海床砂土应力分析及动态强度特性
多向振动下砂土动力特性试验研究的开题报告
多向振动下砂土动力特性试验研究的开题报告一、研究背景随着城市化进程的加速，建设用地越来越紧张，工业、交通、建筑等人类活动导致的振动与地下工程建设、城市地铁建设等都对砂土地基和结构的稳定性和安全性产生了严重的影响。
因此，对多向振动下砂土的动力特性进行研究，对于保证地基稳定、减少土工灾害等具有重要的实际意义。
本研究旨在探究多向振动下砂土的动力响应特性及其对土体性质的影响，为砂土地基的工程实践提供理论参考和科学依据。
二、研究内容1. 砂土多向振动试验的设计与制备。
选择符合国际标准的试验方法和设备，采用数控加工技术制备相应的振动盘和压缩板，制备砂土试样。
2. 多向振动试验方案设计。
建立多向振动试验的数据采集系统，对不同振动频率、振动幅度和振动方向下砂土的动力响应进行试验研究。
3. 试验分析与结果评估。
分析砂土试验样品的加速度、速度和位移等动力响应指标的变化规律，同时也考虑原土的物理力学性质（如密度、含水率等）对其动力响应特性的影响，评估试验结果的可靠性。
4. 综合分析及结论。
通过对试验结果和理论分析的综合分析，总结出砂土在多向振动下的动力响应规律及其与土体性质的关系，为砂土地基工程实践提供科学依据和有力支撑。
三、研究方法本研究采用室内试验法，根据国内外相关文献及标准，设计符合实际情况的多向振动试验，并对实验数据进行数据整理和分析，同时也借助有限元数值模拟方法对试验结果进行验证和推演。
四、预期结果本研究主要期望通过多向振动下砂土动力特性试验研究，找到砂土在动力环境下的响应特点及其与土体性质的关系。
研究结果可提供科学依据和有力支撑，为土工和水利工程的设计和实际应用提供参考，同时也有助于完善土工材料的动力试验标准和测试方法。
南沙群岛珊瑚礁工程地质特性及大型工程建设可行性研究
南沙群岛珊瑚礁工程地质特性及大型工程建设可行性研究一、本文概述本文旨在全面深入地研究南沙群岛珊瑚礁的工程地质特性，并探讨在这些特殊地质条件下进行大型工程建设的可行性。
南沙群岛，作为中国南海的重要组成部分，拥有丰富的海洋资源和战略地位。
然而，其独特的珊瑚礁地质环境给工程建设带来了诸多挑战。
因此，对南沙群岛珊瑚礁工程地质特性的深入了解和科学评估，对于保障南海地区大型工程的安全和稳定具有重要意义。
本文首先对南沙群岛的地理环境、珊瑚礁的形成和分布进行了概述，分析了珊瑚礁的工程地质特性，包括其强度、变形特性、渗透性等方面的基本特征。
在此基础上，文章进一步探讨了珊瑚礁地质环境对工程建设的影响，如地基稳定性、施工难度、工程安全等方面的问题。
为了评估南沙群岛珊瑚礁地区大型工程建设的可行性，本文还结合具体的工程案例，进行了详细的分析和研究。
通过对实际工程案例的剖析，文章总结了珊瑚礁地区工程建设的经验教训，提出了相应的技术和管理措施，以保障工程的安全和稳定。
本文展望了南沙群岛珊瑚礁工程地质特性和大型工程建设可行性的未来研究方向，以期为未来南海地区的工程建设提供更为科学、合理的参考依据。
二、南沙群岛珊瑚礁工程地质特性南沙群岛位于中国南海的南部，是一个由数百个岛屿、礁滩、沙洲和暗沙组成的群岛。
这些岛屿主要由珊瑚礁构成，因此，珊瑚礁的工程地质特性对于南沙群岛的地理环境和大型工程建设具有重要的影响。
珊瑚礁工程地质特性主要包括其物理性质、化学性质、力学性质以及地质环境等方面。
从物理性质来看，南沙群岛的珊瑚礁主要由珊瑚骨骼、贝壳碎片、砂粒等松散物质组成，其结构相对松散，透水性较强。
这种物理性质使得珊瑚礁在受到外力作用时，容易发生变形和破坏。
从化学性质来看，珊瑚礁的主要成分是碳酸钙，这种物质在海洋环境中容易受到侵蚀和溶解，从而影响珊瑚礁的稳定性和耐久性。
珊瑚礁中还含有一定量的有机质和微量元素，这些物质的含量和分布对珊瑚礁的工程地质特性也有一定的影响。
波浪作用下珊瑚砂起动特性研究
波浪作用下珊瑚砂起动特性研究随着现代海洋运输的发展，海洋中船只的波浪受力问题日益突出。
为了更好地了解船只在不同动力条件下的波浪受力特性，许多学者投入致力于研究不同沉积物和动力条件下的波浪受力特性。
珊瑚砂是海洋中常见的一种沉积物，其孔隙结构非常复杂，产生的波浪受力特性也会有所不同。
本文的目的是对珊瑚砂沉积床在波浪作用下的起动特性进行研究，探究不同动力条件下，珊瑚砂沉积床的起动规律。
为了达到这一目的，我们将建立一个模拟海洋实验室，在此实验室中，珊瑚砂沉积床在模拟不同动力条件下波浪作用下的起动特性将得到实测结果。
首先，我们要准备模拟珊瑚砂沉积床的试件，根据实际珊瑚砂的性质，实验件的比例将为1:4。
实验件的深度将设定为3.6m，实验起动噪声的波高为0.05m，频率为1.5Hz。
然后，我们根据不同的动力条件设定不同波浪高度以及不同的有效流速。
有效流速将设定为0.5m/s，波浪高度将设定为1.5m、3m、4.5m、6m和7.5m，以模拟不同动力条件下的波浪作用。
接下来，我们将开始实验。
首先，在实验室中，将根据设定的波浪高度和有效流速，用模拟器产生不同的波浪起动噪声，将实验件置于模拟波浪之中，并观察实验件的起动振动特性。
同时，实验室中的流体测试仪器将同时测定模拟波浪和实验件振动特性，以及实验件诱发流场的特性。
经过实验，我们将获取不同动力条件下珊瑚砂沉积床在波浪作用下的起动特性的实测数据，以此来分析珊瑚砂沉积床的波浪受力特性。
最终，我们将对珊瑚砂沉积床在波浪作用下的起动特性进行分析，结合实测数据，探讨不同动力条件下珊瑚砂沉积床的起动规律。
借助实验室中的流体测试仪器，我们可以更深入地分析海洋中珊瑚砂沉积床在波浪作用下的流动特性，以便为海洋运输船只提供基础资料和参考资料，以提高船只在不同动力条件下的稳定性。
综上所述，本文从有限元分析和流体测试方面，探讨了珊瑚砂沉积床在波浪作用下的起动特性，研究了不同动力条件下珊瑚砂沉积床的起动规律，为提高船只在不同动力条件下的稳定性提供了一定的参考。
海洋油气开采工程建筑中的土的力学性质研究与分析
海洋油气开采工程建筑中的土的力学性质研究与分析随着全球能源需求的不断增长，海洋油气开采工程成为国际能源领域的重要项目。
在这些海洋工程中，土的力学性质是一个关键的考虑因素，它对于工程的安全稳定性和可持续性发展具有重要影响。
因此，对海洋油气开采工程建筑中土的力学性质进行深入研究与分析是至关重要的。
首先，我们需要了解土的力学性质与海洋油气开采工程的关系。
在油气开采过程中，海底土壤是一个重要的承载层，需要承受来自海洋环境和工程负载的多种力学作用。
因此，研究土的力学性质能够帮助我们更好地理解和预测工程建筑的结构行为。
土的力学性质包括强度、变形等方面的特性，这些特性的研究能够为工程设计和施工提供参考依据。
其次，对于海洋油气开采工程建筑中的土的力学性质研究，我们需要考虑以下几个方面：1. 土的力学性质的测定：为了研究土的力学性质，我们需要采集土样进行室内试验。
这些试验包括常规的土工试验和专项的海洋土试验。
常规的土工试验包括颗粒分析、压缩试验、剪切试验等，用于确定土的物理特性和力学参数。
海洋土试验包括海洋环境下的压缩试验、剪切试验等，用于研究土在不同海洋环境下的力学行为。
2. 土的应力-应变特性的研究：研究土的应力-应变特性是了解土体受力行为的基础。
通过应力-应变试验，可以确定土的弹性模量、剪切模量、泊松比等力学参数，从而分析土的变形特性和承载能力。
这些参数对于工程建筑的稳定性和安全性至关重要。
3. 土-结构相互作用的研究：在海洋油气开采工程建筑中，土体与结构之间的相互作用是一个重要的研究问题。
土体的力学性质直接影响工程结构的稳定性和变形特性，而结构的载荷和变形也会影响土体的应力状态。
因此，研究土-结构相互作用对于预测工程建筑的变形和安全性具有重要意义。
4. 土的力学性质与环境因素的关系：海洋油气开采工程建筑处于复杂的海洋环境中，土体受到海水侵蚀、温度变化和波浪作用等多个环境因素的影响。
因此，研究土的力学性质与环境因素的关系是必要的。
砂土中静压桩贯入过程中的桩周应力分析
砂土中静压桩贯入过程中的桩周应力分析郑华茂;陈淮;肖昭然【摘要】利用模型试验研究砂土中静压桩在贯入过程中的承载机理.分析模型桩贯入4种不同深度时的桩周应力变化规律,对桩顶轴力、桩顶位移、桩身环向应变和桩身纵向应变进行全程测量.利用一种半数值半解析的方法,通过测量模型桩壁的环向应变与径向应变,推导出桩周的围压和摩阻力.结果表明:在贯入初期,桩体上部会出现负摩阻,随着贯入深度的增加,上部负摩阻的范围和数值都在减小直至消失;在沉桩阻力中摩阻力所占比例较小,但其比例随着贯入深度的增加不断增大.整个贯入过程中桩周围压随贯入深度的增加在不断增大.在同一土体深度处的围压也随桩体贯入而增大.随贯入深度的增加,摩阻力和围压的变化趋势呈现了较好的一致性,摩阻力与围压的比值在0.41～0.53波动.%We study the bearing mechanisms of the jacked pile during the pressing in sand with model test.To analyze stress changing laws of model pile while it is pressed into four different depths,we entirely measured the axial force,the displacement of model pile top,the strain of model pile top,and the circumferential strain and longitudinal strain of model ing a semi-analytical and semi-numerical method,we deduced confining pressure and friction resistance according to circumferential strain and radial strain of model pile.The results show that:in the beginning of penetration,there will be negative friction in the upper part of model pile;as the penetration depth increases,the range and the values of negative friction in upper part are reduced until it disappears;pile skin friction is a smaller proportion in pile resistance,but its proportion increases with pressing depthincreasing.Confining pressure increases with depth of penetration during the whole process.Confining pressure in the same depth of the soil is also increasing during the process of penetration.With the penetration depth increases,increasing trend of pile skin friction and confining pressure presents a better consistency,and the ratio between pile skin friction and confining pressure is from 0.41 to 0.53.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】7页(P138-144)【关键词】砂土;模型试验;静压桩;承载机理;桩周应力【作者】郑华茂;陈淮;肖昭然【作者单位】郑州大学土木工程学院,河南郑州450001;河南交通职业技术学院公路学院,河南郑州451560;郑州大学土木工程学院,河南郑州450001;河南工业大学土木建筑学院,河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】TU441;U6在工程建设中，桩基础是最常用的一种基础形式，静压桩具有振动小、噪音小、施工所需场地小、施工速度快、能定量检测桩基承载力等优点，是值得采用的一种较好的基础形式，尤其适合在人口密集区施工及工期紧张的工程。
一维动静组合加载下砂岩动力学特性的试验研究
第29卷第10期岩石力学与工程学报V ol.29 No.10 2010年10月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Oct.，2010一维动静组合加载下砂岩动力学特性的试验研究宫凤强1，2，3，李夕兵1，2，刘希灵1，2，ZHAO J3(1.中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙 410083；2. 中南大学深部金属矿产开发与灾害控制湖南省重点实验室，湖南长沙 410083；3. 瑞士洛桑联邦理工大学岩石力学实验室，洛桑 CH–1015，瑞士)摘要：基于对深部岩石承受高地应力并在动力开挖扰动下发生破坏这一问题的科学认识，利用改造的劈裂霍普金森压杆动静组合加载试验装置，开展一维动静组合加载下砂岩的动力学特性试验研究。
选取无轴压和3个典型轴压水平4种情形，开展不同应变率下的冲击试验。
研究结果表明，相同应变率下岩石对外界冲击的响应受轴压比影响很大，冲击强度会随着轴压比的增加出现先增加后减小的趋势，在轴压比为0.6～0.7时达到最大值。
相同轴压下，冲击强度会随着应变率的增加而增加，呈现指数函数关系。
在一定的轴压比范围内，随着入射能的递增，岩石在加载破坏试验中先后会经历“吸收能量–释放能量–吸收能量”3个阶段。
这3个阶段可以较好的解释高应力下岩石的动态强度递增、岩爆发生和诱导致裂三者之间的互相转化机制，对深部岩石工程的实践可以提供理论上的指导。
关键词：岩石力学；深部岩石；动静组合加载；劈裂霍普金森压杆；动态压缩强度；岩爆；诱导致裂中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2010)10–2076–10EXPERIMENTAL STUDY OF DYNAMIC CHARACTERISTICS OFSANDSTONE UNDER ONE-DIMENSIONAL COUPLED STATIC ANDDYNAMIC LOADSGONG Fengqiang1，2，3，LI Xibing1，2，LIU Xiling1，2，ZHAO J3(1. School of Resources and Safety Engineering，Central South University，Changsha，Hunan410083，China；2. Hunan Key Lab of Resources Exploitation and Hazard Control for Deep Metal Mines，Central South University，Changsha，Hunan410083，China；3. Rock Mechanics Laboratory，Swiss Federal Institute of Technology Lausanne(EPFL)，Lausanne CH–1015，Switzerland)Abstract：Based on the scientific understanding of deep rock under high in-situ stress and dynamic excavation disturbance，the experiments on dynamic failure characteristics of sandstone under one-dimensional coupled static and dynamic loads were conducted with a modified split Hopkinson pressure bar(SHPB). Four cases，without axial pre-compressive stress and with three levels of axial pre-compressive stress，were designed to conduct impact tests under different strain rates. The results show that，at the same strain rate，the dynamic response of rock is influenced obviously by axial pre-compressive stress ratio. When the strain rate is a constant，the impact compressive strength first increases and then decreases as the axial static pre-stress increases；and it reaches the maximum value when the axial pre-compressive stress ratio is 0.6–0.7. When the axial static pre-stress is a constant，the impact compressive strength increases with an exponential function as the strain rate increases. Within a certain range of axial pre-compressive stress ratios，the incident energy will influence the dynamic impact energy response of rock specimen；and the specimen will experience three phases of absorb energy-release energy-absorb energy when the axial compressive stress ratio increases. The transformation mechanism of dynamic strength increase，rock burst and induced fracture of rock under high in-situ stress can be explained better 收稿日期：2010–05–12；修回日期：2010–06–17基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB732004)；国家自然科学基金资助项目(50934006)；中南大学优秀博士学位论文扶植资助项目(2008yb001)；中国科协科技导报社博士生创新研究计划资助项目(kjdb20090102–3)作者简介：宫凤强(1979–)，男，2003年毕业于中南大学土木工程专业，现为中南大学、瑞士洛桑联邦理工大学联合培养博士研究生，主要从事岩石力学、岩土工程可靠度、安全工程方面的研究工作。
海洋平台的结构强度与稳定性分析
海洋平台的结构强度与稳定性分析海洋平台是一种在海洋中建造的人工平台，用于开展海上石油钻探、海洋科学研究、风电场建设等活动。
在海洋环境中，海洋平台的结构强度和稳定性是非常重要的，对于保证平台运行的安全性和可靠性至关重要。
本文将对海洋平台的结构强度和稳定性进行分析，并提出相应的解决方案。
一、结构强度分析1. 荷载计算海洋平台的结构强度受到多种荷载的影响，包括自重、风载、浪载、冲击载荷等。
在设计海洋平台时，需要根据平台的用途和运行环境合理计算各个荷载的大小，并采取适当的安全系数进行荷载设计。
2. 结构材料选择海洋平台的结构强度与所采用的材料有密切关系。
传统上，海洋平台的结构多采用钢结构，但随着高性能材料的发展，复合材料也逐渐应用于海洋平台的建造中。
选择合适的结构材料可以提高海洋平台的强度和耐久性。
3. 结构设计在海洋平台的结构设计中，需要考虑平台的稳定性和结构的强度。
采用合理的结构形式和连接方式，合理布置支撑结构和刚性连接，可以提高平台的整体结构强度。
二、稳定性分析1. 海底基础设计海洋平台的稳定性受到其海底基础的影响。
根据海洋平台的类型和运行环境，可以选择适合的基础形式，如桩基、板基等。
通过合理设计基础的形状和尺寸，保证海洋平台的稳定性。
2. 平台动力响应分析海洋平台在海洋环境中受到风力、波浪等外部荷载的作用，产生动态响应。
通过对平台的动力响应进行分析，可以评估平台的稳定性，并设计相应的减振措施，如增设阻尼器、减小平台的共振频率等。
3. 风、浪和冲击力分析在海洋平台的稳定性分析中，需要对海洋环境中的风、浪和冲击力进行综合分析。
通过采用海洋气象数据和水动力学模型，可以计算风、浪和冲击力的大小和作用方向，从而评估平台的稳定性。
总结：海洋平台的结构强度与稳定性分析对于确保平台的安全性和可靠性至关重要。
在设计过程中，需要合理计算各个荷载的大小，选择适当的结构材料，设计合理的结构形式和连接方式。
同时，进行稳定性分析包括海底基础设计、平台动力响应分析以及风、浪和冲击力分析等，保证平台在海洋环境中稳定运行。
福建平海湾沉积动力特征与海床稳定性分析
砂质 粉砂 沉积 物为 主． 湾 内岸 滩 总体 属 于基本稳 定 状 态 ， 但 其 内湾潮 滩 、 内湾 的北 部和 东部 岸 滩 处 于弱淤积 状 态 ， 波浪 输 沙往 湾顸岱 前段 净输 沙量 为 ５ ． ３ ７ ｘ １ ０ ｍ ／ ａ ， 而西侧 和西 南岸 滩处 于弱 的 冲
过调 查 ， 但 发 表 的研 究成 果 极 少， 仅 其 邻 近 湄 洲 湾¨ ｊ 、 泉 州湾 。 等 海湾 有研 究成 果 发 表 ． 本 文 依 据 国家海 洋局第 三海 洋研究 所 ２ ０ ０ ７年 ７月 大 、 小 潮 水 文泥沙 观测 、 潮位 观测 、 底质 采样及 收集 到 的平海 湾
第３ ２卷
第 １期
应 用 海 洋 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ Ｏｃ ｅ ａ ． １ Ｆ ｅ ｂ．． ２０１ ３
２ ０ １ ３年 ２月
福 建 平海 湾 沉 积 动 力特 征 与海 床 稳 定 性 分 析
略， 海 湾 由于其特 殊 的地 理 位 置 、 良好 的掩 护 条 件 ，
加之 湾 内营养盐 和 初 级 生产 力 资 源 丰 富 ， 故 是发 展
波浪观 测 资 料 对 平 海 湾 海 域 的沉 积 动 力 特 征 及
海床稳 定性 分析 做初 步 研 究 ， 为该 海 湾 的 开 发与 利 用提供 参考 ．
分） ． 海 湾 的东 、 北、 西部分别被平 海镇 、 东峤镇 、 月 塘乡、 忠 门镇 和 山亭 乡 等 乡镇 环 抱． ２ ０世 纪 ７ ０、 ８ ０
海洋平台钻进模块的动态响应分析与减震设计
海洋平台钻进模块的动态响应分析与减震设计海洋平台是一种重要的海上工程结构，用于实现海上油田开发、海洋资源开采、海洋科研等多种应用。
然而，海洋环境的极端条件和复杂性给海洋平台的设计与运营带来了巨大的挑战。
其中，海洋平台的钻进模块是其重要的组成部分之一，需经过动态响应分析与减震设计来确保其安全可靠的运行。
海洋平台的钻进模块位于水下，是供钻井作业使用的设备，承受着巨大的水压力和海况波浪的冲击。
钻进模块的主要功能是提供一个稳定的作业环境，以确保钻井作业的顺利进行。
在进行动态响应分析时，首先需要考虑海洋平台的水动力特性和水下结构的相互作用。
水动力载荷是海洋平台的重要外部荷载，包括波浪、潮流和风力等。
这些载荷会导致钻进模块产生动态响应，包括位移、速度和加速度等。
通过采集实测资料和数值模拟的方法，可以获得海洋平台在不同海况条件下的水动力载荷数据，为后续分析提供基础。
钻进模块的动态响应分析主要关注结构的振动响应和动力特性。
通过应用动力学原理和有限元分析等方法，可以计算出钻进模块在不同外部载荷下的振动响应，并获得其相应的自然频率、振型和共振现象等信息。
这些信息对于设计人员来说是非常重要的，可以帮助他们了解结构的强度和刚度情况，从而指导后续设计工作。
在进行减震设计时，主要考虑如何减小钻进模块的动态响应和振动。
减震设计可以通过多种方式实现，包括使用减震器、增加阻尼、优化结构参数等。
其中，减震器是一种重要的减震措施，可以通过吸收和分散能量的方式来减小结构的振动幅度。
通过合理选择减震器的类型、参数和布置方式，可以使钻进模块的动态响应得到有效控制，提高其运行的安全性和稳定性。
除了减震设计外，海洋平台的钻进模块还需要考虑其他方面的设计要求，如材料选择、结构刚度和稳定性等。
材料选择需要考虑海水的腐蚀性和强度要求，确保结构的耐久性和可靠性。
结构刚度的设计需要满足工作载荷的要求，避免由于结构变形导致工作环境的不稳定性。
稳定性的设计要求钻进模块在复杂海况下的稳定性，避免因为倾斜或者失稳导致事故的发生。
钙质砂动态力学特性试验研究
钙质砂动态力学特性试验研究魏久淇;王明洋;邱艳宇;赵章泳【摘要】利用改进的直径37 mm分离式霍普金森铝制压杆,对级配相同的钙质砂与福建标准砂开展了35组被动围压冲击试验,研究了应变率和密度对两种砂动态力学特性的影响.结果表明:两种砂在该研究中的应变率范围内基本没有应变率效应;密实度相同时,石英砂的承载力远大于钙质砂;应变相同时,初始密度越大,砂的承载力越大.在荷载作用下,砂的静水压力p与密度ρ存在一一对应关系,拟合出了钙质砂的P-(P/P0)物态方程,并得到在一维应变条件下钙质砂p-εv的方程.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2018(037)024【总页数】6页(P7-12)【关键词】钙质砂;石英砂;分离式霍普金森压杆(SHPB);应变率效应;物态方程【作者】魏久淇;王明洋;邱艳宇;赵章泳【作者单位】陆军工程大学防灾减灾爆炸冲击国家重点实验室,南京210007;军事科学院国防工程研究院,河南洛阳471023;河南省特种防护材料重点实验室,河南洛阳471023;陆军工程大学防灾减灾爆炸冲击国家重点实验室,南京210007;陆军工程大学防灾减灾爆炸冲击国家重点实验室,南京210007;陆军工程大学防灾减灾爆炸冲击国家重点实验室,南京210007【正文语种】中文【中图分类】O347钙质砂作为一种海洋生物成因的岩土介质，主要成份为CaCO3,广泛分布于北纬30°和南纬30°之间热带海洋地区，其生成机制的特殊性，形成了压缩性高，孔隙比大，内摩擦角大，颗粒易破碎等特性[1-5]。
近年来，我国“一带一路”愿景的达成，海上丝绸之路途径地区多为钙质砂分布区，南海诸岛和海外基地建设及维护的需求越来越大。
岛礁建设和维护都避不开深厚的原状或吹填的钙质砂地基，同时，中国面临海上一场信息条件下的局部战争的风险有增无减，南海诸岛及海外基地港口的前哨作用越来越大。
岛礁上钙质砂，不仅自身常受到风、浪等周期荷载的作用，而且可能还承受飞机降落、爆炸冲击等强荷载的作用。