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铺设沥青甲板面的大型浮式码头力学响应研究

《铺设沥青甲板面的大型浮式码头力学响应研究》是2015年8月国防工业出版社出版的图书,作者是林焰。

铺设沥青甲板面的大型浮式码头力学响应研究基本信息

铺设沥青甲板面的大型浮式码头力学响应研究目录

第1章绪论1

1.1国内外研究现状综述1

1.1.1大型海上浮式结构物研究1

1.1.2沥青材料的粘弹塑性有限元法研究5

1.1.3海上浮式码头结构物设计关键技术7

1.2主要研究内容10

1.3逻辑结构与研究思路10

1.4研究意义11

第2章浮体静水力特性12

2.1浮体形状定义12

2.2浮体平衡条件13

2.3浮体的浮态13

2.4浮体初稳性14

2.5浮体静水力曲线17

第3章波浪理论基础18

3.1耐波性概述18

3.2规则波特性19

3.3不规则波特性21

3.4谱分析的理论基础22

3.5风浪的谱密度公式23

3.5.1P-M谱23

3.5.2ITTC谱23

3.5.3JONSWAP谱25

3.5.4方向谱25

3.6浮体在波浪中的运动方程26

第4章沥青材料粘弹性理论30

4.1粘弹性材料的基本性质30

4.2蠕变31

4.3应力松弛33

4.4沥青材料粘弹性力学本构模型33

4.4.1Maxwell模型35

4.4.2广义Maxwell模型36

第5章大型浮式码头方案设计38

5.1浮式码头总体设计38

5.1.1主要尺度38

5.1.2分舱设计38

5.1.3静水力曲线计算39

5.1.4稳性计算与校核44

5.1.5基本结构设计49

5.2浮式码头结构有限元建模49

5.2.1结构单元的选择49

5.2.2载荷计算53

5.2.3端部约束的处理57

第6章浮式码头力学响应分析60

6.1计算工况选择与计算分析概述60

6.1.1计算工况说明60

6.1.2应力云图与变形云图说明62

6.1.3应力与变形分析关键点的选取62

6.2波高对浮式码头力学响应的影响63

6.2.1波高对浮式码头(有沥青甲板面)总体应力与变形影响分析63

6.2.2波高对浮式码头(无沥青甲板面)总体应力与变形影响分析77

6.2.3波高对关键点处应力、变形与变形幅值影响分析(有沥青甲板面)91

6.2.4波高对关键点处应力、变形与变形幅值影响分析(无沥青甲板面)97

6.2.5沥青甲板面对浮式码头结构力学响应的作用(变波高)102

6.3沥青甲板面厚度对浮式码头力学响应的影响105

6.3.1沥青甲板面厚度对浮式码头结构总体应力与变形影响分析106

6.3.2沥青甲板面厚度对关键点处应力、变形与变形幅值影响分析113

6.4不同装载方案对浮式码头力学响应的影响118

6.4.1不同装载方案(有沥青甲板面)浮式码头总体应力与变形影响分析118

6.4.2不同装载方案(无沥青甲板面)浮式码头总体应力与变形影响分析125

6.4.3装载方案对关键点处应力、变形与变形幅值影响分析(有沥青甲板面)133

6.4.4装载方案对关键点处应力、变形与变形幅值影响分析(无沥青甲板面)138

6.4.5沥青甲板面对浮式码头结构力学响应的作用(不同装载方案)143

6.5在长期载荷作用下的沥青甲板面对浮式码头结构变形响应影响145

6.5.1有限元计算模型简化146

6.5.2长期载荷作用的计算工况147

6.5.3沥青甲板面对长期载荷作用下浮式码头结构变形影响(波高2m)148

6.5.4沥青甲板面对长期载荷作用下浮式码头结构变形影响(波高8m)149

6.6总结沥青甲板面材料对浮式码头力学响应分析151

结论152

参考文献154"

2100433B

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铺设沥青甲板面的大型浮式码头力学响应研究内容简介

本书是基于浮体静力学、波浪理论和沥青材料粘弹性力学模型,提出一种大型海上浮式码头方案设计,在研究浮式码头静水力特性、浮态和稳性基础上,采用ANSYS结构有限元分析软件,研究铺设沥青甲板面的大型钢结构浮式码头在多种组合工况下的力学响应特性。 研究成果为海上浮式码头设计提供有效科学依据,指导浮式码头总体强度设计和结构轻量化,提高浮式码头载重量,提高结构疲劳破坏强度,使得浮式钢结构码头设计更具有科学性、经济性和安全性。

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铺设沥青甲板面的大型浮式码头力学响应研究常见问题

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铺设沥青甲板面的大型浮式码头力学响应研究文献

沥青碎石与半刚性复合基层沥青路面力学响应 沥青碎石与半刚性复合基层沥青路面力学响应

沥青碎石与半刚性复合基层沥青路面力学响应

格式:pdf

大小:536KB

页数: 7页

针对目前半刚性基层沥青路面早期损坏明显的现象,为达到减少路面裂缝和车辙的目的,结合对半刚性基层沥青路面设计指标的分析,进一步提出可以影响路面裂缝和车辙的力学分析指标。通过对设置沥青碎石层的沥青路面结构进行数值模拟,分析沥青路面结构在沥青碎石层和半刚性基层厚度变化时的力学行为特点,结果表明:随着半刚性基层的增大,通过设置沥青碎石层满足沥青路面结构整体性、控制裂缝和控制车辙的目的,其厚度分别是18~20 cm、10~12 cm和12~18 cm;综合考虑路面结构整体性、经济性和施工经验,提出合理的沥青碎石厚度为10~15 cm,此时半刚性基层厚度为20~30 cm。研究结果有效利用了沥青碎石过渡层,可以减少路面病害的出现,提高半刚性基层沥青路面的适应性,为设置沥青碎石层的沥青路面结构设计提供了理论依据。

铺设土工合成材料的沥青混合料力学特性评价 铺设土工合成材料的沥青混合料力学特性评价

铺设土工合成材料的沥青混合料力学特性评价

格式:pdf

大小:536KB

页数: 4页

通过采用弯拉、劈裂、重复加载和压缩等方法进行试验研究 ,系统地研究了加铺土工合成材料的沥青混合料的力学特性。结果表明 ,土工合成材料用于沥青混合料能有效地提高沥青混合料的抗拉强度、减小低温劲度模量 ,改善沥青混合料的低温抗裂性能 ,提高抗疲劳能力。

沥青路面的性能

沥青路面通常用于铺筑路面的面层,它直接受车辆荷载作沥青路面用和大气因素的影响,同时沥青混合料的物理、力学性质受气候因素与时间因素影响较大,因此为了能使路面给车辆提供稳定、耐久的服务。必须要求沥青路面具有以下几个重要的特征:

1.沥青路面具有高温稳定性:

高温稳定性即沥青路面抵抗流动变形的能力。由于沥青路面的强度与刚度随温度升高而显著下降,为了能够更好地保证沥青路面在高温季节行车荷载反复作用下不致产生诸如波浪、推移、车辙、拥包等病害,沥青路面应具有良好的高温稳定性。

2.沥青路面具有低温抗裂性:

低温抗裂性指的是沥青路面抵抗低温收缩裂缝的能力。由于沥青路面随温度下降,劲度增大,变膨能力降低。在外界荷载作用下,使得—部分应力来不及松弛,应力逐渐累积下来,这些累计应力超过材料抗拉强度时即发生开裂,从而会导致路面的破坏,所以沥青路面在低温时应具有较低劲度和较大的抗变形能力来满足低温抗裂性能。

3.沥青路面具有水稳定性:

水稳定性指的是沥青路面抵抗受水的侵蚀逐渐产生沥青膜剥离、掉粒、松散、坑槽而破坏的能力。这是由于水分的存在一方面降低了沥青本身的粘结力,同时也破坏了沥青路面中沥青与矿料间的粘聚力,从而加速了剥落现象发生,造成了道路的水损害。所以说,沥青路面一定要具有水稳定性,这样才能够保证路面的耐用。

4.沥青路面要具有耐疲劳性:

耐疲劳性指的是沥青路面在反复荷载作用下抵抗破坏的能力。它是由于沥青路面在使用期间经受车轮荷载的反复作用,长期处于应力应变交迭变化状态,致使路面结构强度逐渐下降。当荷载重复作用超过一定次数以后,在荷载作用下路面内产生的应力就会超过强度下降后的结构抗力,使路面出现裂纹,产生疲劳断裂破坏,所以,沥青路面应该具有耐疲劳性。  

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艇甲板甲板结构件

艇甲板纵向构件

①甲板纵桁。甲板纵桁是甲板结构中,沿船长方向布置的纵向强构件,常用剖面尺寸较大的组合T形材制成。甲板纵桁作为横梁的支点,可以减小横梁的尺寸,同时起着保证甲板纵向强度和力的传递作用。

沿舱口边的纵桁称为舱口纵桁。为了避免装卸货物时磨损起货吊索,舱口纵桁通常采用组合角钢,纵桁面板应偏向舷侧一边,并在腹板与面板的交角处焊一圆钢。

②甲板纵骨。甲板纵骨是纵骨架式甲板结构中采用的纵向构件,通常用球扁钢或不等边角钢制成。甲板纵骨参与总纵强度,能增加甲板板的稳定性,同时承受甲板上的横向载荷。

艇甲板横向构件

甲板结构中的横向构件统称为横梁。横梁除了支持甲板,承受甲板上货物、机器与设备的重力及上浪时水压力外,同时还支撑舷侧,并与肋骨及肋板组成横向框架共同抵抗船体的横向变形。

横梁按其设置位置和剖面尺寸大小分为:

①普通横梁(deck beam)。普通横梁是横骨架式甲板结构中的主要构件,常用不等边角钢制成,也有用球扁钢的。

②半梁(half beam)。舷侧至舱口边的横梁称为半梁,半梁的剖面尺寸与横梁相同,因此也称为普通半梁。它的一端与舱口纵桁用肘板相连,另一端用梁肘板与主肋骨连接。

③强横梁(web beam)。强横梁是在纵骨架式甲板结构中采用的主要横向构件,用于支持甲板纵骨,保证横向强度。在纵骨架式甲板上,一般每隔3~5个肋距装置一强横梁。在机舱和尾尖舱区域内,强横梁应设置在舷侧强肋骨的肋位上。强横梁常用组合T形材,它不仅保证横向强度,而且还作为甲板纵骨的支点。强横梁的腹板上开切口让纵骨穿过,并设防倾肘板。

④舱口端横梁(hatch end beam)。布置在舱口前后端的强横梁称为舱口端横梁。

艇甲板肘板(knee)

横梁与肋骨和甲板纵桁必须用肘板牢固连接,以便相互传递作用力,并增加节点处的刚性。横骨架式甲板结构中有许多处肘板,有连接横梁与肋骨的梁肘板(beam knee)、连接横梁与甲板纵桁的防倾肘板等。

当舷侧为横骨架式时,在不设强横梁的肋位上,肋骨上端须装置达到最靠边一根甲板纵骨的肘板,如图5所示,其中,(a)为肘板与肋骨对接;(b)为肘板与肋骨搭接。

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沥青路面的沉陷

沥青路面的沉陷沉陷是路面变形中最普遍的一种,特点是面积大,涉及的结构层次深,主要出现在挖方段和填挖交界处。其产生的主要原因是:

(1)土质路堑排水不畅,路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降,引起路面局部下沉;

(2)路面强度不能适应日益增长的交通量,易发生疲劳破坏:

(3)路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致,在车辆荷载作用下,路基或基层结构遭破坏而引起沉陷;

(4)桥头路面沉降不均匀而引起沉陷并与桥面发生错位。

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