基于极限平衡法的箱筒型基础防波堤稳定性分析 被引量：20

1

作者 肖忠 王元战 及春宁 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期828-833,共6页

箱筒型基础防波堤是一种适用于软土地基和深水波浪条件的新型港口与海岸工程结构,依靠沉入地基中的筒型基础维持结构稳定。根据箱筒型基础防波堤极限状态下的结构运动模式,考虑箱筒型基础防波堤的三维空间几何特性、受力特点、极限状态... 箱筒型基础防波堤是一种适用于软土地基和深水波浪条件的新型港口与海岸工程结构,依靠沉入地基中的筒型基础维持结构稳定。根据箱筒型基础防波堤极限状态下的结构运动模式,考虑箱筒型基础防波堤的三维空间几何特性、受力特点、极限状态转动点的位置等因素,建立了箱筒型基础防波堤稳定性计算的极限平衡法,通过与有限元结果对比,相互验证了正确性,与有限元法相比,极限平衡法计算速度快,效率高,更方便工程应用。结合天津港防波堤延伸工程,对箱筒型基础防波堤的稳定性进行了分析。结果表明,基础筒高8～10 m时,天津港延伸工程中的箱筒型基础防波堤的抗滑、抗倾和竖向承载力均具有较高的安全度。 展开更多

关键词 箱筒型基础防波堤 极限平衡法 稳定性 转动点 软土地基

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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

2

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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黏土中箱筒型基础防波堤静力失稳破坏模式和承载力研究 被引量：5

3

作者 蒋敏敏 蔡正银 +1 位作者 肖昭然 徐光明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期642-649,共8页

箱筒型基础结构是适用于软土、大波浪荷载的新型防波堤结构。通过离心试验研究了箱筒型基础结构的静力失稳破坏模式和承载力特性,以及地基土体强度、波浪力作用高度对其影响规律。研究表明,箱筒型基础结构的荷载与转角、水平位移和竖向... 箱筒型基础结构是适用于软土、大波浪荷载的新型防波堤结构。通过离心试验研究了箱筒型基础结构的静力失稳破坏模式和承载力特性,以及地基土体强度、波浪力作用高度对其影响规律。研究表明,箱筒型基础结构的荷载与转角、水平位移和竖向位移关系曲线有弹性变位和失稳破坏两阶段,但土体强度较大时,竖向位移不出现失稳破坏。随着弯矩的增大,结构转动中心从海床面以上向地基中移动,达到弯矩承载力时,转动中心深度位于桶底端附近。土体强度较小、波浪力作用高度较低,结构失稳的变位模式为转动和竖向位移;波浪力作用高度增大,失稳的变位模式为转动、水平位移和竖向位移的模式;土体强度增大至44.5 kPa,变位模式为转动和水平位移的模式。土体强度相同时,结构的弯矩承载力随着水平承载力的增大呈线性降低;波浪力作用高度相同时,弯矩承载力随着水平承载力的增大呈线性增长关系。研究结果揭示了箱筒型基础结构失稳破坏规律和承载力特性,并为结构优化设计提供参考。 展开更多

关键词 箱筒型基础防波堤 黏土地基 离心模型试验 失稳破坏模式 承载力

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箱筒型基础防波堤断面稳定计算方法 被引量：8

4

作者 李元音 谢世楞 +2 位作者 王元战 闫澍旺 肖忠 《中国港湾建设》 北大核心 2010年第A01期95-99,共5页

箱筒型基础防波堤是一种软基上的新型防波堤。针对其断面稳定性的分析建立了三类计算方法:有限元分析方法、数值极限平衡分析方法和简化极限平衡分析方法;对三类计算方法的特点进行了比较,并以此对天津港南北防波堤延伸工程的箱筒型基... 箱筒型基础防波堤是一种软基上的新型防波堤。针对其断面稳定性的分析建立了三类计算方法:有限元分析方法、数值极限平衡分析方法和简化极限平衡分析方法;对三类计算方法的特点进行了比较,并以此对天津港南北防波堤延伸工程的箱筒型基础防波堤结构进行了优化。 展开更多

关键词 箱筒型基础防波堤 反算法 地基反力 转动中心

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箱筒型基础防波堤基础筒土压力数值模拟研究 被引量：9

5

作者 蒋敏敏 蔡正银 肖昭然 《水运工程》 北大核心 2012年第3期20-23,72,共5页

通过将波浪荷载作用下箱筒型基础防波堤问题简化为平面应变问题,利用有限元数值模拟,分析在波浪荷载作用下防波堤基础筒壁的土压力分布和发展变化情况。数值计算表明:波浪荷载作用下港侧基础筒外土压力有显著增长,海侧基础筒外土压力有... 通过将波浪荷载作用下箱筒型基础防波堤问题简化为平面应变问题,利用有限元数值模拟,分析在波浪荷载作用下防波堤基础筒壁的土压力分布和发展变化情况。数值计算表明:波浪荷载作用下港侧基础筒外土压力有显著增长,海侧基础筒外土压力有显著降低,是影响防波堤稳定的重要因素。中间隔墙内土压力变化微小,土体与防波堤位移大致相同。海侧基础筒港侧内墙和港侧基础筒靠海一侧内墙上土压力分别发生一定程度的降低和一定程度的增长。同时分析了用于稳定性简化计算的极限状态下各路径上的土压力近似分布。 展开更多

关键词 箱筒型基础防波堤 数值模拟 土压力

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十字板强度推算的抗剪强度指标在箱筒型基础设计计算中的应用 被引量：4

6

作者 侯晋芳 闫澍旺 刘爱民 《港工技术》 北大核心 2008年第6期47-50,共4页

新型箱筒型防波堤基础稳定性计算与抗剪强度指标的取值密切相关。在天津港地区,上覆较厚的软粘土层,处于欠固结状态,含水率高,承载力低。在施工期稳定性分析中,目前以十字板强度在工程中应用最广泛,但十字板强度实际上是土体各滑动面的... 新型箱筒型防波堤基础稳定性计算与抗剪强度指标的取值密切相关。在天津港地区,上覆较厚的软粘土层,处于欠固结状态,含水率高,承载力低。在施工期稳定性分析中,目前以十字板强度在工程中应用最广泛,但十字板强度实际上是土体各滑动面的抗剪强度的小值,单一的十字板强度指标无法估算新型箱筒型基础的地基土压力及承载力等。基于十字板强度随深度线性分布的规律及摩尔-库伦抗剪强度原理,结合收集的大量十字板强度实测数据,通过回归统计分析推算出地基土的2个抗剪强度指标,可应用于新型箱筒型基础稳定性和承载力的计算。该方法具有一般性,还可用于软粘土土坡稳定分析。 展开更多

关键词 软粘土 十字板强度 抗剪强度指标 统计回归分析 安全系数 箱筒型基础

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软基循环弱化效应时箱筒型基础防波堤稳定性分析 被引量：2

7

作者 李元音 肖忠 +3 位作者 王元战 李斌 王会斌 张哲源 《港工技术》 2015年第1期26-29,54,共5页

将基于D-P屈服准则的循环强度模型和由动三轴实验数据整理出的天津港软粘土循环强度曲线相结合,基于三维弹塑性有限元模型分析了循环波浪力引起的软基弱化作用对箱筒型基础防波堤结构稳定性的影响。由有限元计算结果可得出在考虑软基弱... 将基于D-P屈服准则的循环强度模型和由动三轴实验数据整理出的天津港软粘土循环强度曲线相结合,基于三维弹塑性有限元模型分析了循环波浪力引起的软基弱化作用对箱筒型基础防波堤结构稳定性的影响。由有限元计算结果可得出在考虑软基弱化作用时,天津港防波堤延伸工程中的箱筒型基础防波堤的稳定性下降约10%,且不对软土地基进行加固,结构稳定性仍满足。 展开更多

关键词 箱筒型基础防波堤 稳定性 循环弱化效应 循环强度 有限元法

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箱筒型基础防波堤的结构尺寸对其稳定性的影响分析 被引量：1

8

作者 李斌 肖忠 王元战 《港工技术》 2014年第6期22-26,共5页

利用基于极限平衡法的箱筒型基础防波堤稳定性分析方法,分析了不同结构尺寸对这种结构稳定性的影响。结果表明基础筒高的变化对抗滑稳定性安全系数的影响最大;倾覆极限状态时和竖向承载力极限状态时转动点位置对应的无量纲量l/L分别在0.... 利用基于极限平衡法的箱筒型基础防波堤稳定性分析方法,分析了不同结构尺寸对这种结构稳定性的影响。结果表明基础筒高的变化对抗滑稳定性安全系数的影响最大;倾覆极限状态时和竖向承载力极限状态时转动点位置对应的无量纲量l/L分别在0.5和0.9附近。 展开更多

关键词 箱筒型基础防波堤 稳定性 极限平衡法 转动点 结构尺寸

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箱筒型基础结构及其气浮拖运和定位下沉安装方法 被引量：1

9

作者 别社安 薛润泽 +3 位作者 郭林林 齐越 武庆卫 关筱语 《港口科技》 2019年第3期12-17,共6页

针对深水软土地基,研究开发箱筒型基础结构,介绍箱筒型基础结构的应用情况。针对箱筒型基础结构可气浮的特点,提出一套气浮运输和定位、抽负压下沉安装的施工方法。该方法不需要大型起吊运输船舶,设备简单,下沉速度快,偏斜度容易控制,... 针对深水软土地基,研究开发箱筒型基础结构,介绍箱筒型基础结构的应用情况。针对箱筒型基础结构可气浮的特点,提出一套气浮运输和定位、抽负压下沉安装的施工方法。该方法不需要大型起吊运输船舶,设备简单,下沉速度快,偏斜度容易控制,综合费用低。箱筒型基础结构对软土地基的适应性强、稳定好、施工便捷、投资省,具有良好的经济效益和社会效益。 展开更多

关键词 箱筒型基础结构 软土地基 气浮拖运 气浮定位 抽负压下沉

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箱筒型基础结构建造及应用的检测程序和方法

10

作者 孙百顺 张勇 《水运工程》 北大核心 2011年第12期6-10,共5页

箱筒型基础结构作为一种新型基础结构在工程中逐渐推广应用,目前还没有专门针对这种结构在工程中应用的检测规范。针对箱筒型基础结构的特点和作用机理,结合其在工程中应用的实际,提出箱筒型基础结构建造及应用的检测程序、技术要求和方... 箱筒型基础结构作为一种新型基础结构在工程中逐渐推广应用,目前还没有专门针对这种结构在工程中应用的检测规范。针对箱筒型基础结构的特点和作用机理,结合其在工程中应用的实际,提出箱筒型基础结构建造及应用的检测程序、技术要求和方法,包括原材料、焊接质量、结构外形尺寸、除锈、涂装、气密性、抽气系统、浮运系统、就位位置等检测内容,按照相应的检测技术要求和方法进行。箱筒型基础结构检测程序和方法的提出对于其在工程中的应用具有指导意义。 展开更多

关键词 箱筒型基础结构 检测程序 气密性检测

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波浪荷载对箱筒型基础防波堤作用的拟静力模拟研究 被引量：10

11

作者 茅加峰 顾行文 +2 位作者 徐光明 谢善文 吴进 《中国港湾建设》 北大核心 2010年第A01期105-109,共5页

箱筒型基础防波堤是一种新型防波堤结构,适用于较深水域且海底为软土地基上的筑堤情况,因其出现时间较短,迫切需要加深对其承受波浪荷载的工作性状的认识。采用拟静力法等效模拟波浪荷载对箱筒型基础防波堤作用,研制了能够在离心机高速... 箱筒型基础防波堤是一种新型防波堤结构,适用于较深水域且海底为软土地基上的筑堤情况,因其出现时间较短,迫切需要加深对其承受波浪荷载的工作性状的认识。采用拟静力法等效模拟波浪荷载对箱筒型基础防波堤作用,研制了能够在离心机高速运转条件下施加水平力荷载作动器,进行了箱筒型基础防波堤离心模型试验,观测了箱筒型基础防波堤的水平位移、沉降和倾斜以及地基中孔隙水压力等反应。结果表明,当水平荷载力大于某一临界值后,荷载位移曲线表现出类似"屈服"的现象,背浪侧和迎浪侧的地基中分别出现正的和负的超静孔压,而修建于软弱地基上的箱筒型基础防波堤主要位移破坏模式为防波堤倾斜过度而失稳。 展开更多

关键词 箱筒型基础防波堤 离心模型试验 拟静力法 波浪荷载 工作性状

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箱筒型基础承载力研究 被引量：8

12

作者 文靖斐 徐少鲲 别社安 《水运工程》 北大核心 2011年第6期136-142,共7页

软土由于具有含水量高、压缩性大、抗剪强度低等特点,使得在其上修建建筑物时承载力往往得不到满足。对此,可从结构自身出发,充分利用土体与结构物的相互作用,进而达到提高承载力的目的。首先进行了室内试验,通过试验实测沉降曲线与有... 软土由于具有含水量高、压缩性大、抗剪强度低等特点,使得在其上修建建筑物时承载力往往得不到满足。对此,可从结构自身出发,充分利用土体与结构物的相互作用,进而达到提高承载力的目的。首先进行了室内试验,通过试验实测沉降曲线与有限元模拟的沉降曲线的对比分析,得出了选用Plaxis中的Hardening-Soil模型模拟箱筒型结构在软土地基上作用的合理性。然后,分别就该结构处于单层土体和多层土体上的承载力问题进行了研究,并主要探讨了极限承载力随结构形式、结构尺寸、土体参数以及土层厚度变化的规律,从而提出了单层土体上方形结构、圆形结构和条形结构的极限承载力修正公式。最后,利用有限元对天津港防波堤延伸工程中的箱筒型防波堤进行了承载力验算。 展开更多

关键词 箱筒型基础 软土 极限承载力 PLAXIS Hardening-Soil模型

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箱筒型基础结构气囊出运方法 被引量：6

13

作者 孙壮 别社安 +2 位作者 李伟 倪敏 张延辉 《中国港湾建设》 2014年第5期1-4,共4页

针对整体预制的箱筒型基础结构,提出了一套气囊出运的方法。箱筒型基础结构在运输底板上整体预制,气囊放置于运输底板下的滚动槽内,通过气囊顶升运输底板,然后牵引滚动,实现箱筒结构的运输;通过调整气囊的摆放和滚动方向,实现箱筒结构... 针对整体预制的箱筒型基础结构,提出了一套气囊出运的方法。箱筒型基础结构在运输底板上整体预制,气囊放置于运输底板下的滚动槽内,通过气囊顶升运输底板,然后牵引滚动,实现箱筒结构的运输;通过调整气囊的摆放和滚动方向,实现箱筒结构的横纵移转换,运输至半潜驳,然后出运。采用该出运方法,箱筒结构整体预制的质量好、效率高。 展开更多

关键词 箱筒型基础结构 出运 气囊 运输底板

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浅海混凝土箱筒型基础结构采油平台研究 被引量：1

14

作者 钱原铭 别社安 +1 位作者 刘欣 邵文静 《中国海洋平台》 2013年第5期15-19,56,共6页

基于SAP2000有限元软件,对软土地基上混凝土箱筒型基础采油平台结构的合理尺寸、内力、沉降以及承载力进行了分析,结果显示采油平台的沉降以及承载力等均满足要求。在渤海地区淤泥质软土地基上,混凝土箱筒型基础结构采油平台具有可行性... 基于SAP2000有限元软件,对软土地基上混凝土箱筒型基础采油平台结构的合理尺寸、内力、沉降以及承载力进行了分析,结果显示采油平台的沉降以及承载力等均满足要求。在渤海地区淤泥质软土地基上,混凝土箱筒型基础结构采油平台具有可行性,可在未来浅海采油平台设计中进行考虑。 展开更多

关键词 箱筒型基础 采油平台 沉降 承载力

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箱筒型基础防波堤结构的沉降量分析 被引量：10

15

作者 吴凤亮 李伟 《国防交通工程与技术》 2006年第4期39-42,共4页

采用有限元软件PLAXIS来计算分析箱筒型基础防波堤结构的沉降变形,将箱筒型基础结构用线弹性模型模拟、地基深层土用摩尔-库仑模型模拟、表层和浅层软土用蠕变模型模拟,并考虑了结构和软土间的接触界面,沉降变形的计算结果与实测结果符... 采用有限元软件PLAXIS来计算分析箱筒型基础防波堤结构的沉降变形,将箱筒型基础结构用线弹性模型模拟、地基深层土用摩尔-库仑模型模拟、表层和浅层软土用蠕变模型模拟,并考虑了结构和软土间的接触界面,沉降变形的计算结果与实测结果符合较好,表明利用PLAXIS软件采用这些模型计算的箱筒形基础结构的沉降变形结果是可靠的,计算分析表明,软土地基采用箱筒形基础能有效减少预留沉降量。 展开更多

关键词 箱筒型基础 防波堤 PLAXIS软件 软土 蠕变 沉降

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防波堤箱筒型基础结构气浮拖运与负压下沉工艺 被引量：7

16

作者 祝业浩 倪国平 吴凤亮 《中国港湾建设》 北大核心 2005年第5期40-43,共4页

以天津港箱筒型基础防波堤试验工程为例,介绍了防波堤箱筒型基础新结构及基础结构气浮拖运和负压下沉的新工艺,实践证明:这种国内首次开发的新工艺,安全可靠,耗能少,操作简单,适用于淤泥质地质条件下的防波堤、导堤及护岸工程。

关键词 箱筒型基础结构 气浮拖运 负压下沉

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考虑侧面摩擦的侧限压缩模型的数值解法

17

作者 李文轩 曹永勇 +1 位作者 张文前 姜彦彬 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期310-314,共5页

海上箱筒型基础结构下沉到位后,舱内土体的受力变形可以看作是侧限压缩模型问题,上部荷载引起的侧壁摩擦力与土体应力之间的关系较为复杂。本文通过简化模型,列出了侧限压缩模型的平衡微分方程,分析了方程解析计算时存在的难点,结合摩... 海上箱筒型基础结构下沉到位后,舱内土体的受力变形可以看作是侧限压缩模型问题,上部荷载引起的侧壁摩擦力与土体应力之间的关系较为复杂。本文通过简化模型,列出了侧限压缩模型的平衡微分方程,分析了方程解析计算时存在的难点,结合摩擦应力边界条件的特点,构造函数迭代法对该方程进行数值求解,展示了计算的收敛过程,得到接触侧面上水平应力和土体表面位移的非线性分布规律,并将其结果与ABAQUS数值模拟结果进行了对比。结果表明,函数迭代法收敛速度较快,计算过程稳定,对其他存在变量耦合边界条件的微分方程数值求解有一定的参考价值。 展开更多

关键词 侧限压缩模型 箱筒型基础 侧面摩擦 迭代法 数值分析

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用十字板强度推算软黏土抗剪强度指标的方法及应用 被引量：42

18

作者 闫澍旺 封晓伟 +1 位作者 侯晋芳 李伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1805-1810,共6页

天津港区地基土上覆较厚的软黏土层,处于欠固结状态,含水率高,承载力低。在构筑物施工期稳定性分析中,需要采用不排水强度指标。常用的几种抗剪强度指标中,以十字板强度最为可靠。但由于十字板强度是土体各滑动面上的抗剪强度的较小值,... 天津港区地基土上覆较厚的软黏土层,处于欠固结状态,含水率高,承载力低。在构筑物施工期稳定性分析中,需要采用不排水强度指标。常用的几种抗剪强度指标中,以十字板强度最为可靠。但由于十字板强度是土体各滑动面上的抗剪强度的较小值,用于计算土坡稳定性计算常得出过于保守的不合理的结果。同时,单一的十字板强度指标无法用于计算箱筒型基础的地基土压力及承载力。基于十字板强度随深度线性分布的规律及莫尔–库仑抗剪强度原理,结合收集的大量的十字板强度实测数据,通过回归统计分析推算出地基土的两个抗剪强度指标,并将其应用于软黏土土坡的稳定分析及新型箱筒型基础稳定性的计算,计算结果较为合理。 展开更多

关键词 软黏土 十字板强度 抗剪强度指标 统计回归分析 土坡稳定 箱筒型基础

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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

19

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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