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沉入式桶式基础防波堤抗倾覆稳定性计算 被引量：6
1
作者 杨立功 蔡正银 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期61-68,共8页
在波浪荷载作用下,沉入式桶式基础防波堤抗倾覆稳定性是其稳定性计算的一个重要部分。假设沉入较深土层的桶式基础防波堤极限状态下的稳定性主要由桶侧土压力、桶侧摩阻力、桶底土反力、桶底摩阻力维持,其工作原理与挡土墙类似。文中假... 在波浪荷载作用下,沉入式桶式基础防波堤抗倾覆稳定性是其稳定性计算的一个重要部分。假设沉入较深土层的桶式基础防波堤极限状态下的稳定性主要由桶侧土压力、桶侧摩阻力、桶底土反力、桶底摩阻力维持,其工作原理与挡土墙类似。文中假定桶体绕转动中心转动,港侧为被动土压力,海侧为主动土压力,同时假定被动侧桶底土体达到极限状态。由于下桶内部有较多隔墙,假定下桶结构与桶内土体协同变形,即桶与桶内土体看作一个整体。基于上述假设,通过解析的方式,推导了桶壁土压力及摩阻力、桶底土反力及摩阻力的表达式,建立了沉入式桶式基础防波堤满足抗倾覆稳定性要求的三维计算方法。通过数值分析与离心机试验对比,验证了本文抗倾覆稳定性计算方法的可靠性。 展开更多
关键词 沉入式桶式基础防波堤 抗倾覆稳定性 转动中心 桶壁土压力
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防波堤椭圆形桶式基础结构的贯入受力特性实验研究 被引量：10
2
作者 徐光明 顾行文 +3 位作者 任国峰 蔡正银 黄英豪 茅加峰 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2014年第1期1-7,16,共8页
某工程拟在深水软土地基上修筑防波堤,为了尽量减少地基处理充分利用天然地基,创新性设计出一种轻型薄壁的预制防波堤结构,其挡浪部分为直立薄壁圆筒,基础部分则为倒扣的薄壁椭圆形桶,并且椭圆形下桶为外壁和内隔板分成9个格室,防波堤... 某工程拟在深水软土地基上修筑防波堤,为了尽量减少地基处理充分利用天然地基,创新性设计出一种轻型薄壁的预制防波堤结构,其挡浪部分为直立薄壁圆筒,基础部分则为倒扣的薄壁椭圆形桶,并且椭圆形下桶为外壁和内隔板分成9个格室,防波堤结构浮运至指定位置后,拟采用负压工法施工安装就位。这种新型防波堤结构为国内外首次提出,其下沉施工设计尚无规范可循,为此开展了土工离心模型试验,在模型加速过程中模拟了椭圆形下桶基础在淤泥层中的自重下沉,之后利用新研发了一种大行程作动加载装置给椭圆形下桶施加下推力,让其继续向下贯入直至穿越整个淤泥层,以模拟负压工法的贯入下沉。试验测量了下桶贯入下沉过程中的推力与贯入位移,还尝试测量了桶壁和内隔板断面的压应变,由此分析了下桶基础的下沉总阻力、桶壁摩擦力以及截面压应变随贯入位移的变化。结果发现,这些曲线均出现了转折点,根据转折点对应的下沉总阻力确定了椭圆形下桶基础贯入过程所遭遇的临界下沉总阻力值,据此估算了负压工法中所需施加的压力差。 展开更多
关键词 桶式基础防波堤 下沉阻力 摩擦力 离心模型试验
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新型桶式基础防波堤下沉分析及其对稳定性的影响 被引量：3
3
作者 蔡正银 杨立功 +1 位作者 何勇 黄英豪 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2287-2294,共8页
鉴于新型桶式基础防波堤下沉过程的复杂性,单纯少量的下沉监测并不能全面、细致地反映这一过程。通过对桶体的简化处理,借鉴静压桩的下沉模拟方法,采用ABAQUS有限元软件对桶体的下沉挤土效应进行了模拟分析。通过分析发现,受桶体下沉影... 鉴于新型桶式基础防波堤下沉过程的复杂性,单纯少量的下沉监测并不能全面、细致地反映这一过程。通过对桶体的简化处理,借鉴静压桩的下沉模拟方法,采用ABAQUS有限元软件对桶体的下沉挤土效应进行了模拟分析。通过分析发现,受桶体下沉影响,桶壁附近土体主要受到了桶壁水平挤压作用、紧靠桶壁的竖向挤压及摩擦作用及两桶壁之间盖板的竖向挤压作用。受几种作用的影响,桶壁附近的土体变形可分为紧靠桶壁的下沉区域、离桶壁稍远范围内的相对隆起区及两桶壁之间顶部的下压变形区,而且土体的这些变形决定了桶壁附近土体复杂的应力变化。在挤土效应模拟的基础上,进一步分析了考虑挤土效应对桶体稳定性的影响,挤土效应可增加桶体的稳定性。 展开更多
关键词 新型桶式基础防波堤 挤土效应 下沉分析
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粉土中吸力式桶形基础沉贯及抗拔特性试验研究 被引量：35
4
作者 朱斌 孔德琼 +2 位作者 童建国 孔令刚 陈仁朋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1045-1053,共9页
吸力式桶形基础的负压沉贯控制和抗拔承载力确定是海洋钻井平台和海上风电机组多桶基础以及深海吸力锚基础设计和施工中的关键问题。通过室内大比例模型试验研究了吸力式桶形基础在饱和粉土中的负压沉贯及抗拔特性。负压沉贯试验结果表... 吸力式桶形基础的负压沉贯控制和抗拔承载力确定是海洋钻井平台和海上风电机组多桶基础以及深海吸力锚基础设计和施工中的关键问题。通过室内大比例模型试验研究了吸力式桶形基础在饱和粉土中的负压沉贯及抗拔特性。负压沉贯试验结果表明负压并不能明显减小吸力式桶形基础在粉土中的沉贯阻力,基于CPT试验结果可较为准确地预估沉贯施工所需负压,从而确保沉贯的顺利实施和防止沉贯过程中地基发生管涌破坏。不同加载速率下的上拔试验结果表明存在一临界加载速率,当实际加载速率超过该临界值后,加载速率对吸力式桶形基础的抗拔特性影响较小。结合桶体及桶外土体的变形,提出了粉土地基中不同受力状况下吸力式桶形基础的抗拔承载力计算方法。 展开更多
关键词 吸力式桶形基础 粉土 沉贯 抗拔 承载力
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新型桶式基础防波堤单桶桶壁土压力数值分析 被引量：6
5
作者 蔡正银 杨立功 +1 位作者 关云飞 黄英豪 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期39-46,共8页
对于软土地基上的新型桶式基础防波堤,其稳定性分析的关键是桶壁土压力分析。根据实际工程,通过数值模拟,分析了不同荷载水平、不同荷载作用点高度、不同土质状况下桶壁土压力的分布规律。分析发现,不同情况下的软土地基新型桶式基础防... 对于软土地基上的新型桶式基础防波堤,其稳定性分析的关键是桶壁土压力分析。根据实际工程,通过数值模拟,分析了不同荷载水平、不同荷载作用点高度、不同土质状况下桶壁土压力的分布规律。分析发现,不同情况下的软土地基新型桶式基础防波堤,桶壁土压力分布区域可分为海侧圆弧端主动土压力区、两侧直壁端静止土压力区及陆侧圆弧端被动土压力区。经与理论计算的Rankine主动、被动土压力和静止土压力的对比分析发现,海侧主动区的土压力与陆侧被动区土压力分别介于主动土压力与静止土压力、静止土压力与被动土压力之间,两侧直壁端的桶壁土压力与静止土压力比较接近。在两端圆弧段,桶壁土压力沿深度分段线性分布,且单宽桶壁土压力合力与荷载水平呈线性关系。当荷载作用点的高度发生变化时,桶壁土压力的分布规律相类似。基于桶壁土压力的分布形式,提出了桶壁土压力的简化计算方法,为计算桶体稳定性带来方便。 展开更多
关键词 新型桶式基础防波堤 桶壁土压力 分段线性 数值分析
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新型桶式基础防波堤桶体阻力分析 被引量：3
6
作者 杨立功 蔡正银 徐志峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期747-754,共8页
包括桶壁、隔墙摩阻力和桶底端阻力的桶体阻力是维持桶体稳定性的一个重要因素。外侧桶壁摩阻力与桶土相对位移及接触状态有关,内侧桶壁和隔墙摩阻力与桶土相对位移有关,桶底端阻力与桶土接触状态有关。波浪荷载作用下,海侧上部的外侧... 包括桶壁、隔墙摩阻力和桶底端阻力的桶体阻力是维持桶体稳定性的一个重要因素。外侧桶壁摩阻力与桶土相对位移及接触状态有关,内侧桶壁和隔墙摩阻力与桶土相对位移有关,桶底端阻力与桶土接触状态有关。波浪荷载作用下,海侧上部的外侧桶壁与土体脱离,下部产生相对土体的向上位移,陆侧桶壁则相反;海侧内侧桶壁与隔墙产生相对桶内土体的向上位移,陆侧则相反;海侧桶体底部与土体脱离,陆侧则挤压土体。波浪荷载作用下,在绕桶体转动中心发生向上位移的迎浪侧,随荷载水平增加,桶壁与隔墙摩阻力由桶体自重作用下的正摩阻力减小变为负摩阻力,桶底端阻力则减小直至为零;在绕桶体转动中心发生向下位移的背浪侧,桶体阻力在桶体自重的基础上增加。 展开更多
关键词 新型桶式基础防波堤 摩阻力 端阻力
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采用拟静力法的新型桶式基础防波堤结构稳定性分析
7
作者 杨立功 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期96-102,共7页
三维情况下,桶体稳定性是一个复杂的空间结构与土相互作用的问题。结合工程实例,建立了三维新型桶式基础防波堤有限元模型,对其稳定性进行分析。从而,动力作用下桶体结构位移与目前静力计算的结果相差较大,针对这个问题,分析提出等效拟... 三维情况下,桶体稳定性是一个复杂的空间结构与土相互作用的问题。结合工程实例,建立了三维新型桶式基础防波堤有限元模型,对其稳定性进行分析。从而,动力作用下桶体结构位移与目前静力计算的结果相差较大,针对这个问题,分析提出等效拟静力法,通过与动力作用后相等的孔压等效成与之对应的静荷载,然后计算桶体位移。该方法的关键是找出桶体前端底部土体孔压与静荷载之间的关系,同时找出此处土体孔压与动荷载之间的关系,从而建立静荷载与动荷载之间的关系。经数值模拟与试验对比,结果证明所提的等效拟静力法比较合理。在模拟与分析原型桶体基础上,进一步分析了不同尺度及不同荷载作用点高度时,桶体前端底部土体孔压与静荷载之间的近似直线关系。 展开更多
关键词 新型桶式基础防波堤 稳定性 静荷载 动荷载 等效拟静力法
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地震作用下回填砂地基沉入式钢圆筒防波堤变形机理分析
8
作者 冯国俊 宋波 王荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期59-66,共8页
为分析沉入式钢圆筒防波堤变形机理,通过振动台试验和数值模拟研究了回填砂地基沉入式钢圆筒防波堤的动力响应影响。研究结果表明:当地震波加速度峰值为3.2 m/s^2时,防波堤筒外回填砂产生明显的液化滑移现象,且由于液化导致筒外回填砂... 为分析沉入式钢圆筒防波堤变形机理,通过振动台试验和数值模拟研究了回填砂地基沉入式钢圆筒防波堤的动力响应影响。研究结果表明:当地震波加速度峰值为3.2 m/s^2时,防波堤筒外回填砂产生明显的液化滑移现象,且由于液化导致筒外回填砂对防波堤的侧向力改变,防波堤试验模型发生倾斜现象,建议优先对筒外回填砂进行改良;通过数值模拟对防波堤抗震性能设计极限值进行分析,当设计地震动加速度为3.2 m/s^2时,由于钢圆筒屈服强度高,钢圆筒处于弹性阶段,损伤程度主要由水平残余位移决定。通过数值模拟研究了钢圆筒应力影响规律,发现了防波堤钢圆筒的薄弱环节,可为工程设计提供参考依据。 展开更多
关键词 防波堤 钢圆筒 变形机理 沉入式 地震
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桶式基础沉贯阻力系数的理论研究 被引量：1
9
作者 黎亚舟 李森 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期443-448,共6页
桶式基础在海洋工程中具有广阔应用前景,其安装可行性分析的核心是沉贯阻力计算。通过理论推导建立了基于土体强度指标和静力触探贯入阻力的两类桶式基础沉贯阻力计算方法之间的联系。对黏土,侧壁沉贯阻力系数可按黏聚力因子与锥尖阻力... 桶式基础在海洋工程中具有广阔应用前景,其安装可行性分析的核心是沉贯阻力计算。通过理论推导建立了基于土体强度指标和静力触探贯入阻力的两类桶式基础沉贯阻力计算方法之间的联系。对黏土,侧壁沉贯阻力系数可按黏聚力因子与锥尖阻力系数的比值确定;端部沉贯阻力系数可按条形地基承载力系数与锥尖阻力系数的比值确定。对砂土,侧壁沉贯阻力系数与侧压力系数和界面摩擦系数成正比,与基础形状系数和地基承载力超载压力系数成反比;端部沉贯阻力系数为形状系数的倒数。基于北海地质条件确定的沉贯阻力理论值与经验值相近,为沉贯阻力系数提供了理论基础。并针对我国海床地质条件,开展沉贯阻力系数研究。 展开更多
关键词 桶式基础 沉贯阻力 抗剪强度指标 静力触探
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桶式基础结构稳定性试验研究 被引量：29
10
作者 李武 吴青松 +1 位作者 陈甦 程泽坤 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期42-47,共6页
桶式基础防波堤结构在深厚软泥土沿海工程中逐渐引起关注并大量应用于工程实践,但单桶多隔舱桶式基础结构的稳定性尚未得到解决.采用原状软黏土,通过室内物理模型试验,探讨了桶式基础防波堤的稳定性,得到荷载—位移曲线的变化规律,下桶... 桶式基础防波堤结构在深厚软泥土沿海工程中逐渐引起关注并大量应用于工程实践,但单桶多隔舱桶式基础结构的稳定性尚未得到解决.采用原状软黏土,通过室内物理模型试验,探讨了桶式基础防波堤的稳定性,得到荷载—位移曲线的变化规律,下桶内的负压对荷载—位移曲线的影响及桶式基础结构破坏形式与外荷载的关系.试验证明,在表层土体的抗剪强度范围内,荷载与位移呈线性变化,否则,呈非线性变化.如果存在负压作用,荷载与位移的线性关系范围扩大,非线性关系范围缩小,最终破坏形式相同.桶式基础结构的破坏形式与外荷载的作用点及桶底面土体的强度直接相关.上述规律可以为新型桶式基础结构防波堤的设计、优化与完善提供参考. 展开更多
关键词 桶式基础 软土地基 防波堤 稳定性
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