模型比尺对块体稳定性及斜坡堤水力特性的影响

目前，在防波堤模型试验中，由于实际因素很复杂，还不能完全模型，所以模型比尺大小直接影响试验结果。本文根据国外试验研究资料介绍了模型比尺对护面块体的稳定性、反射系数，爬高及块体波浪力等模型试验结果的影响（比尺效应）。     

关于波浪冲滩模型试验研究中两个问题探讨

波浪冲滩模型试验采用正态模型还是变态模型，长时间以来并无定论。本文根据最新资料，提出以正态模型为宜。并于时间比尺。经常采用的是与波周期比尺一致，实则为一种假设，并无理论依据。本文，通过两例，说明这种假设并非总是正确。验证试验在当前仍是必不可少的。从该两例来看，按Ｈａｌｌｅｒｍｅｉｅｒ＾［１］提出的公式推导时间比尺，与试验结果最为接近。     

潮流泥沙模型冲淤时间比尺研究

物理模型试验中,由于模型缩尺效应及采用的模型沙与天然沙不一致,导致河床水流时间比尺与河床冲淤时间比尺不一致。因此,在潮流泥沙模型试验中针对不同的研究问题,需要选取不同的冲淤时间比尺。研究表明:以冲刷为主的模型,与以淤积为主的模型时间比尺存在差异;潮汐河段和径流河段冲淤时间比尺的确定存在差别,当河床演变受径潮流共同作用,时间比尺确定的依据根据水流造床作用来判断;风暴潮冲淤时间比尺,主要考虑其水流泥沙输移特性,一般采用冲淤时间比尺等于水流运动时间比尺,而含沙量比尺需作相应的调整。     

长时间规则激励下的二维液舱晃荡试验尺度效应研究

对于大型液舱晃荡问题,目前室内模型试验是能够真实复现晃荡规律最可靠的方法,但模型试验在Froude相似准则下换算得到的原型结果却不一定能与原型实测结果完全一致。因此,尺度效应对结果换算的影响一直为国际研究热点。论文采用缩尺比为1:1、1:2和1:3的系列二维GTT液舱,在长时间横荡规则激励作用下,针对20%载液率开展晃荡试验尺度效应研究。通过Froude相似准则将模型液舱冲击载荷试验结果换算到原型液舱,并对载荷峰值作超越概率统计以及三参数Weibull分布拟合;试验结果表明,将模型结果换算到原型时存在明显差异;通过对冲击过程中流场形态分析发现气液密度比是导致模型和原型结果之间存在较大差异的重要原因。而且,模型液舱比尺越大越能真实反应原型液舱晃荡冲击规律。该研究结果可为大型液舱工程设计提供有益的参考。     

泥沙模型的粒径相似比尺问题

运用相似理论对泥沙模型的粒径比尺进行了分析,提出了推移质、悬移质和全沙模型泥沙粒径相似条件;给出了包括细沙在内的泥沙起动粒径比尺的统一计算式和适用不同流区的悬沙粒径比尺的统一计算式;指出模型砂的起动流速不等于模型的起动流速,需进行比尺效应修正。     

水深对抛石强夯影响的模型试验研究

通过模型试验,探讨水深对重锤夯击抛石后夯沉率及抛石应力的影响,以及有、无水情况下抛石夯击夯沉率和抛石应力随落距的变化关系。试验研究成果表明：水面与抛石面齐平的情况与有水的夯击效果相近,为缩比尺模型试验中消除边界效应及水深影响提供了理论依据。     

波浪作用下沉入式大圆筒防波堤的稳定性模拟与研究

分析了沉入式大圆筒防波堤的受力情况 ,推求了通过水工模型试验研究其在波浪作用下稳定性的相似比尺关系 ,介绍了模拟研究的经验和体会。     

河工模型试验在内河航道整治中的作用

<正>1 前言 河工模型试验是根据河道水流和泥沙运动力学相似原理, 按一定的比尺关系在试验室中将原型需要研究的河段缩制成模型,并复演其水流和泥沙运动与原型相似后,可在模型中研究模拟河段在自然情况下,或在建筑物作用下的水流结构及河床变形问题,预测其发展变化的规律和工程效果。目前在航道治理与河道水流动力学发展还不甚完善的条件下,利用河工模型试验是解决航道治理问题的一种重要手段,对某些问题来说,可能是唯一的手段。     

北江某河段宽级配泥沙模型设计探讨

结合该河段泥沙水流特点 ,对各家公式得到的计算结果进行对比分析。分析表明 ,运用水槽试验成果得到的各相似比尺是准确可靠的 ,模型试验成果运用到实际工程中获得了成功。     

防波堤堤后次生波的试验研究

在小比尺的大范围整体物理模型试验及数值模拟中,由于模型本身存在底摩阻、比尺效应及计算软件等影响因素,测量所得堤后次生波波高精度较低。因此通过采用大比尺波浪断面物理模型试验,选取不同入射波要素和堤顶淹没水深,研究次生波的基本特性,得到入射波高与次生波的关系;同时利用局部整体模型,分析得出波浪对防波堤不同角度入射时,角度与堤后次生波的关系。试验结果可为大范围整体物理模型试验提供校验依据,也可为数值模拟防波堤堤顶越浪,进行参数调整提供必要的依据。     

富宁港软岩桩基承载特性模型试验设计*

介绍软岩桩基模型试验,该试验能掌握富宁港软岩地基嵌岩桩的承载特性及长期有效性,为工程设计提供依据。软岩桩基承载特性试验中,地基模型和桩基模型的设计最为关键。通过相似分析、试验规划和现场采样得到地基模型和桩基模型的相关材料参数,并进一步通过配合比试验确定地基模型和桩基模型材料及其配合比,为下一步试验奠定基础。     

基于变刚度调平法的储煤筒仓桩基设计方案

结合黄骅港煤码头三期工程储煤筒仓群的桩基结构设计实例,重点介绍筒仓桩基变刚度调平设计的基本思路与方法。通过多种桩基型式的对比分析和模型试验研究,优选出经济合理的后注浆法灌注桩方案,可为沿海软土地区建设大型筒仓群提供借鉴。     

Design of a novel drilled-and-grouted pile in sand for offshore oil&gas structures

New offshore oil and gas exploration has placed renewed emphasis on developing structures in relatively complex geological conditions. Due to the damaging nature of impact driving, traditional steel piles used to support jacket structures, are not ideally suited to specific soil types, such as carbonate sands. Drilled and grouted piles are commonly used to support structures in these soil conditions. This paper describes a novel drilled pile, which has been developed specifically to provide a cost effective installation process while maintaining the benefits of grouted piles. The installation process negates the need for temporary casing in weak soils and minimizes the number of offshore operations. In this paper, the installation methodology and post-installation performance of a large scale onshore field trial is described. The installation process was successfully demonstrated with a 1.9 m diameter test pile installed in fine sand to 17.7 m depth in under 3 h. The performance of the pile, as measured in a tension static load test, was shown to compare favorably with existing pile design methods.     

复杂地质环境下超长深水钻孔灌注单桩承载性能

超长深水钻孔灌注桩荷载传递机理较为复杂,尤其是在复杂地质环境下,研究其承载性能对该类桩优化设计、施工具有重要作用。结合试桩自平衡静载试验资料,应用有限元软件GTS分析了超长深水钻孔灌注桩单桩在不同风化程度构造岩交替分布地层中的承载能力,其中土体本构关系采用Mohr-Coulomb模型,桩土界面设置接触单元,利用梁单元对桩进行数值模拟。结果表明:静载试验的Q-S曲线实测值和计算值吻合较好,桩的承载性能良好;桩端沉降在桩侧摩阻力发挥一定程度时开始显现,现场桩底沉渣清除较彻底;桩的轴力和桩侧摩阻力随深度变化受交替分布地层影响明显,并呈现一定规律。     

砂土中静压桩贯入过程中的桩周应力分析

利用模型试验研究砂土中静压桩在贯入过程中的承载机理。分析模型桩贯入4种不同深度时的桩周应力变化规律,对桩顶轴力、桩顶位移、桩身环向应变和桩身纵向应变进行全程测量。利用一种半数值半解析的方法,通过测量模型桩壁的环向应变与径向应变,推导出桩周的围压和摩阻力。结果表明:在贯入初期,桩体上部会出现负摩阻,随着贯入深度的增加,上部负摩阻的范围和数值都在减小直至消失;在沉桩阻力中摩阻力所占比例较小,但其比例随着贯入深度的增加不断增大。整个贯入过程中桩周围压随贯入深度的增加在不断增大。在同一土体深度处的围压也随桩体贯入而增大。随贯入深度的增加,摩阻力和围压的变化趋势呈现了较好的一致性,摩阻力与围压的比值在0.41~0.53波动。     

软岩地层灌注桩抗压与抗拔承载性分析

纳米比亚油码头软岩地层无经验参数可取。根据1根抗压桩和1根压拔桩现场静载试验和应力测试结果,分析软岩地层中抗压桩和抗拔桩的侧阻和端阻,得出抗拔桩的上部砂土及粉土层中抗拔系数以及Q-s曲线呈缓变形的抗拔桩极限承载力取值。结果表明:上部砂土及粉土层中抗压桩的桩侧摩阻力充分发挥所需桩土相对位移为9~15 mm,单位侧摩阻力极限值可取30.1~48.1 k Pa;下部软岩侧摩阻力充分发挥所需的桩土相对位移大于40 mm;对2根桩的抗压过程,在最大加载条件下,实测桩端阻力分别为桩顶荷载的22.3%、27.3%,表现为摩擦型桩。采用双曲线模型预测抗拔桩极限承载力为4 896.7 k N。     

大直径超长嵌岩桩承载特性分析

大直径超长嵌岩桩在工程中应用广泛,但其荷载传递机理和承载能力特性的研究仍不够深入。针对现有现场试验研究和数值分析的不足,基于马来西亚槟城二桥工程,对大直径超长嵌岩桩承载特性进行数值模拟和现场试验研究。通过对比发现,有限元计算结果与自平衡法的实测数据有较好的吻合性,但由于土动摩阻和孔隙水压力影响,静动法测试结果比自平衡法大30%左右。大直径超长嵌岩桩侧摩阻力从上而下逐步发挥,且沿深度非线性分布现象明显。实际总的桩侧摩阻力占荷载90%,远小于桩土极限侧摩阻力。     

86m挤密式砂桩船的研发设计

挤密式砂桩船和传统打桩船是迥然不同的,就86m挤密式砂桩船的研发设计进行了论述,主要涉及小尺度下的总布置与稳性、结构设计、植砂桩系统、轮机、电气设计特点及监控诸方面,以供深入研究这一船型作参考。     

内河港口大直径薄壁空心墩横向承载性能研究

在室内大比尺模型试验的基础上,建立考虑岩层逆层节理分布的薄壁墩数值分析模型。通过大量变动参数的数值计算,详细探讨影响嵌岩灌注墩横向承载性能的各种因素,包括襟边宽度、岩体性状以及外荷载等。通过大量的算例比较,得到薄壁墩与地基相互作用的力学特性及各种因素对薄壁墩横向承载性能的影响程度。     

湿陷性土引起的单桩负摩阻力理论预测模型

利用Randolph的桩土相互作用模型，建立了单层和多层湿陷性土引起的单桩桩周负摩阻力的预测模型，推导了单桩负摩阻力的预测公式。利用此公式，只需知道土体的剪切模量和静载荷试桩桩顶的沉降，便可以方便地对湿陷性土引起的单桩负摩阻力的分布进行预测。