基于δ-SPH方法的多孔潜堤共振反射数值模拟研究

基于δ-SPH方法,通过在控制方程中引入介质阻力项,建立波浪与多孔潜堤相互作用的数值波浪水槽。对比数值模拟结果与物理模型试验结果,发现二者符合良好,验证了数值模型的可靠性。通过数值算例分析,研究了波浪参数、多孔潜堤参数等对双排梯形多孔潜堤Bragg共振反射的影响。研究表明:当入射波长约为2倍潜堤中心间距时,潜堤发生主频共振反射;波浪未破碎情况下,入射波高的变化对共振反射影响较小;降低堤顶水深、增加潜堤中心间距或增加潜堤宽度能够增强共振反射;当梯形潜堤顶宽固定时,主频反射系数随坡度增大而减小,当潜堤底宽固定时,主频反射系数随坡度增大而增大。文章数值模型能够有效模拟波浪与多孔介质潜堤的相互作用,可为工程设计提供参考。     

规则波作用下组合式潜堤消浪性能试验研究

通过物理模型试验对梯形和矩形组合式潜堤的消浪性能进行研究,比较组合式潜堤与单排布置潜堤的消浪性能,分析堤顶水深、波高、间距及组合堤排数等因素对潜堤透射系数Kt的影响。试验结果表明:组合式潜堤的透射系数随着堤顶水深的增加而增加,随着波高的增大而减小;组合式潜堤排数越多消浪效果越好,可根据实际工程需要恰当地选择潜堤的布置排数。     

极端波浪溢流过程中海堤堤顶的下冲水流特征分析

针对堤前水位高于堤顶时极端波浪溢流造成的海堤堤顶下冲水流问题,基于波浪溢流大型水槽试验中测得的堤顶流速时间序列开展研究,并提出波浪溢流过程中不同角度下冲水流的发生概率和平均流速的经验公式。结果表明,下冲水流的流速通常大于同一位置的流速均值,下冲水流的发生概率随其角度增大而明显减小,下冲水流的平均流速随其角度的增大而略有减小,但当出水高度趋近于0时,不同角度下冲水流的平均流速均会显著增大。     

筑堤施工新方案坐滩抛石的研究

<正>1 问题的提出 为了进行航道整治,决定于1997年在位于山东省北部套尔河下游的滨州港修建导流防沙提。该导堤采用双突堤式,由岸上开始,从南向北的东、西二条导堤间距渐趋减少成收敛状,用以束水攻沙,同时可以阻止沿岸推移质滚入航道造成淤浅。 西堤近岸部份是长为1.7km的抛石斜坡堤,高度较小,堤顶高程为1.80m,堤底高程为0.00m～1.00m;堤顶宽度为2.80m。设计高水位2.86m,设计低水位±0.00m。该段导堤是一种高潮位时堤顶没入水中、低潮位时堤底露出水面的潜堤。为了便于研究和探讨,本文建议称谓“潮差堤”。     

基于港口码头安全的隧道埋置深度研究

本文依据江阴二通道隧道工程穿越了.码头及船坞,通过数值模拟试验来分析双隧道工程.与码头桩.基的影响.。当地层损失率为05%时,分别模拟了隧道顶部距离桩底的距离为100m、130m和160m的情况,研究结果表明,随着隧道与桩底距离的增加,隧道间及其上方土体均产生较大沉降,且最大地基沉降随隧道与桩底距离的增加而逐步递减.。码头桩基沿隧道各方向的位移在逐步.减小,最终桩基沿隧道横向最大.水平位移降低了156%,沿隧道纵向最大水平位移降低了64%,码头的最大沉降降低了196%。并且,在本次的数值模拟试验中,还得出码头模拟试验的影响范围为136m。     

低强高压旋喷桩复合地基承载的影响因素

基于高压旋喷桩复合地基有限元模型,研究低强高压旋喷桩正三角形布置和正四边形布置时,桩体弹性模量、桩长、土体内摩擦角对复合地基承载特性的影响,并分析高压旋喷桩的有效桩长。结果表明:正四边形布置时土体的最大竖向沉降量是正三角形布置时的93%,桩体最大竖向应力值是正三角形布置时的97%,采用正四边形布置要优于正三角形布置;随着高压旋喷桩弹性模量的减小,土体最大沉降量增大,桩体最大竖向应力减小;随着土内摩擦角的增大,土体最大沉降量减小,桩体最大竖向应力减小;当采用正三角形或正四边形布置时桩长超过10 m时桩体最大竖向应力基本不变,因此低强度高压旋喷桩有效桩长约为10 m,与文献计算结果和设计取值基本一致。     

波浪周期对扭王字块体稳定性的影响

通过物理模型试验,研究不规则波作用下、斜坡堤采用随机摆放扭王字块体时,波浪周期、堤顶高程改变对斜坡堤上前坡、堤顶及后坡上扭王字块体稳定性的影响。试验结果表明:随着波浪周期的变大,前坡扭王字块体稳定性逐渐增大,堤顶和后坡扭王块体稳定性反而减小,波浪对斜坡堤扭王护面的破坏位置由前坡向堤顶和后坡转移。同时,前坡扭王字块体稳定性随着堤顶超高的增加而减小,堤顶和后坡扭王块体随着堤顶超高的增加先减小后增大。     

双点腐蚀对船体板应力集中影响研究

为研究双点腐蚀蚀坑的船外板孔边处的应力集中,以半球形蚀坑为例,建立含半球形蚀坑的船外板有限元模型,对蚀坑大小、蚀坑间距及排列方式对应力集中的影响进行数值计算。研究表明,当蚀坑垂直载荷方向分布时,则孔边应力集中随两孔间距的增大而增大,当2个蚀孔相切时,孔边应力集中达到最大,而后应力集中随蚀坑间距的增大而减小,当蚀坑间距大于3倍蚀坑半径时,2个蚀坑之间的相互影响可忽略不计;当蚀孔平行载荷方向分布时,孔边应力集中大体随蚀坑间距的增大而增大。当蚀坑间距大于5倍半径时,2个蚀坑之间的相互影响可以忽略不计。该研究可为考虑腐蚀的老龄舰艇强度计算提供参考。     

不同圆弧半径直立堤胸墙波浪力的试验与分析*

为比较直立堤胸墙圆弧半径对其所受波浪力的影响,设计半径分别为45、67、98 cm共3种弧形胸墙以及直立式胸墙进行相关物理模型试验。通过将胸墙迎浪面不同测点波浪压力进行积分获得波浪总力,讨论相对波高、相对波长和圆弧半径对胸墙波浪力的影响。研究结果表明,胸墙波浪力随着相对波高的增大而增大,随着相对波长的增大呈现先增大-后减小-再增大的变化趋势。相同波浪要素条件下,弧形胸墙波浪力较直立式大;在3种弧形胸墙中,波浪力随圆弧半径的增大而减小,半径为45 cm的弧形墙受力最大。     

一种不锈钢U型件折弯回弹影响因素的有限元分析

由于Switch主机滑轨生产过程中,不锈钢板料在第一次90°折弯(U型件)成形时,回弹对折弯成形精度的影响很大,为此,针对不锈钢板料的成形和回弹过程进行有限元仿真试验,分析了弹性模量、板料厚度、下模具圆角半径,摩擦因数对折弯回弹的影响。试验结果表明:回弹角随着弹性模量和板料厚度的增大而显著减小;随着下模圆角半径的增大而减小;摩擦因数对折弯回弹的影响比较小,回弹角随着摩擦因数的增大而缓慢减小。研究揭示了影响回弹的主要规律,为提高板料折弯成形精度提供了可靠的依据。     

超大型基坑逆作法施工引起的地表沉降

借助有限差分软件模拟某工程超大型基坑逆作法施工后的地表沉降,分析基坑平面尺寸和地下连续墙的深度、宽度及弹性模量等因素对地表沉降的影响,模型计算结果显示超大型基坑到沉降收敛点的距离应至少为基坑最大挖深的8倍,该结果大于以往文献中关于基坑到沉降收敛点的距离为基坑最大挖深4倍的建议值.     

波浪荷载作用下防波堤地基软化特性的试验研究

长江口防波堤在建造期间遭到了强热带风暴的袭击,致使一部分沉箱结构或沉入土中1~5 m,或偏移初始位置20m。本文通过动三轴试验模拟了波浪荷载作用下地基的变化情况,试验结果显示,沉箱的过度沉陷和侧移是由于强风暴使得软粘土强度弱化所引起的。根据试验结果,提出了竖向排水联合堆载预压的方法来加固软土地基,为证明该方法的有效性,在加固的软土地基上对防波堤进行了重建。重建后经历几次强风暴该防波堤无损坏迹象。     

拦沙堤施工高程确定方法

通过某软土地基潜堤加高堤顶施工预留沉降量确定方法的实例分析,探讨旧堤加高施工高程确定方法。     

强潮河口丁坝坝头砂肋软体排护底稳定性试验研究

通过对土工织物软体排护底应用情况以及钱塘江河口潮流特征的分析,认为丁坝坝头砂肋软体排铺设后的稳定性好坏是护底成败的关键。利用长35m、宽4.3m的水槽,对砂肋软体排在不同压载厚度条件下进行不同行近流速、不同坝长、不同水深的多组次室内试验研究,得到砂肋软体排的稳定性主要与压载的块石层厚度有关,铺设在丁坝坝头的砂肋软体排临界块石压载稳定厚度与行近流速、丁坝长度以及水深等因子有关,采用相关因子多元回归分析得到丁坝坝头砂肋软体排临界稳定的压载厚度经验公式,可指导现场施工实践。     

预压软土地基对超长群桩承载性状的影响

建立超长桩和土体共同作用的三维非线性有限元数值模型,采用预压排水固结法研究软土地基预压后超长桩的承载特性,分析地基土固结沉降、桩身侧摩阻力、桩顶位移-荷载曲线和桩身轴力的变化规律。通过运用控制变量法对预压时间和预压荷载以及不同土质的预压效果进行分析,对比分析单桩与群桩对预压效果的敏感度,并分析固结度对超长桩承载性状的影响。结果表明:预压能较好地改善地基、提高超长群桩的承载能力。增大预压荷载,可增大土体的固结沉降和桩身侧摩阻力;延长预压时间,可提高桩身侧摩阻力,减小桩顶沉降和桩身轴力;预压对群桩的影响好于单桩;固结度越大,超长群桩承载性能越好;对于粉质黏土、黏土以及淤泥质粉质黏土,当预压时间分别达到90 d及180 d时,地基固结基本完成,预压不再改变土的力学指标。     

人工岛施工监测*

根据工程地质勘察报告,某人工岛的施工区域内有淤泥质黏土、黏土、粉质黏土等软弱土质,且围堤堤身较高,工期紧,围堤和吹填施工速度快,施工速度不均匀,所以有必要对围堤地基和吹填区进行施工观测.工程通过分层沉降、深层位移、孔隙水压力等施工监测方法来指导和控制施工,有效预防地基和堤身发生滑动或产生过大位移变形,确保施工安全和使用要求.监测数据分析为类似工程提供了参考.     

参数变化对流泥地层浅层加固沉降与固结的影响

针对流泥地层浅层加固的沉降和固结度特点,根据已有研究成果,推导得到压缩模量、渗透系数、固结系数、排水路径与固结应力的关系式,使沉降和固结分析可以考虑沉降和固结参数随固结应力的变化,利用涂抹效应考虑了土柱效应对固结的影响,并考虑了排水板弯曲对固结的影响。工程算例表明,流泥地层固结系数随有效固结压力增大而增大,土柱可以加快排水固结,应变固结度大于应力固结度。对于浅层加固,可以不考虑排水板弯曲、加固层厚度减少对固结的影响。     

海洋软土修正剑桥模型在海堤工程的应用

通过对海洋软土进行一系列的室内物理力学试验及静三轴试验,拟合了海洋软土平均应力和广义剪应力值,认为海洋软土的状态线呈双曲线形,并将修正的应力罗德角考虑在模型之中,进一步改进剑桥模型理论,使其更加适应海洋软土的静力学特性。实践证明,海洋软土修正剑桥模型能有效模拟海洋软土的应力应变特性,表现为海洋软土材料的非线性特征以及塑性流动的特征。采用海洋软土修正剑桥模型对以海洋软土为基础的海堤的地基沉降进行数值分析,计算结果验证了海洋软土修正剑桥模型的适用性。     

弹性背腔穿孔管水消声器有限元分析

为提高穿孔管水消声器的消声性能,利用结构声耦合数值分析模型探究弹性壁与水介质的耦合作用对消声器传递损失的影响,分析弹性背腔腔壁的厚度和弹性模量以及采用弧形背腔时的弧形半径对消声性能的影响。数值分析研究结果表明:较刚性背腔条件下,弹性背腔穿孔管水消声器的低频吸声效果得到明显提高;减小弹性背腔壁的厚度和采用更小弹性模量的橡胶材料,或者采用较小半径的弧形弹性背腔可以降低弹性背腔穿孔管水消声器的吸声频率。同时,吸声效果也得到提高。