• 2020年第3期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >综合
    • 登陆台风对长江口口门水域的影响*

      2020(3):1-6.

      摘要 (938) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对登陆台风对长江口口门水域产生的影响问题,采用统计学方法对3次登陆台风期间现场采集的长序列定点观测资料进行系统分析。结果表明,台风登陆后有效波周期减小至常态天气水平,未出现长周期涌浪;台风登陆前水位抬升,最大增水与最大有效波高均出现在登陆前高潮时;台风登陆前有效波高在2 m以上时,波浪对口门处由南向北的横向流速分量起到抑制作用;其他时段,口门处由南向北的横向流速分量变化与涨潮过程一致。

    • 淹没条件下水射流喷嘴内外流场特性*

      2020(3):7-12.

      摘要 (706) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于水射流技术环保、取材方便和切割能力强的特点,提出一种应用水射流切割礁石的方法。通过建立二维平面数学模型,对淹没条件下高压水射流运动特性进行模拟计算。结果表明,射流初始段为冲击速度最大、动压最大且能量最为集中的区域。淹没水深0~30 m内,伴随着水深围压的增加,初始段速度衰减不足5 m/s,衰减程度仅约1.5%。在水流流速0~5 m/s的淹没环境中,射流初始段受水流冲击作用影响较小,水平方向速度分量变化仅在8.5 m/s内,射流未发生明显偏离,仍具备较好的冲击流态。

    • 基于FLUENT的垂向二维数值波浪水槽的造波效果*

      2020(3):13-20.

      摘要 (872) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立精准的数值波浪水槽需要选取合适的造波方法、波浪方程和网格尺寸。利用FLUENT流体力学模型,采用源项法、推板法、速度边界法3种造波方法,分别建立不同网格尺寸和波陡条件下的数值波浪水槽。结合相应的波浪理论,比较采用各造波法的数值一阶线性波和二阶Stokes波、三阶Stokes波效果,得出数值波传播特点、适宜网格尺度及波陡对数值波效果影响。结果表明,源项造波法造波的波高沿水槽衰减最快,对网格尺寸变化最敏感;推板造波法数值造波效果最好;速度边界造波法计算效率最高,数值波高沿水槽衰减速度最小;在数值水槽的波浪传播有非线性作用影响,导致即使造波是线性波,传播到一定距离后,波面也有非线性变形。

    • 基于中美欧标准的HDPE消防管道压力试验对比

      2020(3):21-25.

      摘要 (626) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:坦桑尼亚某水工项目堆场采用HDPE作为消防管道。HDPE为低模量黏弹性材料管道,加压时HDPE材料会发生自限性蠕变膨胀。由于聚乙烯分子链在高应力下伸展,管内填充水的压力会在试验测试时间内略微下降,这并不意味着管道泄漏,而是蠕变塑性管道的正常行为。与刚性管道相比,HDPE压力试验的测试方法会有不同。以中国规范GB 50268—2008、欧洲规范BS EN 805:2000和美国规范ASTM F2164-18为基础,对比分析HDPE管道的消防压力试验,为后续相关项目提供经验参考。

    • >港口
    • 大型集装箱港口近港集疏运道路服务水平提升

      2020(3):26-32.

      摘要 (645) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:公路集疏运是港口集疏运的主要方式之一。针对大型集装箱港口吞吐量较大造成的近港主要集疏运道路拥堵问题,进行现状情况的分析研究,总结近港道路的交通特征和拥堵原因。在此基础上,采用节流和开源的方法,从降低小时流量和提高通行能力的角度出发,提出设置港外堆场的方式平衡公路流量和引入无人驾驶降低平均车头时距两个方面的措施。并以上海洋山深水港区为例,应用本文提出的改善措施,详述港外中转堆场规模、选址和在无人集卡运输要求下集疏运道路断面调整方案,计算得出“改善后集疏运道路服务水平显著提升”的结果,印证了本文提出措施的可行性,为港口集疏运规划决策提供思路。

    • 自动系泊系统简化设计方法

      2020(3):33-37.

      摘要 (716) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:相比传统缆绳系缆,自动系泊系统具有系泊离泊作业速度快、安全可靠等优势。目前,自动系泊系统在国外已有较多工程实例,但世界各主要港工规范尚未纳入有关自动系泊系统的具体设计方法。现阶段,自动系泊系统的计算一般须通过较为复杂的数模来进行,不利于项目前期阶段的设计。针对此情况,分析了自动系泊系统受力特点,根据其受力特点假定力学模型,并结合现行国际、国内规范有关船舶外力的计算方法,推导出自动系泊系统的简化受力计算方法。该方法可供设计人员在项目前期对自动系泊进行受力计算。

    • 基于改进支持向量机(SVM)模型的荆州港吞吐量预测

      2020(3):38-42.

      摘要 (531) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在编制港口总体规划过程中,港口吞吐量的预测对于提出规划方案至关重要,支持向量机(SVM)方法是港口吞吐量预测较为常见和有效的预测方法。针对港口吞吐量预测影响因素复杂的问题,以荆州港总体规划为实例,研究分析了影响港口吞吐量的主要指标因素。在采用SVM预测方法的基础上,运用遗传算法(GA)、网格搜索算法(GS)对SVM模型主要参数进行优化改进,GA-SVM和GS-SVM模型预测结果都是在支持向量机预测方法的基础上,采用遗传算法和GS方法对支持向量机模型的主要参数进行优化和改进,并用MSE和R2检验了遗传支持向量机和GS支持向量机模型的预测结果。改进后的SVM模型是在当前研究成果基础上提出的一种新港口吞吐量预测方法,可将该模型在港口总体规划工作中进行推广应用。

    • 中外规范高桩结构波浪浮托力对比

      2020(3):43-49.

      摘要 (992) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:国际工程中,波浪对海港高桩码头结构浮托力的计算至关重要,但各国规范中对波浪浮托力的计算方法不尽相同。国际上普遍较认可欧美等国际标准,或者采用当地标准,为了在国际工程中更好地推广中国规范,往往需要采用多种规范对比分析。根据中国行业规范及手册,结合具体工程实例,对比英国、美国、日本、ISO、国际航运协会标准等常用的国外规范。此外,结合工程常用的几种不同波浪特征周期条件,分析了中等水深和较深水深下,波浪总浮托力与结构底部高出静水面高度与设计波高比值之间的关系;根据不同计算方法,分析不同水深不同周期下波浪浮托力的差异和特点,提出了海外工程的使用建议。

    • 挡浪墙顶预留沉降量设定方法

      2020(3):50-54.

      摘要 (679) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对软土地基上的护岸交工时挡浪墙顶预留沉降量不易准确设定的问题,以小虎岛石化码头一期工程护岸挡浪墙为研究对象,基于护岸典型段浇筑后数月沉降观测数据,采用双曲线法和三点法推算工后沉降。结果表明,三点法受加载不规律、地下水位变化等各种因素的影响,实测沉降曲线往往不够平滑,导致选点不易,误差较难控制,推算结果易出现异常;双曲线法则相对更为简便,数据处理简单,易于现场应用和推广;采用双曲线法的推算结果并结合理论计算值来设定挡浪墙预留沉降量较为合理、可靠。

    • 陆丰海洋基地码头工程防波堤平面布置

      2020(3):55-62.

      摘要 (1046) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保障泊稳条件、减轻工程对周边岸线的影响、合理降低工程投资,对陆丰海洋基地码头工程防波堤平面布置进行研究。结合波浪和潮流观测资料、遥感影像历史资料,运用波浪、潮流泥沙及岸滩演变数值模拟手段,分析陆丰海洋基地所在地水文特性,厘清不同防波堤平面布置方案下泊稳条件、波浪荷载、流场变化、泥沙运动及岸滩演变特点,探讨工程平面布置方案的优劣。经对比分析,考虑预留更多的扩建空间及分期建设的便利性,建议采用东北开口方案,暂不延长防波堤,并对受影响岸段辅以相应的岸滩整治措施。

    • 美标高桩码头抗震计算位移法的对比

      2020(3):63-68.

      摘要 (782) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:从原理和适用性的角度对美标高桩码头抗震计算方法进行对比,着重研究了位移法及其中的替代结构法。对替代结构法中推覆曲线的双折线化方式、阻尼比计算、反应谱衰减等影响因素进行分析。通过推覆分析和替代结构法计算变形能力和地震位移、复核码头抗震性能。结合实际案例,采用反应谱法和替代结构法对某高桩码头结构进行抗震分析。结果表明反应谱法趋于保守,不能反映塑性后的荷载衰减,相比而言替代结构法更为准确。而对于替代结构法,不同的等效阻尼比会较大程度影响地震位移结果。

    • >航道及通航建筑物
    • 芦家河水道枯水跌坎形成原因及航道治理效果分析*

      2020(3):69-73.

      摘要 (500) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:芦家河水道兼有坡陡、流急、水浅和航宽等碍航特点,尤其是沙泓中段枯水跌坎问题,长期困扰河道的治理。探讨沙泓中段枯水跌坎形成原因及其对航道的影响,并开展试探性治理。研究结果表明:跌坎形成原因主要包括地貌因素、地质因素和三峡蓄水影响等;跌坎致使河道坡陡流急现象严重,加剧了水道碍航。疏浚工程实施后,保证了浅区航深,枯水跌坎段水位大比降显著减小。

    • 滑坡涌浪灾害下三峡库区船舶航行安全阈值*

      2020(3):74-80.

      摘要 (437) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:收集三峡库区典型岩体滑坡参数,在遵循相似准则基础上,结合万州河段地形资料建立滑坡涌浪三维物理模型。试验中依据船舶航行状态分为自航船、系泊船和锚泊船3类,并对涌浪作用下3类船舶的航行安全阈值进行研究。结果表明:承灾体河道被分成3个子区域:滑坡体宽度范围内直道区域(A)、滑坡体宽度范围外直道区域(B)、弯道区域(C)。对区域A而言,不存在具体的安全阈值,当滑坡涌浪灾害预警时,3种船舶均不能出现在该区域;而对B、C区域,一切船舶应在安全距离阈值以外。

    • 人字门启闭力影响分析及 Z 值选取

      2020(3):81-85.

      摘要 (931) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前设计规范未对人字门启闭力计算公式中的闸门前后水压差Z值选取做出明确规定,在计算人字门启闭力时通常会取大值,从而导致工程浪费。对大藤峡船闸人字门水动力与启闭特性进行数值模拟和物理模型试验研究,定量分析启闭力影响因素的效果,以便更科学合理地选取Z值。结果表明,适当增大门底间隙、门龛深度和采用变速启闭运行方式有利于闸门前后水体流动顺畅,在闸门启闭过程中形成的Z值则较小,相应的人字门启闭力也变小。综合考虑人字门启闭运行水动力特性的影响因素,合理选取Z值,可得到比较准确的计算结果,优化启闭机容量。

    • 战略叠加效应下苏皖豫高等级航道联网分析

      2020(3):86-91.

      摘要 (569) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在“一带一路”“淮河生态经济带”和“长三角一体化”等多重国家战略叠加条件下,针对苏皖豫高等级航道发展不充分、区域间未成网等问题,分析各省现有航道网布局,提出可预见的航道联网通江达海的途径、重要节点、物流枢纽网,指出了航道联网是国家战略向西部延伸、提振区域经济的有力支撑。高等级航道联网为该地区深度发挥战略优势、联动实施战略落地提供了参考。

    • 高水头船闸阀门顶止水安装变形试验与数值模拟*

      2020(3):92-97.

      摘要 (671) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高水头船闸反弧门顶止水安装变形的问题,采用止水切片试验和数值模拟相结合的方法,研究半圆头型止水在不同安装荷载作用下的变形轮廓、位移变形、头部凸起和接触宽度等安装变形规律及等效应力分布规律。结果表明,基于力学试验获得原型材料参数和接触力学计算理论,止水变形数值模拟结果与1:1切片试验结果吻合较好;随着安装扭矩增大,止水半圆形头部凸起高度近似线性增大,胸墙处止水接触宽度呈非线性变化趋势;止水头部与压板、座板接触边界位置应力梯度最大,是止水最易发生损坏的部位。

    • 船闸大体积混凝土水化热温度监控及有限元仿真分析

      2020(3):98-103.

      摘要 (413) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究大体积混凝土水化热的温度变化规律及其对温度裂缝产生的影响,对在建船闸进行有限元仿真分析并对埋设温度计进行监控。通过对比分析有限元计算结果和实测温度结果,得到两者存在差异的可能原因。通过对放热函数及强度调整函数的参数设置调整,使计算结果更接近工程实际情况。在有限元分析结果的基础上,通过裂缝指数来评价船闸主体结构温度裂缝产生的可能性,在对放热函数及强度调整函数进行调整后,计算结果表明结构出现温度裂缝的可能性在5%以下,与主体结构外观情况相符。对比分析不同规范对温度应力计算规定的异同,以期为相关计算选择适用规范及互通有无提供参考依据。

    • 长江中游赤壁—潘家湾河段燕子窝水道航道整治工程效果分析

      2020(3):104-109.

      摘要 (767) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为科学评价长江中游赤壁—潘家湾河段燕子窝水道航道整治工程的实施效果,综合分析工程实施以来河道冲淤变化、汊道分流比、航道条件及整治建筑物稳定4个方面的变化情况。结果表明:工程的实施稳定了燕子窝水道的洲滩形态和河势格局,遏制了航道不利变化趋势,左槽为主槽的地位进一步稳固,航道尺度达到了设计标准。研究成果为后续进一步提高燕子窝水道航道尺度奠定了基础,也为类似分汊河段治理积累了经验。

    • 带支撑梁的船闸闸室裂缝成因分析*

      2020(3):110-114.

      摘要 (951) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某船闸闸室施工期在支撑梁上部出现表面裂缝的问题,基于有限元原理,分析闸室表面裂缝的成因及分布规律,并提出防止表面裂缝产生的温控措施。分析结果表明:早期在支撑梁上部出现表面裂缝主要是因为内外温差以及支撑梁对新浇筑混凝土的约束作用;在控制浇筑温度的基础上,采取表面保温和内部水管冷却相结合的温控措施,可以将表面点的抗裂安全系数提高至1.40。该方案在后续施工应用后未出现表面裂缝,达到了良好的防裂效果。

    • >信息技术
    • BIM技术在重力式方块码头工程设计施工中的应用

      2020(3):115-120.

      摘要 (1209) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对北方某重力式方块码头工程设计及施工过程中存在的构件碰撞、工程量计算精度低、技术交底效率低等问题,进行BIM技术在重力式方块码头工程设计施工中的应用研究。通过创建三维信息模型进行碰撞检查、工程算量、进度模拟以及可视化工艺技术交底,有效解决了以上问题,得出如下结论:BIM技术可视化降低了沟通成本,为工程精细化管理提供了技术手段;利用BIM技术在设计阶段解决碰撞问题,降低施工时的返工风险;基于BIM模型的工程算量更加直观,具有完整、快捷、精确等特点;利用BIM技术对施工进度计划进行可视化预演,可辅助施工技术人员对施工方案进行优化。

    • 煤炭港口皮带机料流追踪系统设计

      2020(3):121-128.

      摘要 (889) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:煤炭港口取装作业过程中难以精确把握皮带机上煤炭运行的状态和位置,造成取装作业效率低、安全风险高、无法精确洒水除尘等问题。在分析黄骅港煤炭装船作业流程和运输设备特点基础上,提出一种皮带机料流追踪系统。通过在流程沿线安装相应的料流检测装置、在各转接机房增加远程站、设计PLC控制算法处理采集到的各种数据,最后将结果实时展现在装船机操作人机界面上。结果表明,系统能准确检测出料流在输送带上的分布位置,与真实的料流分布位置误差在20 m以内,检测准确率在99%。有效提高装卸流程效率、减少皮带转接处洒落煤,保证半自动和自动化装船作业安全。

    • >地基与基础
    • PHC管桩抗剪试验研究

      2020(3):129-135.

      摘要 (893) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对国内PHC管桩在水运工程中应用广泛但受剪承载能力计算方法尚未明确统一的情况,对3根直径800 mm、壁厚110 mm的PHC800B110-5型管桩进行抗剪试验研究。通过观察受剪状态下的裂缝开展、挠度变形、破坏状态,分析剪跨段桩身最大主应力、最大剪应力和主应力角度;研究试验桩的受剪破坏过程,得到试验桩的抗裂剪力和极限剪力。从试验结果可知,管桩在开裂之后到发生破坏仍然具有一定的承载能力。

    • 双排板桩间土压力计算方法及其应用

      2020(3):136-140.

      摘要 (626) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:现有双排板桩间土压力的计算大都直接采用经典土压力公式,没有综合考虑桩间土与板桩之间摩擦力的影响。针对以上问题,根据极限平衡理论,考虑桩间土与板桩之间摩擦力、桩间宽度的影响,得出了双排板桩间土压力的计算方法。对其进行拓展,使之能应用于黏性土、非黏性土、不可压缩基础、可压缩基础上。随着板桩间宽度的增加,该方法计算出的土压力呈曲线分布,渐近线接近于垂直线,土压力值的大小接近于朗金公式。经与有限元软件Plaxis的结果对比,土压力计算结果趋向性相同,土压力计算值基本一致,证明该计算方法基本合理可靠、结果可信。

    • 圆桩等效嵌固点深度研究

      2020(3):141-146.

      摘要 (810) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:规范的桩基结构等效嵌固点深度计算公式中存在一个范围参数η,其取值不同会导致计算结果相差数米,从而极大影响上部结构的计算。对工程中常用的PHC桩、钢管桩、灌注桩进行有限元分析,计算出单桩桩顶水平位移,根据材料力学基本假设,推导出梁端自由及梁端转动被约束的悬臂梁挠度曲线方程,并据此求出各种桩型的等效嵌固点深度。结合规范公式,给出η值推荐值及等效嵌固点深度计算的注意事项。研究成果可为桩基结构计算提供参考。

    • 砂桩排水板复合排水机理研究

      2020(3):147-154.

      摘要 (628) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前复合排水地基固结度及强度无法从理论角度进行计算和预测,给工程设计及施工带来较大不便。针对这一问题,对砂桩排水板复合排水边界条件进行合理简化,推导出复合排水理论模型;并借助有限元软件PLAXIS 3D进行分析,将PLAXIS 3D计算结果与理论结果进行对比,并给出排水体控制区域不规则修正系数a的建议值。结果表明,理论模型计算结果与数值模拟结果相吻合;在砂桩间距大于3 m时,a值建议取1.20~1.35,当砂桩间距小于3 m时,a值建议取1.35~1.50。

    • >施工
    • 绞吸船吹填中粗砂泥泵节能运行转速

      2020(3):155-160.

      摘要 (1079) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:大型绞吸船吹填中粗砂施工,难以确定最优的输送施工参数和泥泵机组转速。针对目前常用的计算公式对非均质中粗砂浆体水力输送计算精度不足的问题,采用实际施工参数对计算公式进行拟合修正,实现泥浆输送施工参数的精确计算。同时通过泥泵机组运行功率计算分析,确定了最经济输送施工参数条件下泥泵机组的低功耗运行转速。转速特征是在既定的泥浆流速、浓度和泥泵机组总扬程条件下,水下泵采用低转速、甲板泵采用高转速,有利于降低输送施工能耗。

    • 沿海远距离施工实时水位控制测量方法

      2020(3):161-164.

      摘要 (910) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对沿海远距离施工实时水位难以精确测量的问题,结合连云港港30万吨级航道二期工程航道疏浚施工项目,对施工实时水位观测原理、施工船舶吃水动态变化等进行研究,提出一种基于星站差分技术的沿海远距离施工实时水位控制测量方法,并验证了该方法的可靠性。该方法满足现行《水运工程测量规范》和施工水位精度要求,且适用于全球任意海域,在沿海远距离施工实时水位控制测量方面具有推广价值。

    • 基于控制图的绞吸船横移挖泥操作参数范围设定

      2020(3):165-168.

      摘要 (641) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对施工过程中绞吸船横移速度范围难以控制的问题,以盘锦航道疏浚施工为例,采用基于控制图的分析方法,对绞吸船的横移参数进行研究。提出基于控制图的绞吸挖泥船横移挖泥操作参数范围的设定方法,并通过实例对操作过程中绞刀压力和水下泵吸入真空两个参数的范围进行设定,实现对挖泥过程中横移操作的连续质量控制。结果表明,该方法能够科学、直观地帮助操作人员掌控最佳参数范围,进而提高船舶生产率。

    • 适用于水上施工的船闸闸首结构与施工方法

      2020(3):169-173.

      摘要 (886) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合舟山某船闸工程,研究了适用于水上施工条件的新型闸首结构形式,提出了相应的施工方法和止水措施,介绍了地基处理方式和防渗措施。与干法施工条件下闸首整体对接结构不同,闸首采用预制钢筋混凝土沉箱与现浇混凝土相结合的结构形式,利用沉箱作围堰,安放到位后,通过布置临时止水和永久止水,使闸首沉箱和闸室沉箱结合成整体,形成干地施工条件。对岩基,采用爆破炸礁与水下升浆混凝土相结合的地基处理方式,保证了高潮位时沉箱的稳定性。对于水上施工船闸,该闸首结构形式及施工方法节约了工程造价,缩短了施工周期,为类似船闸工程的设计与施工提供借鉴。

    • 板桩码头疏浚吹填施工质量控制

      2020(3):174-178.

      摘要 (894) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对板桩码头施工过程中结构稳定性及质量控制要求,结合以色列阿什杜德南部港项目板桩码头疏浚吹填施工,找出板桩码头疏浚吹填施工过程中的质量控制要点,制定相应的质量控制措施,避免了疏浚吹填过程板桩偏位、吹填区域淤泥聚集、泊位水域超挖、欠挖等主要质量问题。针对具体问题,对施工耙吸船做相应适应性改造:耙吸船直吹施工替代装舱施工及高压冲水改侧冲水,可以解决水深小于耙吸船满载吃水区域及邻近板桩区域开挖的问题,避免调遣其他设备进场施工,节约工程成本。