墙桩间距对遮帘式板桩码头结构遮帘效应的影响分析

为了研究墙桩间距对遮帘效应的影响,利用京唐港32#原型观测试验揭示了遮帘式板桩码头结构的遮帘效应.分别采用离心模型试验和有限元模拟,对比码头开挖前后以及不同墙桩间距下前墙平均侧土压力系数、土压力分布及水平位移的变化情况.结果表明,码头开挖前,无遮帘桩情况下,前墙上平均侧土压力系数最大,且随墙桩间距的增大而减小;码头开挖后,随着墙桩间距的增大,前墙水平位移、前墙陆侧上土压力以及前墙与遮帘桩的相对水平位移增大,前墙陆侧对应桩间侧与对应桩侧上的土压力差值则逐渐减小.在实际工程施工条件允许的情况下,墙桩间距越小,遮帘式板桩码头结构的遮帘效应越明显.     

分离卸荷式板桩码头土压力计算方法

分离卸荷式板桩码头在传统板桩码头后方增设桩基卸荷承台,从而有效地改善了前墙受力变形特性.针对分离卸荷式板桩码头的特点和土体的具体情况,利用极限平衡理论、微元分析法等建立分离卸荷式板桩码头前墙土压力、前排桩桩后土压力以及后排桩桩后土压力的计算公式.以某港区10万t级分离卸荷式板桩码头为例,建立有限元模型,将土压力公式结果与数值模拟结果进行对比分析.结果表明两者吻合度较高,提出的土压力计算公式可用,并可为类似工程设计和结构计算提供一定参考.     

排架结构码头阶梯形岸坡桩土相互作用模型试验研究

为研究排架结构码头阶梯形岸坡桩土相互作用以及水位变化对桩土作用的影响,进行了大型模型试验模拟。根据试验数据,对排架结构桩周土体的侧向应力分布、排架桩身的受力特性以及水位变化的影响进行了讨论。结果表明:水平荷载作用下,排架各桩桩周土体侧向应力分布相似,呈三角形分布。桩周土体侧向应力随荷载的增加而增大;排架结构对岸坡有遮帘效应,起到一定的抗滑作用;排架桩身弯矩值随荷载的增加逐渐增大,桩身弯矩的大小与桩所处的位置有很大关系;水位越高,桩周土体侧向应力越大,桩身弯矩也越大,码头整体稳定性越差。     

分离卸荷式板桩码头承载特性与结构优化设计分析

分离卸荷式板桩码头结构是一种新型板桩码头结构形式,其主要结构特点是在传统的单锚式板桩码头前墙后方安置一定埋深的桩基卸荷承台来达到对前墙的卸荷效应.以工程原型为参考,建立有限元数值模型,在控制桩墙单宽混凝土用量总和相同的条件下,以桩间距与桩刚度为参数建立数值模型组,以前墙与海陆侧桩的最大截面弯矩及其截面边缘应力为主要判断标准来评价结构参数变化对结构承载特性的影响.结果表明,在原型结构基础上,在维持桩墙单宽混凝土用量之和不变的条件下,适当增加桩间距和桩自身的刚度可使分离卸荷式板桩码头承载特性得到有效的优化,对工程实践有一定的参考价值.     

开挖过程及桩锚间距对遮帘式支挡结构影响数值模拟分析

遮帘式支挡结构是近几年来在我国贸易飞速发展、产业结构调整等动力驱动下,大型水利工程、城市深基坑开挖等不断向现代化、大型化、深水化方向延伸而发展起来的一种新型支护结构.与原支护结构相比,在支挡结构后增加了一排遮帘桩.运用有限元分析软件ABAQUS建立三维遮帘式支挡结构模型,通过模拟港池开挖以及改变遮帘桩与后端锚定结构间距,分析对遮帘式支挡结构工作性状的影响.结果表明:基坑开挖过程中,前端支护结构侧向位移变化明显,遮帘桩的设置充分利用了土体自身抗剪力学特性,遮帘效应明显;桩锚间距D在一定范围内对遮帘式支挡结构侧向位移、土压力大小影响呈现由大变小再变大的过程,即存在一个最优桩锚间距.     

板梁式高桩码头优化研究

研究了以工程造价为目标的板梁式高桩码头的优化设计模型，包括码头结构整体布局优化和局部构件优化，建议采用动态规划法，搜索数量少法，穷举法、变步长搜索法等优化策略，并研制出ＧＭＹ系统来实现这一优化设计。     

帽型钢板桩挡墙土压力分布离心模型试验

采用离心模型试验模拟了帽型钢板桩挡墙支护的基坑开挖过程,研究了钢板桩挡墙两侧土压力分布的变化规律,并与等效截面刚度的平板挡墙支护开挖试验进行了对比,分析了钢板桩挡墙迎土面的起伏几何形状对土压力分布的影响.试验结果表明,钢板桩挡墙的截面形状影响其后土压力分布,相同高程处钢板桩挡墙凹凸部分的土压力不相等,大小关系与其位移模式有关.当墙体远离土体运动时,迎土面凹处土压力大于凸处,当墙体靠近土体运动时,凹处土压力则小于凸处.随着基坑开挖深度的增加,墙体变形模式产生变化,导致钢板桩挡墙两侧土压力的时空分布在不同埋深处也有所区别.     

群桩间"加筋与遮帘"相互作用研究

提出了桩间"加筋与遮帘"作用的计算方法.单桩的桩土作用关系采用荷载传递曲线,根据弹性理论Mindlin方程求解群桩间相互作用.依据弹性叠加原理,建立了杆系结构有限单元法与荷载传递迭代法相耦合的群桩沉降计算混合法.在编制的群桩沉降分析计算程序GPSA1中,采用本文提出的计算方法成功地计算了群桩间的"加筋与遮帘"作用.同时,在计算桩间影响系数时,考虑了桩周介质压缩层厚度有限的边界条件.本文的计算方法,可作为群桩沉降分析研究的参考.     

拉锚式钢板桩护岸结构的土压力现场试验研究

根据苏南运河常州段钢板桩护岸升级工程的实测资料,对钢板桩护岸结构的变位模式、桩侧土压力分布特征及施工过程中迎水侧的土压力计的受力情况进行了研究.研究表明,拉锚式钢板桩表现出绕桩底转动和鼓型变位两种典型的变位模式;两种变位模式的板桩靠岸侧主动土压力分布存在明显差异,前者为土压力值逐渐增大的非线性分布,后者为先增大后减小再增大的R型分布,板桩迎水侧土压力分布规律相同,均呈现先减小后增大的C型分布.整个施工过程中板桩迎水侧土压力表现出三个不同的受力阶段,即板桩打入土体后的动荡期,土体开挖过程中的发展期及施工完成后的稳定期.     

不同地基处理方式下组合式板桩码头结构的受力变形分析

为解决软弱土地基深水板桩码头的技术难题,采用不同水泥掺入比的满堂式加固法和水泥搅拌桩加固法对软弱土地基进行处理,并与传统单锚板桩结构进行组合,研究组合式板桩码头结构的受力变形状况。结果表明:不同水泥掺入比满堂式加固软弱土地基主要通过增加刚度抵挡竖向和水平向的荷载,减少作用于前墙的侧向土压力;随着水泥掺入比的增大,整体承受侧向土压力作用增强,前墙的变形显著减小。采用水泥搅拌桩处理软弱土地基,形成的搅拌桩桩体和桩间土共同协调了结构与土的受力状况,且通过限制前墙位移降低了锚杆的内力,减小了前墙内力。     

变单向压力下重塑膨胀土膨胀试验研究

为了研究胀限与变单向压力和初始含水率、三向膨胀率与变单向压力和初始含水率的关系,用膨胀土三向胀缩测试仪对广西宁明灰白重塑膨胀土进行了三向等压(27 k Pa)的情况下变单向压力(27~164 k Pa)的膨胀增湿试验。对试验数据进行拟合、对比分析得出:胀限可与变单向压力的对数进行线性拟合,胀限由三向压力决定,与初始含水率无关;无论水平向压力还是竖直向压力,均会抑制该向的膨胀变形,该向膨胀可与该向压力的对数进行一次线性拟合;三向中任一向加压都会同时促进另外两向膨胀变形,该向压力越大,对另外两向膨胀变形的促进作用越大;相同压力条件下,三向膨胀率均与初始含水率呈一次线性负相关;当竖直向压力为水平向压力的2倍时,各向膨胀率与初始含水率关系曲线基本重合。     

码头系泊船水动力特性的研究

将船体作为细长体处理,计算了二维船体剖面的附加质量,数值结果表明,在某些频率处,附加质量为负值,对此作了分析。     

Dynamic study on water stability of soil structure and soil characteristics of several types of soils in southwest China

Three suborder soils in southwest China were adopted, namely Ustic Vertisol, Stagnic Anthrosol and Ustic Ferrosol, so as to carry out the basic physical and chemical analysis respectively, to design a dynamic measuring method for water stability of soil structure and conduct the comparative study on the quality of the soil structure. The results indicated that （1） The water stability dynamic characteristic of the soil structure could well reflect the maintaining capability of the soil structure as time goes on. （2） The quality of several soil structures in southwest China was sequenced as follows： Stagnic Anthrosols 〉 Ustic Vertisols 〉 Ustic Ferrosols. （3） The water stability of soil structure is very positively correlated with the capillary porosity and the clay particle （D 〈 0.002 mm） content （Co）, but is very negatively correlated with the silt （D is 0.05-0.002 ram） content （Csc）, and （4） The dynamic functional equation of the water stability of soil structure in southwest China was established, so that the water stability characteristics of various soil structures could be quantitatively expressed and the quality of different soil structures can be quantitatively compared from each other.     

小尺度沸溢油池火灾燃烧速率特性试验研究

使用胜利原油对小尺度沸溢火灾燃烧速率特性进行了试验研究。分别记录了直径为0.1、0.15、0.2 m的原油沸溢油池火灾的燃烧过程,测量了燃烧速率和温度随时间的变化。根据燃烧速率和火焰高度变化对沸溢火灾燃烧进行阶段划分。探讨了不同直径及初始油层厚度对沸溢火灾燃烧速率的影响,在燃烧速率基础上建立沸溢强度模型。结果表明:沸溢火灾燃烧可以分为预燃、准稳态燃烧、沸溢燃烧、火焰熄灭4个典型燃烧阶段;沸溢燃烧阶段的燃烧速率和火焰高度显著大于准稳态燃烧阶段;沸溢火灾各阶段燃烧速率均随油池直径的增大而增大,且沸溢燃烧阶段的增幅明显大于准稳态燃烧阶段的增幅;准稳态燃烧阶段的稳定燃烧速率与初始油层厚度无关,随油池直径的增大而增大;沸溢强度随初始油层厚度的增加及油池直径的减小而增大,并与初始油层厚度和油池直径间的比值成正比。     

两相流振荡流动特性的可视化实验研究

为了解决活塞内冷油腔中气液两相流的振荡传热问题,设计并搭建了由柴油机改装的往复振荡实验装置,利用高速摄像技术对内冷油腔实验件中气液两相流的振荡流动过程进行了可视化观测实验,分析在不同转速和液体填充率下实验件中气液两相流在起振阶段和充分振荡阶段的振荡流动形态。结果表明：在起振阶段,气液两相的分界面明显,没有强烈的湍流混合运动,在充分振荡阶段,液体的运动规律及流动形态呈周期性变化;转速主要影响气液两相流的湍流强度,填充率主要影响气液两相流的流动形态。研究结果揭示了内冷油腔中气液两相流的振荡流动规律,可为高强化活塞的结构优化设计提供参考。     

网壳风压分布特性试验研究

通过对广东省大学生运动会游泳馆网壳的风洞试验 ,分析研究了网壳结构的风压分布特性 ,并对看台曲面屋盖和游泳池波浪形盖板两种不同结构形式的网壳的风荷载特性进行了比较 ,当气流在弯度较大的屋盖上流动 ,加速较充分 ,屋面呈现较大负压 ,具有较大的升力系数 .不同形式网壳的风压分布的特点为结构工程师进行网壳结构的抗风设计提供了参考和启发 .     

常压介质阻挡放电非平衡等离子体渗氮工艺的优化

利用介质阻挡放电，在常压下进行非平衡等离子体渗氮，通过正交试验研究渗氮工艺参数的作用，分析渗氮膜层的相结构及其显微组织，确定常压下较为理想的渗氮工艺参数，试验结果表明，新工艺能在较短时间内获得较高的表面硬度与理想的扩散层；整个工艺过程操作简便，省去了真空放电下必需的真空设备，是一种极其发展前景的新型渗氮工艺。