摘要：桩柱结构广泛应用在大型围网养殖工程中,其主体结构的安全与稳定关系到围网养殖的成败。该研究以舟山桃花岛海域双排桩柱式围网养殖工程结构(Prestressed High-intensity Concrete(PHC)桩,桩径0.6 m,极限弯矩0.246 MN·m)为例,采用地基反力法中的常数法,将海床土体简化为若干个相互独立的弹簧,分析不同水流速度、波高、水深、埋深以及波流联合条件下桩柱结构的力学特性。结果表明:桩柱结构最大位移在结构顶面且随流速、波高、水深的增加而增大,随桩柱结构埋深的增加而减小;弯矩零点上下两侧正、负弯矩均沿水深方向先增大后减小,呈现镜像的“S”形,桩柱最大弯矩在海床面以下2 m范围内且随流速、波高和水深的增加而增大,随桩柱结构埋深增加而减小;单纯流速为0.8、1.0、1.2、1.5 m/s条件下,该养殖结构安全稳定,当波高大于5 m或波高3 m、流速1.0 m/s时,桩柱结构将发生破坏;根据该研究结果,桃花岛海域围网养殖工程桩柱埋深应不小于17 m,海床面以上桩柱结构露出高度与海床埋深之比以小于0.8为宜。研究结果可为类似桩柱式围网养殖工程设计和建造提供参考。

摘要：桩柱式围网养殖是新兴的一种浅海生态型养殖模式,主体由排桩和网片组成。纲绳是影响围网网衣系统安全的重要因素之一。该文采用数值模拟方法,研究了纲绳对桩柱式围网网片波浪力学特性的影响,分析了不同纲绳直径、纲绳网格形状和大小工况下,纲绳和网线的受力和变形以及网片系缚点的受力特性。结果表明:①存在一临界纲绳直径(该文中为4 mm),当纲绳直径小于4 mm时,网线张力大于纲绳张力,纲绳和网线的变形随纲绳直径的增加迅速减小;当纲绳直径大于4 mm时,网线张力小于纲绳张力,纲绳和网线的变形随纲绳直径的增加不再显著下降;纲绳直径对网片顶部和底部系缚点的受力影响较大,对中间系缚点的受力影响较小;②网线最大偏移和最大张力、纲绳的最大偏移以及网片首尾系缚点最大受力随纲绳网格的加密而减小,纲绳最大受力与偏移随菱形网格加密而增大且大于矩形网格,网线的最大偏移与首尾系缚点最大受力不随菱形网格大小而发生变化;③网线最大张力在矩形纲绳网格形式中大于菱形形式,而网线最大偏移、纲绳最大受力与位移以及首尾系缚点最大受力在矩形纲绳形式中都小于菱形网格形式。研究结果可为桩柱式围网养殖工程的设计与安装提供技术参考。