关键词： 弧形闸门   数值模拟   变形分析   湖南龙山  

摘要： 桁架式弧形钢闸门是一种轻质且用材较少的闸门。其单一构件发生屈服破坏进而导致整扇闸门失稳破坏的概率较大。为研究桁架式弧形钢闸门力性能,文章以湖南省龙山县湾塘水库桁架式弧形钢闸门为例,采用有限元软件ABAQUS建立闸门计算模型,分析各类荷载组合工况下的闸门应力、变形状况,并对闸门的运行状态进行评价,计算结果与现场安全检测结果基本吻合,表明该计算方法具有较高的实用性,可为桁架式弧形钢闸门安全鉴定工作提供技术支撑。

关键词： 采油气树   井口装置   安全带系挂装置   站立操作平台   有限元  

摘要： 为解决采油气树维护、测试、安装调试等高处作业无处系挂安全带,以及操作人员无站立空间的生产难题,在满足安全带系挂“高挂低用”和操作人员“站立操作”的使用要求的基础上,结合现场使用条件、空间以及采气/油树规格等信息,采用Creo软件对井口操作平台进行了结构设计,并利用ANSYS Workbench软件对平台的关承载部件进行了有限元分析。结果表明:设计的操作平台满足安全带系挂和人员站立的需求,且平台结构简单、拆装快捷,不受采气/油树高低的限制。有限元分析结果表明,平台各承载部件均能满足设计要求。分析结果验证了设计的正确性,可为现场应用提供理论基础。

关键词： 沉降曲线   桩土相互作用   数值模拟   接触单元   参数分析  

摘要： 根据某工程的实际检测数据,分析桩基础在竖向受荷状态下的承载性能,通过选择合适的接触面参数,使用ANSYS有限元软件对该工程的单桩静载试验进行数值模拟分析。本文分析不同荷载下的沉降曲线、轴力、桩侧阻力以及桩土相对位移量的曲线。计算结果显示:数值模拟现场单桩静载试验是可行的,模拟沉降曲线和实测值拟合程度较好,并在此基础上分析了桩长、桩径参数对单桩承载性能的影响。

关键词： 钢丝绳   模型简化   有限元分析   疲劳寿命预测  

摘要： 文中提出了一种复杂钢丝绳模型的等效简化方法,旨在便于钢丝绳的工程应用和检测。建立了简化前后钢丝绳三维实体模型。将几何模型导入有限元软件中创建钢丝绳有限元模型,进行拉伸模拟,并对比同等截面积的1×7+IWS钢丝绳与6×7+IWRC钢丝绳在不同拉伸距离下的应力应变分布规律,与2种模型在较高拉伸载荷下危险位置的等效塑性应变分布与大小。随后基于应变疲劳法,对简化前后钢丝绳施加循环拉伸载荷,对比了两者中间截面处的疲劳寿命分布与差值,以验证使用简化模型预测复杂钢丝绳疲劳寿命的可行性。结果表明:钢丝绳内部钢丝危险接触区域为中间芯丝表面与侧丝接触区域,简化前后模型在整体与截面处的应力应变与等效塑性应变的大小与分布规律具有相似性。两者截面处疲劳寿命分布相似,易发生疲劳损伤的危险区域均在中间芯丝处。且2种模型截面处最小疲劳寿命差值小于10%。

关键词： 混合结构   悬索   张拉   钢框架   有限元分析   应力   变形  

摘要： 宿迁学院新校区图书馆项目为新型立面悬索-钢框架混合结构,为实现其顺利施工,提出了一种采用少量临时支撑架周转连续施工的方法。采用SAP2000软件建立结构有限元模型,对比研究施工过程模拟方法,并对周转所需临时支撑架层数、悬索张拉及其上部钢梁安装顺序等关键技术进行研究。对结构施工全过程进行模拟并分析结构响应,重点关注4个立面悬索结构,掌握结构状态,验算承载力和变形。结果表明,采用新安装单元两步激活法可更好地模拟实际施工过程;采用2层支撑架周转施工且悬索张拉先于其上部钢梁安装,可顺利实现结构施工并有效减少支撑架投入;施工过程中钢结构应力、索力、结构位移均在合理控制范围内;结构施工完成后与设计状态基本一致,验证了施工方法的合理性和可行性。

关键词： 超高性能混凝土   有限元分析   钢管混凝土   偏压力学性能   承载力计算  

摘要： 基于圆钢管UHPC短柱偏压的试验研究,利用有限元分析软件ABAQUS建立了圆钢管UHPC偏压短柱的有限元模型,并进行数值分析。通过对比试验与有限元模拟的荷载-位移曲线和破坏形态,验证了有限元模型的适用性。基于此进一步研究了偏心率、钢管径厚比、钢材强度和UHPC强度对试件荷载-位移曲线的影响。结果表明:偏心柱的跨中截面区挠度明显,构件出现典型的压弯破坏模式;偏心柱的承载力与偏心率和径厚比成非线性下降关系;UHPC强度或钢材强度的提高可以有效增强偏心柱的承载能力。其中偏心率对钢管UHPC偏压构件力学性能影响最为显著。最后基于叠加原理,结合试验结果计算得出UHPC的等效强度系数α和等效受压区高度系数β,建立了圆钢管UHPC短柱偏压承载力的计算公式。

关键词： 贝雷架   浅圆仓   支撑体系   有限元分析  

摘要： 贝雷架具备结构简单、运输方便、拼装及拆卸便捷、刚度及耐久性较为优秀等特点,能够根据不同的使用情况组成不同类型的临时性支撑结构,如今已被广泛应用于抢险救灾及桥梁建筑领域。文章依托漳州市某粮库项目,创新性地将贝雷架运用到浅圆仓锥顶的支模体系中,与扣件式钢管支撑架联合使用,形成贝雷架模板支撑体系,用于浅圆仓锥顶施工。通过有限元软件MIDAS GEN对浅圆仓锥顶施工工况进行模拟分析,及时优化支撑体系的搭设方式,可为类似粮库项目或筒仓建筑施工提供参考。

关键词： 水工钢闸门   有限元   模态分析   振动  

摘要： 为了评估钢闸门在提升过程中的安全性,以最大应力、最大变形及最大应变为指标,对钢闸门进行有限元分析。结果表明,钢闸门在起吊过程中安全可靠,且安全裕度较大,可进行适当优化以降低生产成本。为了评价钢闸门是否会发生共振,对其进行模态分析,获得钢闸门前6阶模态振型特征及固有频率,结果表明不会发生共振,钢闸门的强度满足设计要求。

关键词： 压力容器   裂纹扩展   应力强度因子   寿命预测   有限元分析  

摘要： 共面多裂纹是高压容器中常见的缺陷,由于多裂纹之间的相互作用,裂纹在不同生长阶段会对容器使用寿命和安全性产生不同的影响。因此联合ABAQUS和FRANC3D有限元分析软件开展了高压容器在不同间距条件下共线三裂纹应力强度因子和疲劳寿命变化规律,以及裂纹扩展样貌的分阶段研究。结果表明,在不同间距条件下,共线多裂纹在不同生长阶段其应力强度因子和疲劳寿命以及裂纹扩展样貌具有明显的变化规律,研究确定了多裂纹相互作用距离阈值和融合后正常扩展距离阈值,由此解析了高压容器疲劳性能与多裂纹缺陷不同生长阶段之间的内在关联。该研究成果为高压容器共线多裂纹缺陷分阶段安全评估提供重要理论依据和方法。

关键词： 电碳耦合   规划成本   碳税   约束条件   条件风险价值   配电系统  

摘要： 国家实施强化绿色证书与减碳政策,明确了电能供应与碳排放之间的联系,电碳耦合成为必然趋势。在欧盟实施碳关税政策背景下,我国的碳税可能会大幅增长,因此需要一种能够精确描述和评估碳税变化趋势的方法。为此,基于配电系统功率碳排放计算方法,将规划成本、碳税纳入规划总成本,以配电系统规划投资最小为目标函数,确立碳排放因子、潮流约束、节点电压约束、支路电流约束、投资约束等约束条件,构建了一种配电系统电碳耦合规划模型,旨在描述电能消耗与碳排放之间的关系。并基于条件风险价值(CVaR)理论优化电碳耦合规划模型,给出在极端损失场景下量化碳税波动的方法,以预测碳税的大幅变化。利用IEEE 24节点系统对该模型及碳税波动量化方法进行仿真验证,结果表明,该模型能够提供电碳耦合规划方案,并能有效评估碳税的极端变化。