吸力式桶形基础多桶组合结构承载力特性研究

海洋采油平台结构中一般采用多桶组合基础型式,然而迄今对多桶组合结构尚缺乏理论分析和实验研究。本文针对我国第一座吸力式桶形基础采油平台CB20B,基于单桶基础在复合加载模式下的承载力特性,建立了双桶、四桶组合基础的三维有限元数值计算模型,探讨了对称多桶基础结构与单桶基础结构的承载力特性之间的相互关系,阐述了不同桶间距的多桶组合结构地基破坏机制,为工程设计提供参考依据。     

基坑开挖对临近地基极限承载的影响性状数值分析

采用弹塑性有限元分析方法,分析了悬臂式排桩支护的基坑开挖对邻近地基条形基础下极限承载力的影响性状。主要考虑了在基坑开挖深度、荷载与基坑的距离、荷载宽度、支护刚度等因素的影响下地基极限承载力的减损性状。研究表明,基坑开挖深度H较浅时,对地基极限承载力P_u的影响较小,P_u随H的增大略有降低,随着开挖深度的增加,H对P_u值的影响显著增大,且P_u值显著降低;当L/H≤2时,荷载与基坑的距离L对地基极限承载力P_u的影响很大,地基极限承载力P_u随L的减小而显著减小,当L/H>3时,L的影响逐渐减小,且P_u逐渐趋近于无基坑开挖时的值;P_u随地基荷载作用宽度B的增大而呈线性增大;支护桩的位移越小,P_u值越接近无基坑开挖时的地基极限承载力。     

常压立式储油罐地震应力的有限元计算

采用有限元方法 ,考虑在静载和动载共同作用下 ,对常压立式拱顶储油罐的地震应力进行了计算分析 ,给出了轴向应力的分布状态 ;并与相关抗震设计规范中的验算公式得出的结果进行了比较。结果表明 :由于地震的动力作用 ,储油罐的受力状态不是均匀分布 ,出现了峰值和谷值 ,而这些应力峰值大于工业设备抗震鉴定标准和石油化工设备抗震鉴定标准中公式的计算应力值 ,这应引起足够的注意。     

松嫩平原西部碱尘气溶胶的时段变化及其气候影响因素分析

利用耦合等离子体发射光谱测试技术(ICP-AES)对松嫩平原西部2003年7月到2004年5月间获得的大气总悬浮颗粒物(TSP)样品进行了元素分析,并结合气象资料和TSP质量浓度,初步确定了碱尘活动年际内的演变规律及其主要控制因素.结果表明,TSP质量浓度的高峰时段是早春,其元素总体浓度亦高于其它时段,其中Na元素浓度具有明显的高值,表明碱尘在该时段为TSP的主要成分;晚春时段区域沙尘影响加强,很难监测本地碱尘活动;夏季,碱尘的3种重要元素(Na、Ca、K)含量增加,表明夏季有碱尘活动,与TSP浓度偏高吻合;秋季,碱尘和区域沙尘的活动均减弱.影响碱尘活动的气候因子主要是风力、降水量、温度、日照和湿度,但不同时段其主导作用不同.     

长江河口硅和磷生源要素质量浓度的变化特征

根据近年来长江河口区域内大通水文站的记录和近期在长江入海河口区上海段多个采样点的生源要素质量浓度实测数据,比较水中可溶性硅酸盐和磷酸盐的质量浓度,分析在长江入海河口区水中硅和磷元素含量的主要变化特征.结果表明,长江水中的硅酸盐和磷酸盐从长江入海河口进入大海的过程中,其质量浓度有降低的趋势,它们在长江入海河口的多年的质量浓度变化趋势是相反的.长江入海河口区域上游的磷酸盐质量浓度升高幅度较大,而硅酸盐变化不大,硅酸盐、磷酸盐质量浓度在长江河口区进入海洋的过程中迅速降低.      

N、P、Fe、Mn对亚历山大藻LC3生长的影响

利用正交试验研究了N、P、Fe、Mn四种物质对亚历山大藻LC3生长的影响,比较无机营养盐及微量金属元素对亚历山大藻LC3增殖影响的大小顺序,结果显示无机N对藻的生长有促进作用,882—2646μmol／L浓度时LC3生长较好,2646μmol／L下生长速率略快。无机P对亚历山大藻LC3生长的影响差异显著,一定浓度的P对LC3的生长有促进作用。Fe及Mn对藻生长均有促进作用,分别在3．5μg／L的Fe浓度下及18—36gg／L的Mn浓度下藻可获得较快的生长速率。四种元素对亚历山大藻LC3生长均有促进作用,各元素对生长影响的大小顺序依次为：P〉Mn〉N〉Fe。     

某水电站进水口边坡变形特征及稳定性评价

某水电站是澜沧江中、下游梯级开发的关键工程,其进水口高边坡地质条件复杂。通过对该电站进水口边坡的物质组成、结构特征、以及边坡开挖等因素的综合分析研究,阐述了其变形机理,说明此高边坡存在如下变形破坏形式:①楔形体滑动破坏;②扩展式的平面型塌滑和滑移型崩塌破坏;③卸荷松弛变形破坏。采用三维块体分析和有限元数值模拟,分析了这类边坡在开挖过程中的应力变形特征及其变化规律。     

基于谐波沉降的管道力学分析*

为避免地面沉降引发的油气管道事故,研究沉降管道的力学特性,提出基于谐波沉降的管道力学评估方法。以中国石化某沉降管道为研究对象,通过现场测量的方法获得沉降区管道高程,利用傅里叶级数展开对不均匀沉降数据进行处理分析,获得管道谐波沉降的拟合函数。建立ANSYS有限元模型,采用土弹簧模型模拟非沉降区管道与土体相互作用关系,将谐波沉降作为位移载荷施加到沉降区管道,对含内压管道的沉降进行数值模拟,分析其应力、应变分布规律。结果表明:沉降与非沉降交界处管道应变及应力最大,基于应变的评估准则,管道运行状态为安全,为应急响应提供支撑。     

基于可拓物元模型的安全经济开采评价指标体系的构建及应用

首先根据安全经济开采的内涵,建立以人员安全、设施设备安全、开采环境安全、安全投资和安全管理为主要制约因素的安全经济开采评价模型,并运用改进的层次分析法确定人员可靠度对安全经济开采水平影响最大,开采环境可靠度影响最小。其次,采用函数拟合法、专家打分法、标准化打分法量化安全经济开采水平指标,并将安全经济开采水平划分为3个等级。最后,运用可拓物元模型方法,得出某铁矿安全经济开采水平为二级,无重大经济损失,与实际吻合。     

Validation of a booted finite element model of the WIAMan ATD lower limb in component and whole-body vertical loading impacts with an assessment of the boot influence model on response

Objective: A novel anthropomorphic test device (ATD) representative of the 50th percentile male soldier is being developed to predict injuries to a vehicle occupant during an underbody blast (UBB). The main objective of this study was to develop and validate a finite element (FE) model of the ATD lower limb outfitted with a military combat boot and to insert the validated lower limb into a model of the full ATD and simulate vertical loading experiments.

Methods: A Belleville desert combat boot model was assigned contacts and material properties based on previous experiments. The boot model was fit to a previously developed model of the barefoot ATD. Validation was performed through 6 matched pair component tests conducted on the Vertically Accelerated Loads Transfer System (VALTS). The load transfer capabilities of the FE model were assessed along with the force-mitigating properties of the boot. The booted lower limb subassembly was then incorporated into a whole-body model of the ATD. Two whole-body VALTS experiments were simulated to evaluate lower limb performance in the whole body.

Results: The lower limb model accurately predicted axial loads measured at heel, tibia, and knee load cells during matched pair component tests. Forces in booted simulations were compared to unbooted simulations and an amount of mitigation similar to that of experiments was observed. In a whole-body loading environment, the model kinematics match those recorded in experiments. The shape and magnitude of experimental force–time curves were accurately predicted by the model. Correlation between the experiments and simulations was backed up by high objective rating scores for all experiments.

Conclusion: The booted lower limb model is accurate in its ability to articulate and transfer loads similar to the physical dummy in simulated underbody loading experiments. The performance of the model leads to the recommendation to use it appropriately as an alternative to costly ATD experiments.