检索结果-内蒙古大学图书馆

上海交通大学学报 2025年第04期59卷 533-540页

作者：曹换蔡骜谌扬宇左文康陈满泰上海交通大学海洋工程国家重点实验室土木工程系

为研究极地低温环境对HG785高强钢对接焊缝连接的力学性能影响机制与规律，考虑两种焊缝金属材料和5种常温或低温环境温度，对高强钢对接焊缝焊接接头开展了微观结构观测、硬度分布测试和单轴拉伸试验研究.结果表明，焊接接头金相组织... 详细信息

为研究极地低温环境对HG785高强钢对接焊缝连接的力学性能影响机制与规律，考虑两种焊缝金属材料和5种常温或低温环境温度，对高强钢对接焊缝焊接接头开展了微观结构观测、硬度分布测试和单轴拉伸试验研究.结果表明，焊接接头金相组织较为连贯，焊缝金属与母材熔合良好；两种匹配情况的焊缝连接试样均仅存在软化热影响区；极地低温环境下的对接焊缝连接试件强度较常温试件有所提升，等强匹配试件延性提升明显，但对高强匹配试件延性影响甚微，所有试件均为延性破坏.研究结果可为高强钢结构在极地低温地区的工程应用与安全服役提供科学依据.

关键词：高强钢对接焊缝微观组织观测硬度测试低温材性

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不同灌浆条件下砂土中吸力桶基础的竖向循环承载特性研究

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海洋工程 2025年

作者：黄骋驰廖晨聪唐立恒叶冠林郑灿上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海交通大学土木工程系中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司

吸力桶基础具有施工速度快、承载能力大且易于回收利用等优点，广泛应用于40-60m水深的海上风电场。为保证吸力桶顶盖与海床接触紧密，安装完成后需考虑对顶盖与海床之间的空隙进行灌浆。由于会带来额外的施工时间与成本，业界对于灌浆... 详细信息

吸力桶基础具有施工速度快、承载能力大且易于回收利用等优点，广泛应用于40-60m水深的海上风电场。为保证吸力桶顶盖与海床接触紧密，安装完成后需考虑对顶盖与海床之间的空隙进行灌浆。由于会带来额外的施工时间与成本，业界对于灌浆提高吸力桶承载力的效果还未达成共识。通过设计不同静动荷载组合下的吸力桶基础竖向受荷模型试验，研究了三种灌浆效果对循环荷载作用下吸力桶竖向承载特性的影响规律。结果表明，经过循环荷载作用，灌浆良好的吸力桶因灌浆段协助桶内土体受力而沉降有限，灌浆存在缺陷的吸力桶因应力集中沉降相对更大，而无灌浆的吸力桶因依赖于侧摩阻力而表现为持续沉降。在静力加载条件下，灌浆良好吸力桶竖向承载力为237 N，无灌浆吸力桶仅为127 N，灌浆缺陷的吸力桶约为173N，因此有效的灌浆可以显著增强吸力桶的刚度和承载力，改善其在静力、循环载荷及不同循环加载序列下的基础沉降。

关键词：砂土地基灌浆条件吸力桶基础循环荷载竖向承载力

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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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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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波浪荷载对单桩承载力影响的水槽模拟试验研究

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上海交通大学学报 2021年第4期55卷 365-371页

作者：金小凯陈锦剑廖晨聪上海交通大学海洋工程国家重点实验室土木工程系上海200240

针对浅海环境下的单桩基础,在水槽试验室中建立砂土-桩基-波浪缩尺模型,进行波浪作用下单桩静载荷试验.测试桩周海床土孔隙水压力和不同荷载作用下的桩基沉降,分析在波浪荷载下单桩和海床土相互作用机理和单桩荷载沉降曲线特性,探讨不... 详细信息

针对浅海环境下的单桩基础,在水槽试验室中建立砂土-桩基-波浪缩尺模型,进行波浪作用下单桩静载荷试验.测试桩周海床土孔隙水压力和不同荷载作用下的桩基沉降,分析在波浪荷载下单桩和海床土相互作用机理和单桩荷载沉降曲线特性,探讨不同桩径下桩周海床土超静孔压(p_(s))对单桩竖向承载力的影响.结果表明:单桩的存在会增大桩周海床土p_(s),同时减小桩底海床土p_(s);桩径越大,桩周p_(s)越大.与无波浪影响的情况相比,波浪荷载作用下的单桩承载力较小,相同荷载水平下的桩顶沉降增加显著,且沉降增大的趋势在桩径较大时更明显.研究表明在海洋桩基的设计过程中要关注波浪荷载对桩基承载力的影响.

关键词：波浪荷载桩基承载力水槽试验超静孔压

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高强度钢材低温力学性能试验研究与预测模型

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上海交通大学学报 2024年第11期58卷 1707-1715页

作者：蔡骜陈满泰左文康段立平赵金城上海交通大学海洋工程国家重点实验室土木工程系上海200240

在极地严寒地区工程中应用高强钢可节省用钢量,减少低温严酷环境下钢结构制作、运输和安装成本.为研究HG785高强钢在极地低温环境下的力学性能,对考虑2种厚度和5种低温环境的高强钢试样开展单轴拉伸试验.试验结果表明,极地低温环境下HG... 详细信息

在极地严寒地区工程中应用高强钢可节省用钢量,减少低温严酷环境下钢结构制作、运输和安装成本.为研究HG785高强钢在极地低温环境下的力学性能,对考虑2种厚度和5种低温环境的高强钢试样开展单轴拉伸试验.试验结果表明,极地低温环境下HG785高强钢的弹性模量、屈服强度和极限抗拉强度相较于其在25℃常温环境下有所提高,失效模式均为颈缩延性破坏并无脆断倾向.采用全子集法对试验结果进行回归分析,建立极地低温环境下高强钢力学性能指标预测模型,可指导高强钢在结构构件、节点与体系中的合理高效应用,为高强钢结构在极地低温地区服役与结构设计优化策略决策提供理论依据.

关键词：高强钢单轴拉伸试验低温材性预测模型

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波浪与地震荷载共同作用下桩的动力响应

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上海交通大学学报 2021年第6期55卷 638-644页

作者：刘晨晨张琪李明广周香莲黎蔚杰上海交通大学海洋工程国家重点实验室土木工程系上海200240

海洋风机单桩基础会受到波浪荷载的循环作用,同时会面临地震荷载的威胁,因此,海洋单桩基础所处的环境较为复杂.然而,目前大多理论研究主要考虑波浪荷载或地震荷载作用下的桩基动力响应问题.本文采用有限元方法建立了波浪-地震-桩-海床... 详细信息

海洋风机单桩基础会受到波浪荷载的循环作用,同时会面临地震荷载的威胁,因此,海洋单桩基础所处的环境较为复杂.然而,目前大多理论研究主要考虑波浪荷载或地震荷载作用下的桩基动力响应问题.本文采用有限元方法建立了波浪-地震-桩-海床耦合模型,数值分析方法基于Abaqus隐式动力分析.采用Morison方程模拟波浪对于桩基础的作用,海床采用Mohr-Coulomb弹塑性模型,桩为弹性介质,地震波通过加速度的形式添加在模型底部.主要研究埋置在海床中桩的动力响应问题,如:加速度、位移、弯矩以及剪力等.结果表明:地震荷载对于海上风机单桩基础具有重要影响.在地震荷载作用下,桩的加速度以及位移响应均有一定程度的放大.土体性质以及桩的参数对于海上风机单桩基础设计至关重要.

关键词：单桩波浪荷载地震荷载 Morison方程动力响应

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孤立波和海流作用下单桩基础局部冲刷及保护的数值分析

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上海交通大学学报 2021年第6期55卷 631-637页

作者：黎蔚杰张琪廖晨聪周香莲刘晨晨上海交通大学海洋工程国家重点实验室土木工程系上海200240

采用数值模拟的方法研究了孤立波和海流共同作用下单桩周围海床的局部冲刷.通过求解RNG k-ε湍流模型封闭的N-S方程,准确地模拟了桩周流场的变化情况.泥沙输运模型考虑泥沙的夹带、悬移质输送、沉积以及推移质输送的泥沙冲刷机制.对于... 详细信息

采用数值模拟的方法研究了孤立波和海流共同作用下单桩周围海床的局部冲刷.通过求解RNG k-ε湍流模型封闭的N-S方程,准确地模拟了桩周流场的变化情况.泥沙输运模型考虑泥沙的夹带、悬移质输送、沉积以及推移质输送的泥沙冲刷机制.对于斜坡床面,考虑重力对泥沙颗粒的影响,并对临界希尔兹数进行修正.将数值结果与实验数据进行比较,验证了数值模型的准确性.在此基础上,详细分析在不同波高条件下的桩基冲刷发展过程,初步研究了桩基保护层对冲刷的影响.结果表明:波-流共同作用下桩基周围海床的冲刷深度比单纯流或孤立波作用下冲刷深度更大;倾斜海床下的局部冲刷深度更大;保护层的设置可以有效地降低桩周局部冲刷深度,保护层粒径的大小对防护效果的影响较大.

关键词：单桩冲刷孤立波海流冲刷保护

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波浪荷载引起不同埋深管线周围海床响应和液化分析

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上海交通大学学报 2021年第5期55卷 489-496页

作者：张琪周香莲叶冠林上海交通大学海洋工程国家重点实验室土木工程系上海200240

为了研究波浪荷载引起海底管线周围海床的液化问题,以Biot方程的部分动力响应模型,即u-p模型为基础建立二维埋管海床数值模型,研究海底管线及其周围海床在波浪荷载作用下的动态响应问题,波浪荷载通过孔压边界施加到海床表面.在验证模型... 详细信息

为了研究波浪荷载引起海底管线周围海床的液化问题,以Biot方程的部分动力响应模型,即u-p模型为基础建立二维埋管海床数值模型,研究海底管线及其周围海床在波浪荷载作用下的动态响应问题,波浪荷载通过孔压边界施加到海床表面.在验证模型的基础上,研究埋管海床在波浪荷载作用下的响应与液化,分析不同管线埋深下海床土的孔压、竖向有效应力和液化范围的区别,并探讨波高、海床土渗透系数和饱和度等参数的影响.结果表明:管线埋深对周围海床土在波浪荷载作用下的响应和液化影响明显;管线的存在使得管线周围海床土的竖向有效应力出现应力集中现象;波高、海床土的渗透系数和饱和度对波浪引起管线周围海床土的响应影响明显.研究结果对海底管线在海洋环境中的安全稳定提供理论依据.

关键词：波浪海床管线孔压液化 Biot方程

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椭圆余弦波作用下考虑桩身振动的桩-土相互作用

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上海交通大学学报 2019年第1期53卷 85-92页

作者：张忆州廖晨聪陈锦剑上海交通大学土木工程系上海200240 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

针对海洋中浅水区域的单桩基础,建立了包含波浪、海床和单桩的三维数值模型,考虑浅水环境中椭圆余弦波与海洋风浪引起的桩身振动的共同作用,研究了桩-土耦合系统的动态响应问题.其中,波浪模型的椭圆余弦波采用Navier-Stokes方程控制,海... 详细信息

针对海洋中浅水区域的单桩基础,建立了包含波浪、海床和单桩的三维数值模型,考虑浅水环境中椭圆余弦波与海洋风浪引起的桩身振动的共同作用,研究了桩-土耦合系统的动态响应问题.其中,波浪模型的椭圆余弦波采用Navier-Stokes方程控制,海床模型视为各向同性的多孔介质,并采用Biot方程模拟土体与孔隙水的动态响应,单桩视为可变形弹性体,并引入周期性的水平位移来模拟桩身振动.同时,在验证模型准确性的基础上,分析了椭圆余弦波作用下桩身位移、桩周的海床孔隙水压及海床液化等变化情况,并对波浪及海床的主要特性参数进行了分析.结果表明:桩身振动会导致桩顶区域的海床孔隙水压出现局部变化,并使孔隙水压沿海床深度方向的减小趋势变缓;波浪与海床的特性参数对孔隙水压的分布影响显著.

关键词：单桩基础桩身振动椭圆余弦波桩-土相互作用动态海床响应

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