水平动载作用下桶基周围砂层液化特性的数值模拟

针对水平动载作用下桶基周围饱和砂层中液化度的变化和液化后的残余强度进行了数值模拟,分析了动栽特性和土性参数对砂层中液化度的影响,以及动载作用下砂层中孔压的累积和轴向应变的变化特性。获得了砂层在不同轴向应变破坏标准下的液化强度曲线,以及桶基周围砂层不出现液化的临界动载振幅值、液化出现的应变门槛值等数据。通过与饱和砂层动三轴试验结果的比较,文中计算结果与试验结果接近。     

等效动冰载下桶形基础的响应

对饱和砂土地基上等效动冰栽下桶形基础的响应进行了实验研究。考察了均匀土层情况下的变形和影响区域，对承栽特性进行了分析。结果表明，由于动冰栽的作用，桶基周围土体逐渐软化甚至液化，土体强度降低，桶逐渐下沉，桶周围影响逐渐扩大，但是变形和影响区的发展逐渐达到一个稳定状态。该稳定状态可以作为工程设计时的一个重要参考。     

液化土层中桶形基础承载力弱化的数值模拟

对动冰载作用下饱和砂土层液化过程中桶形基础承载力的弱化规律进行了数值模拟。建立液化土层的简化计算模型,采用FLAC3D软件分析了等效动冰载作用下土层不同位置的液化度及其主要影响因素;进而将具一定液化度土层的抗力作用等效为沿桶壁的不同刚度的非线性弹簧作用,在给定的位移破坏标准下确定不同液化度土层中桶形基础的承载力,分析液化土层中桶形基础承载力的弱化特征。在文中荷载条件和计算模型下,当土层顶面液化度为0.60、底面液化度为0.06时,土层中桶形基础的承载力降低12%。     

水平动载下粉土地基中桶形基础承载力离心机实验研究

对动载作用下分层土中单桶基础动承载特性、四桶基础动承载特性进行了离心机实验模拟。结果表明,桶顶与粘土面相同时,有上覆粘土层条件下的桶基动力响应较无上覆粘土层条件下的孔压增长小,但沉陷大;桶顶与粘土层下的砂土面相同时比与粘土面相同时的响应大。桶基在动载后的静承载力得到提高。由于液化区的滤波和对动载的衰减作用,发生沉降的范围有限,离桶壁约一倍桶高距离。超孔隙水压从桶基边沿水平向逐渐衰减,从土面开始往下逐渐衰减到零。桶基周围砂土完全液化的厚度随载荷幅值的增加而增加,最大值约为桶高的40%。     

垂向动载下桶形基础响应的离心机实验研究

通过离心机实验研究发现,在垂向动载荷作用下,当载荷幅值超过一定值时,在激振过程中桶基周围一定范围内的土体发生液化,土体产生明显的沉降。随着载荷幅值的增加,土体的沉降增加,但是发生变形的土体最大范围基本相等。土体中超孔压从桶壁沿水平方向和从泥面沿垂直方向逐渐减少。随着载荷幅值的增加,土体上部完全液化的土层厚度增加。     

钙质砂地基中桶形基础垂直动载响应实验研究

首先进行了垂直静极限承载力实验,为确定垂直动载荷幅值的选择提供参考。然后重点针对栽荷幅值和频率的影响进行了系列的室内小模型实验,并对结果进行了分析,获得了垂直动载下桶形基础在钙质砂地基中的响应特点。     

吸力式桶形基础抗拔承载力特性试验研究

为了了解吸力式桶形基础在饱和粉细砂中的抗拔承载力特性,对不同桶高、不同加载速率下的桶形基础进行了室内小模型抗拔承载力试验。结果表明,桶高和加载速率对桶形基础抗拔承载力有着显著的影响。根据试验结果分析了桶形基础抗拔承载力的作用机理。     

海上桶基平台桶形基础的可靠性分析

引入可靠度理论进行桶形基础的评价,将土壤的抗剪强度指标c、φ和物理性指标γ以及海冰的厚度h、单轴抗压强度σc视为随机变量,计算统计量并分析得出各自的概率分布. 针对桶形基础的不同失效模式建立承载能力极限状态下的极限状态函数.用计算机程序计算分析了一桶形基础实例的可靠性.     

受水流冲刷影响后的吸力桶基础水平极限承载力

以某海域海上风机吸力桶基础为研究对象,采用Abaqus有限元数值模拟软件,考虑基础在不同土层中由水流冲刷导致其周围土体缺失时吸力桶基础的水平承载力。结果表明,桶内土体的缺失对吸力桶水平承载力的影响不大,随着吸力桶基础外周围土体缺失的扩大,其水平承载力逐渐降低,并影响海上风机的正常使用。     

地震荷载作用下筒型基础对砂土抗液化性能的影响分析

为给近海风电筒型基础的抗震设计提供参考,通过数值模拟软件FLAC 3D,分析地震荷载作用下筒型基础对土体抗液化性能的影响。重点研究筒型基础内部及周围土体的孔隙水压力、竖向沉降和总应力的变化规律。结果表明:筒型基础顶面竖向荷载的施加以及筒壁侧向环箍效应有利于提高土体抗液化性能;土体沉降与地震作用时间及地震波波动峰值相关,地震作用后筒内顶部土体沉降量最大。     

筒形基础水膜的形成机理与灌浆试验研究

通过模型试验观察筒形基础沉降就位后,筒内水膜形成的机理,提出了向筒内灌浆解决水膜的方案。试验通过配土、设计模型筒基、负压沉贯和筒内灌浆等操作过程,并运用正交方法进行泥浆配比,从土体破坏的角度,对筒基空载与加载不同情况下水膜高度的变化规律进行分析。     

基于人员感受的海洋平台冰振动力可靠性分析

基于首次超越破坏机制的理论,对海洋平台冰振引起的人员感受的动力可靠度进行分析。利用非线性静力Pushover方法将复杂的海洋平台结构简化为等效的单自由度非线性体系,建立了单自由度非线性体系的动力可靠度模型。分别采用Poisson过程法和Markov过程法,对渤海湾的JZ20-2 MSW平台在冰振下的人员感受可靠度进行了计算。     

桶形基础承载力计算的极限反力法

叙述了一种新的承载力简化计算方法,这种方法通过垂直土反力承担抗倾覆弯矩,来考虑垂直荷载对水平承载力的影响。采用有限元法对砂性土地基中一组桶形基础承载力离心机试验结果进行了分析,并与极限反力法结果对比,表明了该方法的合理性。     

筒形基础结构浮态运动特性的试验研究

通过模型试验研究探讨了筒形基础结构的浮态运动特性。分析了筒的入水深度、拖航速度、波浪因素和倾斜角度等四个因素对筒形基础浮态运动特性的影响。试验的成果对于筒形基础结构的计算理论和设计方法具有直接的参考意义。