摘要：大型预制沉箱在复杂海况条件下的拖航安全是其在外海运输过程中需要关注的重点问题。该文利用AQWA构建了拖轮-缆绳-沉箱系统拖带动力学数值模型,并对风浪流作用下,大型沉箱的稳性和耐波性进行了模拟分析。结果表明:沉箱压载后可很好地满足浮游稳定性和大倾角稳性要求;沉箱运动响应受波向影响显著,顺浪与迎浪下纵摇运动剧烈,横向浪下,横摇与垂荡运动剧烈;缆力均值主要取决于流的作用,几乎与波浪无关;随着波高与波周期的增加,沉箱运动幅值和缆力最大值总体上也随之增大。综合考虑运动稳定和目前国内市场上拖轮的性能,建议大型沉箱外海拖航海况限制为四级,浪向角取135°,该值与施工单位的拖航经验值较为接近。该研究结果可为大型沉箱外海拖航方案的确定和作业窗口期的选择提供参考。

摘要：以穿越海堤的电厂进排水隧道盾构施工为背景,利用空心圆柱扭剪仪实现软土单元主应力轴连续旋转来模拟波浪荷载,逐步降围压来模拟地层损失引起应力释放,研究了波浪荷载长期循环剪切作用下盾构施工对软土强度特性影响规律。基于波浪荷载作用下土体单元上的应力分量计算公式,结合试验仪器特点设计了盾构施工和波浪耦合作用下软土的应力路径,开展了不同围压降低程度下软土的长期循环剪切试验和固结不排水三轴剪切试验。试验结果表明:(1)软土单元的各应变分量基本呈正弦或余弦曲线分布,竖向应变ε_z和扭剪应变ε_(zθ)受盾构施工的影响较小,径向应变ε_r和环向应变ε_θ受盾构施工影响显著;(2)盾构施工和波浪荷载均会降低原状软土的动剪切刚度,且二者耦合作用对软土刚度的影响要明显高于波浪荷载单独的影响;(3)盾构施工引起的土体损失会显著降低软土孔压,盾构施工完成后,波浪引起孔压缓慢累积;(4)循环荷载作用下,盾构施工扰动程度越大,土体的强度降低越多,盾构施工和波浪荷载的耦合扰动效应不容忽视。