海上风电大尺度预应力筒型基础结构预应力优化设计

应用于海上风电工程中的大尺度筒型基础为钢筋混凝土结构,中间的弧形过渡段为塔筒和筒基之间的传力过渡段,因而对其传力性能和防腐性能有着较高的要求.为优化大尺度筒型基础过渡段的传力性能和防腐性能,对基础上部弧形过渡结构施加预应力.借助有限元软件ABAQUS,对施加有预应力的大尺度筒型基础结构进行数值模拟分析.在极限荷载、交变荷载及相同的边界条件下,在弧形过渡结构上作用不同大小的有效预应力,计算各种情况下的弧形过渡结构和基础环梁受力特征,通过其主拉应力、主压应力的峰值以及主拉应力大于2,MPa的分布区域来分析结构受力性能.经过计算分析可知:弧形过渡结构在有效预应力增加到800,MPa时,继续增大预应力值,过渡结构抗裂性能趋于稳定;基础环梁在作用600,MPa有效预应力情况下,其抗裂性能最佳.在基础预应力设计中,应综合考虑两部位的受力变化趋势.有限元模拟的是有效预应力,在实际工程中,除考虑各种预应力损失外,应适当增加张拉控制应力.     

路桥过渡段复合地基差异沉降优化设计研究

以某高速公路为工程背景,运用Plaxis有限元程序对路桥过渡段地基沉降特性给予分析,并提出相应处理措施验证了其合理性,这对已建高速公路运营期的维护工作具有一定指导意义,同时,对待建高速公路的设计和施工过程质量控制也具有很好的参考价值。     

复合筒型基础临界负压试验分析

吸力沉贯是复合筒型基础安装的关键环节之一,施加的吸力值决定安装的成败.施加吸力值过小,无法下沉,吸力值过大容易发生渗透破坏,造成安装失败.本文通过室内模型试验研究了复合筒型基础在不同深度处的临界负压,并与现有的理论公式进行了对比分析.结果表明,适用于单筒基础的临界负压公式计算得到的吸力值小于试验中测得的临界负压,SR公...     

复合筒型基础浮运允许压差研究

复合筒型基础分舱间允许压差对其安全运输具有重要意义,针对复合筒型基础浮运过程中允许压差问题,以某海上风电项目中复合筒型基础浮运工程为背景,基于有限元软件ABAQUS定量分析了复合筒型基础浮运过程中允许压差与基础外吃水、分舱板厚度、基础直径、内舱压强值等参数变化的影响。研究结果表明：复合筒型基础浮运过程中分舱板Mises应力最大值与允许压差最大值随外吃水和分舱板厚度的增加表现为指数增长趋势,但相对于分舱板厚度变化,基础分舱板允许压差最大值对外吃水变化比较敏感;分舱板增设加强肋对复合筒型基础允许压差最大值有20%～35%的显著提升。当允许压差最大值确定时,可以根据实际工程需要选取基础各变化参数安全组合中的最优解。     

海上风机复合筒型基础负压沉放调平

复合筒型基础是一种巨型宽浅式负压沉箱基础,其筒内设置分舱以对托航、沉放、调平等进行控制.渗流与负压是筒型基础重要的研究内容,而目前尚未发现对复合筒型基础的相关研究.针对复合筒型基础,通过数值模型研究了其沉放调平渗流特性,以出口水力梯度为控制条件,建立了均质砂土中临界负压计算公式,并与无分舱板情况进行比较;最后分析了土质分层和渗流"反作用"对渗流场的影响.结果表明:分舱板使筒型基础沉放临界负压降低约10%,调平临界负压随倾角迅速下降;分层土体中相对渗径变长,临界负压增大,不容易发生渗透破坏;渗流使筒内土体疏松,渗透系数变大,造成内侧土体中水力梯度减小,对土体渗透稳定起到保护作用.     

预应力锚垫板结构优化设计

预应力混凝土结构应用范围的扩大对锚下混凝土结构的安全性提出了更高的要求。根据南水北调中线干线工程预应力设计中对于锚垫板的锚具要求,对OVM锚固体系中YM-M15E-12D进行优化改进分析,提出优化设计思路,确立新型锚垫板M15CJ-12D的结构形式,对新结构进行ANSYS分析,并与原结构进行有限元对比分析,且通过荷栽传递试验测试构件的性能及检验其安全性,对比分析锚下混凝土结构试验应变值跟模拟应变值,验证模拟的各项参数符合实际工况,最终得到更为安全、先进、经济的锚下混凝土结构体系。     

预应力锚垫板结构优化设计

预应力混凝土结构应用范围的扩大对锚下混凝土结构的安全性提出了更高的要求。根据南水北调中线干线工程预应力设计中对于锚垫板的锚具要求,对OVM锚固体系中YM-M15E-12D进行优化改进分析,提出优化设计思路,确立新型锚垫板M15CJ-12D的结构形式,对新结构进行ANSYS分析,并与原结构进行有限元对比分析,且通过荷栽传递试验测试构件的性能及检验其安全性,对比分析锚下混凝土结构试验应变值跟模拟应变值,验证模拟的各项参数符合实际工况,最终得到更为安全、先进、经济的锚下混凝土结构体系。     

高层筒中筒结构的优化设计及其应用

本文提出了以《高层建筑结构设计建议》有关条文为约束条件,以承重结构材料价为目标函数,运用复合形法原理的优化设计方法,并在IBM PC/XT微机上实现,可获得优化的筒中筒结构设计初步方案。文中运用连续化方法求解筒中筒结构的内力及其位移量,并通过具体工程实例说明该优化方法的应用。     

海上风电单桩复合筒型基础桩筒共同承载机制研究

海上风电单桩复合筒型基础(PBCF)可同时具有桩基础和筒型基础的承载优势,荷载在基桩与基础筒间的传递是桩筒协同承载的关键.运用数值分析方法,以3,MW海上风机为研究对象,分析了单桩复合筒型基础结构的桩筒结构尺寸与入土深度对地基承载力及变形的影响.分析结果表明,在上部荷载作用下,基桩承担了竖向荷载和大部分弯矩,而基础筒分担了由于桩身变位传递的水平向荷载和部分弯矩,基础结构整体具有较好的协同承载模式;合理设计基础筒与基桩的直径比能有效控制荷载分担和基础的水平变位,减小沉降差;正交试验结果表明,影响基础水平变位及差异沉降的因素按敏感度排序依次为:基础筒直径基桩直径筒裙长度基桩桩长.     

框架-核芯筒结构优化设计

该文针对框架．核芯筒结构体系进行优化设计．其中单个构件采用改进复合形法分别优化,整体采用符合抗震设计规范的分部优化法,使建立的数学模型既满足结构的整体约束条件,又符合构件局部约束的要求．并以一个算例来证实理论研究,充分说明了该法的可靠性．该文首次将分部优化法引用到框架．核芯筒结构优化设计思想中,具有一定的参考价值．     

海上风电复合筒型基础粉质黏土下沉试验分析

复合筒型基础的沉放是一项关键施工过程.沉放时土体在施工负压下受到扰动,土体中土压力和孔隙水压力发生变化,对沉贯阻力造成影响.针对复合筒型基础的沉放过程,在粉质黏土中开展了大比尺模型试验.试验中监测了基础舱内压力、周围土体的土压力及孔隙水压力的变化.通过理论计算,对试验模型沉贯所需负压进行预测,并将试验施加负压与预测负压进行对比.试验结果表明:基础周围土体土压力和孔隙水压力在负压作用下均减小,且筒壁内侧土体土压力减小程度大于外侧土体;沉放过程中基础发生倾斜时,通过向高舱处抽负压可以有效调整基础的倾斜度;预测负压大于试验施加负压,当使用Houlsby提出的计算方法计算筒型基础在粉质黏土中的沉贯阻力时,摩擦系数建议取0.3.     

插入式箱筒型基础防波堤结构的研究及应用

我国淤泥质平原海岸分布极广,根据我国淤泥质海岸大型深水码头建设的实际需求,提出了一种适用于深水软土地基上的全新的结构型式：插入式箱筒型基础防波堤结构。围绕其结构形式、结构分析、设计技术、施工技术及关键设备、检测技术等主要技术内容进行阐述。     

立磨基础结构优化设计

我国的建材和化工行业正逐步向规模化、集团化方向发展,但由于原燃材料价格据高不下、电力价格逐步攀升、能源供应日趋紧张,使得建材和化工企业的决策者和设计人员都期望通过采用先进的技术装备,大幅度降低电力消耗、材料消耗及人工费用,提高全员劳动生产率.因此,采用高效节能的立磨代替管磨就成了必然.就此,从工程实例出发,简单地介绍了立磨基础的选型、一般设计要求、构造与隔振措施,并对立磨设计提出几点建议.     

海上风电筒型结构基础层状地基参数优化反演

如何准确建立地基弹性模量与压缩模量的关系已经成为海上风电结构设计与校核过程中关键难题.针对响水海上风电复合筒型基础结构原型数据与地勘资料,提出一种基于MATLAB和ABAQUS的联合仿真方法(MATABA)对筒型基础复杂层状地基参数优化反演分析.首先,开发了以MATLAB粒子群算法为主程序调用ABAQUS进行循环地基参数优化反演的程序;然后,建立三维"风机-塔筒-复合筒型基础-地基"一体化有限元-无限元耦合模型;最后,基于MAT-ABA优化反演得到的参数,对比分析风荷载激励下筒型基础结构的动态响应模拟值与实测值.结果表明,复杂层状地基弹性模量与压缩模量转换系数不同,对比优化反演得到的参数下动力响应模拟值与实测值拟合良好,表明优化反演结果的准确性与可靠性.     

高压容器筒体结构的最优化设计

针对高压容器筒体结构尺寸的设计,应用最优化设计理论,建立了高压容器筒体结构尺寸的优化数学模型,采用Turbo C语言编制了优化设计程序,获得了确定高压容器筒体结构尺寸的便捷、可靠的优化设计方法.最后,把所建立的优化设计方法用于2台高压容器筒体的设计,设计结果显示,采用本文的设计方法,能使容器在满足操作工艺要求和机械强度的前提下,用材较少,成本较低.     

预应力混凝土连续箱梁桥结构优化设计

结合有关工程实例,以预应力混凝土连续箱梁桥的上部结构造价为目标函数,以规范的构造、正截面强度和使用阶段的应力等要求为约束条件,主要以箱形梁截面的梁高为设计变量.应用改进枚举法.分别得到两种不同截面、构造形式下的优化设计结果.并对这两种优化设计结果进行比较,最终得出优化设计方案,使得桥梁构造合理、造价最低.     

蜘蛛丝多肽链段结构的优化设计

根据蜘蛛丝氨基酸片段的序列特征,利用 Hyperchem5软件对部分具有β-折叠或螺旋状结构的多肽链段的分子结构进行优化设计,分析了氨基酸种类、聚合度对多肽链段形成特定构象的影响,发现一定的氨基酸片段有形成特定构象的趋势。分子构象的多元化是蜘蛛丝具有优异力学性能的重要原因。     

预应力管桩加固有轨电车路桥过渡段现场监测研究

预应力管桩因施工期短且对周边建筑物地基扰动小等优点而广泛应用于软土地基处理中.基于南京河西新城现代有轨电车软土地基加固实例,对某路桥过渡段进行现场监测分析,进而评估预应力管桩对现代有轨电车路桥过渡段软土地基的加固效果.从现场监测结果可以看出:软土水平位移最终维持在40 mm以内,说明预应力管桩加固的路桥过渡段软土地基稳定性强,软土的侧向变形产生的扰动较小.运营期12个月该过渡段路堤表层累积工后沉降为5.9 mm(远小于路桥过渡段设计允许工后沉降量30 mm),说明到目前为止预应力管桩有效地控制了有轨电车路桥过渡段的工后沉降.同时,该研究结果可以为城市有轨电车路桥过渡段软土地基沉降标准的制定提供依据.     

筒段有限元法

用连续化模型和有限元方法,对筒体结构剪力滞效应进行计算分析,使计算过程简化,计算精度满足初步设计要求。     

水工隧洞的预应力衬砌结构的优化设计

本文以某无粘结环锚预应力衬砌结构的排沙洞为例,论述了其存在的问题和原因,最后利用三维有限元分析的方法,在ANSYS软件环境下,介绍了其优化的方法,为同类型的水工隧洞的预应力衬砌结构的优化设计提供了有效参考。