宁波-舟山港集装箱吞吐量的SD建模预测

港口集装箱吞吐量预测问题具有多因素非线性相互作用构成的高阶次、复杂时变系统特征。基于该特征,引进系统动力学建模法建立了宁波-舟山港集装箱吞吐量模型,利用环境、经济、进出口贸易、港口及集疏运5个子系统的非线性相互作用,反映多种不确定因素对港口集装箱吞吐量的影响。应用该模型预测了宁波-舟山港2010—2020年集装箱吞吐量,取得了较好的结果。

渔港避风锚地面积计算的随机模拟

计算避风锚地的面积是渔港规划设计的重要内容之一。《渔港总体设计规范》(SC/T 9010-2000)推荐采用确定性方法计算避风锚地面积。由于没有规定输入参数代表值的确定方法,实际应用时参数取值带有很大的随意性和经验性,从而导致计算结果的不确定性。引入Monte Carle方法建立了渔港避风锚地面积计算的随机模拟模型,采用不同的概率分布刻划各相关参数,从而获得避风锚地面积的概率分布。实例计算表明,无论采用何种概率分布假定,得到的避风锚地面积均近似地服从正态分布,且不同概率分布假定对95%保证率的避风锚地面积值影响不大;当船长、船宽均取各分组船型的最大值,水深取相应区域水深的平均值,每组渔船之间安全距离及每组渔船数量取规范给定的平均值时,规范方法计算的避风锚地面积保证率在95%左右,从而为规范方法输入参数的确定提供了依据。

深厚软基区海堤填筑下穿对既有桥梁桩基的影响

以某深厚软土区海堤填筑下穿含匝道高速公路桥的复杂工程为研究案例,通过精细化3维有限差分数值模拟,分析采用工程加固措施后,大面积填筑对既有端承型桥梁桩基的影响程度及机理。研究表明:1)通过CAD+CAE动态设计优化,选定了钻孔灌注桩+框架梁+高压旋喷的加固方案,框架结构具有较好的整体刚度和协同受力特性,高压旋喷在上部软土层形成硬壳,可减小固结变形量。2)附加荷载在框架梁中充分形成压力拱,可显著降低对桥梁横向的挤压,有效控制两侧匝道下桩基的附加水平位移,在沿桥向将大面积堆载转化为灌注桩和框架梁内力,避免桩基产生过大附加弯矩;经计算,工后桩顶水平位移最大值4.38 mm,基桩最大压应力增量小于0.9 MPa,均能较好地满足控制要求。3)钻孔灌注桩+框架梁整体结构的有效性还体现在其可对桥桩产生类似套管的隔离保护,配合分层对称填筑工艺,可降低桥桩-桩周土相对变形,对控制基桩轴力增量作用显著。综上可知:精细化数值模拟可有效克服相关行业规范在评价复杂桩-土相互作用时的局限性,为研究工程方案的适用性及效果评价提供必要的技术支撑。

污泥-生活垃圾混合填埋体降解产气过程

通过室内实验研究了不同污泥添加量条件下污泥-生活垃圾混合填埋体的产气过程,并建立了污泥-生活垃圾降解产气过程的动力学模型。研究结果表明,污泥-生活垃圾混合填埋体的产气过程分为三个阶段,即调整阶段、加速阶段和衰减阶段;随着污泥添加量的增加,累计产气量逐渐增大,但是当污泥添加量超过30%后,累计产气量逐渐减少;添加污泥后,产气过程的产甲烷阶段明显提前,并且降解产气中CH_(4)体积分数提高,缩短了填埋场达到稳定所需的时间;但是污泥对混合填埋体的降解速率的促进作用存在一定的范围,本实验中,污泥添加量为30%的混合填埋体的降解速率最快。

软土地基堆载预压处理失效及二次处理分析

结合某市政道路软土地基处理工程实例,分析原堆载预压地基处理方案中地表沉降发展缓慢、沉降量偏小的原因,进而提出补打砂井的二次地基处理措施。结合Plaxis有限元分析软件,采用平面应变等效分析方法,对补打砂井的间距和深度设计参数进行了二维数值模拟,对比了不同砂井间距和深度组合下的沉降发展和超孔隙水压力消散情况。研究结果表明:补打砂井能明显加快软土地基固结沉降;砂井深度和间距变化对沉降的发展和孔压消散均有明显的影响;相比于减小砂井间距,增大砂井深度对下层淤泥质粉质黏土层的孔压消散效果更好;同时给出了本工程砂井深度和间距的建议值,可为今后类似工程提供一定参考。

象山港海湾资源开发累积生态效应的解释结构分析

将文献资料调查和专家咨询相结合,选择用海方式、地形地貌、水文、化学、生物生态、灾害共计6大类31个要素,建立了象山港海湾资源开发累积生态效应的解释结构模型(Interpretive Structural Modeling,ISM)。模型显示,象山港累积生态环境影响从各类影响源到影响结果共计可分为10个层次,影响途径在不同层次表现为相互交叉,呈现出明显的非线性特征。模型结果可以供海湾资源开发利用规划编制和生态环境保护措施制订参考。