块石在水流作用下的稳定性研究

采用目前常用的经验公式计算和物理模型试验的方法,对印尼某燃煤电站工程防冲块石的稳定性进行研究,提出了试验时块石在水流作用下抗冲稳定的判定标准;各公式中,航道整治工程技术规范和伊兹巴什公式计算结果较为接近,可在试验前和相关设计中采用;对2种研究方法所得结果进行的简单对比表明,2种方法仍存在较大差异,建议在进行类似项目研究时采用物理模型试验研究的方法对设计进行论证和检验。     

海岸防护中护底块石稳定重量的确定

在分析规范中护底抛石稳定重量与堤前最大波浪底流速关系的基础上,从波浪理论出发,探讨了不同波浪理论所确定的堤前最大波浪底流速的异同点,同时借助于稳定重量的波浪水槽试验结果来判断其合理性。研究结果表明,护底抛石的稳定重量与堤前最大波浪底流速的3次方成正比,在确定流速的三种方法中,微幅波及斯托克斯二阶波所得到的堤前最大波浪底流速基本相同,且明显小于椭圆余弦波的结果。结合试验可知,椭圆余弦波理论用于指导抛石护底稳定重量的设计较为合理,而微幅波理论及斯托克斯二阶波理论的结果偏小,不利于工程安全。     

船舶所受水流力国内外规范对比分析

码头结构设计和系船柱选型以船舶系缆力为重要条件,而各国规范中的船舶系缆力计算方法不尽相同。针对船舶所受水流力的计算方法差异,选取中国JTS、西班牙ROM、OCIMF指南、英国BS 6349共4种常用码头结构设计规范进行对比,并以30万t油船为例进行水流力的计算和分析。结果表明：1）各国规范对于船舶所受水流力的计算公式、相对水深比、设计流速、适应范围等均存在一定差异;2）对于30万t油船,ROM计算所得的船舶所受水流力最大,BS 6349最小。结论可供类似工程设计参考。     

浅水波作用下护底块石对斜坡式护岸稳定性影响

在水深较小,原泥面为斜坡岩基的场区建造护岸时,应重视护底块石的设计。波浪在护底块石的上方发生破碎,卷破波对护底块体产生沿海侧方向的拖拽作用,从而导致护底块石失稳并引起护面块体的滑动。结合某护岸加固工程的方案设计和物理模型试验成果,提出在护底设计中,应结合增加护底块石质量与增大原泥面糙率两种措施制定护底块石方案;有条件时可通过增加护底长度或埋深的方式设置护底。     

国内外船舶水流力计算方法对比

针对船舶水流力计算中引用规范的范围不全、版本更新和船型应用局限等问题,选取中国、英国、美国以及OCIMF（石油公司国际海事论坛）4种现行主流行业规范进行分析研究,并以2万吨级杂货船为案例进行计算对比分析。结果表明：各国行业标准计算原理、表达形式和实例计算结果均有较大差异,美国规范考虑因素相对全面合理,英国规范在易用性方面有一定优势。横向和纵向分力曲线分布呈不同的规律。建议根据适用船型、船舶数据的翔实程度、主流向角和管理要求等因素合理选用上述计算方法,有条件时采用数值模拟方法。     

潟湖港区通航运河岸坡护底结构设计计算

大型潟湖港区往往通过狭长的运河航道与外海相连,运河内面临外海波浪、涨落潮流和船舶航行的多重影响,显著的波流耦合作用以及船舶螺旋桨射流冲刷给运河岸坡的护底防护提出了较高的要求。为了解决这种复杂水力环境下护底保护问题,通过对国际通用规范中相关计算理论的研究,总结提出了一套适宜的计算方法,便于工程人员更好地运用国际规范解决相关问题,同时可为国内规范的修编提供参考、助力中国规范与国际接轨。     

基于国外规范的船舶射流作用下重力式码头护底设计

针对船舶射流作用下码头护底损坏的工程问题,分析比较了PIANC推荐的荷兰方法和德国方法,以及The Rock Manual推荐的算法。得出结论:荷兰方法对块石护底的设计较为适用,德国方法在均质土壤或级配土壤冲刷问题上有较好的适用性,重力式码头可适当增加护底冲刷流速计算值。基于研究成果,以非洲某港口项目为例,采用荷兰方法对重力式码头护底进行了设计。     

船舶螺旋桨作用下直立式码头的护底流速计算

针对船舶螺旋桨对直立式码头的护底冲刷作用愈来愈严重,而我国的港口工程规范中缺乏该类设计的计算的问题,进行了螺旋桨作用下直立式码头的护底流速研究。采用国外各类规范以及相关文献的计算方法,以正在实施的科特迪瓦阿比让扩建项目一期工程为例,对比总结出直立式码头底部的护底冲刷流速的荷兰计算方法和德国计算方法,给直立式码头结构的护底设计提供依据。     

混凝土联锁块护底软体排抗掀稳定分析

针对规范中软体排抗掀稳定计算公式未考虑水深影响的问题,对水流作用下混凝土联锁块软体排受力进行研究.采用理论推导方法,得出了新的混凝土联锁块软体排抗掀稳定计算公式,结合数模分析确定新公式的相关参数取值.新公式中考虑了水深的影响,采用临界断面平均流速替代规范公式的软体排边缘临界流速,较规范公式更为准确.分别采用新公式和规范...     

浑河进水闸护坦板稳定计算

文中针对浑河闸除险加固工程,对进水闸护坦板的受力情况进行了分析,在综合考虑护坦板所受的扬压力、静水压力、重力以及脉动压力等因素下,对进水闸护坦板的稳定性进行了研究,并计算了对应于不同抗浮安全系数的护坦板厚度,为浑河进水闸除险加固设计和施工提供了一定的理论依据。     

中外钢管桩内力验算方法对比

钢管桩作为一种多轴对称的钢结构,性能稳定,受力机理相对明确,在国内外港口工程中主要用于高桩码头的基础结构和板桩码头的主体结构。通过对比研究国标、欧标、美标API和美标AISC共4种国内外规范对于钢管桩内力验算方法,探究4种规范验算方法的差异性,为海外港口工程钢管桩内力验算方法选取提供参考建议。以某港口高桩墩台结构为例对比4种规范钢管桩内力验算方法,结果表明:1) AISC规范计算结果最小,即其充分考虑发挥结构的性能,偏安全。2)欧标计算的结果最大,相对保守。3)国标和API规范计算结果介于AISC规范和欧标之间。     

中外规范高桩结构波浪浮托力对比

国际工程中,波浪对海港高桩码头结构浮托力的计算至关重要,但各国规范中对波浪浮托力的计算方法不尽相同。国际上普遍较认可欧美等国际标准,或者采用当地标准,为了在国际工程中更好地推广中国规范,往往需要采用多种规范对比分析。根据中国行业规范及手册,结合具体工程实例,对比英国、美国、日本、ISO、国际航运协会标准等常用的国外规范。此外,结合工程常用的几种不同波浪特征周期条件,分析了中等水深和较深水深下,波浪总浮托力与结构底部高出静水面高度与设计波高比值之间的关系;根据不同计算方法,分析不同水深不同周期下波浪浮托力的差异和特点,提出了海外工程的使用建议。     

中外岸坡抗强震设计方法对比

天然岸坡以及工程岸坡(如防波堤、驳岸、航道等)在众多海外项目中普遍存在,并往往因为强震作用而产生显著的位移变形。国内外技术规范以及参考指南针对这一问题,分别提出拟静力法、Newmark滑块位移法、时程位移分析法等设计方法。针对不同方法以及判别标准,依托海外某回填陆域工程的岸坡稳定及位移分析结论,分别采用滑弧稳定分析、地震位移经验公式以及时程位移分析,进行方案的综合分析论证。结果表明,中外不同分析方法的判别标准稍有差别,但均能较好地依托实际,在总体安全储备方面相符。     

中外规范桩基承载力计算对比

针对目前海外码头工程桩基承载力的计算因选用不同国家规范而存在一定差异的问题,对中国、美国、欧洲及新西兰规范的土层参数、安全系数的取值进行对比分析,得出各国规范关于桩基承载力计算所适用的地层情况和取值建议。以巴布亚新几内亚莱城港某码头为例,对比各国规范的单桩轴向抗压承载力计算结果。结果表明,当砂土层的标贯击数较小时,对于桩侧阻力的计算选择欧洲规范更加保守;在砂土层中,计算桩端阻力选择新西兰规范最安全。     

中美规范灌注桩单桩抗压承载力计算对比

灌注桩单桩抗压承载力的计算是高桩码头及公路桥梁设计的重要组成部分。随着国内设计单位走出去的步伐逐渐加快,设计人员应快速掌握并应用不同国家的设计规范。通过对比中国的《码头结构设计规范》《公路桥涵地基与基础设计规范》和美国的《公路桥梁设计规范》,得出不同规范在灌注桩侧阻及端阻计算细节、安全系数储备等方面的异同点。依托实际工程,结合钻探地质资料,比较3种规范对应的单桩竖向抗压承载力大小,并评价各规范优缺点。结果表明,两个中国规范操作相对简单但遇到特殊土质时受限,美国规范概念明确且适用范围更广,但计算过程相对复杂。     

中外斜坡堤胸墙波浪力计算对比

斜坡堤胸墙对于减轻越浪危害至关重要,国内外各胸墙波浪力计算方法的结果差异较大。基于国内外几种斜坡堤胸墙波浪力计算方法,结合工程案例和试验数据进行对比研究。结果表明:1)特定条件下,我国规范计算的水平波浪力压强分布高度远小于Jensen法和Pedersen法结果,后两法计算结果与实测高度一致。2)Jensen法和Pedersen法计算的水平波浪力及浮托力均比国内港工方法大,也大于实测值。3)港工规范计算的总水平波浪力比实测值小,其计算出的浮托力与实测值较为接近。4)Jensen法考虑了掩护棱体肩台高度的作用,Pedersen法考虑了掩护棱体肩台高度与宽度的影响。此二法考虑得相对全面,但其按深水波长计算0.1%超越概率的波浪力,计算结果偏于保守。5)建议重要工程以模型试验结果为准。     

国内外内河航道整治工程护面块体稳定性计算对比

水流冲刷作用下整治建筑物护面块体的稳定性计算是内河航道整治工程设计的重要组成部分。随着国内设计企业参与海外工程越来越多,设计人员掌握国内外工程中常用的不同标准和计算方法尤为重要。介绍了国外工程中常用的Pilarczyk方法、英国水力研究院推荐的Escarameia and May方法、美国标准Maynord方法以及国内《航道工程设计规范》和《堤防工程设计规范》中的设计方法。通过对比,总结梳理各种计算方法的差异性,并通过工程实例进一步验证。结果表明,中国规范操作相对简单,但考虑的影响因素较少;国外常用方法考虑更为全面,适用范围更广,但计算过程相对复杂。     

常用的边坡地震位移简化算法对比

对于强震区的边坡工程抗震设计,国际主流规范允许采用位移分析的方法。由于地震的复杂性,选用什么样的位移计算方法至关重要。针对这个问题,对比了国际主流规范和手册常用的位移简化算法,包括AmbraseysMenu公式、Jibson公式、NCHRP 611公式、Bray and Travasarou公式、Makdisiseed法以及Shang-Yu HsiehChyi-Tyi Lee公式等,并采用SLIDE软件进行对比验证,分析了不同简化算法的优缺点。同时结合地震波特性,提出了1种基于阿里亚斯烈度的边坡残余位移计算表达式,并采用马尼拉某项目的多组地震波和不同地质不同边坡高度下的位移分析结果拟合了一个简化公式。结论可为类似条件下边坡工程地震位移简化计算提供一定的参考。