多维联合概率理论对三峡工程设计洪水的计算

首次将多维联合概率理论应用到三峡大坝设计洪水的风险分析,并用随机模拟方法(ISPUD)对四维联合概率分布进行了求解,得出在长江上游干流及主要支流来水量出现的不同组合和最不利组合情况下,相应三峡大坝不同联合重现期的设计洪水。可用于三峡工程的风险分析及防洪调度。     

对河北唐山曹妃甸浅滩大面积填海的思考

河北唐山曹妃甸工业区规划填海造陆310 km2,填海面积过大.通岛公路及填海规划阻断了曹妃甸浅滩潮道,对海洋潮流系统、海洋环境及港口持续发展潜力将产生不利影响.建议穿过浅滩潮道的通岛公路段(宽1.5 km)应修成桥状,以保留曹妃甸浅滩潮道和保护海洋的主要潮流系统.填海面积应适当控制,主要在水深较浅的地方填海,可利用较少的土石方量,产生较高的经济效益.填海取土不宜在曹妃甸等障壁岛及其前缘深槽附近进行,保护这些关键部位的底质免遭破坏,是对港口潜力区的维护.少填多察,多做海洋环境检测.填海要在海洋环境容量能够允许的情况下循序渐进地进行,以免造成难以挽回的损失.     

海冰与孤立桩相互作用的数值模拟

本文用数值方法模拟孤立桩与冰原冰相互作用过程中,冰的非开裂挤压脆性破坏过程和孤立桩的受力过程.设定冰原冰晶体是柱状结构,晶粒直径大小均匀,晶体主轴分布在水平方向上,符合均匀随机分布,冰体内等温、等盐、等厚,并且是在水中做匀速直线运动的半无限连续体.文中的孤立桩柱是一个大口径、固定且无振动的刚体,采用多点多单元计算的方法,使孤立桩外壳壳体局部受力,冰原冰碰撞作用部分局部受力破碎,从而计算孤立桩柱总受力.文中通过1990年2月8日渤海辽东湾冰区内JZ20-2-1平台桩柱腿受冰力的实测时间历程曲线,对由文中提供模型模拟计算的孤立桩受力过程时间历程曲线进行对比,结果两者吻合较好.     

黄东海海区总悬浮物散射特性研究

我国黄东海水体散射特性非常复杂,这是造成该海域水色区划特点显著的原因之一。文中利用2003年4月黄东海试验数据(HD200304)对总悬浮物(TSM,Total Suspended Matter)的后向散射概率~bbs和单位散射系数bs*进行研究。基于对现场数据的统计分析,我们开发了总悬浮物后向散射概率模型,通过相对偏差分析表明,有近90%的样品反演相对偏差控制在±30%之内。对总悬浮物单位散射系数研究时,选择555 nm为参考波段,开发了不同波段间总悬浮物单位散射系数关系模型,通过相对偏差分析表明,有近94%的样品反演相对偏差在±10%之内,反演效果非常好。     

长期非平稳荷载调谐质量减振阻尼器优化设计

研究外荷载为长期非平稳随机过程。考虑长期荷载的特性 ,采用 1个概率谱密度函数来反映长期非平稳随机荷载及其特征 ;概率谱密度函数是基于大量的一般谱密度函数的统计特性获得。以延长结构的抗疲劳使用寿命为目标函数 ,提出了调谐质量减振阻尼器的优化设计方法 ,这在实际工程中有着极为广阔的应用前景。本文旨在从理论上发展长期非平稳随机荷载作用下调谐质量减振阻尼器的优化设计方法 ;文中采用长期波浪实测数据 ,给出了 1个数值算例说明整个设计过程。     

海洋环境条件联合设计标准

随着海洋开发事业的进展,海洋环境设计标准的选定,已成为决定工程结构安全、造价及合理形式的最主要因素之一.基于海洋环境条件的复杂性、多变性及随机性,惯用的海洋工程设计标准无法考虑多种环境条件联合出现的概率,往往过高地估计环境条件设计标准,造成不必要的浪费.本文以实测和后报资料为基础,按照多维联合概率理论,应用随机模拟技术,研究了作用在海洋工程结构物上的风、浪、流联合荷载及相应的联合概率水平问题,提出了可供工程实践采用的环境荷载联合设计标准.     

防波堤风险分析研究框架

介绍了防波堤风险分析研究的内容、方法和目前的研究进展。防波堤风险分析包涵四个主要方面:防波堤风险辨识、防波堤风险估计、防波堤风险评价和防波堤风险控制。具体内容包括:防波堤系统正常使用极限状态和承载力极限状态的界定,波浪不确定性的识别和描述,防波堤失效模式的探讨,单一模式失效概率和系统失效概率的计算,两种极限状态失效后果的量化,成本-获益分析,效用分析,可接受风险准则和降低风险的措施。防波堤风险分析的目的在于为决策者明确工程中存在的诸多不确定性因素,提供充足信息,实现项目的决策优化。     

复合加载条件下吸力式沉箱基础承载特性数值分析

吸力式沉箱基础的承载特性是海洋工程结构设施建造与设计中的一个关键问题。这种新型的深水海洋基础型式,通常承受竖向上拔荷载与水平荷载的共同作用,其工作性能与设计理论远远不能满足工程实践的需要。本文采用有限元分析方法对吸力式沉箱基础的极限承载特性进行数值计算。以大型通用有限元分析软件ABAQUS为平台,通过二次开发,数值实现了Swipe试验加载方法和固定位移比分析方法,针对不同的沉箱长径比、土的强度折减系数,探讨了沉箱基础在垂直上拔荷载和水平荷载单调联合作用下的极限承载力,通过对不同荷载组合的数值计算构造了复合加载条件下沉箱基础破坏包络面。     

风浪周期分布与谱宽度的关系

本文通过分析实验室风浪周期分布,发现风浪周期累积概率分布曲线低于Longuet-Higgins理论结果,在小概率周期区域实验结果与理论结果的差异明显。对实验结果进一步分析发现,在谱不是很窄时,在小概率处风浪周期累积概率随谱宽度的增大而降低,这与窄谱假定下的理论结果相反,Longuet-Higgins理论结果在小概率处不便于描述周期分布随谱宽度的变化。根据实验结果提出风浪周期的Weibull分布经验公式,Weibull分布中的参数依赖于谱宽度。     

海冰板的环形屈曲的压缩破坏

在轴对称条件下，给出海冰板的环向屈曲面临载荷，从细观力学的观点分析了微裂纹开裂的条件，扩展方向并给出绕海洋平台柱腿冰的损伤区的尺度。所给出的临界半径是一个与冰材料力学特征，冰的微结构参数一海洋平台柱腿半径相关的特征参数。对现场所观察和测量的结构给出了解释和定量分析。