通航水域泥沙固磷效应研究*

通航水域污染治理难度大，限制了水运交通绿色发展，泥沙是影响通航水域水体磷负荷的重要因素。通过室内试验和野外现场试验，分析了航道泥沙对磷的等温吸附特性，提出酸性活化和钙性活化方法，比较了活化泥沙的磷吸附特征及动力学过程，探讨了泥沙活化除磷方法的适用性。结果表明，航道泥沙粒径和含量是影响磷平衡吸附量的重要因子，减小泥沙粒径和降低泥沙含量可增加对磷的平衡吸附量，最高可达0.944 mg/g；等温吸附和动力学分析表明，酸性活化泥沙对磷以物理吸附为主，钙性活化泥沙对磷以化学吸附为主；钙性活化泥沙最大磷饱和吸附量可达16.50 mg/g，在相同泥沙含量条件下，分别是酸性活化泥沙和天然泥沙的8.1、17.5倍。泥沙活化可提升天然泥沙吸附磷性能，作为潜在的水体除磷方法可为通航水域水质提升和污染治理提供基础研究支撑。     

基于随机森林的内河架空直立式码头损伤诱因反演模型研究*

为研究对码头结构损伤不良诱因作用的反演，在内河架空直立式码头物理模型上进行试验，分析码头在超限堆载和不规范靠泊两种损伤诱因作用下的应变规律。结合三峡库区架空直立式码头损伤诱因反演分析，提出基于随机森林的损伤诱因反演模型，并使用物理模型的试验数据对模型进行评估。结果表明：由物理模型试验得到靠江侧和靠岸侧基桩轴向应变分布规律，靠江侧轴向应变特征较靠岸侧明显，更适合作为反演输入；随机森林反演模型能够对物理模型损伤诱因的类型、位置、强度进行较为准确的反演，损伤类型的精度达到0.98，损伤位置的精度达到0.99，损伤强度的精度达到0.99。     

基于波浪数学模型的航道对波浪传播规律影响分析

针对波浪传播规律与航道相互关系的问题，基于波浪数学模型，研究波浪入射角和航道的网格边长对波浪传播规律的影响。结果表明，航道疏浚后，当波浪入射角为15°时，航道迎浪侧与背浪侧之间波高最大变化率可达6.6%，且航道最小网格边长相对于航道边坡宽度为0.12时，航道边坡可以较为准确地模拟出来，此时数值模拟的时间较短。     

基于深度学习和随机场的临水基坑支护结构响应分析

为得到临水基坑工程支护结构的响应，从而对支护结构安全性进行评价，考虑土体的空间变异性，建立临水基坑随机有限元模型，并将模型中参数符合随机场分布的特征单元图像化，构造多通道灰度图像数据，将其输入到构建的CNN网络中进行训练，对临水基坑随机有限元计算结果进行学习，并预测不同随机场参数的临水基坑变形响应，进而得到具有统计意义的临水基坑支护结构响应。结果表明，基于深度学习和随机场的临水基坑分析方法能够准确预测支护结构的响应概率分布。     

双场桥集装箱堆场效能仿真研究*

以双场桥集装箱堆场为研究对象，通过建立堆场作业多智能体仿真模型，研究接力作业模式下堆场的作业效率和能耗。模拟在自动导引车和港外集卡抵达时间不确定性的条件下双场桥复杂的作业过程，实现堆场机械功率和能耗的定量计算。通过对作业效率和能耗指标的定量分析，探究不同工况下接力区位置对堆场效率和设备能耗的影响。结果表明：堆场作业仿真模型可有效模拟堆场设备作业流程及其交互行为，并得到不同工况下的效率和能耗指标值。此外，最大效率和最小能耗对应的接力区位置不尽相同，应根据具体工况合理设计接力区来实现效率和能耗的双目标。     

海上密实碎石土持力层钢管桩沉桩及承载特性试验研究

由于缺乏海相密实碎石土持力层中钢管桩的工程实例及研究，依托秘鲁某港口工程，研究碎石土持力层中钢管桩的沉桩及承载特性。在国内开展模拟试验，获得模拟沉桩参数后，进行沉桩可打性分析及完善施工策划，随后在现场进行试沉桩、高应变和静载试验并测试侧阻力与端阻力。结果表明：开口钢管桩在进入密实碎石土持力层后，其承载力、单位面积侧阻力和端阻力将随入土深度增加而增大，但增大幅度会逐渐减小；但在进入持力层1 m后沉桩变得困难，此后碎石土的单位面积端阻力将逐渐稳定，其单位面积极限端阻力不小于10.5 MPa；钢管桩的端阻力主要由桩端阻力提供，土塞承载力提供的反力较小，开口管桩土塞系数取相对低值。