循环荷载作用下饱和软粘土累积变形研究

在天津滨海饱和重塑软粘土不排水循环三轴试验的基础上,分析了不同静、动应力组合影响下软粘土的累积变形规律。基于静蠕变理论,提出一种长期循环荷载作用下饱和软粘土轴向循环累积塑性应变经验模型,其中,用双曲线函数来表示软粘土轴向累积应变与循环次数的关系,用指数函数来表示累积应变与相对偏应力水平的关系。以有限元软件ABAQUS为平台进行二次开发,通过用户子程序CREEP将该模型嵌入有限元数值模型中,并利用室内三轴不排水循环蠕变的试验结果对本文经验模型的数值计算结果进行验证。最后,将该数值计算模型应用到防波堤工程实例中,分析了软土地基的循环累积变形的变化规律。研究成果可为软粘土地基上港口与海岸水工建筑物的设计提供参考。     

基于改进广义α算法的锚泊线动力分析

针对锚泊线的非线性特性,采用三维弹性杆理论推导锚泊线的控制方程,并应用迦辽金法将方程离散成适用于锚泊线动力分析的微分方程形式。针对锚泊线上端受高频一阶波浪力的扰动作用显著的特点,提出采用具有可控数值阻尼,能够有效地滤除高频响应的广义α算法对锚泊线进行动力分析,并在原有广义α算法的基础上,提出适用于变质量系统的改进型广义α算法。同时分别从理论研究和实例分析角度将广义α算法与传统的Newmark算法进行对比,结果表明广义α算法在稳定性,准确性及数值阻尼特性等方面均具有优势。     

交互式水域环卫机器人的避障路径规划算法

为使交互式水域环卫机器人（Interactive Water Sanitation Vehicle,IWSV）在进行垃圾收集时成功捕获水中浮动垃圾并顺利规避水域障碍物,提出一种将基于采样的快速搜索随机树（Rapidly-exploring Random Tree,RRT）算法与速度障碍模型相结合的路径规划算法。利用双目摄像头基于视差定位法获取水域动态障碍物的位置坐标,利用IWSV搭载的感应元件获取其自身与障碍物的相对方位角,基于速度障碍法计算可成功避开障碍物的移动角度调整范围,对更优的RRT*算法中的随机采样过程进行进一步优化,得到改进的避障路径规划算法。考虑实际应用场景,引入抗积分饱和比例积分微分控制（Proportional Integral Differential Control,PID Control）法使航向控制器的控制效果更为精准有效。在实景测试时避障路径规划算法存在稳健性,基于到达时间（Time of Arrival,TOA）定位法进行仿真分析。仿真试验结果表明,该路径规划算法比RRT算法和改进前的RRT*算法路径规划效果更优,可靠性更好,可在较短时间内避障并得到较优移动路径。在实景测试时基于TOA的Chan算法更加符合定位估计需求,且IWSV本体感应装置的噪声测算宜在10 m以内。     

饱和软粘土的土压力

基于饱和软粘土的“Φ＝０”总强度特性和挡土墙后破裂楔体极限平衡原理,作者提出了有别于经典的库仑和朗金理论的适用于天然饱和软粘土的土压力数解方法。由于避免了软粘土”内摩擦角“的不确定性,文章提出的方法更适合于承受天然饱和软粘土土压力的挡土结构。     

饱和软粘土地基沉降速率的计算方法

为了探讨饱和软粘土地基沉降速率的计算方法,根据饱和软粘土应变固结度与应力固结度的近似关系,推导出地基沉降速率的计算公式,提出了饱和软粘土地基沉降速率的计算方法,所得结果与工程实测数值相符。结果表明:软土层超固结比对计算结果有较大影响,计算时应根据地质资料及地区经验合理选择各土层超固结比。     

非均质饱和黏土中平板锚基础的抗拉力

平板锚是新近出现的一种系泊深海浮式结构的基础形式.它兼具定位准确、施工时间短、对环境破坏小及经济性好等优点,随着海上油气开采逐步转向深海,已经引起国外海洋工程界的广泛关注.对大型有限元软件ABAQuS进行二次开发.研究圆形平板锚在非均质饱和黏土海床地基中的抗拉力,均质黏土条件下所得极限抗拉力系数与现有成果一致.在此基础上进行大量变动参数分析,探讨海床地基不排水抗剪强度随深度线性增加对抗拉力的影响,得出一些规律性认识,以期为工程设计提供参考.     

水上砂桩置换法加固饱和软粘土地基的设计

在分析水上砂桩加固软粘土机理的基础上,讨论了砂桩复合地基的强度和沉降的计算方法,对桩土应力比从理论和实测的角度进行了分析,并提出推荐值。分析了水上砂桩置换法设计与施工中的几个关键技术问题。结合工程实例,通过砂桩和地基土的监测和沉降实测数据对计算方法和参数进行了验证。     

水平循环荷载下桩与饱和砂土相互作用的弹塑性解析

根据饱和砂土在实际工程中所表现出的物理特性,采用强度理论和非相关流动法则来分析其受力与位移。并利用弹塑性力学理论求解桩与饱和砂土在周期性水平循环荷载下相互作用所产生的一些相关性状的解析解。最后,用迭代法对桩周土的塑性变形区范围进行了量化。     

饱和软黏土地基中单桶形基础水平承载力研究

根据已有试验研究结果和理论分析经验,对处于饱和软黏土地基中承受水平荷载作用的单桶形基础空间受力状态,进行合理的抽象和简化,利用极限平衡法,推导适用于工程实践中估算其水平承载力的计算公式,并通过与试验结果的对比验证公式的可靠性。     

挤实砂桩加固饱和软粘土岸坡地基的应用研究

通过实际工程现场原位试验观测，对于挤实砂桩加固饱和软粘土岸坡地基的效果进行了多方法的研究，并对观测结果进行了理论分析。结果表明：挤实砂桩加固饱和软粘土岸坡的作用效果明显，形成砂桩复合地基，提高了岸坡土体的抗剪强度，增加了地基的抗滑能力。     

循环荷载下滨海软黏土孔压发展规律及强度弱化特性

循环荷载作用下软黏土会出现抗剪强度降低、变形模量减小的强度弱化现象,从而使软黏土地基的承载能力大幅度降低,影响结构的安全稳定性.以天津滨海原状软黏土为研究对象,试验中考虑实际工程中的加载路径,引入偏应力水平和动应力水平参数,由回归分析方法确定了滨海软黏土孔压与振次对数型关系曲线.分析了偏应力水平和动应力水平对软黏土抗剪强度折减率的影响,使用归一化分析方法确定了不同静、动应力组合下软黏土抗剪强度折减规律.     

时限计划的预测模型和分析

本文介绍了时限计划的概念,层次,作用范围,阐述了造船计划系统的结构。应用S形曲线研究时限计划的柔性,并提出了工时矩阵的概念,建立了S型曲线的预测模型,分析了预测模型在船厂中长期计划的应用前景。     

沉箱式防波堤振动——摇摆运动分析的模型和方法

建立了沉箱式防波堤弹性振动——摇摆运动分析模型,对破碎波冲击作用下防波堤的弹性振动——摇摆运动过程进行了数值模拟,并研究了摇摆运动对防波堤位移、转角、滑移力和倾覆力矩的影响。结果表明,摇摆运动可有效减小防波堤的滑移力和倾覆力矩。在防波堤设计中可考虑允许出现摇摆运动,以实现更为经济的结构设计。