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波浪循环荷载作用下盾构穿越海堤过程中下卧软土的弱化响应研究 被引量:11
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作者 朱剑锋 洪义 +2 位作者 严佳佳 龚晓南 赵弘毅 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期111-119,139,共10页
以穿越海堤的电厂进排水隧道盾构施工为背景,利用空心圆柱扭剪仪实现软土单元主应力轴连续旋转来模拟波浪荷载,逐步降围压来模拟地层损失引起应力释放,研究了波浪荷载长期循环剪切作用下盾构施工对软土强度特性影响规律。基于波浪荷载... 以穿越海堤的电厂进排水隧道盾构施工为背景,利用空心圆柱扭剪仪实现软土单元主应力轴连续旋转来模拟波浪荷载,逐步降围压来模拟地层损失引起应力释放,研究了波浪荷载长期循环剪切作用下盾构施工对软土强度特性影响规律。基于波浪荷载作用下土体单元上的应力分量计算公式,结合试验仪器特点设计了盾构施工和波浪耦合作用下软土的应力路径,开展了不同围压降低程度下软土的长期循环剪切试验和固结不排水三轴剪切试验。试验结果表明:(1)软土单元的各应变分量基本呈正弦或余弦曲线分布,竖向应变ε_z和扭剪应变ε_(zθ)受盾构施工的影响较小,径向应变ε_r和环向应变ε_θ受盾构施工影响显著;(2)盾构施工和波浪荷载均会降低原状软土的动剪切刚度,且二者耦合作用对软土刚度的影响要明显高于波浪荷载单独的影响;(3)盾构施工引起的土体损失会显著降低软土孔压,盾构施工完成后,波浪引起孔压缓慢累积;(4)循环荷载作用下,盾构施工扰动程度越大,土体的强度降低越多,盾构施工和波浪荷载的耦合扰动效应不容忽视。 展开更多
关键词 软土 波浪循环荷载 盾构施工 耦合作用 强度
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波浪循环荷载作用下软粘土软化机理研究综述 被引量:4
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作者 张华庆 尹纪龙 孙熙平 《水道港口》 2014年第4期300-307,共8页
软粘土在波浪循环荷载作用下,会发生变形增加、强度降低的软化现象。软粘土软化特性的深入研究,对指导工程实践、科学预防工程事故,具有重要的学术价值和经济意义。文章依次对国内外关于波浪循环荷载作用下软粘土软化的研究进展、软粘... 软粘土在波浪循环荷载作用下,会发生变形增加、强度降低的软化现象。软粘土软化特性的深入研究,对指导工程实践、科学预防工程事故,具有重要的学术价值和经济意义。文章依次对国内外关于波浪循环荷载作用下软粘土软化的研究进展、软粘土软化影响因素、软化机理以及现阶段常见的软化模型进行了阐述,并对防治软粘土软化的对策进行了探讨。 展开更多
关键词 波浪循环荷载 软粘土软化 软化机理 软化模型 防治对策
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波浪荷载作用下箱筒型基础防波堤性状试验研究 被引量:13
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作者 蔡正银 徐光明 +2 位作者 顾行文 李元音 王玉红 《中国港湾建设》 北大核心 2010年第A01期90-94,99,共6页
箱筒型基础防波堤是一种新型的防波堤结构,适用于较深水域且海底为软土地基的筑堤情形。然而,这种新型防波堤出现时间较短,对其性状表现的认识尚在积累中,采取何种破坏模式进行设计计算是一个关键难题。为此,开展了土工离心模型试验,探... 箱筒型基础防波堤是一种新型的防波堤结构,适用于较深水域且海底为软土地基的筑堤情形。然而,这种新型防波堤出现时间较短,对其性状表现的认识尚在积累中,采取何种破坏模式进行设计计算是一个关键难题。为此,开展了土工离心模型试验,探讨了波浪荷载强度、波浪作用持续时间、结构下筒长度和压载等因素对防波堤结构位移模式的影响。试验在离心机高速运转条件下模拟了周期性循环波浪荷载,观测了箱筒型基础防波堤的水平变位、沉降和倾斜以及地基中孔隙水压力等反应。结果发现,修建于给定条件地基上的箱筒型基础防波堤能够很好地抵抗设计荷载强度波浪作用,所发生的沉降、水平变位和倾斜度均不会超出相应的控制值,其主要位移破坏模式为防波堤倾斜过度而失稳或水平变位超出容许值而发生侧向滑动破坏。 展开更多
关键词 箱筒型基础防波堤 软土地基 循环波浪荷载 位移模式 离心模型试验
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作用于防波堤上波浪荷载的离心机模拟 被引量:4
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作者 徐光明 顾行文 +1 位作者 蔡正银 任国峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1770-1776,共7页
随着港口码头向深水大吨位化的发展,新扩建防波堤逐渐向深水区延伸,防波堤受到的波浪荷载强度越来越高,当堤基位于海底软黏土层上时,由于地基承载力低,往往考虑轻型防波堤结构,在某一防波堤延伸段工程中就推出了薄壁箱筒型基础防波堤新... 随着港口码头向深水大吨位化的发展,新扩建防波堤逐渐向深水区延伸,防波堤受到的波浪荷载强度越来越高,当堤基位于海底软黏土层上时,由于地基承载力低,往往考虑轻型防波堤结构,在某一防波堤延伸段工程中就推出了薄壁箱筒型基础防波堤新结构。然而,这类轻型防波堤能否经得住设计波浪荷载的作用以及它的性状为工程师所关注,故希望通过土工离心模型试验,在高速旋转的离心力场中模拟作用于防波堤结构上波浪荷载作用,观察其动态反应特性。根据电磁激励器原理研制开发了一套非接触式循环波浪荷载模拟器系统,能提供不同频率、幅值高达1200 N的不对称周期性往复荷载,满足了波浪荷载模拟需要。文中随后介绍了该装置在箱筒型基础防波堤结构与地基的波浪荷载作用试验中的应用,试验测量了防波堤结构的水平变位、沉降和倾斜以及地基中孔隙水压力等性状反应,基于模型试验结果,探讨了波浪荷载作用下箱筒型基础防波堤的破坏模式,结果发现,主要破坏模式为防波堤倾斜过度而失稳或水平变位超出容许值而发生侧向滑动破坏。 展开更多
关键词 循环波浪荷载 箱筒型基础防波堤 软土地基 破坏模式 离心模型试验
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波浪荷载作用下斜向抗拔桩的承载特性分析 被引量:9
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作者 范书立 陈健云 张俊清 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期301-306,共6页
针对浮式海洋结构采用的桩基础,考虑土的循环软化效应,将软土的循环强度与Mohr-Coulomb屈服准则相结合,基于拟静力弹塑性分析建立了循环波浪载荷作用下斜向抗拔桩循环承载性能的计算模型,确定了斜向上载荷作用下抗拔桩的循环承载力,并... 针对浮式海洋结构采用的桩基础,考虑土的循环软化效应,将软土的循环强度与Mohr-Coulomb屈服准则相结合,基于拟静力弹塑性分析建立了循环波浪载荷作用下斜向抗拔桩循环承载性能的计算模型,确定了斜向上载荷作用下抗拔桩的循环承载力,并与单调加载作用下的斜向抗拔桩的极限承载力进行了对比,进一步探讨了桩长、桩径、桩体模量及载荷循环次数等因素对斜向抗拔桩循环承载力的影响。研究结果表明:循环波浪荷载的作用导致了斜向抗拔桩土体循环强度的分布不均匀,从而降低了地基的循环承载力。斜向抗拔桩的动态极限承载力随循环次数的增加而降低,随桩长、桩径及桩体模量的增大而增大。 展开更多
关键词 海洋工程 波浪循环荷载 循环强度 循环承载力 桩基础
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黄河三角洲粉土循环剪切特性的试验研究 被引量:11
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作者 栾茂田 何杨 +3 位作者 许成顺 张振东 王忠涛 郭莹 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期3211-3216,共6页
利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,对黄河三角洲埕北海域原状粉土试样进行了循环三轴和循环扭剪试验,以此探讨了原状海底粉土的动力变形与强度特性,确定了最大动剪切模量及动力变形参数随剪应变的变化规律。基于循环三轴试... 利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,对黄河三角洲埕北海域原状粉土试样进行了循环三轴和循环扭剪试验,以此探讨了原状海底粉土的动力变形与强度特性,确定了最大动剪切模量及动力变形参数随剪应变的变化规律。基于循环三轴试验结果,建立了残余孔隙水压力发展变化规律的双曲线经验模式,对动强度关于循环次数的依赖性提出了经验关系,确定了有关试验参数及其关于固结应力比的依赖性。与循环三轴试验结果相对比,认为在土工抗震设计中采用循环三轴试验结果稍偏于保守。 展开更多
关键词 动力特性 原状海洋粉土 波浪荷载所引起的循环应力 动力变形参数 孔隙水压力 动强度
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波浪与冲刷作用后吸力式基础承载力分析 被引量:4
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作者 张明生 陈旭光 +2 位作者 张建华 田澄 刘茜茜 《能源与环保》 2018年第4期117-123,共7页
吸力式桶形基础是一种应用于海上风机的典型基础形式,波浪循环荷载与海流引起的冲刷会影响基础的承载力,进而危及结构的安全。采用模型试验手段和有限元软件数值方法,分析了基础的长径比(0.50、0.75和1.00)、冲刷和波浪荷载作用对基础... 吸力式桶形基础是一种应用于海上风机的典型基础形式,波浪循环荷载与海流引起的冲刷会影响基础的承载力,进而危及结构的安全。采用模型试验手段和有限元软件数值方法,分析了基础的长径比(0.50、0.75和1.00)、冲刷和波浪荷载作用对基础的承载特性的影响。研究发现:随着长径比的增加,吸力式桶形基础承载力(水平和竖向抗拔)的增长速率明显加快而冲刷作用会降低其增长速率;静力荷载作用下分为弹性变形、塑性变形和失稳破坏3个阶段;试验中前期波浪作用扮演改变砂土密实度的角色,不同波浪作用下的砂土会发生剪胀和剪缩,结合数值计算结果说明了砂土剪胀角对基础承载力的影响;随着波浪荷载和冲刷深度的增加,吸力式基础的承载力呈下降趋势。 展开更多
关键词 吸力式桶形基础 长径比 波浪循环荷载 冲刷深度 承载特性
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电厂取排水玻璃钢管受波浪力数值模拟研究及改善措施
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作者 罗子湛 贾丽 +1 位作者 戈龙仔 管宁 《水道港口》 2021年第1期45-51,共7页
结合物理模型试验研究成果基础,采用数学模型模拟手段,基于N-S方程组,在水槽入口边界处采用边界源项造波法,尾部设置人工阻尼区实现消波,构建了二维数值水槽;计算采用PISO算法,选择结构化的四边形网格进行管道局部加密,分别计算了清、... 结合物理模型试验研究成果基础,采用数学模型模拟手段,基于N-S方程组,在水槽入口边界处采用边界源项造波法,尾部设置人工阻尼区实现消波,构建了二维数值水槽;计算采用PISO算法,选择结构化的四边形网格进行管道局部加密,分别计算了清、浑水两种介质内玻璃钢管在波浪循环荷载作用下所受波浪力大小与波高、周期和水深等影响因素之间的变化关系,并与物理模型试验的结果进行对比,进一步分析两种介质内玻璃钢管波浪力变化规律。同时根据计算得到管道受力结果,针对实际工程中玻璃钢管在施工和运营期间具体实施的适用性,提出了优化改善的措施,研究成果可为类似电厂取排水工程玻璃钢管的设计、施工提供技术支撑。 展开更多
关键词 不同介质 玻璃钢管 波浪循环荷载 波浪 数学模型
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