检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋工程 2022年第1期40卷 93-103页

作者：王涛张琪叶冠林上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学土木工程系上海200240

大直径单桩基础是海上风电应用广泛的一种基础形式,严格控制桩基泥面处的位移是保证基础稳定和风机安全运营的关键因素。通过数值方法建立了单桩—海床的三维模型,将可以描述海洋砂土超固结性和结构性的弹塑性本构模型通过UMAT子程序嵌... 详细信息

大直径单桩基础是海上风电应用广泛的一种基础形式,严格控制桩基泥面处的位移是保证基础稳定和风机安全运营的关键因素。通过数值方法建立了单桩—海床的三维模型,将可以描述海洋砂土超固结性和结构性的弹塑性本构模型通过UMAT子程序嵌入有限元软件ABAQUS中,桩基承受的波浪荷载通过Morison方程进行计算模拟。针对无波浪荷载、仅作用于海床的波浪荷载、同时作用于桩基和海床的波浪荷载三种情况,分析了海床土的动力响应以及桩基的水平位移之间的差异,探讨了海床土体参数对桩基水平变形的影响。研究结果表明海床土体液化会导致桩基水平变形增加,海床土渗透性、超固结性、结构性对桩基水平位移影响显著,研究成果可为海上风电单桩基础的设计与运维提供参考。

关键词：单桩基础波浪荷载海床液化水平位移海上风电海床土

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考虑不同灌浆效果的海上风电顶部灌浆桩基础竖向抗拔承载力数值研究

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甘肃科学学报 2024年第2期36卷 50-58页

作者：宋俊霖朱文轩上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学土木工程系上海200240

海上风电大直径钢管桩与导管架常用灌浆连接形成闭口桩,而现有闭口桩设计不考虑或是低估了灌浆段的承载力贡献,而且施工的不确定性可能导致灌浆体深度不足或是渗透性过大,因此研究不同灌浆效果对承载力的影响可为闭口桩设计提供参考。... 详细信息

海上风电大直径钢管桩与导管架常用灌浆连接形成闭口桩,而现有闭口桩设计不考虑或是低估了灌浆段的承载力贡献,而且施工的不确定性可能导致灌浆体深度不足或是渗透性过大,因此研究不同灌浆效果对承载力的影响可为闭口桩设计提供参考。通过岩土数值软件ABAQUS设置水单元及调整灌浆段渗透性等方式模拟不同灌浆效果,并进行影响因素分析。模型采用修正剑桥本构,考虑黏土地层并引入黏结接触模拟灌浆段底部与土体的相互作用。结果表明,不同灌浆效果的荷载-位移曲线均存在明显拐点,灌浆不足和灌浆正常两种工况下的极限抗拔承载力基本一致,灌浆段的承载力分担比约占14.4%;而灌浆渗漏的极限抗拔承载力相比则存在明显差距,其主要来源于灌浆段部分。竖向抗拔承载力的影响因素分析结果表明,随着接触面刚度系数的增大,抗拔承载力也随之增大;随着长径比增大,抗拔承载力逐渐减小;桩壁厚度的影响并不能单纯以桩体内外径尺寸来评判。

关键词：海上风电灌浆效果顶部灌浆桩基础黏结接触抗拔承载力分担比

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基于贝叶斯理论和条件协同模拟的海上风电场土体参数空间变异性表征

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岩土工程学报 2024年第8期46卷 1644-1654页

作者：徐加宝张泽超张璐璐曹子君王宇张一凡张德陈杨明上海交通大学土木工程系海洋工程国家重点实验室上海200240 香港城市大学建筑学及土木工程学系中国香港999077 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京100038 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室上海200240 西南交通大学智慧城市与交通学院高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都611756

海上风电场土体参数的空间变异性表征对海上风电工程具有重要意义,多源土体参数融合可降低表征结果的不确定性。然而,现有方法无法利用非同位多源土体参数数据,且不考虑统计不确定性对空间变异性表征的影响。为此,提出了基于贝叶斯理论... 详细信息

海上风电场土体参数的空间变异性表征对海上风电工程具有重要意义,多源土体参数融合可降低表征结果的不确定性。然而,现有方法无法利用非同位多源土体参数数据,且不考虑统计不确定性对空间变异性表征的影响。为此,提出了基于贝叶斯理论的条件协同模拟方法,该方法根据非同位多源土体参数数据,利用贝叶斯理论估计交叉变异函数,再利用条件协同模拟方法生成大量土体参数空间分布的模拟样本,表征参数空间变异性,表征过程中合理地考虑模型参数的统计不确定性。以某海上风电场为工程背景,利用提出的方法融合无侧限抗压强度(qu)和标准贯入试验(SPT)击数N值,表征qu的空间变异性。结果表明:提出的方法可以根据有限非同位的qu和N值数据,表征qu的空间变异性,合理地反映了有限数据条件下统计不确定性的影响。此外,利用强信息先验分布或者融合标准贯入数据,可以降低变异函数模型参数统计不确定性和条件协同模拟结果的不确定性。

关键词：海上风电场空间变异性条件协同模拟贝叶斯理论多源数据融合

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场地有限数据条件下土体不排水抗剪强度的概率分布的贝叶斯估计研究

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岩土工程学报 2023年第6期45卷 1259-1268页

作者：张德张泽超张璐璐张洁曹子君上海交通大学土木工程系海洋工程国家实验室上海200240 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京100038 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092 西南交通大学智慧城市与交通学院高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都611756

针对勘察数据有限或不完备条件下设计参数取值不可靠的问题,建立了包含141个场地共1679组数据的黏性土参数数据库,分别采用基于单个场地数据的特定场地贝叶斯方法(SBM)和可综合利用多场地数据的层次贝叶斯方法(HBM)对黏性土不排水抗剪... 详细信息

针对勘察数据有限或不完备条件下设计参数取值不可靠的问题,建立了包含141个场地共1679组数据的黏性土参数数据库,分别采用基于单个场地数据的特定场地贝叶斯方法(SBM)和可综合利用多场地数据的层次贝叶斯方法(HBM)对黏性土不排水抗剪强度的概率分布进行参数估计。结果表明,与SBM方法相比,在场地仅有少量实测数据的情况下HBM方法能有效降低参数估计的不确定性,且受数据量影响小。采用留一交叉验证法(LOO-CV),结合点预测密度的对数值(lppd)比较了上述两种方法的准确度,结果表明HBM方法的lppdloo-cv指标更大,整体预测准确度更高。因此,HBM方法比SBM方法更适用于场地有限数据情况下不排水抗剪强度概率分布的参数估计,且HBM方法得到的后验统计值还可用于新场地的参数估计。

关键词：层次贝叶斯方法多元正态分布参数估计交叉验证不排水抗剪强度

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地下管线在地表爆炸荷载下的位移响应与参数分析

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上海交通大学学报 2020年第2期54卷 193-199页

作者：王亚光廖晨聪张琪上海交通大学土木工程系海洋工程国家重点实验室

通过将u-p模型嵌入有限元程序建立了地面爆炸荷载下钢顶管的动态响应模型,研究了饱和土中钢顶管在地面爆炸荷载作用下的动力响应问题.以钢顶管的位移响应为主要评价指标,研究了炸药量、起爆位置、钢顶管埋置深度以及顶管半径等参数对于... 详细信息

通过将u-p模型嵌入有限元程序建立了地面爆炸荷载下钢顶管的动态响应模型,研究了饱和土中钢顶管在地面爆炸荷载作用下的动力响应问题.以钢顶管的位移响应为主要评价指标,研究了炸药量、起爆位置、钢顶管埋置深度以及顶管半径等参数对于钢顶管位移响应的影响.研究结果表明顶管竖向位移随炸药量增大,顶管半径的增大会降低顶管在爆炸荷载下的承载能力,适当提高埋深可以显著增强顶管在地面爆炸荷载作用下的抗爆能力.此外,随着偏移距离的增大,顶管竖向位移逐渐降低,最终在爆炸荷载作用下微量上浮,顶管的水平位移也随偏移距离先增大后减小.

关键词：顶管地表爆炸饱和土位移响应

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风浪荷载共同作用下的海洋桩基动力响应

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上海交通大学学报 2021年第9期55卷 1116-1125页

作者：李宛玲张琪周香莲上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 上海交通大学土木工程系上海200240

为了研究海洋环境中风浪荷载共同作用下单桩基础的动力响应问题,建立了风浪-海床-单桩的三维单向耦合数值模型.分别采用雷诺平均N-S方程和Biot动力方程控制波浪运动和海床响应,在验证模型合理性的基础上,探究了风浪参数(如风速、风剪切... 详细信息

为了研究海洋环境中风浪荷载共同作用下单桩基础的动力响应问题,建立了风浪-海床-单桩的三维单向耦合数值模型.分别采用雷诺平均N-S方程和Biot动力方程控制波浪运动和海床响应,在验证模型合理性的基础上,探究了风浪参数(如风速、风剪切系数、波高)对风浪荷载共同作用下流体与桩基响应的影响规律.结果表明:风速、风剪切系数和波高的增长会加剧桩周流体变形,加快波浪传播,进而影响桩身的水平位移与弯矩.因此,在计算海上桩基承载力时,应综合考虑风浪荷载共同作用对桩基基础的影响.研究成果将为恶劣海洋环境下桩基承载性能研究提供重要的理论依据.

关键词：风浪荷载 Biot动力方程 u-p模型风浪相互作用单桩

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深基坑降承压水对墙体变形和地表沉降的影响

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上海交通大学学报 2020年第10期54卷 1094-1100页

作者：郑启宇夏小和李明广张扬清上海交通大学土木工程系海洋工程国家重点实验室上海200240

针对深基坑施工引起的环境变形问题,采用流固耦合数值方法,探讨了深基坑降承压水对墙体变形和地表沉降的影响规律.依托工程实例,采用基于Biot固结理论的流固耦合分析方法,通过力学和渗流交替迭代计算模拟开挖降水的耦合作用,并以实测数... 详细信息

针对深基坑施工引起的环境变形问题,采用流固耦合数值方法,探讨了深基坑降承压水对墙体变形和地表沉降的影响规律.依托工程实例,采用基于Biot固结理论的流固耦合分析方法,通过力学和渗流交替迭代计算模拟开挖降水的耦合作用,并以实测数据验证该方法的合理性.建立三维数值分析模型,对比有无降水条件下基坑的墙体变形和地表沉降,获得深基坑降承压水引起的坑外附加地表沉降曲线,并与相同水位变化下一维固结理论的计算结果对比,探讨两者间的差异及其产生机理.研究结果表明:深基坑降水对墙体变形影响较小,但会明显增大坑外地表总沉降量及其影响范围;基坑降承压水引起的坑外附加地表沉降在墙后1.5倍开挖深度以外,与一维固结理论的计算结果相同;墙土共同作用是导致深基坑降水引起的坑外附加地表沉降在墙后1.5倍开挖深度范围内波动的主要原因.

关键词：降水墙体变形地表沉降数值模拟流固耦合

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基于U-Net语义分割网络的区域滑坡易发性评价方法和跨地区泛化能力研究

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土木工程学报 2024年

作者：谭林张璐璐魏鑫刘东升杜春兰李海上海交通大学海洋工程国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海交通大学土木工程系重庆市地质矿产勘查开发局重庆市地质矿产勘查开发局208水文地质工程地质队(重庆市地质灾害防治工程勘查设计院)

基于栅格评价单元的区域滑坡易发性评价方法，存在栅格单元空间相关性考虑欠佳、模型跨地区泛化能力弱等问题，提出了基于U-Net语义分割网络的易发性评价方法。以奉节县竹园镇和青莲镇为研究区，选取高程、岩性和归一化植被指数等10项... 详细信息

基于栅格评价单元的区域滑坡易发性评价方法，存在栅格单元空间相关性考虑欠佳、模型跨地区泛化能力弱等问题，提出了基于U-Net语义分割网络的易发性评价方法。以奉节县竹园镇和青莲镇为研究区，选取高程、岩性和归一化植被指数等10项评价因子，结合历史滑坡清单，构建U-Net评价模型对滑坡易发性进行空间预测，并利用模型平均法对若干预测矩阵进行加权平均，结合ROC曲线和AUC量化评价精度和不确定性。针对跨地区地层岩性不同导致模型泛化能力弱的问题，提出了地层岩性赋分法，将模型应用于青莲镇，研究评价模型的跨地区泛化能力。结果表明：(1)U-Net模型性能可靠，可充分挖掘栅格单元的空间相关性，网络架构更优，能够完成更精准的易发性评价。竹园镇的易发性区划图与历史滑坡清单拟合好，评价结果优于青莲镇；(2)模型平均法可有效缩减预测不确定性，只需将少量评价结果平均化即可输出稳定且可靠的评价结果，不必寻求单次评价结果最优；随着参与模型平均的评价结果数量增加，其AUC呈现收敛趋势；(3)地层岩性赋分法统一了模型训练区和验证区的数据分布，结合模型平均法确保了模型的泛化能力。

关键词：滑坡易发性评价 U-Net 泛化能力模型平均法地层岩性赋分法

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永久性浮式桥梁结构的工程实践概述与展望

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中外公路 2025年第2期45卷 264-272页

作者：曾卓郑宏刚向升程斌中交武汉港湾工程设计研究院有限公司湖北武汉430040 上海交通大学土木工程系上海市200240 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海市200240

随着桥梁工程向深水环境拓展,永久性浮式桥梁结构日益受到国内外学者的关注。该文系统梳理了世界范围内具有代表性的永久性浮式桥梁工程案例,归纳了已建永久性浮式桥梁工程的结构体系,并针对永久性浮式桥梁的力学特性、施工流程和特殊... 详细信息

随着桥梁工程向深水环境拓展,永久性浮式桥梁结构日益受到国内外学者的关注。该文系统梳理了世界范围内具有代表性的永久性浮式桥梁工程案例,归纳了已建永久性浮式桥梁工程的结构体系,并针对永久性浮式桥梁的力学特性、施工流程和特殊构造相关研究和应用进展进行了介绍,最后从工程经济性、环境适用性的角度对永久性浮式桥梁的发展前景进行了分析。研究表明:永久性浮式桥梁结构在世界范围内获得了一定的工程应用,形成了连续浮箱和离散浮箱两种主要结构体系,在深水条件中显示出了优越的工程经济性。通过深化研究论证,永久性浮式桥梁结构有望在深水跨越工程中获得推广。

关键词：浮式桥梁动力性能结构体系与构造工程经济性环境适用性

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海洋黏土超固结性和结构性对沉垫基础离底吸附力的影响

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海洋工程 2021年第6期39卷 28-38页

作者：龙月张琪叶冠林上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学土木工程系上海200240

我国近海区域海床表面广泛存在一层深厚软黏土,具有一定的超固结性与结构性。自升式海洋平台沉垫基础的离底吸附力对海上平台的起浮回收影响显著。通过数值方法模拟了沉垫基础的作业工况,将可以描述土体超固结性和结构性的弹塑性本构模... 详细信息

我国近海区域海床表面广泛存在一层深厚软黏土,具有一定的超固结性与结构性。自升式海洋平台沉垫基础的离底吸附力对海上平台的起浮回收影响显著。通过数值方法模拟了沉垫基础的作业工况,将可以描述土体超固结性和结构性的弹塑性本构模型通过UMAT子程序嵌入有限元软件ABAQUS中,采用可以描述材料强度破坏和刚度衰减的黏结接触模型模拟基础底与海床的相互作用,并通过现场模型试验对数值模型进行了验证。在此基础深入探讨了黏土海床超固结性和结构性对基础离底吸附力的影响规律。研究结果表明:沉垫基础上拔时,底部会产生负孔隙水压力,随上拔时间先减后增,且沉垫基础边缘位置率先发生离底;黏土超固结性越强,离底吸附力越大;黏土结构性越强,离底吸附力越小。

关键词：沉垫基础离底吸附力黏结接触超固结性结构性

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