江中超深基坑与围堰相互作用的分析与研究

某软土超深基坑位于江中,开挖深度达41 m,居国内软土基坑前列。该基坑的显著工程特点是基坑与作为挡水结构的围堰紧邻布置,围堰挡水水头较高,基坑与围堰的相互作用对二者的内力和变形产生很大的影响,是设计必须考虑的关键技术难题。本文应用通用有限元分析软件ANSYS对基坑与围堰进行了共同作用下的平面和空间有限元施工仿真计算,根据计算结果对二者的相互影响进行了分析,从而为工程设计提供了参考。     

土基海流耦合条件下海上风电场塔架支撑结构动力特性初探

针对海上风力机塔柱支撑结构受到土基、海洋流体作用的复杂特点,开展多介质耦合条件下塔柱支撑结构动力特性研究。在考虑流固耦合基础上,进一步考虑海床土基弹性条件对塔柱结构动力特性的影响。最后得出了水流、土基与塔柱结构三合一综合动力特性分析结果,初步取得了变化规律。研究结果对海上风电场塔架支撑结构的抗振设计及进一步的研究提供了重要基础性参考依据。     

基于单位分解法的实体壳广义单元模型

基于单位分解的广义有限元法的逼近空间由单位分解函数和局部覆盖函数构成,采用传统有限元形函数作为单位分解函数,其局部覆盖函数的定义不依赖于有限元网格.以十六结点六面体等参单元形函数作为单位分解函数,采用一阶多项式局部覆盖函数建立了十六结点六面体广义单元.在此基础上利用广义有限元法可以灵活构造各向异性逼近空间的特点,根据薄壳的变形特性,对壳体法向挠度和切向位移分别采用一阶和零阶多项式局部覆盖函数,构造了实体薄壳广义单元.计算结果表明：十六结点六面体广义单元和实体薄壳广义单元用于板壳结构分析时具有比相应的常规实体单元更高的收敛性和求解效率,且实体薄壳广义单元比十六结点六面体广义单元具有更高的求解效率.     

海上风电机组重力式基础稳定性计算方法的对比分析

针对目前国内外规范中关于海上风电机组重力式基础稳定性计算方法存在差异的现状,比较分析了国内外规范中关于重力式基础的地基承载力、基础抗倾覆稳定及基础抗滑移稳定的计算理论和方法。对比结果表明,国外规范中基础底部面积50%脱开与我国规范中基础底部面积25%脱开对应的荷载偏心比非常接近,两种规范关于基础底面积脱开的规定实质是相当的;国外规范对基础抗倾覆稳定计算没有条文规定,主要是由于抗倾覆稳定实际上已经包含在地基承载力计算中;国外规范中的基础抗滑移稳定计算公式考虑了滑动面粘聚力的影响,同时引入了粗糙系数来区分不同的滑动面材料。分析得出的结论可为海上风电机组重力式基础的设计选择提供参考和依据。     

海上风电机组大直径嵌岩单桩基础结构设计关键参数的研究

以海上风电机组大直径嵌岩单桩基础为研究对象,依据广义H-B强度准则和地质强度指标GSI,通过数值模拟的方法分析大直径嵌岩单桩基础的敏感性参数对其承载能力的影响。研究结果表明:岩石的弹模E超过3.16 GPa时,随着E的增大,桩身变形相应变小,但变小趋势减缓;随着嵌岩单桩基础入岩深度增加到一定值时,单桩的水平承载力趋于稳定;钢管桩桩身壁厚的增加对提升其刚度会产生显著的边际效应,桩身壁厚越厚,钢管桩变形越小,且此趋势逐渐减缓。     

基于网格-坐标化遗传算法的风电场布局优化

采用Jensen尾流模型来描述风电机组间尾流的干扰效应。首先基于网格化的改进遗传算法获得风电机组的数量和布局初始位置,再通过坐标化遗传算法对风电机组位置进行进一步调整优化,从而提高单位成本的发电量。根据所提出的方法,在3种不同的风场（定风向定风速、定风速变风向和变风速变风向）下,针对2 km×2 km的标准风场区域进行风电机组布局优化,再将其应用到不规则的实际案例,对比分析表明所提出的方法能有效提高发电量。     

真空预压法在太浦河泵站堤防滑坡加固中的应用

太浦河泵站堤防滑坡采用真空预压固结排水法进行加固处理.现场监测表明,处理后淤泥质土层的抗剪强度达到原来值的2 88倍,满足设计要求.在真空预压法施工中,加强气密性检查是保证质量的关键.     

部分埋入群桩的竖向振动特性

采用动力Winkler动力梁模型,由传递矩阵法推导了部分埋入单桩竖向振动的计算公式;充分考虑了被动桩与土体的共同作用,基于桩–桩相互作用因子的叠加法,建立了部分埋入群桩的动力模型。通过参数(埋入比L1/L2、桩间距s/d和激振频率f)探讨,得到了匀质半空间和层状地基中常见部分埋入群桩的动力特性变化规律:①埋入比的增大会显著的降低单桩和群桩的阻抗;②部分埋入桩的存在会降低桩–桩相互作用,从而进一步消弱群桩的空间协同工作的能力;③部分埋入桩对于群桩基础的低频动力响应影响不大,但随着频率的提高而日益显著。然后,本文的退化解与现场实测结果和试验数据进行了比较。最后,本方法被用于分析某海上风力发电机组群桩基础的幅频曲线,并指出了其动力响应与完全埋入群桩的差异,为工程设计提供参考。     

广义有限元的裂缝应力强度因子直接求解法

受常规有限元采用多项式位移逼近空间和网格依赖性的制约,传统有限元法用于结构裂缝分析难以获得较高的计算精度,且无法直接获得裂缝应力强度因子SFI.广义有限元逼近空间由单位分解和局部覆盖函数构成,局部覆盖函数不依赖于网格,可以根据待求问题的具体需要来定义.利用广义有限元逼近空间的这一特性,将结构裂缝尖端位移场函数的解析表达式和高阶多项式作为裂尖局部覆盖函数,推导和建立了一种广义平面裂缝单元,该单元的结点广义自由度中直接包含了裂缝应力强度因子.算例分析表明,与常规有限元相比,该单元用于SIF求解时不仅具有更高的精度,而且可以直接获得SFI,不需要再做J积分后处理工作.     

太浦河泵站底板空间和平面有限元分析及其比较

太浦河泵站底板是典型的大型软土地基基础板.应用有限单元法对底板进行了空间三维和简化的平面二维结构分析,分析中考虑了底板、基础、墩墙和顶板的共同作用.计算结果表明:垂直流向的应力和内力,平面解和空间解的数值和分布都存在很大差异.廊道部位底板平面解是上压下拉的正弯矩,而空间解是上拉下压的负弯矩;在底板流道跨中部位,平面解结果偏于安全,但在墩墙部位,平面解结果可能偏小.