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基本信息
- 項目名稱：
- 潮流發(fā)電柵欄對橋梁結(jié)構(gòu)的影響分析
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡介：
- 潮汐柵欄是一種潮流發(fā)電的裝置，它可以放置在小島之間或大陸和島嶼之間的水域內(nèi)進(jìn)行發(fā)電，也可以利用跨海大橋之間水域發(fā)電。而如果將大橋建造和設(shè)計融為一體，可以大大降低單獨修建潮汐能發(fā)電裝置的成本，方便結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)。
- 詳細(xì)介紹：
- 潮汐柵欄是一種潮流發(fā)電的裝置，它可以放置在小島之間或大陸和島嶼之間的水域內(nèi)進(jìn)行發(fā)電，如果將大橋建造和設(shè)計融為一體，在橋墩之間放置潮汐柵欄，可以大大降低單獨修建潮汐能發(fā)電裝置的成本。但潮汐柵欄放置在橋墩之間，會增加橋梁的載荷。本文從結(jié)構(gòu)安全的角度入手，參考相關(guān)有限元模擬計算斜拉箱體梁大橋的文獻(xiàn)，建立鋼筋混凝土橋梁和斜拉橋模型，利用有限元軟件對橋墩之間設(shè)置潮汐柵欄的跨海大橋建立有限元模型，并計算海上波浪環(huán)境下橋梁結(jié)構(gòu)的受力與變形，分析柵欄安裝后對橋梁的影響作用，對相關(guān)設(shè)計人員提供有用的參考。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 利用潮汐能發(fā)電，需要單獨建設(shè)水庫式潮汐能攔海大壩或在海面以下安裝潮汐柵欄。在未來幾年，大陸與島嶼之間及沿海島嶼之間將建設(shè)越來越多的大橋，考慮在修建橋梁時將潮汐柵欄安裝在橋上，這相對于單獨修建潮汐柵欄來說，可以大量節(jié)約投資，但同時卻會增加橋梁的載荷，要通過計算確保橋梁的安全性。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 論文針對二種形式的橋梁，考慮安裝柵欄的橋梁和未安裝柵欄的橋梁，分別建立了結(jié)構(gòu)有限元模型，并計算了橋梁的應(yīng)力和變形，從而分析安裝柵欄裝置對橋梁安全性的影響，計算結(jié)果對有關(guān)設(shè)計人員提供參考。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 潮汐柵欄是一種潮流發(fā)電的裝置，它可以放置在小島之間或大陸和島嶼之間的水域內(nèi)進(jìn)行發(fā)電，如果將大橋建造和設(shè)計融為一體，在橋墩之間放置潮汐柵欄，可以大大降低單獨修建潮汐能發(fā)電裝置的成本。本文從結(jié)構(gòu)安全的角度入手，利用有限元軟件對橋墩之間設(shè)置潮汐柵欄的跨海大橋建立有限元模型，并計算海上波浪環(huán)境下橋梁結(jié)構(gòu)的受力與變形，分析柵欄安裝后對橋梁的影響作用，對相關(guān)設(shè)計人員提供有用的參考。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 在我國可用于大規(guī)模潮流發(fā)電的海域主要分布在浙江、福建一帶沿海，這也是世界上潮流能資源最豐富的地區(qū)之一。例如在舟山海域，夏季大潮期實測的最大流速均在2kn 以上, 最大者可達(dá)7 kn，小潮期的最大實測流速也在1 kn以上, 最大者可達(dá)3kn以上，可見該海域的潮流能具有非常可觀的開發(fā)價值。利用潮流發(fā)電，對解決電力不足的能源瓶頸問題，保護(hù)沿海島嶼的環(huán)境，以至于該地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展都有深遠(yuǎn)的影響。
獲獎情況
- 1.將在2011年4月9日-11日由廣西大學(xué)主辦在桂林舉行的 “第二屆/2011年制造科學(xué)與工程國際學(xué)術(shù)會議”進(jìn)行交流; 2.已被《海洋工程裝備》（ISSN2220-8895）2011年第5期錄用。 3．發(fā)明專利《一種自鎖式樁腿安裝架裝置》（申請?zhí)?01010504980.0）進(jìn)行實質(zhì)審查階段。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1]曹欣中,唐龍妹,張月秀.寧波、舟山內(nèi)海域?qū)崪y海流分析及潮流場的數(shù)值模擬.東海海洋.Vol.14, No.2, 1996. [2] 張勇,崔蓓蓓,邱宇晨.潮流發(fā)電-一種開發(fā)潮汐能的新方法.能源技術(shù). No.4, 2009. [3] 苑紅凱,鄒永紅,唐巧,宋小平.特殊橋梁橋面鋪裝結(jié)構(gòu)力學(xué)性能仿真分析.特種結(jié)構(gòu). No.4, 2008. [4] 吉林, 夏國興,歐慶保. 潤揚斜拉橋有限元模型的建立和模態(tài)分析.能源技術(shù). No.4, 2009. [5] 鄧翊華.大跨度懸索式管橋靜動態(tài)分析. 油氣儲運. Vol.29, No.5, 2010. [6] 孫東昌,潘斌.海洋自升式移動平臺設(shè)計與研究.上海交通大學(xué)出版社. 2007. [7] 中國船級社.淺海固定平臺建造與檢驗規(guī)范,人民交通出版社.2004.
同類課題研究水平概述
- 目前，針對潮流能發(fā)電的文獻(xiàn)很多，但主要是針對潮流能發(fā)電的可行性、潮流能發(fā)電的理論，還有潮流能發(fā)電裝置的改進(jìn)。 在利用潮流能發(fā)電方面，張勇等人就潮流能利用現(xiàn)狀，總結(jié)了世界利用潮流能發(fā)電的先進(jìn)技術(shù)，表明潮流能發(fā)電具有良好開發(fā)和利用前景；苑紅凱等研究了大橋橋面結(jié)構(gòu)特點對應(yīng)力分布的影響；吉林等人對斜拉大橋建模并進(jìn)行模態(tài)分析；鄧翊華針對大跨度懸索式管橋進(jìn)行靜動態(tài)分析。 但文獻(xiàn)資料中沒有查到有關(guān)潮流能發(fā)電裝置與大橋共同設(shè)計安裝，或潮流能發(fā)電裝置對大橋影響的分析。 本文意在分析潮流能發(fā)電裝置對大橋的影響，從而研究潮流能發(fā)電裝置在大橋上安裝的可行性。從而為橋梁和潮流能發(fā)電裝置的設(shè)計提供參考依據(jù)。
