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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2016,(5)
为研究复合加载模式下三维荷载空间内海洋土变形机理与承载能力,自主研发了能够实现六自由度单、双向复杂加载路径的流-固-土耦合静、动态土工试验仪。该设备能够实现多自由度情况下静力与动力的复杂加载路径试验,能够模拟复杂的海洋环境荷载作用。详细的阐述了设备研发原理、多自由度控制模式与技术参数确定中的若干问题,为日后相关土工试验设备的研制提供了参考价值。初步试验结果表明:该试验设备能够较为准确地研究微观情况下海洋土体的变形规律、破坏机理与极限承载能力;设备中的耦合加载控制方法,能够用于研究复合加载模式下三维荷载空间内海床土体的极限承载能力;文中给出的Plc控制模块、采集模块能够较为准确地提高数据的测量与采集精度。 相似文献
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海洋粉质粘土在波浪荷载作用后的不排水抗剪强度衰化特性 总被引：3，自引：0，他引：3
通过对南海重塑粉质粘土土样的大量动三轴试验结果分析,得到此种土在波浪荷载作用后不捧水抗剪强度衰化同动载作用引起的动应变幅及平均累积孔压之间的相互关系和预估公式;并通过与超固结土样的静三轴剪切试验结果的比较,发现动、静三轴两种试验结果具有很好的吻合关系。建议可用超固结土样的静三轴剪切试验同时结合部分动三轴试验来预估土样在波浪荷载作用后不排水抗剪强度衰化与平均累积孔压之间的关系。 相似文献
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在一个大型土池中进行了软土中组合四桶基础在竖向静荷载与水平循环荷载共同作用下的承载力模型试验,研究了竖向静荷载与水平循环荷载对组合桶形基础破坏形式与承载力的影响。试验结果表明,组合四桶基础的变形主要包括水平循环变形与竖向循环累积沉降。基础的破坏形式取决于水平循环荷载与竖向静荷载。若竖向静荷载较小,过大的水平循环位移将导致基础破坏;随竖向静荷载增加,竖向循环累积沉降将变为导致基础破坏的主要原因。试验结果还表明,在不同竖向静荷载与水平循环荷载共同作用下,基础的水平循环承载力大约为水平静承载力的70%左右。 相似文献
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利用砂土中扩底抗拔桩的模型试验,研究从开始加载到破坏时扩底抗拔桩地基动态变形全过程的承载特性。试验结果表明:半模试验得到的极限荷载和破坏面均略小于全模试验结果,采用半模试验测量地基变形过程与破坏模式有明显优势,用半模试验代替全模试验是可行的;随着桩顶荷载的增加,扩大头上方的土体由压缩变形逐渐发展为局部的压缩—剪切破坏;扩大头对其上部的桩侧摩阻力有增强作用,对其下部的桩侧摩阻力有削弱作用;扩大头在工作荷载、极限荷载和破坏荷载作用时分担的荷载比例为15%~20%。 相似文献
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在钢筋混凝土板结构分析中,模拟用以描述混凝土各向同性及各向异性性态的本构方程仍旧是结构工程中最困难的任务之一。本文对静荷载作用下的钢筋混凝土板就弹性、塑性及开裂条件等性态进行了数值模拟分析。退化厚壳单元用于对结构沿厚度分层散化。混凝土的性质沿厚度分层指定。钢筋模拟成线单元。为了模拟混凝土压缩性态,分别应用了理想塑性及应变硬化模式。 相似文献
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本文选取了适于混凝土材料的非线性本构关系,考虑了混凝土的开裂、裂缝扩展及压碎条件,对某混凝土重力式平台进行了由加荷、开裂直到最大荷载的全过程非线性有限单元法分析,给出了结构在各种荷载作用下的应力、水平位移变化曲线及混凝土开裂和压碎区的分布情况,比较了线性与非线性分析之间的差别,为混凝土平台的设计提供了依据。 相似文献
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文中主要采用小比尺模型试验,研究了台风对海上风电单桩基础累积变形的影响。通过在模型槽中进行桩的水平静力和循环加载试验,得到了不同工况下桩的累积转角与循环加载次数之间的关系曲线。随后对曲线进行分析,拟合出无台风工况下累积转角的计算公式,然后运用叠加法,得出了有台风工况下累积转角的计算公式。试验结果表明,单独作用一种循环荷载时,桩的累积转角是循环次数的幂函数。台风引起的大幅值循环荷载会导致转角的陡升,且增加幅度与小幅值循环荷载的幅值负相关。当将台风荷载设置在加载过程的开头时,对于疲劳设计工况,台风荷载产生的累积转角占总的累积转角的99%以上,因而可以忽略小幅值循环荷载产生的累积转角,直接用台风荷载产生的累积转角代表桩的长期累积转角,实现简化设计。 相似文献
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复合加载条件下吸力式沉箱基础承载特性数值分析 总被引：2，自引：0，他引：2
吸力式沉箱基础的承载特性是海洋工程结构设施建造与设计中的一个关键问题。这种新型的深水海洋基础型式,通常承受竖向上拔荷载与水平荷载的共同作用,其工作性能与设计理论远远不能满足工程实践的需要。本文采用有限元分析方法对吸力式沉箱基础的极限承载特性进行数值计算。以大型通用有限元分析软件ABAQUS为平台,通过二次开发,数值实现了Swipe试验加载方法和固定位移比分析方法,针对不同的沉箱长径比、土的强度折减系数,探讨了沉箱基础在垂直上拔荷载和水平荷载单调联合作用下的极限承载力,通过对不同荷载组合的数值计算构造了复合加载条件下沉箱基础破坏包络面。 相似文献
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Dolos concrete units have been used extensively throughout the world for the protection of shorelines and rubble structures. A three-dimensional finite element model is used to determine the states of dynamic stress in dolosse with varying dimensions and concrete properties. An analytical procedure is developed which accurately predicts the tensile stress in the shank and horizontal fluke of dolosse subject to drop test loading conditions Numerical examples are presented which illustrate the application of prediction and iso-stress equations. 相似文献
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海上风电基础结构动力分析 总被引：1，自引：0，他引：1
针对单桩、三桩、四桩导管架3种常规海上风电基础结构型式动力特性展开研究。以模态分析为基础,获得结构整体固有频率和振型;进而综合运用谐响应分析、瞬态分析、谱分析等方法,对基础结构在简谐荷载、冲击荷载、地震荷载及波浪荷载作用下的动力响应特性进行了数值模拟计算和分析。结果显示:本设计中的单桩、三桩、四桩基础结构刚度依次增大,一阶固有频率递增;对于相同的动力荷载激励,基础结构动力响应递减;基础结构设计中既要保证结构具有足够的刚度以满足荷载作用下的变形控制要求,还要使基础刚度适中以避免共振。为海上风电基础结构动力分析提供了参考。 相似文献
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黄河水下三角洲沉积物在循环荷载作用下土体中孔压变化实验研究 总被引：4，自引：0，他引：4
利用室内周期循环加载试验 ,对黄河水下三角洲土体中孔隙水压力的变化加以测定 ,通过对波浪水槽试验和动三轴试验 2种方案所获数据分析认为黄河水下三角洲土体 (粉土、粘质粉土、粉质粘土 )存在一破坏的循环极限荷载。在小于此极限循环荷载作用情况下 ,土体中孔隙水压力总体呈现下降趋势 ,没有积累升高的过程 ,不同于砂土在循环荷载作用下孔隙水压力升高导致液化的情况。这一现象对判别黄河水下三角洲土体破坏机制的研究有重要意义。 相似文献
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He Guangna Cao Yalin
Professor Dalian University of Technology Dalian .
Former Postgruate Student Dalian University of Technology Dalian 《中国海洋工程》1995,(2)
Based on unified equivalent harmonic loading on seabed foundation and energy approach suggested by the authors, the development of dynamic pore water pressure and stability of soil foundation for the vibration of ocean gravity structures excited by random wave loading are analysed. It may be seen that the present method for the study of dynamic problems of ocean gravity structure soil foundations is more reasonable and convenient. 相似文献
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A stress path with continuous rotation of the principal stress direction and continuous alteration of amplitude of deviatoric stress difference under the interaction of wave and earthquake loading was proposed based on the characteristics of the stress path under wave and earthquake loading, respectively. Using a GDS dynamic hollow cylinder apparatus, a series of cyclic triaxial-torsional coupling shear tests were performed on Nanjing saturated fine sand via the stress path mentioned previously under different relative densities, effective initial confining pressures, plastic fines contents, and loading frequencies to study the development of excess pore water pressure (EPWP) of saturated sand under the interaction of wave and earthquake loading. It was found that the development of EPWP follows the trend of fast-steady-mutative-drastic, which is different from that under the cyclic triaxial test or wave loading. The number of cycles causing initial liquefaction (NL) of saturated sand increases remarkably with relative densities. However, the relationships between NL and effective initial confining pressures, plastic fines content, or loading frequencies are more complex. 相似文献
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通过一系列室内试验,研究了黄河口粉质类沉积物在循环动荷载作用后侵蚀性的变化.在试验中,采用真空预压固结装置制备重塑土样,采用液压伺服土动三轴试验机实现了不同幅值及不同振次的动荷载作用条件,并通过动三轴静态试验及贯入强度测试,测定了动荷载作用后土样强度的变化.通过水槽冲刷试验测试了不同条件的动荷载作用后,土样抗冲刷能力的变化,并进行了临界剪切应力的计算.试验结果表明:对于黄河口粉质类沉积物,动荷载作用后其强度及抗侵蚀性均降低;沉积物强度指标(不排水剪切强度、残余强度、贯入阻力)、侵蚀性指标(起动流速、临界剪切应力、冲刷率)与动荷载幅值、动荷载振次均呈现出较好的线性相关性. 相似文献
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Huayang Lei Jingjin Liu Min Liu Zhipeng Zhang Mingjing Jiang 《Marine Georesources & Geotechnology》2017,35(2):281-291
The mechanical behavior of clay subjected to cyclic loading is important to consider in the design of the foundations of many types of structures that must resist cyclic loading, such as subgrades and offshore foundations, because clay undergoes greater settlement under cyclic loading than under static loading. The difference in settlement between these two loading patterns due to creep behavior is affected by the cyclic frequency and the cyclic stress ratio. This study investigated the effects of the frequency and cyclic stress ratio of cyclic loading on the creep behavior of a natural clay in China using stress-controlled triaxial tests. The assessed the following parameters: three frequencies, four cyclic stress ratios, and six vertical stresses. The test results indicate that the soft clay displays accelerated creep behavior under dynamic loads. A specific “limit frequency” (in this case, 0.2 Hz) and a “safe load” at which the strain of the soft clay increases very slowly were observed. The effect of the effective axial stress on the creep behavior increases with the increase in the cyclic stress ratio. Based on the tests, the critical cyclic stress ratio is 0.267 at a certain effective axial stress and frequency. 相似文献