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波流联合作用下海底管道侧向运动数值分析

海洋工程 2024年第3期42卷 170-178页

作者：夏日长崔少敏李立业王林张颀枫周清基海洋石油工程股份有限公司天津300461 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 天津大学海洋科学与技术学院天津300072

研究旨在提出波流联合作用下海底管道侧向运动数值模拟分析方法。通过建立三维离散刚体模拟海床,梁单元模拟海底管道,设置了两个载荷步模拟管道与土壤接触的过程,解决了实体模型不易收敛的问题。分析了不同管—土法向行为接触刚度、不... 详细信息

研究旨在提出波流联合作用下海底管道侧向运动数值模拟分析方法。通过建立三维离散刚体模拟海床,梁单元模拟海底管道,设置了两个载荷步模拟管道与土壤接触的过程,解决了实体模型不易收敛的问题。分析了不同管—土法向行为接触刚度、不同管—土切向行为摩擦系数、不同波流参数以及不同单位长度管道水下质量对海底管道侧向运动的影响。研究表明:海底管道的最大等效应力、最大侧向位移、最大接触压力以及最大横向摩擦剪应力对于管—土法向行为接触刚度的变化并不敏感;管道的最大侧向位移随着管—土切向行为摩擦系数增大而减小,呈现出线性变化的关系;当波高一定时,管道的最大侧向位移随着流速的增加而增大,并且波高越小,最大侧向位移随流速增加的速度明显越大;管道最大侧向位移随着单位长度管道水下质量的增加而减小,并且呈现出线性变化的关系。

关键词：海底管道波流联合作用海上油气管—土相互作用侧向位移

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波流联合作用下海底管道侧向运动数值分析

海洋工程 2023年

作者：夏日长崔少敏李立业王林张颀枫周清基海洋石油工程股份有限公司天津大学海洋科学与技术学院中国船舶科学研究中心

研究旨在提出波流联合作用下海底管道侧向运动数值模拟分析方法。通过建立三维离散刚体模拟海底海床，梁单元模拟海底管道，设置了两个载荷步模拟管道与土壤接触的过程，解决了实体模型不易收敛的问题。分析了不同管—土法向行为接触刚... 详细信息

研究旨在提出波流联合作用下海底管道侧向运动数值模拟分析方法。通过建立三维离散刚体模拟海底海床，梁单元模拟海底管道，设置了两个载荷步模拟管道与土壤接触的过程，解决了实体模型不易收敛的问题。分析了不同管—土法向行为接触刚度、不同管—土切向行为摩擦系数、不同波流参数以及不同单位长度管道水下重量对于海底管道侧向运动的影响。研究表明：海底管道的最大等效应力、最大侧向位移、最大接触压力以及最大横向摩擦剪应力对于管—土法向行为接触刚度的变化并不敏感；管道的最大侧向位移随着管—土切向行为摩擦系数增大而减小，呈现出线性变化的关系；当波高一定时，管道的最大侧向位移随着流速的增加而增大，并且波高越小，最大侧向位移随流速的增加而明显增大；管道最大侧向位移随着单位长度管道水下重量的增加而减小，并且呈现出线性变化的关系。

关键词：海底管道波流联合作用海上油气管—土相互作用侧向位移

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基坑围护结构增量计算法的改进

岩土力学 2018年第5期39卷 1834-1839页

作者：刘成禹陈淑云福州大学环境与资源学院福建福州350116 福州大学地质工程福建省高校工程研究中心福建福州350116

就围护桩(或围护墙)加内支撑这一基坑支护形式而言,基于弹性地基梁理论的增量法是其围护结构内力和变形计算的常用方法。合理计算荷载增量是该方法实施的关键之一。目前,该法的荷载增量主要由土压力增量和挖除土体弹性抗力释放的反力增... 详细信息

就围护桩(或围护墙)加内支撑这一基坑支护形式而言,基于弹性地基梁理论的增量法是其围护结构内力和变形计算的常用方法。合理计算荷载增量是该方法实施的关键之一。目前,该法的荷载增量主要由土压力增量和挖除土体弹性抗力释放的反力增量两部分组成。根据弹性地基梁和增量法的基本原理,结合基坑施工过程,综合分析得出:荷载增量除上述两部分外,还应包括开挖面以下土体因开挖面下降、水平抗力系数降低而引起的土体弹性抗力部分释放的反力增量;开挖面以下围护桩(或围护墙)任意点的这部分反力增量等于该点在上一工况下的侧向位移与开挖侧土体水平抗力系数的比例系数m和本工况挖除土体厚度的乘积。工程实例理论计算结果和实测结果的对比分析表明,与传统增量法相比,采用改进增量法,围护桩(或围护墙)侧向位移的计算值与实测值更加接近,计算结果更加符合工程实际。

关键词：基坑围护结构侧向位移增量法弹性抗力

季冻区土岩复合地层地铁深基坑变形规律及空间效应分析

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现代隧道技术 2022年第S02期59卷 101-110页

作者：史文刚中铁投资集团有限公司北京100070

季冻区土岩复合地层地铁深基坑的稳定性与安全性是基坑设计与施工中重点问题。以长春地铁5号线安新路站深基坑工程为研究对象,对土岩复合地层基坑开挖过程中的支护结构位移、内支撑轴力、地表沉降、建筑物沉降的变化规律及基坑空间效应... 详细信息

季冻区土岩复合地层地铁深基坑的稳定性与安全性是基坑设计与施工中重点问题。以长春地铁5号线安新路站深基坑工程为研究对象,对土岩复合地层基坑开挖过程中的支护结构位移、内支撑轴力、地表沉降、建筑物沉降的变化规律及基坑空间效应进行研究,结果表明:在基坑长边方向,离坑角位置越远,基坑土体位移越大,基坑长边中部空间效应基本消失;季节性冻土区土岩复合地层基坑开挖过程中,开挖引起的桩体侧向位移、支撑轴力、支护结构竖向位移较小;岩面以下基坑侧向位移、土体沉降基本不变,岩面以上基坑侧向位移的最大值上移;深基坑施工时,在架设第三层钢支撑前出现较大位移,应关注深层粉质黏土层土质特性,注意快速施工同步维护。

关键词：地铁车站土岩复合地层空间效应土体沉降侧向位移

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地震作用下碎石桩场地侧向位移规律研究

震灾防御技术 2023年第2期18卷 361-368页

作者：罗增文苏卓林贾科敏许成顺南宁市勘测设计院集团有限公司南宁530022 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

基于OpenSees有限元软件建立液化场地-碎石桩动力相互作用模型和液化自由场地模型,将两类模型的场地孔隙水压力和侧向位移反应进行对比分析,揭示碎石桩加固液化场地机理及规律,并分析场地倾角和碎石桩渗透系数对碎石桩抵抗液化自由场地... 详细信息

基于OpenSees有限元软件建立液化场地-碎石桩动力相互作用模型和液化自由场地模型,将两类模型的场地孔隙水压力和侧向位移反应进行对比分析,揭示碎石桩加固液化场地机理及规律,并分析场地倾角和碎石桩渗透系数对碎石桩抵抗液化自由场地侧向位移的影响规律。研究结果表明,渗透性较高的碎石桩可加快孔隙水压力的消散,减弱场地液化程度,进而减小场地侧向位移;当场地倾角较大时,随着场地倾角的持续增大,碎石桩抵抗液化自由场地侧向位移的效果逐渐减弱;碎石桩渗透系数较小时,提高碎石桩渗透系数可显著减小液化场地侧向位移,当渗透系数增至一定程度时,碎石桩渗透系数对液化场地侧向位移的影响较小。

关键词：液化场地碎石桩地震作用侧向位移数值模拟

不同加筋形式的沿海高速公路拓宽路堤现场试验与数值分析

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科学技术与工程 2023年第8期23卷 3455-3465页

作者：骆俊晖祁航翔王家全畅振超吴勇广西北投交通养护科技集团有限公司南宁530029 广西科技大学广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室柳州545006 广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心柳州545006 广西交通设计集团有限公司南宁530029

为研究沿海高速公路路堤拓宽过程中的受力变形规律,通过拓宽路堤现场试验与数值分析,分析了施工过程中两种不同加筋形式对新路堤深层侧向位移、地表累计沉降、格栅累计变形的影响,并通过数值模拟进一步探讨了路堤拓宽过程中的受力变形... 详细信息

为研究沿海高速公路路堤拓宽过程中的受力变形规律,通过拓宽路堤现场试验与数值分析,分析了施工过程中两种不同加筋形式对新路堤深层侧向位移、地表累计沉降、格栅累计变形的影响,并通过数值模拟进一步探讨了路堤拓宽过程中的受力变形规律。结果表明:随着填土高度的增加,K2130+590段和K2130+620段的深层侧向位移、地表累计沉降、格栅累计变形也随之增大;其中K2130+590段和K2130+620段的深层侧向位移随着埋置深度的增加而减小,大致呈“倒三角形”分布趋势,路堤顶部、底部的最大侧向位移与K2130+620段相比分别减小了31.83%、76.98%;且路中处最大沉降与K2130+620段相比减小了40.51%;而两个试验段格栅累计变形相差不大,基本保持一致。通过综合考虑K2130+590段与K2130+620段的深层侧向位移、地表累计沉降及格栅累计变形,建议采用格栅与格室的组合加筋形式。同时发现最大剪应变增量随着新路堤填土高度的增加而增大,新旧路堤最有可能沿台阶处发生滑移破坏,故为了拓宽路堤的稳定与安全,建议增强新旧路堤台阶处的连接强度,以此保证加筋新旧路堤结构的整体稳定性。

关键词：现场试验路堤拓宽侧向位移地表沉降数值分析

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预应力返包式加筋土挡墙的动力响应分析

岩土工程学报 2020年第2期42卷 344-353页

作者：卢谅张均均马书文王宗建陈志雄山地城镇建设与新技术教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400045 重庆大学土木工程学院重庆400045 特殊地区公路工程教育部重点实验室(长安大学) 陕西西安710000 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆大学) 重庆400045 信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司四川成都610066 重庆交通大学河海学院重庆400074

在地震作用下,返包式加筋土挡墙作为一种柔性结构常因侧向变形较大或局部产生破坏而影响其正常使用。为解决该问题,提出了预应力返包式加筋土挡墙结构。为完善预应力返包式加筋土挡墙的设计理论,运用拟动力法和附加应力法理论,以预应力... 详细信息

在地震作用下,返包式加筋土挡墙作为一种柔性结构常因侧向变形较大或局部产生破坏而影响其正常使用。为解决该问题,提出了预应力返包式加筋土挡墙结构。为完善预应力返包式加筋土挡墙的设计理论,运用拟动力法和附加应力法理论,以预应力返包式加筋土挡墙作为研究对象,结合现有的加筋土挡墙侧向动土压力和侧向位移计算理论,提出了一套用于计算预应力返包式加筋土挡墙侧向动土压力和侧向位移的理论公式。结合室内振动台模型试验验证了所提理论方法的可行性和合理性。该方法计算简洁,适用性广,能够较好地计算预应力返包式加筋土挡墙的侧向动土压力和侧向位移,对完善预应力返包式加筋土挡墙的设计理论具有一定的指导和借鉴意义。

关键词：预应力返包式加筋土挡墙拟动力法侧向动土压力侧向位移模型试验

改进的基于p-y曲线的基坑围护结构计算方法

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岩土力学 2018年第S1期39卷 446-452页

作者：刘成禹郑智享福州大学环境与资源学院福建福州350116 福州大学地质工程福建省高校工程研究中心福建福州350116

基于p-y曲线(p为土水平抗力,y为侧向位移)的基坑围护结构计算方法虽然考虑了基坑内侧土体可能进入塑性状态的实际情况,但未考虑内支撑架设时围护墙已发生一定侧向位移、内支撑是在围护墙已发生初始位移后才开始工作的工程实际。针对上... 详细信息

基于p-y曲线(p为土水平抗力,y为侧向位移)的基坑围护结构计算方法虽然考虑了基坑内侧土体可能进入塑性状态的实际情况,但未考虑内支撑架设时围护墙已发生一定侧向位移、内支撑是在围护墙已发生初始位移后才开始工作的工程实际。针对上述不足,提出一种基于p-y曲线的、考虑内支撑架设时支撑处围护墙初始位移的基坑围护结构计算模型,建立了围护墙侧向位移计算的有限差分方程和方法,通过工程实例验证了方法的合理性。理论分析与工程实例计算结果均表明,文中提出的基于p-y曲线的基坑围护结构计算方法是合理的。

关键词：基坑 p-y曲线内支撑侧向位移有限差分

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轻质土换填路堤地基侧向变形非线性算法研究

铁道工程学报 2022年第11期39卷 12-18页

作者：周中李繁鲁四平中南大学长沙410075

研究目的:目前对于轻质土路堤下地基侧向变形方面的研究仍缺乏相配套的理论算法,因此本文考虑轻质土换填路堤荷载的特殊性,推导地基侧向位移理论解;基于Walsh公式和土体单元球形孔隙假定提出考虑土体非线性的变形模量修正模型,综合构建... 详细信息

研究目的:目前对于轻质土路堤下地基侧向变形方面的研究仍缺乏相配套的理论算法,因此本文考虑轻质土换填路堤荷载的特殊性,推导地基侧向位移理论解;基于Walsh公式和土体单元球形孔隙假定提出考虑土体非线性的变形模量修正模型,综合构建轻质土换填路堤下地基侧向变形非线性算法。结合工程算例验证算法的有效性,并开展参数敏感性分析。研究结论:(1)通过对比验证,本文理论算法计算值接近现场实测值,整体误差为15.3%,具有合理性;(2)轻质土换填路堤荷载作用下,坡脚处的侧向位移在竖向上呈“弓”形曲线分布;(3)越靠近路堤外侧位置,地基侧向位移越大;随着地基土泊松比增大,地基整体侧向位移增大,最大侧向位移位置也逐渐上移;地基土变形模量越大,侧向位移值越小;轻质土路堤越宽,侧向位移越小;(4)本研究结果可为泡沫轻质土路基稳定性分析提供理论参考。

关键词：轻质土路堤地基侧向位移 Walsh公式变形模量非线性特征