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黏土中静压管桩土塞机制研究被引量：5: 2018年; 针对黏土中管桩土塞形成机制,利用耦合欧拉拉格朗日(CEL)法模拟钢管桩的大变形沉贯过程。在验证网格密度参数对数值计算精度影响的基础上,结合管桩内外土体速度场、应力场、土塞高度和增量充填比的变化分析了土塞演变和土塞形成机制,讨论了摩擦系数以及软硬土夹层对土塞形成的影响,并与离心机试验和理论计算数据验证。结果表明,管桩贯入过程土塞的演变可分为上涌期、过渡期和下滑期3个阶段。随着桩的贯入,桩端下轴线处形成连续的下凹塑性拱,当此处竖向应力增量达到7~8倍不排水抗剪强度时土塞初步形成。同时土塞效应随着桩-土间摩擦系数增大,桩径减小(壁厚相同)而增强;软硬夹层对土塞效应影响显著,上硬下软的土层易形成完全土塞,而上软下硬的土层,硬土挤入管桩不会形成土塞。; 王腾薛浩吴瑞; 关键词：土塞效应管桩黏土

黏土中海底管线竖向贯入阻力研究被引量：2: 2019年; 深水海底管线的底部稳定性受管线的竖向贯入深度和阻力影响。采用耦合欧拉-拉格朗日法(CEL)模拟黏土中海底管线竖向大变形贯入过程,并通过子程序VUSDFLD研究土体的应变率效应和应变软化对管线承载力的影响;分析了贯入过程中管线两侧隆起土体提供的阻力,并对其进行了敏感性分析,提出了表面隆起承载力系数的公式。研究结果表明,管线承载力系数随土体应变率的增大而显著增加;土体灵敏度越大,土体软化速率越快,管线的承载力系数越低。表面隆起承载力系数取决于土体的有效重度,并且贯入深度越大,土体的有效重度对表面隆起承载力的影响越明显。通过拟合数值结果,得到了表面隆起承载力表达式。; 王腾吴瑞; 关键词：管线贯入阻力应变率效应

A swirling jet from a nozzle with tangential inlets and its characteristics in breaking-up rocks被引量：1: 2012年; In order to apply a swirling jet to a PDC drill bit, the nozzle performance influenced by nozzle inlet geometric parameters and rock breaking tests under submerged conditions were studied. Numerical simulation was used to study the influence of the nozzle structure on the swirling intensity and nozzle discharge coefficient. Simulation results indicate that spreading angle of the swirling jet is greater than that of the non-swirling jet, and the swirling intensity of the jet is strongly influenced by the length of the nozzle body but weakly by the number of tangential inlets. Rock breaking tests were conducted to evaluate the performance of the swirling jet. It is found that the swirling jet shows a lower threshold pressure to break the rock samples and could break rock more efficiently compared with the non-swirling jet.; Yang YongyinZou DeyongSun WeiliangLi XinhuiNiu Sicheng; 关键词：旋流强度测试性能

基于多段荷载传递法的桩基荷载-沉降解析解被引量：2: 2015年; 目的推导出桩侧土桩基荷载-沉降解析解,为在理论上探讨桩的轴向静载与沉降之间的关系、计算桩的极限荷载、桩身轴力和桩侧剪力提供一种较为实用的方法.方法利用多组并联弹簧组来模拟桩侧土荷载传递曲线,建立桩侧土的多段线性荷载传递函数模型,模拟桩土间弹塑性本构关系,以荷载传递函数法为基础,并巧妙地利用双曲函数变换和传递函数.分析了砂土侧摩阻力的变化对桩基荷载-沉降曲线的影响,并与专业桩基计算软件结果进行对比.结果求得了桩侧土处于弹性、弹塑性和弹-塑-滑移状态下桩身内力与节点位移的解析表达式,并递推得到了桩顶荷载-沉降关系和桩顶刚度的解析解.结论多段荷载传递法求得的荷载-沉降曲线与专业桩基计算软件结果基本吻合,说明了该方法的有效性和解析解的正确性.; 王腾卢淑芹陈金霞沈园园; 关键词：荷载-沉降解析解双曲函数

井口导管水平承载力循环退化机理研究: 2019年; 针对黏土强度的扰动退化机理,采用累积位移建立p-y曲线的循环退化效应,并在ANSYS中建立循环p-y曲线用户单元进行循环荷载作用下井口导管水平承载力退化机理研究,分析循环幅值、循环次数以及风暴海况对导管承载性能的影响。研究结果表明,循环p-y曲线用户单元的土反力随累积位移逐渐衰减至稳定值,循环位移幅值越大,土反力衰减越快;在循环位移荷载作用下,导管最大弯矩、水平承载力随循环次数不断减小至稳定值,且循环位移幅值越大衰减越显著;风暴海况会加剧管周土体强度的退化,风暴下导管水平承载力降低19.2%,风暴海况后导管水平承载力明显小于正常海况情况。本文研究成果对井口导管的安全受力分析具有指导意义。; 王腾尉文山王保计; 关键词：水平承载力循环荷载 P-Y曲线

黏土中射流破土机理的研究被引量：3: 2018年; 该文基于Herschel-Bulkley(HB)模型将黏土模拟为黏性流体,采用CFD(computational fluid dynamics)软件Fluent的VOF方法对黏土中射流破土过程进行连续实时模拟,设计实验室半圆喷嘴射流破土试验,直观可视射流切割剖面形状,并验证数值模拟结果。在此基础上,对影响射流破土机理的敏感性参数进行分析。研究结果表明:用HB模型模拟黏土,采用VOF方法可以较好模拟射流切割过程;射流最大切割深度可由圆形基础的不排水极限承载力确定,承载力系数为6.7;初始射流速度越大、喷距越小和土体不排水抗剪强度越低射流切割深度越大。; 王腾宋斌; 关键词：黏土

悬臂自升式钻井平台运动对隔水导管的响应被引量：1: 2012年; 以间隙单元模拟隔水导管系统与导管架平台导向支撑间的相互作用,利用有限元法研究悬臂自升式钻井平台运动、导管架平台偏移等位移荷载作用下隔水导管系统的挠曲变形响应,并以隔水导管系统的强度与稳定性为设计准则,分析钻井平台与固定平台相对位移同相和反相的最大相对运动位移及其弯矩分布。计算结果表明,在给定的隔水导管强度和截面尺寸下,钻井平台的最大相对位移为75.0 cm。; 王腾管志川; 关键词：隔水导管挠曲变形

吸力贯入式板锚转动上拔过程的数值模拟研究被引量：7: 2016年; 吸力贯入式板锚(SEPLA)是一种系泊深海浮式结构的新型基础,在转动上拔的过程中其埋深和承载力会不断减小。采用包络面塑性极限分析方法,对吸力贯入式板锚在其转动上拔的过程中的埋深损失和承载力进行了模拟分析,并考虑锚链、土和板锚的相互作用。研究了切向偏心、锚链泥线夹角等参数对埋深损失、板锚转角、承载力的影响,并与离心机模型试验数据验证。研究结果表明,随着锚眼切向偏心的增大,板锚埋深损失逐渐减小,甚至出现埋深增大的现象,但相应的承载力显著降低。当偏心比ep/en<0.1时,板锚的承载力基本不变;当ep/en>0.1后,板锚的承载力随ep/en增大而减小。泥线处锚链倾角越小时,板锚的转动角度越小,获得的承载力效果越好。; 王腾严梦; 关键词：锚链

黏土海床管道局部冲刷的模拟研究被引量：2: 2021年; 基于黏土的流变特性,将黏土视为一种流体,用Herschel-Bulkley模型模拟,采用计算流体力学(CFD)软件Fluent建立二维管道冲刷模型,结合SST k-ω湍流模型以及VOF两相流模型对黏土海床上管道局部冲刷进行数值模拟研究。研究分析表明:海底管道的存在增加了海流对海床的剪切应力,随悬空高度增大,海床剪应力逐渐减小。管道冲刷深度主要受黏土的不排水抗剪强度和流场流速的影响,管道的局部冲刷深度随土体强度的增大而减小,屈服应力为150 Pa时其冲刷深度为0.63D,约为屈服应力为600 Pa时的2倍。管道的局部冲刷深度随流速的增大而增大,流速每增加0.2 m/s其管道下方的冲刷深度平均会增加0.16D。受管道对流场的扰动,管道下游的尾流冲刷深度对流场流速大小更为敏感。; 王腾蒋栋增宋斌; 关键词：黏土 CFD

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国家自然科学基金(51179201)

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