护岸工程中浅水拖排受力分析与计算

针对低水位下岸滩裸露高程较高,从岸上牵引施工软体排时受力机理尚不明确的问题,采用分段的方法,将软体排与外部环境之间的接触状态分为贴合、悬空和缠绕3种。在此基础上,推导了贴合状态下静力学模型计算式、悬空状态下悬链线模型计算式和缠绕状态下弧面摩擦模型计算式。分析计算了牵引软体排的最大牵引力,得出计算软体排受力的计算方法。该计算方法可供类似工况下计算软体排受力时参考分析,用于牵引软体排以进行施工方案设计和设备选择。     

逆流沉排有限元数值模拟*

为研究逆流沉排过程中软体排受力特性,基于排布只能承受拉应力的力学特性和几何非线性变形特点,采用非线性壳单元Shell181模拟排布,建立软体排沉排非线性有限元模型,与悬链线理论计算结果对比,验证了模型的准确性。分析现有研究中简化混凝土块的建模方法对计算结果的影响,利用验证后的模型对改进施工工艺后的张家洲洲头逆流沉排过程开展非线性有限元数值模拟。结果表明,沉排时排垫最大拉力出现在两侧1 m范围内,排垫两侧4 m长度的横向加筋带能有效降低撕排风险;排布和加筋带的抗拉安全系数均大于2,排体位移较小,施工方案安全有效。     

护底软体排破坏机理及应对措施

软体排边缘床面易受不利水流冲刷下切,当冲刷下切强度超过排体变形能力时,软体排排边会出现变形破坏。分析了护底软体排变形破坏的主要影响因素:水流条件、河床组成、软体排自身结构、余排宽度及施工工艺等。探讨了护底软体排破坏的力学机理。提出在排边一定范围内抛投一定密度的扭双工字型透水框架,能削减排边近底层的流速及紊动强度进而减弱或抑制排边冲刷,从而维持软体排结构安全及坝体稳定的应对措施。     

新型混凝土单元块D型软体排结构计算及稳定性分析

针对长江中下游航道整治水下沉排工程中软体排结构的不足,提出一种新型混凝土单元块D型软体排结构,建立悬链线模型,分析排体的受力特点,计算排体的抗倾、抗滑和抗漂浮稳定性,并对比分析排体对地形的适应性。结果表明,新型混凝土单元块D型软体排结构明显提高了水下沉排的安全性和对复杂地形的适应性,为复杂条件下的水下沉排工程提供理论支撑。     

软体排沉排受力分析与非线性有限元计算

针对航道整治工程中软体排的铺排施工过程,分析软体排在静水沉放过程中的受力,利用非线性有限元方法进行模拟计算,以分析排布的实际受力大小及受力分布。结果表明,排布受力状态沿宽度方向上的分布具有明显不均匀性,须在软体排排布设计及实际铺排施工时加以重视。     

混凝土联锁块护底软体排抗掀稳定分析

针对规范中软体排抗掀稳定计算公式未考虑水深影响的问题,对水流作用下混凝土联锁块软体排受力进行研究。采用理论推导方法,得出了新的混凝土联锁块软体排抗掀稳定计算公式,结合数模分析确定新公式的相关参数取值。新公式中考虑了水深的影响,采用临界断面平均流速替代规范公式的软体排边缘临界流速,较规范公式更为准确。分别采用新公式和规范公式对黑沙洲水道航道整治二期工程护底软体排抗掀稳定进行计算。分析结果表明:新公式较规范公式更能反映软体排实际受力情况。工程实践证明新公式具有较好的可靠性,可供类似工程参考和借鉴。     

长江航道整治深水区超长软体排铺设施工质量控制技术

针对软体排铺设受力复杂的问题,进行理论分析,得到了较为简便有效的软体排受力计算方法。结合长江南京以下12.5 m仪征水道整治工程特点,优化了船机设备性能,改进了复杂水流条件下深水区超长软体排铺设施工质量控制技术,提高了软体排水下定位、宽度搭接等精度和施工工效。     

深水区软体排铺设施工技术研究

本文主要对深水区软体排铺设时的受力形式进行分析,并且得到较为简便的受力计算方法。结合长江航道某河段整治工程,改进了深水区软体排铺施工控制技术,以提高软体排铺设的施工质量,希望相关工程技术人员以借鉴和参考。     

软体排深水沉放结构受力试验分析

通过室内模型试验，测定软体排在静水，动水中的结构受力，结合软体排实际辅设过程中冲刷变形态势。分析软体排在沉放过程中的受力状况。     

单向格栅软体排顺水沉排受力特性研究

单向格栅软体排是一种以单向格栅为受力构件,自下而上由反滤土工布、单向格栅和混凝土压载块3部分组成的新型软体排结构。以长江中下游护底工程为应用场景,利用有限元法模拟单向格栅软体排在顺水沉排施工条件下的受力特性,发现随着相对移船位移、水深、水流流速和压载质量的增大,单向格栅软体排体的最大应力逐渐增大;随着水流方向与沉排方向夹角的增大,单向格栅软体排所承受的最大应力逐渐减小。在各种顺水沉排条件下,铺排船翻板下端处的单向格栅软体排受力最明显,且软体排承受的最大应力位于翻板下端的软体排宽度方向上距离两侧边缘约1 m的位置,软体排中间部位受力较小。结果表明：单向格栅软体排所承受的最大应力远低于其抗拉强度,该新型软体排结构在长江中下游护底工程中具有较好的适应性,相对于传统的加筋软体排,单向格栅软体排可减少20%以上的排布成本。     

D型软体排沉排施工中缩撕断排机理

以长江中游周天河段天星洲高滩守护工程为例,描述在复杂水流条件下D型软体排沉排施工中的缩撕断排现象,综合分析缩撕断排现象的不确定因素,并从受力角度深入探讨缩撕断排的机理,为复杂水流条件下软体排的设计和沉排施工提供指导。     

柔性跨接管安装的三维力学分析

文章对柔性跨接管在三维空间中使用下放缆绳的安装做了相应的力学分析。根据悬链线理论,可以首先获得整个安装系统（缆绳及柔性管）的初始形态（仅受重力作用时）。其最终形态可以根据一迭代过程,使用力的平衡及协调性要求作为收敛准则来得到。通过有限单元离散法,可得柔性跨接管的内力,曲率半径及相应的位移值。为了验证文中提出方法的正确性及可靠性,将此得到的结果与OrcaFlex有限元模型得到的结果进行了对比。同时该文对两端下放缆绳的长度差对柔性跨接管最小曲率半径及最大轴力值的影响也做了一定的研究。该方法能够给实际工程中柔性跨接管的安装提供一定的参考。     

深水区软体排搭接检测方法的试验性研究

针对航道整治工程中深水条件对软体排搭接检测的影响,分析了目前工程上通用的GPS、潜水摄像法在实际应用中的优点和不足。通过对侧扫声纳技术开展改进试验,研究出能快速、实时、量化检测软体排搭接的新方法。为深入研究软体排搭接检测提供了重要参考和新的方向。     

系混凝土块压载体软体排受力特性研究

针对长江水深流急的特点，考虐铺设过程中动水压力对软体排受力的影响，对系混凝土块压载体软体排在沉放过程中的受力情况进行分析。建立了采用各种铺排方式时软体排受力计算公式，并将计算结果与现场测试结果进行了对比。结果显示：理论计算与现场测量结果吻合较好，相对误差仅为4％左右。     

锚链多体系统最优化求解方法及其对比分析

为了在不添加额外方程或判断条件的情况下，求解锚链多体系统悬链和卧链共存的状态，提出利用最优化原理描述静态锚链多体系统的状态方程，即最小势能方程，并与传统的悬链线方程和多体系统一般力学方程进行对比分析。结果表明，该方法不需要进行复杂的受力分析，形式简单且物理意义明确。数值计算结果与传统方法在计算悬链时是一致的，且可在统一的框架下计算悬链和卧链同时存在的状态。     

高浊度河口复杂条件下护底软体排检测技术探讨

对于受冲刷的河口整治建筑物,检测其原有软体排余排的变形情况及现有位置,对确定整治建筑物结构的安全稳定,乃至于确保整治效果有着重要的作用。以长江口新浏河沙护滩浅堤工程护底软体排检测为例,通过方案设计和现场检验,得出高浊度河口复杂条件下护底软体排监测技术方案,为开展后续工作提供了较为准确的依据,在满足工程需要的同时,也为解决类似问题提供了借鉴。     

软体坝构筑装置模型建立和系统参数确定

采用泥浆泵吸岸边湿沙，冲灌丙伦布沙袋成沙排，沙枕，进而堆垒软体坝的方法，是破传统的筑坝新工艺，沉排装置是实施该工艺的关键设备，本文分析装置模型的动作机理，确定系统中沉排绞车拉力，速度最佳参数，并就改善工况运行条件的体系结构作了较深入的探讨，推荐一种该装置置于双片浮体上的简易工程作业船，供群坝施工。