港口工程离心模拟技术

作为一种物理模拟技术，离心模拟以其独特的应力相似性，成为岩土工程与相关领域中非常重要的试验方法，已广泛应用于科研和工程实践。《港口工程离心模拟技术》系统阐述港口工程离心模拟技术，涉及离心模型试验的原理、离心机设备与辅助试验系统、离心模拟技术、测试技术及大量的工程应用实例。针对港口工程的特点，《港口工程离心模拟技术》着重介绍有关超重力场中波浪荷载和港池开挖过程的模拟技术，从中可以发现离心模拟技术在新型桶式基础防波堤和深水板桩码头新结构开发过程中的作用。

前言
第1章 绪论 1
1.1 离心模型试验的发展状况 1
1.2 我国港口工程离心模拟技术的主要应用 3
第2章 土工离心模型试验基本原理 8
2.1 概述 8
2.2 土工离心模型试验的原理 8
2.3 土工离心模型试验的相似理论 9
2.3.1 离心模型试验模型相似律 10
2.3.2 静力模型试验的相似比 11
2.3.3 动力模型试验的相似比 14
2.3.4 非饱和土问题的相似比 15
2.4 离心模型试验的误差分析 16
2.4.1 不均匀加速度场 17
2.4.2 开挖、回填过程的模拟 18
第3章 离心机与测量系统 20
3.1 离心机主机 20
3.1.1 离心机主机系统组成 20
3.1.2 机械系统 21
3.1.3 电气系统 26
3.2 量测设备 28
3.3 量测设计 32
第4章 模型的模拟 33
4.1 模型率 33
4.2 地基土层的模拟 33
4.3 结构物的模拟 35
4.4 荷载的模拟 36
4.5 水位的模拟 38
第5章 离心模型试验中波浪荷载的模拟 39
5.1 波浪拟静力模拟方法与设备 40
5.2 波浪循环荷载模拟方法与设备 42
5.3 离心模型试验造波机系统 46
第6章 离心模型试验中港池开挖的模拟 51
6.1 港池开挖的常规模拟方法 51
6.2 离心模型试验机器人系统 52
6.3 超重力场中港池开挖过程的实现 57
第7章 岸壁码头结构离心模型试验研究 61
7.1 沉入式大圆筒岸壁码头结构工作机理离心模型试验 61
7.1.1 概况 61
7.1.2 土工离心模型试验 62
7.1.3 模型制备和试验程序 66
7.1.4 试验结果分析 68
7.1.5 沉入式大圆筒工作性状 73
7.2 新型遮帘式板桩码头结构离心模型试验 73
7.2.1 概况 74
7.2.2 工程地质条件 75
7.2.3 模型设计 76
7.2.4 模型量测 80
7.2.5 试验程序 84
7.2.6 纯砂地基土模型试验结果分析 85
7.2.7 结构验证研究模型试验结果分析 89
7.2.8 遮帘式板桩码头结构工作性状 99
7.3 新型分离卸荷式板桩码头结构离心模型试验 100
7.3.1 工程概况 100
7.3.2 研究过程和研究方案 102
7.3.3 模型试验设计 107
7.3.4 原设计方案板桩码头受力变形特性 116
7.3.5 修改设计方案板桩码头受力变形特性 134
7.3.6 分离卸荷式板桩码头工作性状 138
第8章 新型防波堤结构离心模型试验研究 139
8.1 概述 139
8.2 箱筒型基础防波堤离心模型试验 141
8.2.1 研究目的 141
8.2.2 模型试验设计 143
8.2.3 水平荷载作用下防波堤的位移性状 150
8.2.4 循环往复波浪荷载作用下防波堤的位移性状 158
8.2.5 循环往复波浪荷载作用下位移破坏模式分析 194
8.2.6 循环往复波浪荷载作用下防波堤性状 204
8.3 桶式基础防波堤离心模型试验 206
8.3.1 原型概况 206
8.3.2 模型试验设计 209
8.3.3 施工阶段防波堤下桶桶体受力特性 214
8.3.4 水平荷载作用下桶式基础防波堤的性状 220
8.3.5 循环往复荷载作用下桶式基础防波堤的性状 226
8.3.6 港侧回填过程中防波堤桶体受力特性 232
8.3.7 小结 251
参考文献 253