桶形基础沉贯室内模型试验研究

桶形基础采用负压沉贯法施工,其贯入阻力与压桩,打桩等施工方法显著不同。本文介绍了在粉土和粉质粘土地层中的一组模型试验情况,认为负压法施工可显著降低粉土的抗贯阻力,但在粉质粘土中减阻效果不明显。     

软土中单桶基础竖向循环承载力的模型试验

利用真空预压法制备了一个大尺寸软土模型试验土池,针对两种不同直径桶型基础,进行了多组竖向静荷载与循环荷载共同作用下单桶基础承载力的模型试验,研究了软土中单桶基础循环承载力的变化。研究结果表明,如果基础受到的竖向总荷载比小于0.85,则循环荷载作用下基础的竖向累积沉降随循环次数的变化趋势是安定的;如果竖向总荷载比大于0.9,那么基础的竖向循环累积沉降将逐渐增加,并最终导致基础破坏;如果竖向总荷载比接近或大于1.0,基础的循环累积沉降发展加快,而且此时竖向静荷载越大,竖向循环累积沉降发展就越快。依据模型试验结果可以得出,竖向静荷载与循环荷载共同作用下,软土中单桶基础的循环承载力大约为静承载力的80%左右。     

环抱式防波堤口门航道横流三维特性研究

环抱式防波堤口门易出现较大横流,且三维特性明显。针对连云港主港区深水航道,建立三维潮流数学模型,并用现场航槽实测资料进行验证,在此基础上计算分析了不同潮差条件下口门段进港航道横流的三维特性。研究结果表明:最大横流约出现在高潮位前1.5 h,自表层至底层相继出现,且表、底层出现时刻仅相差0.5 h;因航道边坡较小,最大横流时未见水流分离现象,航槽底部没有反向流;各层最大横流值均与涨潮潮差有关,且相关程度高;航道内最大横流垂向分布梯度随潮差增加略有增大。     

多层挡板桩基透空式防波堤消浪特性试验研究

本文回顾了已有的关于透空式防波堤的波浪透射率的理论计算方法,分析了多层挡板桩基透空式防波堤的消浪机理。结合防波堤断面波浪试验,探讨多层挡板桩基透空式防波堤的消浪特性。研究结果表明多层挡板桩基透空式防波堤能够显著消减波浪,它的应用突破了透空式防波堤仅适用于小尺度风浪水域的经验。研究发现影响防波堤消浪效果的因素中,挡板的透空率和设置方式的影响最为显著。文中提出的减小波浪透射率的方法可供设计部门参考。     

半圆型防波堤的水力特性研究

采用不规则波浪试验,研究了半圆型防波堤的水力特性及堤上波力随各主要影响因素的变化规律。指出必须分别按出水堤或淹没堤计算堤上的波力,前者可用改进的合田公式;对于淹没堤,文中建议了计算波力的方法。     

砂土地基中箱筒型防波堤基础稳定性试验研究与机理分析

箱筒型防波堤基础是一种能够适应复杂海况的新型基础形式。利用室内模型试验对箱筒型防波堤基础在水平静载荷及水平循环荷载作用下的稳定特性进行了研究。结果表明：砂性土地基中箱筒型防波堤基础破坏可分为准弹性、塑性及破坏三个阶段,以荷载位移曲线出现明显拐点判断箱筒型防波堤基础极限承载力约为0.08 kN。以循环过程中施加荷载与静载荷水平极限承载力比值定义荷载循环比ζ_b,当ζ_b=0.5、ζ_b=1.0时,防波堤基础前10次累计位移最为明显,分别占总循环累计位移的96.70%、91.88%,这主要是由于砂土发生剪胀,土颗粒重新排列所致;而后40次循环累计位移不明显,分别占总循环累计位移的3.30%、8.12%,此时土体发生剪缩,土颗粒之间致密化。当ζ_b=0.5时,循环结束后防波堤基础抗滑移系数K₁、抗倾覆系数K₂分别为1.619、3.372;当ζ_b=1.0时,抗滑移系数K₁、抗倾覆系数K₂分别为0.839、-18.063,说明ζ_b=0.5循环荷载作用下砂性土地基防波堤基础稳定性良好,但ζ_b=1.0循环加载时,基础首先发生滑移破坏进而发生严重的倾覆破坏。     

海上桶基平台基础边界条件的简化方法与结构优化

海上桶型基础平台采用桶型基础这一新型的基础型式,桶基平台在结构强度校核计算和结构优化中必须考虑其有限元分析模型的基础边界条件简化问题。本文提出了桶基平台有限元分析模型中的基础边界条件简化方法,将桶型基础边界简化为位移弹簧边界元,给出了弹簧刚度的计算方法。通过模型试验与本文提出方法的计算结果的比较,证明本文提出的方法是正确的。同时,将本文提出的方法应用于桶基火炬平台的结构优化,表明该方法是实际可行的并且对于桶基平台的结构强度校核计算与结构优化有重要意义。对于桶基火炬平台的结构优化采用了适合离散变量优化求解的遗传算法,优化的结果有效地降低了结构重量,降低了工程造价。     

圆弧面防波堤水力特性的实验研究

通过物理模型试验对新型防波堤(圆弧面防波堤)的波浪力分布情况以及影响因素进行分析,探讨这种新型防波堤的水力特性。     

基于锚杆体系的重力式海上风电基础结构受力特性分析

文章以某风电场项目为背景,应用预应力锚杆对传统重力式海上风电基础结构进行优化,组成一种基于锚杆体系的重力式海上风电基础型式。采用ABAQUS软件对锚杆重力式基础结构进行受力分析,研究在正常工况和极端工况两种荷载条件下,结构的位移、应力变化情况以及地基的破坏形式。结果表明,预应力锚杆结构能够有效减小重力式海上风电基础在正常和极端受力工况下的水平位移、转角和沉降量,同时改变地基的破坏形式,有效提升结构的整体稳定性,该结构可为今后重力式海上风电基础的应用优化发展提供一定的参考。     

离岸裙式吸力基础在砂土地基中沉贯性研究

吸力基础是海洋工程中新型的一种基础型式,广泛应用于海洋平台、海洋浮动式结构等,近年来,也被作为浅海离岸风力发电工程的基础。吸力基础易遭受较大的水平动力荷载和弯矩,从而可能产生较大水平位移和转角;同时,由于海床冲刷,会降低其承载能力。为克服这些不足,提出了一种新型吸力基础———裙式吸力基础,把分析传统吸力基础砂土中的沉贯方法,拓广到裙式吸力基础中,研究该基础型式在砂土中的可沉贯性以及所需的吸力;并与同情况下的传统吸力基础进行了比较,证明了所提出的裙式吸力基础具有较好的沉贯性能,具有工程实践推广价值。     

筒型基础沉贯阻力估算方法

系统地总结国外有代表性工程实践对筒型基础沉贯阻力的研究 ,并将各种方法综合起来 ,提出了加权综合估算法 ,供今后的研究和工程实践参考     

Lateral and consolidation behaviors of seabed-type breakwater for very soft ground

A seabed-type of breakwater applicable to very soft ground without the need for soil improvement is newly developed. This type of soft-ground breakwater is expected to ensure sufficient lateral resistance and prevent excessive consolidation settlement due to self-weight of the breakwater. In this paper, lateral and consolidation behaviors of soft-ground breakwater were investigated by performing model tests and finite element simulations. The results revealed that the bottom wall and buoyant box, which are the main features of soft-ground breakwater, contribute to the increase in lateral resistance and to the control of the consolidation settlements, respectively, and that Terzaghi's consolidation theory could be conservatively adopted in deriving the consolidation settlements of soft-ground breakwater proposed herein.     

波浪作用下涵洞式直立堤水体交换特性研究

基于计算流体力学(CFD)数值模拟和物理模型试验结合的方式,开展涵洞式直立堤在波浪作用下的水体交换研究。CFD数值模拟采用VPM (volume-average/point-value method)-THINC (tangent of hyperbola for interface capturing)/QQ (quadratic surface representation and Gaussian quadrature)模型,并在此基础上提出一种能够标记涵洞内外水体变化的双液相流体体积模型(VOF)方法,定性及定量描述涵洞内外水体的交换特性;物理模型试验主要用来验证数值模型的准确性。研究表明,在波浪的作用下,涵洞内部会形成一股往复振荡的水流,对水体交换起到重要的作用。该振荡流主要受到涵洞高度、波浪周期以及波高的影响,涵洞深度对其影响不大。在波浪长时间的作用下,涵洞式直立堤能有效地增强港池内外水体交换。     

混合土层吸力筒沉贯阻力算法研究及应用

为补充DNVGL-RP-C212规范关于混合土层内吸力筒沉贯阻力计算参数的不确定描述,基于长乐外海风电场多个吸力筒基础的沉贯负压监测成果,对黏土—砂混合土层内吸力筒沉贯阻力算法进行研究。提出了基于黏粒含量确定侧阻力修正系数kf的算法,引入桩基工程中基于静力触探试验（CPT）的fs计算桩侧剪切强度的经验算法,并对其进行修正,用于计算吸力筒的沉贯侧阻力。对两种算法的准确性进行了验证,对其可靠性进行比较,提出了以前者计算结果为准,后者计算结果作为校核依据的建议。