海上漂浮风电吸力桶型基础的抗拔承载特性

文章开展数值模拟,研究漂浮式海上风机吸力式桶形基础在上层黏性土、下层砂土的分层土地基中的抗拔承载特性,探讨该基础的极限承载力、基础周围土体变形、基础转动点和前后侧土压力随加载位置和加载角度的变化规律。研究表明：随着加载位置沿主桶埋深方向下移,基础的抗拔承载力先增大后减小;当基础在分层土中承受倾斜荷载作用时,最佳加载位置位于3L/4桶高处（L为基础高度）;基础的极限承载力和前侧土体变形范围均与加载角度成反比;对于桶顶中心受载的工况,加载角度对转动点的影响较小,在不同的加载角度下,基础的转动点均位于基础顶面以下0.84L处。此外,探究加载位置和角度对基础侧壁土压力的影响,结果表明：基础埋深3L/4以下的前侧地基土压力随荷载作用点的下移而增大,与荷载作用角度成反比;基础埋深3L/4下的前侧地基对基础承载性能的发挥有重要影响。     

水平荷载作用下桶式基础结构稳定性研究

桶式基础防波堤结构应用于深厚软土沿海工程中的实例越来越多,但单桶多隔舱桶式基础结构的稳定性问题尚未得到解决。通过物理模型试验和数值模拟相结合的方法,探讨了桶式基础防波堤的稳定性问题,通过物理模型试验验证数值模型中的土体参数,再通过数值模型研究土体参数对结构承载力和位移的影响规律,以及结构埋深对结构承载力和位移的影响规律;数值模型的计算结果表明,淤泥的弹性模量对位移起到控制作用,特别是对低弹性模量的土体,影响更为敏感;对于承载力,淤泥摩擦角和黏聚力都有着显著影响,增大摩擦角和黏聚力对结构承载力的提高有显著作用。通过变化桶式基础的埋深,发现桶式基础底面达到承载力高的土层表面,对提高承载力有显著效果。研究成果可为工程设计和优化提供参考。     

冰载荷作用下海洋平台桶基的离心模拟

吸力式基础从20世纪70年代开始应用于港口、防波堤和海岸灯塔等的建设上,从1994年开始被用于海洋平台基础.这种基础形式同样应用于我国渤海油田开发中.渤海湾每年冬季有三个月的冰期,海冰不仅使平台受到很大的水平静压力,而且海冰破碎撞击平台会引起平台结构强烈的振动.已测定的平台结构的振动频率是0.8Hz～1.0Hz.为了模拟在这种水平动载荷作用下基础的承载特性,清华大学开展了离心模型试验研究.本文介绍了动冰载荷作用下吸力式基础离心模型试验的结果,并进行了相应分析.     

桶型基础在负压作用下的屈曲分析

桶型基础是一种新型的基础结构形式 ,它采用短粗圆柱薄壳结构 ,利用负压原理安装 ,当基础非常接近海床时 ,裙端在横向没有约束 ,在静水压力作用下极易产生屈曲 ,是结构最危险的状态。本文将此时的结构简化为一端固定 ,一端自由的圆柱薄壳 ,采用经典线性屈曲理论 ,通过选取轴向梁函数与周向三角形函数的组合作为屈曲挠度函数 ,得到了桶型基础在一端固定 ,另一端自由边界条件下的线弹性屈曲的解析解。同时采用工程实例进行计算 ,并与有限元计算进行了对比 ,获得了比较满意的结果。根据本文的理论方法编制的程序简单明了 ,计算方便 ,非常适合于实际工程中的预算和评估。     

雷州半岛老粘性土的工程特性研究

雷州半岛区域广泛分布的老粘性土层,该土层埋深较浅,分布稳定,该层老粘性土年代久远,结构强度高。结合雷州电厂海域工程勘察成果,文中从该工程区域地层分布,该老粘性土工程特殊性,形成工程特性的成因及工程应用中注意的事项及解决方法几个方面进行了分析研究,为该种土层进行港口工程建设项目提供了地质依据。     

不同干密度条件下的地基土非线性蠕变特性及力学模型研究

密实度影响港口地基工程的长期稳定性.为研究不同干密度条件下的地基土非线性蠕变特性,开展地基土固结排水三轴压缩蠕变试验.结果表明:1)随着干密度的减小,抽气饱和后土体含水率越高,轴向应变越大,蠕变行为更为显著.2)土体长期强度随着干密度的增大而递增,干密度增加抑制蠕变发展.3)地基土等时偏应力-应变曲线在低应力水平下表现...     

桶形浅基础水平极限承载力分析研究

通过对桶基和土相互作用的研究及土抗力的相应分析,提出浅海桶形平台受水平力作用时桶形基础的破坏模式及其计算方法,并结合实例进行计算。     

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。     

振动载荷下饱和砂土地基液化区域扩展分析

对一侧受沿深度分布的水平振动载荷时,半无限饱和砂土地基液化区域的扩展进行了数值分析.结果表明在水平振动载荷作用下,砂土地基液化有载荷端由近到远逐渐发展;随载荷强度和频率的增加,液化发展逐渐加快.     

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.     

非均质土地基承载力的计算方法

本文对非均质的一般性地基,给出了满足力与力矩平衡及滑动面上屈服条件的地基承载力计算公式。它适用于地基受偏心倾斜荷载及任意形状的地基表面情况。文中对成层土地基及有抛石基床情况做了计算,并与常用计算公式的结果进行了比较。．     

平原地区公路梁桥桩基承载力分析

结合某公路桥梁设计,利用数值方法对平原（厚冲击层）地区钻孔桩承载力进行了分析。利用相关地质资料,结合数值方法,通过桩土相互作用分析,获得桩侧阻力,进而确定桩的竖向承载力。     

矩形基础地基极限承载力计算理论探讨

基于空间曲面上一点的应力分析,得出了曲面上一点的法向应力、剪应力与应力分量、曲面一阶偏导数的关系。建立了曲面至地基表面土柱上力的微分平衡方程、力的平衡方程、力矩平衡方程。以上方程和库仑屈服条件一起,构成了地基极限承载力问题普遍适用的基本方程。采用与二维条件的简化Bishop法类似假定,对矩形基础地基承载力的计算问题进行了探讨。算例表明,文中方法计算结果是合理的,为研究三维条件的地基极限承载力提供了一套方法。     

地基承载力问题中的破坏模式与度量标准

针对工程的实际情况,研究重力式结构地基可能的破坏模式,建立合理的地基承载力计算模式。通过对地基承载力研究中的破坏模式、设计荷载的作用面宽度、地基承载力稳定性度量标准等问题的讨论,认为:重力式码头是单向破坏模式,且需同时考虑整体破坏与局部破坏;直立式防波堤应是双向破坏模式,同样需考虑整体破坏与局部破坏。目前的对基床底面实际受压宽度的确定往往会导致地基承载力计算值的偏大。地基承载力问题用整体破坏模式的单一抗力分项系数,只能度量整体破坏,不能反映地基土可能发生的局部破坏;且不能准确反映地基土强度指标的不确定性,应采用强度分项系数与荷载分项系数来共同度量地基的承载能力。     

特征线法的极限荷载与地基极限承载力

文章对特征线法计算地基的极限荷载及其极限承载力的确定进行了讨论。在理论上证明，滑移线族就是满足屈服准则的滑动面族。计算过程宜采用双向递推方法，这样便于基础底面荷载边界的处理及高阶数值解的计算，提高极限荷载的计算精度。计算结果说明，目前已有的极限荷载计算公式，大都与特征线法的某一特例计算结果基本吻合。极限荷载本身是偏心荷载，实际工程的地基极限承载力计算必须同时考虑设计荷载与极限荷载的分布特征。另外指出，基础底面的荷载边界条件如何确定，对地基极限承载力的影响很大，需要进一步研究。