Soil-Structure Interaction Analysis of Jack-up Platforms Subjected to Monochrome and Irregular Waves

As jack-up platforms have recently been used in deeper and harsher waters, there has been an increasing demand to understand their behaviour more accurately to develop more sophisticated analysis techniques. One of the areas of significant development has been the modelling of spudcan performance, where the load-displacement behaviour of the foundation is required to be included in any numerical model of the structure. In this study, beam on nonlinear winkler foundation (BNWF) modeling—which is based on using nonlinear springs and dampers instead of a continuum soil media—is employed for this purpose. A regular monochrome design wave and an irregular wave representing a design sea state are applied to the platform as lateral loading. By using the BNWF model and assuming a granular soil under spudcans, properties such as soil nonlinear behaviour near the structure, contact phenomena at the interface of soil and spudcan (such as uplifting and rocking), and geometrical nonlinear behaviour of the structure are studied. Results of this study show that inelastic behaviour of the soil causes an increase in the lateral displacement at the hull elevation and permanent unequal settlement in soil below the spudcans, which are increased by decreasing the friction angle of the sandy soil. In fact, spudcans and the underlying soil cause a relative fixity at the platform support, which changes the dynamic response of the structure compared with the case where the structure is assumed to have a fixed support or pinned support. For simulating this behaviour without explicit modelling of soil-structure interaction (SSI), moment-rotation curves at the end of platform legs, which are dependent on foundation dimensions and soil characteristics, are obtained. These curves can be used in a simplified model of the platform for considering the relative fixity at the soil-foundation interface.     

桥梁沉井基础抗震性能研究现状及展望

随着国内外大跨桥梁特别是跨海桥梁建设的迅速发展,沉井基础在桥梁基础中所占的比例越来越大。虽然沉井基础作为1种刚性基础具有良好的力学性能,然而震害实践表明沉井基础在地震作用下也并非万无一失。通过分析国内外典型桥梁沉井基础的震害特征发现,沉井基础的地震破坏与桩基础有显著差异,且与埋置深度有直接关系;研究表明:地震作用下沉井基础的破坏机理及地基承载力与静力作用下明显不同,但目前在该方面的研究还较为欠缺;总结和对比了现有几种沉井基础-土相互作用研究方法,并分析了几种研究方法的优缺点和适用场合;同时也归纳和对比了各国抗震规范对桥梁沉井基础的基本规定、适用范围、计算方法和构造规定等方面的内容。最后结合现有的研究现状对沉井基础抗震性能研究的发展方向进行了展望,此外,随着我国跨海、跨江及跨库区大跨桥梁建设的发展,地震力和波浪力等多灾害因素共同作用下深水沉井基础桥梁破坏机理及设计方法的研究势在必行。     

粉砂地基深基坑渗透破坏研究

在地下水丰富的砂土和粉土地区进行深基坑开挖,坑内降水施工或渗漏引起的渗透破坏问题是威胁基坑稳定性和周围环境的主要因素。通过模型试验结合数值模拟,研究了土体密实度、黏聚力、内摩擦角、桩土界面摩擦特性以及围护结构插入深度等因素对临界水力梯度以及渗透破坏模式的影响。研究表明,发生渗透破坏时的水力坡降不仅与土的密实度有关,还与土性、强度指标、桩表面粗糙度以及围护结构的插入深度等因素有关,这些结论为实际基坑工程分析提供了指导。     

临江污水处理厂深基坑施工中地下水的处理研究

介绍了场地位临长江,地质条件复杂的黄浦路污水处理厂深基坑施工实例。分析了深基坑施工中地下水的危害,论述了对其处理的方法及要点,指出深基坑地下水的处理中,降水不可回避,但周边沉降可以避免。只要处理方案合理,成井质量得到保证,施工操作规范,可以满足坑内干作业的施工要求。     

CFG桩复合地基褥垫层三维弹塑性分析

在CFG桩复合地基中, 褥垫层的设置厚度和模量对于复合地基的承载及变形特性有较大的影响。本文建立了CFG桩复合地基的三维弹塑性数值分析模型,研究了当采用不同厚度和模量的褥垫层时,复合地基沉降、桩端沉降、褥垫层压缩量和桩土应力等参数的变化规律。结果表明复合地基沉降和褥垫层压缩量随着垫层厚度的增加而增大,而随着垫层模量的增大而减小;垫层厚度和模量的变化对于桩端沉降的影响较小,从工程角度可认为桩端沉降不随垫层厚度与垫层模量的变化而变化;桩土应力比随垫层厚度的增大而减小,随垫层模量的增大而增大。本文建立的分析模型还可进一步对CFG桩复合地基的其他参数进行相应的分析计算,分析结果可以为复合地基的设计和施工提供相应的理论依据。     

核电站扩建工程基坑开挖爆破振动安全控制

结合秦山核电二期扩建工程,在已运行核电站附近新扩建核电站的大型基坑开挖过程中进行爆破振动的监测与爆破振动的控制。通过理论分析与监测等多种手段对爆破振动进行有效的控制,确保了正在运行核电站的安全。所总结的减震措施经验对其他核电站的爆破振动控制具有借鉴作用。     

泥浆含砂率对桩基质量的影响

本文通过对泥浆中颗粒的沉降特性分析，从量上得出泥浆性能对泥浆中颗粒的悬浮携渣能力。泥浆是一流变性的流体，对泥浆性能的把握，应综合考虑，而不偏向于某个指标。提出了在实践中对泥浆的正确使用和泥浆性能取用的建议。     

岩溶坝基帷幕灌浆高注浆量控制措施与效果分析

帷幕灌浆是坝基防渗处理的一种常用技术手段,而岩溶地区因其岩溶发育致使岩溶裂隙和通道纵横交错,且难以获取其规律性,灌浆过程中往往会出现注浆量偏高的现象。为了能够既有效控制帷幕灌浆成本,又确保帷幕灌浆施工质量,就需要采用科学、合理、可靠的施工技术措施和手段,对高注浆量的情况进行重点控制和改进。本文结合某水电站岩溶坝基帷幕灌浆中突出的高注浆量现象,通过有针对性地从技术措施和控制手段等方面的综合探索与应用,最终达到了坝基防渗的目的,并最大限度地节约了帷幕灌浆的时间,有效控制了高材料消耗所带来的高成本问题,为类似项目的帷幕灌浆积累了一定的经验。     

基坑土钉支护设计的简单算法研究

土钉支护技术在深基坑开挖和支护中已得到了广泛的应用,但对其工作机制和计算方法的研究尚不完善。目前数值模拟算法较多,但其本构模型准确地选择及相关参数的确定需要进行大量的三轴试验或真三轴试验。基于此,提出3个假设,建立简单的计算模型,并对土钉的工作机制深入研究,得到土钉拉力的“二半支抛物线”分布规律,推导出土钉支护设计的解析算法相关公式。以徐州彭城地下广场深基坑土钉支护工程为例,进行土钉拉力现场测试,对基坑水平位移、沉降进行观测,所测数据验证了文中公式的可靠性,为类似基坑工程的设计和施工提供参考。     

塘沽地电阻率观测轻轨干扰降噪处理

随着地铁轻轨的迅速发展,我国大多数地电阻率测项受到不同程度干扰,诸多学者为此提出采用小波方法进行滤波的建议。文中拟采用小波和HHT滤波方法,以受津滨轻轨干扰严重的塘沽地电阻率观测资料为例,进行降噪处理,对比2种方法的滤波效果,以获得更好的滤波方法。