水运结构与地基2018年教材整理--吴阳
东北大学资土学院硕士研究生培养方案
硕士研究生培养方案东北大学研究生院二OO九年三月前言前言近年来，我校的研究生教育取得了长足发展。
为进一步提高我校硕士研究生培养质量，适应社会对高层次人才的需要，实现把我校建设成“多科性、研究型、国际化”的国内一流、国际知名的现代大学的目标，我们组织全校各学科点对硕士研究生培养方案进行了修订。
本次培养方案的修订是以国务院学位委员会、国家教育部颁布的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》及《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业简介》、《关于修订研究生培养方案的指导意见》精神为主要依据，结合我校的学科特色和优势，在全面总结我校研究生培养的实践经验和近几年来有关研究成果的基础上进行的，对硕士研究生的培养目标、学习年限、学分要求、课程设置、学位论文工作等提出了具体规定。
新修订的硕士研究生培养方案从对高层次人才应具备的知识结构、科研能力和综合素质的要求出发，科学、系统地设计了课程学习、学术交流、科学研究和论文工作等培养环节。
在课程设置上既注重基础性，又体现宽广性和实用性，特别是设置了一些反映当代学科发展趋势和前沿性研究成果的课程以及现代实验课程，对部分重复的课程和研究方向进行了调整与合并，为拓宽研究生的学术视野，加强研究生综合素质培养创造了条件。
本培养方案由研究生院整理汇编，参加编辑整理的人员有：马士军、于彩虹、董成杰、袁妍。
各学院参加编辑的人员有：梁成、王大海、孙建伟、陈亚男、芦宙新、郭涛、鲍青峰、高青、何鑫、贺天麟、胡宛慧、王乾兰。
全书由王明波、马士军统稿，刘春明、巩恩普主审。
东北大学研究生院2009年3月9日东北大学硕士研究生培养方案实施纲要根据教育部教研办《关于修订研究生培养方案的指导意见》精神、国务院学位委员会、国家教育部颁布的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》及《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业简介》，为了使硕士研究生的学分要求、课程设置、论文研究工作适应新情况，结合本学科的优势，并大胆吸收、借鉴国内外先进的研究生培养经验和管理模式，制定适合我校发展，并有本学科（专业）办学优势和特色的研究生培养方案。
水生植被对河流悬移质含沙量垂线分布影响试验研究
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中国水运
第 21 卷
图 1 试验装置及含沙量采样设备图
图 2 水槽结构布置图 2．实验内容 淹没度 H*定义为 H*=H/hv，式中 H 为水深，hv 为水生 植被被淹没的深度。根据以往试验经验，选取 H*为 1.0、1.5、 2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 等 7 个代表性淹没度进行悬移质 含沙量垂线测量。试验过程中为保证试验装置达到输沙平衡 状态，在水槽进出口处每隔 5 分钟测量一次含沙量。当进水 口和出水口所测得的含沙量数值一致时，认为已达输沙平衡， 此时取测断面垂线含沙量。刚性和柔性水生植被在 7 种淹没 度工况下悬移质含沙量垂线分布分别如图 3 和图 4 所示。
淹没度3.0
1
淹没度3.5
淹没度4.0 0.5
0
0
5
10
15
20
25
30
S
图 4 柔性材料影响下悬移质含沙量垂线分布 由图 3 可知，对于刚性水生植被，当淹没度不断增大时， 输沙稳定后悬移质含沙量垂线分布值整体增大，水槽底层含 沙量最大。当 H*≤3.5 时，悬移质含沙量分布随 H*增大而较 稳定增大；当 H*由 3.5 增大至 4.0 时，悬移质含沙量分布显
著增大。
由图 4 可知，对于柔性水生植被，淹没度对悬移质含沙
量分布影响规律较刚性水生植被类似。不同之处在于柔性水
生植被条件下含沙量变化较刚性植被出现了更多随机性和紊
乱性。相比于刚性水生植被，随着 H*的增大，柔性水生植被
下悬移质含沙量增幅更加显著。
三、结果与讨论
随着淹没度的不断增大，水流在流动过程中挟带泥沙的
含沙量变化幅度有所区别；②在单位面积植被种植不超过 0.0061m²且泥沙粒径 d50 不超过 0.019mm 条件下，悬 移质含沙量垂线分布描述由传统三分区法简化为两分区法。
南京江北某超高层结构设计
第36卷第2期 2020年4月结构工程师Structural EngineersVol. 36，No. 2Apr. 2020南京江北某超高层结构设计吴阳*(南京绿弘房地产开发有限公M，南京210000)摘要南京江北某超高层项目建筑高度600 m，采用带伸臂桁架加强层的巨型框架结构，本项目在三 个空中大堂通过组合拱将重力荷载传递至角部的L型巨柱，充分发挥了巨型框架的效率，同时在空中大 堂形成了开阔的无柱空间,，首先介绍了该项目的基本概况及设计特点，然后确定了结构的主要弹性分 析指标，最后给出了本结构在罕遇地震下的弹塑性分析结果上述分析表明，该项目结构体系合理，具 有较好的整体刚度，各项指标均能满足规范和超限审查的要求；在大震作用下，结构关键构件未发生严 重破坏，满足大震不倒的设防目标关键词超高层，巨型框架，组合拱桁架，伸臂桁架，弹塑性分析Structural Design of a Supertali Building in Nanjing JiangbeiWU Yang*(Nanjing Luhong Real Estate Co., Nanjing 210000, China)Abstract This600 m-high supertail building locates in Nanjing Jiangbei new area,with a strucutral system of mega frame and outrigger truss stories.In three sky lobby floors,composite arch trusses are used as the gravity load transfer members,this feature of design transfering the gravity to the L-shape mega columns,raising the structural efficiency and providing open spaces in the sky lobby floors.This article introduces the basic information and characters of this project,main elastic and elasto-plastic analysis results.According to the analysis results,this tower has a proper structural system,providing enough strucutral stiffness,satisfying the requirement of overlimit building EPR.In elasto-plastic analysis,there is no severe damage in main structural members,satisfying the collapse prevention target in the seismic design.Keywords supertail building,mega frame,composite arch truss,outrigger truss,elasto-plastic analysis1工程概况某超高层项目位于南京江北新区，是一幢集 甲级写字楼，五星级酒店的大型超高层塔楼，总建 筑面积约29.6万m2,塔楼建筑高度600 m,结构高 度539.8 m，地上116层，地下4层，办公部分层高 4.4 m，酒店层高3.9 m。
基于改进的多段线性本构模型的超弹性SMA螺旋弹簧力-位移关系研究
ＳｔｕｄｙｏｎｆｏｒｃｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｓｕｐｅｒｅｌａｓｔｉｃＳＭＡ ｈｅｌｉｃａｌｓｐｒｉｎｇｓ ｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｉｆｉｅｄｍｕｌｔｉｌｉｎｅａｒｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｍｏｄｅｌ
ＨＵＡＮＧＢｉｎ，ＬＶＨｏｎｇｗａｎｇ，ＳＯＮＧＹａｎｇ，ＷＵＹｉｘｉｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）
第 ＳＭＡ螺旋弹簧力 －位移关系研究
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引言
形状记忆合金（ＳｈａｐｅＭｅｍｏｒｙＡｌｌｏｙ，简称 ＳＭＡ）是一种新型智能材料，不仅具有独特的形状记忆效应和 超弹性效应，而且还具有良好的阻尼特性、耐疲劳性和耐腐蚀性能。因此，它被广泛地应用于航天航空、机械 电子、生物医疗等多个领域［１－３］。近年来，形状记忆合金丝以及棒材在土木工程中的应用研究有了较快的发 展［４－８］。而将 ＳＭＡ丝料加工成螺旋弹簧构件，并将其应用到土木工程结构的抗震中得到了研究者的关注。 例如，将 ＳＭＡ螺旋弹簧与传统的阻尼器和隔震支座相结合，组成被动减震体系，利用其超弹性提供恢复力以 及耗散地震输入能量，从而达到控制结构地震响应的目的。Ｓｐｅｉｃｈｅｒ等［９］提出了一种新型的 ＳＭＡ螺旋弹簧 阻尼器并对其进行循环加载试验，试验结果表明该阻尼器具有良好的自复位和耗能能力。Ａｔｔａｎａｓｉ等［１０］提 出了一种基于超弹性 ＳＭＡ螺旋弹簧的新型隔震支座并对其进行理论研究，研究结果表明这种新型的隔震支 座具有良好的减振效果和自复位能力。黄斌等［１１］提出了新型 ＳＭＡ螺旋弹簧滑动隔震支座，通过数值和试 验验证了其具有良好的耗能能力。庄鹏等［１２］对一种新型的 ＳＭＡ弹簧 －摩擦支座（ＳＦＢ）的滞回性能进行数 值和试验研究，研究结果表明 ＳＦＢ具有良好的耗能和自复位能力。为了更好地发挥 ＳＭＡ螺旋弹簧的减震作 用，对超弹性 ＳＭＡ螺旋弹簧在复杂荷载下的力学性能开展研究显得十分重要。
真空预压法处理航道淤泥数值模拟
第18卷 第7期 中 国 水 运 Vol.18 No.7 2018年 7月 China Water Transport July 2018收稿日期：2018-02-08作者简介：丁 伟，男，（1985-），上海人，上海长升工程管理有限公司助理工程师，研究方向为港口与航道工程。
真空预压法处理航道淤泥数值模拟丁 伟（上海长升工程管理有限公司，上海 200137）摘 要：航道淤泥的处理是我国目前重大研究课题之一，真空预压固结法是一种有效的软土处理方法。
采用有限差分元对不同真空度下的真空预压固结法处理软土进行模拟，分析了真空度对航道淤泥孔隙水压力差值和有效应力的影响，模拟结果可为真空度的合理选取提供参考依据。
关键词：真空预压法；第四纪沉积软土；有限差分法；真空度中图分类号：TU447 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2018）07-0053-02前言航道淤泥在我国东部沿海地区广泛存在，该类土体具有压缩性大、渗透性小和含水率高等特点，在其上修筑建筑物时往往须先对其进行处理，目前常用的处理方法有换填、旋喷桩、真空预压和电渗等方法[1-4]。
其中，真空预压法以其成本低，效果显著被广泛应用，并取得良好的成效。
真空预压法于1952年由杰尔曼教授首次提出，随后大量专家学者对其进行了深入探究。
朱斌等[5]基于有效应力原理，根据孔隙率与时间相关关系，提出了多层软土的一维固结模型，并采用数值计算对其进行验证。
袁海平等[6]对排水板间距对真空预压效果影响进行研究，指出计算工程排水板的最优间距为0.9m。
李均宏[7]采用ABAQUS 软件对排水带未穿透的软土层的真空预压沉降固结效果进行分析，指出在实际工程中可根据需要合理设计排水带深度，排水带可不穿透排水层。
唐慧强等[8]对丹东港吹填土采用真空预压法加固后效果不理想的原因进行分析，认为吹填土黏粒含量高堵塞排水管以及胶粒结合水的润滑作用是造成真空预压固结后土体强度仍然偏低的主要原因。
基于改进p-y曲线法的单桩水平受荷计算
中图分类号： TU 473
粧基础作为一种古老的基础形式被沿用至今 , 是基础工程的主要形式之一 。 在高 粧 码 头 、 海洋平台、 大 跨度的跨海大桥等工程中得到了广泛应用 。 粧不但承受上部结构的自重 ， 且承受着风荷载 、 波浪力以及土体 侧向位移等水平荷载作用 。 目前工程中主要以中短粧为主 ， 随着国际贸易的逐年增加 ， 海洋平台、 码头不断 向着深水化 、 国际化的方向发展 ， 则要求基粧从中短粧向中长粧 、 超长粧发展 。 超长粧现在理论上还没有明 确的定义 ， 但很多情况下总长 i 接近或超过 5 0 m 及 长 径 比 i / f l 為 4 0 ⑴ 的粧即可作为超长粧进行分析 。 目前很多学者对水平受荷粧进行了研究也提出了一些计算理论 。 归 纳起来主要有 W i n k l e r 弹性地基梁 法、 整体数值法和弹性理论法等[2]。 其中弹性地基梁法应用最为广泛 ， 该方法可分为弹性地基反力法和 p - y 曲线法[3]。 弹性地基反力法又可细分为常数法 、 K 法 、 C 法 和 m 法 。 常数法是由我国学者张有龄提出的 ， 故 也称张氏法 。 该法由于数学处理简单 ， 曾在日本 、 美国等国家流行 , 但该法的假定与工程实际脱离较大 ， 在工 程应用中已逐渐被淘汰 ; 我国公路交通部门在 1 9 7 4 年通过一些试粧试验反算出反力系数随深度的 0 . 增加， 即 C 法。
收 稿日期： 2 0 1 7 -0 1 -1 4 基 金项目： 国家自然科学基金面上项目（ 4 1 3 7 2 3 1 9 ) ; 上海市教委科研创新项目（ 1 4 Y Z 1 0 1 ) ; 上海市研究生教育创新计划 实施项目（ 水利工程一级博士点培育） （ 20131129) 作 者简介： 蒋建平（ 1966 — ） ， 男， 湖南邵阳人， 教授， 博士， 主要从事桩基础、 海岸工程、 岩土力学、 港航工程方面的教学 和研究工作。E-m ail: jjp w x@ 1 6 3 .com
37500m^3乙烯运输船C型罐的层压木受力分析
2 . 1 航行状态 根 据 I G C 规则和入籍船级社A B S 规范的要求，选取静载、意外和动载等3 种 类 型 共 7 种典型工况
进 行 分 析 。其 中 ，静 载 和 意 外 工 况 的 载 荷 采 用 规 范 中 的 计 算 方 法 来 确 定 ，组 合 系 数 见 表 1[3]。
参数和状态
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中 国造船
学术论文
在 表 1 中，忒为结构吃水；4 为正常压载吃水；g 为重力加速度；符号(+)表示中拱；M s 和 M w 分 别为静水弯矩和波浪弯矩。
动 载 工 况 较 为 复 杂 。为 了 充 分 考 虑 船 体 特 征 和 波 浪 载 荷 随 机 性 ，采 用 三 维 线 性 势 流 理 论 求 解 辖 射 和绕射的水动力问题。
5 9 卷 第 2 期 （总 第 226期）
周清华，等：37500m3 乙烯运输船C 型罐的层压木受力分析
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以确保鞍座面板受力均匀。 船厂对船舶在下水和试航过程中层压木的状态进行了全程监测。在液罐未装载低温液货的情况下，
发现层压木出现了不同程度的裂纹和间隙现象，如 图 1 所示。滑动鞍座的上、下层压木之间局部接触 面 存 在 1 〜2 m m 间隙，上层压木与罐体、下层压木与环氧之间未发现裂纹；固定鞍座的层压木与液罐 之间产生间隙，层压木本体出现微裂纹，层压木与环氧之间保持良好的接触状态。
周清华，胡可一，陈 兵
( 江 南 造 船 （集团）有限责任公司，上海， 201913 )
摘要
在设置有Type C 双耳型液罐的液化气体运输船的研制中，液货舱支撑系统的设计和建造是一项关键技术。 基 于 37500m3 乙烯运输船层压木裂纹的监测数据，通过数值计算分析层压木本体在航行和下水两种状态下产生 裂纹的原因及其影响。釆用三维势流理论计算舱段模型在等效设计波载荷作用下的鞍座应力和层压木受力，并 提出了一种适用于载船浮箱下水计算的混合模型分析方法。计算结果可为该支撑系统的优化设计提供技术支撑。
2018年水运结构与地基真题记忆版
2018年水运结构与地基真题记忆版1.进行挠度试验采用的荷载组合2.分级加载进行抗弯试验，开裂荷载的取值3.至少采用两种角度探头在焊缝单面双侧进行检验，焊缝探伤检验等级4.轴心抗压强度283kN,357kN, 389kN 直径100×100mm5.10MPa,误差不超过0.02MPa,求精度等级6.荷载作用下，土体抗剪强度变化原因7.浪溅区与水位变动区分界线8.硅烷浸渍检测方法9.钢筋锈迹多范围广外观劣化度分级10.跨度相同不同约束条件的钢梁频率测试结果11.单桩水平静载单向单循环加载每一级卸载维持时间12.土中对土颗粒产生浮力作用的水13.属于复合地基原理的处理方法14.声波透射法6根声测管几个剖面15.低应变检测桩身完整性波形呈现低频大振幅衰减振动，无桩底反射波判断几类桩16.预压法适用于处理哪类地基17.JGJ 106-2014 钻芯法检测灌注桩质量抗压强度检测值18.饱和软粘土特性指标有问题的是19.无黏性土坡稳定状态坡角β与内摩擦角α的大小关系20.土的无侧限抗压强度试验21.碎石土重型触探8击根据JTS 147-2017 密实度22.桩侧负摩阻力产生原因23.1kg土样放置一段时间含水率由25%到20%，土中水分减少质量24.高应变力时程曲线信号异常原因25.声波透射法声幅判据用声幅平均值减（）dB做声幅临界值26.磁测井法检测钢筋笼长度原理27.单桩抗拔静载试桩主筋直径20mm 12根设计值330N/m㎡最大加载800kN 需要几根主筋28.大面积均布荷载饱和黏土层上为粗砂下为不透水基岩固结过程中，有效应力最小值在黏土层的29.饱和粘土含水率30% 比重2.73 液限33% 塑限17% 求孔隙比干密度饱和密度30.高应变检测曲线土阻力滞后于t1+2L/c时，CASE法计算承载力采用。
连续排水边界下成层陆域吹填地基一维同结解析解
第42卷 第3期2023年 5月 地质科技通报B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g yV o l .42 N o .3M a y 2023张云鹏,王宗琴,宗梦繁,等.连续排水边界下成层陆域吹填地基一维固结解析解[J ].地质科技通报,2023,42(3):38-45.Z h a n g Y u n p e n g ,W a n g Z o n g q i n ,Z o n g M e n g f a n ,e t a l .A n a l y t i c a l s o l u t i o n f o r o n e -d i m e n s i o n a l c o n s o l i d a t i o n i n l a ye r e df i l l e d s o i l b a s e d o n c o n t i n u o u s b o u n d a r y c o n d i t i o n s [J ].B u l l e t i n o f G e o l og i c a l S c i e n c e a n d T e ch n o l o g y,2023,42(3):38-45.基金项目:国家自然科学基金项目(52178371);浙江省杰出科学基金项目(L R 21E 080005)作者简介:张云鹏(1995 ),男,现正攻读地质工程专业博士学位,主要从事土体固结理论与桩基动力学方面的研究工作㊂E -m a i l :z y p s k y @c u g.e d u .c n 通信作者:吴文兵(1988 ),男,教授,博士生导师,主要从事土体固结理论与桩基动力学方面的研究与教学工作㊂E -m a i l :z ju w -w b 1126@163.c o m连续排水边界下成层陆域吹填地基一维固结解析解张云鹏a,王宗琴a,宗梦繁a,吴文兵a ,b,王立兴a(中国地质大学(武汉)a .工程学院武汉430074;b .浙江研究院,杭州311305)摘 要:新近吹填地基的固结效应十分显著,地基土内超静孔隙水压力的消散将引起地表的整体沉降,对吹填地基上基础工程的稳定性产生不利影响㊂基于连续排水边界,综合考虑吹填土的自重和下伏原状海床的成层特性,建立了吹填土自重驱动下的吹填地基-原状海床一维固结方程,并基于本征函数法推导了孔隙水压力响应㊁固结度等的解析解㊂通过边界条件和模型的退化,验证了解答的正确性㊂利用该解答讨论了吹填土自重㊁成层地基模量㊁时间因数㊁地表附加荷载等时空条件对吹填地基固结沉降的影响㊂研究结果表明:①吹填土自重是吹填地基固结的驱动因素,在实际工程中不可忽略;②土体渗透系数对超静孔隙水压力的影响较为复杂,某一层土的渗透性改变后,对其上覆和下伏土层的超静孔隙水压力将产生相反的影响;③土层的体积压缩系数对超静孔隙水压力的影响十分显著,且深部土体的体积压缩系数影响更大;④地表堆载等引起的附加荷载会减缓超静孔隙水压力的消散㊂关键词:成层吹填地基;一维固结;连续排水边界;自重;解析解中图分类号:T U 41 文章编号:2096-8523(2023)03-0038-08 收稿日期:2021-12-24d o i :10.19509/j .c n k i .d z k q.2022.0171 开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):A n a l yt i c a l s o l u t i o n f o r o n e -d i m e n s i o n a l c o n s o l i d a t i o n i n l a y e r e d f i l l e d s o i l b a s e d o n c o n t i n u o u s b o u n d a r y co n d i t i o n s Z h a n g Y u n p e n g a ,W a n g Z o n g q i n a ,Z o n g M e n g f a n a ,W u W e n b i n g a ,b ,W a n g L i x i n ga(a .F a c u l t y o f E n g i n e e r i n g ,C h i n a U n i v e r s i t y of G e o s c i e n c e s (W u h a n ),W u h a n 430074,C h i n a ;b .Z h e j i a ng I n s t i t u t e ,Chi n a U n i v e r s i t y o f G e o s c i e n c e s (W u h a n ),H a n gz h o u 311305,C h i n a )A b s t r a c t :T h e n e w l y f i l l e d s o i l i n r e c l a m a t i o n a r e a s s h o w s a s i g n i f i c a n t c o n s o l i d a t i o n e f f e c t ,r e s u l t i n gi n s e -v e r e g r o u n d s e t t l e m e n t s a n d i n d u c i n g e x t r e m e l y a d v e r s e i m p a c t s o n t h e s t a b i l i t y of f o u n d a t i o n s o n s i t e .B a s e d o n t h e c o n t i n u o u s b o u n d a r y c o n d i t i o n s ,t h i s p a pe r e s t a b l i s h e s a o n e -d i m e n s i o n a lf i l l e d s o i l -n a t i v e s e a b e d c o n s o l i d a t i o n t h e o r y w i t h c o n s i d e r a t i o n o f t h e s e l f -w e igh t o f t h e fi l l e d s o i l a n d t h e b e d d i n g ch a r a c -t e r i s t i c s o f t h e s e a b e d s i m u l t a n e o u s l y ,a n d d e r i v e s a n a n a l y t i c a l s o l u t i o n s t o t h e r e s po n s e o f t h e e x c e s s p o r e w a t e r p r e s s u r e a n d t h e c o n s o l i d a t i o n d e g r e e t h r o u g h t h e e i g e n f u n c t i o n m e t h o d .T h e p r o po s e d s o l u t i o n i s s u b s e q u e n t l y v e r i f i e d t h r o u g h t h e d e g r a d a t i o n o f t h e b o u n d a r y c o n d i t i o n s a n d m a t h e m a t i c a l m o d e l s .B y v i r t u e o f t h e p r o p o s e d s o l u t i o n ,a p a r a m e t r i c s t u d y i s c o n d u c t e d t o i n v e s t i g a t e t h e i n f l u e n c e o f t h e s pa t i o -t e m p o r a l i m p a c t f a c t o r s (i n c l u d i n g t h e s e l f -w e i gh t o f t h e f i l l e d s o i l ,m o d u l i o f t h e f i l l e d s o i l ,t i m e f a c t o r ,a n d a d d i t i o n a l l o a d a t gr o u n d )o n t h e c o n s o l i d a t i o n .T h e m a i n c o n c l u s i o n s c a n b e d r a w n a s f o l l o w s :①T h e s e l f -w e i g h t o f t h e f i l l e d s o i l d r i v e s t h e c o n s o l i d a t i o n o f t h e n e w l y f i l l e d g r o u n d a n d s h o u l d n o t b e i gn o r e d i n Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第3期张云鹏等:连续排水边界下成层陆域吹填地基一维固结解析解p r a c t i c a l e n g i n e e r i n g .②T h e e f f e c t o f t h e p e r m e a b i l i t y c o e f f i c i e n t o n t h e d i s s i pa t i o n o f t h e e x c e s s p o r e w a -t e r p r e s s u r e i s r e l a t i v e l y c o m p l i c a t e d .I n c a s e o f c h a n g e i n t h e p e n e t r ab i l i t y o f ac e r t a i n s o i l l a ye r ,i t w i l l h a v e o p p o s i t e i nf l u e n c e s o n t h e e x c e s s p o r e w a t e r p r e s s u r e o f t h e o v e r l y i ng a n d u n d e r l y i n g s o i l l a ye r s .③T h e v o l u m e c o m p r e s s i b i l i t y of t h e s o i l h a s a s ig n i f i c a n t i n f l u e n c e o n th e e x c e s s w a t e r p r e s s u r e .A n d t h ei n -f l u e n c e o f t h e v o l u m e c o m p r e s s i b i l i t y o f t h e d e e p l y b u r i e d s o i l i s m o r e s i gn i f i c a n t .④T h e a d d i t i o n a l l o a d c a u s e d b y ,f o r i n s t a n c e ,t h e s t a c k i n g at t h e g r o u n d ,w i l l s l o w d o w n t h e c o n s o l i d a t i o n o f t h e s i t e .K e y wo r d s :l a y e r e d f i l l e d s o i l ;o n e -d i m e n s i o n a l c o n s o l i d a t i o n ;c o n t i n u o u s d r a i n a g e b o u n d a r y ;s e l f -w e i g h ;a l yt i c a l s o l u t i on 图1 首个填海造陆机场大连金州湾国际机场[1]F i g .1 F i r s t s e a r e c l a m a t i o n a i r p o r t :D a l i a n J i n z h o u B a y I n t e r n a t i o n a l A i r po r t 我国东南沿海地区经济发展较好,土地资源需求旺盛,陆域吹填(图1)已成为一种释放人口和土地资源压力的主要手段㊂吹填土具有含水率高㊁渗透性低㊁欠固结的特点,容易诱发其上结构物坍塌㊁不均匀沉降等工程问题[2-4]㊂不仅如此,吹填土体由于固结效应产生的沉降容易诱发其上深基础产生显著的负摩阻力,危害结构物的整体稳定性,因此吹填土体的固结效应一直是海洋地质和岩土工程的热点问题之一㊂X u 等[5]通过试验研究了吹填土的沉降规律,建立了吹填土孔隙比与固结度之间的关系;张楠等[6]通过分层抽取法试验,研究了吹填土颗粒的分布和沉降规律㊂对于新近吹填土地基,在土体自重作用下地基仍能产生很大沉降,因此吹填土的自重是研究吹填地基固结问题不可忽视的因素㊂S r i d h a r a n 等[7]研究了吹填土在自重作用下的压缩特性,张先伟等[8]对填土固结的研究集中于对吹填土物理性质的分析,对土体固结的发展过程做出了贡献㊂但是,上述研究未能形成通过试验方法考虑吹填土在自重作用下的沉降过程和固结路径中的土体孔隙比的物理变化特性㊂以上针对吹填地基未能形成完善的计算理论,对吹填地基的固结沉降和孔隙水压力变化的预测缺乏实际意义,同时也未考虑吹填土与下伏土层构成的成层地基特性以及排水边界与时间相关的特点㊂在理论研究方面,T e r z a gh i [9]提出的土体一维固结理论已经得到了广泛运用,但为了获得更贴合工程实际的固结解答,国内外学者对其进行了大量修正工作[10-14]㊂虽然T e r z a gh i 边界形式简单,便于利用,但在工程实际中,土体的边界条件并非完全排水或完全不排水,而是介于两者之间㊂为考虑排水边界的渗透性对边界孔隙水压力的影响,G r a y [15]最早提出了半透水边界条件以描述介于完全透水和不透水之间的砂垫层的排水边界㊂基于此边界条件,国内外学者发展出了大量工况下的固结解答[16-18]㊂但半透水边界条件求解困难,一般只有数值解答,基于此,梅国雄等[19]提出了连续排水边界条件,一种考虑时间效应对边界排水影响的边界条件㊂其优势在于,既解决孔隙水压力在时间上的不连续问题,还能得到简单的解析解㊂随后,M e i 等[20]对其进行修正,得到了无量纲化的连续排水边界表达式㊂L i u等[21]基于连续排水边界条件,获得了成层地基一维固结半解析解㊂而Y a n g 等[22]进一步推导出连续排水边界条件下变荷载的成层地基一维固结的解答,使其解答更加贴近实际工况㊂冯健雪等[23]最先研究了单层土体㊁连续排水边界下土体自重的一维固结问题㊂随后Z o n g 等[24]利用有限差分法求解连续排水边界下考虑非达西渗流和土体自重的一维固结问题㊂但以上基于连续排水边界条件下考虑土体自重的固结研究均未考虑地基的成层性㊂而对于吹填场地,欠固结吹填土体与原状部分固结土体在孔隙93Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年水压力㊁固结度以及物理力学性质上差异过大,必须建立成层地基的一维固结解析解才能真实地模拟吹填场地的固结特性㊂为了考虑吹填土自重作用下吹填地基耦合原状地基的固结特性,笔者基于连续排水边界条件和本征函数法建立了陆域吹填成层地基的一维固结解析解,并通过模型退化对解答进行了验证,分析了吹填土自重㊁渗透压缩系数㊁时间因数和堆载等参数对吹填地基固结特性的影响㊂1 数学模型吹填地基模型如图2所示,顶层为吹填土,其下伏土层为原状土体㊂吹填完成后,土体在吹填土自重作用下进行固结,且假定吹填土初始自重应力沿深度呈线性分布㊂原状土体由于早已在自重作用下完成固结,因此认为自重沿深度均匀分布㊂均布荷载q 0作用于土体表面㊂k v i 和m v i 分别为第i 层土的渗透系数和体积压缩系数;H 和h i 分别表示地基总厚度和第i 层土的厚度;z i 为第i 层地基距离土体表面的厚度;γ'为吹填土的有效重度;σ(x )为x 处土体的有效应力分布;x 为土体距离土体表面的深度图2 成层陆域吹填地基数学模型F i g .2 M a t h e m a t i c a l m o d e l o f l a ye r e d s o i l i n r e c l a m a t i o n a r e a2 解析过程2.1控制方程根据T e r z a g h i [9]一维固结理论,土体固结微分方程为:∂u i ∂t =C v i ∂2u i∂x2,i =1,2, ,n (1)式中:u i 为第i 层土内的超静孔隙水压力;t 为固结时间;C v i 为第i 层土的固结系数;x 为土体中某一点距离土体表面的深度㊂土层顶面为连续排水边界条件[19],底面边界分2种工况,一种为不透水边界(简称P T I B ),即式(3);另一种工况为连续排水边界(简称P T P B ),即式(4):u i (x ,t )x ==q 0e -αC v 1h21t (2)∂u n∂xx =H=0 (P T I B )(3)∂u n ∂x x =H=q 0e -αCv 1h21t (P T P B )(4)式中:α为土体界面参数㊂初始条件为:u i (x ,0)=q 0+σ(x )(5)式中:σ(x )为土体在吹填土自重作用下的应力分布:σ(x )=γ'x ,0ɤx ɤh 1γ'h 1,h 1<x ɤH式中:γ'为吹填土的有效重度㊂连续条件为:u i x =z i =u i +1x =z i(6)k v i∂u i ∂x x =z i=k v (i +1)∂u i +1∂x x =z i(7)定义无量纲参数:a i =k v i k v 1,b i =m v i m v 1,c i =h i h 1,T v =C v 1h 21t (8)采用边界条件齐次化的方法,引入齐次化系数w i 令:u i =w i +q 0e -αCv 1h21t (9)将式(8)代入控制方程(1)可得:∂w i ∂t =C v i ∂2w i ∂x 2+C v 1h 21αq 0e -αCv 1h21t (10)此时,初始条件变为:w (x ,0)=σ(x )(11)边界条件为:w n (0,t )=0(12)∂w n∂x x =H =0,P T I B 时(13)w n (H ,t )=0,P T P B 时(14)层间连续性条件为:w ix =z i=w i +1x =z i(15)k v i∂w i ∂x x =z i=k v (i +1)∂w i +1∂xx =z i(16)2.2解答过程方程(10)的解析解为:w i =ðm =1g m i (x )[C m e -βm it +D m T m (t )](17)式中:μi =C v 1C v i =b i a i ,βm i =C v i λ2m i h 2i=C v 1λ2m h 21(18)g m i (x )=A m i s i n (μi λm x h 1)+B m i c o s (μi λm xh 1)(19)e T v =C m e -βm it +D m T m(20)04Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第3期 张云鹏等:连续排水边界下成层陆域吹填地基一维固结解析解C m =ðni =1b iʏz i z i -1σ(x )g m i(x )d z ðn i =1b iʏz i z i -1g m i(x )2d z =2γ'h 1ˑa 1b 1-D 2+B 2μ1λm+2γ'h 1ˑðni =2a i b i [A m i (C i -D i +1)+B m i (B i +1-A i )]ðni =1a ib i [μi c i λm (A 2m i +B 2m i )+2A m i B m i (C 2i -D 2i +1)+(B 2m i -A 2m i )(B i +1D i +1-A i C i )](21)D m =ðni =1b iʏz iz i -1gm i(x )d zðni =1b iʏz iz i -1gm i(x )2d z=2ðni =1a ib i [A m i (C i -D i +1)+B m i (B i +1-A i )]ðni =1a ib i [μi c i λm (A 2m i +B 2m i )+2A m i B m i (C 2i -D 2i +1)+(B 2m i -A 2m i )(B i +1D i +1-A i C i )](22)T m =ʏt0eβm i (τ-t )C v 1H 2αq 0e -αCv 1h21τd τ=αq 0λ2m -αe -αCv 1h21t -e-λ2m Cv1h21t(23)上述公式中:λm 为特征值;A m i 和B m i 的定义为:[A m i B m i ]T=ᵑij =1S j =S iS i -1 S 2S 1(24)而S j 的定义为:S j =[01]T,j =1(25)S j =A jB j +d jC jD j C j B j -d j A j D j A j D j -d j C jB jC jD j +d j A j B jT, j ȡ2(26)S n +1=[D n +1 -B n +1](27)各系数可由下列公式求解得到:A j =s i n μjλm z j-1h 1(28)B j=s i n μj-1λm zj -1h 1(29)C j =c o s μj λmzj -1h 1(30)D j =c o s μj-1λm zj -1h 1(31)d j =k v (j -1)k v j C v (j-1)C v j=a j -1b j-1a j b j(32)其中,特征值λm 由超越方程ᵑn +1j =1S j =0求得㊂因此,最后超静孔隙水压力表达式为:u i =ðm =1g m i (z )[C m e -βm it +D m T m (t )]+q 0e -αCv 1h21t (33)基于上述所求超静孔隙水压力的解答,土体固结位移沉降(S i x (x ,t ))为:S 1x (x ,t )=1E s 1ʏz 1x (γ'τ+q 0-u 1)d τ+ ðnj =2E s 1Es j ʏz j z j-1(γ'h 1+q 0-u i )d τ (34)S i x(x ,t )=1E s iʏz i x (γ'h 1+q 0-u i)d τ+ ðnj =i Es iE s j ʏz jz j-1(γ'h 1+q 0-u i)d τ(35)式中:E s i 为第i 层土体的弹性模量㊂土体固结沉降除了以土体位移计算外,通常还以平均固结度来反映,则按超静孔隙水压力定义的平均固结度(U p )和按沉降定义的平均固结度(U s )分别表示为:U p =ðni =1ʏz i z i -1[σ(x )+q 0-u i ]d x ðn i =1ʏz iz i -1[σ(x )+q 0]d x (36)U s =ðn i =1m v iʏz iz i -1[σ(x )+q 0-u i ]d x ðni =1m v iʏz iz i -1[σ(x )+q 0]d x (37)3 退化验证为验证计算结果的正确性,选取双层地基,将本研究解答与杨怡青等[25]的T e r z a gh i 边界[9]固结解答进行了对比㊂当界面参数取值趋于无穷时,连续排水边界[19]退化为T e r z a gh i 排水边界[9]㊂固定参数m v 1/m v 2=0.635,k v 1/k v 2=2.966,以及α=106㊂图3中反映了土体不同深度处的超静孔隙水压力和土体沉降,可以看出基于连续排水边界[19]计算所得超静孔隙水压力和沉降曲线与杨怡青等[25]基于T e r z a gh i 排水边界所得超静孔隙水压力和土体沉降曲线完全重合㊂这说明当界面参数取值很大时,连续排水边界可以退化为T e r z a g h i 排水边界[9],验证了本研究解答的正确性㊂4 参数分析为探究在吹填土自重作用下成层地基一维固结的性状,以顶部连续排水边界㊁底部不排水边界(P T I B )为例,分别讨论吹填土自重㊁竖向渗透系数㊁体积压缩系数㊁时间因数以及荷载值对地基固结性状的影响㊂4.1吹填土自重的影响计算地基共有5层,且每一层厚度均为5m ㊂14Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年图3 连续排水边界退化后超静孔隙水压力和土体沉降曲线F i g.3 E x c e s s p o r e w a t e r p r e s s u r e a n d s o i l s e t t l e m e n t c u r v e a f t e r d e g r a d a t i o n o f c o n t i n u o u s d r a i n a ge b o u n d a r y如图4所示,当吹填土自重忽略不计时(即当γ'=0.01N /m 时),成层地基中同一时刻的超静孔隙水压力明显小于吹填土自重时(即当γ'=7885N /m和γ'=4075N /m 时)的超静孔隙水压力,且吹填土的有效重度越大,下伏原状海床内的超静孔隙水压力越大㊂这是由于吹填土的自重是陆域吹填地基固结沉降发生的驱动因素,吹填土的密度越大,给自身和下伏原状海床的附加应力越大,使得土体骨架压缩,超静孔隙水压力迅速发展㊂在土体模量相同的情况下,可以发现对于同一时刻同一深度处的土体,其固结沉降随着吹填土有效重度的增加而显著增加㊂为探究吹填土厚度改变造成的吹填土自重变化对地基超静孔隙水压力和土体沉降的影响,选取4层均厚海床地基作为算例,每层土层厚度均为5m ,计算结果如图5所示㊂同一时刻,当吹填土厚度增加时,吹填土部分的超静孔隙水压力会减小,但土体图4 不同吹填土有效重度(γ')的超静孔隙水压力(a )和土体沉降(b )曲线(α,a ,b 均为无量纲参数;q 为均布荷载;γ'为有效重度;T v 为时间因数;图5同F i g .4 I n f l u e n c e o f e f f e c t i v e w e i gh t o f f i l l e d s o i l :e x c e s s p o r e w a t e r p r e s s u r e (a )a n d s o i l s e t t l e m e n t (b)图5 不同吹填土厚度(h 1)的超静孔隙水压力(a )和土体沉降(b)曲线F i g .5 I n f l u e n c e o f h e i gh t o f f i l l e d s o i l :e x c e s s p o r e w a t e r p r e s s u r e (a )a n d s o i l s e t t l e m e n t (b )24Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第3期 张云鹏等:连续排水边界下成层陆域吹填地基一维固结解析解位移沉降显著增大㊂同时,随着时间的增加,同一深度处吹填土超静孔隙水压力会随着吹填土厚度的增大而减小㊂因此,吹填土厚度对吹填地基的超静孔隙水压力响应影响较为复杂,难以简单地通过经验进行预测,但是其固结导致的地基位移沉降却是简单地随着吹填土厚度的增加而增大㊂4.2竖向渗透系数的影响取均布荷载q 0=50k P a ,5层土地基中每一层厚度均相等㊂图6给出第二层和第四层渗透系数变化时超静孔隙水压力随深度变化曲线,可以看出,当只提高第二层土的渗透性时,第一层土的超静孔隙水压力随着第二层土的渗透系数增大而增大,但只有微小变化,而第三层至第五层土的超静孔隙水压力却明显减小,这是由于第二层土的渗透性增大后,第二层至第五层的孔隙水压力消散速率变快,同时进入第一层土的孔隙水变多,导致第一层土的超静孔隙水压力略微上升㊂第四层土渗透系数增加时,第一层至第三层土的超静孔隙水压力略微上升,第四层和第五层土的超静孔隙水压力明显下降㊂与增加第二层土的渗透性相比,增加第四层土的渗透性对提高地基的超静孔隙水压力消散速率作用较小,说明增加靠近排水面土层的渗透性,能够使成层地基的超静孔隙水压力消散速率加快㊂图6 不同渗透系数(k v i )时超静孔隙水压力曲线F i g .6 I n f l u e n c e o f p e r m e a b i l i t y on e x c e s s p o r e w a -t e r p r e s s u r e图7分析了时间因数T v 对超静孔隙水压力的影响,可以看出:对第一层土,不同深度的超静孔隙水压力均随时间因数的增大而逐渐减小;当第二层土或第四层土的渗透系数增大时,相应土层的超静孔隙水压力曲线明显变陡,说明对应土层超静孔隙水压力消散速率变快;此外,变化第二层土或第四层土的渗透性,对第一层土的超静孔隙水压力消散速率影响较小㊂4.3体积压缩系数的影响取均布荷载q 0=50k P a ,时间因子T v =5,5层图7 不同渗透系数(k v i )和时间因数(T v )时超静孔隙水压力曲线F i g .7 I n f l u e n c e o f p e r m e a b i l i t y an d t i m e f a c t o r o n e x c e s s po r e w a t e r p r e s s u r e 土地基中每一层厚度均相等,渗透系数的比值取为k v 1ʒk v 2ʒk v 3ʒk v 4ʒk v 5=1ʒ1.3ʒ1.3ʒ1.3ʒ1.3㊂从图8可以看出,当第二层和第四层体积压缩系数增大后,超静孔隙水压力也增大,说明下伏土层压缩性越高则超静孔隙水压力消散越慢㊂相较于改变第二层土的压缩性,改变第四层土的压缩性对超静孔隙水压力曲线影响更大,因此成层地基中越靠近地基底面土层的压缩性对超静孔隙水压力消散速率影响越大㊂图8 不同压缩系数(m v i )时超静孔隙水压力曲线F i g .8 I n f l u e n c e o f c o m p r e s s i b i l i t y on e x c e s s w a t e r pr e s s u r e 4.4时间因数的影响图9对比了本研究解答和杨怡青等[25]解答下时间因数T v 对超静孔隙水压力的影响㊂当时间因数相同时,基于连续排水边界条件下的解答总是大于基于传统T e r z a gh i 完全排水边界条件下的解答㊂34Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年此外,在地基顶面处,可以明显看出基于连续排水边界条件所得的超静孔隙水压力解答会随着时间的变化而变化㊂而杨怡青等[25]基于T e r z a gh i 排水边界所得解答下地基顶面孔隙水压力一直保持不变,且始终为零㊂图10分析了连续排水边界的界面参数对土体平均固结度的影响㊂当时间因数相同时,平均固结度随着界面参数的增大而增大,与图9中所得到的结论连续排水边界条件下的超静孔隙水压力大于基于传统T e r z a g h i 完全排水边界条件下的超静孔隙水压力所表述的规律一致,结果表明,连续排水边界不仅能反映出土体边界的透水性,还能表明土体在固结过程中,土层边界孔隙水压力随时间的消散过程㊂图9 不同时间因数(T v )时超静孔隙水压力曲线F i g .9 I n f l u e n c e o f s u r c h a r ge l o a d s o n e x c e s s p o r e w a t e r p r e s s u re图10 不同界面参数(α)时平均固结度(U s )曲线F i g .10 I n f l u e n c e o f i n t e r f a c e p a r a m e t e r s o n a v e r a g e d e gr e e o f c o n s o l i d a t i o n4.5均布荷载的影响图11对比不同均布荷载作用下,超静孔隙水压力沿着深度的变化情况,可以看出,随着均布荷载的增大,在同一时间因数下的超静孔隙水压力也越大,表明施加的荷载越大,固结发展越慢㊂当时间因数T v =3时,不同外荷载对应的超静孔隙水压力曲线差距很大,但随着时间的增加,在不同外荷载对应的超静孔隙水压力曲线的差距会明显减小㊂图11 不同均布荷载(q 0)下超静孔隙水压力曲线F i g .11 I n f l u e n c e o f s u r c h a r ge l o a d s o n e x c e s s p o r e w a t e r p r e s s u r e5 结 论(1)吹填土自重是吹填地基固结沉降的驱动因素,因此在对吹填地基上的基础工程㊁隧道工程等地下工程进行设计时必须考虑吹填地基的固结效应㊂(2)渗透系数对超静孔隙水压力的影响较为复杂,随着成层地基中某一土层渗透性的增大或减小,对其上覆和下伏土层的超静孔隙水压力的影响刚好相反㊂增加土层的渗透性,能够使成层地基的超静孔隙水消散速率加快,而通过增大排水面土层的渗透性可以加速地基超静孔隙水压力的消散速率㊂(3)超静孔隙水压力随着土层体积压缩系数的增大而增大,且深埋土体的体积压缩系数对超静孔隙水压力的影响更大㊂(4)地表堆载越大,地基固结发展过程越慢,表现为超静孔隙水压力消散速率越慢㊂参考文献:[1] 游乐无限.大连金州湾国际机场将为我国首个填海造陆机场和世界最大海上机场[E B /O L ].(2020-06-16)[2022-04-20].h t -t p s ://b a i j i a h a o .b a i d u .c o m /s ?i d=1669651860739964373&w f r =s pi d e r &f o r =p ).[2] 杨顺安,张瑛玲,刘虎中,等.深圳地区吹填淤泥的工程特征[J ].地质科技情报,1997,16(1):87-91.Y a n g S A ,Z h a n g Y L ,L i u H Z ,e t a l .E n g i n e e r i n g ch a r a c t e r i s -t i c s o f b l o w -f i l l e d s o f t c l a y i n S h e n z h e n a r e a [J ].G e o l o gi c a l S c i -e n c e a n d T e c h n o l o g y I n f o r m a t i o n ,1997,16(1):87-91(i n C h i -n e s e w i t h E n gl i s h a b s t r a c t ).[3] 李静,张亚年,梁杏,等.江苏滨海平原弱透水层封存的古咸水及其运移过程[J ].地质科技通报,2022,41(1):90-98.L i J ,Z h a n g Y N ,L i a n g X ,e t a l .P a l e o -s a l t p o r e w a t e r t r a p pe d i n 44Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第3期张云鹏等:连续排水边界下成层陆域吹填地基一维固结解析解t h e c l a y e y a q u i t a r d a n d i t s t r a n s p o r t p r o c e s s e s i n J i a n g s u c o a s t-a l p l a i n[J].B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,2022,41(1):90-98(i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t). 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高桩码头上部结构波浪水平力试验研究
高桩码头上部结构波浪水平力试验研究荣传亚;周益人【摘要】通过物理模型试验，分析纵梁迎浪面压强和上部结构总水平力，指出影响上部结构波浪水平力P的主要因素有：波高H，纵梁高度R，超高Δh，波周期T，单个波峰同时作用的纵梁根数n。
根据试验资料应用因次分析法拟合出了波浪水平力包络线计算公式,并且对试验值和包络线计算值进行了比较。
%This paper analyzes the wave pressure on the sea face of the longitudinal beam and the horizontal force of the upper structure through the physical model test. It points out dominant factors which influence the horizontal force of the superstructure, such as wave height H, longitudinal beam height R, overheight Δh, wave period T, as well as the number of longitudinal beams n affected by the single wave crest. The formulas of wave horizontal force are fitted by the actor analysis method, and the calculated values are compared with the trial values.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2013(000)009【总页数】5页(P55-59)【关键词】高桩码头;上部结构;波浪;水平力【作者】荣传亚;周益人【作者单位】中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东广州510230;南京水利科学研究院河流海岸研究所，江苏南京210029【正文语种】中文【中图分类】U656.1+13目前，很多科研人员对直墙式建筑物、桩基和墩柱的波浪水平力进行了理论分析和试验研究，得出的结论已应用到工程设计中。
高层建筑工程中深基坑支护施工技术的应用探析 吴阳
高层建筑工程中深基坑支护施工技术的应用探析吴阳发表时间：2019-01-11T10:31:30.627Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第31期作者：吴阳邢涛[导读] 有必要对深基坑支护技术展开研究，以便为后续实际工程提供指导。
山东普利项目管理有限公司山东济南 250014摘要：随着中国经济的快速发展，城市的人口数量也在迅速增加，这对城市的空间提出了新的挑战，而解决这一问题的有效方法便是建立高层建筑物。
大量实践表明，深基坑支护技术为增强高层建筑物施工的安全性和稳定性做出了巨大贡献。
鉴于此，有必要对深基坑支护技术展开研究，以便为后续实际工程提供指导。
关键词：高层建筑；深基坑支护；施工技术；应用1深基坑支护施工技术的概况1.1深基坑支护施工技术的主要特点深基坑支护施工技术在建筑工程施工中应用时的特点主要集中在以下几方面：（1）由于工程施工涉及到众多施工环节，所以在实际应用的过程中，必须对地质、水位、风力等各方面因素予以充分的重视。
（2）由于深基坑支护施工一般应用于规模相对较大且工期要求较短的工程。
为了确保建筑工程的整体施工进度不受影响，深基坑支护工程必须在规定的时间内完成。
1.2深基坑支护施工技术的要求首先，施工人员必须根据建筑工程项目的特点，选择符合施工要求的深基坑支护施工技术。
施工企业在工程施工开始前，应该深入施工现场进行实地的勘察，并在勘察结束后，详细的进行勘察数据的分析，最后根据分析结果选择符合要求的深基坑支护施工技术，同时制定切实可行的施工方案。
由于深基坑支护技术的种类众多，而每一种深基坑支护技术都有其适用的范围和作用。
2高层建筑深基坑支护施工技术2.1支护桩技术支护桩技术在当前高层建筑的深基坑支护施工技术中，属于比较常用施工技术之一，这也是一种技术特点和性能比较明确的技术，其主要作用就是分担外部的压力，协调基坑施工过程中的受力承载关系，从而起到深基坑支护的作用。
该学说在具体的应用过程中，主要分为人工支护和护臂结构两部分，在正式进行支护桩施工时，首先需要利用复杂和严谨的施工技术，在深基坑施工过程中进行开挖灌注，然后再安装其他的深基坑施工构件，从而保证深基坑支护施工的整体质量。
全回转式浮吊船起重机下船体结构强度计算
全回转式浮吊船起重机下船体结构强度计算
张小雅;夏雪
【期刊名称】《上海船舶运输科学研究所学报》
【年(卷),期】2013(036)003
【摘要】针对全回转式浮吊船拖航横浪工况,运用直接计算方法来分析起重机下船体结构强度,并与规范简化受力下的船体结构强度相比较.结论表明,船体结构在满足规范受力的情况下,结构强度有一定的富裕,船体结构偏安全.
【总页数】6页(P12-17)
【作者】张小雅;夏雪
【作者单位】航运技术与安全国家重点实验室,上海200135;航运技术与安全国家重点实验室,上海200135
【正文语种】中文
【中图分类】U661.43
【相关文献】
1.一种新的点蚀损伤下船体结构极限强度计算方法 [J], 滑林;吴梵;张静;马晓龙
2.浮吊船总纵强度计算研究 [J], 王修敏;仇远旺;任荣社;吕运;丁志龙
3.门座式起重机整体结构强度有限元计算方法研究 [J], 张华民;李士林;张志斌;尹群;吴铭芳;嵇春艳
4.基于波浪载荷直接计算的集装箱船全船结构强度分析 [J], 许博方; 张少雄; 蔡雨萌; 蔡博奥
5.《矿砂船船体结构强度直接计算指南(2020)》
发布 [J],
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安徽省六安市吴阳中学2018年高一物理月考试题
安徽省六安市吴阳中学2018年高一物理月考试题一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1. (单选)如图所示，A为长木板，在水平面以速度向右运动，物块B在木板A的上面以速度向右运动，下列判断正确的是( )A．若是，B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力B．若是，A受到了B所施加向右的滑动摩擦力C．若是，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力D．若是，A、B之间无滑动摩擦力参考答案：D2. （单选）物体以速度水平抛出，若不计空气阻力，则当其竖直分位移与水平分位移相等时，以下说法中不正确的是（）A．竖直分速度等于水平分速度B．即时速度大小为C．运动的时间为D．运动的位移为参考答案：A3. 一物体从静止开始做匀加速直线运动，第3s通过的位移是15m,则（）Ａ．第3s的平均速度是5m/s Ｂ．物体的加速度是6m/s2Ｃ．前3s内的位移是30m Ｄ．第3s初的速度是18m/s参考答案：B4. （单选题）如图所示，MN是流速稳定的河流，河宽一定，小船在静水中的速度为v.现小船自A点渡河，第一次船头沿AB方向，到达对岸的D处；第二次船头沿AC方向，到达对岸E处，若AB与AC跟河岸垂线AD的夹角相等，两次航行的时间分别为tB 、tC，则( )A．tB >tCB．tB<tCC．tB ＝tCD．无法比较tB与tC的大小参考答案：C5. （单选）关于速度和加速度，下列说法中一定正确的是（）A.速度变化量越大，加速度越大B.加速度方向保持不变，速度改变的方向也保持不变C.速度为零，加速度一定为零D.加速度不断变小，速度也不断变小参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示的皮带传动装置中，右边两轮是连在一起同轴转动，图中三轮半径的关系为：r1=2r2，r3=1.5r1，A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑，则A、B、C三点的线速度之比为____________ 。
基于改进p-y曲线法的单桩水平受荷计算
基于改进p-y曲线法的单桩水平受荷计算
蒋建平;杨栓
【期刊名称】《水利水运工程学报》
【年(卷),期】2017(000)005
【摘要】在Winkler地基梁模型的基础上,基于改进p-y曲线法提出了一种在复杂水平荷载作用下求解部分埋置水平受荷单桩在软黏土中弯矩和位移的计算方法.该方法考虑了土体的塑性、土抗力与水平位移之间的非线性,且采用差分法进行求解并编写相应的Matlab程序,便于给出精确的理论解答.通过构制不同的地层结构,对比桩身位移、弯矩的变化,获得了最佳的地层结构,结果表明地表表层土强化处理很重要.最后将计算结果与现场试验数据进行对比,吻合程度较好.说明所提方法可在达到工程精度要求的基础上,减小所需土体参数的获取难度,降低工程成本.
【总页数】8页(P80-87)
【作者】蒋建平;杨栓
【作者单位】上海海事大学海洋科学与工程学院,上海201306;上海海事大学海洋科学与工程学院,上海201306
【正文语种】中文
【中图分类】TU473
【相关文献】
1.水平受荷单桩计算的半经验弹塑性解析解 [J], 黄朝煊
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水运工程试验检测培训——结构(长沙理工)
拉力试验机 引伸仪 3. 屈服强度 4. 抗拉强度 5.规定非比例延伸强度 6. 断后伸长率
某钢筋混凝土构件结构试验时实测钢筋应变为380µε，钢筋弹性模量为 2.0X105MPa,则钢筋应力为（ ）MPa A. 7.6X107 B.76 C.76000 D.760
⑩按规范要求进行构件砼混凝土强度合格判定。
22
第三章结构混凝土强度及缺陷现场检测
第三节 钻芯法检测混凝土强度 一、芯样的钻取 二、芯样的加工 三、抗压强度试验 四、试验结果处理
钻芯法检测混凝土强度时，高径比大于1的芯样的混凝土换算强度不用修 正或修正系数等于1。( × )
钻芯法钻取的芯样高度应精确测量，其精度为（ D ）。 A.0.1 mm B.0.2 mm C.0.5 mm D.1.0 mm
15
第三章结构混凝土强度及缺陷现场检测
第一节 回弹法检测混凝土强度 一、回弹法基本原理
回弹距离 二、检测仪器
回弹仪（分类） 压力机 标定回弹仪的钢钻 钢卷尺 三、回弹检测技术
回弹值测量 碳化深度值测量 回弹数据处理（在16个数据中选择中间的10个，取其平均值） 四、推定混凝土强度
16
第三章结构混凝土强度及缺陷现场检测
23
第三章结构混凝土强度及缺陷现场检测
钻芯法检测混凝土强度和其他性能的主要问题是（A C D E）。
A.实验费用较高
B.可靠性较差
C. 取样不很方便
D. 实验周期较长
E．造成结构局部一些破损
钻芯法检测混凝土强度时，只适用于混凝土强度大于C10的结构构件。( × )
水平荷载作用下两种桩土模拟算法对高桩码头横向排架的影响
水平荷载作用下两种桩土模拟算法对高桩码头横向排架的影响李振国;张润福;桂劲松
【期刊名称】《水运工程》
【年(卷),期】2018(000)002
【摘要】以某码头工程为例,横向排架按柔性桩台考虑,将实际结构图简化得到其计算简图;基于m法和假想嵌固点法,分别采用弹性嵌固和固端约束模拟桩土相互作用,利用ANSYS建立2种有限元模型计算水平力作用下横向排架的内力和变形;采用SPSS对计算结果进行数据统计分析.结果显示:当显著水平α取0.05时,采用m法和假想嵌固点法计算桩土相互作用对水平力作用下横向排架的内力和变形的影响无显著差异.
【总页数】7页(P62-68)
【作者】李振国;张润福;桂劲松
【作者单位】山东省水产设计院,山东济南250013;山东省水产设计院,山东济南250013;大连海洋大学海洋与土木工程学院,辽宁大连116023
【正文语种】中文
【中图分类】U656.1+13
【相关文献】
1.竖向荷载作用下高桩码头桩土耦合分析研究 [J], 曹胜敏
2.水平荷载作用下高桩码头叉桩扭角布置研究 [J], 夏天生;陶桂兰;王定
3.多个横向水平力作用下高桩码头排架反力计算分析 [J], 宗绍利
4.水平荷载作用下叉桩扭转对高桩码头排架的影响 [J], 李振国;张润福;桂劲松
5.水平荷载作用下m值对高桩码头横向排架的影响 [J], 李振国;张润福;桂劲松因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高桩码头上部结构波浪力物理模型试验研究
高桩码头上部结构波浪力物理模型试验研究肖文智;王登婷;冯卫兵;黄海【摘要】在不同水位、相同波浪要素组合条件下进行波浪对码头上部结构作用力的模型试验研究,得到上部结构所受最大波浪水平力、最大波浪上托力、最大波浪水平力对应的波浪上托力以及最大波浪上托力对应的波浪水平力,分析最大波浪水平力和最大波浪上托力之间的相位差；并对最大波浪上托力和理论值进行分析比较.试验结果表明:随着水位的增高,作用在码头上部结构的波浪力先增大后减小,在设计高水位时,码头上部结构受到的波浪力最大；最大波浪上托力和最大波浪水平力并不同时出现,存在相位差.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】5页(P50-54)【关键词】高桩码头;波浪水平力;波浪上托力;物理模型【作者】肖文智;王登婷;冯卫兵;黄海【作者单位】河海大学,江苏南京210098;南京水利科学研究院,江苏南京210024;河海大学,江苏南京210098;上海海科工程监理所,上海200231【正文语种】中文【中图分类】U656.1+13在外海开敞式水域，当水位较高并且高桩码头上部结构承受波浪力时，波浪作用会对码头造成整体破坏或者局部破坏。
目前还没有成熟的方法来预测高桩码头上部结构在波浪作用下的水平力，往往以物理模型试验值作为设计标准；而关于波浪上托力的计算国内外均早有研究，并提出了各自的经验计算公式，由于这些计算公式都有一定的经验性，因此各家的计算结果也相差较大。
而在实际工程计算中，不同的计算方法会对工程的安全性和经济效益产生很大影响，因此对高桩板梁式码头在波浪作用下受到的上托力和水平力进行研究，并考虑二者的组合效应，分析其对上部结构的作用，具有重要的意义。
研究成果有利于工程设计人员确定波浪作用的最不利组合，可以为开敞式高桩板梁式码头的设计提供依据。
1 公式推导在过去的几十年中，为了预测海岸结构物受到的波浪荷载，国内外很多学者进行了大量的研究。
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1，结构性能检验：概率统计法。
2，混凝土：压板不平整度0.02%，试块不平整度0.05d%、不垂直度1%、立方体抗压、轴心、劈裂均为15%判定，弹性模量为20%判定（另2个取平均值）。
3，桩基取芯芯样：直径平均值差≤2mm，0.95-1.05d，垂直度2°，不平整度0.1%。
3.钢筋：钢筋弹性模量通过静态试验获得；试样整根切，不得加工，拉伸试验钢筋2根，钢绞线3根。
图解法、指针法、自动装置；弹性模量采用图解法、拟合法。
拉力试验机1级或者优于1级。
4.回弹：批量小于10个，取最小值；代表值中出现小于10mpa，结果小于10mpa。
低频超声回弹仪；超声回弹5测区，每测区4+16个点；相邻测点声时误差＞15%，首波波幅小于30db，接受波形不规则，重测2次；重测共计3次不大于15%，取平均，大于15%，取2重复平均。
5.混凝土判定：≥25mpa，＞5.5mpa，＜25mpa，＞4.5mpa，全部按单样本算；6倍钻芯要求；钻芯位置和回弹/超声回弹重合。
钻芯法判定。
6.超声测缺：均匀性（对测、斜测，速度≥3.5km/s，标准差≤5%）；测缺陷（怀疑区域2-3倍，对测，间距100mm）；裂缝（半米内单面平测，半米外钻孔测，2个面双面斜测）；损伤（3测区x10测点）；结合面（对测、斜测）7.钢筋：每测区6钢筋X（2-3）测点；50mm以内误差1mm，以上2mm；需修正（保护层60mm，未知钢筋、铁磁性、实际与设计偏差、钢筋过密，饰面层未除、与校准试件有差异）修正不少于30%且不少于6处；需测锈蚀（上下施工间隔1年、可能发生锈蚀、对锈蚀状况怀疑）；-200mv，-350mv，-350mv对应90%锈蚀概率；钢筋锈蚀检测有面积和电位。
8.防腐：表面涂层（10年、含水率≤6%，涂层耐碱、耐腐蚀）、硅烷浸渍（15-20年、施工前先试验）、环氧涂层（20-30年、不得与外加电流阴极保护联合使用、）环氧涂层（95%在180-300um，单记录不低于140um）钢筋阻锈剂、外加电流阴极保护（连接电阻不大于1Ω）。
9.耐碱性试验：6个100mm规格试块，养护28天，再养7天，上涂层，再养7天，把3个试块扔饱和Ca（OH）2半浸，涂层面露5mm高度，一两天看一次，泡30天。
10.抗氯离子试验：3片一组、3%NaCl溶液、涂层片直径60±2mm，20%取值法；精确到0.1×10-3mg/(cm2*d）。
11.粘接强度：9、10、11都是0-500um厚度规、150mm试块5个，3%NaCl溶液，表面含水率≤6%、圆盘座地面有75%以上的面积附着涂层或者混凝土，否则无效、75%以下且拉力小于1.5mpa，附近重做、表干或表湿取9点算术平均值做结果，精确至0.1mpa。
12.硅烷浸渍检测：150mm试块12个，除硅烷浸渍面，其余面涂无溶剂环氧涂料等密封，且与硅烷浸渍表面搭接2mm，高为纵坐标，时间平方根为横坐标，斜率为吸水率，20%取值。
硅烷浸渍深度（染料指示法（算术平均值）、热分解气象色谱法（最小值））。
13.弯曲试验后，涂层剥离，不能判涂层可弯性不合格，再双倍取样试验。
14.环氧涂层钢筋：测涂层厚度、涂层可弯性、涂层连续性、涂层附着性。
（可以玩到虎年后）。
15.涂层劣化：A轻微、B明显、C较严重、D严重。
＜120um划格，＞250拉开，中间切割。
16.涂层附着性：阴极剥离和盐雾试验，参比电极为饱和甘汞电极、均取平均值。
17.钢筋阻锈剂试验：小于150uA，判定钢筋无腐蚀、18.结构静载：同时性、客观性；三分点均布荷载结果挠度×0.98；19.动力特效：阻尼比，频率，振型；位移，w/wn越大越好，自由振动、强迫振动、随机环境。
动力影响因素：结构形式、材料性质、结构刚度、质量分布、构造连接20.混凝土氯离子检测：分层取样，不少于5层，每15min测一次直到最后3次差在10%内；酸性浸泡测的是总氯离子含量（包括游离、结合）；蒸馏水浸泡测游离含量。
21.承载力检测：抗弯、抗剪承载力，轴心、偏心受压承载力等。
22.第八章海洋防腐空缺。
23.抗拔抗压隔3天，抗压水平隔2天，后张法管桩抗渗透性好，方桩抗弯抗裂差，液压锤能量传递率高，桩中心距3.5d，入岩，密实1d，中密实1.5d，黏土粉土2d，静压成桩不产生锤击压应力和拉应力，静压成桩主要在粘性土。
内冲内排对桩侧土影响小，水冲适合密实砂层。
试桩与锚桩基准桩4d，锚桩和基准桩3d。
24.桩摩阻测量仪器（测桩身轴力）：光栅式、电阻丝式、振弦式、滑动测微计。
电阻丝式：可动、静应变测，灵敏度高、抗震，优先全桥，也可半桥，可温度自补偿，考虑温度环境和时间效应，测前要检测其绝缘度；振弦式：接收的是频率信号，可远距离传输，绝缘要求程度低，长期观测不易损坏，灵敏度不如应变；光栅式精度高、抗干扰，有表面式，有埋入式。
25.试验桩3-10m内有勘察孔，水平桩16d内每m有土物理性质。
26.轴向刚性系数：桩在单位轴力下的沉降（m/kN），由桩弹性压缩、地基压缩变形组成；方法：标准值到可变值重复压3次，最后一次（两值沉降差/两值差）27.原位足尺试验是确定负摩阻最好的方法，此外，无侧限抗压、三轴、静力触探、标贯都能确定，只是不准。
中性点轴力最大，入基岩中性点在桩底。
沉渣端承、摩擦、抗拔水平分布5、10、20cm。
休止时间砂土3d、粘土14d、淤泥25d、承载力增长幅度群桩大于单桩，单桩承载力早起快，后期慢。
抗拔破坏面一般出现在桩侧面距桩5mm左右土体。
扩底桩破坏面在距离桩轴心D/2处（D是扩底直径）。
试验50m内不允许施工。
28.抗拔终止条件：5倍，设计值或标准值0.9倍。
10cm，设计值；抗压条件：5倍且40mm，24h，60-80mm，设计值；水平终止条件：设计值，断桩，突然变化加快，《建筑》：位移30-40mm。
29.水平计算方法：线弹性地基反力法（张氏、c、m、k法），非线性地基反力法（c、s、py、nl法）。
《建筑》规定:桩顶位移10mm处荷载的75%为特征值。
推反力、基准桩5d，拉反力10d。
30.高应变传感器2d，贯入度2-6mm，case法假设动阻尼力集中桩端，J与桩端土颗粒大小有关，case法适合中小直径摩擦桩。
当实测力波和速度波在第一峰值比例失调，不得随意调整。
试打桩最大拉应力大多距桩顶0.2-0.5l，最大压应力桩顶或桩底。
试打桩可以得到总土阻力和静阻力值。
31.低应变仪器参数：2l/c+5ms，2000hz，1024个点，加速度传感器灵敏度大于100mv/g，宽脉冲=频率低，预制桩10%不少于10根，灌注桩全测。
测点不少于2个，每个点4次（水运规范3次）。
32.纵波可以在固体气体液体传播，横波只能在固体传播。
33.声波仪器要求：t分辨率0.5um、A误差5%、1-200khz，100db，200-1000v，换能器30-60khz。
提升速度0.5m/s，斜侧角度不大于30%，接收信号：声时，波幅、频率。
判定方法：概率法、斜率法（psd法）34.钻芯，单孔距中10-15cm，双孔0.15-0.25d，垂直度偏差0.5%，35.地下连续墙：机械成孔检测仪：测控仪器原理欧姆定律、恒流电源10mA，ρ定义1m，1mm2的电阻值，单位Ω*mm2/m或者Ω·m；测斜工作原理顶角测量法；标定后初始值大于或者小于0.1°重新送厂标定。
步骤：1仪器自检，2测距校正，3测泥浆比重ρ1.2g/cm3.粘度18-25s，含沙量＜4%，泥浆比值不对则会显示界面模糊，刚成孔不能马上检测，因为泥浆有气泡。
4清孔，确保啊ρ1.2，最好反循环清孔，但是要适量，否则孔壁坍塌，如果正循环清孔，必须随时控制泥浆比重和黏度。
5开始检测，仪器有20cm测试盲区，所以要对中6根据孔径孔深选择参数，7shift移位，只有R＞4m才进行shift移位。
检查仪器方法是空气中检测。
碱性钢筋不易腐蚀，所以泥浆为碱性。
36.钢筋笼检测主要是磁测井法，不适合预制方桩，因为钢筋含量少，磁性物质分类：逆磁性、顺磁性，铁磁性。
磁法测试仪传感器要求：测量深度大于100m，1.5mpa不渗水，适应孔斜0-20°，深度计分辨率小于5cm，深度误差＜0.5m。
孔底多钻3m，测点间距20cm，至少测2次。
37.锚杆：力学角度增加φ和C。
锚杆束内各锚杆间距不小于5mm，C35注浆，锚固体强度＞15mpa，大于2年按永久设计，先基本实验，至少3根，初始值0.1倍标准值*A；每级至少3次测量，变化＜0.1mm下一级，否则2h小于2.0mm加下一级，0.5、0.7倍标准值时，循环加载；0.6、0.8倍标准值时，2h＜2.0mm加下一级，加载（0.1、0.3、0.4、0.5.....）破坏标准：后一级位移为前一级2倍、锚头位移不收敛、超设计值。
基本实验所得的总弹性位移应超过自由段长度理论弹性伸长的80%且小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性长。
一般试验：5%不小于3根，最大试验不超过0.8标准值*A；嵌岩锚杆，锚固强度70%才可以做，分破坏性（2根多循环）和验证性（20%-40%单循环），最大试验荷载0.8倍。
38.试验点与其最近的已有勘探点间距离不得少于已有勘探点孔径的20倍,且不少于2m。
39.旁井法检测40.十字剪切法41.振弦孔隙水压力计，频率1551.4hz，初读数1599.6hz，传感器标定系数k=2.78x10-7mpa/hz2，计算得超孔隙水压力u等于42.2kpa.42.天然孔隙比和含水比确定承载力是怎么回事43.导纳曲线44.内摩擦角怎么测定，三轴试验，直剪试验，标准贯入，库伦莫尔圆相割就是破坏，实际上不能存在，土压力指填土对挡土墙的压力。
灵敏度=不扰动剪切强度/扰动土剪切强度，黏性土结构破坏强度降低，所以灵敏度＞1记忆45.抗压、抗拔承载力统计值的确定46.单向单循环试验加载时,每级荷载应维持20min,卸载时应维持10min,每隔5min 应测读一次。
全部卸载完后应每隔10min 测读一次，测读30min47.对于土阻力滞后2L/c发挥的情况，应采用RMX法对CASE法单桩承载力计算结果进行提高修正。
48.高应变拟合法，桩单元长度1m，也可以改，但是时间要相等，土单元长度2m。
水运要求拟合长度5l/c。
建筑规范要求：普通锤2l/c+20ms,柴油锤2l/c+30ms。
力曲线没归零则不能做评判依据，没有速度曲线归零要求。
case法测不到桩端和桩测摩阻，以及完整系数49.高应变取锤击能量较大的信号50.十字板剪切法应用：1，确定饱和黏土的容许承载力；2，确定饱和黏土的灵敏度；3，测定土坡或者地基内的滑动面位置；4，测定地基强度变化规律。