离岸深水码头波浪力作用下顶高程对码头损伤的影响

针对剪胀性海洋地基,建立了地基-桩-上部结构和波浪动荷载作用的三维动力响应数值模型。将损伤本构模型应用于码头结构,分析了不同码头顶高程下码头结构和地基的动力响应规律。研究结果显示:高桩码头受到波浪冲击,相对净空ΔhH为0. 33左右时内力最大,损伤最严重;相对净空为0. 5时损伤和内力明显减小;相对净空大于0. 42时桩基内最大等效应力随顶高程增加明显减小。虽然桩基周围土层的影响范围变化不是很大,但上部结构具有较大的动力放大效应,即使是小量的地基变形量变化也可能引起上部结构内较大的破坏,因此设计时应考虑地基-桩-上部结构-波浪的相互协同作用效应。针对海洋性地基的非线性变形特性,建议建立整体模型进行分析,使设计更加科学可靠。     

后张法预应力混凝土长管节管桩抗弯性能研究

后张法预应力混凝土长管节管桩是采用离心工艺制作而成的单管节长度为8 m及以上的混凝土管桩,在港口工程桩基领域具有突出的优势。为研究其力学抗弯性能,通过对1 400 mm长管节管桩的抗弯性能进行理论分析,并对其管节和接头进行抗弯性能试验,监测加载过程中的变形和破坏情况。结果表明,长管节管桩的抗弯性能与其混凝土强度等级、张拉控制应力及预应力损失有较大关系;由于长管节管桩生产采用双层端模、分批张拉等工艺,使其具有优越的抗弯性能,是一种适用于沿海工程的高性能桩型,有广泛的应用前景。     

高桩梁板式码头结构横梁内力影响分析

重点研究了不同荷载类型情况下不同地基条件、不同截面尺寸以及不同简化模型（横向排架系统和弹性支承连续梁）对横梁内力的影响及其规律。研究结果表明：较差的地基条件会使横梁出现较大的负弯矩;增大横梁尺寸也会使横梁弯矩增大;对于大桩帽排架,不同简化模型对横梁内力结果影响较大。     

工程结构可持续性成本量化模型

提出了一种综合性的工程结构全寿命可持续性成本计算模型, 可指导设计与决策人员对工程结构的经济、 环境和社会影响进行统一量化。 环境方面, 提出工程活动、 交通绕行和交通拥堵产生的环境成本模型; 社会方面, 提出社会成本计算模型, 模型涵盖施工和交通安全、 人员和货物运输、 区域经济、 居住环境和公共服务等方面。 对沿海钢筋混凝土桥梁建造、 维修和维护阶段的经济、 环境和社会成本进行案例分析, 采用全寿命可持续性成本对两种耐久性维护方案 (环氧涂层和电化学除氯) 进行比选。     

氧化聚合型包覆防腐技术施工标准试验研究

氧化聚合型包覆防腐技术(OTC) 是一种针对钢结构的新型防腐技术, 然而目前对该方法的现场应用缺乏相关控制标准。文章通过中性盐雾试验、周浸试验、氙灯试验研究了不同防蚀膏使用量、防蚀带层数、防护剂涂刷量对腐蚀防护效果的影响。结果表明, 随着防蚀膏用量、防蚀带层数、防护剂涂刷量的增多, 其防腐效果越好。根据钢结构腐蚀环境等级, 提出了一套氧化聚合型包覆防腐技术的施工控制标准体系, 可对该方法的现场实施提供指导。本项技术在浙江省舟山市某跨海桥梁腐蚀防护工程中取得了很好的防腐效果。     

钢材大气腐蚀预测算法模型比选

针对我国各地区的各类钢材, 提出了一种基于机器学习算法的钢材大气腐蚀深度预测方法。首先, 收集了我国10 个大气暴露站的腐蚀检测数据、环境特征和材料特征, 采用规范公式与6 种机器学习算法预测钢材腐蚀深度。然后分析预测误差, 筛选适用于钢材大气腐蚀的预测模型。进一步分析材料与环境特征敏感性, 揭示影响钢材大气腐蚀的主要材料与环境因素。结果表明, 相比于规范公式, 应用随机森林(RF) 和长短期记忆循环神经网络(LSTM) 算法的预测模型精度大幅提升; 除了规范公式中的各类特征外, 有关雨水酸碱性和雨水腐蚀性离子浓度的特征对钢材腐蚀行为有较大影响, 应予以考虑。     

安装于跨海桥梁下部结构的竖轴潮流能水轮机水动力研究

我国有众多跨海大桥穿过潮流能富集区域,如在桥梁下部结构安装竖轴潮流能发电装置,可取得良好的经济与环境效益。使用物理模型实验和基于Fluent的二维数值模拟方法研究竖轴水轮机安装在典型桥梁下部结构（单圆桩、圆端形墩台、四圆桩）且相对尺寸发生变化时水轮机水动力性能的变化情况。结果显示,竖轴水轮机同下部结构组合后水轮机能量输出显著提升,单圆桩提升幅度最大,圆端形次之,四圆桩最小。单圆桩和圆端形相对水轮机尺寸增大时水轮机能量输出随之增大,四圆桩时则趋势相反。竖轴水轮机与桥梁下部结构结合后能量输出提高的原因在于下部结构附近的高流速区增加了水轮机的能量输入,同时扩大了竖轴水轮机的获能范围并提高了能量获取幅值。