- 杨海龙;张庆河;谢琳;
以MP-PIC模型为基础,采用Eulerian-Lagrangian方法,建立了描述泥沙静水沉降的三维数值模型,研究了网格敏感性、单颗粒沉速和群体颗粒制约沉降等问题。结果表明,当采用2～5倍泥沙粒径的网格尺度时,颗粒沉速模拟结果与已有经验公式相差较小,推荐使用该尺度网格模拟泥沙颗粒运动。不同粒径单颗粒泥沙沉速模拟结果与已有实验结果及经验公式吻合较好,模型可以描述不同大小泥沙颗粒运动。不同体积浓度的群体颗粒沉降特征具有中间区域颗粒沉速较大,靠近边壁处沉速较小的趋势,与Peysson等人的实验结果一致,同时群体颗粒制约沉速与理论公式也较为接近,采用MP-PIC方法能够很好地对泥沙颗粒静水沉降进行三维数值模拟研究。
2019年06期 v.40;No.187 633-640页 [查看摘要][在线阅读][下载 901K] [下载次数：256 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] - 徐亚男;王科华;袁洪涛;张亚敬;
孟加拉湾是21世纪海上丝绸之路的重要海区,系统性的分析该海域的风浪特征有利于推动孟加拉湾海上工程的开展和实施。文章利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)中历史再分析数据,统计分析了多年孟加拉湾波浪场、海表面风场的特征以及海湾内3个代表性港口的风浪特征,主要内容包括波浪场、海表面风场的季度特征,3个港口的季度风浪特征等方面。分析表明:孟加拉湾的波浪条件具有季节性变化特征,且在西南季风的影响下有效波高的平均值大于在东北季风影响下的有效波高的平均值;受岛链的掩护作用安达曼海沿海有效波高平均值0.8 m左右,小于孟加拉湾东部沿海有效波高平均值;风速季度性变化特征明显,第三季度为季风期大于其他季度平均风速;海湾内中低纬度(5°N～15°N)处的平均风速大于中高纬度和赤道附近的平均风速。
2019年06期 v.40;No.187 641-649页 [查看摘要][在线阅读][下载 3929K] [下载次数：296 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：1 ] - 陈荣旗;雷震名;孙国民;王志勇;刘鹏;
深水海底管道铺设中,长周期涌浪频率与深水铺管船振动频率接近,易引发结构物与海上涌浪的耦合共振,导致工程风险甚至引起海上事故。文章提出了一种基于双目立体视觉原理的海上长周期涌浪谱峰周期现场测试方法,并针对我国某海域的深水长周期涌浪进行了海上测试,为铺管海域涌浪谱峰周期监测提供了新的方法与借鉴。
2019年06期 v.40;No.187 650-655页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K] [下载次数：84 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 蔡威;张金凤;
流体和浮体相互作用是海岸及海洋工程急需研究的热点问题之一。文章基于OpenFOAM建立二维数值水槽,利用VOF(Volume of Fluid)方法来捕捉自由表面,通过使用重叠网格方法来描述流固耦合作用。利用建立的数值模型模拟了楔形物块的垂向和斜向入水抨击过程,对比了不同状况下的抨击压强分布,分析了水平速度对抨击压强分布的影响。模拟结果与理论解吻合较好,表明了该模型能够合理地模拟物块与水的相互作用问题。
2019年06期 v.40;No.187 656-662页 [查看摘要][在线阅读][下载 1484K] [下载次数：451 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ]
- 李芙蓉;赵汝博;马玉祥;
钢管桩广泛应用于码头等海岸工程结构中,其水平承载力因海洋荷载动力环境复杂而难以确定。特别是极端天气情况下的海浪易发生破碎,可对钢管桩产生巨大的冲击力。文章结合工程资料和波浪破碎理论,基于ABAQUS有限元分析软件,建立了卷破波作用下的钢管桩-地基相互作用模型,并应用此模型进行了破碎波产生的冲击力作用下直立桩的破坏分析,研究了工程区域百年一遇极端波浪对钢管桩Mises应力和泥面处位移的影响。分析结果表明,当考虑波浪破碎时,桩身的Mises应力远大于未考虑波浪破碎时的Mises应力,故工程设计时有必要考虑波浪破碎的影响。并进一步分析了钢管桩壁厚和桩径对水平承载特性差异的影响,发现当考虑波浪破碎时,随着壁厚和桩径的增加,水平位移减小的程度大于未考虑波浪破碎时水平位移减小的程度。
2019年06期 v.40;No.187 673-679页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K] [下载次数：193 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：3 ] - 刘红彪;计子凡;张树龙;郭畅;赵震;刘晶晶;赵晶;王绪亭;
近年来,基础设施结构健康监测技术受到了广泛关注。但目前针对沿海港口高桩码头结构耐久性自动化监测技术的研究较少。由于阳极梯传感器具有体积小、耐久性好、寿命长等优点,文章设计并实现了基于阳极梯传感器的天津港南疆27#通用码头工程的结构耐久性监测系统。该系统可实现钢筋混凝土结构耐久性监测,为高桩码头钢筋锈蚀状况监测提供了一种先进的技术手段。耐久性监测系统布设时,在码头前承台和后承台的钢筋混凝土构件中共安装了2个阳极梯传感器,并进行了连续18个月的数据监测,各传感器数据信号良好,由此表明传感器布设方法是合适的,监测系统适合沿海港口高桩码头结构耐久性的连续、原型监测。天津港南疆27#通用码头工程结构耐久性监测系统的部署是沿海港口码头结构耐久性监测系统应用的典型案例,也表明结构耐久性监测系统在沿海港口码头钢筋锈蚀状态监测应用方面的巨大潜力,该研究可为沿海港口高桩码头结构耐久性监测系统的布设提供技术参考。
2019年06期 v.40;No.187 680-686页 [查看摘要][在线阅读][下载 2749K] [下载次数：340 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：2 ] - 黄潇劲;江义;吴志良;
总结了基于欧标的重力式岸壁码头抗震设计方法要点,特别是地震惯性力、地震动土动水荷载的计算取值,及其共同作用下的抗滑移稳定性计算要点,给出了欧标拟静力设计方法流程,并与中国规范的相关规定进行了比较。结合吉布提多哈雷港一期工程案例进行了欧标拟静力抗震设计应用,参数化研究了沉箱底宽,可为类似工程设计作参考。
2019年06期 v.40;No.187 687-693页 [查看摘要][在线阅读][下载 598K] [下载次数：156 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ]
- 俞玉莲;苟洪顺;邢启险;孟珣;
文章采用多体动力学仿真器FAST,研究5MW OC3 Hywind Spar浮式风机平台非稳态动力响应,计算工况为JONSWAP海浪谱,有义波高6.8 m,谱峰周期10.2 s,流速0.642 m/s,波浪、流和风方向均为0°。研究结果表明在气动载荷影响下,风机运行相比于风机停机时,浮式平台垂荡运动幅值减小,而平台纵荡和纵摇的运动幅度增加到2.1和1.5倍,其他自由度的运动幅度增加到1.2～1.8倍,平台系泊张力响应幅度最大增加到4倍。此外发现相对于风机正常运行情况,风机启动过程中平台的纵荡运动幅值增加19.3%,引起平台大幅度漂移运动,导缆孔张力增加10%。气动载荷主要影响平台6个自由度运动的最值和均值,而对平台系泊张力主要影响其标准差,建议研究浮式风机基础的运动响应及系泊张力应考虑风机运行的气动载荷。
2019年06期 v.40;No.187 694-699页 [查看摘要][在线阅读][下载 1162K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 王依娜;熊岩;金瑞佳;黄传朋;
浮体在波浪中的运动经常受到海底地形的影响,文章基于势流理论,采用高阶边界元方法计算海底地形对浮体慢漂运动响应的影响,计算中充分考虑了海底地形在波浪传播中对其的绕射影响。计算结果表明,变浅的海底地形会导致波浪场的波高增加,浮体运动响应增大,分别对浮体相对海底地形不同位置时浮体受到的波浪力和运动响应进行了定性及定量的分析,分析了浮体相对海底地形不同位置时浮体的水动力特性及运动特性,说明为了更准确模拟近岸或者离岸线性约束浮体的水动力情况,海底地形的影响不能忽略。
2019年06期 v.40;No.187 700-707+729页 [查看摘要][在线阅读][下载 3516K] [下载次数：108 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ]
- 蔡学石;薛润泽;徐满意;王洋;孟静;刘孟孟;
以大连某填海造地工程为例,研究了局部软弱夹层对挡泥坝边坡稳定性的影响规律。通过现场地勘判定软弱夹层位置,采用数值分析方法建立挡泥坝模型,基于极限平衡理论讨论了局部软弱夹层对软基上挡泥坝稳定性的影响。分别采用瑞典圆弧法、简化毕肖普法、摩根斯坦-普瑞斯法,对比分析边坡坡比对挡泥坝稳定性安全系数及最危险滑弧位置的影响。分析结果显示,最危险滑弧会经过软弱夹层,使得挡泥坝稳定性显著降低,边坡坡比会对滑弧深度产生影响,不同的边坡稳定性计算方法得到的安全系数具有良好的一致性。研究表明,清淤不彻底会显著影响挡泥坝的边坡稳定性,对坝后吹填作业产生严重隐患,应该给予足够重视。
2019年06期 v.40;No.187 708-713页 [查看摘要][在线阅读][下载 1322K] [下载次数：99 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 林懿翀;王荣;史江伟;
我国有多座250 m甚至300 m级的超高土石坝,在设计或施工中都面临准确计算坝体防渗墙的变形和应力的问题。通过开展室内模型试验,研究防渗墙墙底接触刚度和墙-土接触面属性对混凝土防渗墙变形的影响。墙底刚性接触的防渗墙沉降明显小于柔性接触,但是刚性接触的防渗墙压应变是柔性接触的1.44倍,最大压应变均位于1/2墙高处。采用未包裹的黏土做接触面泥皮,导致防渗墙沉降和压应变增加;采用膨润土做接触面泥皮能显著降低防渗墙的沉降和压应变。相比于不考虑泥皮和采用未包裹的黏性土做泥皮,膨胀土泥皮防渗墙的最大压应变分别降低了44%和52%。
2019年06期 v.40;No.187 714-718页 [查看摘要][在线阅读][下载 958K] [下载次数：76 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] - 石峥;陈雷;
文章介绍了单试样多级加荷的三轴UU试验方法,以天津沿海地区饱和软黏土为研究对象,以常规多个试样的试验方法得出了强度指标作为标准,与单试样多级加荷的试验方法得出的强度指标进行比较和分析,并利用统计学原理,得出无论是用原状样还是重塑样,同一种试验方法,仪器对抗剪强度参数C值、Ф值的影响程度基本相同;单试样多级加荷的试验得出C值、Ф值偏大,而常规多个试样的试验方法更趋近于理论值。通过分析两种方法加荷、剪切等试验过程的不同点找出抗剪强度指标C值、Ф值差异的原因,为单试样多级加荷方法所提供抗剪强度值在工程实践中的可行性提供依据。
2019年06期 v.40;No.187 719-723页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K] [下载次数：177 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 吴勇;黄江华;左思贤;
将堤防边坡土体简化为由固体土骨架和水组成的饱和介质,考虑动水压力引起的土骨架体积应变,引入堤防边坡土体孔隙率和渗透率的动态变化表达式,运用饱和土力学和流体力学理论构建了动水压力作用下堤防边坡的流固耦合渗流方程。选取某堤防边坡工程实例,借助COMSOL软件进行了数值模拟。研究结果表明:动水压力会引起固体土骨架的压缩变形,土的孔隙率提高,流水的渗流路径较远,在堤防边坡设计和研究时应充分考虑孔隙水渗流压力引起的体积变形;堤防边坡的沉降主要发生在临水边坡一侧,渗流作用引起的边坡沉降较小。
2019年06期 v.40;No.187 724-729页 [查看摘要][在线阅读][下载 735K] [下载次数：275 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：2 ] - 路洋;乐绍林;陈伟;高文波;李华威;
在"桥、岛、隧"集群的跨海交通工程中,人工岛是进行海上桥梁和海底隧道交通转换的基础设施,也是岛上各类建、构筑物的重要载体。为有益利用海底隧道疏浚泥,进行了疏浚泥固化处理泵送填筑人工岛的技术研究,在室内配合比试验基础上进行了现场模拟试验,研究了不同固化材料、掺量以及填筑方式对地基承载力的影响,探索了固化土的无侧限抗压强度指标、静力触探指标与地基承载力的关系。试验结果表明,适宜泵送的固化土含水率在95%左右。在固化材料整体用量相当的条件下,单一掺量整体填筑的方法处理效果优于不同掺量的分层填筑。固化土的无侧限抗压强度指标、静力触探指标与地基承载力特征值分别呈现一定的线性相关。
2019年06期 v.40;No.187 730-734页 [查看摘要][在线阅读][下载 839K] [下载次数：355 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ]