基于CEL方法对拖锚过程的数值分析

船锚的正常工作关系到船舶的安全运营,锚在底质中运动规律的研究一直吸引着众多学者,由于锚在土中的拖动过程中时刻发生着土的大变形和破坏,涉及到材料非线性、几何非线性及接触非线性等诸多力学问题,通过解析的研究手段很难准确地分析拖锚过程。笔者采用霍尔锚进行了物理模型试验,通过模型试验测试了拖锚过程运动特性和锚的姿态变化,采用耦合的欧拉-拉格朗日方法(CEL)建立了拖锚过程的计算分析模型,对模型试验进行模拟。通过计算得到了拖锚过程中锚的姿态随拖锚距离的变化,给出了锚的入土深度随水平位移的关系,计算结果与试验结果较吻合,验证了该分析方法在分析拖锚问题上的合理性。该方法可用于拖锚过程的研究和相关设计。     

海洋工程大直径长桩自由入泥深度计算研究

海洋工程大直径长桩在就位后置锤的瞬间会发生自沉,校核土面以上部分的桩段在锤和桩的自重作用下发生屈曲失稳的可能性是桩可打入性分析的一个重要步骤。文章根据土力学的极限承载力理论,在分别介绍了桩自由入泥深度计算方法、桩端阻力计算方法、桩自由入泥深度判断方法的基础上,提出了计算桩自由下沉深度的评估方法。工程实例计算表明,该评估方法与实测数据吻合较好,可用于指导工程设计。     

真空预压后塑料排水板对地基承载力及沉降的影响

真空预压法是加固软黏土地基的有效方法之一。采用极限平衡法和有限元法分析了地基加固后不取出塑料排水板对地基稳定性的影响及其规律性。研究结果表明：真空预压后排水板的存在对地基的承载力具有一定的提高作用;对地基承载力的影响与塑料排水板的间距、基础的宽度以及排水板的抗拉强度有关;对于超载使用的地基,排水板虽然可以增加地基承载力,但是却会使地基产生进一步的固结沉淀。     

基于层合板理论的多层加筋碎石垫层承载特性分析

为研究多层加筋垫层自身极限承载特性,考虑多层土工格栅的加筋作用,假设加筋垫层为层合板,并根据静力平衡条件和应变连续条件,分析得出加筋垫层的极限承载能力计算方法,通过室内试验对理论推导公式进行结果验证.研究结果表明:理论计算与试验结果吻合较好;随着格栅层数、垫层厚度、碎石抗剪强度的增加,多层加筋垫层自身极限承载能力增强;...     

交通荷载作用下土工格栅加筋路基的弹塑性分析

基于所提出的土工格栅与土动力相互作用有限元分析模型和分析程序G－D,对路面下铺设土工格栅的道路模型和不加筋道路模型进行动力响应对比分析,研究在交通荷载作用下加筋路基位移和加速度响应特性和土工格栅与土的相互作用对加速度的影响,以揭示土工格栅的加筋机理和效果。     

海洋平台安装施工中的接桩卡具

桩基础是海洋平台的主要基础形式，海上结构物的钢管桩基础具有桩径大、桩身长的特点，在海上进行接桩施工是海洋平台建造和安装中不可缺少的工序。本文针对海上接桩施工的特点及其面临的实际问题，结合某实际工程介绍一种实用的接桩卡具，并对这一卡具的设计方法及受力特点进行了详细的分析。     

筏板–桩–土相互作用的三维弹塑性有限元分析

通过无厚度的接触面单元模拟筏板–桩–土之间的非线性接触特性，同时采用Drucker-Prager弹塑性本构模型描述土的非线性特性，对桩筏基础进行了三维弹塑性有限元分析，得到了筏板–桩–土接触表面上法向应力和摩擦应力的分布以及桩周土体塑性变形发展情况。在此基础上，对筏形基础中筏板和桩的承载力分担比进行了分析。计算结果表明，随外荷载的增大，桩的承载力分担比增大，筏板的承载力分担比减小，但两者的变化幅度不大。     

土工格栅与土相互作用的有限元分析

本文提出了土工格栅在拉拔状态下与土相互作用的有限元分析方法。土对格栅的阻力可用非线性弹簧来模拟，弹簧的非线性特性曲线可通过专门设计的小型拉拔试验槽来测定。简要介绍了威尔士大学按试行的欧洲标准研制的大型土工格栅拉拔试验设备。有限元分析结果与用该设备进行的试验结果有很好的一致性。     

桩基平台桩的可打入性和自由站立强度分析

主要进行桩在安装过程中的可打入性分析和自由站立强度校核等方面的研究。对某海洋平台桩安装期间的工程事故进行具体分析,进一步证明研究这2方面的重要性,并指出二者相互关联、相互影响的关系。     

吹填土地基在真空预压插板期间的沉降计算

吹填土为欠固结土,吹填土地基在真空预压插板过程中会产生固结沉降。本文提出吹填土地基真空预压产生的沉降是由插板期间发生的固结沉降和真空预压期间发生的固结沉降两部分组成。现场监测表明吹填土地基在真空预压插板期的沉降占总沉降的30%～50%,但在目前的设计计算中未能考虑。本文通过分析吹填土地基各土层的受力状态,提出插板期间各土层的沉降量计算方法,计算结果与现场试验结果比较吻合,从而完善了真空预压软基加固沉降计算方法。本文同时深入研究了真空预压各施工时段固结度的计算方法。