WAVE INTERACTION WITH PERFORATED CAISSON BREAKWATERS

The reflection coefficient of perforated caissons and the total horizontal forces acting on them were experimentally and numerically analyzed and discussed when wave propagates normally. To consider the viscosity effect of fluid and nonlinear action of waves on structures, the VOF (Volume Of Fluid) method combined with the k-ε turbulence model was used to simulate the interaction between waves and structures. Governing equations were solved with the finite difference method. Through 2D experimental study in the wave flume, the empirical relationship between the reflection coefficient of perforated caissons and the main affecting factors were obtained from the experimental data using the least square method. Also the correlation between the ratio of the total horizontal force acting on perforated caisson and the force acting on solid caisson and the main affecting factors were regressed from the experimental data.     

饱和砂土吸力基础沉贯过程中渗流场分布

针对不同长径比的传统吸力基础及裙式吸力基础,采用有限元数值模拟的方法,研究其在饱和砂土内吸力沉贯过程中的土体渗流场分布规律。研究结果表明:传统吸力基础在沉贯过程中,土中渗流场均呈现层状分布,水头等值线密集分布于主桶内部土体,相对比较平缓;而主桶外部水头等值线变化较小且分布比较稀疏。裙式吸力基础渗流场主要存在于主桶内部和裙结构内部,并向外扩散至部分土体。吸力沉贯过程中土体的水头损失主要集中在主桶内部和裙结构内部,土体中的孔压分布和传统吸力基础规律一致,即成层状分布并未出现泡状的孔压分布形式。研究成果对揭示吸力基础沉贯机理有理论指导意义。     

甬江感潮河流上下游码头群对河道行洪的联合影响

为分析甬江上下游码头群对河道行洪的联合影响,基于Delft3D数学模型开展了典型潮洪条件下甬江上下游不同码头群对河道水流特性的影响研究,结果表明:单段码头群位置距河口越远,或码头分布越密集,引起的水位壅高程度越大;在不同码头群共同产生壅水影响的区域,全河段码头群引起的河道洪水位变化比各码头群单独影响时增大,在不同码头群产生水位壅高和降低影响的河段,全河段码头群作用下水位影响部分相抵,但由于降低幅度小于壅高幅度,河道洪水位变化仍呈增大状态;码头群工程局部流速减少区域和外侧河道流速增加区域均呈带状分布,全河段码头群联合作用加剧了单段码头群引起的河道流速的变化且流速减小程度较流速增加程度大。     

地震作用下高桩码头安全性评价

为了研究高桩码头在使用过程中遭受地震灾害的影响,结合工程实际,基于数值模拟分析技术,采用瞬态动力学时程分析法对地震下高桩码头上部结构裂纹扩展情况进行分析。提出基于裂纹扩展深度和裂纹分布范围两个指标的高桩码头地震灾害下上部结构4级安全性评价方法,并通过不同地震等级下裂纹扩展分析进行验证。结果表明:不同地震等级下采用4级安全评价方法对高桩码头进行安全评估是合理可行的。可以为不同地震等级下码头的受损进行评估,为提前预测地震灾害对码头的损伤程度,改进设计提供科学依据。     

土体及遮帘桩对板桩码头影响的数值模拟分析

利用有限差分分析软件对板桩码头进行数值模拟,分析板桩码头中土体参数及遮帘桩对板桩码头板桩前墙的影响。对板桩码头土体参数改变时板桩前墙的受力情况进行模拟。模拟结果表明:土体内摩擦角对前墙最大负弯矩的影响最大,弹性模量次之,粘聚力最小;对于前墙最大正弯矩,弹性模量的影响程度最大,内摩擦角次之,粘聚力对最大正弯矩的影响呈现起伏不定。针对遮帘桩安放位置对码头的影响情况,模拟遮帘桩距离前墙1~10m时板桩墙最大正、负弯矩的变化情况。模拟结果显示:当遮帘桩距离前墙2~5 m时,板桩墙的弯矩值处在一个较低的范围。     

高桩码头Pushover分析影响因素研究

非线性静力分析方法或Pushover分析方法是近年提出并在高桩码头抗震设计中得到应用的位移计算方法,该方法将Pushover曲线与反应谱相结合对结构位移进行估计。探讨了影响高桩码头Pushover分析结果的因素,对Pushover分析的能力谱法和N2法及能力谱法中采用的不同等效线性化方法、等效阻尼比公式和不同反应谱进行了定性和定量分析,同时通过一个实际工程案例,比较了上述不同情况的目标位移计算结果。研究表明,能力谱法与N2法的计算结果之间存在差异,差异的大小与能力谱法采用的等效阻尼比计算公式有关;能力谱法中,不同等效阻尼比公式和反应谱曲线下降段的形状对高桩码头目标位移的计算结果有较大影响;Pushover曲线双折线化方法对位移计算结果的影响不是很大。     

桩基倾斜度对低应变反射波法割桩损伤的影响

低应变反射波法用于已建高桩码头的桩身结构完整性检测时,需要割桩设置传感器和激振两个平台,因而对桩身产生一定损伤。运用大型通用有限元软件ANSYS对比了不同倾斜度桩基在完好状态和检测状态下桩身应力的变化,分析了有割桩损伤侧桩身应力集中程度。结果表明:割桩损伤会导致割桩处出现应力集中,其影响范围主要在割桩处1.0 m之内,桩身受力最不利截面从桩基与横梁联接处移至割桩平台处。割桩处的应力集中程度与桩基的倾斜度相关:正斜桩应力集中程度最高,直桩次之,反斜桩应力集中程度最低。因此,对于以船舶撞击力为控制荷载的高桩码头,在低应变检测桩数目的前提下可增大抽检桩中反斜桩的比例。低应变检测桩基后应对割桩处1.0 m范围内进行修补,以确保桩基水平承载性能。     

基于EFDC模型的长江下游码头溢油风险预测

为了更有效地预测溢油事故,建立了基于EFDC(environmental fluid dynamlics code)模型的长江下游南京段码头溢油事故影响的预测模型。研究结果表明:构建的二维水动力模型能够较为准确地反映研究区域风场、流场、复杂地形条件综合影响下长江溢油扩展和迁移运动的整体规律,油膜在研究区域降解较慢,溢油发生在落急时刻和西风风向时,油膜更早向下游扩散,对下游保护区的污染更严重。     

SP—SSA国际集装箱码头PHC桩荷载试验研究

以越南巴地-头顿省SP—SSA国际集装箱码头为例,通过设计荷栽试验方案对PHC桩的力学、沉降等性能进行测试。结果表明：动栽时,0—25m范围内,锤击力接近6000kN,最大压、压应力均在约14—17m范围;静荷载时,接近加载部位发挥的承载能力强;7000kN时,1#、2#桩的最大沉降分别为27．48mm、31．32mm。分析桩体在不同类型和大小的荷载下的受力变形特性,得出桩体最不利部位,可为工程安全施工提供技术保障。     

海淤土地基挡潮闸基础设计

某挡潮闸为在深厚海淤土地基上建闸筑堤,需采取合理基础及地基处理措施解决承载力、变形量及地基变形协调问题。通过方案比较,确定闸室采用半封底沉井基础,岸翼墙采用灌注柱基础。通过现场桩基试验,研究了海淤土中采用粉喷桩复合地基对灌注桩水平承载能力的提高效果。结果表明,提出的基础方案成功解决了工程存在的地质问题,节约了工程投资。