风洞边界层内单细长柔性植株周围地表气流剪应力分布特征北大核心CSCD

地表剪应力表征了风对地表产生的剪切效应,是评估地表风蚀强度的风动量指标。研究植株周围地表剪应力分布特征对理解植被的防护效应有着重要意义。采用地表剪应力测试系统测量了风洞边界层中单个细长柔性植株周围地表剪应力及分布趋势。结果表明:从植株上风向到下风向,地表所受的气流剪切应力先减小而后逐渐增加至来流地表剪应力的数值;沿植株两侧方向,地表剪应力逐渐减小至来流地表剪应力的数值。与圆木棒模型相比,植株周围最小地表剪应力是圆木棒的0.51~0.74倍,并且地表剪应力小于来流值90%的平均面积是圆木棒的9.7倍。应用地表剪应力分布对单植株抗风蚀能力的评估表明细长柔性植株能减弱输沙率,比圆木棒模型更能有效地保护地表。     

Enhanced multi-layer fatigue-analysis approach for unbonded flexible risers

This paper proposes an enhanced approach for evaluating the fatigue life of each metallic layer of unbonded flexible risers. Owing to the complex structure of unbonded flexible risers and the nonlinearity of the system, particularly in the critical touchdown zone, the traditional method is insufficient for accurately evaluating the fatigue life of these risers. The main challenge lies in the transposition from global to local analyses, which is a key stage for the fatigue analysis of flexible pipes owing to their complex structure. The new enhanced approach derives a multi-layer stress-decomposition method to meet this challenge. In this study, a numerical model validated experimentally is used to demonstrate the accuracy of the stress-decomposition method. And a numerical case is studied to validate the proposed approach. The results demonstrate that the multi-layer stress-decomposition method is accurate, and the fatigue lives of the metallic layers predicted by the enhanced multi-layer analysis approach are rational. The proposed fatigue-analysis approach provides a practical and reasonable method for predicting fatigue life in the design of unbonded flexible risers.     

不同垂度导线连接变电站实体耦联设备振动台试验研究

为了对地震作用下柔性导线连接的变电站电气设备间的相互作用进行研究,本文进行了不同垂度下柔性双分裂导线连接实体隔离开关和断路器的地震模拟振动台试验.振动台试验中采用无导线连接的单体设备以及三种不同松弛度导线连接设备体系,在不同强度的三种地震动输入下对耦联体系的动力响应进行了试验研究.试验结果表明:导线的存在使得耦联设备间...     

大长细比柔性杆件涡激振动实验

涡激振动(vortex-induced vibration,VIV)是导致深海细长柔性立管发生疲劳破坏的重要因素。采用实验观测手段研究了长细比为1 750的柔性立管多模态涡激振动特性。实验中,通过采用拖车拖拉立管模型在水池中匀速行进来模拟均匀流作用下的涡激振动响应。利用光纤光栅传感器测量立管模型在横流向(cross-flow,CF)和顺流向(in-line,IL)的应变,进而通过模态分解的方法,获得立管模型涡激振动的位移。在此基础上,研究了CF以及IL方向的响应频率、位移标准差的平均值和最大值等随流速的变化规律,并分析了立管模型上测点的运动轨迹及其影响因素。     

浅水经济性柔性管道加强设计

柔性海洋管道需要针对使用要求进行结构加强设计.对于浅水海域,柔性管道拉伸和外压较小,如果通过合理简化结构的加强设计,可降低大量应用于海底管道的造价.根据渤海浅水海底管道铺设荷载,设计经济型非粘结构柔性管的结构形式,建立拉伸刚度分析模型,提出抗拉加强没计方法,并对加强设计制造的柔性管道进行了实验测试,结果表明能够满足渤海海底管道使用要求,为我国浅水边际油田开发提供新的管道选择.     

浅谈超大超重罐槽柔性地基施工技术

航天员综合试验训练楼内基础中性浮力水槽,是我国航天员地面模拟太空失重环境训练重要设施,作者以中性浮力水槽为例,重点研究超大超重罐槽柔性地基施工技术控制难题,在大量的实地试验研究基础上,解决了工程施工过程中的许多关键性技术难题,保证了试验任务的按期完成。     

往复荷载下层状地基柔性筏板-群桩共同作用分析

提出一种层状地基中柔性筏板-群桩共同作用分析方法,探讨筏板刚度对桩筏基础沉降的影响,并成功预测了往复荷载下桩筏基础的长期沉降。筏板刚度采用Mindlin板理论的有限单元法分析;桩-土体系的刚度矩阵中,桩顶面-桩顶面、桩顶面-土表面以及土表面-土表面的相互作用分析采用层状剪切位移法借助层状地基的Burmister位移解求得。基于层状地基中柔性筏板-群桩的沉降计算方法以及往复荷载下土体压缩模量的衰减特性得到了桩筏基础的长期沉降预测方法。与已有文献方法和离心模型试验结果的对比分析表明,柔性筏板-群桩共同作用方法得到的沉降值具有较高的精度。     

柔性支护结构主动土压力的变分计算方法研究

从基坑柔性支护结构后的滑动土楔体的整体静力平衡方程出发,推导了考虑作用点位置的主动土压力泛函极值等周模型。在此基础上引入拉格朗日乘子,将主动土压力问题转化为确定含有两个函数自变量的泛函极值问题。对于一般黏性土,依据泛函取极值时必须满足的欧拉方程,得到了对数螺旋线的滑裂面函数和沿滑裂面分布的法向应力函数。结合边界条件和横截条件,主动土压力泛函极值问题进一步转化为以两个拉格朗日常数为未知量的函数优化问题。同时,讨论了滑裂面为平面和圆弧面两种特殊情况。通过算例表明,对于一般土体,在作用点位置系数下限处,主动土压力最小,滑裂面为平面;随着作用点位置的上移,主动土压力呈非线性增长,相应滑裂面为对数螺旋面。对于砂性土,位置系数上限值随内摩擦角的增大而增大,其相应的土压力值也随之增加。对于软黏土,滑裂面为圆弧面,随着作用点位置的上移,主动土压力呈非线性下降,滑裂面背离基坑方向移动。     

用非线性模型评价加筋柔性台背路堤

在考虑土的固结和土体的非线性应力应变关系的基础上,利用非线性有限元数值方法对土工织物加筋柔性台背路堤的受力性状和破坏机理进行了分析。分析结果表明,将铺有土工合成材料的桥台路堤,看作由土体、土工合成材料、土体-土工合成材料界面组成的、独立的平面应变三层连续体系,进行数值计算是行之有效的。计算结果显示,土工织物加筋可以有效减少桥台路堤50%的均匀沉降和66%的非均匀沉降,并能增加台背路堤的稳定性。现场监测表明,本文采用的数值模拟方法与实际工程具有一致性。     

柔性加筋注浆现场模型试验研究

采用现场修筑实体模型试验结合室内土工试验的方法,全程、全断面、实时记录了模型试验中取得的大量数据,研究了预铺柔性管加筋注浆新技术在一定注浆施工工艺参数条件下水平柔性花管注浆实现机制、注浆施工工艺特性及注浆加固范围和效果。文中重点介绍了预铺水平柔性加筋注浆管现场模型试验的试验设计、模型修筑方案及制作、试验测试内容和研究方法。试验结果表明,预铺水平柔性加筋注浆新技术施工工艺简单、加固效果良好,具有很好的开发利用价值。同时,现场大型单点模型试验与现场实际施工条件基本一致,试验所得成果和施工参数能够直接用于实际施工,对回填加固类似工程采用本新技术施工具有一定的借鉴和指导作用。