竖向受荷载注桩Q—S曲线数值模拟方法的探讨

结合港口工程中现场灌注桩的工作特点,建立由多种杆件组成的杆系有限单元法模型,用数值分析方法模拟桩顶竖向荷载Q和竖向沉降S的关系曲线。     

单桩荷载-沉降曲线的修正指数曲线模型拟合研究

在对已有的数学模型预测方法进行分析并将指数曲线模型按照一定的修正方法进行优化的基础上,构造了一个新的修正指数曲线模型。通过对不同类型的单桩静载荷试验数据进行拟合,相关系数均高于0.996,拟合效果好于双曲线模型和完整指数曲线模型。修正指数曲线模型对单桩P-s曲线能进行很好的描述,可以利用该模型获得的拟合结果对单桩承载力进行预测。     

二七长江大桥2号试桩承载力自平衡测试研究

采用自平衡试桩法对二七长江大桥2号试桩进行测试,试验采集了桩身应力、荷载箱位移等数据,并采用改进荷载传递函数转换法等效转换成传统静载下的桩顶荷载及相应沉降,确定试桩单桩极限承载力。     

单桩荷载与沉降关系曲线的神经网络预测方法

本文提出了一个预测单桩荷载-沉降关系曲线的BP神经网络模型。该网络模型包含两级网络，第一级网络以桩长、桩径、桩侧土层的分布情况，桩侧与桩端土层的物理力学指标为输入元，来先预测出单桩的极限承载力及其对应的极限沉降；第二级网络以第一级网络的输入元和输出元作为其输入元，进一步预测各分级荷载下桩的沉降。实际预测精度一般能达到15％以内，且稳定性较好，表明神经网络模型略优于通常的经验公式方法和数值方法。     

自平衡试桩法在水工码头工程桩基静载试验中的应用

文中通过在水工码头工程中应用自平衡试桩法对桩基进行静载试验,取得了较为理想的效果;并与其它静载试验方法从技术、经济、安全及试验工期等方面上作了对比分析,该静载试验方法存在一定的优势,且为后续推广自平衡试桩法应用在水工码头工程桩基静载检测技术中提供了参考实例。     

曲线梁桥温度荷载效应分析

随着我国交通事业的发展和城市化进程的加快,大量曲线梁桥运用于高速公路和城市立交桥中.本文重点介绍了曲线梁桥温度荷载效应.     

工程桩自平衡试验后注浆处理与应用分析

自平衡法静载试验会使桩身产生裂隙,为保证工程桩在试验后能够继续正常使用,应对荷载箱位置的桩身裂隙进行注浆加固处理.结合相关规范要求及工程实践经验,设计了荷载箱注浆装置,给出了注浆管数量、埋设要求、浆液材料、浆液配制、注浆步骤等关键技术要点.工程实例验算表明,试验桩经注浆加固后荷载箱处的桩侧土体承载力提高,整桩承载力提高...     

高桩码头自平衡试桩法承载力检测技术及其工程应用

以我国沿海某港口高桩码头为工程背景,采用多荷载箱自平衡试桩法对嵌岩桩的承载特性进行研究。结果表明,嵌岩桩承载力主要由侧摩阻力和端阻力共同决定,其中,中风化花岗岩层提供了大部分侧摩阻力和端阻力,是桩基的主要承载层;侧摩阻力随桩土相对位移的增加会逐渐增大,达到极限值后逐渐趋于稳定;端阻力在高荷载下发挥作用显著,端阻发挥比达25.5%;对荷载-位移曲线和桩阻力变化趋势的分析揭示了嵌岩桩在高荷载下的承载机理。本研究可为高桩码头的桩基设计和施工提供理论依据和技术支持。     

自平衡试桩法在高桩码头工程中的应用*

在高桩码头桩基承载力检测中,经常受海上场地条件限制,传统静载荷试验无法实施,而自平衡试桩法因其试验装置简单、可大吨位加载、可对斜桩检测、场地适应性强等优点逐渐被推广应用。基于深圳某高桩码头的自平衡试桩法应用实例,分析自平衡试桩法的优势及主要存在问题,针对问题提出认识、思考和应用建议,指出荷载箱与上下桩的连接以及被顶开间隙的处理是工程桩中应用自平衡法的关键。在荷载箱埋设后上段桩仍满足抗拔承载力的情况下,自平衡试桩法可应用于工程桩;而对于非工程桩,自平衡试桩法具有广泛的适应性。     

基于PID算法的船舶动力定位数值模拟研究

船舶动力定位技术可以使船舶,尤其是工程船舶更具有机动性,船舶可以机动灵活地进行机动控制和定位。动力定位发展至今,已经发展了多种定位方法。本文主要针对较为经典的PID控制算法,对船舶进行动力定位控制的时域模拟,计算风、浪、流影响下船舶的动力定位和运动情况,分析各个推进器的推力输出和角度变化,评估船舶动力定位的能力和动力定位的可靠性。     

波浪与开孔沉箱相互作用的CLEAR-VOF数值模拟

文章利用三步有限元方法离散Navier-Stokes方程,并借助CLEAR-VOF方法、大涡模拟方法追踪水体自由表面和模拟湍流效应,建立了二维数值波浪水槽。籍此研究了规则波作用下开孔沉箱的反射率和波浪总水平力,并与物模试验结果和其他学者的数模结果以及工程实例进行了对比,吻合良好,为波浪与开孔沉箱相互作用问题的研究探索了一种新的数值模式。     

Numerical simulation of violent sloshing by a CIP-based method

In this article, a new computational fluid dynamics simulation approach based on the constraint interpolation profile (CIP) method is applied to tackle the violent sloshing problem. The present study considers two-dimensional sloshing phenomena in a rectangular tank. By the proposed method, the sloshing problem is viewed as a multiphase problem that includes water and air flows. A stationary Cartesian grid is used and the free surface is solved by an interface capturing method. The CIP combined unified procedure (CCUP) scheme was adopted for the flow solver, and both the CIP scheme and the CIP conservative semi-Lagrangian with cubic interpolation polynomial (CIP-CSL3) scheme were used for interface capturing. For validation of the numerical method, a physical experiment was conducted with a rectangular tank for several frequencies and filling heights. A convergence check was first performed for the method. The numerical simulation results on violent sloshing show that the use of the CIP-CSL3 scheme as an interface capturing procedure gives much better results for the pressures and free-surface profiles than the conventional CIP scheme.     

潜艇流水孔阻力数值计算与回归分析研究

本文研究了压力梯度对于流水孔阻力的影响,采用正交设计与均匀设计方法编排了流水孔阻力系数的计算方案,将计算结果逐步回归,给出了流水孔阻力系数的经验估算公式,并用某型实艇流水孔作算例,验证了回归公式的实用性,发展了预报潜艇流水孔补贴系数的新方法.     

Numerical simulation of three-dimensional breaking waves

Three-dimensional (3D) wave breaking around bodies of complex geometry has been numerically investigated by use of two types of Navier-Stokes solvers, namely the finite-difference and the finite-volume methods employing rectangular and curvilinear coordinate systems, respectively. Both methods employ the density-function technique to capture the free surface location and can cope with complicated free surface configurations such as breaking waves. The accuracy of the density-function method is examined through the comparison with experimental results, and it is confirmed to be satisfactory when the grid spacing and the time increment are sufficiently small. New computational methods are applied to several problems including 3D breaking waves around ships and wave diffraction around offshore structures. The computed results show good agreement with experimental results indicating that wave breaking phenomena are successfully simulated. The qualitative accuracy, however, could be improved by including the dissipating effect of breaking waves.     

二维圆柱绕流的离散涡数值模拟

圆柱绕流在工程中广泛存在,通过引入离散涡方法理论,阐述了数值模拟的基本思路和具体过程.从满足物面条件的方式出发,构建了2种便于计算实现离散涡模型,数值模拟了大雷诺数条件下的二维圆柱绕流流场.模拟结果与试验和其他数值结果吻合较好,表明2种模型在处理此类问题时的经济和适用性.利用镜像法模拟所得结果较流函数方法更加精确,说明还需要对流函数模型进行更为精确的描述.     

强夯地基加固效果的评价及检测方法

强夯地基加固效果的评价主要是通过夯后的检测或夯前夯后的对比来表达,本文通过比较简要介绍了强夯加固效果检测方法及评价指标,以供参考。     

Numerical simulation of viscous liquid sloshing by moving-particle semi-implicit method

A meshless numerical simulation method, the moving-particle semi-implicit method （MPS） is presented in this paper to study the sloshing phenomenon in ocean and naval engineering. As a meshless method, MPS uses particles to replace the mesh in traditional methods, the governing equations are discretized by virtue of the relationship of particles, and the Poisson equation of pressure is solved by incomplete Cholesky conjugate gradient method （ICCG）, the free surface is tracked by the change of numerical density. A numerical experiment of viscous liquid sloshing tank was presented and compared with the result got by the difference method with the VOF, and an additional modification step was added to make the simulation more stable. The results show that the MPS method is suitable for the simulation of viscous liquid sloshing, with the advantage in arranging the particles easily, especially on some complex curved surface.     

基于ALE有限元法二维液体晃荡的数值模拟

随着各类液货船的不断增加,晃荡现象在船舶与海洋工程领域引起了广泛的关注.文章从不可压粘性流体的N-S方程组出发,运用任意拉格朗日(ALE)有限元法对水平激励下的二维液体晃荡现象进行了数值模拟.首先通过计算值与解析解的比较,验证了数值方法的有效性,进而分析了激励振幅、激励频率对晃荡现象的影响,最后计算了作用于壁面上的力和力矩.     

舰船舱内空爆数值仿真方法研究

利用 Ansys/LS-DYNA 动力分析软件模拟大型水面舰船在舱室内部爆炸情况下船体结构的加速度响应情况。炸药及空气采用欧拉网格,船体结构采用拉格朗日网格,计算采用多物质ALE算法。数值模拟中对爆炸环境进行简化,以附连水质量代替水线面下方水介质对船体结构的影响。将不同尺寸网格计算出的冲击波载荷曲线与经典经验公式对比,得到数值仿真的合理网格尺寸。采用简化模型讨论2种边界约束条件对各层平台加速度峰值响应的影响,得到较为合适的约束条件。计算得到沿船长方向船体结构加速度分布并与实验结果相比较,数值仿真计算得到的加速度峰值与实验数据较为吻合,表明仿真中对于空爆载荷及约束条件等冲击环境的模拟合理。