2016(5):1-8.
摘要:分段式造波机是实验室模拟真实海浪以及研究波浪特性的重要设备。单元造波板的相对宽度和波浪周期是影响分段式造波机生成波质量的重要因素。通过数值模型研究分段式造波机生成斜向波浪的理论特性,分析了波浪周期与相对造波板宽度对波浪传播的影响,总结分段式造波机的有效区域范围的变化规律,可为实际试验提供参考。
2016(5):14-18.
摘要:对于斜坡式防波堤结构在地震作用下的安全性评价,我国规范仅仅限定稳定系数的设计理念将导致其在国际竞争中处于不利局面。介绍Makdisi & Seed法在斜坡式防波堤地震作用下位移计算的应用,为高震区防波堤工程设计提供参考。
齐庆辉 , 朱志夏 , 东培华 , 童 巍 , 熊 伟 , 陈允才 , 庞 亮
2016(5):19-23.
摘要:“达维”台风是建国以来登陆长江以北地区最强的台风。应用Jelesnianski台风参数模型、MIKE-SW波浪模型和MIKE-FM潮流模型,研究该台风在江苏海域登陆过程中台风浪、风暴潮的分布特征。计算结果表明,台风参数模型和台风浪模型验证较好,能够为风暴潮模拟提供准确的动力条件。台风过境期间,连云港海域最大风速超过40 ms,产生明显的海面强烈上升现象,台风中心附近水域最大风暴增水为1.7~1.8 m,高潮时刻风暴增水为0.6~0.7 m。该模拟系统能够准确模拟台风过境期间连云港海域风暴潮变化过程,对防灾减灾的数值预报具有重要价值。
2016(5):24-30.
摘要:开展了不同尺寸、数量及充填度下的模袋砂单轴压缩试验,深入研究模袋砂界面摩擦特性、充填度及尺寸对其抗压强度和破坏机理的影响。基于现有研究成果,推导了综合考虑模袋砂间相互作用和充填度影响的模袋砂抗压强度计算公式。研究结果表明:单个模袋砂试验抗压强度远大于多个模袋砂试验结果,且随充填度的减小愈发显著,因此现有针对单个模袋砂的试验研究存在不足。模袋砂抗压强度随着充填度的增加而减小,尺寸效应对模袋砂受力变形规律影响很小,而对其承载力影响明显。不同充填度模袋砂破坏机理不尽相同,充填度较大时,模袋砂很快进入张拉变形而破坏,破坏主要发生在模袋缝制接口等相对薄弱处;随着充填度的减小,模袋砂破坏主要由砂应变局部化所致,表现为接触界面处的渐进破坏,因破坏不易发现而对实际工程较为不利。与试验结果对比表明,完善后的理论计算方法可用于模袋砂整体张拉破坏时抗压强度预测
2016(5):31-34.
摘要:通过引气高性能混凝土在3%NaCl溶液中自然浸泡及盐水快速冻融试验,测试了不同冻融次数后混凝土中氯离子含量分布和相对动弹性模量的变化;利用损伤力学原理,研究了冻融损伤与氯离子扩散系数、冻融循环次数的关系。研究表明:冻融循环导致混凝土性能劣化,增大了混凝土氯离子扩散系数,当冻融300次时混凝土的冻融损伤度为5%,氯离子扩散系数增大了1倍;混凝土冻融损伤度与氯离子扩散系数、冻融循环次数之间均符合指数关系。
2016(5):35-38.
摘要:为了研究轴向刚性系数对弯矩的影响,根据不同的轴向刚性系数对应的弯矩不同,引入无量纲支座相对系数α,系统地研究不同荷载分布形式下对应的α对弯矩的影响。通过分析得到:轴向刚性系数主要影响0~1.5边跨范围内的弯矩,悬臂越大影响越小;弯矩与α13、α23存在线性关系;通过线性拟合,找到不同的荷载分布形式下α的变化对弯矩的影响,进而让设计及研究者更加理解轴向刚性系数与弯矩之间的关系。
2016(5):39-44.
摘要:介绍了美国土木工程协会ASCE/COPRI 61-14《码头抗震设计标准》的设计要点。该标准主要具有以下特点:1)根据码头对地区经济的重要性和震后修复的必要性,规定了高、中、低3种设计分类;2)采用了运营水平、偶遇水平和设计地震3个地震水平的抗震设计方法;3)除了基于力的设计方法外,还规定了基于位移的设计方法;4)引入了“能力保护”的思想,以减少地震对码头结构的破坏。结合国内外抗震设计规范现状,提出了对我国水运工程抗震设计发展的建议。
2016(5):45-51.
摘要:基于基桩+刚性平台空间简化计算模型,引入坐标转换矩阵,提出了可适用于一般高桩码头在水平荷载作用下的空间简化算法,并进行升级改造工程算例验证。算例表明,六维空间简化计算的桩顶侧向位移、侧向内力与有限元方法计算结果接近,简化计算精度可以满足结构设计分析的需要。分析了5种方案的加固效果,认为应优先考虑在横排海侧端的加固方法。对带斜桩的原结构加固,双斜新桩方案优势并不明显,为便于斜桩布置、减少斜桩施工量,推荐采用直桩+斜桩加固方案。
2016(5):52-58.
摘要:桩柱间距的大小直接关系到入射波对桩柱的作用力及对平台或上部结构的上托力。基于FLOW-3D建立三维数值波浪水槽,通过试验验证数值模型的准确性,研究4种波况下,桩柱间距L对作用在上游桩柱和下游桩柱波浪荷载的影响。结果表明:由于桩柱的相互影响,作用在两桩柱上顺向波浪荷载和横向波浪荷载均不同于孤立桩柱情形,群桩系数KG与桩柱间距L有密切关系,对于顺向群桩系数KGx,当桩柱间距L与其直径D的比值小于1.0时,上游桩柱顺向群桩系数KGxu<1.0,下游桩柱顺向群桩系数KGxd>1.0,两桩柱的横向群桩系数KGy可达3.0~4.0。随着间距的增加,KGxu逐渐增大、KGxd逐渐减小、KGy大幅减小。当L/D>4.0时,基本可以忽略两桩柱的相互影响。
2016(5):59-62.
摘要:在对国内外桥式起重机重大件码头装卸工艺研究的基础上,提出一种基于悬臂钢结构基础的双跨桥吊重大件码头装卸工艺。该工艺方案采用双跨重型桥吊和轻型桥吊穿越运行和大起重量悬臂钢结构基础等关键技术,已成功应用于宜宾港1 000 t重大件码头泊位建设工程中。其成功应用对长江上游地区的重大件货物的港口中转物流产生重大影响,进一步促进该地区运输业和重型工业的发展。
2016(5):63-69.
摘要:对引起长江口拦门沙河段波浪作用在洪枯季期间发生显著变化的敏感性因素及其影响机理开展了研究,结果表明:1)波周期与波向是两个敏感性因素,其变化对长江口拦门沙河段泥沙运动的影响极为显著;2)在长江口拦门沙河段,短周期波浪对河床的影响主要集中在浅水区域,长周期波浪对浅水区和深水区的河床泥沙运动均有显著影响;3)通常情况下,相同级别的正向向岸风与正向离岸风所引起的长江口拦门沙河段总波能消耗相差至少1个数量级;4)枯季以吹离岸风为主,拦门沙河段波浪的周期较短且波形多是尖陡、散碎的,能量低;洪季吹向岸风的频率显著增加,在向岸风的条件下,波周期增长,波形多是圆滑、整齐的,波能高。
李 佳 , 沈小雄 , 胡旭跃 , 陈家贵 , 刘 双 , 杨陆鑫
2016(5):70-75.
摘要:利用三维点式多普勒流速仪(ADV)对丁坝区流场进行量测,并通过高精度测力天平和数字式应变数据采集仪测量船模在不同流速下丁坝区域不同位置处的纵向和横向二维受力状况,分析船舶在丁坝区域航行时的受力特性,从受力角度研究船舶在整治建筑物附近的通航安全问题。试验研究表明,船舶在经过丁坝时横向受力会经历一次正向(推力)峰值和一次负向(吸力)峰值,正向(推力)峰值出现的位置为船体中心移动至丁坝上游0.56~0.67倍船长范围,负向(吸力)峰值出现的位置为船体中心位于丁坝下游0.11~0.44倍船长范围,且船体横向距坝头越远,极值出现得越晚。纵向受力极值出现位置为船舶中心位于丁坝下游0.065~0.28倍船长范围,且随着来流流速增大,极值点有向下游推移的趋势。
2016(5):76-81.
摘要:阀门水力学问题一直是高水头船闸设计的关键技术难点。以在建的大藤峡单级船闸为例,基于国外省水船闸工作原理,提出带两级蓄水池船闸方案。输水系统水力学初步计算表明,阀门工作水头削减20.125 m,省水率可达到48.76%。与单级船闸方案比较结果表明,该输水系统形式因水头大幅降低,设计和建造均大为简化,在山区河流高坝通航领域以及兼顾发电与农业灌溉用水紧张的情况下,应用前景非常广泛。
2016(5):82-87.
摘要:燕子窝水道是长江中游航道重点碍航浅滩段之一,具备顺直分汊的平面特征,分汊口门易形成碍航浅滩,出现散乱型浅滩时碍航程度最为严重。三峡工程实施后,水道出现了不利调整。已建整治工程实施后,关键部位得到守护,但随着三峡工程的影响程度逐渐加深,燕子窝水道仍出现了不利的调整变化,航道条件仍不稳定。通过对已建工程实施前后燕子窝水道河床演变及碍航特性的分析,提出治理思路及方案,并进行结构设计,重点对新老工程衔接进行细化和优化处理,可为长江航道类似整治工程设计提供经验。
2016(5):88-91.
摘要:低水头枢纽通常采用消力池底流消能的方式来消减泄水闸下泄水流的能量,而消力墩的位置对水跃的形式、强弱影响较大,从而影响整个消力池的消能率。采用计算流体力学软件Fluent的VOF模型,探讨消力墩位置对消力池内水跃特征、湍动能耗散率分布及消能率的影响。结果表明:消力墩位置会影响消力池消能率——消力墩布置在消力池长度的0.65及以上时,其消能效果与不布置消力墩时相差不大;消力墩布置在消力池长度的0.35处时,消力池的消能率最大,比布置在0.65时消能率提高约10.5%。
2016(5):92-97.
摘要:基于已有研究成果和马当河段实测水文、地形等基本资料,系统分析本河段近期演变规律和碍航特性,并进行趋势预测。结合该段航道整治规划目标,提出治理思路及航道整治方案设想。
2016(5):98-104.
摘要:基于多年实测地形资料,同时结合上游来水来沙情况,对鸭绿江界河公路大桥建设期桥区河段河床出现较大幅度冲淤变化的原因进行分析。研究表明:2010年3月—2010年9月,径流来流量较大,河段总体冲刷明显,河床呈现明显的右侧凸岸边滩冲刷,左侧凹岸深槽淤积的特点,大桥施工期淤积量较大的主要原因是前期冲刷量大、河床自动恢复平衡的结果。施工期内施工栈桥、运输栈桥等设施密集桩群对2010年大水后的回淤有明显的促进作用。
2016(5):110-115.
摘要:手动处理生成航道水下数字高程模型(DEM)费时耗力,存在着效率瓶颈。提出并构建长江航道水下数字高程模型自动化处理系统。该系统由水深数据自动监测读取模块、DEM自动处理模块、成果自动加工模块以及流程监控显示模块组成,实现了从原始水深点自动监测到规则格网DEM及其专题图的快速自动化处理,有效节省了人工操作,提高了DEM产品的时效性,解决了效率瓶颈问题。
2016(5):121-124.
摘要:码头大管桩出现的不同类型缺陷,如混凝土脱落和钢筋锈蚀,会造成码头承载能力下降。基于完整桩-土体系的荷载传递理论,推导获得缺陷桩剩余极限承载力的计算公式。依托工程实践,考察混凝土剥落和钢筋锈蚀这两种缺陷类型对单桩极限承载力的影响,并得出相应结论:混凝土剥落位置对单桩竖向极限承载力和单桩抗拔极限承载力有影响,混凝土剥落位置位于土层内部会减小单桩竖向极限承载力和单桩抗拔极限承载力,单桩竖向极限承载力减小0.07%,单桩抗拔极限承载力减小1.72%;但对桩身竖向承载力却不同,混凝土缺损对桩身轴心受压承载力减小25.65%,钢筋损失对桩身竖向承载力减小20.95%。混凝土缺损比钢筋缺损对桩身各项承载力的影响要大得多。
2016(5):125-131.
摘要:大直径钢护筒与钢筋混凝土水平受力桩基由于桩身刚度不连续,导致桩基与基岩结合部、钢护筒与基岩结构部出现较复杂的应力状态,需要提出科学评判依据来确定这类桩基的有效嵌固深度。建立考虑钢护筒与混凝土桩水平受力的室内物理模型和数值模型,通过大量变动参数的数值模拟和对比测试研究,探讨研究影响钢护筒与混凝土桩水平承载性能的各种因素,得到钢护筒与桩基共同作用下地基基础的力学性状规律。
2016(5):132-136.
摘要:针对含非贯通软弱结构面的岩质边坡抗滑稳定问题,将有限元法与传递系数法结合,提出考虑主抗滑面位置搜索的有限元应力积分传递系数法。在弹塑性有限元法分析应力场的基础上,使用应力积分求得各滑裂面上的法向及切向力;在等安全系数条件下,模拟边坡失稳时剩余推力沿滑裂面依次传递到主抗滑面的过程并对各滑裂面建立极限平衡方程;最后结合Fortran语言快速搜索主抗滑面起点位置、倾角及对应的最小安全系数。通过算例分析发现:有限元应力积分传递系数法能精确找到主抗滑面的位置,并将边坡稳定性量化到一个具体的数值。克服了传递系数法只能进行刚性分析及需要假定主抗滑面位置的缺点,相比强度折减法也少了人为判定引起的误差问题,结果更合理可靠。
2016(5):137-140.
摘要:针对汕头东部经济带吹填粉细砂,通过动三轴试验,研究粉粒含量、黏粒含量、初始相对密实度、固结应力、固结应力比对吹填粉细砂动强度的影响规律。试验结果表明,吹填粉细砂动强度随粉粒含量增加而降低,破坏振次相同时,粉粒含量为18%时的动强度为粉粒含量为0时的1/2。动强度在粉粒含量为6%~9%时降低幅度出现突变,相同破坏振次下,降低幅度约为22%。吹填粉细砂抗液化强度并不是随着黏粒含量的增加而单调增加的,临界黏粒含量值为12%。初始相对密实度对吹填粉细砂动强度影响较小。固结应力小于200 kPa时,吹填粉细砂动强度随固结应力的增加而增加;大于200 kPa时,试样已接近最小孔隙比,增加固结应力已不能增大试样密实度,动强度不再增加。当固结比小于2时,吹填粉细砂动强度随固结应力比的增加而增加。
2016(5):141-145.
摘要:V国X电厂循环水泵房的大型深基坑发生过坍塌事故,为了查找原因,分别采用等值梁法和m法计算了支护结构的受力状态。介绍这两种方法的计算原理,并以该工程为实例进行计算,两种方法计算的结果均显示支护桩最大应力均超过了钢材的允许应力,这正是坍塌事故发生的必然原因。
2016(5):146-148.
摘要:振冲碎石桩作为散体材料桩与周围的软土形成的复合地基,同钢筋混凝土桩、钢管桩等刚性桩形成的复合地基在工作原理、承载力分析等方面存在着本质的不同。与刚性桩相比,碎石桩作为垂直排水通道,能够加快周围软土的排水固结,提高桩间土的整体强度。同时碎石桩自身的承载力发挥又取决于周围土体的侧向支撑作用。如何确定碎石桩复合地基的整体抗剪强度对于发挥碎石桩的作用至关重要。以港珠澳大桥香港口岸人工岛项目碎石桩的工程应用为例,对比碎石桩软土复合地基整体抗剪强度计算的异同,通过数值模拟和现场监测等手段对参数取值进行分析,对今后类似工况条件下碎石桩复合地基的抗剪强度计算具有指导意义。
2016(5):149-155.
摘要:港口混凝土结构常需采取一些特殊措施来提高结构的耐久性。近年来,试验室研究结果已充分证明采用硅烷憎水表面处理技术提高混凝土结构的耐久性是可靠的,并且该技术在实际工程中已得到越来越多的应用。在实际工程中,由于现场条件的限制,施工质量对上述混凝土表面防护措施的有效性会产生显著影响。因此,科学评价现场硅烷憎水表面防护技术的施工效果是合理预测应用该技术的港口混凝土结构的耐久性和使用寿命的前提。本项目现场调查分析了某新建码头混凝土结构硅烷憎水处理的实际施工效果(包括混凝土保护层厚度、硅烷浸渍渗透深度、内部钢筋自然电位等参数的现场详细调查),为港口环境下混凝土码头硅烷憎水处理的施工提供重要数据,并为硅烷憎水处理混凝土结构在海洋环境下的耐久性和使用寿命设计奠定基础。
2016(5):162-166.
摘要:以天津南港大航道项目为依托,通过研究航道施工期间的回淤规律,计算并推荐在施工中应预留出的备淤深度,从而达到既能满足航道设计要求、又以最优的超挖量实现施工经济性的目的,从实际施工效果来看具有良好的指导意义,为今后类似工程积累了宝贵经验。 关键词:航道疏浚;回淤;数学模型;泥沙扩散
2016(5):167-169.
摘要:分析大型耙吸挖泥船开挖岩石的难点。 结合耙吸挖泥船设备性能特点,从施工工艺、疏浚机具设备选型及适应性改造等方面,提出耙吸挖泥船挖掘岩石的优化措施。通过实际工程应用、改进和提炼,形成较成熟的方案,取得了较好的使用效果。
2016(5):170-174.
摘要:为解决水位变动较大河道的环保疏浚与底泥处置问题,基于山美水库进库河道段疏浚工程,总结如何合理地选择疏浚时机,采用适合特定水位下的疏浚设备统筹施工,利用太阳能自然干化降低底泥含水率,从而提高生产效率、节约成本,为后续工程提供经验借鉴。
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