修正剑桥模型在DPC桩—土结构层中的应用分析

针对DPC桩-土结构层开展大型直剪试验,基于试验分析,在考虑DPC桩-土结构层注浆影响上引入临界应力比,构建了可描述应变软化的修正剑桥模型应力应变方程。直剪试验表明DPC桩-土结构层剪切特性表现为剪切软化,具有明显的峰值强度和残余强度,呈现出明显的结构性,其特征与超固结的黏土的剪切应力应变曲线特性类似。推导出的修正剑桥模型能较好的解释实验结果,所得出的结论对DPC桩的设计有一定的指导意义。      

Experimental investigation of the vertical pullout cyclic response of bucket foundations in sand

A series of 1 g model tests was conducted to investigate the accumulated vertical pullout displacement and unloading stiffness of bucket foundations embedded in dry and saturated sands. The foundations were subjected to vertical pullout cyclic loading with different load amplitudes. Cyclic load was applied up to 10⁴ cycles. Test results showed that the accumulated vertical pullout displacement increased with the increase in the number of load cycles and cyclic load amplitudes. The unloading stiffness of the bucket foundations decreased with the increase in load amplitude and number of cycles. Empirical equations were proposed based on the test results to evaluate the accumulated vertical pullout displacement and unloading stiffness of the bucket foundations in saturated sand. These equations can be used for the preliminary design of single or tripod bucket foundations.     

Investigation on the Effect of Geometrical and Geotechnical Parameters on Elongated Offshore Piles Using Fuzzy Inference Systems

Among numerous offshore structures used in oil extraction, jacket platforms are still the most favorable ones in shallow waters. In such structures, log piles are used to pin the substructure of the platform to the seabed. The pile’s geometrical and geotechnical properties are considered as the main parameters in designing these structures. In this study, ANSYS was used as the FE modeling software to study the geometrical and geotechnical properties of the offshore piles and their effects on supporting jacket platforms. For this purpose, the FE analysis has been done to provide the preliminary data for the fuzzy-logic post-process. The resulting data were implemented to create Fuzzy Inference System (FIS) classifications. The resultant data of the sensitivity analysis suggested that the orientation degree is the main factor in the pile’s geometrical behavior because piles which had the optimal operational degree of about 5° are more sustained. Finally, the results showed that the related fuzzified data supported the FE model and provided an insight for extended offshore pile designs.     

固定式海洋平台结构风险设计方法综述

海洋平台的结构设计中主要考虑海洋环境和工作荷载作用,但近年来事故荷载的影响日益引起设计者关注。在此背景下,以固定式导管架平台结构为目标,综述当前针对事故荷载的风险设计方法的应用现状。首先论述在事故极限状态设计中应用风险分析的必要性;随后综述通用规范,如NORSOK、DNV、API等规范系列中对风险分析方法的使用现状,包括风险决策的不同层次、安全标准的各类形式,重在分析各类规范相关规定的异同,探讨各类方法的适用性;最后结合我国现状,论述若针对事故荷载编制基于风险方法的设计规范,目前尚存的问题,以及解决途径。     

南美洲成矿区带划分及其地质特征

南美洲是全球成矿规律研究的热点地区,区内优势矿产资源铜、铁、铝土矿、锡、铌、锂、金、银等在世界上占有重要地位,也是全球矿产勘查投资的重点地区。根据大地构造单元划分,结合实际矿床(点)空间分布、主要成矿类型及其成矿背景,对南美洲开展了三级成矿区带划分,共划分出2个Ⅰ级成矿区,9个Ⅱ级成矿省和42个Ⅲ级成矿带。阐述了南美洲成矿区带划分原则、命名规则、优势矿种、主要成矿时代等。以圭亚那地盾成矿省(Ⅱ-1)泛亚马孙成矿带(Ⅲ-2)为例,概述了Ⅲ级成矿带的优势矿种、矿床类型、赋矿岩系、控矿因素等,总结了区域构造演化、变质作用、岩浆活动等与成矿的关系。     

Winkler弹性地基板梁的自由振动分析

中短型轨道板的几何构型介于梁、板之间,属于宽梁结构。从Mindlin板理论出发,退化得到适用于宽梁的Mindlin板梁控制方程;引入Winkler地基刚度系数,推导得到位移和转角的模态函数表达式。考虑两端简支的边界条件,得到弹性地基板梁的自由振动特征方程。通过无量纲数值算例求解出弹性地基板梁的自振频率,并与Timoshenko梁理论和Mindlin板理论进行对比。研究高跨比、泊松比和弹性地基刚度等参数对结构自振特性的影响,总结出弹性地基板梁方程的特点及适用范围,即宽度效应显著且泊松比较大的宽梁结构。     

砂土中刚性短桩的p-y模型案例研究

基于Winkler地基模型的p-y曲线法在水平受荷桩的分析与设计中应用非常广泛。该方法最初主要针对海洋石油气平台,基于试桩桩径主要不超过1.2 m、长径比大于20的现场水平荷载试验结果,推导了半经验半理论方法。在过去的十年间,快速发展的风能行业（尤其海洋风机）所采用的桩基础尺寸已经远远超出了当初提出现有p-y模型时的试桩尺寸。目前普遍认为,针对大直径（如桩径 6 m）水平受荷桩的设计,现有p-y模型的可靠性值得商榷和进一步研究。通过两组水平受荷桩基试验实测结果,对当前API规范建议的砂土中p-y模型及其他研究者提出的修正方法进行了案例研究。研究结果表明：不同的p-y模型计算得到的桩身弯矩差异较小,可忽略不计;桩头变形主要受p-y曲线初始刚度值及曲线表达式影响;确定地基刚度常量时,除依据砂土地基的密实度与内摩擦角外,还应考虑地基形成历史。最后,提出了进一步研究方向。     

大型石化地基振冲碎石桩处理现场试验研究

针对大型炼厂工程地基处理的复杂性,开展了振冲碎石桩的现场试验。利用静力触探试验检测桩体密实度和判别饱和砂土液化。基于旁压试验、标准贯入试验和重型动力触探试验结果,分析了施工前后地基承载力和土体工程特性变化情况。以单桩和复合地基载荷试验结果验证了桩间土、单桩及复合地基的承载性能。研究结果表明,振冲碎石桩对桩长范围的砂土具有明显的挤密效应,工程特性和场地的均匀性在处理后有了明显改善和提高,有效地消除了桩长范围内砂土的液化可能性。静载荷试验结果表明,振冲碎石桩复合地基承载力能达到设计要求;振冲碎石桩对砂土层下卧黏性土层的加固作用不明显,部分深度范围内土体强度降低;当地面以下10 m内不存在厚度大于5 m的软土夹层时,较薄的软土夹层状对挤密加固其余深度的砂土未产生明显影响,对地基承载力影响亦较小。     

基坑挡墙变位诱发地表沉陷的模型试验研究

针对刚性挡墙不同变位模式,对基坑开挖过程中地表沉陷规律进行模型试验研究。开展的模型试验分别模拟了挡墙在平移（T模式）、绕墙趾转动（RB模式）和绕墙顶转动（RT模式）3种基本刚性变位模式下诱发的墙后地表沉陷,得到了土体沉陷曲线的分布规律。结果表明,挡墙平移时,墙后地表沉降呈勺型分布,最大沉降紧靠墙背处;挡墙绕墙趾转动时,墙后地表沉降近似呈三角形分布,最大沉降紧靠墙背处;挡墙绕墙顶转动时,墙后地表沉降近似呈抛物线分布,最大沉降位于距墙背一定距离的位置处。挡墙变位距离相同时,对于绕墙趾和绕墙顶转动模式,墙后土体沉陷的面积基本相等,两者沉陷面积之和近似等于平移模式的土体沉陷面积,另外,挡墙变位面积与墙后土体沉陷面积也近乎一致。将试验观察的沉陷曲线与既有的解析解作了对比分析,验证了二者的一致性。     

水泥-水玻璃浆液裂隙注浆扩散的室内试验研究

动水环境中的注浆扩散规律对指导突涌水治理注浆设计与施工具有重要意义。通过开展水泥-水玻璃（C-S）浆液单一平板裂隙动水注浆模型试验,揭示了基于试验条件下的C-S浆液裂隙动水注浆扩散过程的非对称椭圆（AE）扩散规律,提出浆水速比的概念并用其拟合AE扩散控制参数随时间的变化曲线,分析了浆水速比对浆液扩散范围的影响,最终建立了描述浆液扩散迹线的瞬态方程。研究结果表明：浆液扩散迹线可以采用随时间变化的非对称椭圆进行描述;逆水扩散距离和扩散开度与浆水速比正相关而浆液顺水扩散距离与浆水速比负相关。并据此对裂隙动水注浆设计提出了建议,希望对实际注浆工程提供一定借鉴。