“夏长”轮打捞起浮过程的数值模拟与分析

以整体打捞"夏长"轮沉船为例,给出大吨位沉船起浮过程的控制条件,提出应用GHS软件建立沉船计算模型进行数值模拟的方法,计算出沉船打捞起浮过程中货舱及压载舱不同排压水方案、艉部起浮吊力增减等不同工况下,沉船总纵强度、剪切强度及浮态的变化情况,据此得到最优起浮排压水及起浮吊力设计方案。沉船起浮过程的数值模拟结果与工程数据高度吻合,证明数值模拟方法正确。     

中外规范高桩结构波浪浮托力对比

国际工程中,波浪对海港高桩码头结构浮托力的计算至关重要,但各国规范中对波浪浮托力的计算方法不尽相同。国际上普遍较认可欧美等国际标准,或者采用当地标准,为了在国际工程中更好地推广中国规范,往往需要采用多种规范对比分析。根据中国行业规范及手册,结合具体工程实例,对比英国、美国、日本、ISO、国际航运协会标准等常用的国外规范。此外,结合工程常用的几种不同波浪特征周期条件,分析了中等水深和较深水深下,波浪总浮托力与结构底部高出静水面高度与设计波高比值之间的关系;根据不同计算方法,分析不同水深不同周期下波浪浮托力的差异和特点,提出了海外工程的使用建议。     

饱和黏土地基对结构物的吸附力研究

吸附力是港口工程和海洋工程中常见的一种力。然而国内外的试验研究,只是把吸附力作为一个整体来研究,未能分析负孔压和黏着力各自的影响因素以及它们之间的相互影响。为此通过模型试验,对拉拔速率和上覆荷载等因素进行研究,明确负孔压和黏着力各成分的大小及其发展变化规律。实验结果表明,土体在受压和受拉时,圆形均布荷载中心点下的孔隙水压力分布满足附加应力计算公式。在相同含水率下,当拉拔速率较小时,随着拉拔速率的增加,吸附力增速逐渐变大;当速率超过一定值后,吸附力增速逐渐放缓。拉拔过程中,土体位移影响着负孔隙水压力的发展,位移越大,负孔隙水压力越大;位移越小,负孔隙水压力越小。吸附力和负孔压的发展随着时间成线性正相关,黏着力随着时间先增加后减小。     

正向浪作用下离岸高桩墩台结构波浪总浮托力计算

波浪总浮托力是离岸高桩墩台结构设计时需要注意的重要外荷载之一。根据具体工程实例计算结果和试验结果的对比,分析正向波浪作用下离岸高桩墩台结构波浪总浮托力不同计算公式的适用性,研究工程实际计算波浪总浮托力需要注意的条件,并提出建议。     

墩柱底面波浪和波流浮托力的计算

根据大型深水码头工程实验和专题试验研究资料的分析，指出现行计算方法有两点尚待改进，即底面浮托力压强的分布和与最大水平波力相位同步的浮托力值的确定。综合理论计算和实验结果，提出了确定最大水平波力出现相位的图表，据此可确定墩柱稳定分析所需的同步浮托力，并对波流场中浮托力计算提出了建议。     

“世越号”整体打捞起浮过程中沉船状态监测

韩国世越号沉船打捞是举世瞩目的大工程,上海打捞局应韩方要求制定了托底钢梁整体起浮的人性化打捞方案,起浮过程中的状态监测显得尤为重要。文章首先介绍了沉船打捞起浮方案,在此基础上提出了状态监测方法,主要包括船体状态监测系统和托底钢梁倾斜监测系统两部分,详细描述了两个监测系统的实施和初值标定方法。船体状态监测技术与钢梁倾斜监测技术在沉船起浮过程中发挥了重要作用,文章重点分析了艏向Heading、纵倾Pitch和横倾Roll的监测结果,并展示了钢梁倾斜监测软件界面。该技术的应用保障了打捞工程的安全顺利进行,并为今后类似工程提供了重要经验。     

高桩梁板式结构面板波浪浮托力计算与模型试验

离岸深水港透空式结构越来越多，但波浪一般较大，波浪力成为透空式码头、引桥结构设计的关键控制荷载，其中面板浮托力对确定上部结构尤为关键。根据工程实例的两种顶面高程方案，采用规范方法和周益人方法计算各种水位下的正向波浪作用面板浮托力，并与试验结果进行对比，分析不同计算方法的适用性。结果表明，在实际工程计算中，采用规范方法计算离岸码头、引桥上部结构的波浪浮托力，并可参考周益人提出的计算公式进行复核。     

大型沉井浮运阻力研究

利用计算流体软件FLUENT对大型圆形铜沉井浮运时受到的水阻力进行数值计算，得到了不同流速不同吃水工况下沉井外壁和沉井总体的水流力；并将FLUENT计算结果与经验公式估算结果比较分析，验证了经验公式中只规定外壁为挡水面积是不合理的。在实际浮运中沉井内壁也受到了较大的水流力，并且不可忽略。依据FLUENT数值结果对经验公式进行修正，修正后的公式考虑了内壁受到的水流力，可更准确地估算大型圆形沉井浮运时的水流力。此修正经验公式可为工程实际提供参考。     

基于ANSYS模拟潜坐结构吸附力

基于ANSYS软件分析结构物提升过程中淤泥质海床对结构物的吸附力,模拟结构物在提升力作用下土中的应力应变情况。结合ANSYS中的接触分析、单元生死,以及DP材料来模拟土体,分析确定极限吸附力的大小,并与理论公式计算结果进行比较;分析结构物周围土体在提升力作用下位移场分布变化及结构物与土体相互作用时的复杂应力状态。     

高长细比沉箱内抽砂重新起浮的施工探讨

沉箱在安装完成并回填砂后,因各种原因可能需要重新起浮安装。如何从细长狭小的沉箱隔仓中水下抽砂,以达到重新起浮的重量要求,是沉箱重新安装施工中的关键问题。本文针对该问题,分析了沉箱内抽砂深度的计算方法和空压机水下抽砂的原理,采用现场自行制造空压抽砂机的方法进行水下抽砂,并在实际工程中加以验证,有效地解决了高长细比沉箱重新起浮的这一关键技术问题。     

软土地基围堤外侧桩基础施工时机*

在软土地基上修筑港口工程时,外侧栈桥桩基础的施工时机和工程安全直接受到围堤填筑加载过程的制约和影响。依托某一级渔港工程,通过围堤加载过程中软土地基侧向变形分析及深层水平位移跟踪监测数据的多元回归拟合,分析预测了地基水平位移随围堤加载过程的变化规律和发展趋势,在此基础上通过ANSYS三维建模分析围堤加载过程中灌注桩的内力及变形,最终确定了外侧灌注桩基础的施工时机。研究表明：该软土地基在加载过程中的侧向变形符合指数函数变化规律;围堤加载而导致软土地基产生的侧向变形对外侧灌注桩位移的影响作用比对其自身内力影响要大;当地基土体上部产生最大水平位移150 mm时,灌注桩混凝土的屈服应力安全度仍较大,据此可提出外侧栈桥灌注桩基础的施工时机,该方法可供类似工程设计与施工借鉴。     

绞吸船在软土地质下横移锚抓地力计算方法

大型绞吸船采用三角宽鳍锚作为横移挖掘的定位锚,针对横移锚在软土地质条件下锚抓力受限的问题,采用土体的极限平衡原理进行横移锚受力分析,建立三角宽鳍横移锚抓地力计算方法。经计算分析,在软土地质条件下,影响横移锚抓地力的主要因素为锚冠入土深度、土楔破坏角和锚杆角度。结果表明,锚冠入土越深,锚抓地力越大;锚杆与水平面夹角越小,锚抓地力越大;随土楔破坏角逐步增加,锚抓地力呈先减小、后变大的趋势;土楔破坏角在20°~25°时,横移锚抓地力最小,锚抓力系数为14左右。     

软基上大型砂袋围堤中袋体的作用

大型砂袋围堤作为软土地基上围堤修建的新技术,提高了围堤的凝聚力和整体性,能较好地适应软土地基的变形。受袋体作用的影响,大型砂袋围堤的整体力学和工程特性发生了较大的改变。合理确定砂袋的力学、工程特性,判断其对围堤整体稳定性的影响是模拟砂袋围堤、设计计算特征参数的依据。分析大型砂袋围堤中袋体作用的研究现状,总结模型试验、数值分析和理论推导3方面的研究成果和进展,对工程应用和未来研究的发展方向提出了针对性建议。     

深厚软土地基钢管桩静载试验研究

通过对软土地基中1根桩长52.5 m、桩径1 m的钢管桩的压桩试验、拔桩试验和水平静载试验,探讨软土地基中钢管桩工程性状和分布规律。结果表明:软土地基钢管桩水平静载试验的最大弯矩值在泥面以下2倍桩径处,且不随着荷载的增加而改变;软土地基的水平静载试验,按照按泥面位移10 mm进行位移控制时,其m值可取3 500 kN/m~4;软土地基由于侧阻力较小,压桩试验时,传递至桩底的轴力值与桩顶荷载的比例可达30%,而拔桩时,该值为12%左右。     

深厚软土上新建大堤对高桩承台结构的影响分析

本文以澳门某堆填区项目为依托,基于深厚软土层,以新建大堤根部高桩承台结构为对象,运用三维有限元软件PLAXIS3D分析新建大堤及后方堆载对高桩承台结构变形及内力的影响,并在此基础上,研究不同土体本构模型、弹性模量及桩基斜度对结构的影响。其结果可为今后类似工程设计提供参考。     

基于海底电缆抢修的可重构式履带机设计与分析

针对海底电缆抢修任务，提出一种可在软质土壤环境下进行海底电缆抢修的海洋智能作业装备——可重构式履带机。履带机底盘系统的机构变形可实时改变接地面积，增加作业力，满足履带机在不同土壤环境下的作业需求。使用SolidWorks软件对履带机整车进行建模，使用ADAMS软件对所建的履带机模型建立虚拟样机。对履带机进行运动学仿真，确定其接地面积的变形范围及牵引力的变化范围，确定其在驱动过程中摆臂杆和伸缩杆的角速度变化情况。可重构式履带机可实现在不同土壤环境下的相同作业力需求和在相同土壤环境下的不同作业力需求，具有实际的工程意义。     

超软土的工程性质分析

吹填淤泥质土和黏性土围海造陆过程中,水力分选、漂流导致出水口附近区域形成含水率高、塑性指数高、压缩性大和强度低的淤泥和流泥等超软土,真空预压加固后的强度难以达到理想的加固效果。为了能有效地对超软土进行加固,在较广泛收集我国沿海地区超软土加固前后物理力学指标的基础上,结合多项室内试验结果,对超软土的工程特性进行了较为系统的分析研究。此外,还分析了超软土的固化试验、真空联合电渗试验等结果。结果表明加固后的超软土地基承载力可以达到堆场使用要求。     

港口软土地基强夯法地基处理试验分析

针对嘉兴港独山港区多用途泊位软土地基,采用强夯法地基处理。阐述工程概况和场地水文地质条件。详细介绍地基处理参数确定和试验结果分析。检测结果表明:强夯后地基承载力达到设计要求。     

不等跨混凝土连拱桥主拱圈支架拆除技术

连云新城泻湖大桥是建造在淤泥质软土地基上的14跨跨径渐变连续拱桥,拱桥采用满堂支架法施工。工程地质条件较差,主拱圈支架拆除时由于跨径不等会导致桥墩处产生不平衡力,这将影响桥墩的安全与质量。通过分析主拱圈的支架拆除顺序对拱圈和支座处的内力和变形的影响,确定不等跨连续拱桥较为合理的支架拆除方案,并通过过程监测得到了验证。     

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。