检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋工程 2024年第4期42卷 177-187页

作者：王忠畅李书兆王丽勤王忠涛鲁金全中海油研究总院有限责任公司北京100028 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116023

应用沉箱保护水下生产系统时,海底管线和沉箱间跨接管与沉箱内部的管汇采用的往往是刚性连接,一旦沉箱基础位移超过设计允许值将会使管汇与外部管缆变形不协调,严重时将导致管线断裂并发生漏油等重大工程事故。通过耦合的欧拉-拉格朗日(... 详细信息

应用沉箱保护水下生产系统时,海底管线和沉箱间跨接管与沉箱内部的管汇采用的往往是刚性连接,一旦沉箱基础位移超过设计允许值将会使管汇与外部管缆变形不协调,严重时将导致管线断裂并发生漏油等重大工程事故。通过耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)方法采用ABAQUS有限元软件建立霍尔锚紧急落锚对水下沉箱位移影响的计算模型,在与模型试验结果对比验证数值模型可靠性的基础上,模拟了贯入速度区间为6~22m/s、落锚间距为1~5倍锚长的102组不同工况下船舶落锚过程对水下沉箱位移的影响。结果表明,水下沉箱位移随锚贯入速度的增大而增大,随落锚距离增大而减小。根据数值计算结果和影响因素分析,提出了水下沉箱位移的预测方法和不同贯入速度下安全落锚距离的计算表达式。

关键词：霍尔锚落锚距离水下生产系统沉箱位移深海油气

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阶梯地形下坝-库水-地基非线性相互作用的动力模型与多因素耦合模拟

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水利学报 2023年第7期54卷 843-856页

作者：胡哲文李建波李志远林皋大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学建设工程学部工程抗震研究所辽宁大连116024 中国水利水电科学研究院工程抗震研究中心北京100048

为了更精细模拟阶梯地形坝址的混凝土坝在考虑材料非线性、库底吸收等多因素耦合下的地震响应,需要发展适用的坝-库水-地基非线性相互作用动力模型,其中合理的地震动输入是面临的首要问题之一。本文根据波场分离原理和坡面应力自由条件... 详细信息

为了更精细模拟阶梯地形坝址的混凝土坝在考虑材料非线性、库底吸收等多因素耦合下的地震响应,需要发展适用的坝-库水-地基非线性相互作用动力模型,其中合理的地震动输入是面临的首要问题之一。本文根据波场分离原理和坡面应力自由条件,提出了求解阶梯地形地基自由场的计算方法和该场地条件下坝-基体系的地震动输入方法,可较为准确地反映阶梯地形对坝体动力响应的影响。通过构建坝-库水-阶梯地形地基全域分析模型,可全面考虑坝-库水、坝-复杂场址动力相互作用以及坝体混凝土、近场基岩的非线性力学特性,从而提高了重力坝整体抗震安全评价的合理性。通过场地反应分析和波动散射分析的数值算例,验证了输入方法的有效性。并以阶梯地形下某重力坝挡水坝段为例,研究了场址条件对静-动力组合作用下坝体损伤演化的影响规律,结果表明:距坝踵约一倍坝高以外淤泥覆盖层的吸能作用对坝体损伤影响轻微;岩基的塑性主要从坝踵开始,导致坝踵损伤减轻,坝体位移响应改变,对水平方向的影响更大。

关键词：混凝土重力坝阶梯地形波动理论非线性相互作用损伤评价库底吸收

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倾斜拉拔荷载下锚桩承载性能及桩周位移场可视化离心模型试验

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岩土工程学报 2023年第1期45卷 189-195页

作者：王忠涛罗光宇孔纲强张宇范致贤杨庆大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210029 大连交通大学土木工程学院辽宁大连116028

单点系泊系统作为一种新型锚固系统获得越来越多的应用,然而倾斜拉拔荷载下单点系泊锚桩的承载性能及桩周土体变形机理尚不明确。基于人工合成透明土材料搭建了可视化离心模型试验系统,对倾斜拉拔荷载下锚桩的力学响应展开离心模型试验... 详细信息

单点系泊系统作为一种新型锚固系统获得越来越多的应用,然而倾斜拉拔荷载下单点系泊锚桩的承载性能及桩周土体变形机理尚不明确。基于人工合成透明土材料搭建了可视化离心模型试验系统,对倾斜拉拔荷载下锚桩的力学响应展开离心模型试验,探讨加载角度对锚桩承载力、失效模式和桩周土位移场的影响规律,并与1g条件下透明土模型试验结果进行定性的对比分析。研究结果表明,开展的基于透明砂土的离心模型试验,可以用于评估现场应力状态下锚桩的承载特性与失效机理、土体内部位移场;桩周土体的位移量沿深度方向差别相对较为明显,锚眼附近的土体位移相对较大;1g条件下土体位移场无法合理反映位移沿桩身方向的变化规律,极限荷载下桩侧土体的变形量小于离心模型试验中的土体变形量。

关键词：锚桩透明土倾斜拉拔荷载土体位移场离心模型试验

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孔隙率对环形阵列圆柱结构局部冲刷的影响

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上海交通大学学报 2022年第5期56卷 664-674页

作者：刘诗航娄晓帆唐国强王滨大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 浙江省深远海风电技术研究重点实验室杭州311122

通过物理实验研究了群桩结构在单向流作用下的局部冲刷问题,重点关注群桩结构孔隙率对局部冲刷的影响作用.物理实验设置中,在群桩模型外直径固定的条件下,通过改变单桩的数量改变群桩结构的孔隙率,主要研究群桩孔隙率对局部冲刷平衡深... 详细信息

通过物理实验研究了群桩结构在单向流作用下的局部冲刷问题,重点关注群桩结构孔隙率对局部冲刷的影响作用.物理实验设置中,在群桩模型外直径固定的条件下,通过改变单桩的数量改变群桩结构的孔隙率,主要研究群桩孔隙率对局部冲刷平衡深度、范围及时间尺度的影响作用.结果表明:模型的孔隙率对群桩周围的冲刷有着显著的影响作用.当孔隙率p>0.7时,冲刷主要由单元桩周围的冲刷决定;当p<0.5时,冲刷趋向于与群桩外直径相等的单桩冲刷的模式;当0.5

关键词：局部冲刷单向流群桩孔隙率

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水下沉箱冲淤特性模型实验研究

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中国海上油气 2023年第3期35卷 217-226页

作者：李书兆沈晓鹏李伟段明印唐国强杨帆中海油研究总院有限责任公司北京100028 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

水下沉箱是渤海通航区水下生产系统的重要防护装置,但海流冲刷作用可能导致沉箱暴露,使其面临被渔业活动、船舶抛锚等破坏的风险。为支撑渤海浅水水下生产系统水下沉箱方案设计,以某实际工程闭口型水下沉箱为例,通过物理模型实验,研究... 详细信息

水下沉箱是渤海通航区水下生产系统的重要防护装置,但海流冲刷作用可能导致沉箱暴露,使其面临被渔业活动、船舶抛锚等破坏的风险。为支撑渤海浅水水下生产系统水下沉箱方案设计,以某实际工程闭口型水下沉箱为例,通过物理模型实验,研究沉箱凸出高度、回填砂与原场砂等对沉箱冲淤特性的影响。实验中考虑海床面与沉箱顶面相对位置的不同,设置了凸出式、齐平式(沉箱顶面与海床表面齐平)与掩埋式3种水下沉箱模型实验,研究沉箱在不同掩埋情况下其周边海床土层的冲淤特性。结果表明,闭口型沉箱顶部高于海床面或与海床面齐平时,沉箱来流方向上游发生了局部冲刷,下游则出现了不同程度的淤积,且淤积高度随沉箱凸出高度增大而增大;对于掩埋式沉箱,回填沙在极限流速下会被完全冲走,但原场砂会重新回填、淤积并覆盖沉箱;但如果上游泥砂量供给不足,随着时间发展,沉箱周围的泥砂将被冲刷并导致沉箱暴露。综合模型实验结果,建议该工程使用齐平式或者掩埋式闭口沉箱形式。本研究为水下生产系统水下沉箱的设计提供了参考。

关键词：渤海浅水水下生产系统水下沉箱模型实验局部冲刷泥砂输运

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不同排列方式下双方柱绕流的同步现象及相位特征研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2023年第5期38卷 692-702页

作者：张洪操张橙唐国强吕林任珵娇大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024 华南理工大学海洋科学与工程学院广州511400

该文采用二维直接数值模拟方法研究了雷诺数Re=100时,双方柱系统在不同形心间距比(P~*=1.5~5,其中P~*=P/D,P为方柱形心间距,D为方柱边长)和来流攻角(α=0°~90°)条件下的流动同步特性。研究首先基于频谱分析与相位动力学分析... 详细信息

该文采用二维直接数值模拟方法研究了雷诺数Re=100时,双方柱系统在不同形心间距比(P~*=1.5~5,其中P~*=P/D,P为方柱形心间距,D为方柱边长)和来流攻角(α=0°~90°)条件下的流动同步特性。研究首先基于频谱分析与相位动力学分析了升力系数特征,据此划分双方柱流动的同步模态,并对其尾流场演化特征进行了探讨。随后重点研究了P~*和α参数对同步模态和相位特征的影响规律。研究发现双方柱绕流存在1/1同步、p/p同步(p为大于1的正整数)、p/q同步(q为不等于p的正整数)、准周期和非同步流动模态,其对应的相位特征分别为相位锁定、相位捕获、相位漂移、相位漂移和滑移以及其他状态。结果显示:在α≤35°的区域,流动以1/1同步为主;在α>35°的区域,P~*>2.5时,流动以准周期为主,P~*≤2.5时,流动以非同步为主。

关键词：同步现象双方柱直接数值模拟相位动力学

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新型三轴制样方法及其适用性对比研究

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大连理工大学学报 2023年第2期63卷 193-198页

作者：李荣荣杨钢张金利杨庆大连理工大学土木工程学院辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学土木水利实验教学中心辽宁大连116024

通过对传统制样技术的探讨,提出应当根据实际情况,针对性地发展相关制样技术,并发明了一种新的制样方法及其相关制样设备.该方法以干土为基础,通过两级控制来保证试样干密度的精确性,最终获得饱和试样,这与要求土样具有一定初始含水率... 详细信息

通过对传统制样技术的探讨,提出应当根据实际情况,针对性地发展相关制样技术,并发明了一种新的制样方法及其相关制样设备.该方法以干土为基础,通过两级控制来保证试样干密度的精确性,最终获得饱和试样,这与要求土样具有一定初始含水率的传统方法明显不同.相关试验表明该方法能够提高试样的均一性,减少人为因素的影响,可为今后土工制样技术的改进提供一定借鉴作用.

关键词：土工试验制样技术均一性含水率

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具有精确色散性非线性波浪方程的改进

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海洋工程 2025年第1期43卷 116-128页

作者：卞宏伟邹志利徐杰大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026

以自由表面处的速度和波面升高为变量建立了一组新的具有精确色散性的非线性波浪方程。该方程对以往由速度势为变量的方程进行了改进,克服了方程不能考虑有旋波浪运动的不足;方程增加了适用于一般情况的二阶水底坡度项,使其能够考虑水... 详细信息

以自由表面处的速度和波面升高为变量建立了一组新的具有精确色散性的非线性波浪方程。该方程对以往由速度势为变量的方程进行了改进,克服了方程不能考虑有旋波浪运动的不足;方程增加了适用于一般情况的二阶水底坡度项,使其能够考虑水平二维水底快变地形的影响。方程的数值求解时间上采用五阶差分格式,空间上采用四阶差分格式,减少了数值误差。方程模拟了五阶Stokes波理论解、潜堤和浅滩试验,并与高阶Boussinesq方程的数值结果进行了比较,通过模拟Bragg反射试验对方程新加入的二阶水底坡度项进行了验证。

关键词：精确色散性非线性波面升高差分格式自由表面

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压坡体对土石坝抗震性能的影响及地震安全性评价

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人民长江 2025年第3期56卷 164-171页

作者：邹德高屈永倩高东红杨智凯刘京茂王辉大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连理工大学建设工程学院上海勘测设计研究院有限公司

目前一大批抽水蓄能电站正在规划和建设，由于环保的要求，大量的弃渣料堆积在土石坝坝坡形成压坡体。由于缺少相应规范指导，压坡体普遍采用坝体标准进行抗震安全评价，经常导致强震区工程的压坡体难以满足要求而进行过度设计，丧失了... 详细信息

目前一大批抽水蓄能电站正在规划和建设，由于环保的要求，大量的弃渣料堆积在土石坝坝坡形成压坡体。由于缺少相应规范指导，压坡体普遍采用坝体标准进行抗震安全评价，经常导致强震区工程的压坡体难以满足要求而进行过度设计，丧失了经济性，研究强震下土石坝压坡体影响机制及评价方法具有重要意义。针对超强地震区的土石坝工程，考虑大坝-无限地基动力相互作用，开展了全弹塑性的动力强非线性变形分析以及等价线性动力分析和时程稳定分析，研究了压坡体对坝体地震反应的影响机制，提出了压坡体地震安全评价方法。结果表明：压坡体对坝坡的法向压力明显大于顺坡向剪切力，压坡体有利于减小坝体地震变形；压坡体孔隙率变化对坝体地震变形基本没有影响，无需提高压坡体碾压标准；压坡体抗滑稳定最小安全系数对应的是不影响坝体安全的浅层无害滑面，建议采用大坝整体变形或穿过坝体的有害滑面稳定性(安全系数及滑移量)进行压坡体地震安全评价。研究成果为强震区土石坝压坡体的抗震设计和安全评价提供了支撑。

关键词：土石坝压坡体地震响应地震安全性评价抽水蓄能电站

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基于随机场理论的糯扎渡大坝随机有限元分析

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人民长江 2024年

作者：白国炜贾宇峰相彪大连理工大学工程抗震研究所大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室云南农业大学水利学院

受施工质量、土料风化程度和室内试验误差等因素影响，土石坝现场坝料参数在空间分布上存在一定的不确定性。然而现有大坝安全评价指标还是以确定性分析为主，无法准确描述参数不确定性对坝体安全性的影响。因此有必要研究考虑坝料参数... 详细信息

受施工质量、土料风化程度和室内试验误差等因素影响，土石坝现场坝料参数在空间分布上存在一定的不确定性。然而现有大坝安全评价指标还是以确定性分析为主，无法准确描述参数不确定性对坝体安全性的影响。因此有必要研究考虑坝料参数空间变异性情况下坝体结构响应的变化规律，从而为考虑材料参数空间变异性的大坝不确定结构响应安全评价体系的建立提供参考。为此，本文基于随机场理论，对曾获詹天佑工程奖的模范土石坝工程—糯扎渡心墙堆石坝坝料参数的空间变异性特征进行了分析，进而对其进行了静、动力随机有限元计算，并与观音岩大坝的静力随机有限元计算结果进行了对比。结果表明，填筑质量较好的糯扎渡大坝坝料的竖向相关距离更大，竣工时坝体最大沉降和蓄水时坝顶最大变形倾度的标准差和超越概率更小。此外，采用均一参数对糯扎渡大坝进行确定性动力有限元计算有41%和49%的概率低估坝体的加速度峰值和动位移峰值。

关键词：心墙堆石坝空间变异性随机有限元随机场

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