Pullout capacity of embedded suction anchors in sand

An analytical solution has been developed to estimate the horizontal, vertical, and inclined loading pullout capacities of embedded suction anchors in sand. Validation of the analytical solution on pullout capacities has been made through comparisons with the centrifuge model test results. Primary variables for the centrifuge model tests are the depth to the loading point, the load inclination angle, and the addition of flanges. The results indicate that both the horizontal and vertical pullout capacities of the embedded suction anchor in sand increase, reach the peak and then start to decrease as the loading point moves downward. The inclined loading pullout capacity is very much dependent on the load inclination angle and the loading point. The effect of flanges on the pullout capacities is also found to be significant.     

钱塘江河口段通航能力的初步分析

本文阐述了钱塘江通海航道的现状,指出仓前至尖山的中段航道影响着河口出海通航能力,四工段浅滩是主要的碍航浅滩。文中还对不同水文条件下,钱塘江河口段的乘潮保证率和最大可能出海运量作了分析,在此基础上提出了改善航道条件的措施。     

地球生态系统的控制能力

随着人类活动的加剧, 环境发生了巨大的变化。从地球生态系统的角度来探讨和研究全球的环境变化, 具有重要的意义。通过对北太平洋海洋生态系统的剖析, 在时间和空间尺度上, 展示了地球生态系统强有力地控制着陆地的沙尘暴、大气的北太平洋季风和海洋的硅来源及输送方式。为了保持向海洋输入大量的Si, 地球生态系统控制着陆地生态系统、大气生态系统和海洋生态系统。研究显示, 地球生态系统使北太平洋的季风与北太平洋边缘的雨季在时间上密切相嵌, 顺利完成近岸洪水和河流的输送与大气的输送之间的相互转换; 同时也使沙尘暴与北太平洋Si 的缺乏在时间上紧密配合, 其强度大小与Si 缺乏的严重程度相一致。因此, 在全球的环境变化下, 海洋Si 的缺乏是在严重加剧。那么, 地球生态系统展示了强有力的控制能力, 维持向海洋水域提供大量的硅, 充分保证海洋生态系统的健康发展。     

海上风机斜壁桶形基础承载特性研究

基于验证的三维有限元方法,考察了斜壁桶形基础的承载特性,得到了变形网格、位移增量分布、位移等值面分布等结果,探讨了斜壁倾角与各极限承载力之间的定量关系。计算表明,桶形基础发生竖向位移时,主要是桶体内部和桶基正下方的土体发生沉降,而桶侧的土体基本不发生沉降。桶形基础受到水平荷载发生转动时,转动中心轴大致位于桶基底面内,桶基水平承载力主要由桶内土体和桶基外侧中上部受压侧土体产生的抵抗反力构成。桶基因受到较大竖直向上荷载而失效时,桶内土体和桶基外侧靠近海床面附近土体产生了较大的向上位移。桶壁倾角β每增加1°,竖向抗压极限承载力、竖向抗拔极限承载力、水平极限承载力分别提高12%、17.4%及3.8%。     

渤海湾主要污染物环境容量的估算

运用一个三维水动力模型模拟了渤海湾潮汐潮流的主要特征,计算与实测结果吻合较好.在此基础上采用保守物质为示踪物估算了渤海湾的水交换特性,结果显示:渤海湾一年的水交换率大约为62%.最后以海水的二类水质为标准,估算了COD,无机氮和活性磷酸盐三种主要污染物在渤海湾的静态容量,分别为3.999× 105 t,3.999×10...     

典型海上升压站地震储备承载系数研究

海上升压站是海上风电场中不可或缺的组成部分,其结构型式与传统的海上油气平台有所差异,完全套用现有抗震分析方法可能使结构设计不经济。由于地质条件特点不同,国外海上风电场鲜有位于高地震烈度区的案例,因此当前有关海上升压站抗震设计的理论和经验也不充分。针对我国首个位于高地震烈度区内的海上升压站,建立精细化有限元模型,利用非线性静力推覆分析方法,并结合敏感性分析结果与工程实际情况给出其地震储备承载系数的合理化取值,为今后典型海上升压站的抗震设计提供参考与借鉴。     

瓯江口水流挟沙力公式探讨

采用瓯江口实测泥沙资料,对多个典型挟沙力公式进行了系统比较;对瓯江口同步的平均流速和平均含沙量进行分析,探讨适合该河口的挟沙力关系,并引入泥沙因子,考虑泥沙粒径对水流挟沙力的影响。结果认为:各挟沙力公式的计算结果过程曲线趋势一致,只是存在量级上的差别;结合实测泥沙资料进行分析,采用河口、海岸适用性较好的水流挟沙力公式,考虑泥沙粒径对挟沙力的影响,引入泥沙因子分析拟合瓯江口水流挟沙力公式。旨在揭示不同挟沙力公式之间的联系,以及河口海域水流挟沙力拟合过程,为进一步探讨河口海岸含沙量分布和悬浮泥沙输运提供思路。     

Studies on seawater self-purification capacity to heavy metals in the Haikou Bay

Ｓｔｕｄｉｅｓｏｎｓｅａｗａｔｅｒｓｅｌｆ－ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｔｏｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｅＨａｉｋｏｕＢａｙＣｈｅｎＣｈｕｎｈｕａ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＯｃｔｏｂｅｒ１０,１９９６;ａｃｃｅｐｔｅｄＦｅｂｒｕａｒｙ３,１９９...     

大容量舱容积计量的快速测量新方法

针对不断大型化和多样化的船舶与海洋结构物舱室,为适应其舱容测量需求,借鉴传统的容量比较法和几何测量法,提出了一种新的高效、准确、适用性强的舱容测量方法。新测量方法采用间接积分计算舱容思路,包含实验与计算两个部分;实验中标准容器注水和未知体积大量注水交替进行,再将实验数据转化为可以描述舱容变化趋势的水线面积数据;计算部分基于水线面积数据、采用收敛性较好的样条插值方法得到近似水线面积曲线,并进一步积分得到测量舱容曲线。通过算例验证,相对于传统测量方法,该方法可以更方便、高效地完成大容量舱的容积测量,同时具有很高精度;并可根据舱体特点灵活安排测量方案,更好地解决测量效率与精度间的矛盾。     

Centrifuge evaluation of the influential factors in the uplift capacity of suction foundations in clay

The passive suction of suction foundations plays a significant role in pull-out resistance. The factors influencing the uplift capacity include stress state, embedment ratio, and loading rate. This article investigates the effect of embedment ratio and loading rate on the bearing behavior of suction foundations using centrifuge testing. A series of uplift tests on a suction foundation in clay were performed using a beam centrifuge. During the tests, uplift displacement, suction, and loading rate were monitored. The suction was obtained by measurement of water pressure. To compare the influence of different factors on uplift capacity due to passive suction, two types of uplift tests were conducted; the first was on the closed caisson and the second was on the vented caisson. The results show that the pull-out resistance increased with an increase of the uplift loading rate, which was induced by the suction. The maximum resistance occurred when the upward displacements reached 14%D under a ratio of skirt length (L) to diameter (D) (L/D) of 0.5 and 17%D under an L/D ratio of 2. These findings provide a way for suction caissons to resist pull-out load or for structures to be removed from the seabed.     

青岛奥运水域主要污染物环境容量的预测

通过对青岛奥运水域现场调查和资料分析,确定了奥运水域污染物的主要来源和主要污染物,然后在潮流模拟的基础上,利用物质输运方程数值模拟了2000~2003年污染物浓度的空间分布,其结果与现状调查基本吻合。最后再利用该输运方程,预测了奥运帆船水域的化学需氧量(COD)、氨氮(NH4 -N)、总磷(TP)的环境容量(中潮时分别为:69.948 t/d,7.46 t/d,0.5455 t/d),为奥运水域的目标管理提供科学依据。     

闽江河口区湿地生态旅游环境容量研究

本文讨论了生态旅游环境容量的定义及内涵，分析了生态旅游环境容量的特征及构成，在此基础上估算了闽江河口区湿地生态旅游环境容量．结果表明：闽江河口区湿地生态旅游环境容量的限制因子是鳝鱼滩自然保护区生态旅游环境空间容量．鳝鱼滩旅游步行道可分成南路和北路，北路为水路游线，南路为陆路游线．北路游线环境空间日容量为800人次／d，南路游线环境空间日容量为1144人次／d．鳝鱼滩湿地生态旅游环境空间年容量为451202人次／a．这一环境容量可作为闽江河口区湿地生态旅游活动环境容量的最高限制量．     

海洋倾倒区容量评估模型的构建

倾倒区容量主要受海水动力过程(潮流输沙、风暴潮和风浪掀沙等)、倾倒区面积和水深地形等因素影响。本文基于FVCOM(Finite Volume Coast and Ocean Model)三维数值模型和随机动态统计分析模型, 利用倾倒区地形演变和倾倒量资料, 探讨海水动力过程(潮流输沙、风暴潮和风浪掀沙等)和倾废活动对海底地形变化的影响, 构建海洋倾倒区容量长期演变评估模型。利用FVCOM水动力和泥沙模型计算自然状态下潮流输沙引起的地形变化, 同时结合倾倒区多年实测水深和倾倒量资料, 分析倾倒量、潮流输沙和地形变化的统计关系, 通过实际资料拟合修订系数, 作为该倾倒区海浪和风暴潮等因素输沙所造成地形变化的参考值, 以此评估倾倒区容量长期演变。在设定实际地形变化阈值的前提下, 计算倾倒区容量。以长江口1#倾倒区为例, 1#倾倒区地形抬升0.5m/a,倾倒区容量约为670万方/a,模型结果和实际批复结果吻合。同时在甬江口2#倾倒区、罗源湾倾倒区、嵊泗上川山、东碇倾倒区和温州港倾倒区等验证, 模拟结果同实际观测结果相近。     

Spar平台吸力式基础极限承载特性数值分析

以国外某深海Spar平台工程为背景,针对其所采用的细长型吸力式基础的抗拔承载特性进行三维有限元数值分析.分析中充分考虑土体强度、加载位置和加载角度对吸力式基础极限抗拔承载力的影响,本构模型中钢筒基础采用弹塑性模型.分析结果表明,吸力式基础的极限抗拨承载力随着土体强度的增大而增大,倾斜加载时在基础插入土体部分中点左右加载可取得最大的极限承载力,极限抗拔承载力还随着加载角度的增大而增大.吸力式基础存在倾斜加载时桶基础与桶内外土体的共同塑性屈服破坏和垂直加载时桶外土体的局部剪切破坏等两种不同的破坏模式.     

非共轴本构模型在吸力桶地基承载力

土体在剪切变形过程中产生主应力方向的旋转时,主应变率方向与主应力方向之间存在着非共轴现象,然而,传统的弹塑性本构模型并不能考虑该现象的影响。通过在传统本构模型屈服面的切线方向增加一项非共轴塑性应变率,即可实现对非共轴现象的反映。利用有限元软件ABAQUS的材料子程序接口UMAT,通过显式积分算法和自动分步方法实现了非共轴模型在有限元分析中的应用。首先,对砂土的单剪试验进行数值模拟,预测了主应力方向和主应变率方向之间的关系,所得结论与试验结果较为吻合。然后,针对吸力桶与砂质地基间的相互作用问题进行弹塑性有限元计算,分析了土体主应力方向在剪切变形过程中的旋转规律,以及桶体的端部阻力、侧壁摩擦阻力和顶部阻力在变形过程中的变化规律。最后,检验了非共轴现象对地基承载力计算结果的影响。研究结果表明,所开发的非共轴模型对非共轴现象具有良好的预测能力。     

Fishing capacity management in Taiwan: Experiences and prospects

Taiwan has developed its fisheries since the 1950s and become one of the major fishing nations in the high seas. Facing overcapacity and strong criticism by related Regional Fisheries Management Organizations, Taiwan did not only formulate lots of regulations to limit fishing capacity, but also spent around US$350 million from 1991 to 2008 to scrap 30% capacity of large scale longline fishing vessels and 18% of coastal fishing vessels. This study provides the insight that efficient use of budget and communication with fisherman, and coping with comprehensive stock assessment, would be the key issues in establishing a successful fishing capacity management.     

湛江流沙湾马氏珠母贝的养殖容量

2008年3月—2009年1月调查分析流沙湾浮游动植物的生物量、叶绿素a含量、初级生产力、马氏珠母贝Pinctada martensii含壳重与鲜组织重的比值、养殖贝类和野生滤食性动物的滤水率、潮间带和潮下带底栖贝类及吊养区附着滤食性动物现存量等,应用营养动态模型和贝类养殖容量估算模型估算滤食性动物的总容量,扣除野生滤食性动物现存量,最终确定马氏珠母贝的养殖容量。结果显示,2种模型估算马氏珠母贝的养殖容量分别为19637.5t和20126.4t,平均养殖容量19881.95t。依据流沙湾马氏珠母贝的通常养殖密度(1.05×105个.hm-2)和平均商品规格(41g.个-1)计算,流沙湾马氏珠母贝的适养面积为461.83hm2。     

Undrained bearing capacity of spudcan under combined loading

The bearing capacities of spudcan foundation under pure vertical (V),horizontal (H),moment (M) loading and the combined loading are studied based on a series of three-dimensional finite element analysis.The effects of embedment ratio and soil non-homogeneity on the bearing capacity are investigated in detail.The capacities of spudcan under different pure loading are expressed in non-dimensional bearing capacity factors,which are compared with published results.Ultimate limit states under combined loading are presented by failure envelopes,which are expressed in terms of dimensionless and normalized form in three-dimensional load space.The comparison between the presented failure envelopes and available published numerical results reveals that the size and shape of failure envelopes are dependent on the embedment ratio and the non-homogeneity of the soil.     

江苏省沿海区域水环境容量计算研究

在江苏省沿海开发战略发展的背景下,研究海洋水体环境容量是实施海洋污染物总量控制和合理利用海洋资源的基础和前提。以江苏省沿海区域(包括连云港、盐城、南通在内的沿海三市)作为研究对象,根据人海排污口排污方式的不同,将沿海排污区域划分为沿岸区域和离岸区域两部分,分别建立了2种区域的水环境容量计算方法。结合近岸海域二维水动力水质模型和污染物通量计算模型对三市的沿海区域水环境容量、人海河流污染物通量分别进行了测算。在此基础上测算得到2007年沿海三市污染排放贡献率,并通过污染排放贡献率计算得到沿海三市最大允许人海量。结果表明,江苏省沿海区域COD的水环境容量为1 249 231 t/a,其中沿岸海域水环境容量为968 921 t/a,离岸海域水环境容量为280 310 t/a,沿海三市的COD排放贡献率为44%;江苏省沿海区域氨氮的水环境容量为73 658 t/a,其中沿岸海域水环境容量为47 728t/a,离岸海域水环境容量为25 930 t/a,沿海三市的氨氮排放贡献率为65%。该研究成果可为江苏省沿海区域开发中的环境保护提供技术支撑。     

Design equations of uplift capacity of circular piles in sands

Uplift capacity of circular piles in sands is one important design parameter for many pile foundations supporting important structures subjected to tensile forces. Even though a number of formulas based on the limit equilibrium or semi-empirical methods are proposed to predict the uplift capacity of piles in sands, there is a major limitation of the methods in obtaining the accurate predictions. In this paper, the computational limit analysis is employed to investigate the uplift capacity of circular piles in sands. The effects of the important variables including pile length and diameter, soil friction angle and unit weight, and roughness factor at soil-pile interface are examined extensively using the dimensionless parameters while the predicted failure mechanisms associated with the parameters are discussed and compared. Approximate statistical design equations of the uplift capacity of circular piles in sands are developed based on the numerically derived solutions and the existing experimental data. It is found that the proposed design equations provide the most accurate prediction of the uplift capacity of circular piles in sands as compared to the existing formulas.