摘要：为了分析波浪在近岸区域受到水下结构物或地形影响产生的传播变形,本文基于计算流体动力学开源程序OpenFOAM建立了数值波浪水槽,模拟了规则波在潜堤上和椭圆余弦波在潜堤地形上的传播变形,将选定位置处波面的数值结果分别与代尔夫特理工大学的试验数据、基于Boussinesq方程的数值结果相对比,所得的数值结果与已发表的结果均吻合较好。结果表明:使用OpenFOAM可以精确地模拟波浪在潜堤和潜堤地形上的传播变形,将为近岸结构物的相关研究及设计提供可靠依据。

摘要：对离岸深水港轻型码头在强浪作用下的动力响应进行研究，依据JTJ213—1998《海港水文规范》的环境条件和环境荷载规范，在考虑桩-土耦合效应下对海洋极端波况下离岸深水港轻型码头结构的动力响应进行了数值模拟：并对比了不同阻抗处理下桩柱响应与采取基岩面固结简化下的不同。研究结果表明，桩土耦合作用对于波浪尤其是不规则波作用下的桩柱响应有很大影响，考虑耦合作用时结构运动响应为岩面固结简化下的45％-65％，在不规则波作用下码头结构响应峰值远高于规则波下峰值结果，尤其不规则波的高频成分更能激发结构物的动力响应。建议在深水轻型码头结构物设计中采取更接近实际的基于两相饱和介质理论的桩基阻抗；在不规则波作用下尤其当频率较高时，不规则波中高频成分与轻型码头的固有频率接近易引起较大动力响应，在工程设计中需引起注意。

摘要：三桩基础（Tripile Foundation）是一种新型的海上风机支撑结构，广泛适用于地质相对复杂、水位较深的风场。文章理论分析了海上风机基础桩一土相互作用简化方法，运用ANSYS建立3维有限元模型，考虑不同种地基约束简化方法，对单机3MW三桩基础在不同方向极限荷载作用下进行数值分析。结果表明：三根桩非平均承担结构荷载，不同方向荷载作用结构响应呈规律性变化，荷载为0°方向时结构位移最大，荷载为20～30°方向时结构应力最大。实际工程计算时，需运用不同简化模型进行对比校核，重点考虑基础单桩主受拉、单桩主受压及20～30°荷载方向。

摘要：以一离岸深水桩柱为例,依据JTJ 2132—1998《海港水文规范》的环境条件和环境荷载规范,对桩柱进行有限元离散。在海洋深水环境条件下考虑流固耦合效应,计算了在海洋极端规则波以及不规则波条件下桩柱的运动响应;为了进一步研究分析泥面以下土体对桩柱运动响应的影响,对比分析了在考虑桩土耦合相互作用下桩柱的响应与基岩面固结解下的响应;考虑到海洋地基为两相饱和土介质,对比了在不同简化阻抗处理下的运动响应结果。结果表明,桩土耦合相互作用对于波浪尤其是不规则波作用下的桩柱响应有很大影响,简化阻抗下的运动响应相比两相饱和地基阻抗处理论误差在10%左右,考虑桩土耦合效应对于工程设计具有指导意义和实用价值。

摘要：针对深水油气开采中的海底管道安全铺设与运营问题,总结和归纳了可用于海床稳定性分析及管道周围局部冲刷预测的方法,并推导了水流作用下平衡冲深和悬跨长度间的关系式.在此基础上,利用Fortran和Visual Basic混合编程技术开发了专用分析程序.结合我国南海某工程海域的实际工程问题,对水流、波浪和波流共同作用下的天然底床稳定性进行了分析,同时给出了管道铺设以后,其局部冲刷的垂向极限平衡深度、横向扩展速率以及初级和次级横向扩展的转折点时刻等.结果表明:水流因素对深水区的底床稳定性起主要决定作用;同时若底床泥沙颗粒粒径越小,则其所起的黏性作用就越大,管道冲刷扩展速度越小.该分析结果为实际海底管道路由设计及工程施工方案的制定提供了技术依据.

摘要：珠江蕉门河口是典型的河网型分汊河口,是珠江口重要的泄洪排沙通道,其分流比变化对珠江三角洲地貌演变、防洪与航运等至关重要。本文基于蕉门近期地貌形态,以凫洲水道落潮分流比为研究对象,设计系列水槽实验,选取分汊河道断面形态与分汊角两个影响因素进行敏感性分析,探究河网型分汊河口分流比随上述因子的演变规律。结果表明:在分汊河道断面形态稳定的基础上,凫洲水道分流比与虎门、蕉门相对流速有较好的相关关系,受两口门绝对流速的影响较小;分流比与蕉门南水道水深呈负相关,与凫洲水道水深呈正相关;分汊角在30°~65°区间内,分流比与分汊角呈负相关,分汊角在65°~75°时,分流比与分汊角的正负相关关系在流速比V=0.7前后转换;通过量化各变量敏感性,分别得到凫洲水道分流比增大或减小对上述因子的敏感性大小。研究成果可为蕉门整治工程提供参考依据。

摘要：在地震作用下,灌浆连接段的稳定性直接关系到风机结构的安全。为了探讨灌浆连接的抗震性能,文章以5 MW单桩风机为研究对象,采用OpenSees和ANSYS软件分别建立风机结构及灌浆连接有限元模型;以最不利的地震动为输入,同时考虑风和波浪耦合作用分析灌浆连接的受力及反应。结果表明,地震动使风机灌浆连接处产生较大荷载作用,容易使灌浆层出现高拉应力,导致灌浆材料拉裂,致使灌浆连接失效;地震动强度较小时,风和波浪荷载对灌浆连接受力影响较大,随着地震动强度增大,风和波浪的影响逐渐减弱。风机灌浆连接的抗震设计,应重点分析灌浆层的震动破坏,并充分考虑风和波浪的荷载效应。

摘要：目的研究海上风机基础与上部灌浆连接段在轴压、弯矩、剪力及扭转共同作用下,连接段受力特性以及应力分布规律,对结构进行优化设计,探求最优结构形式.方法在理论分析的基础上,借助有限元ANSYS分析软件建立了2D和3D模型对结构进行仿真分析,通过改变连接段灌浆环形空间厚度、剪力键空间布置及连接长度对结构强度进行敏感性分析.结果连接段应力集中程度随剪力键空间布置、灌浆环形空间厚度以及连接段长度呈规律性变化.经优化得单机3 MW单桩基础结构灌浆连接合理环形空间厚度tg为95 mm,剪力键间距s为500 mm,剪力键宽高比w/h为2,连接长度Lg为6 500 mm.结论实际工程中,给定风机基础结构外形型尺寸后,可以优化求得连接段的最优构造形式.

摘要：为了对隧道结构抗震设计实现以可靠度理论为基础的概率设计方法,必须首先知道地震作用下隧道结构的内力统计特征。为此,从隧道结构地震反应谱出发,基于地层反应位移法,运用误差传递函数,对隧道结构进行不确定性分析,得出隧道结构在地震作用下最不利内力的统计特征。文中以金州隧道Ⅱ类围岩浅埋段为例,运用提出的方法分别求解了小震、中震及大震作用下隧道结构最不利位置处的内力统计特征。

摘要：部分开口沉箱因其能有效降低波浪力和反射系数被广泛的应用到港口工程领域,基于修正后的光滑粒子流体动力学(SPH)算法建立了二维数值波浪水槽与开口沉箱数值模型,并与现有的线性规则波理论进行对比,验证了SPH数值方法的正确性,同时还对开孔沉箱消浪室内部流体流入流出的复杂运动过程性、总水平力比与其相关因素的关系进行了深入分析,并将数值结果与物理模型实验进行对比,结果表明,数值结果与实验拟合的线性关系相一致;当消浪室相对宽度B/L为0.11时,开孔沉箱总水平力减小趋势很明显。最后,采用了最小二乘法拟合出开孔沉箱总水平力与其相关因素的非线性回归关系。本研究将为类似工况下开口式沉箱的设计和优化提供一个新的参考依据。