水下沉排過程中軟體排力學(xué)特性研究.pdf

1、軟體排是以土工合成材料加壓載物制成的系結(jié)式護(hù)底結(jié)構(gòu)，因其不但有隔離和反濾功能，還具有環(huán)境友好性、耐腐蝕、價(jià)廉、便于機(jī)械沉排和整體性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航道和海岸整治工程中。
　　由于軟體排的結(jié)構(gòu)寬且薄，以及施工過程受沉排工況和人為因素影響較多，沉排過程中排體的撕裂事件常常發(fā)生。寬大的排體結(jié)構(gòu)承受了較大的載荷，發(fā)生斷裂會(huì)嚴(yán)重威脅到施工船舶和人員的安全。軟體排沉排中的重點(diǎn)問題就是分析排體在沉排過程中的受力情況，這對(duì)排體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、沉排

2、施工工藝參數(shù)的確定具有關(guān)鍵意義。
　　論文研究工作的主要內(nèi)容和成果如下：
　　1)推導(dǎo)靜水和動(dòng)水工況下軟體排張力、應(yīng)變和構(gòu)型的計(jì)算公式，結(jié)合理論推導(dǎo)，建立數(shù)學(xué)模型。根據(jù)數(shù)學(xué)模型開發(fā)了適用于計(jì)算動(dòng)水中軟體排沉排受力的基于集中質(zhì)量法的計(jì)算程序。應(yīng)用計(jì)算程序?qū)x取的算例展開計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果與懸鏈線理論值進(jìn)行了比對(duì)，驗(yàn)證了本計(jì)算程序的準(zhǔn)確性和適用性。
　　2)考慮水流作用，通過有限元軟件建立能夠準(zhǔn)確模擬布型結(jié)構(gòu)的軟體排在水下鋪

3、排過程中受力情況的有限元模型，分析軟體排整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變情況。使用該數(shù)值模擬方法對(duì)垂直水流沉排現(xiàn)場實(shí)測工況和以往研究中黑沙洲順?biāo)鞒僚艑?shí)測工況展開了計(jì)算并與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。數(shù)值模擬的計(jì)算結(jié)果能夠與實(shí)測結(jié)果在數(shù)值和分布趨勢上較好吻合。
　　3)開展垂直水流沉排的現(xiàn)場實(shí)測研究，分析排體受力大小隨鋪排工序和沿排體寬度方向的實(shí)時(shí)變化情況。將實(shí)測結(jié)果繪制成排體承受拉力隨施工工序變化和沿排體寬度方向變化兩種曲線圖，分析排體的受力特點(diǎn)。