软土地基上新型港工结构及其相关问题研究

在我国渤海湾沿岸、连云港以南苏北沿海、长江口、杭州湾、闽江口、韩江口、珠江口和海南岛西北部等很多沿海地区,广泛分布着软弱土地基。为适应深水、软土地基条件,近些年来研究开发了一些新型港口海岸工程结构,主要可分为轻型重力式结构、筒型基础结构、深水全直桩结构和导管-桩基结构等几类。论文给出了模拟这些结构力学特性的有限元数值模型,提出了结构极限承载力分析的加载系数法、土体强度折减法及相关简化计算方法,分析了各类结构的承载特性及其破坏模式,建议了有待进一步研究的问题。     

主、副隔舱式大圆筒人工岛围堰的稳定性分析

对于建设在软土地基上的跨海桥隧人工岛,采用主、副隔舱式大圆筒围堰是一个非常适合的结构方案,因尚无规范可循,其稳定性亟待研究。结合某工程,通过三维弹塑性有限元计算得出：施工期在围堰内、外侧土压力和水压力差的共同作用下,大圆筒结构的稳定性安全系数最小。当增加大圆筒结构的入土深度并且筒底下沉至持力层时,结构稳定性大幅提高。施工期在波浪荷载作用下,主、副隔舱式大圆筒围堰结构的变位模式主要为绕筒底以上靠近筒底处的某点发生转动变位。施工期大圆筒围堰在内、外侧土压力和水压力差的共同作用下,结构的变位模式主要为平动,并伴随一定的转动,转动点位于大圆筒筒底以下。并且当大圆筒入土深度增加后,结构的转动运动模式更加明显。极限状态时,筒壁与海侧土体间发生了分离现象,并且大圆筒入土深度浅时筒土分离的区域比较大。该研究成果可为类似结构的设计和应用提供参考。     

明洞顶垂直土压力性状及土工格栅减载方案研究*

现行的设计规范中明洞各部位土压力尤其是垂直土压力计算仍采用土柱压力,即P＝γh．但是,已有研究表明这种计算方法具有一定的局限性．主要依托某明洞高回填土项目,采用室内模拟试验和现场试验相互验证的方法研究明洞顶土压力的变化规律及双向土工格栅减载效率．通过室内外试验验证,回归出了能反映该明洞顶垂直土压力变化性状的非线性计算公式,得到了土工格栅的减载效率．最后,根据得出的非线性土压力计算公式和格栅减载效率,推求了两种方案下各自的极限填土高度,有效地指导了该明洞顶土的继续回填．     

考虑荷载作用下抗力时变特性的沿海钢筋混凝土结构可靠度分析

针对海洋环境下钢筋混凝土结构破坏影响因素复杂的特点,建立了荷载作用下的氯离子侵蚀模型和钢筋锈蚀率模型;将钢筋混凝土构件的抗力和作用荷载均视为随机过程,并离散为设计基准期内服从某种分布的随机变量,通过改进的一次二阶矩法计算结构的可靠度指标,建立了荷载作用下考虑构件抗力时变特性的海洋环境下钢筋混凝土结构可靠度分析方法。通过高桩码头的算例说明了该方法的可行性,研究了荷载作用对结构耐久性和承载力寿命的影响。     

施工方式对高性能混凝土碳化性能影响的试验研究

应用正交试验设计9组高性能混凝土.正交试验为三因素三水平,选取L9(34)正交表.三因素三水平分别为搅拌(人工搅拌,机械搅拌,超时机械搅拌)、振捣(人工振捣,机械振捣,免振捣)及养护(自然养护,标准养护,绝湿养护).针对该9组混凝土碳化试验,对试验结果进行正交试验的级差分析及方差分析.分析表明,对高性能混凝土碳化性能影响最显著的施工因素是搅拌;最佳施工方式为超时搅拌,免振捣,绝湿养护.     

海洋环境下钢筋混凝土构件抗力随时间变化模型研究

考虑混凝土强度变化、钢筋锈蚀过程、混凝土碳化和钢筋锈蚀引起的混凝土与钢筋之间粘结能力的改变等因素,建立了高桩码头钢筋混凝土构件抗力随时间变化的随机过程模型。通过算例研究了混凝土碳化、氯离子侵蚀、混凝土强度、构件所处水位等对高桩码头钢筋混凝土构件抗力的影响。并提出海洋环境条件和使用荷载作用下钢筋混凝土构件的累积损伤、裂缝宽度计算方法、裂缝宽度对氯离子侵蚀速度的影响、以及钢筋混凝土码头健康状态诊断方法等。     

岩石边坡TBS植被护坡设计与施工

岩石边坡厚层基材喷射植被护坡工程技术(TBS技术)是今年发展起来的主要用于岩石边坡的绿化成活护坡技术。本文较为详细地介绍了其原理、设计及施工要点。     

沉箱式防波堤振动——摇摆运动分析的模型和方法

建立了沉箱式防波堤弹性振动——摇摆运动分析模型,对破碎波冲击作用下防波堤的弹性振动——摇摆运动过程进行了数值模拟,并研究了摇摆运动对防波堤位移、转角、滑移力和倾覆力矩的影响。结果表明,摇摆运动可有效减小防波堤的滑移力和倾覆力矩。在防波堤设计中可考虑允许出现摇摆运动,以实现更为经济的结构设计。     

土坡最危险圆弧滑动面的优化算法

建议了一种确定土坡稳定性验算中最危险圆弧滑动面的优化算法,并编写了相应的计算软件,可自动搜寻最危险圆弧滑动面,给出滑动圆弧的圆心坐标、半径和抗力系数等.实例计算表明该方法是十分方便和有效的.     

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。