三维波浪作用下钢吊箱围堰下放过程受力研究

为了解跨海大桥桥台施工过程中哑铃型钢吊箱围堰与波浪的相互作用,研究了围堰下放过程中所受的波浪力.基于RANS方程和k-ε湍流方程建立了波浪-围堰相互作用三维数值模型,并采用流体体积法捕捉自由液面.该模型不但考虑了钢护筒对围堰周围波浪场影响,而且考虑了围堰的整个动态下放过程.结果表明:钢护筒的存在以及围堰动态下放过程均会对围堰周围波浪场产生显著影响,考虑钢吊箱围堰动态下放过程时的受力较固定淹没深度处围堰的受力增大10%;随着波浪高度和波浪周期增大,钢吊箱围堰在下放过程中所受最大水平力呈现增大趋势.      

珠海金湾海上风电单桩基础局部冲刷试验研究

针对珠海金湾局部冲刷深度难以用现有经验公式进行预测的问题,本研究通过建立正态物理模型,研究风电场风机基础建设后的海床局部冲刷情况.研究结果表明:波流共同作用时的冲刷深度小于纯流作用时的,在该海况下波浪具有回填作用;冲刷坑主要围绕在桩基周围,最大冲刷深度出现在基础迎水面和两侧,背水面冲刷坑略浅,尾流区有淤积;冲刷达到稳定...     

跨江大桥主桥墩局部冲刷试验研究

文章采用正态动床概化模拟试验方法,对跨江大桥主桥墩周围的局部冲刷问题进行了试验研究。试验结果表明,冲刷坑的深度和范围与床面的地质条件、水深、流速、墩宽和墩形有密切关系。试验得出局部冲刷与流量的关系和最大冲刷深度,并提出了桥墩局部冲刷的防护措施。     

金塘大桥桥墩冲刷现状分析

金塘大桥设计阶段采用当时工程海域的地形和潮流状况进行相关计算研究。近些年金塘大桥附近海域现人类活动增强,局部潮流和泥沙动力条件发生了较大的改变,导致大桥附近部分海域及桥墩附近发生了较大的冲刷,对大桥的安全运行产生影响。大桥投入运营后,金塘大桥公司在2011年、2012年对金塘大桥桥墩及附近海床进行冲刷观测,2013年再继续跟踪观测的基础上对三年来的桥墩及海床冲淤变化情况进行了分析。连续3年跟踪观测与分析表明,桥位断面东侧海床的深槽较为稳定,中通航孔西侧有较大冲刷。目前金塘大桥各墩的冲刷坑高程均高于设计冲刷高程值,但部分桥墩富余冲刷深度较小,重点桥段的桥墩需进一步加强观测,需密切关注海床冲刷与局部冲刷的后续发展情况,为大桥的安全运营提供技术支持。     

水下群桩局部冲刷坑特性试验研究

为了研究桥墩横向间距和水下群桩的布置形式对局部冲刷坑特性的影响,通过在水槽模型中进行冲刷试验,得到不同情况下桥墩局部冲刷坑特性变化情况。试验结果表明:距离很近的两个桥墩局部冲刷坑特性不同于单一桥墩的情形。为了避免因桥墩相互作用而导致局部冲刷深度的增加,两个桥墩横向间距Zc应大于8倍桥墩直径。且当群桩间距Zc取6倍桩径时,梅花形群桩的抗冲性能优于行列形。     

乌龙江大桥桥群水流和冲刷特性试验研究

随着我国经济的快速发展,跨江河桥梁日益增多,局部河段受地形限制,在较短河道内建设众多桥梁,形成桥群,使得桥墩周围水流结构发生显著变化,进而影响河床和桥墩的冲刷过程。本文以乌龙江大桥桥群布置为例,采用概化模型试验的方法,研究各桥建设对水流和冲刷特征的影响,研究结果表明:其它桥墩布置与乌龙江大桥(公路桥)桥墩成对口布置,降低了乌龙江大桥(公路桥)桥墩附近流速,减少了桥墩局部冲刷深度,但桥孔中间的流速则略有增大,冲刷深度有所增加。     

大型基坑坑外降水对邻近隧道的变形特性影响研究

以典型工程实例为背景,考虑土层与衬砌的相互作用,探讨了基坑开挖过程中对邻近隧道的影响,且着重对既有地铁隧道位移受坑外水位下降的敏感性进行分析。研究结果表明:基于流固耦合作用,基坑开挖对临近隧道产生了一定的影响,既有地铁四号线最大水平与竖向位移分别为-1.26 mm与-0.63 mm,均出现在靠近基坑一侧,但影响程度较小,在安全控制范围之内;坑外水位下降2 m对既有隧道变形产生了显著的影响,较坑外水位下降0 m隧道水平位移增加了34.3%,竖向位移增加了近3倍。地铁隧道位移受坑外水位下降影响显著,水平位移、竖向位移随着坑外水位下降深度的增加而增长,近似呈线性关系。     

半埋式海底管道周围海床瞬态液化稳定性研究

为研究波浪荷载作用下半埋式海底管道周围海床的瞬态液化稳定性,通过动量源函数法进行数值造波,以LSM法追踪波浪自由液面,利用有限元法求解海床控制方程,建立了波浪-海床-半埋式海底管道相互作用的二维数值模型.将求解的波浪模块中的海床表面压力作为海床模块的边界条件,得到海床中的超孔隙水压力及有效应力,研究了回填高度及波浪特性对半埋式海底管道周围海床稳定性的影响.研究结果表明:波浪特性对半埋式海底管道周围海床瞬态液化稳定性影响较大,管道底部海床瞬态液化深度幅值随波高及波浪周期增大而增大;当波高为3 m、波浪周期为10 s时,管线底部海床液化深度可达0.92 m;当回填高度大于临界回填高度时,管道底部海床不会发生瞬态液化现象.     

沪通长江大桥施工期对桥区河床演变影响分析

为研究大型跨江桥梁工程建设后对桥区河床响应的影响,以沪通长江大桥为例,进行大桥建设期间桥区河床地形、汊道分流比监测,对比分析工程建设前后桥区汊道分流比、桥区河床平面、断面、冲淤变化特征,掌握大桥工程建设后的桥区水动力、大型沉井基础局部冲刷、桥区深槽响应的影响特点,并与前期模型研究成果进行对比分析,为大桥工程顺利建设和工程河段跨江桥梁建设提供科学依据.分析结果表明,大桥施工期间天生港水道桥墩基础局部冲刷及深槽冲刷幅度2～3 m;浏海沙水道28#、29#主墩基础及深槽冲刷幅度较大,深槽断面普遍冲刷4～5 m,主墩28#、29#基础局部冲深28.1 m、19.1 m.大桥施工期间对桥轴线断面流速分布影响较小,桥区汊道分流比基本稳定,对桥区河势稳定影响较小.     

沌口长江公路大桥主墩钢围堰施工技术

沌口长江公路大桥主桥为钢箱梁斜拉桥,两桥塔主墩均位于水中,设整体式承台,承台规模为26m×52.2m×6m。每个承台设置32根Φ3.0m钻孔灌注桩,桩基及承台采用围堰法施工。大型钢围堰在长江干流黄金航道内下沉采用了单定位船定位系统,该系统操作简便,施工水域占用少,降低了对通航的影响,最终实现了钢围堰在高速水流作用下平面定位精度在15mm以内,垂直度在1/500以内。同时考虑到浅覆盖层围堰着床受冲刷作用影响明显,通过物理模型试验,确定了冲刷防护体总体布置,保证了围堰终沉稳定性。     

船舶撞击作用下桥墩结构的能量转化分析

以某大桥主桥桥墩为工程背景,模拟分析桥墩在遭遇船舶撞击作用下,经过船舶撞击、管桩连接系、钢吊箱围堰、塔吊传递、承台及桩基的消能转化后桥墩结构的响应(应力、位移),模拟结构的模态参数(频率和振型),结合实测结果,对桥墩结构消能状态进行评估,为桥墩防撞事故分析提供参考。     

超长钢板桩围堰合理内支撑施工方案

钢板桩围堰合理的内支撑施工方案对施工安全、工期长短、成本大小均有一定的影响。以阜阳至六安铁路颍河特大桥深水基础超长钢板桩围堰施工实践为例,通过建立钢板桩、内支撑和土层相互作用的三维整体有限元模型,根据封底混凝土施工时机的不同,选择4种施工方案,对超长钢板桩围堰内支撑施工方案进行了探讨。结果表明：封底混凝土施工越早,对围堰结构的整体安全越有利;实际采用的施工方案要根据桥址处工程地质条件,结合实际工程情况,经方案比选和分析论证以后确定。     

静水条件下承台钢围堰施工技术

以某桥水中承台静水施工为例,结合水中承台施工常见的钢围堰施工工艺,通过对钢围堰形式的计算比较,确定适合于静水条件下的单壁结构形式,并从实际条件出发,时该钢围堰的设计制作、安装就位、封底等施工环节进行简化处理,可为类似条件下的承台施工提供一些参考.     

多腹薄壁桥墩局部冲刷试验研究

介绍了一种新型桥墩即多腹薄壁墩的局部冲刷试验成果．认为桥墩周围的水流以绕流桥墩的相对较强的马蹄型漩涡系为主要特征．并讨论了冲刷过程,给出了预测冲坑深度及大小的关系式,可供估算同类型桥墩的冲刷参考．     

核电站导流堤围堰有限元强度折减稳定性分析

以核电站导流堤围堰稳定性问题展开研究,在进行导流堤围堰设计优化、比较的基础上,介绍了有限元数值模拟分析方法,以及有限元强度折减原理与方法;选用施工围堰最为不利断面进行稳定性分析验算,考虑渗流作用与流固耦合影响、强度折减（SSR）进行稳定性分析.分析结果表明,核电站导流堤围堰有限元强度折减稳定性分析能够验证工程实践,研究结果可为类似工程提供技术指导.     

桥梁基础冲刷研究综述

冲刷是导致桥梁结构破坏的关键因素之一,从机理、计算、模型、探测及防护、承载及变形等5个方面较为系统地对桥梁基础冲刷的研究和实践进行了综述. 首先,在总结现有桥梁基础冲刷机理的基础上,对比分析了已有冲刷计算公式,阐明不同公式的局限性;随后,通过综述桥梁基础冲刷在试验和数值方面的研究,指出模型试验及数值模拟方法存在的不足和问题;此外,讨论了桥梁基础冲刷探测方法及主要的冲刷防护措施,比较了各种探测方法的优缺点及各种防护措施的作用原理,概述了冲刷对桥墩承载及变形特性的影响;最后,指出了桥梁基础冲刷方面值得进一步研究的问题和发展方向.      

双壁钢围堰三维整体与平面模型仿真计算分析

双壁钢围堰是桥梁深水基础施工的重要设施,结合安徽太阳河大桥双壁钢围堰的结构特点,介绍了一种区别于传统的以单个构件为检算目标的大型双壁钢围堰的设计检算方法,即将结构三维整体仿真计算引入双壁钢围堰的设计过程,提出了以结构整体为研究对象的设计思路,并与钢围堰的平面简化模型计算结果进行了比较分析,说明这种计算方法能更好模拟围堰的受力情况,结果合理可靠。     

丁坝的冲刷机理和局部冲刷计算

本文讨论了丁坝周围的水流状态和丁坝局部冲刷机理,导出了丁坝局部冲刷计算公式: h_B=[(3(n+1)/n(h/3D_a)~0.75(u_0/u_s)Dn-h]KK_m根据实验资料给出了公式中的系数K_θ和k_m值。