深海采矿船总纵强度设计分析

基于国内对于深海采矿船这一特殊船型还未形成设计规范的现状,为了研究该船型总纵强度问题,首先从结构形式入手,接着分别对校核剖面和计算工况选取进行了研究论述,针对航行工况和在位工况下具有不同的服役功能,采用了规范计算和水动力分析相结合的方法对波浪载荷进行了计算;最后采用三维直接分析技术对全船总纵强度进行了评估,明确了结构设计应重点关注的区域;通过月池区船体梁理论值与实际值的对比,总结出了适用于深海采矿船总纵强度的评估方法,为该船型强度分析和结构设计提供参考。     

地震作用下的液化砂土地基PHC管桩动态响应

为研究液化砂土地基上的PHC管桩在地震作用下的动态响应,利用FLAC3D有限差分软件建立土体、实体PHC管桩和桩顶等效质体组成的数值模型,同时考虑水体、土体和PHC管桩之间的耦合作用。通过在模型底部施加地震荷载进行完全非线性动力分析,研究土体的液化情况、场地的变形以及PHC管桩的响应。结果表明,地震作用引起了饱和砂土有效应力减小,全高度的砂土均发生了液化;液化的发生与否以及发生时间不仅与土体的埋深有关,也与地震荷载的序列和地震荷载的峰值加速度相关;埋入土中的桩身正应力呈先增大再减小的趋势,最大值出现在护坡和砂土交界处;埋深较浅处桩的侧向位移大于埋深较深处;由于PHC管桩在强震作用下的位移和内力值均较大,应在码头建造之前对极易液化的场地进行改善。     

三峡船闸人字门底枢检修低位顶门方案

人字门是三峡船闸重要设备之一,其运行频次高,加速了底枢故障率的发生,必须定期实施顶升进行底枢检查与修理。目前,人字门检修通常是在计划性停航检修期间,采用高位顶门检修工艺,须实施拆除顶枢及启闭机构、固门等工序,适合工期较长的计划性大修项目。针对人字门底枢日常运行中可能存在的突发故障,提出在不拆除顶枢时对人字门低位顶门、应用底枢移出装备及配套工装实施底枢移出的检修方案。研究表明,该底枢检修低位顶门方案具有可行性,可为三峡船闸人字门顶门检修提供备选方案。     

装配式H型钢支撑在超深厚软土基坑中的应用

某船闸基坑在开挖过程中发生位移,采用装配式H型钢支撑方案和施工技术加固超深厚软土基坑。为研究装配式H型钢内支撑结合原有双排桩支护形式的安全性,采用理正7.0和GTS-NX软件进行建模分析,对加固方案抗倾覆和整体稳定、支撑轴力进行验算。选取一段闸室基坑作为试验段进行施工,对比开挖建基面的计算结果和监测成果。结果表明,加固方案的整体稳定性、支撑轴力满足相关规范要求;采用H型钢支撑加固后,土体深层水平位移的发展得到控制。     

强浪作用下的高桩码头设计

在建的以色列阿什杜德港项目的 Q28码头为全直桩的高桩梁板式码头,采用重力式沉箱作为后方陆域吹填的挡土墙结构,并利用抛石形成护岸。针对其结构复杂、施工组织难度大的特点,通过施工期的波浪场数值模拟及物理模型试验,对该码头的设计思路进行分析。结果表明,当主防波堤延伸段施工尚未对施工区域形成整体掩护时,重力式沉箱结构可以对后方的陆域吹填及板桩码头施工提供一定程度掩护,桩间抛石护岸则可以有效地减少直立式沉箱壁的波浪反射作用。同时,根据施工实际情况对设计断面提出优化建议,确保项目的顺利实施。     

某汊道交汇海域港口平面布置

汊道交汇海域港口工程位置特殊,受两股涨潮流汇合与落潮流分流交汇、周边工程及工程自身填海等影响,工程区水域水流复杂,港口平面布置存在其特殊性。分析汊道交汇海域港口平面布置的主要影响因素,对码头前沿线走向、工程陆域填海进行多方案比选论证,并通过工程潮流整体数学模型试验及泥沙回淤分析研究验证方案的合理性,最终提出与汊道交汇海域建港条件相适应的港口平面布置方案。     

无填料振冲法在吹填砂地基处理中的应用

依托在建的以色列阿什杜德港项目,针对采用无填料振冲法进行吹填砂地基处理时出现的振冲点位局部欠密实的问题,对其成因进行取样分析研究,并参考吹填粉细砂条件下的无填料振冲施工经验,通过对现场实施的工艺设备进行优化与改进,保证振冲点位的整体密实,提升施工质量,同时建议采用激光粒度分析仪替代人工筛分法提高粒径分布检测数据的准确性,可供类似条件下的无填料振冲施工借鉴参考。     

强浪条件下的桩基施工装备研发与创新

针对传统的桩基施工设备(打桩船、浮吊船、自升式平台等)均不能满足强浪条件下桩基施工的精度和进度要求的难题,依托在建的以色列阿什杜德港项目Q28码头的钢管桩施工,参考桥梁施工中成熟的步履式顶推箱梁施工工艺,提出借助已施工完成的钢管桩作为基础,采用步履式液压顶推平台搭载履带吊进行钢管桩施工的解决方案。     

基于塑性铰性能的高桩码头地震损伤分析

以高桩码头为研究对象,从塑性铰性能角度对码头的损伤特性进行分析,并根据2个实际码头结构建立模型,通过有限元软件SAP2000对结构的24种工况进行Pushover分析,研究码头结构在不同等级地震下的损伤情况,建立了基于塑性铰的码头损伤等级和位移延性损伤指数之间的对应关系。结果表明:不同烈度地震下,码头的破坏形式主要为桩基塑性铰的产生和桩顶发生一定侧向位移,上部结构从开始到最终破坏并未出现塑性铰;高烈度罕遇地震作用下,纵向的码头桩基塑性铰发展程度和位移延性损伤指数均大于横向的各对应指标,表明码头纵向刚度较小,更容易发生破坏;通过码头桩基塑性铰的性能将码头在地震作用下的损伤分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、倒塌5个等级,其对应的位移延性损伤指数分别为0~0.1、0.1~0.35、0.35~0.6、0.6~0.8、0.8。     

波浪作用下水质点示踪的简易方法研究

由于波浪作用下水质点周期性振荡运动的特性,对其运动轨迹的直接观测一直是比较困难的问题。然而对波浪作用下水质点运动轨迹的直接观测不仅有助于波浪理论的进一步发展,也有助于人们对波浪运动特性的客观理解。为此提出了一种成本极低的新型水质点示踪装置。该装置可直接观测波浪作用下的水质点运动,且结构简单、操作方便、环保安全,不影响水槽展开其他试验。结合系列水槽试验,详细讨论了该装置的工作原理和操作方法。试验结果充分表明,该装置与方法可以完成对不同波浪要素下水槽中任一水质点的示踪,试验数据符合波浪理论规律,证明了该装置的实用性和可靠性。