波浪荷载作用下深插式大直径圆柱壳结构的解析方法及实验

大直径圆柱壳结构是港口及近海工程中的一种新型结构,其力学机理、破坏形态、作用荷载以及计算方法等均亟待研究.基于散体结构力学理论与极限平衡条件,引用基床系数法推导了波浪荷载与结构位移关系的一种解析求解方法,由此可直接确定大圆柱壳结构的破坏形态,并计算出作用在其上的土压力.同时又重新定义了深插式与浅插式大圆柱壳结构的判别标准.最后通过大比尺模型试验,验证了本解析方法是可行有效的.

桩基码头岸坡整体稳定分析的修正

针对桩基码头的岸坡稳定问题,在考虑了桩本身的特性和桩土相互作用的条件下,提出一种修正基桩抗滑效应的桩基码头岸坡整体稳定的计算方法,同时,采用了遗传算法确定最危险滑动面及其对应的最小安全系数,由此对现有规范中的相关规定提出了修正。该方法考虑圆弧滑动面,采用简化Bishop法计算岸坡稳定的安全系数,并在其中考虑基桩的抗滑作用;采用一种基于极限分析理论的方法确定滑动面以上的土体对桩的侧推力,对不同的圆弧位置,由各基桩的埋置深度及其与岸坡具有不同的安全系数确定其所能发挥的最大抗滑力;通过相关工程算例的计算与比较,表明本方法简便、快捷,且结果良好。

基床系数法在深埋式大圆柱壳结构数值模拟中的应用与改进

将基床系数法引入深埋式大圆柱壳结构与半无限域内土体间相互作用的数值模拟分析中 ,考虑了土体反力模量随深度变化的比例系数m值沿环向的折减 ,并考虑剪切力的影响以模拟土体对于结构的竖向作用力 ,从而提出模拟深埋式大直径薄壁圆柱壳结构这种新型结构形式与土体相互作用的一种新的数值分析方法 .在计算中 ,充分利用了ANSYS软件中的APDL语言的参数化建模、前后处理技术以及求解过程控制等功能 ,为模拟、求解大直径薄壁圆柱壳结构与土体相互作用提供了有力的工具 .本模型以及求解方法在对实际工程的验算中 ,取得了良好的结果 .

外海高桩墩式承台的基桩受力最优化数学模型

本文提出一种外海高桩墩式承台的基桩受力最优化数学模型．这种模型考虑了多种荷载工况，从基桩内力分布入手，用序列二次规划法求解最少桩数下的桩基受力最优布置．结合多个工程实例进行计算结果表明，与传统方法相比，可以减少１０～２０％的基桩数目，且基桩受力大为改善．

弹性空间结构系统的BEM-FEM耦合分析

提出一种供弹性空问结构系统进行数值计算的BEM—FEM耦合分析方法,适用于对称的和非对称的结构,可以承受分布的或集中的荷载作用。结合大直径圆筒结构算例的计算分析,证实这一方法在求解无限域或半无限域介质中弹性空间结构系统时,是一种很有效的方法。

大直径薄壳圆筒结构的设计与计算

系统地介绍了大直径薄壳圆筒结构(以下简称为大圆筒结构)的有关设计与计算方法以及如何确定其计算参数.阐述了计算荷载与其稳定分析中的某些特点.最后提出了这种大圆筒结构的专用数值计算方法和程序.在几个工程实例中应用,其结果相当令人满意.

成层土体与结构组合体系的动力数值模型

本文运用边界积分方程——边界单元法,分析并计算了具有成层土体与结构组合体系的动力耦合效应问题。提出了用边界积分求值的动力数值模型。它可以对不同土体情况(半无限单一土体、成层的和夹有淤泥层土体)和结构组合体系的动力响应进行数值求解。文中对具有成层土体的和含有淤泥夹层土体的结构动力响应以及填充不同填料的隔振沟的隔振效应等算例进行了计算和分折。结果很令人满意,其中某些结论具有一定实用价值。

大直径薄壳圆筒结构的设计与计算(续)

系统地介绍了大直径薄壳圆筒结构(以下简称为大圆筒结构)的有关设计与计算方法以及如何确定其计算参数.阐述了计算荷载与其稳定分析中的某些特点.最后提出了这种大圆筒结构的专用数值计算方法和程序.在几个工程实例中应用,其结果相当令人满意.

地震波激励下土与结构的动力边界单元法分析

以连续介质力学和弹性波动理论为基础，在Ｌａｐｌａｃｅ积分变换域内推导了地震波激励下土与结构的多子域边界积分－边界单元方程，采用了一系列特殊的数值积分处理技术；根据随机过程原理以及基于基岩面运动的地震力理论建立了随机地震波数学模型；提出了一种新的Ｌａｐｌａｃｅ数值反演变换方法，并引入了最小标准误差原理，实现了Ｌａｐｌａｃｅ 反演变换中各控制参数的最优化关联取值，使计算精度与计算速度均有较大的改进和提高；编制了相应的计算机程序，并通过几个土－结构的地震响应算例分析。

软黏土中桶形基础的上限法极限分析模型及其计算

桶形基础作为近海工程一种新型结构形式,其结构与地基土体间复杂的相互作用使得此类结构的承载机理与破坏形态一直未有明确的界定,根据饱和软黏土中桶形基础的工作特点确立了其在侧向荷载作用下的一种新的三维组合破坏模式,基于塑性极限分析理论的上限法建立了受侧向荷载作用的、饱和软黏土中桶形基础的极限分析模型,运用非线性数学规划的Nelder-Mead改进单纯形法,并结合遗传算法对相关参数进行寻优,求得上述破坏机制的最危险模式及侧向荷载的最小上限解．根据桶形基础在不同插入深度时的承载机理及受力机制,将桶形基础结构划分为3种受力模式,即相对埋深小于0．52时的浅插式、相对埋深大于1．2时的深插式与介于两者之间的过渡模式,为结构整体稳定性分析计算提供了理论依据．此外,模型试验及工程实例的分析进一步证明了上述分析方法的可行性和有效性．

基于差异沉降最小的桩筏基础分布桩分析

利用桩筏基础分析方法 ,对层状地基上不同布桩方式的桩筏基础进行计算 ,给出无量纲化的计算结果 ,并分析与探讨了布桩方式对桩筏基础的平均沉降、差异沉降、筏板的负荷承担比和筏板弯矩的影响特征 .

航道外聚集波降波措施研究

进港航道开挖引起波能重新分布 ,导致航道外近区域波能聚集 ,波高增大 ,从而影响防波堤稳定及港内泊稳条件。为此提出了减少波能聚集、降低堤前波高的多种措施。结合大窑湾港实际 。

随机波浪作用下大直径薄壁圆筒防波堤的动力分析模型

根据大直径薄壁圆筒防波堤的受力特征,提出了防波堤可能出现的3种运动模态:摇摆运动、摇摆-小滑移运动和摇摆-大滑移运动。引入控制侧向滑移的阻滑板-弹簧-阻尼器,建立了在随机波浪荷载作用下的大直径薄壁圆筒防波堤的动力模型,并建立了相应的运动方程。根据大直径薄壁圆筒结构防波堤系统的特点,提出了其附加土质量和其它参数计算公式。通过实例验证,表明本模型对随机波浪荷载作用下大直径薄壁圆筒防波堤动力响应数值模拟是可行的、有效的。

一种多介质集成数据库系统——MMDBMS

文章介绍了一种多介质集成数据库系统(MMDBMS)的设计思想、组成原理和实现方法,并以港口高桩码头实施计算信息管理与监察的实例,较为详细地叙述了系统中的图形库及结构计算程序库。该系统时多样化数据:如计算数据、图形数据和图像数据进行处理和管理的功能,具有数据库技术与结构设计计算密切联系的特点。

滩海桶形基础极限水平承载力研究

桶形基础是 90年代初期发展起来的一种新型海洋工程结构 ,与传统的海洋结构基础型式相比有很多优点。但是 ,目前尚无计算桶形基础的承载力的规范依据和简单实用的计算方法。文章在分析与研究室内、外模型试验结果的基础上 ,利用 Winkler假定 ,按空间问题推出了一个形式简单的桶形基础水平极限承载力计算公式 。

结构地震反应分析中接触面问题的处理

在结构地震反应分析的反应谱方法和时程分析方法中,通过建立不同结点自由度之间的线性约束关系,引入对接触面效应的一种处理方法,并应用于实际工程.运用这种处理方法,可以近似反映接触面处的位移状态并模拟结构中实际存在的滑动面.

软土地基中插入式大直径薄壁圆筒结构的一种简化数值计算方法

简述了对插入式大直径薄壁圆筒进行数值分析采用的力学机制,用弹簧元模拟薄壁圆筒与地基土体接触面间的连接所形成一种简化的数值计算模型,运用大型通用有限元软件ANSYS进行二次开发后对其进行数值计算与分析,比较了对筒内外淤泥粘土采用不同加固处理方法以及考虑相邻圆筒间采用不同边界约束条件时,对圆筒的应力和稳定性的影响。通过实例计算,验证了该数值模型的有效性与可行性,并得出一些有益结论。

软粘土中插入式大直径薄壁圆筒结构的一种极限状态分析模型

根据插入式大直径薄壁圆筒结构的工作特点建立了其合理的破坏机制 ,以此为基础建立了受横向荷载作用的插入式大直径薄壁圆筒结构的上限法极限分析模型 ,从中可以得到作用于插入式大直径薄壁圆筒结构上的横向极限荷载近似的上限解 ;并根据上限法模型计算结果 ,提出了计算受横向荷载作用的插入式大圆筒结构侧壁极限抗力的简化修正模型 ,利用此修正模型 ,基于极限平衡法 ,可以求解作用于插入式大直径薄壁圆筒结构上的横向极限荷载。

滩海桶形基础平台三维有限元静力分析

利用美国 MSC公司的 Marc有限元计算程序 ,采用平台整体模型分析方法对我国第一座桶形基础平台进行三维有限元弹性分析。在计算中 ,利用薄层摩擦单元模拟土与结构间的相互作用 ,取得了比较好的效果。

弱非线性斯托克斯波在非平整海底上传播的新型抛物型方程

由于缓坡方程计算量大和其本身的缓坡假定而在实际应用中受到了限制，故对斯托克斯波在非平整海底（适用于缓坡和陡坡地形）上传播的Liu和Dingemans的三阶演化方程进行抛物逼近，得到一个新的非线性抛物型方程，它能够包含同类方程未曾考虑的二阶长波效应．通过数值计算结果与Berkhoff等人的经典实验数据的比较，证明所提出的抛物型模型理论具有较高的精度。