重庆交通大学发明了拱形自浮式水上升降防撞装置。这种新型的桥梁防撞装置主要是由导向井、防撞带和浮筒3大部分组成。针对两种不同结构形式的防撞带,采用有限元软件ABAQUS对其结构受力特性、船舶撞击后的防撞效果进行分析,同时在施工工艺和维护难度等方面进行比较,对比发现全钢结构比钢管混凝土结构具有十分明显的优势。因此选择全钢结构作为拱形自浮式水上升降防撞装置防撞带的结构形式更为科学合理。     

拱形自浮式水上升降防撞装置的浮性与稳性

拱形自浮式水上升降防撞装置是由重庆交通大学发明的一种新型桥梁防撞装置,它主要由导向井、防撞带和浮筒三大部分组成;其中防撞带和浮筒都是钢结构,导向井采用钢筋混凝土结构,整个结构长达300多米。对于如此庞大的水上自浮式装置而言,该装置在水上的浮态与稳态是保持防撞装置自身运行可靠、受力合理的关键。为此通过模型试验验证防撞设施浮性与稳性。试验结果表明在三种典型水位流量工况下,防撞设施的浮态与静水条件下大致相同。当船舶撞击防撞带,使防撞带破损进水,防撞带的水上浮出高度仍可保证在1 m以上,防撞设施仍具有较好的浮性。在内河中的波浪,以及船行波作用下,防撞带在拱顶处、距拱顶1/4处,不会产生的较大竖向晃动,保持良好的稳性。     

拱形防撞装置模型设计与相似性检验

由重庆交通大学研发的拱形水上升降式桥梁防撞装置对拱桥易撞部位进行防护,并能随水位变化而升降。本文通过水工模型与有限元模拟的方法研究防撞带模型结构整体刚度与原型相似,验证了模型与原型的相似性。     

弧形自浮式防撞装置运动响应及受力特性分析

针对弧形自浮式防撞装置导向机构在日常运行过程中易发生塑性变形的问题,建立了基于三维势流理论的弧形自浮升降式防撞装置水动力分析模型,对不同入射角的波浪与水流共同作用条件下装置的运动响应及导向机构的受力特性进行分析,结果表明:水流的持续作用有利于减小防撞装置的运动响应;浮筒下游侧导向机构的刚度较大导致了该部分机构受力过于集中而其他导向机构未受力或者受力较小的现象;波浪入射角对导向机构的受力影响较大,当波浪入射角与水流流向的夹角较小时,波流的叠加效应会增大,造成下游侧导向机构受力陡增。     

桥墩倾斜方向对自浮式防撞装置防护效果影响研究

随着航道上大跨度桥梁的建设愈加广泛,其桥墩在水面附近往往具有一定的倾斜角度。为研究桥墩倾斜方向对自浮式防撞装置防护效果的影响,文章基于装备自浮式防撞装置的2种倾斜方向的桥墩与6 000DWT级散货船为研究对象进行非线性有限元仿真碰撞计算,分析桥墩倾斜方向对不同航速船舶撞击下桥墩撞击力、系统能量转换、船艏结构破坏的影响。结果表明：外倾式桥墩受到撞击力更小,其防撞装置通过变形吸收能量更多、防护效果更好。研究成果可为大跨度桥墩设计与防撞装置的开发提供重要的参考价值。     

基于大倾角稳性的某箱型浮驳稳性特征

为了研究浮驳作业过程的稳性特征以及载重量和旋转点偏离值对浮驳稳性的影响,在静水大倾角稳性分析的基础上,采用静力学方法,以某箱型浮驳为例,运用MATLAB数学语言工具自编程序进行模拟,通过计算浮驳载重量以及旋转点的偏离值对其极限静倾角、极限动倾角、最大复原力臂和最大倾覆力臂等稳性参数的影响,得到了不同偏离值与载重量时浮驳的静稳性和动稳性曲线图以及对应的各稳性参数值。结果表明:浮驳空载情况下的稳性优于满载情况,且旋转点偏移距离(偏离值)对稳性有较大影响;随着偏移值的减小,浮驳承受的最大复原力臂与最大倾覆力臂均随之减小。     

半潜载体的耐波性和浮态稳性研究

一般深海探测的方式上都存在重心不足的问题,电磁波在水里的衰减速度非常高,因而,声波探测成为侦查水下物体最为广泛的手段。现在战争中,蛙人是弱势一方获得不对称优势的重要手段,各国海军都大力发展蛙人特种部队,在抗美援越战争中,北越蛙人据称取得了极大的战果,据称击沉美帝和南越近千艘船只。因此,作为海军强国都对如何对抗蛙人袭击有着很大的军事需求,这方面首要的军事需求就是如何知道蛙人靠近。作为水下探测的第一有用手段——声呐必然在蛙人探测方面有着自己极大的用武之地。该文采用动力和浮力概算得出最优解决方式,该系统从耐波性和浮态稳性等方面进行了研究,通过声呐探测的方式实现了自主式半潜反蛙人探测。     

葛洲坝船闸浮门浮式系泊装置方案研究

在原葛洲坝2号船闸上游导航墩上增设浮式系泊装置,涉及到工程选址、结构方案、施工围护、水下施工等诸多问题,尤其是在不影响正常通航情况下,如何以最经济、安全可靠的方式进行工程施工是本项目的核心问题.研究结果表明采用围护结构与模板结构、受力结构三者合一的钢筒体系,是降低水下施工难度与解决上述问题的有效途径,在同类工程项目中属首创,可供其他同类项目借鉴.     

隔离墩与自浮结构相组合的桥梁防船撞系统方案与评估

随着跨江跨海桥梁与船舶通航数量日益曾多,船桥碰撞的概率也日益增大,所以亟须提出桥梁防船撞设计方案。针对既有椒江大桥水中通航孔桥墩,首先通过规范和Midas/Civil软件计算出桥墩结构的自身抗撞能力;基于非线性动力软件ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型计算得出典型桥墩遭受3 000 t级船舶正向和侧向撞击工况下的撞击力;通过比较桥墩自身抗力与船舶撞击力,提出了一种隔离式防撞墩与自浮式消能圈相组合的新型桥梁防船撞方案,然后对单独设置隔离式防撞墩和设置隔离墩与自浮结构组合防撞系统两种工况进行计算。结果表明:桥墩自身抗力为14.40 MN,而受船舶撞击所产生的最大撞击力为24.38 MN;设置组合防撞系统后,桥墩墩身所受的撞击力为0,隔离式防撞墩与自浮式消能圈有效保护了桥墩结构,且减小了船舶损伤。     

船完整稳性实时计算方法研究

舰船完整稳性和破舱稳性是保障舰船安全的重要性能. 目前在设计阶段完整稳性仅仅通过几种典型载况进行校核,难以涵盖舰船执行任务或海战过程中复杂多样的实际状况. 根据静力学中等体积小角度倾斜原理,提出了基于液位高度修正的任意浮态实时载况计算方法,即根据液舱液位测量管或传感器实时测量的高度值经过液位高度修正,再利用舱容曲线插值求出当前任意浮态下液舱的液体重量. 结合数据库高效处理数据的能力与程序在计算过程中稳定性的要求,开发了完整稳性实时计算及浮态调整的仿真程序. 实时浮态调整算例证明该方法实用可靠.     

液压提升装置的研发

介绍了液压提升装置的组成,讨论了该装置结构部分的设计思路和分析过程,并总结了研发过程的经验教训。     

基于视频监控技术的桥梁防撞系统

针对桥梁防撞研究这一工程界的热点问题,概述了典型的桥梁船撞事故.以此为基础,提出了基于视频监控技术的桥梁防撞系统解决方案.通过摄像机的递次架设及视频分析技术完成了从发现、监视到报警的三级立体监控预警体系,对目标船舶进行实时、准确的监控,为桥梁的船舶碰撞问题提供了可行有效的解决方案.     

拱圈形状对应力和坝肩稳定的影响

对拱坝设计中常用的三种拱圈进行了系统的研究。分析了反映拱圈几何形状特征参数的选择及其对拱应力和坝肩岩体稳定的影响,给出了特征参数与拱应力及坝肩岩体稳定指标的关系曲线。该项研究对拱坝体型的选择有参考价值。     

反拱水垫塘与平底水垫塘底板稳定性的比较

反拱水垫塘是一种新型消能防冲结构,拟在我国溪洛渡等高拱坝中采用,其稳定性是其在高水头、大流量的作用下能否安全运用的关键技术之一。分析了平底水垫塘和反拱水垫塘底板稳定性原理,论证了反拱水垫塘底板具有超载能力强和稳定性高的优点,是高拱坝坝身泄洪消能的合理选择。     

大跨度钢管混凝土拱桥的非线性空气静力稳定性

同时考虑静风荷载非线性和结构几何非线性的影响,运用增量迭代法分析了大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态下的非线性空气静力稳定性,编制了相应的计算程序,并结合一座主跨为368m的钢管砼拱桥——茅草街大桥进行了计算,讨论了风荷载的非线性、风力的初始攻角、矢跨比、横撑设置等参数对大跨度钢管混凝土拱桥侧向稳定性的影响．     

Harr小波基的提升与稳定性研究

对Harr小波进行提升以及对偶提升,并讨论所得结果的稳定性.最后通过尺度和小波函数图像的对比,和去噪效果说明稳定的小波基在实际应用中的价值,及小波基稳定性的重要性.     

大跨度拱桥的非线性与稳定分析

考虑施工过程中结构体系不断变化、荷载逐步增加以及拱桥结构大位移等因素,建立了大跨度拱桥结构的非线性稳定计算模型,编制了相应的程序。文中对某拱桥施工全过程的稳定性和几何非线性模拟计算,得出了各个施工阶段稳定安全和非线性影响系数;计算结果为该大桥设计和施工提供了理论依据。     

横撑对斜拉拱桥稳定性的影响

采用有限元法分析了横撑对斜拉钢管混凝土拱桥整体稳定性的影响.以湘潭市湘江四大桥为例,采用线弹性特征值稳定的分析方法,探讨了横撑布置位置、布置形式以及横撑刚度对斜拉拱桥稳定性的影响.结果表明,横撑对斜拉拱桥稳定性的影响体现了和一般钢管混凝土拱桥相同的性质,对结构稳定性影响最大的是桥面上3/8处的K字撑.增加横撑的数量比增加横向刚度更能提高稳定性,在同等数量的横撑下,增加横撑刚度才能起比较大的作用.横撑刚度增大,稳定性提高;刚度减小,稳定性降低,因此,采取增大横撑弦管尺寸或者改变材料特性来提高横撑刚度的方法提高稳定性,效果不明显.