沉入式大圆筒有关理论问题的探讨

通过试验研究及理论分析，从受力机理对沉入式大圆筒作了定义；对沉入式大圆筒的试验方法提出了新途径；阐明了筒内土体的抗倾机理及抗倾模式，提出了描述筒内，外土体压力的特征参数；地基抗倾折减系数的力学概念；筒的深入深度与筒底持力层土性的关系及提高沉入式大圆筒稳定性措施等有关理论；为今后沉入式大圆计算方法的研究指出了正确的方向。     

大直径圆筒抗倾计算模式的探讨

对目前国内外学者提出的大圆筒抗倾计算方法进行分析比较,指出这些计算方法中存在的问题,提出了沉入式大圆筒新的抗倾计算方法,概念清晰,计算结果较精确,可指导大圆筒抗倾计算方法的进一步研究。     

对沉入式大圆筒结构岸壁受力状态的分析

描述了沉入式整体大圆筒结构的工作介质与变形受力状态的自身特征 ,在此基础上 ,分析了抗倾计算中的三种受力状态。     

大圆筒结构与粘土相互作用的模型试验研究

以沉入式大圆筒为研究对象,进行了大圆筒结构与粘性土相互作用的室内模型试验,初步搞清了大圆筒结构在粘性土中的工作机理、筒内、外土压力分布特性、大圆筒的抗倾性能、筒底地基反力分布及结构变位情况等。     

沉入式大圆筒码头结构稳定性的有限元分析方法

基于有限元软件ABAQUS建立分析沉入式大圆筒码头稳定性的三维弹塑性有限元模型．采用弹性模型模拟大圆筒结构,采用Coulomb．Mohr屈服准则建立土体的本构关系模型．在圆筒与土体之间设置接触面单元模拟圆筒与土体的滑移、张裂和闭合。接触面的切向采用库仑摩擦本构关系模型、法向采用硬接触的方式。通过定义沉入式大圆筒码头稳定性判别准则和加载系数,提出根据加载系数一位移曲线判别结构稳定性的方法。针对某沉入式大圆筒码头工程的结构方案．采用有限元法计算码头结构的稳定性,分析不同土性指标对码头结构稳定性的影响．计算结果表明采用有限元方法分析沉人式大圆筒码头结构的稳定性是可行的．     

砂质底床沉入式大直径圆筒结构施工期稳定性的实验研究

本文对沉入式大圆筒结构进行了施工期稳定性的研究,首次提出了砂质海床上的沉入式大圆筒结构临界0稳定状态的判别方法及判断指标。     

沉入式大圆筒在深水码头结构中的应用研究有关问题探讨

沉入式大圆筒在深水码头结构中的应用研究是交通部“九五”国家重点科技攻关课题。在介绍国内外大圆筒结构发展和应用的基础上,提出沉入式大圆筒结构要系统研究的有关内容及解决这些问题的技术路线,最后探讨大圆筒在我国深水码头结构中的应用前景。     

不同受力状态下沉入式大圆筒结构入土深度计算方法

沉入式大圆筒结构是一种适用于软土地基的码头、海岸及近海工程水工建筑物,沉入式大圆筒结构入土深度确定是该种结构稳定性设计的关键内容。假设圆筒绕筒轴线上某一点和绕筒母线上某一点转动二种变位模式;根据作用于圆筒上竖向力的大小,土对筒壁的摩阻力考虑竖直向上和向下二种情况;在土对筒壁的摩阻力竖直向上的情况下,考虑背离转动方向一侧地基土对筒底的反力作用。根据水平力、竖向力和力矩平衡条件,建立了沉入式大圆筒结构入土深度计算方法,对现有方法做了修改和完善。结合工程实例,对不同计算模式进行了比较分析,并研究了作用于圆筒上的竖向力和水平力对入土深度的影响。     

沉入式大直径薄壁圆筒护岸结构稳定性分析

将沉入式大直径薄壁圆筒等效成一个平面的刚体,根据日本规范OCDI中CELLULAR-BULKHEAD MODEL的测试结果.结合WINKLER地基模型和美国石油协会制定的API标准中p-y曲线法模拟土体对大圆筒的作用,利用ANSYS有限元法分析沉入式大直径薄壁圆筒的变形、位移以及土抗力的发展情况.实践证明,该方法计算简单、精度高,具有实用价值.     

沉入式大圆筒防波堤稳定性计算方法

假设沉入较深土层的大圆筒防波堤的稳定性主要由土的嵌固作用维持，其工作原理与无锚板桩相似。根据大圆筒防波堤直径很大的特点，在无锚板桩计算方法的基础上，进一步考虑土体作用于简底的水平切力、简底土反力、以及简内外土体对筒壁的竖向摩擦力对稳定性的作用，建立了沉入式大圆筒防波堤满足稳定性要求的嵌固深度计算方法。通过数值计算，研究了有关参数对大圆筒防波堤稳定性的影响。     

格形钢板桩抗倾覆稳定性计算新方法*

通过对现行主要格型钢板桩抗倾覆稳定性分析方法进行分析研究的基础上,提出了一种新的分析计算方法,即“修正分离法”.假设格内填料的自重不直接参与抗倾,而是通过它对格壁产生侧向土压力和摩擦力来体现其参与抗倾工作的机制和程度,从而对传统的TVA分离法进行修正,给出了更为优化的计算方法.并通过实例计算,与现行5种方法的计算结果进行比较,验证了该计算方法的合理性和实用性.     

大圆筒抗倾稳定分析中旋转点的变化趋势研究*

对于沉入式大直径圆筒旋转点的确定,一直以来都没有精确的理论方法.提出垂直平分线法求大圆筒旋转点,通过有限差分软件模拟圆筒在水平荷载作用下的倾覆,由转动前后的模型定位寻找其倾覆旋转点.分析其倾覆转动点随不同控制参数如圆筒直径、圆筒埋深及作用荷载的变化规律,并同工程上使用的汉森转动极值法进行比较.通过分析比较得出,垂直平分线法能够体现多种不同参数控制下的旋转点的发展趋势,是一种比汉森极值法更为实用的方法.     

客船自动应急抗倾覆装置研究

针对客轮倾覆事件,以船舶原理、力学等学科知识为理论基础,采用姿态传感器、气囊及其发生装置等部件设计一种客船抗倾覆应急安全气囊装置。该气囊装置能在船舶发生倾斜、严重撞击等恶劣情况下,及时启动并提供抗倾力矩,减缓或阻止船体的倾覆。本文详细阐述了该装置的组成、作用、工作原理及自动控制系统。该装置属船舶特种辅助机械,当船舶出现倾覆危险时,它能自动迅速地投入工作,在紧急情况下保证船舶安全,使船舶具有抗倾覆性。该装置具有结构简单、灵敏度高、安装使用方便、气囊叠放不占舱容和不影响适航性等特点。     

自升式海洋牧场综合平台抗倾稳定性分析

以自升式海洋牧场综合平台为研究对象，对平台抗倾稳定性进行分析。计算平台的倾覆力矩和复原力矩，分析抗倾安全因数，并校核桩腿强度。计算结果表明平台抗倾稳定性满足规范要求，可为自升式平台环境载荷计算和抗倾稳定性分析提供参考。     

基于变位方法的无底大圆筒结构稳定性研究

新型的无底大直径圆筒结构以其可直接嵌入地基而无需开挖的优势,在港口工程中得到广泛应用。但由于设计中采用经典的水工结构的稳定计算模型,导致一些实际工程出现了失稳破坏。基于沉入式大圆筒的工作机理,文中对传统稳定计算模型中结构倾覆转动点仅在基底的假设进行了改进,建立了吻合无底大圆筒结构并同时考虑水平位移、竖向位移、转角以及结构倾覆转动点随埋置深度变化的稳定性计算模型,基于临界破坏的模式,推导出了大圆筒的变位方程。该方程可以求得具体工况下竖向位移、水平位移、转角以及倾覆点高度。通过算例及工程实例验证了该模型的正确性及可行性。     

海上风机大直径单桩双钩翻身技术

中国海上风电是绿色能源的重要一支,现已进入大规模发展阶段,其中大直径无过渡段单桩是国内海上风电场主流基础形式。为高效、安全的进行大直径单桩施工,本文通过研究一种单台起重机双钩空中翻身的技术,采用左右大张角双钩起重机、大吨位吊梁、翻桩夹具等手段,在仅需一台大型起重设备的情况,完成了大直径单桩的翻身起重作业,提高了施工效率,降低海上风电场建造成本和安全风险。     

基于均匀设计的重力式沉箱码头抗倾稳定敏感性分析

运用数论中的均匀设计思想,选择影响重力式沉箱码头抗倾稳定的主要因素进行敏感性分析,可以通过较少次数的试验获得良好的试验效果。以泉州某重力式沉箱码头为例,选取码头前行波高、回填块石内摩擦角、码头面门机荷载以及沉箱宽度等4个因素来设计数值试验,对其抗倾稳定性进行了敏感性分析。结果表明:对于常见形式的重力式沉箱码头,后方回填块石的内摩擦角φ为最敏感因素,沉箱宽度l次之,码头面门机荷载N以及码头前行波高h为较不敏感因素。     

混凝土联锁块护底软体排抗掀稳定分析

针对规范中软体排抗掀稳定计算公式未考虑水深影响的问题,对水流作用下混凝土联锁块软体排受力进行研究。采用理论推导方法,得出了新的混凝土联锁块软体排抗掀稳定计算公式,结合数模分析确定新公式的相关参数取值。新公式中考虑了水深的影响,采用临界断面平均流速替代规范公式的软体排边缘临界流速,较规范公式更为准确。分别采用新公式和规范公式对黑沙洲水道航道整治二期工程护底软体排抗掀稳定进行计算。分析结果表明:新公式较规范公式更能反映软体排实际受力情况。工程实践证明新公式具有较好的可靠性,可供类似工程参考和借鉴。     

波流共同作用下大直径圆柱三维绕流数值模拟

通过应用有限体积法对在波流共同作用下大直径圆柱绕流现象进行三维数值模拟,对圆柱体局部复杂流动进行了三维湍流计算分析,给出了三维流场、圆柱体表面及其所在局部底床床面应力分布,并在此基础上对圆柱体所在底床的局部冲刷进行了初步分析。