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冰力作用下锥体的合理结构形式及在柱体上设计锥体的合理性探讨 被引量:12
1
作者 史庆增 彭忠 《中国海上油气(工程)》 2005年第5期342-346,共5页
采用美国API RP2N推荐的基于塑性极限分析法的Ralston锥体冰力公式和目前工程上广泛应用的计算柱体冰力的Korzhavin-Afansev公式(即多系数冰力公式),借助敏感性分析,以渤海平台工程数据为例,讨论了正-倒锥组合体正、倒锥角的最优搭配关... 采用美国API RP2N推荐的基于塑性极限分析法的Ralston锥体冰力公式和目前工程上广泛应用的计算柱体冰力的Korzhavin-Afansev公式(即多系数冰力公式),借助敏感性分析,以渤海平台工程数据为例,讨论了正-倒锥组合体正、倒锥角的最优搭配关系,拟合出了正、倒锥角的最优搭配方程,给出了在柱体上设置锥体合理性的判断标准。 展开更多
关键词 冰力 锥体 锥角 柱体 结构形式
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海上风电单桩基础抗冰锥结构设计 被引量:8
2
作者 陈立 《水力发电》 北大核心 2018年第9期93-96,共4页
海上风机单桩基础作为一种高耸的柔性支撑结构,在海冰的作用下,会产生复杂的动态响应行为,影响到风机的运行及安全。为此,基于渤海及北黄海海域海上石油平台的抗冰锥设计理念,介绍了抗冰锥设计中主要设计参数,给出了单桩基础的抗冰锥设... 海上风机单桩基础作为一种高耸的柔性支撑结构,在海冰的作用下,会产生复杂的动态响应行为,影响到风机的运行及安全。为此,基于渤海及北黄海海域海上石油平台的抗冰锥设计理念,介绍了抗冰锥设计中主要设计参数,给出了单桩基础的抗冰锥设计方法,针对我国北方某实际工程中的3MW海上风电单桩基础进行了抗冰设计,并校核了抗冰锥结构强度。结果表明,设计的抗冰锥能够抵御工程海域中各个水位的冰荷载作用。 展开更多
关键词 海上风电 海冰 抗冰锥 结构设计
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青藏铁路多年冻土区桥梁桩基沉降原因分析 被引量:7
3
作者 权董杰 《铁道建筑》 北大核心 2017年第1期76-79,83,共5页
青藏铁路K1401+888以桥代路大桥位于唐古拉山主脊的多年冻土区。自青藏铁路开通运营以来桥址区出现了冰锥病害,且部分桥墩发生持续不均匀沉降,给铁路运营安全带来较大影响。本文介绍了桥梁冰锥和墩台沉降病害的发生、发展和治理过程。... 青藏铁路K1401+888以桥代路大桥位于唐古拉山主脊的多年冻土区。自青藏铁路开通运营以来桥址区出现了冰锥病害,且部分桥墩发生持续不均匀沉降,给铁路运营安全带来较大影响。本文介绍了桥梁冰锥和墩台沉降病害的发生、发展和治理过程。通过分析得出产生病害的原因为自然气候环境、地下水的热交换、施工扰动、地层有效应力、地层岩性等多种因素的共同作用。建议在多年冻土区内进行工程勘察和设计时加强对冻土区地下水热交换问题的关注,施工和病害治理时尽量减小对冻土的热扰动。 展开更多
关键词 青藏铁路 桩基沉降 现场测试 多年冻土 冰锥 热扰动
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Model Test Study of Dynamic Ice Force on Compliant Conical Structures 被引量:6
4
作者 黄焱 史庆增 宋安 《China Ocean Engineering》 SCIE EI 2007年第1期11-22,共12页
To study ice-induced vibration of a compliant conical structure, a series of model tests were performed from 2004 to 2005. In the tests, the ice sheet before the compliant conical structure was found to fail in two-ti... To study ice-induced vibration of a compliant conical structure, a series of model tests were performed from 2004 to 2005. In the tests, the ice sheet before the compliant conical structure was found to fail in two-time breaking. From 2005 to 2006, this type of ice failure was studied through more groups of tests. The tests show that two-time breaking is the typical failure of ice before steep conical structures, and is controlled by other factors at the same time, such as ice speed and the angle of the cone. 展开更多
关键词 model test compliant cortical structure two-time breaking ice speed cone angle
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Non-Simultaneous Failure of Ice in Front of Multi-Leg Structures 被引量:2
5
作者 史庆增 黄焱 +1 位作者 宋安 佟建峰 《China Ocean Engineering》 SCIE EI 2002年第2期183-192,共10页
Because the multi-leg jacket structure is the major type of offshore structures in the Bohai Sea, the study of non-simultaneous failure of ice on multi-leg structures is important. However, the non-simultaneous failur... Because the multi-leg jacket structure is the major type of offshore structures in the Bohai Sea, the study of non-simultaneous failure of ice on multi-leg structures is important. However, the non-simultaneous failure has not been considered in engineering design until now, obviously resulting in costly design and notable waste. To resolve this problem, this paper, by means of analysis of experimental data, calculates the coefficient of the non-simultaneous failure for the double-pile structure, the square four-leg structure, the single-line multi-pile structure, and the conical structure, respectively, and provides some reference criteria for engineering design. 展开更多
关键词 multi-leg structure PILE cone ice force non-simutaneous failure of ice coefficient of non-simultaneous failure af ice
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抗冰振的理想构件——寄生在潮差段的正倒锥组合体 被引量:5
6
作者 杨国金 刘春厚 +1 位作者 陈祥馀 卢敏 《中国海上油气(工程)》 1991年第3期45-50,共6页
本文回顾了渤海平台的冰振历史,平台结构特征和自振频率;分析了渤海海冰特征,现场试验和实验室试验结果及计算机模拟结果;给出了抗冰振的理想构件——寄生在潮差段的正倒锥组合体。
关键词 海上平台 潮差段 锥体
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锥体接触宽度对冰排弯曲破坏模式影响的有限元分析 被引量:6
7
作者 王刚 武文华 岳前进 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期235-240,共6页
冰排在锥体上发生的弯曲断裂形式按其裂纹扩展形成可分为径向开裂型和环向开裂型两种。利用三维有限元数值分析,对不同接触宽度的冰与锥体相互作用过程进行了数值分析,得到了不同接触宽度下的冰排环向应力和径向应力的分布规律;给出了... 冰排在锥体上发生的弯曲断裂形式按其裂纹扩展形成可分为径向开裂型和环向开裂型两种。利用三维有限元数值分析,对不同接触宽度的冰与锥体相互作用过程进行了数值分析,得到了不同接触宽度下的冰排环向应力和径向应力的分布规律;给出了冰排所存在的两种弯曲破坏模式转变的接触宽度判断依据;并对两种断裂形式的产生机理进行了分析。 展开更多
关键词 冰排 锥体 接触宽度 破坏模式 有限元
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渤海导管架平台的破冰锥体设计 被引量:4
8
作者 徐田甜 王宁 《船舶》 2007年第6期34-42,共9页
主要阐述了渤海辽东湾重冰区海域锦州21-1 BOP和锦州9-3E WHPA平台导管架破冰锥体的设计实践,并对渤海重冰区平台导管架破冰锥体的设计提出了建议。
关键词 导管架 海冰 破冰锥体 碰撞力
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基于黏聚单元法计算分析海洋平台锥形立柱冰载荷 被引量:2
9
作者 詹开宇 曹留帅 万德成 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2021年第4期62-69,共8页
基于非线性有限元分析方法和LS-DYNA计算软件,使用黏聚单元法建立层冰的数值模型,并进行了层冰与锥形立柱相互作用的数值模拟,研究抗冰锥角、冰厚等参数对立柱所受冰载荷的影响。模拟结果与实测和试验结果吻合良好。研究结果表明:使用... 基于非线性有限元分析方法和LS-DYNA计算软件,使用黏聚单元法建立层冰的数值模型,并进行了层冰与锥形立柱相互作用的数值模拟,研究抗冰锥角、冰厚等参数对立柱所受冰载荷的影响。模拟结果与实测和试验结果吻合良好。研究结果表明:使用黏聚单元法建立的层冰模型可以较好地模拟出层冰的破碎和堆积过程,冰载荷计算结果与ISO冰力标准结果以及离散单元法计算结果吻合较好;锥形立柱的抗冰锥角大小对冰载荷影响明显,随着锥角增大,水平方向的最大冰力增大而竖直方向上最大冰力减小;锥形结构改变了碰撞过程中层冰的破坏形式;结构物所受冰力大小与层冰厚度呈正相关,且增加速度接近线性。 展开更多
关键词 层冰 锥形结构物 黏聚单元法 冰载荷 抗冰锥角 冰厚 极地 海洋平台
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乌鲁木齐河流冰椎的形成特征及其分布 被引量:2
10
作者 张志忠 刘宗香 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第1期73-77,共5页
通过对河冰椎多年系统观测,对比分析其形成和发育大致经过冰椎形成、发育、稳定、融化冻结和消亡5个阶段;出山口以上冰椎储量通常可达1782×106m3,折合径流量为1531×106m3;冰椎与稳定负温期的积... 通过对河冰椎多年系统观测,对比分析其形成和发育大致经过冰椎形成、发育、稳定、融化冻结和消亡5个阶段;出山口以上冰椎储量通常可达1782×106m3,折合径流量为1531×106m3;冰椎与稳定负温期的积温-t℃及水源补给形式有较高的相关性。 展开更多
关键词 乌鲁木齐河 河流 冰椎 冰情观测 水文观测
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海上风电单桩基础冰激振动及抗冰措施 被引量:2
11
作者 陈立 刘建平 +2 位作者 高俊松 陈鹏飞 宋础 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第S01期28-35,共8页
为研究冰激振动对海上风电机组单桩基础的影响,基于我国北黄海海域海上风电工程的典型单桩基础,采用室内模型试验的方法研究单桩与海冰相互作用时,海冰的破坏模式及结构的振动特点,并验证抗冰锥结构的作用效果;建立ANSYS和SACS数值计算... 为研究冰激振动对海上风电机组单桩基础的影响,基于我国北黄海海域海上风电工程的典型单桩基础,采用室内模型试验的方法研究单桩与海冰相互作用时,海冰的破坏模式及结构的振动特点,并验证抗冰锥结构的作用效果;建立ANSYS和SACS数值计算模型,对比分析典型冰激振动条件下单桩基础的动力响应。结果表明:直立的大直径单桩在海冰作用下会发生明显的冰激振动,试验得到的冰力与采用ISO 19906规范推荐方法的计算结果更加接近,并且在某一冰速下单桩结构会出现动响应明显的"锁频振动",这将威胁到风机的运行安全;而增加抗冰锥体后,海冰转化为弯曲破坏模式,结构的动力响应明显降低,能够满足风机运行需求。相关成果可以为其他有冰海域风电机组单桩基础设计与研究工作提供参考。 展开更多
关键词 海上风电 海冰 单桩基础 抗冰锥 动态响应
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后装式抗冰锥结构设计及施工技术 被引量:1
12
作者 高彦琛 赵向前 +1 位作者 陈立 田会元 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第S01期36-41,共6页
抗冰锥结构作为一种有效的抗冰工程措施,能够减小海冰对海上风电大直径单桩基础的作用,保证寒冷地区单桩基础安全运行。因此,基于我国北方一典型海上风电工程单桩基础,考虑工程场址的环境与施工条件,采用后装式抗冰锥结构,结构与单桩基... 抗冰锥结构作为一种有效的抗冰工程措施,能够减小海冰对海上风电大直径单桩基础的作用,保证寒冷地区单桩基础安全运行。因此,基于我国北方一典型海上风电工程单桩基础,考虑工程场址的环境与施工条件,采用后装式抗冰锥结构,结构与单桩基础灌浆连接。同时利用有限元软件对抗冰锥结构及灌浆连接的强度进行校核。最后介绍了后装式抗冰锥的施工相关内容。研究得到的相关成果可为其他寒冷地区海上风电工程提供参考。 展开更多
关键词 海上风电 单桩基础 抗冰锥 灌浆连接
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平整冰推挤抗冰结构物的数值模拟和作用规律研究
13
作者 任禹陪 何炎平 +2 位作者 陈哲 刘亚东 余龙 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第10期55-60,共6页
冰海结构物通常装备抗冰锥等倾斜面的抗冰结构物,用来减小平整冰移动产生的推挤载荷。平整冰推挤载荷是冰海结构物的重要设计技术指标,准确模拟平整冰推挤结构物的载荷特征和破碎冰堆积形态等规律具有重要意义。本文采用FEM-SPH耦合方... 冰海结构物通常装备抗冰锥等倾斜面的抗冰结构物,用来减小平整冰移动产生的推挤载荷。平整冰推挤载荷是冰海结构物的重要设计技术指标,准确模拟平整冰推挤结构物的载荷特征和破碎冰堆积形态等规律具有重要意义。本文采用FEM-SPH耦合方法和有限元法分别模拟了平整冰推挤抗冰锥结构的过程和现象,分析了抗冰锥水线面直径对碎冰堆积形态及推挤载荷的影响规律。研究表明,与有限元法相比,FEM-SPH耦合方法不仅可以准确预报平整冰推挤结构的动态载荷,还可以直观再现破碎冰的堆积现象,有助于理解和分析平整冰与结构物的相互作用规律。本文的FEM-SPH耦合算法模型和分析结论可为研究和设计冰海结构物提供参考。 展开更多
关键词 抗冰锥 FEM-SPH 碎冰堆积 数值模拟
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乌鲁木齐河流冰椎及其利用研究
14
作者 张志忠 刘宗香 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 1996年第4期359-364,共6页
通过对河冰椎多年系统观测,对比分析其形成和发育,大致经过冰椎形成、发育、稳定、融化-冻结和消亡5个阶段.冰椎与稳定负温期的积温∑—t℃、土石冻(融)、空气相对湿度及水源补给形式有较高的相关性,为人工调蓄利用冰椎提供了科学依据.
关键词 乌鲁木齐河 河流冰椎 冰川 冰椎发育
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乌鲁木齐河河流冰椎及其利用可能性研究
15
作者 张志忠 刘宗香 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 1995年第4期10-15,共6页
通过对乌鲁木齐河河流冰椎多年系统观测和对比分析.认为其形成和发育过程大致经历形成、发育、稳定、融化-冻结和消亡五个阶段.冰椎与稳定负温期的积温、季节土冻(融)、空气相对湿度及水源补给形式有较好的相关性.研究冰椎形成发... 通过对乌鲁木齐河河流冰椎多年系统观测和对比分析.认为其形成和发育过程大致经历形成、发育、稳定、融化-冻结和消亡五个阶段.冰椎与稳定负温期的积温、季节土冻(融)、空气相对湿度及水源补给形式有较好的相关性.研究冰椎形成发育过程及其影响因素可为人工调蓄利用冰椎提供科学依据. 展开更多
关键词 乌鲁木齐河 河流 冰椎 利用可能性
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锦州9-3油田WHPB平台抗冰锥体的提升改造
16
作者 黄怀州 蔡元浪 +1 位作者 张伟 袁玉杰 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2014年第A01期20-24,共5页
为了分析锦州9-3油田WHPB平台冬季冰激振动明显的原因,在平台甲板布设了现场检测体系,对采集的冰荷载作用下的数据进行了分析,认为缓解振动的主要方法是增加冰锥对管线的有效保护,提出了在原冰锥下部增加一部分冰锥的改造方案,并进行了... 为了分析锦州9-3油田WHPB平台冬季冰激振动明显的原因,在平台甲板布设了现场检测体系,对采集的冰荷载作用下的数据进行了分析,认为缓解振动的主要方法是增加冰锥对管线的有效保护,提出了在原冰锥下部增加一部分冰锥的改造方案,并进行了结构强度校核,结果表明新方案可以有效增加冰锥保护范围,使海水不直接作用于直立的管线结构,可以降低产生冰激振动的概率,能够满足规范要求。 展开更多
关键词 锦州9-3油田 WHPB平台 抗冰锥体 改造方案
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用冻结沟法处理冰椎
17
作者 那云龙 唐喜荣 刘明举 《黑龙江水专学报》 2001年第3期89-90,共2页
研究区地处大兴安岭部大片连续多年冻土区中的融区,严寒的气候条件和丰沛的地下水源,导致季节性泉冰椎广泛发育。冻 结沟是防治冰椎危害的一种有效措施。
关键词 多年冻土区 冰椎 冻结构法 工程构筑物 地下水 阻水体 涌水
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旋转帽罩表面积冰甩脱位置的数值模拟 被引量:1
18
作者 傅亮 陈勇 王安正 《航空发动机》 2016年第5期70-75,共6页
为了更好地理解旋转帽罩表面积冰的甩脱机理和过程,采用水杯法在万能试验机上分别测得积冰/铝板界面黏附强度值和积冰内部拉伸强度值。参考试验测得的这2个数据,结合内聚力模型(CZM)和扩展有限元法(X-FEM),在有限元软件ANSYS中分别模拟... 为了更好地理解旋转帽罩表面积冰的甩脱机理和过程,采用水杯法在万能试验机上分别测得积冰/铝板界面黏附强度值和积冰内部拉伸强度值。参考试验测得的这2个数据,结合内聚力模型(CZM)和扩展有限元法(X-FEM),在有限元软件ANSYS中分别模拟得到积冰与旋转帽罩之间的界面分离区域和冰形内部裂纹路径及其扩展过程,对旋转帽罩表面积冰甩脱的位置和体积作出预测。预测结果与帽罩表面积冰甩脱试验结果作比较,证明了CZM和X-FEM耦合的数值模拟方法可行。为实际工程应用中的热气或者电防冰系统的布置提供参考。 展开更多
关键词 积冰甩脱 黏附强度 拉伸强度 内聚力模型 扩展有限元法 旋转帽罩 航空发动机
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海上风力机锥体结构抗振分析
19
作者 许子非 叶柯华 +1 位作者 李春 丁勤卫 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期101-106,113,共7页
为降低海冰与海上风力机撞击作用下的结构非线性动力响应,提出锥体结构防振模型并将其安置于风力机与海平面交界处。通过开发海冰载荷计算模块并与风力机多体动力学气动-水动-伺服-弹性仿真软件FAST结合,建立风-冰-结构多物理场耦合下... 为降低海冰与海上风力机撞击作用下的结构非线性动力响应,提出锥体结构防振模型并将其安置于风力机与海平面交界处。通过开发海冰载荷计算模块并与风力机多体动力学气动-水动-伺服-弹性仿真软件FAST结合,建立风-冰-结构多物理场耦合下的海上风力机动力学仿真模型。基于Croasdale与Karna方法计算海冰与结构碰撞,对比5组不同锥角下的结构动力学响应,研究锥体结构对海冰碰撞的减振降载效果。结果表明:未安装锥体结构时,海冰载荷、塔顶位移与塔顶加速度的幅值较大,且频率易与风力机发生共振;安装锥体结构后,随着锥角由70°减至40°,动态响应减弱,幅值分别减小79%、71. 8%与30. 8%,且频率均远离风力机固有频率,避免发生共振;塔基剪切力的最大值与标准差也因安装锥体而减小,其中最大值减小26. 9%,标准差减小67. 8%,降低风力机所受的疲劳载荷。 展开更多
关键词 海上风力机 抗振分析 海冰 幅值 锥体结构
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锥体结构的冰激振动与冰力函数 被引量:50
20
作者 岳前进 毕祥军 +1 位作者 于晓 时忠民 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期16-19,32,共5页
基于现场原型结构测量 ,研究了冰与锥体结构相互作用的动冰力与冰激锥体结构振动 ,建立了确定性冰力函数。实测发现 ,冰与锥体结构作用时以弯曲破坏为主 ,冰的破碎长度与冰厚成正比 ,冰的破碎频率随冰速增加 ,并有可能达到结构的固有频... 基于现场原型结构测量 ,研究了冰与锥体结构相互作用的动冰力与冰激锥体结构振动 ,建立了确定性冰力函数。实测发现 ,冰与锥体结构作用时以弯曲破坏为主 ,冰的破碎长度与冰厚成正比 ,冰的破碎频率随冰速增加 ,并有可能达到结构的固有频率。通过分析冰的破坏过程与冰压力盒测量的冰力时程 ,建立了三参数的冰力函数 。 展开更多
关键词 锥体结构 冰激振动 冰力函数 原型结构 测量
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