中國近岸結(jié)構(gòu)及巖土技術(shù)與實踐

目錄
第1章 我國近岸工程實踐概況 1
1.1 近岸工程實踐歷程與趨勢 1
1.1.1 近岸碼頭工程 1
1.1.2 近岸防波堤工程 2
1.1.3 近岸海上風電工程 3
1.2 近岸工程的難點與挑戰(zhàn) 7
1.2.1 近岸結(jié)構(gòu)-地基土相互作用數(shù)值仿真 7
1.2.2 近岸結(jié)構(gòu)-地基土相互作用物理模擬 8
1.2.3 近岸結(jié)構(gòu)-地基土相互作用現(xiàn)場監(jiān)測 9
1.3 近岸結(jié)構(gòu)及巖土技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展與方向 10
第2章 狀態(tài)相關(guān)近岸地基土靜止土壓力理論 13
2.1 砂土靜止土壓力系數(shù)離心測試技術(shù) 13
2.1.1 離心模擬的基本原理和相似準則 13
2.1.2 離心模型試驗靜止土壓力系數(shù)測定 14
2.1.3 試驗結(jié)果分析 20
2.2 砂土靜止土壓力系數(shù)計算模型 22
2.2.1 砂土三軸固結(jié)排水試驗 22
2.2.2 砂土靜止土壓力系數(shù)計算模型的建立 24
2.3 相對密實度、顆粒粒徑和顆粒級配對砂土K0 的影響分析 26
2.3.1 離散元模擬 26
2.3.2 相對密實度對砂土K0 的影響分析 32
2.3.3 顆粒粒徑對砂土K0 的影響分析 34
2.3.4 顆粒級配對砂土K0 的影響分析 37
2.4 狀態(tài)相關(guān)近岸地基土靜止土壓力傳遞機制 38
2.4.1 相對密實度對靜止土壓力系數(shù)的影響分析 38
2.4.2 顆粒粒徑對靜止土壓力系數(shù)的影響分析 44
2.4.3 砂土顆粒微結(jié)構(gòu)受力傳遞機制 48
第3章 狀態(tài)相關(guān)砂土本構(gòu)理論 54
3.1 不同應力路徑下砂土狀態(tài)相關(guān)本構(gòu)模型 54
3.1.1 砂土狀態(tài)相關(guān)剪脹理論 54
vi 中國近岸結(jié)構(gòu)及巖土技術(shù)與實踐
3.1.2 砂土屈服準則 55
3.1.3 砂土流動法則 56
3.1.4 砂土硬化規(guī)律 56
3.1.5 砂土狀態(tài)相關(guān)本構(gòu)模型及數(shù)值實現(xiàn) 57
3.2 考慮顆粒破碎的珊瑚砂狀態(tài)相關(guān)本構(gòu)模型 63
3.2.1 珊瑚砂臨界狀態(tài) 64
3.2.2 珊瑚砂狀態(tài)參量 69
3.2.3 珊瑚砂剪脹方程 70
3.2.4 珊瑚砂狀態(tài)相關(guān)本構(gòu)模型 71
3.2.5 珊瑚砂三軸試驗模擬 72
第4章 狀態(tài)相關(guān)近岸地基土-結(jié)構(gòu)接觸理論 76
4.1 大型砂土-鋼界面循環(huán)剪切特性試驗 76
4.1.1 試驗概況 76
4.1.2 試驗結(jié)果分析 78
4.2 砂土-鋼界面摩擦特性及非線性損傷靜力接觸模型 85
4.2.1 試驗概況 85
4.2.2 砂土狀態(tài)對界面摩擦系數(shù)的影響 87
4.2.3 樁表面粗糙度對界面摩擦系數(shù)的影響 89
4.2.4 樁-土界面非線性損傷接觸模型 91
4.3 砂土-鋼界面動剪切模量、阻尼比影響因素及表征模型 94
4.3.1 剪切位移幅值的影響 94
4.3.2 相對密實度的影響 98
4.3.3 粗糙度的影響 99
4.4 砂土-鋼界面循環(huán)軟化特性及表征模型 101
4.4.1 基本模型 101
4.4.2 相對密實度的引入 103
4.4.3 粗糙度的引入 104
4.5 考慮循環(huán)軟化及阻尼比效應的界面動力接觸模型 105
4.5.1 基本假定 105
4.5.2 考慮循環(huán)軟化的骨架*線構(gòu)造 107
4.5.3 考慮阻尼比修正的滯回圈構(gòu)造 109
4.5.4 相對密實度的引入 112
4.5.5 粗糙度的引入 115
4.5.6 模型驗證 117
第5章 深水板樁結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新與發(fā)展 120
5.1 粉砂質(zhì)地區(qū)深水板樁碼頭的研發(fā)與應用 120
5.1.1 5 萬～20 萬噸級板樁碼頭新結(jié)構(gòu) 120
5.1.2 深水板樁碼頭離心模擬技術(shù) 121
5.1.3 深水板樁碼頭土壓力模型和計算方法 123
5.1.4 深水板樁碼頭結(jié)構(gòu)土壓力現(xiàn)場監(jiān)測 127
5.2 淤泥質(zhì)地區(qū)深水板樁碼頭的研發(fā)與應用 129
5.2.1 淤泥質(zhì)地區(qū)深水板樁碼頭新結(jié)構(gòu) 129
5.2.2 固化淤泥地基板樁碼頭組合結(jié)構(gòu)受力變形機理 131
5.2.3 復合地基板樁組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計與計算 142
5.2.4 框桶式碼頭結(jié)構(gòu)的承載力計算方法 146
5.2.5 淤泥質(zhì)地區(qū)深水板樁碼頭結(jié)構(gòu)精細化現(xiàn)場監(jiān)測 149
5.3 珊瑚砂地區(qū)深水板樁護岸的研發(fā)與應用 155
5.3.1 珊瑚砂地基深水板樁護岸離心模型試驗 156
5.3.2 珊瑚砂地基深水板樁護岸結(jié)構(gòu)受力變形特性 161
5.3.3 珊瑚砂地基深水板樁護岸結(jié)構(gòu)工作性能現(xiàn)場監(jiān)測 162
第6章 桶式基礎(chǔ)防波堤結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新與發(fā)展 168
6.1 桶式基礎(chǔ)橢圓形對稱防波堤結(jié)構(gòu)的研發(fā)與應用 168
6.1.1 橢圓形對稱防波堤結(jié)構(gòu)的受力與變形特性 168
6.1.2 橢圓形對稱防波堤結(jié)構(gòu)簡化計算模型 178
6.1.3 橢圓形對稱防波堤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算方法 179
6.2 桶式基礎(chǔ)偏心非對稱防波堤結(jié)構(gòu)的研發(fā)與應用 181
6.2.1 回填作用下偏心非對稱防波堤結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定特性 181
6.2.2 堆載作用下偏心非對稱防波堤結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定特性 187
第7章 海上風電筒型基礎(chǔ)的創(chuàng)新與發(fā)展 190
7.1 筒型基礎(chǔ)下沉過程與貫入阻力 190
7.1.1 基于彈塑性大變形的筒型基礎(chǔ)下沉過程數(shù)值模擬方法 190
7.1.2 筒型基礎(chǔ)沉貫過程受力特性 197
7.1.3 筒型基礎(chǔ)貫入阻力影響因素 201
7.1.4 筒型基礎(chǔ)貫入阻力計算方法 217
7.2 筒型基礎(chǔ)靜動力承載特性 224
7.2.1 風浪流復雜海況下筒型基礎(chǔ)承載特性離心模型試驗 224
7.2.2 筒型基礎(chǔ)承載特性及抗傾抗滑穩(wěn)定分析方法 235
7.2.3 風浪流復雜海況下筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)動力響應特性 249
參考文獻 264