高福平 作品数:22 被引量:137 H指数:8 供职机构: 中国科学院力学研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国科学院知识创新工程重要方向项目 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 建筑科学 天文地球 石油与天然气工程 水利工程 更多>>
考虑桩土粘结效应的抗拔桩承载力分析 2009年 抗拔桩的极限承载力与岩土体强度以及桩土界面特性等多种因素密切相关。提出了一种模拟桩土相互作用的二维轴对称有限元数值模型,并与已有实验结果进行了验证分析;研究了桩土粘结效应对抗拔桩极限承载特性的影响。计算结果表明,桩体侧阻不仅与桩土界面滑动摩擦阻力相关,而且受桩土粘结力的影响;随着岩土体抗剪强度(特别是粘聚力)的增大,桩土粘结作用对极限承载力的影响愈加显著. 鄢文杰 高福平 李小均关键词:抗拔桩 桩土相互作用 承载力 数值模拟 油层出砂引起的采油套管破坏分析 被引量:2 1999年 本文对采油出砂后形成的空洞引起套管破坏进行了分析,指出如果空洞轴向尺度较大套管可视为细长杆时,套管受轴向力作用方可用压杆稳定理论进行分析,而一般情况下应采用圆筒壳体屈曲的稳定性理论进行分析。 高福平 章根德关键词:油层出砂 套管 冲刷对海上风力机单桩基础水平承载特性的影响 被引量:18 2016年 大直径单桩是用于海上风力机的一种典型基础形式.波浪与海流引起的桩基冲刷会削弱桩基的承载能力而危及结构安全.本文建立了模拟桩基与土体相互作用的三维有限元数值模型,并用试验结果对模型进行了验证.基于数值计算结果获得了一系列典型砂土及桩基参数下的桩土相互作用p-y曲线,拟合得到适用于砂土的大直径单桩基础p-y曲线参数化表达式.冲刷所致的桩基埋深变化可导致桩基变形向刚性桩模式转变.数值分析结果表明,刚性桩变形模式下桩基底面和桩基侧壁切向的土阻力对桩基承载力产生重要影响,而目前仅考虑桩土间水平作用力的p-y曲线法所预测的桩基变形偏大.对于距冲刷后泥面同一深度处的土体,p-y曲线的斜率随着局部冲刷深度的增加而逐渐增大,变化规律与基于离心机实验结果一致.随着冲刷坡角的减小,局部冲刷坑周围土体对桩基的约束逐渐弱化,p-y曲线修正方法中参数f的取值也逐渐减小. 漆文刚 高福平关键词:单桩基础 冲刷 P-Y曲线 砂土 第十四届国际近海与极地工程学术会议简介 2004年 国际近海与极地工程学术会议(International Offshore and Polar Engineering Conference)是每年一度由国际近海与极地工程学会主办的旨在促进近海工程、极地工程等领域的科技进步以及国际间学术交流与合作的大型国际学术会议. 吴应湘 高福平钢悬链线立管触地段的结构循环应变响应实验研究 2015年 基于量纲分析理论,建立了钢悬链线立管(SCR)触地段的结构循环应变响应的相似准则。设计SCR立管触地段与土体相互作用装置,实验研究了典型工况下触地段床面形状变化对结构应变响应的影响。实验结果表明:水流载荷可使立管触地段下方土体局部冲刷的范围增大,立管结构应变幅值也相应增大;随着管土循环拍击作用和局部冲刷变形的发展,钢悬链线立管触地段的循环应变幅值逐渐增大并趋于稳定值;在立管脱离床面的瞬间,可观测到立管上缘拉应变突增的现象。拉应变突增幅度随着床面变形的发展逐渐增大,进而导致循环应变幅值的增加。 姜海洋 高福平 臧志鹏波浪作用下海床土体的孔隙水压累积响应 被引量:1 2009年 提出了一种模拟波浪作用下海床土体动态孔隙水压累积响应的有限元模型,与Clukey et a1.(1983)的波浪水槽实验结果进行了验证分析。通过算例,研究了海床土层厚度对孔隙水压累积速率和残余孔压幅值,以及累积液化深度的影响。结果表明,累积液化深度随海床厚度的增大而逐步增加;当土体厚度接近一个波长时,液化深度趋于无限厚度海床液化深度的理论值。 李小均 高福平 鄢文杰 吴应湘关键词:波浪荷载 数值模拟 预防波浪作用下海底管道起浮的临界埋深分析方法 2016年 在波浪载荷作用下,埋置于海床土体中的海底管道受到循环超静孔隙水压的影响.在行进波浪的波谷下方,埋管将产生向上的瞬态吸力;若管道埋深不足,则可发生上浮失稳.基于波浪诱导海床土体超静孔压响应理论解,分析获得了埋管上浮力和极限土阻力,进而提出了一种预防波浪作用下海底管道起浮的临界埋深分析方法.开展参量分析,研究了管道、波浪和土体主要参数对临界埋深的影响规律. 漆文刚 高福平 王俊勤关键词:波浪 海底管道 单向水流作用下近壁管道横向涡激振动实验研究 被引量:11 2006年 对单向水流作用下近壁管道横向涡激振动进行了实验模拟,重点探讨了管道与壁面间隙比(e/D)对管道涡激振动幅值和涡激振动频率响应特性的影响规律。实验结果表明,管道与壁面间隙宽度对管道涡激振动特性有较明显影响。在较大间隙比(e/D>0.66)下,管道振幅随着Vr数的增大先快速增长到最大值,然后平缓下降;在振动初期(即Vr数较小时),管道振动频率变化基本符合Strouhal规律;在振动中后期(即Vr数较大时),管道振动频率变化不符合Strouhal规律,而在管道固有频率附近缓慢增长。在较小间隙比(e/D<0.30)下,管道振幅随Vr数的增大先平缓上升到最大值,随后较快速下降;在振动初期,管道振动频率变化不遵循Strouhal规律;在整个振动范围内,与较大间隙比情况相比,随着Vr数增加,管道振动频率增长幅度明显较大。 杨兵 高福平 吴应湘关键词:涡激振动 海流引起海底管道悬空的数值模拟 被引量:17 2005年 海底管道悬跨将影响管道的安全运营。在海底管道稳定性设计中,需要合理分析具有初始嵌入深度的海底管道产生悬空的物理机制。本文对海流作用下铺设于砂质海床上的海底管道悬空进行了数值模拟。求解不可压缩流体N-S方程,分析了海流作用下管道周围的流场特性,研究了管道两侧的压力分布特性和海床表面剪应力的分布特点。在管道绕流流场分析的基础上,通过对土体渗流方程的求解,得到了管道周围砂质海床内的渗流场以及渗流水力梯度场的分布情况。与海床表面剪应力计算结果进行比较分析发现,管道下方渗流出口处土体的流土渗透破坏将诱导管道发生悬空。 杨兵 高福平 吴应湘 周柳燕 张运斋关键词:海底管道 海流 渗流 数值模拟 海底管道失稳过程的模型试验研究 被引量:15 2000年 直接铺设于砂质海床上的管道的失稳是一“流—管—土”耦合问题。本文利用U形水槽产生的振荡流对管道的失稳过程进行了模拟 ,通过改变管道水下重量、管径和加载历史研究管道失稳的条件。在试验结果的基础上 ,初步得到了管道失稳的临界Fr数与管重无量纲参数之间的关系曲线 。 高福平 顾小芸 浦群关键词:海底管道 振荡流 水槽