国家自然科学基金(51178045)
- 作品数：35 被引量：135H指数：8
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- 地震作用下回填砂地基沉入式钢圆筒防波堤变形机理分析
- 2019年
- 为分析沉入式钢圆筒防波堤变形机理,通过振动台试验和数值模拟研究了回填砂地基沉入式钢圆筒防波堤的动力响应影响。研究结果表明:当地震波加速度峰值为3.2 m/s^2时,防波堤筒外回填砂产生明显的液化滑移现象,且由于液化导致筒外回填砂对防波堤的侧向力改变,防波堤试验模型发生倾斜现象,建议优先对筒外回填砂进行改良;通过数值模拟对防波堤抗震性能设计极限值进行分析,当设计地震动加速度为3.2 m/s^2时,由于钢圆筒屈服强度高,钢圆筒处于弹性阶段,损伤程度主要由水平残余位移决定。通过数值模拟研究了钢圆筒应力影响规律,发现了防波堤钢圆筒的薄弱环节,可为工程设计提供参考依据。
- 冯国俊宋波宋波
- 关键词：防波堤沉入式地震
- 强震作用下风电塔损伤特征与振动台试验研究被引量：8
- 2015年
- 基于某轮毂高度为86 m的海上风电塔结构,考虑"叶片-轮毂-塔筒-桩"的精细化有限元模型,研究了考虑桩土作用时近远场地震动和不同加速度峰值对风电塔结构的非线性动力响应影响规律。为了验证有限元模拟的正确性进行了室内模型振动台试验研究,验证所建模型和数值模拟方法的正确性。研究结果表明:远场地震动对风电塔这种高耸柔性结构的动力响应影响最大,对其塑性极限状态极限值起着控制作用;由于受到偏心荷载作用,结构最薄弱部位位于结构的7/8左右高度处,此截面处应力和加速度随着地震动加速度峰值的增大而增大,首先进入塑性阶段;在弹性范围内,结构各部位的加速度响应峰值成几何倍数增长,与振动台实验得到的结果相吻合,验证了所建模型和数值模拟方法的正确性。
- 宋波黄付堂曾洁
- 关键词：桩土作用地震动力响应振动台试验
- 强震作用下地下水对砂质边坡的动力响应和破坏模式的影响分析被引量：2
- 2014年
- 基于砂质边坡的有限元模型研究地下水位上升对边坡的地震动力响应和破坏模式的影响规律,并开展砂质边坡的振动台试验。研究结果表明,在近远场地震作用下,随着地下水位的升高,边坡的最大水平加速度出现减小的趋势;坡面最大水平位移明显比无水时偏大,近场地震作用下表现更为明显,坡面处的最大水平位移均表现出增大的趋势,远场地震作用对坡脚位置位移影响最大,而近场地震作用对坡顶位置位移影响较大。地震作用下坡脚处超孔隙水压力骤然上升,并出现最大的超孔隙水压力值,使得坡脚成为最易的剪切滑出位置;随着地下水位的升高边坡的自振周期呈现增加趋势,且最高水位时的自振周期是无水时的2.88倍。无地下水时,在地震和自重联合作用下坡顶首先发生拉裂破坏,表现出明显的鞭梢效应,有地下水时边坡的破坏首先出现在坡脚,并随着超孔隙水压的累积出现剪切破坏。最后通过振动台试验对数值模拟结果进行验证,确定了数值模拟结果的准确性。
- 宋波黄帅林懿刘诗净陈健王荣
- 关键词：振动台试验地震动力响应破坏模式
- 动冰力模型参数对墩柱结构非线性地震反应影响研究
- 结冰水域墩柱结构往往被大片的海冰包围,地震作用下,把冰与墩柱结构的相互作用以动冰力模型的形式考虑将大大简化结构地震反应的工作量,但合理的动冰力模型参数仍有待于进一步研究。本文对已有冰力模型进行分析,在适用于地震动力反应分...
- 宋波齐福强
- 关键词：海冰模型参数地震反应
- 文献传递
- 不同埋深比对钢圆筒防波堤结构抗震稳定性影响研究
- 2017年
- 以位于高地震烈度区的某实际港口防护用的大直径薄壁钢圆筒-筒内改良土防波堤结构为研究对象,基于有限元数值模拟与室内振动台试验,探讨钢圆筒不同入土深度对该结构抗震稳定性的影响规律,得到在不同峰值加速度的地震波作用下,不同钢圆筒埋深比结构的位移与加速度时程反应曲线、地震作用前后地基土体的剪应力分布曲线。研究结果表明:钢圆筒埋深比、地震动峰值加速度、地基土压力是显著影响防波堤结构动力稳定性的重要参数,并且三者具有紧密的关联性。随着钢圆筒埋深比的增大,其地震位移响应与加速度响应呈现相反的变化趋势,并且地震前后的地基土压力变化幅度也相差较远。基于实际钢圆筒防波堤工程的场地条件与抗震等级,为保证钢圆筒防波堤结构的正常使用状态,提出了钢圆筒埋深比的合理取值范围。
- 宋波张辉张辉刘诗净
- 关键词：抗震稳定性正常使用极限状态
- 地震作用下深水高桩码头动水压力特性研究被引量：3
- 2015年
- 随着一些国家高桩码头建设走向强震区和深水区,地震作用下动水压力对深水高桩码头动力性能的影响成为亟待研究的课题。然而,世界各国针对考虑动水压力的深水高桩码头的地震动力响应研究很少,缺乏适用于强震区深水高桩码头的动水压力计算方法。基于附加质量理论,采用p-y曲线法模拟桩土相互作用,通过简化的Morison动水力计算式,研究深水高桩码头结构地震作用下,考虑动水压力和不考虑动水压力时深水高桩码头各项动力性能指标差异。研究结果表明:动水压力对结构的自振特性和结构动力特性影响较明显;强震区深水高桩码头抗震设计需要考虑动水压力对结构的影响。
- 宋波王海龙林懿翀陈健王荣
- 关键词：强震区动水压力
- 考虑脉动风影响的风电塔风致动力响应数值分析与现场监测比较
- 本文基于"风轮-机舱-塔体"三维仿真模型,进行风电塔在暴风荷载作用下的风致动力响应分析,并基于规范中的风荷载计算方法与动力分析方法对风电塔的应力、位移和内力进行计算分析,同时研究风电塔风轮受不利风向影响时的力学特性变化规...
- 黄帅宋波贺文山韦伟
- 关键词：脉动风动力响应
- 文献传递
- 低强高压旋喷桩复合地基承载的影响因素被引量：5
- 2017年
- 基于高压旋喷桩复合地基有限元模型,研究低强高压旋喷桩正三角形布置和正四边形布置时,桩体弹性模量、桩长、土体内摩擦角对复合地基承载特性的影响,并分析高压旋喷桩的有效桩长。结果表明:正四边形布置时土体的最大竖向沉降量是正三角形布置时的93%,桩体最大竖向应力值是正三角形布置时的97%,采用正四边形布置要优于正三角形布置;随着高压旋喷桩弹性模量的减小,土体最大沉降量增大,桩体最大竖向应力减小;随着土内摩擦角的增大,土体最大沉降量减小,桩体最大竖向应力减小;当采用正三角形或正四边形布置时桩长超过10 m时桩体最大竖向应力基本不变,因此低强度高压旋喷桩有效桩长约为10 m,与文献计算结果和设计取值基本一致。
- 冯国俊刘诗净王荣
- 关键词：复合地基高压旋喷低强度布置形式有效桩长
- 全直桩与斜桩高桩码头结构地震动力损伤对比研究被引量：6
- 2016年
- 为探究斜桩与全直桩高桩码头结构受强地震作用的损伤特点,以一典型钢管高桩码头为研究对象,并以同一建设场地为背景,在相同服役条件及地质条件下,分别建立斜桩与全直桩高桩码头结构的有限元解析模型,进行结构体系的数值模拟仿真。通过桩体截面弯矩-轴力关系曲线,分析了全直桩码头、斜桩码头两种不同结构形式受不同水平地震作用下的动力响应特性及损伤特点,为高桩码头结构的设计与选型提供合理的依据和参照。研究结果表明,在斜桩结构的内力中,斜桩的轴力起主要支配作用,可有效分担地震的作用力,在输入地震动为350 gal时,考虑到结构的水平位移满足设计要求等因素,斜桩结构在抗震性能方面要稍优于直桩结构,在输入地震动为1 000 gal时,两种结构均发生了塑性破坏,通过塑性损伤开展以及对于地震能量的吸收与耗散的对比分析,得到全直桩结构具有优于斜桩结构的抗震性能的结论。
- 李吉人宋波吴澎
- 关键词：高桩码头钢管桩地震动力反应
- 考虑脉动风影响的风电塔风致动力响应数值分析与现场监测比较被引量：9
- 2012年
- 本文基于"风轮-机舱-塔体"三维仿真模型,进行风电塔在暴风荷载作用下的风致动力响应分析,并基于规范中的风荷载计算方法与动力分析方法对风电塔的应力、位移和内力进行计算分析,同时研究风电塔风轮受不利风向影响时的力学特性变化规律,并对风电塔在常规风荷载作用下的应力和位移进行现场监测比较研究。结果表明,基于规范计算的风电塔的应力、位移及内力要比动力分析的计算值偏小;脉动风时程激励下,风电塔的最大应力值低于结构的最小许用应力值,但结构顶部的水平位移超过结构的位移限值,在风电塔设计中应予以注意。风电塔受不利方向的暴风影响会产生很大的内力,塔底最大剪力和弯矩增大了91%和106%,在风电塔设计过程中应该重点考虑;基于常规风荷载作用下的应力和位移的数值仿真结果与监测结果吻合较好。
- 黄帅宋波贺文山韦伟
- 关键词：脉动风动力响应
