关于水下管道气体泄漏的试验研究

通过特定管道的水下气体泄漏试验,观察气泡羽流的上升过程和与自由表面接触时的扩散现象,监测管道内气体的流量和气泡羽流扩散前的直径,分析水深、喷口孔径、孔前气压和管道内气体流量等因素对气泡羽流直径的影响,为数值模拟研究提供可靠数据,对实际工程具有一定的参考价值。     

沉箱外壁和隔墙内力计算优化

现行规范对于沉箱构件内力计算进行简化,忽略上部结构对构件的约束。将考虑沉箱上部结构对构件施加有效约束时的横向跨中弯矩和支座弯矩结果与规范计算模式结果进行对比分析,并比较不同计算模式下的构件顶部1.5l内（l为仓格间距）和构件底部1.5l内的内力。结果表明,当考虑沉箱上部结构对构件施加有效约束时,沉箱构件上部的横向跨中弯矩可减少约36%,支座弯矩可减少约14%,可显著优化结构设计,同时须核算构件竖向强度。虽然结构约束条件与底部相似,但由于荷载分布不同,构件顶部不适合采用三边固接一边简支模型计算内力;沉箱构件内力分布不均匀,边缘仓格的内力远大于中间仓格的内力,弯矩增加超过30%,对于仓格少于或等于2个的小型沉箱设计时尤其值得注意,此时建议建立整体模型进行分析计算。     

考虑实际约束的沉箱底板内力计算

沉箱为薄壁构件，沉箱外壁和隔墙厚度通常小于底板厚度，难以对底板施加有效约束，不满足现行规范的四边固结板假设。通过采用有限元模型模拟沉箱外壁和隔墙对底板的实际约束效果，分析沉箱底板内力分布规律，并与四边固结板计算结果进行对比，表明按照四边固结板计算的跨中弯矩偏小10%左右，当不存在悬臂趾板时，四边固结板计算的支座弯矩偏大25%;当存在悬臂趾板时，四边固结板计算的支座弯矩偏小，偏差程度与悬臂趾板尺度有关。相关结论对沉箱的设计具有指导意义。