桶形负压桩基础火炬塔设计

针对我国滩海油田海况及地质条件,提出采用桶形负压桩做为独立火炬塔平台基础的设计方案,经结构强度计算、整体稳定性计算、桶形基础负压下沉阻力计算、施工技术研究,认为该结构方案技术可行,施工周期短,是一种可重复使用的新型海上火炬塔结构形式.     

桶形直立结构基础埋深与整体稳定的关系研究

为研究桶形直立结构作为护岸使用时基础埋深对整体稳定的影响,计算不同埋深时桶形结构的整体稳定抗力系数,并对箱桶底部的附加应力进行分析。分析计算结果以对桶形直立结构作为护岸使用的设计、施工等提出建议。     

海上风机吸力式桶形基础竖向承载力特性研究

吸力式桶形基础作为一种新型的海上风机基础,正逐渐以单桶或者多桶组合形式被应用于海上风机支撑基础设计中。然而目前对应用于海上风机基础的桶形基础的极限承载力的研究仍存在研究不全面和结果不统一的问题。本文以宽浅型单桶基础为例,采用有限元软件Abaqus对海上风机吸力式桶形基础在饱和黏土地基中的竖向承载特性进行三维有限元分析。考虑桶土接触面分离条件对极限承载力和土体破坏模式的影响,并且对桶形基础长径比、土体的有效重度以及土体不排水抗剪强度分布对桶形基础竖向极限承载特性的影响进行分析。研究成果可以为海上风机吸力式桶形基础设计提供参考。     

软弱地基桶形基础水平承载力计算方法研究

研究表明桶形基础稳定性决定于其水平承载能力,但目前并无有效的水平承载力的设计理论方法,现有计算多是基于不同的理论推导假定和桶体受力模式。本文列举了常见的软弱地基单桶基础的水平承载力计算方法,并结合数值分析研究了不同长径比软基桶形基础的承载能力发挥过程及破坏模式,与现有方法对桶基水平承载力和转动中心位置的计算结果进行了对比,分析了各种计算方法的结果偏差,为实际工程中桶形基础的水平承载力设计校核提供了参考。     

海上风机吸力式桶形基础竖向承载力特性研究

吸力式桶形基础作为一种新型的海上风机基础,正逐渐以单桶或者多桶组合形式被应用于海上风机支撑基础设计中。然而目前对应用于海上风机基础的桶形基础的极限承载力的研究仍存在研究不全面和结果不统一的问题。本文以宽浅型单桶基础为例,采用有限元软件Abaqus对海上风机吸力式桶形基础在饱和黏土地基中的竖向承载特性进行三维有限元分析。考虑桶土接触面分离条件对极限承载力和土体破坏模式的影响,并且对桶形基础长径比、土体的有效重度以及土体不排水抗剪强度分布对桶形基础竖向极限承载特性的影响进行分析。研究成果可以为海上风机吸力式桶形基础设计提供参考。     

桶形基础的承载特性与承载力计算

桶形基础的承载特性,由于埋深范围和筒内包裹大块土体,而显著区别于桩基和普通浅基础.水平承载力计算与桩基存在显著的差别.本文结合了API规范中有关桩基和浅基础承载力的有关规定,结合桶形基础的特点,基于刚体极限平衡理论,提出了桶形基础承载力计算的一种方法,并用于分析垂直荷载与泥面弯矩的对水平承载能力的影响.     

考虑土体剪切作用下桶形基础水平承载力研究

根据目前的试验研究,本文提出了一种桶形基础的水平承载力的计算模型,并据此模型推导桶形基础水平承载力计算公式。该模型考虑了当桶体发生转动时土体对桶体的剪切作用。水平承载力公式按照三维空间问题进行推导,形式简单,计算方便,有较强的实用价值。最后根据试验结果验证了该公式的合理性。     

桶形基础的模拟设计与动冰载问题

桶形基础是一种新型的海洋平台基础形式,动荷载作用下基础的稳定性是必须仔细考虑的问题.动冰力是渤海海域平台设计中的一项控制荷载.本文正对一个导管架平台,进行了桶形基础方案的模拟设计,分析计算了基础的承载力.说明了冰力在基础荷载中的所占的重要地位.     

浪流作用下吸力式桶形基础的承载力研究

吸力式桶形基础作为是一种应用于海上风机的新型基础形式,具有施工速度快、可重复利用和费用经济等优点,被广泛应用于海洋平台和海上风电等结构的基础中。实际海洋环境中,在波浪、海流的耦合作用下会在基础周围产生冲刷,减少基础有效入土深度,将影响其承载特性。结合室内模型试验,通过建立波流作用下吸力桶-土精细化数值分析模型,对波浪和冲刷作用下吸力式基础的承载特性进行分析。研究表明:随着波浪荷载的增大,吸力式桶形基础的承载性状由循环稳定转变为循环失稳,相同波浪荷载下,冲刷会造成基础桶顶位移量显著增大;随着冲刷深度的增加,吸力式桶形基承载能力整体呈下降趋势。     

桶形直立结构护岸抗滑稳定计算方法的研究

本文对依托工程已取得研究结果的衔接段原位观测数据和离心模型试验研究进行分析,在此基础上初步建立了桶形直立结构护岸的抗滑稳定计算方法。     

基于时域的桶型基础海洋平台结构-土壤相互作用分析

桶型基础是一种新型的海洋基础结构型式。在负压作用下的下沉过程中,其结构与地基产生了相互作用。本文从土壤的固结理论出发,应用有限元分析方法,考虑了渗流的影响,对桶型基础结构与土壤的相互作用进行时域分析。应用时域分析的计算结果与模型试验结果进行了比较,获得了比较好的结果。     

吹填土对筒型基础结构工作性能的影响

针对吹填土对筒型基础结构工作性能影响的问题,进行三维有限元模拟研究。采用大型通用有限元软件ABAQUS建立筒型基础结构与吹填土相互作用的三维弹塑性模型,模拟在波浪荷载和不同厚度吹填土作用下筒型基础结构各点土压力的变化趋势,揭示筒壁所承受土压力的分布规律以及不同厚度吹填土的影响。该结果为防波堤的筒型基础结构稳定性验算提供了依据。     

Bucket Group Effect of the Composite Multi-bucket Structure

As a novel type of foundation in beach and shallow sea,the bucket structure is especially suitable for complex conditionssuch as soft clay ground and the worse types of sea environments.In this paper, the bearing capacity of a multi-bucket structure isstudied by experiments with a single bucket and four-bucketfoundation in a saturated sand layer. Based on the experimentaldata and numerical analysis results, the bearing capacity behaviorand the bucket group effect are compared and analyzed.Furthermore, some influential factors, such as the soil type, theratio of length to diameter L/D, the ratio of the bucket spacing tothe bucket diameter S/D, and the bucket number are introduced andtheir effects on the multi-bucket structural capacity are investigatedThe vertical static capacity adjustment factor is introduced toevaluate the bucket group effects of the multi-bucket foundation.     

箱筒型基础防波堤基础筒土压力数值模拟研究*

通过将波浪荷载作用下箱筒型基础防波堤问题简化为平面应变问题,利用有限元数值模拟,分析在波浪荷载作用下防波堤基础筒壁的土压力分布和发展变化情况。数值计算表明:波浪荷载作用下港侧基础筒外土压力有显著增长,海侧基础筒外土压力有显著降低,是影响防波堤稳定的重要因素。中间隔墙内土压力变化微小,土体与防波堤位移大致相同。海侧基础筒港侧内墙和港侧基础筒靠海一侧内墙上土压力分别发生一定程度的降低和一定程度的增长。同时分析了用于稳定性简化计算的极限状态下各路径上的土压力近似分布。     

筒形基础安装失败案例分析

结合现场筒形基础安装全过程,有针对性地记录安装失败的关键环节,利用筒形基础设计及理论知识对贯入力、负压贯入过程和土塞效应影响进行全面地剖析,带有建设性意见地提出了导致筒形基础安装失败的原因,对日后该形式海工结构物海上安装具有一定的工程借鉴意义。     

筒型基础负压沉贯后筒内水膜现象的试验研究

筒型基础负压沉贯过程中将产生土塞现象,松散的土塞回落后会在筒内上部形成一层水膜。在筒型基础的使用阶段,水膜高度将在荷载作用下发生变化,造成筒基竖向位移,严重时将影响上部结构的正常使用。试验通过向沉贯后的筒基内灌入不同配合比的泥浆来解决水膜现象。试验选取了三种典型土体(砂土、粉土和粉质粘土),通过观测和数据分析,砂土情况的灌浆效果最为明显,其次是粉质粘土和粉土。     

土体固结对筒型基础结构工作性能的影响

为了分析土体固结对筒型基础结构工作性状的影响,使用大型通用有限元软件ABAQUS建立筒型基础结构与土相互作用的三维弹塑性模型,模拟在波浪荷载和结构自重作用下土体的固结过程。得到筒壁的土压力、筒底的竖向位移和基底水平切力在固结作用下的变化趋势,重点分析固结对筒型基础结构稳定性的影响。结果表明,固结使作用在结构上的力和结构产生的位移发生变化,土体发生不均匀沉降,抗倾覆稳定性降低为0.625倍,抗滑动稳定性增大为1.25倍。     

Dynamic impedances and load carrying mechanism for skirted foundations

Dynamic impedances of foundations include dynamic stiffness and damping which have important effect on the internal forces in the structure. In some cases, such as offshore wind turbines, the influence of the foundation impedances on the system's natural frequency and overall damping could potentially have a significant effect on the fatigue life of the structure. The vertical, horizontal and rocking impedances of a skirted foundation (also termed bucket foundation in offshore wind industry) embedded in a fully saturated poroelastic seabed are addressed in this paper. The vertical impedance is most relevant for jacket foundations supported on three or four bucket foundations, while horizontal and rocking impedances are applicable for mono-bucket foundations. The dynamic vibration problems are solved semi-analytically with the help of dual integral equations and Green's functions. Numerical results for dynamic impedances are obtained; damping ratio are also obtained to show the importance of radiation damping for bucket foundations, even at very small excitation frequencies. The influence of length-to-radius ratio, Poisson's ratio, permeability of soil, excitation frequency and thickness-to-radius ratio on the impedances are also studied. Besides, the dynamic load sharing among the top plate, bucket shaft and bucket tip is obtained for vertical load, horizontal load and moment to shed light on the carrying mechanism of bucket foundation at dynamic working loads. It is found that for a rigid bucket foundation, even when the length-to-radius ratio is small (e.g. l/a = 1.0), most of the loads are carried by the shaft, while the top plate and tip of the bucket take only a small portion of the loads. The results of this study will be helpful for understanding the load-carrying mechanism of offshore bucket foundations for normal operation conditions.     

加装砂斗装置绞吸船吹填砂质土施工技术

为适应香港某吹填工程严格的环保要求,创新改造普通绞吸船,并提出一种加装砂斗装置的绞吸船吹填施工工艺.针对改造后船舶施工效率较低、吹填砂易外漏、砂斗易堵口等问题,基于型号公称产量2000～3000 m3/h的加装砂斗装置绞吸船,采用试验类比和现场数据采集论证的方法,提出效率控制要点、环境保护措施以及格栅改造思路,同时分析...