- 魏忠宁;沈义俊;唐耿;
针对深水资源开发中柔性立管接头长期依赖进口、疲劳寿命评估体系不完善的问题,本文以1 200 m水深黏结性柔性立管-浮体平台系统为研究对象,提出了基于多体耦合动力学与疲劳损伤演化机制的接头设计与评估方法。首先通过OrcaFlex建立平台-管道耦合动力学模型,提取管端接口处的有效张力与弯矩时程载荷,然后采用有限元方法建立了复合式与扣压式2种接头结构的参数化模型,并在ANSYS平台上实现了其应力响应与疲劳损伤的精确仿真,最后结合雨流计数法与S-N曲线理论,建立了多轴应力状态的疲劳寿命评估体系。结果表明:复合式接头较扣压式接头,前者最大应力水平降低30%,且应力分布更加均匀,复合式接头具备更优的结构协同性与抗疲劳特性。
2026年01期 v.44;No.172 1-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 2250K] [下载次数:250 ] |[引用频次:0 ] - 张永辉;
<正>编者按热带海岛地区高温、高湿、高盐雾的严酷海洋环境,以及活跃的地质条件,对其基础设施的长期安全服役构成了独特而严峻的挑战。岩土体的风化、液化与渗流失稳,以及工程材料与结构的腐蚀、损伤与疲劳,已成为制约区域可持续发展的关键瓶颈。为应对这些挑战,推动相关领域的科学进展与工程实践,《海南大学学报(自然科学版中英文)》44卷第1期组织推出“热带海岛岩土与结构工程耐久性及稳定性研究专集(2026)”。本专集共收录10篇原创性研究论文,聚焦“耐久性”与“稳定性”两大核心主题,致力于在“岩土工程”与“结构工程”的交叉领域,探索从材料微观劣化机理到工程系统宏观性能保障的创新理论与技术。
2026年01期 v.44;No.172 2+121页 [查看摘要][在线阅读][下载 3709K] [下载次数:10 ] |[引用频次:0 ] - 杨振钊;申红平;吉宇凡;杨鑫;吴京;张友良;
针对非饱和渗流本构模型参数识别困难的问题,以海南省屯昌县迈湾水利枢纽土质高边坡为研究对象,借助无线传输器和数据采集仪等监测装置,现场开展了坡面入渗试验,获取监测数据,结合差分进化法对Van Genuchten模型参数(α, n, θ_s,θ_r,K_s)进行了全局反演。通过PLAXIS软件建立有限元模型进行数值模拟,分析了模拟值并与实测值进行对比,验证了反演参数的可靠性。结果表明:反演参数驱动数值模拟结果与实测数据具有高度一致性,各深度处误差均在较小范围内。研究结果可为热带地区土质边坡非饱和渗流研究提供参数依据,也可为该类土体的非饱和水力学参数识别提供借鉴。
2026年01期 v.44;No.172 14-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 2365K] [下载次数:88 ] |[引用频次:0 ] - 陈焰;乔冠东;王奇;
基于全局传递比函数和主成分分析,提取特征值构建损伤指标,并结合损伤指标的统计信息设计阈值,从而提出一种对结构损伤有效识别的新方法。该方法无需事先筛选全局传递比函数,而是将全局传递比函数频带的筛选转化为主成分的选取,避免了经验判断和频带选择对损伤识别结果的影响。数值模拟与模型试验的结果表明,该方法在连续梁、空间钢桁架及钢制信号塔等多种工程结构形式中均表现出良好的适用性,在不同荷载激励条件下均可有效地识别单损伤与多损伤工况,即使在较高噪声水平和较低局部损伤程度的情况下,虽然损伤识别结果可能扩散至邻近区域,但该方法整体上仍展现出较强的抗噪声能力。
2026年01期 v.44;No.172 25-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 2548K] [下载次数:131 ] |[引用频次:0 ] - 刘月芳;谢志恒;余化龙;金立兵;刘志勇;
氯离子是引起海洋环境下混凝土服役过程中耐久性能降低的关键原因之一。本文采用试验与细观分析相结合的方法探究氯离子在全再生粗骨料混凝土中的传输规律。首先通过氯盐-干湿循环试验,对4种不同再生粗骨料含量的再生混凝土进行了试验研究,随后通过对软件二次开发建立了氯离子传输的细观分析模型,试验与模拟结果吻合较好,表明利用该模型分析全再生粗骨料混凝土中的氯离子的传输规律具有可行性,最后探讨了旧砂浆厚度和再生骨料体积等关键因素对氯离子传输性能的影响。试验结果发现,旧砂浆厚度的增大会加快氯离子的扩散,但影响不明显;再生粗骨料体积分数的增加则促进了氯离子在再生混凝土中的扩散。本文所提出的随机凸多边形骨料模型能够有效模拟氯离子扩散,并具有良好的稳定性。
2026年01期 v.44;No.172 40-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 2523K] [下载次数:243 ] |[引用频次:0 ] - 邢贺;李艳;赵菲;林常;
为提升废弃混凝土资源化利用效率,系统探究了硅灰与熟石灰单掺及复合改性对再生混凝土力学性能的影响。采用三重搅拌技术(triple mixing,TM),通过抗压试验和劈裂抗拉试验,研究再生混凝土的基本力学性能,并借助扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)解析其微观结构特征。结果表明:单掺硅灰或熟石灰对再生混凝土的抗压强度与劈裂抗拉强度提升有限,复合硅灰与熟石灰对其提升效果显著。微观分析显示,复合体系中的微观结构致密程度显著提高,骨料与浆体的粘接强度增强。研究成果可为再生粗骨料的应用提供参考。
2026年01期 v.44;No.172 51-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2758K] [下载次数:111 ] |[引用频次:0 ] - 姜毓航;秦培成;单波;傅新林;秦术杰;
针对装配式模壳体系中UHPC-NC界面黏结性能不足导致的协同工作失效问题,本研究以20 mm厚UHPC模壳为对象,通过设计双面直剪推出试验,探究了不同界面处理工艺下试件的平均极限荷载、荷载-滑移曲线及界面抗剪强度,分析不同界面处理工艺的抗剪机理,并基于试验数据建立分段式黏结-滑移本构模型。试验结果表明:冲毛处理工艺参数为:高压水射流压力25 MPa、射流角30°、窗口期9~10 h、表面粗糙度(1.5±0.2) mm时,通过界面粗造化与钢纤维锚固协同效应,显著提升界面抗剪强度至1.35 Mpa;刻槽处理工艺最优参数为刻槽密度=1.25(槽宽20 mm、深5 mm、间距55 mm)时界面抗剪强度最高为1.60 MPa;界面剂处理工艺最优参数为在水泥净浆中掺入纤维素醚(质量掺量0.1%~0.2%),涂覆厚度2.0~3.0 mm时界面抗剪强度最高达1.95 MPa。综合对比不同界面处理工艺试验结果,界面抗剪性能排序为:XWSM-0.2%>KC-5/5>CM>GH,其中0.2%纤维素醚界面剂因低掺量、高效益显著优于传统机械强化工艺,综合性能最优。
2026年01期 v.44;No.172 62-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2258K] [下载次数:172 ] |[引用频次:0 ] - 黄鹤强;单波;秦培成;李天宇;张宗富;代上棋;
针对纤维复材筋在工程竹结构植筋连接中应用性能与设计方法研究基本处于空白,本研究通过对60个胶合竹-GFRP植筋试件进行对拉试验。研究了玻璃纤维复材筋的锚固长度、直径和锚固长径比对黏结锚固的影响,试验结果表明:胶合竹-GFRP植筋试件的破坏均发生在胶合竹-胶层界面附近,其中,27%的胶合竹-GFRP植筋试件表现为胶层粘接失效,70%的胶合竹-GFRP植筋试件表现为胶合竹剪切破坏,3%的胶合竹-GFRP植筋试件表现为胶合竹的劈裂失效;植筋连接的黏结强度主要由GFRP筋的锚固长度或锚固长径比控制,且两者呈负相关;植筋连接的轴向刚度受GFRP筋直径的影响大,且两者呈正相关。最后基于单参数回归分析,本研究提出了胶合竹-GFRP植筋的强度模型和轴向刚度模型,模型预测结果与试验结果吻合较好。
2026年01期 v.44;No.172 76-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1732K] [下载次数:70 ] |[引用频次:0 ] - 莫朝栋;杜娟;雷枭鹏;张一航;
针对海岛区域性砂土,开展不同砂样、不同峰值加速度条件下的自由场地振动台试验,结合试验现象与响应数据阐述砂土液化特性,并对其影响因素进行分析。结果表明:2种砂土地基均发生变形沉降,伴有喷砂冒水等液化现象;超静孔压比与加速度呈现正相关性,随着埋深的增加,液化风险降低;有机质浸染砂超静孔隙水压力消散速率慢且有残存,标准砂超静孔隙水压力消散速度快且彻底;加速度放大系数呈现高程放大效应,加速度放大系数随加速度增加而增大;循环剪应力随加速度的增加而上升,有机质浸染砂显示出在相同条件下更高的液化风险;显著性分析表明峰值加速度对砂土液化的影响高于埋深。
2026年01期 v.44;No.172 87-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 4005K] [下载次数:97 ] |[引用频次:0 ] - 李葱葱;谢朋;李昭捷;耿希鹏;
为研究透明软土相似材料兼具透明度和相似性的要求,基于正交试验,采用熔融石英砂、纳米白炭黑、正十二烷和15#白油为原材料配制透明胶结土,并通过环刀试验和固结快剪试验测定其物理力学参数(重度γ、内摩擦角φ和黏聚力c),结合多元线性回归分析和支持向量机评价模型构成了透明相似材料的最优配合比一体化设计方法。结果表明:所配制透明胶结土的物理力学参数可以较好地反映天然软土的物理力学参数特点和压缩特性;基于正交试验数据拟合和机器学习得到的多元线性回归方程组及SVR模型搭建了最优配合比和几何相似常数的一个一体化设计方法。
2026年01期 v.44;No.172 98-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1553K] [下载次数:134 ] |[引用频次:0 ] - 范乔峰;孙欢;孟子敏;王永康;
针对气旋降雨环境下水工边坡破坏的监测理论与技术问题,开展了气旋降雨环境岩质边坡风化过渡带稳定性监测物理模型试验。结果表明:气旋降雨环境下水-气作用造成坡面侵蚀,强-弱风化过渡带的地下水压力波动是导致边坡显著变形的主要原因;降雨入渗时期边坡风化过渡带的孔隙水压力和降雨强度呈正相关,同时强-弱风化过渡带锚杆轴力损失加剧;地下水压力波动时期边坡锚固系统智能端部结构产生卸荷响应;基于锚杆轴力和孔隙水压力间的非线性关系提出了边坡风化过渡带稳定性监测判据。
2026年01期 v.44;No.172 108-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 4242K] [下载次数:52 ] |[引用频次:1 ] 下载本期数据