新型筒型透空式码头结构的失稳分析

针对离岸深水环境特点,文章提出了新型筒型透空式码头结构,依据筒型基础的结构特性,提出了水平荷载作用下结构的失稳判别标准。然后,建立了筒型透空式码头的三维弹塑性有限元模型,对其水平荷载作用下的结构失稳进行分析。结果表明筒型透空式码头结构基础周围土体在水平荷载作用下发生楔形剪切破坏,增加筒长可显著增加基础的水平承载力,但对基础的屈服和极限水平位移影响较小。     

水流作用下的渔网水动力数值方法研究

为了研究渔网在水流作用下的受力及变形情况,文章基于ABAQUS二次开发技术,结合网平面经验公式,编写了水动力计算模型。根据网衣的密实度、雷诺数和网平面与流速的夹角与水动力系数的关系式,计算出每个网目的水动力系数,再施加在网衣的每个网目上,最终计算出整个网衣的水动力和变形情况。同时在该方法中也考虑了流速衰减的问题。通过此方法验证了网箱在不同网格数和沉子质量时水动力和网箱体积计算结果的准确性,未来可以应用该方法计算网箱在水流下的水动力。     

连云港主航道适航水深及现场观测研究

通过分析连云港的泥沙特性以及港口淤积现状,对连云港主航道的适航水深的应用进行了研究,并结合室内的流变试验和船模阻力试验确定了适航重度值;同时利用双频测深仪、音叉密度计等仪器对连云港主航道开展了现场实船测量,分析了适航资源的分布情况以及船舶对浮泥的扰动情况,为连云港港区适航水深资源的利用提供了技术支撑。研究结果表明:连云港主航道的适航淤泥重度值为12.2 k N/m~3;主航道、港池泊位浮泥分布较为均匀,适航厚度基本在10~15 cm范围内;船舶在航行过程中对浮泥产生了一定的扰动,船体尾部出现较为明显的浑浊带。     

恶劣水文条件下施工期抛石斜坡堤稳定性研究及改善措施探讨

总结和分析多个"一带一路"涉外工程,在波高大、周期长的恶劣水文条件下,且无法准确预报波浪资料的情况下,抛石斜坡式防波堤在施工过程中所遭遇破坏经历,以及破坏后采取修复措施的成功经验。针对印度尼西亚新建的某火电项目斜坡式抛石防波堤工程施工期前,开展了施工期防波堤断面物理模型试验验证,结果表明:10～500 kg堤心石断面,波浪作用1 h后,断面产生破坏即块石高程由设计的3.5 m冲至0.8 m,继续作用至24 h后,高程冲至约-2.5 m;完成800～1 600 kg垫层石后的断面,波浪作用0.5 h后,水面线以上800～1 600 kg块石被冲至港内,堤心石暴露破坏,最终破坏形式类似堤心石断面。根据试验结果,结合现场施工能力和条件,提出了相应的改善措施,结果可为设计施工提供基础数据,也为项目上减少不必要的经济损失提供技术参考。同时也再次验证物理模型试验在设计、施工和优化方面的必要性。     

不同覆盖层对海底管道受落锚冲击防护有效性的试验研究

海底管道是海上油气工程的重要基础设施。随着港口运输规模的不断扩大和海洋油气工程的快速发展,港口航道区域与海底管道登陆段发生重叠情况不可避免。第三方活动造成的坠落物撞击(如船舶落锚),会威胁航道下方埋设的海底管道的结构安全。为了寻求合理的防护措施,保证海底管道的安全运行,有必要对落锚引起的管道动态响应进行研究。文章采用物理模型实验的方法,对管道上方覆盖的纯块石层、混凝土块层+块石层、混凝土块层+橡胶垫+块石层、柔性防护垫层+块石层等不同防护形式的有效性进行了对比研究。利用光纤布拉格光栅(FBG)传感器实时测量管道表面的动态应变响应,分析其沿管道的轴向变化以及极值分布。通过模型试验确定了相对有效的覆盖层形式及设计厚度,为海底管道的设计和维护提供了重要依据。     

不同上部结构开孔沉箱的消浪效果与波浪力研究*

通过参考烟台某港区码头开孔沉箱形式，利用1∶35的波浪断面物理模型研究双柱块体上部结构和侧开孔上部结构开孔沉箱的消浪效果和波浪冲击荷载。结果表明：在相同波浪条件下，开孔沉箱开孔率增加的消浪效果好于双柱消浪块体；波浪与双柱块体上部结构开孔沉箱的波压力最大处区域在开孔下方，而侧开孔上部结构开孔沉箱的波压力最大区域在开孔处附近；双柱块体上部结构开孔沉箱所受波浪力主要受静水位影响，而侧开孔上部结构开孔沉箱所受波浪力主要受波面对开孔的淹没程度影响。     

波浪与直墙前多层透空薄板作用的解析研究

文章基于势流理论下均匀透空薄板内部流体连续方程和忽略对流项的欧拉方程,得到薄板内流体水平速度与压力差间的关系,进而建立了波浪与直墙前单层和多层透空薄板作用模型,通过匹配薄板两侧的边界条件,可求得直墙前透空薄板对波浪的反射系数、透射系数以及波能的吸收率。算例针对水深2.5 m,入射波浪周期3.5 s的工况,研究了直墙前12 m范围内设置不同层数透空薄板时,反射系数、透射系数及波能吸收率随组合参数G的变化,结果表明当布置四层透空薄板且0.8相似文献   

南海台风特征及台风场数值改进研究

通过搜集南海台风资料,对近10 a南海台风的规律进行了总结。利用Ueno台风风场模型和改进的藤田公式,引入压差修正系数和后报风场数据,构建了1330和1409号台风风场,并应用测站观测资料对模拟数据进行对比与误差分析。结果表明:西北太平洋移入南海的热带气旋整体上比南海生成的热带气旋数量多、强度大;南海海域生成的登陆台风在我国登陆较少,多在越南登陆。改进的模型风场极值相对误差小;引入后报数据后,合成风场数据相关性更好,误差更小。     

秦皇岛市人工岛工程潮流数值模拟研究

建立基于三角形网格的二维潮流数学模型,对秦皇岛市旅游休闲人工岛工程开展了潮流数值模拟研究。所建模型反映了该海域往复流形式的运动特征,流向主轴与等深线基本平行。模型结果表明:(1)人工岛建设影响范围仅限于人工岛周围局部海域。山海关港区及航道、秦皇岛港区及航道分别处于人工岛东西两侧流速减小区域内,山海关港区与秦皇岛港区间近岸水域处于流速增大区域内。(2)人工岛位置对流场影响较小,流速变化基本控制在0.10 m/s以内。最大涨、落潮流速变化分别为0.09 m/s和0.06 m/s。(3)双鱼造型轮廓光滑,水道内平均流速控制在0.36 m/s以内,最大流速为0.68 m/s。     

钙质珊瑚砂液化特性的动三轴试验研究

以海南省三沙市珊瑚砂为研究对象,进行不同应变条件下的动三轴试验,研究了珊瑚砂的液化特性。试验结果表明:轴向应变振幅为0.25%,1%,2%,4%的四组珊瑚砂动三轴试验中,只有应变振幅0.25%下试样没有发生液化。偏应力降低速率Ks(随循环振动周期)与试验应变振幅γ之间符合线性关系,随着振幅的增大珊瑚砂达到液化的振动周期数将会迅速减少。珊瑚砂试验过程中表现出循环荷载作用下的循环活动性,并且随着应变振幅的增加,循环活动强度明显增强。发生液化和未发生液化的应力应变曲线有显著的差异,未发生液化试样的应力应变滞回圈整体形态保持相似性,在经历初始阶段的减小后逐渐趋于稳定的形状。发生液化的珊瑚砂试样滞回圈由类三角形逐渐转变为对称的S形。珊瑚砂动三轴试验得到的应力应变滞回圈的变化可以反映出珊瑚砂试样的塑性变形、卸荷体缩、系统误差等信息。