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开孔沉箱孔洞周围存在以三轴循环应力为特征的复杂承载区，其中混凝土损伤速度远大于单轴应力条件，局部疲劳损伤快速累积使结构整体承载能力迅速下降。考虑迎浪面入射波浪与消浪室内反射波浪的循环作用，针对开孔区域复杂应力状态下的疲劳损伤问题，基于不可逆损伤力学发展的数值计算方法模拟开孔板疲劳过程，得到循环荷载作用下不同类型开孔板的损伤演化历程，并计算损伤后整体结构极限承载力大小，通过综合对比孔洞损伤发展规律和结构极限承载能力，建立了疲劳作用下开孔沉箱极限承载能力判断依据。现有规范依据设计使用年限、波浪条件、作用效应组合等确定材料与结构强度，但并未充分体现开孔结构的优势与承载特点，在此基础上文中补充了开孔结构的优化设计以及实际寿命判断。 相似文献
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提出一种随机分布点蚀损伤的模拟方法,模拟点蚀在构件表面的随机生长过程,并建立了随机态点蚀损伤圆管截面的有限元分析模型;设计了三个受不同腐蚀深度点蚀损伤的圆管构件,并开展轴压试验,利用试验结果校验有限元模型的计算精度;在多种腐蚀情形下(点蚀强度和腐蚀深度变化),研究点蚀分布模式变化引起的极限强度退化及其变异性;比较随机分布点蚀模型与传统腐蚀模型(规则分布点蚀和均匀腐蚀)在计算强度和结构失效行为方面的差异。研究结果表明,点蚀的随机分布模式会引起显著的极限强度变异,且蚀坑深度越大,强度变异越大,蚀坑分布造成的强度极差与强度均值相比达到5%;随机分布点蚀相比于传统腐蚀模型,除了引起更为严重的强度削减,还会改变结构的破坏模式。提出的随机点蚀损伤的模拟方法,可替代昂贵的构件试验,应用于评估点蚀损伤圆管截面的极限强度,增强评估结果的可靠性。 相似文献
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研究浅水半潜式大功率浮式风力机波浪载荷和气动力引起的基础结构疲劳损伤,揭示基础结构的疲劳损伤机理。采用谱疲劳损伤计算分析方法,以10 MW风力机为例,计算波浪载荷引起的热点应力及多种海况引起的疲劳损伤。采用叶素动量理论并基于所在海域的风速分布,计算叶轮转动引起的气动力及其引起的疲劳损伤。计算结果表明,对于半潜式三立柱浮式风力机,波浪载荷引起的基础结构应力远大于气动力引起的基础结构应力,基础结构损伤主要是由波浪载荷引起,气动力引起的浮式基础结构的损伤为10-3量级,而波浪载荷引起的损伤为10-1量级。 相似文献
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基于3D FEMDEM方法建立三维原型尺度数值模型,模拟波浪荷载作用下斜坡上护面块体内部的应力分布。波浪作用下结构物的水动力荷载采用微幅波理论模拟,护面块体之间的运动、碰撞接触以及块体内部的应力变化采用3D FEMDEM方法模拟。块体之间的接触力采用基于势函数的罚函数法计算,有限元的变形采用中心差分的显式方法求解。应用该数值模型与ANSYS软件程序对自重作用下混凝土扭王字块的内部应力分布特性进行了比较分析,验证了数值模型应力计算的可行性和计算精度。通过数值模拟计算给出了波浪作用下斜坡上护面块体之间的相对运动和块体内部的应力分布及应力历时曲线,探讨了块体内部应力变化特性。 相似文献
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在土体主应力方向的旋转过程中,主应力方向与塑性主应变增量方向之间存在着非共轴现象,非共轴现象对应力-应变关系具有显著的影响。通过有限元二次开发,将角点结构非共轴理论应用到有限元程序ABAQUS中;对密砂单剪试验进行数值模拟,研究了非共轴现象及其对应力-应变关系的影响;采用离心模型试验方法,对圆形浅基础作用下饱和密砂地基荷载-变形特性进行试验研究;对离心模型试验进行数值模拟,将试验结果与数值计算结果进行对比,对非共轴模型的计算结果的合理性进行验证。研究结果表明:非共轴现象对浅基础地基荷载-变形特性具有显著的影响;当选取合理的非共轴塑性模量时,非共轴模型的计算结果与离心模型试验结果比较接近。 相似文献
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研究短期海况中海洋结构物在宽带波浪载荷作用下交变应力过程中的应力范围的概率分布及结构疲劳损伤问题.首先从应力的功率谱密度出发,利用小波变换作为工具,对应力过程进行模拟.然后用雨流计数法识别出应力过程中对结构造成疲劳损伤的应力范围,并用Weibull分布对应力范围的分布进行了拟合;最后给出了应力范围服从Weibull分布时结构疲劳损伤的计算方法. 相似文献
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由于沿海区域的限制以及愈加严重的环境污染,渔业养殖正从近海走向深远海。深远海海域的海况更加恶劣,给养殖装备的设计与性能评估带来新的挑战。为解决该问题,对极端波浪与养殖装备网衣结构的相互作用开展研究。基于waves2Foam建立数值波浪水池,极端波浪模拟采用基于NewWave理论的聚焦波模型,网衣结构模拟采用多孔介质模型,并通过与Morison模型计算的网衣受力等效分析,获得多孔介质模拟网衣结构阻力系数的直接估计方法。然后将多孔介质模型嵌入waves2Foam中,开展聚焦波与网衣结构相互作用的数值模拟,同时开展水槽试验,验证数值模拟的准确性。基于数值模拟结果,系统地分析了不同网衣密实度及不同波浪参数下网衣结构的升阻力特性以及网衣结构对波浪场的扰动规律。研究表明：聚焦波波峰幅值和网衣密实度对网衣结构的升阻力影响较大,且升力峰值出现在阻力为0的时刻;网衣结构对聚焦波的时空演化特性有影响,改变了聚焦波波形。 相似文献
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点蚀损伤下桩基式平台腿柱轴压极限承载力研究 总被引：2，自引：0，他引：2
采用圆柱体点蚀损伤模型,建立含细观尺度点蚀损伤的桩基式平台腿柱多尺度精细化数值模型,研究壁厚损伤度、点蚀损伤强度以及点蚀体积损伤强度影响平台腿柱轴压极限承载力的规律。研究结果表明,壁厚损伤度及点蚀损伤强度明显削弱平台腿柱的极限强度,且随点蚀损伤强度增大壁厚损伤度的影响加剧;点蚀体积损伤强度由于综合考虑了壁厚损伤度和点蚀损伤强度的耦合因素,相比于独立考虑后两者,其更能合理地描述点蚀损伤对平台腿柱极限强度的影响,故点蚀体积损伤强度体现了点蚀损伤的关键特征。本方法不仅适用于研究点蚀损伤构件的极限承载力,其所提出的点蚀损伤模型的构建方法,可拓展于研究受点蚀损伤的整体平台结构的极限承载力,且确定点蚀体积损伤强度为描述点蚀损伤特征的关键参数后,有望将其用于修正点蚀损伤平台腿柱的承载力设计公式。 相似文献
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It is inevitable that marine structures suffer from corrosion and extreme cyclic loading. In order to study the influence of corrosion damage and cumulative fatigue damage on mechanical properties of marine steel, high performance steel NV-D36 was analyzed under electrochemical corrosion and cyclic loading. It was found that corrosion damage can reduce the elastic modulus, yield strength, ultimate stress and ultimate strain of steel NV-D36. And it was also found that cumulative fatigue damage will increase the ultimate stress of steel NV-D36 and reduce the ultimate strain of steel NV-D36. The effect of double damage on mechanical properties of steel NV-D36 was coupled with these two kinds of damage. The Chaboche model parameters calibrated under incremental cyclic loading scheme can exactly describe the stiffness and peak stress of steel NV-D36. 相似文献
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Degradation and Mechanism of the Mechanics and Durability of Reinforced Concrete Slab in A Marine Environment 
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下载免费PDF全文 An experimental research was conducted to determine the corrosion and bearing capacity of a reinforced concrete (RC) slab at different ages in a marine environment. Results show that the development of corrosion-induced cracks on a slab in a marine environment can be divided into three stages according to crack morphology at the bottom of the slab. In the first stage, cracks appear. In the second stage, cracks develop from the edges to the middle of the slab. In the third stage, longitudinal and transverse corrosion-induced cracks coexist. The corrosion ratio of reinforcements nonlinearly increases with the age, and the relationship between the corrosion ratio of the reinforcements and the corrosion-induced crack width of the concrete is established. The flexural capacity of the corroded RC slab nonlinearly decreases with the age, and the model for the bearing capacity factor of the corroded RC slab is established. The mid-span deflection of the corroded RC slab that corresponds to the yield of the reinforcements linearly increases with the increase in corrosion ratio. Finally, the mechanisms of corrosion morphology and the degradation of the mechanical properties of an RC slab in a marine environment are discussed on the basis of the basic theories of steel corrosion in concrete and concrete structure design. 相似文献
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随着我国各项海洋事业和活动有序推进,实现海洋资源、环境、经济协调可持续,对海洋高质量发展具有重要意义。从资源、环境和经济3个层面构建我国海洋复合系统,运用熵权TOPSIS方法进行测算,通过建立Logistic模型,对我国海洋资源环境经济复合系统演化过程进行拟合分析和趋势预测。得到相关研究结论：海洋资源环境经济复合系统是基于海洋资源、环境、经济相互作用、相互制约而形成的,其系统演化过程受到经济增长机制和生态平衡机制的影响;海洋资源环境经济复合系统及其子系统的演化规律符合Logistic法则,海洋资源子系统最大演化度高于海洋环境、经济子系统;海洋资源环境经济复合系统及海洋资源、经济子系统演化度的增长率较大,正处于成熟阶段,而海洋环境子系统演化度达到饱和状态,正处于衰退阶段。基于上述研究结论,提出有效措施建议。 相似文献
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通过制作生态系围隔实验装置,采用模拟围隔实验的方法,测定N、P营养盐的降解系数.基于夏秋两季杭州湾北岸近岸海域的现场水样采集,测出杭州湾北岸近岸海域无机氮的生物降解系数在0.121~0.269 d-1范围内,均值为0.225 d-1,测得活性磷酸盐的降解系数在0.031~0.179 d-1,均值为0.08 d-1.考虑到实验室静态模拟环境与真实海区状况的差异,采用保守估计法和 Bosko 公式进行处理,最终计算得出的0.21 d-1和0.05 d-1可分别作为杭州湾北岸海域无机氮和活性磷酸盐的实际降解系数. 相似文献
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船舶的微生物腐蚀与防护技术* 总被引：2，自引：0，他引：2
海洋环境中的微生物腐蚀已被公认为是海洋工程金属构筑物的腐蚀破坏的重要形式。航行在海洋中的船舶不仅受到海水腐蚀的影响,各个部件还会受到微生物腐蚀的影响。严重的微生物腐蚀会导致管路阻塞、部件失效和腐蚀穿孔,不仅影响船舶设备正常运行,也严重威胁船舶安全。本文系统分析了船舶微生物腐蚀发生的位点和危害、不同位点的腐蚀微生物群落结构特征、船舶材料的微生物腐蚀以及不同防护技术的适用范围,并在此基础上提出对船舶微生物腐蚀研究工作的建议。 相似文献
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海洋环境微生物腐蚀机理研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
微生物腐蚀(microbiologically influenced corrosion, MIC)是海洋环境中一种非常重要的腐蚀形式,其是微生物、环境、材料共同作用的结果,本文自MIC对海洋环境、菌株、材料性质的依赖性三个方面概述其机理的研究进展。在MIC对海洋环境的依赖性方面,突出溶解氧浓度和营养水平的影响规律与机制。在MIC对菌株的依赖性方面,首先介绍典型单菌株的腐蚀影响机制,然后分析混合菌株间不同菌株的腐蚀协同与拮抗作用,最后阐述复杂微生物群落的影响。在MIC对材料性质的依赖性方面,在总结基体化学成分与结构影响的基础上,介绍对MIC有抑制作用的典型表面的特性及其作用机制。 相似文献
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随着沿海经济带的开发建设,海洋生态环境承受着巨大压力,湿地、河口、海湾、海岛等重要生态系统面临前所未有的威胁。对海洋生态的保护修复已经迫在眉睫、刻不容缓。文章基于辽宁省海洋资源环境的特征,结合海域开发利用及海洋生态修复现状,探索辽宁省海洋生态修复工作面临的主要问题,并提出生态修复重点及对策建议,截至2017年,累计整治修复岸线长度约140km,整治修复海域面积超过50km~2。辽宁省海洋生态修复工作面临的主要问题有:近岸局部海域水体污染、生态受损;湿地、滩涂面积有缩减趋势;河口生态系统脆弱,生物多样性指数降低;海湾生态功能退化;海岛生态环境失衡。辽宁省应重点开展海湾环境综合治理以及滨海湿地、岸滩、岛礁等整治修复工作。 相似文献
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研究重力式海洋平台沉箱的表面裂纹最大深度,通过考虑沉箱有一个内表面裂纹,将问题简化为无裂纹重力式平台问题和带裂纹矩形板问题的叠加,应用有限元方法对重力式海洋平台无裂纹情形进行了静力分析,得到了与裂纹位置对应处的环向拉应力。计算裂纹矩形板的应力强度因子,得到海洋环境荷载下沉箱内表面裂纹的最大深度为0.066 8m,计算结果可供海洋平台的设计参考。 相似文献