三维浮式风机塔筒尾流涡及流体力特性研究

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作者 张文耀 马进 +2 位作者 金伟 柴威 陈威 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第17期83-88,共6页

为探讨风机塔筒尾涡场及流体力特性,基于CFD方法对6种典型风速(U=10、12、14、16、18、20 m/s)的三维塔筒尾涡场特性进行了数值仿真分析,对比不同风速下的塔筒尾涡场及流体力。结果表明,在塔筒自由端面上产生的漩涡长度约等于自由端面直... 为探讨风机塔筒尾涡场及流体力特性,基于CFD方法对6种典型风速(U=10、12、14、16、18、20 m/s)的三维塔筒尾涡场特性进行了数值仿真分析,对比不同风速下的塔筒尾涡场及流体力。结果表明,在塔筒自由端面上产生的漩涡长度约等于自由端面直径,在纵切面脱落的漩涡呈现倾斜状态,自由端面后缘产生的梢涡向下旋转并延伸。随着风速增加,升阻力周期减小,各风速下斯特劳哈尔数均在0.31左右。本文可为风机塔筒风致振动抑制技术提供基础数据支撑。 展开更多

关键词 塔筒绕流 尾涡场 流体力 数值模拟

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浮式风机平台拖航阻力与运动响应研究

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作者 孙召才 黄松兴 +1 位作者 张文耀 陈超核 《船海工程》 北大核心 2025年第3期166-172,180,共8页

基于CFD对某浮式风机平台的拖航阻力进行数值预报,计算单平台基础拖航和包含风机一体化拖航两种工况下的静水阻力,并与模型试验相对比,以验证CFD数值模拟方法预报浮式风机平台阻力的可靠性。还基于CFD计算拟合得到阻力系数输入到势流软... 基于CFD对某浮式风机平台的拖航阻力进行数值预报,计算单平台基础拖航和包含风机一体化拖航两种工况下的静水阻力,并与模型试验相对比,以验证CFD数值模拟方法预报浮式风机平台阻力的可靠性。还基于CFD计算拟合得到阻力系数输入到势流软件AQWA中,计算平台一体化拖航在迎浪中的运动响应。结果表明,CFD数值模拟方法能较准确地预报平台拖航阻力,精度满足工程应用需要,采用正向拖航的方式有利于降低拖航阻力,平台在波浪中的运动较为平稳。 展开更多

关键词 浮式风机平台 计算流体力学 重叠网格 水池模型试验 拖航阻力

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压剪条件下裂缝开闭对准脆性材料断裂行为的影响机制研究

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作者 张雄辉 黄孝福 +3 位作者 黄诗渊 刘发贵 聂亮冰 黎子玄 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第3期128-135,共8页

为探究压剪断裂破坏下准脆性材料开闭合裂缝对裂缝起裂的影响,采用尺寸为150 mm的闭合裂缝与非闭合裂缝立方体石膏试样,开展压剪断裂试验。研究了裂缝倾角和裂缝形态对试样抗压强度、破坏模式和起裂角的影响规律,揭示了准脆性材料不同... 为探究压剪断裂破坏下准脆性材料开闭合裂缝对裂缝起裂的影响,采用尺寸为150 mm的闭合裂缝与非闭合裂缝立方体石膏试样,开展压剪断裂试验。研究了裂缝倾角和裂缝形态对试样抗压强度、破坏模式和起裂角的影响规律,揭示了准脆性材料不同裂缝形态下的压剪张拉断裂特征。同时基于考虑T应力的压剪张拉起裂准则,预测了不同形态裂缝试样的起裂角,并与传统理论预测曲线和试验结果对比分析,发现考虑T应力后的压剪张拉起裂准则预测结果更加准确。并引入相对临界尺寸α,通过两种不同裂缝形态试样互相对比,得出本文准脆性材料临界尺寸α为0.1,验证了准则的适用性。最后阐释了两种裂缝类型下,不同预制裂缝倾角对起裂角的规律和闭合裂缝与非闭合裂缝的差异化断裂行为。 展开更多

关键词 准脆性材料 非闭合裂缝 闭合裂缝 裂缝倾角 起裂角

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大型海上升压站导管架下潜吊装过程动力响应特性研究

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作者 李昌 张文耀 +1 位作者 肖盼盼 柴威 《船海工程》 北大核心 2025年第1期128-133,共6页

针对大型海上升压站导管架借助外部浮力下潜吊装过程,采用气囊作为外部浮力,基于水动力分析软件构建浮吊船、半潜运输船和导管架计算模型,开展吊装过程中3种不同状态下船舶垂荡、横摇及纵摇运动频域响应分析,评价运输船下潜对于起重船... 针对大型海上升压站导管架借助外部浮力下潜吊装过程,采用气囊作为外部浮力,基于水动力分析软件构建浮吊船、半潜运输船和导管架计算模型,开展吊装过程中3种不同状态下船舶垂荡、横摇及纵摇运动频域响应分析,评价运输船下潜对于起重船和运输船本身运动响应幅值算子(RAO)的影响。针对多体系统,建立时域计算模型,开展3种吊装条件下导管架下潜吊装过程动力响应分析,探究导管架下潜吊装过程中起重船、运输船和导管架运动响应变化,分析作业船舶系泊系统的受力情况。基于上述计算研究,评估施工作业过程的安全性和可行性。 展开更多

关键词 导管架吊装 气囊助浮 水动力分析 动力响应

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极端海况下半潜平台系泊断缆动力响应极值预报

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作者 吴德剑 马进 +3 位作者 柴威 王婧灿 熊方槐 元国凯 《船海工程》 北大核心 2025年第4期166-172,180,共8页

针对极端海况下深水半潜式平台系泊系统安全性问题,建立包含风-浪-流耦合作用下的数值分析模型。以中国南海百年一遇环境条件为计算工况,采用时域分析方法,对比系泊系统在完整状态与单锚链断裂工况下的平台运动响应特性。基于Gumbel极... 针对极端海况下深水半潜式平台系泊系统安全性问题,建立包含风-浪-流耦合作用下的数值分析模型。以中国南海百年一遇环境条件为计算工况,采用时域分析方法,对比系泊系统在完整状态与单锚链断裂工况下的平台运动响应特性。基于Gumbel极值统计理论,对平台在不同工况下的动力响应极值进行预报,结果表明,单锚链断裂将显著改变平台动力响应特性,其中纵荡和横荡运动极值增幅分别达到36%和20.95倍,断裂位置相邻锚链张力极值分别上升17.6%和24.2%,表现出明显的过载效应。 展开更多

关键词 半潜式平台 断缆 动力响应 极值预报 Gumbel方法

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“南海Ⅰ号”古沉船整体打捞技术操作 被引量：7

6

作者 吴建成 孙树民 张永强 《船海工程》 北大核心 2008年第4期65-68,共4页

为了便于发掘和保护"南海I号"及船上的文物,设计一套整体打捞方案,首先将一特制钢沉井压入海底泥土中将沉船罩入其中;然后将底托梁穿过钢沉井底部从而将沉船整体包裹起来;接着将钢沉箱连同其内的沉船吊起并运到岸上,实现了沉... 为了便于发掘和保护"南海I号"及船上的文物,设计一套整体打捞方案,首先将一特制钢沉井压入海底泥土中将沉船罩入其中;然后将底托梁穿过钢沉井底部从而将沉船整体包裹起来;接着将钢沉箱连同其内的沉船吊起并运到岸上,实现了沉船整体打捞。 展开更多

关键词 “南海Ⅰ号” 沉船打捞 水下考古 钢沉井

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“南海Ⅰ号”古沉船的整体打捞 被引量：5

7

作者 吴建成 张永强 《中国航海》 CSCD 北大核心 2008年第4期383-387,399,共6页

"南海Ⅰ号"是一艘满载瓷器的南宋时期的古沉船。为了便于发掘和保护该船及其上的文物,一套整体打捞方案被首次提出:即首先将一特制钢沉井压入海底泥土中将沉船罩入其中;然后将底托梁穿过钢沉井底部从而将沉船整体包裹起来;接... "南海Ⅰ号"是一艘满载瓷器的南宋时期的古沉船。为了便于发掘和保护该船及其上的文物,一套整体打捞方案被首次提出:即首先将一特制钢沉井压入海底泥土中将沉船罩入其中;然后将底托梁穿过钢沉井底部从而将沉船整体包裹起来;接着将钢沉箱连同其内的沉船吊起并运到岸上进行考古发掘。在具体实施过程中却遇到了一系列始料未及的困难,不过经过采取一系列的改进措施后最终将沉船整体打捞成功。这为今后水下考古开辟了一条新途径。 展开更多

关键词 水路运输 “南海Ⅰ号” 沉船打捞 水下考古 钢沉井 “水晶宫”

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“夏长”轮打捞起浮过程的数值模拟与分析 被引量：5

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作者 张永强 《船海工程》 北大核心 2017年第4期177-181,共5页

以整体打捞"夏长"轮沉船为例,给出大吨位沉船起浮过程的控制条件,提出应用GHS软件建立沉船计算模型进行数值模拟的方法,计算出沉船打捞起浮过程中货舱及压载舱不同排压水方案、艉部起浮吊力增减等不同工况下,沉船总纵强度、... 以整体打捞"夏长"轮沉船为例,给出大吨位沉船起浮过程的控制条件,提出应用GHS软件建立沉船计算模型进行数值模拟的方法,计算出沉船打捞起浮过程中货舱及压载舱不同排压水方案、艉部起浮吊力增减等不同工况下,沉船总纵强度、剪切强度及浮态的变化情况,据此得到最优起浮排压水及起浮吊力设计方案。沉船起浮过程的数值模拟结果与工程数据高度吻合,证明数值模拟方法正确。 展开更多

关键词 夏长轮 沉船打捞 起浮 浮态 强度 GHS软件

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气泡幕防疏浚泥沙扩散试验研究 被引量：1

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作者 刘根生 潘子煜 +3 位作者 温德超 陈灿奕 危伟 黄筱云 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第7期110-116,共7页

河湖疏浚会引起底泥悬扬,造成水体浑浊。为控制疏浚带来的环境污染,尝试利用气泡幕拦浑,现场与室内试验随即开展。通过比较有无气泡幕时固定测点泥沙浓度的变化,探究气泡幕对天然泥沙和高岭土颗粒的拦截效果。在此基础上,提出气泡幕拦... 河湖疏浚会引起底泥悬扬,造成水体浑浊。为控制疏浚带来的环境污染,尝试利用气泡幕拦浑,现场与室内试验随即开展。通过比较有无气泡幕时固定测点泥沙浓度的变化,探究气泡幕对天然泥沙和高岭土颗粒的拦截效果。在此基础上,提出气泡幕拦浑率的概念。测量气泡幕后侧泥沙浓度时空变化,分析单宽曝气量对气泡幕拦浑率的影响。试验结果表明:气泡幕具有一定的拦浑效果,其对天然泥沙的拦浑率达0.8,对高岭土颗粒的拦浑率超过0.4;随着单宽曝气量增加,气泡幕拦浑率先增长后降低;气泡幕在防疏浚底泥扩散方面具备良好的适用性,特别是,与防污帘组合使用时,可进一步减少悬浮泥沙扩散量,又能允许船舶自由通行疏浚水域。 展开更多

关键词 气泡幕 疏浚泥沙 现场试验 室内试验 拦浑率

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深中通道沉管隧道碎石整平精度控制技术研究 被引量：3

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作者 夏丰勇 孙世鹏 +2 位作者 姚典 池明华 邓斌 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期181-188,共8页

为了提高外海沉管隧道的基础处理精度与承载能力、减小沉管隧道的不均匀沉降,依托深中通道沉管隧道工程,介绍船架分离式整平船水下整平系统的组成、工作原理和适用条件,并分析影响整平精度的2个因素,即料斗口高程变化和料斗内碎石料高... 为了提高外海沉管隧道的基础处理精度与承载能力、减小沉管隧道的不均匀沉降,依托深中通道沉管隧道工程,介绍船架分离式整平船水下整平系统的组成、工作原理和适用条件,并分析影响整平精度的2个因素,即料斗口高程变化和料斗内碎石料高度控制;同时,结合ANSYS数值计算方法,分析水下大、小车轨道在自重情况下的变形,以及基架在不同工况组合下的变形,由此提出碎石整平系统精度控制技术,并采用接近式料位传感系统,实现料斗总成内碎石料位高度持续、实时监控和多点监测。该水下碎石整平系统精度控制技术在深中通道沉管隧道E32—E24管节碎石基础铺设中成功应用,其整平平均偏差为15.3 mm,可满足±40 mm的偏差设计要求,实现了设计要求的基础铺设精度控制目标。 展开更多

关键词 深中通道 沉管隧道 碎石基础铺设 水下碎石整平系统 整平精度 高程控制 高度监控

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考虑支点摩擦和试样长宽比影响的压实黏土SENB试样的I型断裂参数研究

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作者 张雄辉 彭剑锋 +3 位作者 黄诗渊 肖宇 林培辉 吕川 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第10期193-199,共7页

利用有限元软件ABAQUS对不同长宽比条件下单边切槽梁(SENB)试样I型应力强度因子进行了数值模拟,探讨了支点摩擦作用对试样无量纲应力强度因子Y_(Ⅰ)及无量纲T应力T^(*)的影响规律。结果表明,试件长宽比增大会导致Y_(Ⅰ)和T^(*)的值逐渐... 利用有限元软件ABAQUS对不同长宽比条件下单边切槽梁(SENB)试样I型应力强度因子进行了数值模拟,探讨了支点摩擦作用对试样无量纲应力强度因子Y_(Ⅰ)及无量纲T应力T^(*)的影响规律。结果表明,试件长宽比增大会导致Y_(Ⅰ)和T^(*)的值逐渐增大,摩擦系数增大会导致Y_(Ⅰ)减小;长宽比较小的试样经支点摩擦作用后,T^(*)会减小并使断裂轨迹更加稳定。通过压实黏土I型断裂试验,对比了考虑和不考虑支点摩擦效应的试验结果,验证了数值模拟的准确性。 展开更多

关键词 断裂韧度 单边切槽梁 三点弯曲试验 支点摩擦 长宽比

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临海火电厂排水口深基坑工程设计与施工

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作者 晏伟 谌非凡 +2 位作者 伍盛乐 邓海 邓志强 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第S2期409-415,共7页

结合北海神华电厂排水口深基坑工程实例,阐述围堰加钢板桩组合防渗止水体系组成的深基坑工程边坡稳定性、钢板桩稳定性、渗水量等计算,确定基坑边坡角度、钢板桩长度、围堰堰体大小。经过工程实例、模拟的理论数据与工程实测数据做对比... 结合北海神华电厂排水口深基坑工程实例,阐述围堰加钢板桩组合防渗止水体系组成的深基坑工程边坡稳定性、钢板桩稳定性、渗水量等计算,确定基坑边坡角度、钢板桩长度、围堰堰体大小。经过工程实例、模拟的理论数据与工程实测数据做对比分析,通过数据差异找出原因,为指导类似沿海深基坑工程提供很好的借鉴。实践证明,临海深基坑工程围堰加钢板桩止水体系在北海市神华电厂排水口工程中得到了很好的运用,极大地降低了施工成本,具有较好的安全性与经济性。 展开更多

关键词 围堰 钢板桩 临海深基坑 防渗止水 排水口

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沉管浮运检测和监测系统构建 被引量：3

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作者 郭强 梁志伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1606-1610,共5页

将沉管拖运过程作为一个融合了研究对象和周围环境的系统,重点从管段结构、地形等关键数据处理、模拟系统框架搭建方法及相关算法等方面进行研究,解决了管节拖运的过程模拟、路线优化、事故预报和追踪等问题.通过工程应用及与已有方法... 将沉管拖运过程作为一个融合了研究对象和周围环境的系统,重点从管段结构、地形等关键数据处理、模拟系统框架搭建方法及相关算法等方面进行研究,解决了管节拖运的过程模拟、路线优化、事故预报和追踪等问题.通过工程应用及与已有方法的成果进行对比,验证了该方案及其所用方法的可行性、正确性和优越性. 展开更多

关键词 沉管隧道 管节拖运 环境因素 三维可视化

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岩石表面图像的特征提取和处理方法 被引量：4

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作者 喻春平 郭强 +1 位作者 廖正彪 梁志伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1482-1486,共5页

在对比多种岩石表面图像特征提取的基础上,提出了岩石表面图像中节理特征的提取方法,包括图像的增强、二值化、边缘提取、Hough变换等,提出了3个限制条件,以剔除提取的节理特征冗余线段,并给出了处理依据和流程.同时,编写相应的软件以... 在对比多种岩石表面图像特征提取的基础上,提出了岩石表面图像中节理特征的提取方法,包括图像的增强、二值化、边缘提取、Hough变换等,提出了3个限制条件,以剔除提取的节理特征冗余线段,并给出了处理依据和流程.同时,编写相应的软件以对所提方法的可行性进行验证.结果表明,经所提线段分类与合并方法处理后,冗余线段的重复率大幅降低,其结果能够准确反映岩石表面裂隙特征的分布情况. 展开更多

关键词 岩石 表面图像 节理特征 HOUGH变换 冗余线段

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静水压荷载下功能梯度圆环的弹性屈曲

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作者 黄怀纬 张永强 韩强 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期65-69,共5页

管道屈曲问题中,结构通常被考虑为平面应力圆环,但若存在轴向位移约束,其状态更接近平面应变圆环的状态.文中从理论上研究静水压作用下平面应力和平面应变功能梯度材料圆环的弹性屈曲问题.假定材料沿厚度方向弹性物性按照幂律分布连续变... 管道屈曲问题中,结构通常被考虑为平面应力圆环,但若存在轴向位移约束,其状态更接近平面应变圆环的状态.文中从理论上研究静水压作用下平面应力和平面应变功能梯度材料圆环的弹性屈曲问题.假定材料沿厚度方向弹性物性按照幂律分布连续变化,结合一阶剪切变形理论和Kárman几何关系,应用虚位移原理,导出结构的基本平衡方程;采用本征值方法得到了屈曲控制方程和结构屈曲临界荷载的解析解.通过算例比较了平面应力和平面应变状态下结构理论屈曲性能,同时考察了结构径厚比和材料组分参数的影响.结果表明:平面应变功能梯度材料圆环屈曲临界荷载略高于平面应力的结果;当材料组分参数介于0.1至10区间内时,两种圆环的屈曲临界荷载均下降得较为明显. 展开更多

关键词 功能梯度材料 圆环 屈曲 虚位移原理

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南昌红谷隧道管节浮运监控技术研究 被引量：8

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作者 王崇明 张毅 +1 位作者 雷鹏 李志军 《隧道建设》 北大核心 2016年第9期1155-1160,共6页

南昌红谷隧道是我国目前内河最大的隧道工程,浮运过程要经过3座大桥,且航道宽度只有70 m,水流情况复杂,这些都对浮运作业增加了难度。本文在计算沉管浮运中所受水流力的基础上,针对出坞、顺河流浮运和回旋区调头3种不同情况,制定了2种... 南昌红谷隧道是我国目前内河最大的隧道工程,浮运过程要经过3座大桥,且航道宽度只有70 m,水流情况复杂,这些都对浮运作业增加了难度。本文在计算沉管浮运中所受水流力的基础上,针对出坞、顺河流浮运和回旋区调头3种不同情况,制定了2种编队方案。根据工程实际需要,设计了浮运监控系统软件结构,采用C#和WFP技术实现了系统。在管节和拖轮上配置了RTK GPS、DGPS和惯导等导航设备,将浮运编队的实时位置信息显示给指挥人员,对管节出坞、过桥和回旋区调头等监控方法进行了详细描述,并实现了远程终端同步实时显示。目前已经完成了南昌红谷隧道多节沉管的浮运,实践表明系统稳定可靠,形象直观,今后可以应用到同类工程中。 展开更多

关键词 南昌红谷隧道 管节浮运 水流力 拖轮编队 浮运监控系统 过桥监控 远程监控

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沉管管段在浅水航道浮运中的下沉量预报 被引量：2

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作者 陈昌哲 李泽为 +2 位作者 李辉 盘俊 吴静萍 《船海工程》 北大核心 2019年第6期96-99,103,共5页

针对深中通道中沉管管段由于浅水效应产生的下沉问题,验证CFD仿真技术计算沉管管段水动力的精确性,获得标准管段在不同下沉位置与浮运速度下的阻力与下沉力,通过分析管段下沉方向的受力建立运动方程,计算下沉运动,并绘制下沉运动的时历... 针对深中通道中沉管管段由于浅水效应产生的下沉问题,验证CFD仿真技术计算沉管管段水动力的精确性,获得标准管段在不同下沉位置与浮运速度下的阻力与下沉力,通过分析管段下沉方向的受力建立运动方程,计算下沉运动,并绘制下沉运动的时历曲线,得到管段在不同干舷与浮运速度下的最大下沉量,以此判断管段浮运的浮态,分析管段浮运速度,供工程应用参考。 展开更多

关键词 沉管管段 浅水航道 数值模拟 水动力 下沉量

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吸力锚基础在黏土中的贯入特性 被引量：6

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作者 周密 周树津 +1 位作者 张文耀 薛娈鸾 《广东海洋大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期108-117,共10页

【目的】研究带有局部加劲肋的吸力锚基础在黏土中的贯入特性。【方法】利用大变形有限元中的耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法,研究土体硬化软化效应、加劲肋的尺寸以及土体的参数对吸力锚贯入土体失效机理的影响。【结果】对大量数值仿真... 【目的】研究带有局部加劲肋的吸力锚基础在黏土中的贯入特性。【方法】利用大变形有限元中的耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法,研究土体硬化软化效应、加劲肋的尺寸以及土体的参数对吸力锚贯入土体失效机理的影响。【结果】对大量数值仿真结果进行统计,获得在海洋地基中吸力锚基础沉桩时的土体流动特性,在加劲肋进入土体之后,加劲肋底部受挤压的土体绕过加劲肋垂直向上流到表面。随着贯入深度增加,加劲肋上方的土体的开始回流进空腔内(Hr),底部土体也绕过加劲肋发生旋转回流。当上部土体完全回流后,在回流的土体表面到原来的地表之间形成一定高度的空腔(Hc)。【结论】定量化评估了局部加劲肋对锚基础贯入时的土体流动机制的影响,得到加劲肋上部土体旋转回流高度和完全回流时形成的空腔高度的计算公式,据此能够准确了解其贯入机理。 展开更多

关键词 吸力锚 沉桩贯入 CEL 土体流动

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南日岛深水跨海管道供水工程管道敷设方法 被引量：2

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作者 张章模 李泽为 +3 位作者 姚建友 李辉 陈彬 林文介 《科学技术与工程》 2009年第7期1970-1973,共4页

介绍了南日岛深水跨海供水管道敷设中选择铺管船法与采用"车槽式"发射架滑道、"圆弧型"托管架滑道进行悬挂式"反S形"管道铺设等施工工艺,不但投资最省、工期最短,而且也很好地解决了深水跨海供水工程施... 介绍了南日岛深水跨海供水管道敷设中选择铺管船法与采用"车槽式"发射架滑道、"圆弧型"托管架滑道进行悬挂式"反S形"管道铺设等施工工艺,不但投资最省、工期最短,而且也很好地解决了深水跨海供水工程施工中的技术难题,可供类似海域条件下跨海供水工程借鉴。 展开更多

关键词 SPE管 “车槽式”发射架 “圆弧型”托管架 悬挂式“反S形”管道铺设

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托管架前部运输机整体吊装方法 被引量：1

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作者 张文耀 张少雄 《船海工程》 北大核心 2016年第3期99-103,共5页

针对需要在空中完成倾斜7°的特定用途大型结构物吊装作业,通过设计合理的索具形式,选取合适的浮吊船,制定可行的吊装方案;着重考虑倾斜前后2种工况,对吊点及主钩载荷进行计算和分析评估,确定吊装方案是安全可靠的。

关键词 重件吊装 浮吊船 安全系数 索具布置

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