波致非均匀海床累积响应及其与单桩耦合动力机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51909076
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E1101.海岸工程与海洋工程
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Mono-pile foundation is widely adopted in the construction of marine structures, and its irrational design may cause serious accident or tragedy. The dynamic wave loading would induce seabed residual response and instability, which is one of the key factors leading to the failure of mono-pile foundation. In addition, the long-time cyclic motion of mono-pile would lead a 3D non-homogeneous soil properties within its surrounding seabed, and this could significantly affect wave-induced seabed and mono-pile response. The previous studies were limited to homogeneous seabed and elastic soil theory, which neglected the non-homogeneous seabed response and soil elasto-plastic behavior. This project aims to investigate the wave-pile-seabed (non-homogeneous) interaction by theoretical analysis, laboratory experiment and numerical simulations. This includes: (1) wave induced seabed residual response around mono-pile foundation; (2) Effects of the non-homogeneous soil properties on the seabed residual response around mono-pile; (3) interaction behaviors between wave, mono-pile and non-homogeneous seabed. This project emphasizes on the mechanism of wave induced seabed elasto-plastic behavior and its interaction with mono-pile foundation, the effects of non-homogeneous soil on the interaction behavior between seabed and mono-pile. Fully interaction model between wave, non-homogeneous seabed and mono-pile would be established, for the accurately assessment of wave induced non-homogeneous seabed residual response and its dynamic interactions with mono-pile. This project would make efforts on the protection of the mono-pile foundation from damage/failure caused by the wave-induced instability of a non-homogeneous seabed.
海工结构物较多使用单桩基础支撑,单桩设计不当可能导致灾难性事故。波浪作用下海床累积响应及失稳是单桩破坏的主要原因之一。另一方面,单桩因长期循环荷载作用其周围海床呈现的三维非均匀分布特征,是影响海床和单桩响应的关键因素。前人研究大都局限于均匀海床和土体微小弹性变形,难以求解波致非均匀海床弹塑性变形过程。本项目采用室内试验、数值模拟和理论分析相结合的研究方法,关注波浪-单桩-非均匀海床相互作用过程,具体包括:1)三维波浪环境下单桩周围海床累积响应机制;2)非均匀土体对海床累积响应的影响机制;3)波浪-单桩-非均匀海床动力耦合机制。重点解决复杂波浪荷载下弹塑性海床与单桩的耦合响应机制、土体非均匀特性对单桩-海床动力系统的影响机制等关键科学问题,在此基础上建立波浪-单桩-非均匀海床强耦合计算模式,阐明波致非均匀海床累积响应及其与单桩耦合动力机理。本项目成果可为保障海工结构物基础安全提供科学依据。

结项摘要

波浪作用下海床液化和冲刷与结构物基础稳定性密切相关,一直是海岸工程领域的关注重点。在实际海洋地质环境下,海床土体特性往往是非均匀分布的。前人研究大都局限于均匀海床和瞬时海床响应过程,忽略了波致非均匀海床累积响应以及对海床液化和冲刷过程的影响机理。本项目采用室内试验、数值模拟和理论分析相结合的研究方法,研究波致非均匀海床累积液化机理,非均匀土体对单桩周围海床累积响应的影响机制,和海床冲刷过程对单桩周围海床动力响应的影响机制,建立了波浪作用下非均匀海床瞬时和液化耦合响应新理论,开发了三维波浪-非均匀海床-结构物耦合响应数值模型,阐明了非均匀海床特性、海床冲刷过程对单桩周围动力响应及液化的影响。本项目成果为海岸工程桩基础保护提供技术支持。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(3)
专利数量(0)
Wave induced liquefaction in a silt and sea shell mixture
淤泥和贝壳混合物中波浪引起的液化
  • DOI:
    10.1016/j.coastaleng.2022.104215
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Coastal Engineering
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Titi Sui;V.S. Ozgur Kirca;B. Mutlu Sumer;Stefan Carstensen;David R. Fuhrman
  • 通讯作者:
    David R. Fuhrman
Influence of artificial sandbar on nonlinear wave transformation: Experimental investigation and parameterizations
人工沙洲对非线性波变换的影响:实验研究和参数化
  • DOI:
    10.1016/j.oceaneng.2022.111540
  • 发表时间:
    2022-08
  • 期刊:
    Ocean Engineering
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Yuan Li;Chi Zhang;Shubin Chen;Titi Sui;Dake Chen;Hongshuai Qi
  • 通讯作者:
    Hongshuai Qi
Span shoulder migration in three-dimensional current-induced scour beneath submerged pipelines
水下管道三维电流感应冲刷中的跨肩偏移
  • DOI:
    10.1016/j.coastaleng.2020.103776
  • 发表时间:
    2020-09
  • 期刊:
    Coastal Engineering
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Titi Sui;Leon Heine Staunstrup;Stefan Carstensen;David R. Fuhrman
  • 通讯作者:
    David R. Fuhrman
Laboratory investigation on morphology response of submerged artificial sandbar and its impact on beach evolution under storm wave condition
风暴波条件下水下人工沙洲形态响应及其对海滩演化影响的室内研究
  • DOI:
    10.1016/j.margeo.2021.106668
  • 发表时间:
    2021-10
  • 期刊:
    Marine Geology
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Li Yuan;Zhang Chi;Dai Weiqi;Chen Dake;Sui Titi;Xie Mingxiao;Chen Songgui
  • 通讯作者:
    Chen Songgui

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贝壳-砂质非均匀海床管线冲刷机理及比尺效应研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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