软黏土固结变形特性及数值模拟验证

软黏土在我国沿海地区广泛存在,且物理力学特性复杂.通过现场取样进行室内试验,研究土体的各种力学特性,并选取合适的参数进行数值计算,模拟模型试验中土体的固结变形及其演化规律,解释试验中的一些特殊现象,得到一些重要结论.在固结变形中,超软淤泥的特殊力学特性使得土体越渗越密,越密越难渗,表现出与其他土体不同的固结特性,因此,必须考虑土体渗透系数随土体孔隙比变化和土体非线性的力学特征等规律.     

多因素下滨海软黏土循环后强度弱化研究及应用

随着近海工程向深水化、大型化发展,波浪循环荷载作用下软黏土地基弱化问题越来越受到关注。文章以烟台港原状淤泥质黏土为研究对象,通过动三轴试验,研究了不同围压、动应力和静偏应力影响下循环后不排水抗剪强度弱化规律和应力路径发展规律。在此基础上考虑实际工程中的土体状况,增加了固结度这一新的影响因素。试验结果表明存在固结度临界动应力比0.2,当动应力比小于等于0.2时,固结度对于土体强度弱化的影响基本一致;当动应力比大于0.2时,固结度对于强度弱化的影响突然加速。根据试验规律建立了综合考虑围压、动应力、静偏应力和固结度的多因素影响下不排水抗剪强度弱化公式,并采用拟静力方法将公式应用于烟台港防波堤数值模型的计算中,结果表明考虑强度弱化效应的计算方法更加接近工程实际。     

软基处理新方法--IFCO强制固结法及其固结度求解

针对IFCO强制固结法，基于对砂墙地基应力状态的分析，建立其固结度的解答方法。在此基础上，探讨砂墙的涂抹作用和土体的双向渗流对地基固结效果的影响，以期对工程实践有指导意义。     

软粘土前期固结压力及应用

本文分析探讨了软粘土前期固结压力并介绍它在软粘土侧压力系数估算中的应用。     

偏压固结软黏土循环特性试验研究

关于软黏土循环强度弱化的研究已经有了很多成果。然而在工程上为了削弱循环荷载对土体的影响,一般会采取打塑料排水板、堆载预压等软基处理手段来提高土体强度,从而减弱循环荷载对土体的弱化作用。以烟台港原状淤泥质粉质黏土为研究对象,通过室内动三轴试验,探究土体在静偏应力固结后累积孔压的发展规律和循环强度的弱化规律。根据孔压数据拟合出软黏土的孔压模型,再利用等效超固结比理论将孔压模型与强度弱化规律相结合,得到了适用于偏压固结之后整个动态循环过程的强度变化公式。     

连云港抛石围堤下软基固结度计算

连云港徐圩港区某抛石围堤工程项目,需进行围堤下软基沉降观测及固结度计算。砂被和排水板施工后围堤尚未出水,抛石后围堤在最低潮位出水时安放沉降板所得的累计沉降量有缺失,所得固结度偏小,因此提出采用工前工后钻孔探摸法确定软基实际沉降量可得到与工程实际相符合的固结度。同时,采用钢筋笼骨架+袋装碎石的围护方法在抛石施工前安放沉降板,可得到相对正确的累计沉降量和固结度,值得应用和推广。     

基于有限差分法的软粘土一维固结方程求解

在软基上修建构造物时,其沉降变形量计算是基础设计的关键.传统的沉降变形计算多采用以太沙基固结理论为基础的高木俊介法,将土体固结系数近似为一常量,然而软土属于高压缩性土,随着软土被压密,孔隙比将会发生较大变化,土的性质也会随之发生变化,因此,软土固结系数的变化不容忽视。基于以上考虑,本文研究了固结系数为非常数时的一维固结方程,并采用(Crank—Nicolson)六点对称有限差分格式结合Matlab编制了相应的计算程序,最后结合一个具体的工程算例求得了其在不同荷载不同时间段的孔隙水压力变化以及固结度的变化曲线。     

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.     

动力排水固结加固后南沙港区软土次固结性状试验研究

结合广州南沙港区淤泥质地基处理工程,对采用动力排水固结法加固后的软土次固结性状进行了试验研究。结果显示,夯击后土体的主次固结分界不明显,只有在固结压力水平较低、加荷比较大时能够划分主次固结;夯击加固后土体的次固结系数与固结压力有关,平均最大次固结系数约为原状土样最大次固结系数的30％,且存在一个最佳夯击能,使得加固处理后土体的次固结系数最小。     

乘潮水位估计的逐时潮位统计法

针对海岸港口的乘潮水位计算问题,提出了逐时潮位法计算给定延时和保证率条件下的乘潮水位。该方法从潮位过程线上读取逐时潮位观测资料对应的持续时间,按潮位和延时分组进行二维统计,从统计结果中抽取所需计算延时的潮位序列,根据序列绘制累积频率曲线得到所需保证率的潮位值。该方法与规范法的计算结果相差不大,但在绘制累积频率曲线能减少约50%的计算量,将有效减少机时,提高工作效率。通过该方法计算得到了日照港年和季的乘高潮水位,计算结果表明船舶在乘潮进入日照港时,需特别考虑季节因素的影响。     

高阶谱数值方法及其应用

高阶谱方法是一种快速模拟波浪运动的有效方法,它基于小波陡对速度势展开,通过快速Fourier变换解决了自由面波动问题.文中基于高阶谱方法,建立了模拟波浪运动的数值模型,通过与Stokes波理论值比较,验证了方法的合理性;并应用于波浪的色散聚集和Stokes波不稳定性研究,通过与其它结论的比较,验证了结果的正确性.     

翻箱率的统计方法与分析价值

1统计翻箱率的意义和目的 一般认为,吞吐量和装卸效率是集装箱码头的两类重要统计指标,目前已形成完整的统计体系。而翻箱率由于受数据采集技术的限制,一直未能形成有效统计,目前只有个别管理精细的集装箱码头为提高船舶准班率对其进行初步统计。由于降低翻箱率可以直接降低码头的装卸成本,并能在稳定效率、提高计划精度的基础上同步提高船舶的准班率,进而提高码头的竞争能力,因而一直是集装箱码头公司的共同呼声。     

土体固结参数的反分析与工程应用

固结系数是排水固结法加固软土地基的一个重要参数。由于室内试验条件和现场相差较大,根据实测资料反分析算得固结参数更符合实际情况。利用某软基处理工程的沉降观测资料,从荷载总量、满载前后荷载比、满载预压时间比及测点附近边界条件变化等角度,分析各因素对固结参数的影响,拟合固结参数变化关系式,提出瞬时沉降的简易算法,推算主固结时间零点并与曾国熙法算得的修正零时点进行对比分析。     

钢弦扭力仪标定方法与应用

提出了钢弦扭力矩的标定项目和标定方法,以此法校验合格的仪器,在实船测试中其结果令人满意.     

虚拟海浪海洋环境模拟方法及应用

根据海浪理论及随机海浪的模拟方法和方钟圣所著《西北太平洋波浪统计集》的波浪资料,设计并编制了虚拟海浪海洋环境模拟软件,将《西北太平洋波浪统计集》的80个区块3 600份数据表的所有数据全部录入海洋环境数据库,初步完成了虚拟海浪海洋环境模拟流程和数据库界面的设计,将海浪虚拟化.以结构强度虚拟测试为例,介绍了外载定义过程船舶航行海况的设置方法,得到了海浪谱曲线和海况的波面运动图.研究结果表明:动态海况的显示技术和海洋环境数据库的配合使用,为船舶结构强度和总体性能虚拟测试提供了良好的测试环境.     

紧致插值曲线CIP方法及其应用

波浪与建筑物的相互作用过程会涉及到波浪破碎、水气掺混和结构物的动力响应等复杂过程,对数值算法提出了更高要求。文章基于紧致插值曲线CIP（Constrained Interpolation Profile）方法建立了可模拟波浪破碎、翻滚等自由面大变形流动问题的数学模型。模型以CIP方法为流场基本求解器,离散了纳维—斯托克斯（Navier-Stokes：N-S）方程,同时还以CIP方法捕捉了自由面,通过多相流理论描述了流—固—气之间的相互作用。对强非线性自由表面流动问题的典型算例溃坝问题开展了数值模拟,并通过与他人实验结果的比较验证了模型的有效性。最后开展了极端波浪对浮式结构冲击过程的模拟,准确地预测了甲板上浪和结构的动力响应等问题。     

VOF与LevelSet耦合的界面计算方法及其对波浪破碎过程的模拟

破碎波浪传播过程的数值模拟是研究波浪破碎特性的重要手段。文章提出了一种用于计算界面的VOF和Level Set耦合算法,从而利用VOF方法质量守恒、Level Set方法能够更准确计算法向量的优点。体积分数采用一种较新的VOF几何方法——isoAdvector方法计算,并在此基础上建立了基于等值面的界面重构算法,Level Set函数通过几何迭代方法进行计算并用于计算法向量。通过溃坝问题的求解,验证了该方法的有效性,并将其应用于波浪在地形上传播破碎问题的求解,与实验结果进行对比,说明该方法可以很好地模拟复杂地形上的波浪传播破碎问题。     

基于自适应传递函数估计方法

传递函数反映了系统输入输出之间的关系,是系统的固有特性.针对船舶这样的复杂系统,有效估计机械设备振动至辐射噪声的传递函数,有利于进行噪声源的识别、分离与量化.本文采用1种新的估计传递函数的方法一自适应估计传递函数方法,该方法计算简单准确,适合于工程应用.     

电渗降水法与强夯联合处理软基试验

一改电渗法单独应用的传统,提出电渗法与井点降水相结合共同降低地下水位,同时与强夯法相结合共同进行地基处理的技术方案。通过地下水位和孔隙水压力现场观测发现,电渗降水比井点降水使地下水位下降和孔隙水压力下降速度更快;原位试验表明,电渗降水联合强夯法共同进行地基处理可显著提高地基加固效果。