海底双层管单层连接管道结构受力分析

粘性高的海洋石油通常需要通过海底保温管道加温输送.温度变化会引起管道变形,并在管壁内产生较大的温度应力.同时,管道正常运营期间还受到管道内压、外压、管内流体粘滞力和土体摩擦力等环境荷载的作用.复杂的环境可能导致海底管道轴向应力过大发生破坏.为了提高铺管效率,提出了双层管单层连接管道这一特殊管道形式,并从理论上分析温度变化和环境荷载对该管道的影响,计算正常运行时管道不同位置处横截面内最大Von-Mises应力.最后得到了Von-Mises应力沿管道轴线分布情况,发现内管和单层连接管的应力一般比外管大,变径管和内管的焊缝处是Von-Mises应力最大的地方.     

多支盘灌注桩在氧化铝工程中的应用

结合工程实例,通过与普通钻孔灌注桩的比价效应和提高承载力的显著功用进行比较,阐明了其经济投入少、提高承载力幅度大的特点。     

抽水和建筑荷载双重作用下的地面沉降模型

依据含水层质量守恒原理,推导了非固结地层在建筑荷载作用下的地面沉降机理模型,并将其与Jacob假定下抽水引起的地面沉降弹性模型相比较,结果发现两种模型的机理表达式完全一致,仅区别于水动力原因或实质的不同.在同一坐标系中,根据线性叠加原理,抽水沉降漏斗和荷载沉降漏斗可能都落在地下水位降落漏斗内.假定两者为相互独立事件,给出了抽水和建筑荷载双重作用下的地面沉降模型,表明其如果以水位降深为制约因子,则可以对水动力实质完全不同的两种沉降过程进行线性叠加计算.     

波浪作用下孔隙海床-管线动力相互作用分析

波浪作用下海床中的孔隙水压力与有效应力是影响海底管线稳定性的主要因素。然而,在目前的海床响应分析中一般将管线假定为刚性,并不能合理地考虑海床与管线之间的相互作用效应,同时也没有考虑土体和管线加速度对海床动力响应的惯性影响,从而无法确定由此所引起的管线内应力。为此考虑管线的柔性,分别采用饱和孔隙介质的Biot动力固结理论和弹性动力学理论列出了海床与管线的控制方程,进而采用摩擦接触理论考虑海床与管线之间的相互作用效应,基于有限元方法建立了海床-管线相互作用的计算模型及其数值算法。通过变动参数对比计算讨论了管线几何尺寸、海床土性参数对波浪所引起的管线周围海床孔隙水压力和管线内应力的影响。     

水平荷载作用下高桩码头整体可靠度研究

高桩码头在港口中应用较为广泛,与重力式码头相比,其耐久性较差,因此,其结构可靠度的研究对于工程安全运行至关重要。目前,高桩码头可靠性的研究大多局限于构件层面,特别是忽略了构件失效之间的联系,不能反映整体的安全性能。本文通过ANSYS软件建立高桩码头参数化数值模型,综合考虑失效模式之间的联系,计算码头的水平向极限承载力,进而求解码头的可靠指标。结果表明,本工程实例的码头水平向极限承载力服从正态分布;采用JC法算得码头水平向可靠指标为21.78,码头自身结构在水平向的安全储备较大。本文的分析方法可对高桩码头的设计和安全运营提供技术支持。     

真空预压联合碎石桩加固港口吹填堆场地基的试验研究

在港口工程建设中,快速加固超软弱的吹填地基,采用真空预压法是一个经济有效的方法,再联合以碎石桩加固则能进一步提高地基的承载力、减少地基工后沉降.通过真空预压联合碎石桩加固地基的现场试验以及观测资料的分析,得出真空预压联合碎石桩加固后地基的承载力特征值由原天然地基的60 kPa左右提高到220 kPa,计算结果表明打碎石桩后的地基变形模量Esp与真空预压后的Ea相比提高了1倍,联合碎石桩加固后的地基沉降量比仅经过真空预压的地基减少1/3.     

极端波浪条件下黏土质斜坡海床稳定性解析

海洋资源开发引起海底软黏土的结构性破坏,导致土体强度弱化,在百年一遇的极端波浪作用时极易发生斜坡海床的局部失稳甚至大范围海底滑坡,给海洋工程建设和正常运营带来严重影响。目前,主要采用极限平衡法评价这类海底斜坡,但该法只能给出近似解。基于极限分析上限方法,推导了极端波浪诱发的波压力对斜坡海床的做功功率,建立了外力功与内能耗散率平衡方程;利用最优化方法,结合数值积分和强度折减技术,求解了不同时刻的斜坡海床稳定性系数,并针对扰动后的斜坡海床开展了有限元解的对比验证。在此基础上,深入探讨了不同波浪参数(波长、波高和水深)和坡长小于一个波长等极端条件下的海底斜坡稳定性。     

海上风机吸力式桶形基础承载特性研究述评

风机基础作为海上风机整体结构的重要部分,承受着上部风机所受到的风浪流荷载,并且对风机的安全性及可靠性至关重要。吸力式桶形基础由于其安装简单和可重复利用等优点,在海洋平台基础中得到了广泛应用,并逐步被应用于海上风机基础中。但由于海上风机与海洋平台在海洋环境中的荷载工况有一定的差别,仍需要通过对其承载特性研究现状进行全面认识,以实现吸力式桶形基础在海上风机基础中的可靠应用。本文通过总结和评价现有研究对桶形基础在不同土体条件以及荷载条件下进行试验及数值模拟分析得到的研究结果,综述了静荷载和循环荷载作用下砂土和黏土中的吸力式桶形基础的承载特性研究现状,以及海上风机吸力式桶形基础的相关研究。文章展望了目前应用于海上风机基础的桶形基础仍缺乏的研究,为海上风机吸力式桶形基础的可靠应用及后续研究提供重要参考。     

精细积分在冰荷载识别中应用

冰激振动中引起的动冰力一直是很受关注的问题。根据精细积分法的基本原理,假定外荷载在离散时间步长内按线性变化,给出了一种冰载荷时域识别方法。经数值算例仿真以及在室内开展的冰激桥墩振动模型试验冰荷载反演的结果表明,该方法形式简洁明了,计算量小,应用方便,特别适宜于计算机求解,具有一定的理论意义和实用价值。     

海岸与海洋工程多种海洋环境动力要素联合设防标准研究

海岸与海洋工程建筑物遭受多种海洋环境动力要素（浪、流、潮和风等）的共同作用,由此引发的荷载的联合设防标准是海岸与海洋工程设计与建造的重要依据。本文分析了多种确定海洋动力要素联合设防标准的方法的研究进展,包括全概率方法、随机模拟法、降维法、正态变换法、多维理论分布法、Copula函数法等。重点阐述了近30 a取得的主要研究成果,分析了各种方法的特点和不足,从普适性多维最大熵模型法、多维复合分布法、结构响应的神经网络算法、防灾结构可靠度和环境等值线法确定不利荷载组合五个方面归纳了联合设防标准研究的前沿和热点问题,并对未来的研究重点和方向进行了展望。