浅基础下破坏面深度的确定

基于极限平衡滑移线理论，本文提出了一套浅基础下破坏面深度计算公式，该公式可综合考虑土重、抗剪强度指标、基础宽度、基础埋深、荷载倾斜和荷载偏心和影响因素，通过与Ｍｕｈｓ大型模型实验结果相比较验证了本文公式的正确性。     

预弯复合梁开裂后的正截面强度

本文根据跨度为4.0m的预弯复合梁在一次性加载破坏过程中实测的梁挠度、截面应变与作用荷载的关系,得出了预弯复合梁开裂后刚度随作用荷载的衰减规律、截面几何形心随作用荷载的移动规律,从而提出了预弯复合梁一次性加载破坏过程中,一期混凝土开裂状态时的刚度和强度实用计算式。     

美国“欧斯特柏格”双向荷载试验

该法运用现代化检测技术在深基础底端加载测试基础极限周边剪力和极发端支承力，目前已广泛应用于美国深基础承载力荷载检测，为设计优化提供较可靠的数据。     

高桩结构全工况包络优化设计方法及应用*

高桩结构形式在海港工程中应用广泛,结构设计需要考虑复杂的荷载和繁多的工况组合,进行全工况包络计算往往需要付出巨大的代价,如果受计算时间、计算条件的限制进行简化,则会错过最危险工况或降低计算精度。鉴于此,提出了自动化全工况包络优化设计方法,并结合SQLite与Python开发了相应的自动化管理与计算平台。该方法基于通用计算程序对独立荷载的计算结果,首先对广义均载、广义流机荷载的分布多态性进行预处理,降低计算复杂度,再通过n维空间的笛卡尔积和矩阵运算分别计算全工况组合列表和离散位置的荷载作用效应,最后输出全工况包络图。该设计方法能够大幅提高计算效率,为高桩结构构件的高效化、精细化设计奠定了技术基础。     

浅基岩大荷载透水沉箱码头结构应用及优化

用海政策调整后，传统满堂式沉箱结构+后方回(吹)填方案在获得用海许可存在困难。结合工程实例，通过理论计算和物理模型试验对比，在结构受力、构造及施工方面进行优化，提出沉箱墩+叠合板结构方案，具有岩面浅、波浪高且使用荷载大的特点。该方案在日照港岚山港区得到成功应用，码头运营状况良好，取得良好经济效益，可为类似条件下码头的设计和建设提供借鉴。     

装配式沉箱墩码头结构研究与优化

在目前用海政策下,码头采用透水结构更为可行。结合工程实例,综合考虑自然条件及使用要求,针对常规透空沉箱墩在低高程、大荷载、浅基岩情况下存在的问题,通过理论计算及物理模型试验,对结构进行受力分析对比,并从方便施工角度进行优化,提出装配式沉箱墩码头结构。新结构能够满足码头面低的使用要求,承受较大使用荷载和波浪力,提高了对基础不均匀沉降的适应性,为在地质条件不适宜采用桩基结构的地区建设透空码头结构,提供了经济性更好、施工便利性更强的结构选型。装配式沉箱墩码头结构已在日照岚山港区得到应用,可为类似条件下建设透水码头结构提供借鉴。     

具桩靴自升式钻井船插桩过程有限元模拟研究

在评价具桩靴自升式钻井船的插桩深度及承载力时,包括浅基础、桩基础在内的多种计算方法均有各自的适用条件和局限性。应用有限元数值模拟方法,分别研究了桩靴在均质黏土和均质砂土中贯入一定深度时的地层响应情况,取得了桩靴贯入过程中地基土破坏形式、荷载影响深度、不同公式的适用性等多方面认识。在均质黏土中,随着插桩深度的增加,地基土先后经历了整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏三种破坏形式;在均质砂土中,地基土的破坏形式主要表现为整体剪切破坏。插桩荷载的影响深度约为3倍桩靴截面宽度。浅基础公式的计算结果与有限元模拟成果更为接近。     

公路钢桥疲劳积伤理论及其程序实现

近年来公路钢桥被广泛使用,钢桥疲劳问题也得到业界重视。由于国内钢桥疲劳计算规范陈旧,在没有相关试验条件下,钢桥疲劳设计计算往往直接套用国外规范。由于交通荷载的差异性,直接套用国外规范说服力相对不足。本文首先根据使用Monte Carlo方法生成随机交通荷载,然后在疲劳损伤细节应力影响面上加载随机交通荷载得到疲劳损伤细节应力幅值,最后按照不同疲劳损伤理论分别编写了疲劳细节损伤计算程序并应用于港珠澳大桥正交异性钢桥面板横隔板U形开槽的疲劳计算,得出在120年设计寿命期内结构抗疲劳性能满足要求的结论。     

水位变动与坡顶加载联合作用下边坡破坏特性

水位变化与坡顶加载联合作用下土坡破坏特性研究对建立合理的边坡稳定性评价方法具有重要意义。采用离心模型试验的方法,模拟了首先水位上升随后坡顶荷载对土坡的联合作用,研究了此条件下土坡的破坏机理。在水位上升过程中土坡的坡顶沉降不断增加,土坡内出现变形损伤;然后施加坡顶荷载,土坡的坡顶沉降继续增加,土坡发生了渐进破坏。在水位上升已经完成、坡顶荷载增加的过程中滑裂面形成,滑裂面从土坡上部向下部发展。土坡的破坏形式为剪切破坏。变形局部化发展使得局部破坏发生,而局部破坏进一步促进了变形局部化发展。水位及坡顶荷载联合作用下土坡变形局部化过程和局部破坏耦合发展,导致了土坡最终发生了整体破坏。     

吸力式桶型基础承载力模型试验

针对海洋中的吸力式桶型基础,通过静荷载下单桶模型试验,得到了在竖向荷载、横向荷载下的载荷位移曲线,以及竖向和横向耦合加载情况下的极限承载力组合.结果表明,竖向荷载下桶基呈土体滑移破坏形式;垂向荷载下桶基呈桶拔出破坏形式;两种载荷组合下,存在一个极限状态线,该线以内,基础不破坏;当垂向载荷超过一定值时,桶基破坏由拔出破坏形式转变为土体滑移破坏形式.     

海洋石油工业中的多相流测量问题

针对海洋中的吸力式桶型基础,通过静荷载下单桶模型试验,得到了在竖向荷载、横向荷载下的载荷位移曲线,以及竖向和横向耦合加载情况下的极限承载力组合.结果表明,竖向荷载下桶基呈土体滑移破坏形式;垂向荷载下桶基呈桶拔出破坏形式;两种载荷组合下,存在一个极限状态线,该线以内,基础不破坏;当垂向载荷超过一定值时,桶基破坏由拔出破坏形式转变为土体滑移破坏形式.     

砂土地基大圆桶基础水平承载特性研究

大圆桶基础广泛应用于港口、码头和防波堤的建设中,工作中作为水工结构物基础其不仅要承受着来自上部的竖向荷载,还受到水环境引起的巨大水平荷载作用。鉴于现有的研究多集中于软粘土地质环境,本文以近海砂土水域为工程背景,利用有限元方法分析了单调水平静力作用下大圆桶基础的承载特性和破坏模式。计算了不同长径比的大圆桶基础水平极限承载能力,分析了基础失稳过程与转动破坏中心位置,研究了桶体周围土体抗力分布形式。研究结果可为近海海域大圆桶基础承载能力设计提供参考与借鉴。     

沥青混合料动态模量测试的荷载作用时间及波形研究

我国最新的《公路沥青路面设计规范》采用20℃、10Hz条件下的半正弦波来获取沥青混合料的动态模量;美国现行的力学-经验(M-E)设计分析方法中,沥青路面结构中车辆荷载作用时间通常被认为是只与行车速度和距路表深度有关的函数,对于不同的计算深度,并没有给出明确的加载波形。本文运用线弹性理论,通过大量的计算和分析,发现荷载作用时间不仅是行车速度和距路表深度的函数,而且是该计算层与其下卧层模量比的函数,同时加载波形随深度和模量比的变化而变化。基于该研究结果,本文提出了基于深度和模量比的荷载作用时间计算公式,同时与之相应的加载波形。     

大圆筒防波堤水平和竖向荷载共同作用下承载力数值模拟

大圆筒防波堤服役过程中受到水平荷载和竖向荷载的复合作用,并且不同的大圆筒结构因为直径及入土深度的不同,对水平荷载和竖向荷载复合作用的承载力也不同。采用Swipe加载模式,基于位移加载控制模式数值模拟了不同入土深度与直径比的薄壁大圆筒结构的承载力。计算结果表明:随着入土深度的增加,水平方向承载力线性增大,竖向承载力先期增速较大,后趋于稳定;当入土深度较小时,大圆筒薄壁结构两侧地基出现塑性贯通区,当入土深度较大时,两侧的塑性贯通区变为一侧出现;地基破坏时的水平和竖向荷载共同作用下承载力包络线呈外凸的椭圆形,随着大圆筒结构入土深度的增加,椭圆的半径增大;归一化的极限承载力变化趋势相同,得到偏于安全的承载力破坏包络线方程。     

新型海上风电复合筒型基础波浪荷载研究

对于新型海上复合筒型基础,现行规范中还没有提出计算波浪荷载的方法。文章基于开源程序OpenFOAM建立了波浪与结构物相互作用的三维数值波浪水槽,并针对复合筒型基础在不同波浪条件下的波浪荷载进行了大量模拟。利用模拟结果提出了分层计算方法中波浪力矩作用点的修正公式,修正结果可以较为准确地计算波浪力和力矩。     

基于CDEM的高桩码头承载力数值模拟

主要采用基于连续介质的离散元方法(CDEM)对高桩码头结构进行数值模拟.对CDEM方法在结构分析中应用验证可行的基础上,采用随机网格的方法对不规则抛石棱体进行模拟,根据实际的高桩码头建立数值计算模型,分析了其在不同加载条件下承载力的大小,得出码头结构破坏以及破坏程度的临界荷载.同时提取结构关键点的位移,将其与相对应的不同的加载等级进行详细分析,得出了破坏前后不同的直线型与抛物线型增长方式,为海洋工程结构的设计与分析提供了有价值的参考.     

波浪荷载作用下箱筒型基础防波堤性状试验研究

箱筒型基础防波堤是一种新型的防波堤结构,适用于较深水域且海底为软土地基的筑堤情形.然而,这种新型防波堤出现时间较短,对其性状表现的认识尚在积累中,采取何种破坏模式进行设计计算是一个关键难题.为此,开展了土工离心模型试验,探讨了波浪荷载强度、波浪作用持续时间、结构下筒长度和压载等因素对防波堤结构位移模式的影响.试验在离心机高速运转条件下模拟了周期性循环波浪荷载,观测了箱筒型基础防波堤的水平变位、沉降和倾斜以及地基中孔隙水压力等反应.结果发现,修建于给定条件地基上的箱筒型基础防波堤能够很好地抵抗设计荷载强度波浪作用,所发生的沉降、水平变位和倾斜度均不会超出相应的控制值,其主要位移破坏模式为防波堤倾斜过度而失稳或水平变位超出容许值而发生侧向滑动破坏.     

25m简支预应力混凝土箱梁开裂荷载模型试验研究

文中通过对25m简支预应力混凝土箱梁进行现场加载试验研究,分析了箱梁开裂荷载作用下其裂缝发生位置、挠度荷载关系和钢筋应力荷载关系,得到了箱梁实际开裂荷载比理论设计值高出5.1%,挠度荷载曲线在加载一定范围后出现明显的非线性关系,钢筋应力荷载曲线主要呈现线性特征。     

高速单体船航行性能综合优化的遗传混沌算法

建立高速单体船航行性能综合优化的数学模型,将遗传算法和混沌算法复合构造一种改进的遗传混沌算法,并将其应用于高速单体船航行性能综合优化计算问题,利用界面友好的VC 软件编程.优化结果表明,该遗传混沌算法计算可靠、效率高.并为设计综合性能优良的高速单体船船型准备了良好的基础条件.     

高速单体船航行性能综合优化的遗传混沌算法

建立高速单体船航行性能综合优化的数学模型，将遗传算法和混沌算法复合构造一种改进的遗传混沌算法，并将其应用于高速单体船航行性能综合优化计算问题，利用界面友好的VC＋＋软件编程。优化结果表明，该遗传混沌算法计算可靠、效率高。并为设计综合性能优良的高速单体船船型准备了良好的基础条件。