海床动态响应论文_华莹,周香莲,张军

导读:本文包含了海床动态响应论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:海床,动态,波浪,孔隙,管线,余弦,动力。

海床动态响应论文文献综述

华莹,周香莲,张军[1](2017)在《随机波作用下埋管海床动态响应及液化研究》一文中研究指出基于广义Biot动力理论和Longuet-Higgins线性迭加模型,构建波浪-海床-管线动态响应的有限元计算模型,求解随机波作用下,多层砂质海床中管线周围土体孔隙水压力和竖向有效应力的分布。采用基于超静孔隙水压力的液化判断准则,得出液化区的最大深度及横向范围,从而判断海床土体液化情况。考虑海洋波浪的随机性,将海床视为多孔介质,海床动态响应计算模型采用u-p模式,孔隙水压力和位移视为场变量。并考虑孔隙水的可压缩性、海床弹性变形、土体速度、土体加速度以及流体速度的影响,忽略孔隙流体惯性作用。参数研究表明:土体渗透系数、饱和度以及有效波高等参数对海床土体孔隙水压力、竖向有效应力和液化区域分布有显着影响。(本文来源于《海洋通报》期刊2017年06期)

张军,周香莲,王建华[2](2016)在《椭圆余弦波作用下海床动态响应及液化分析》一文中研究指出对于相对波高小于1/20浅水地区,传统线性理论不再适用,应该选用适用性更好的椭圆余弦波理论,但由于椭圆余弦函数计算的难度较大,椭圆余弦波理论的应用一直有待推广。本文采用精细积分算法模拟椭圆余弦波,结合考虑土骨架加速度及流体速度的u-p动力模式,建立椭圆余弦波-海床模型,得到椭圆余弦波作用下海床的孔压及竖向有效应力分布情况,进行液化分析。对渗透系数,饱和度等参数进行研究可以得出椭圆余弦波对孔隙水压力的影响比线性波大。(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2016年01期)

张军,江俊达,华莹,周香莲[3](2015)在《随机波作用下海床动态响应分析》一文中研究指出真实的海洋波浪是随机的,而前人对海床的动态响应分析大都是选用线性波或者Stokes波理论,对海床的模拟大都采用Biot拟静力模型,忽略了流体速度及土体位移加速度的影响。联合使用Longuet-Higgins随机波模型(采用Jonswap谱)以及动力u-p形式的海床响应计算模型,使用COMSOL Multiphysics多场耦合软件的PDE模块输入方程进行有限元计算,得到随机波作用下整体海床动态响应结果。将随机波结果与一阶Stokes波和椭圆余弦波结果进行对比,并对渗透系数和饱和度进行参数分析,研究表明渗透系数和饱和度对于随机波作用下海床动态响应影响显着。(本文来源于《海洋工程》期刊2015年03期)

张军,周香莲,颜宇光,郭俊杰,王建华[4](2014)在《波浪作用下管线-海床模型动态响应及液化》一文中研究指出基于Biot动力方程,利用COMSOL多物理场有限元计算软件构建了波浪-海床-管线动力响应的计算模型,模拟了一阶斯托克斯波作用下管线周围土体孔压和有效应力分布情况,对海床土体的液化情况进行判断,研究了波浪诱发海床液化及管线失稳的机理.研究过程中采用Partly dynamic动力方程(u-p模式).在Partly dynamic模型中,将海床视为多孔弹性介质,并且将孔压和位移视为场变量,考虑土体位移加速度,忽略孔隙流体惯性项的作用.模型得到验证后的参数研究表明:土体渗透系数、饱和度以及管线埋深、波高等参数对海床的孔压和有效应力影响显着.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2014年11期)

朱大伟[5](2013)在《波浪作用下黄河口多层粉质土海床动态响应特征分析》一文中研究指出黄河水下叁角洲由于所处的水动力条件极为复杂,导致海床沉积物在空间上具有较强的非均匀性,垂直方向上表现为不同类型土层相互迭加,水平方向上表现为不同区域海床土层在厚度、层序、颗粒级配及物理力学性质上存在差异。而以往的研究表明,黄河口海床地质灾害的发育类型、规模等与其所处的位置以及土层结构密切相关。以往研究已对黄河叁角洲的形貌特征、海洋动力条件、土体物理力学性质进行了定性描述,对波致粉土海床动力响应研究则主要选用均质模型,对于非均质模型的研究很少。本文统计建立了黄河叁角洲埕岛海域5种层状典型土体模型,基于Biot理论,利用有限差分方法对波致多层粉质土海床动态响应进行了数值模拟,探究波致海床动态响应机制及“软弱层”在其稳定性中起的作用,主要的研究工作和成果如下:(1)依据大量实地勘察资料,对海床沉积层序进行归类总结,得到不同海床沉积层序对应分布特征;基于钻探取样及室内土工试验,得到各沉积层序土体物理力学参数。根据黄河水下叁角洲粉土层厚度、层序、土的物理力学性质上的不同,基于室内试验得到的物理力学参数,建立了5种典型海床模型。(2)基于Biot理论,采用有限差分法对5种典型多层海床土模型进行了数值模拟,得到了10m深度内海床土应力场、位移场和超静孔隙水压力场分布。并将各种土体类型的响应特征进行了比较,探讨了控制海床稳定的关键因素。为了验证数值模拟的正确性,选取D土层原位孔压监测数据与数值模拟数据进行对比,结果显示数值模拟结果与实际情况接近。(3)研究揭示在波浪荷载作用下,多层海床孔隙水压力、应力、位移除在表层粉质土中出现一个极大值点外,在下伏软弱层中还将出现第二个极大值点,而应力在界面位置将急剧减小。表层粉质土中出现的第一个极值是引发小规模浅表地质灾害的动力学因素,而大规模地质灾害的发生和下伏软弱层中第二个极值直接相关。海床土沉积层序对土层稳定性影响大,其中“上硬下软”的沉积结构最不稳定,在强浪作用下容易引发大规模地质灾害。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2013-06-10)

刘立平[6](2004)在《墩柱结构及其海床土体在波浪作用下的动态响应》一文中研究指出墩柱结构是一种常见的港口工程建筑物,正确求解作用在墩身的波浪荷载及研究其墩周围土体的稳定是确保结构稳定的重要前提条件。 对于圆形墩柱,根据其直径D与波长L的比值可分为小直径墩桩、大直径墩柱,并采用不同的波浪力计算理论计算其波浪力:对于小圆形墩柱(圆形直径D与波长L的比值D/L≤0.2),可忽略墩的存在对波动场的影响,采用小振幅波理论,一般按Morison公式计算。但当H/d≤0.2和a/L<0.2或是H/d>0.2和a/L<0.35的情况,用小振幅波理论算出的水质点水平速度明显偏小,因此应对按Morison公式算出的P_(D·max)和P_(D·max)值分别乘以修正系数α和β;对于0.04≤d/L≤0.2的情况,应对按Morison公式算出的P_(I·max)、M_(I·max)值分别乘以修正系数γ_p、γ_m。对于大圆形墩柱(圆形直径D与波长L的比值D/L>0.2),波浪向前推进遇到墩柱后,在柱面将产生一个向外散射的波,入射波与散射波的迭加达到稳态时,将形成一个新波动场,可假定其为势运动,以绕射理论为基础采用微幅波理论计算计算波浪力。 方桩因其具有棱角,分离点位于棱角处,当正向迎浪时,水流挑向二侧,涡漩离柱较远;而当斜向迎浪时,水流沿二斜面挑出,涡漩对柱的力影响较大,这种绕流现象富有典型性,明显不同于圆柱。其水动力系数的变化具有如下特点:即使KC数很小,也会产生涡及发生涡脱落现象,有相当大的阻力系数,各方向上的阻力系数均大于圆柱时的值,并导致其惯性力系数一般小于圆柱时的相应值;对总力而言,由于斜向45°时其迎浪面的柱宽为正向迎浪时柱宽的2~(1/2)倍,则整个柱上的受力在波浪水流条件不变时都是斜向45°迎浪时为大,比值一般超过2~(1/2)。 群墩结构上的波浪荷载通常可用线性波浪理论来求解。但是在浅水区由于波高较大、周期较长的波浪出现,就必需考虑非线性的影响了,这时可采用Stokes五阶波理论、椭圆余弦波理论等计算方法。作用在群墩中各组成墩上的波浪力与作用在弧立单墩时有显着不同,这是因为相距较近的各墩将发生相互影响(即所谓群墩效应)。影响群墩效应的几何因素有各墩间的相对距离、墩的个数、排列形式和所处的位置、波浪特征等物理因素。 作者借与挪威特隆赫姆大学、挪威国家水力学试验室横向学术合作之机对小间距圆墩列的水平波浪力进行了系统研究,并为此进行了物理模型试验研究。由于目前国内外关于小间距圆墩列的研究进行得较少,大部分文献中仅介绍了S/D≥1.5的群墩(桩)效应,对1.0<S/D<1.5时则未涉及,故本研究主要小间距圆墩列的波浪力。通过对所有试验数据的分析,可以得出下列结论:对于一给定波高可以找到一种周期使墩柱上的水平波浪力达到最大值,同一波高条件下,水平波浪力与周期并非呈线性变化;如不考虑沉箱上部平台仅考虑孤立沉箱,在考虑的叁种水位条件下,水深对水平波浪力的影响不是很显着,特别是在波高较小的情况下;对于单墩,波向对其所受水平波浪力显然无影响,但对于群墩,则应考虑波浪的入射方向,并找到对结构稳定性最不利的波向,对于直线排列的墩群,波浪垂直作用于墩列时最为不利;当墩间距系数S/D由2.00向1.00变化时,水平波浪力呈增大趋势,且当波浪正向入射(θ=武汉理工大学博士学位论文墩柱结构及其海床土体在波浪作用下的动态响应(刘立平)900)时尤为明显:两墩串列时,前墩所受群墩影响较显着,随着墩距的增大,两墩的群墩系数呈波动变化,且波动幅值逐渐衰减,两墩并列时,墩柱所受的群墩影响较轻,且随墩距的增大衰减较快。 零间距圆墩列(圆柱墙)波浪力的计算较为复杂,作者基于平面直立墙墙前波浪力的计算,通过数学拟合手段对有关计算公式进行系数式的简化,首先推导出静水面以上、以下的波压合力的简化计算公式叮=0.35成qH,、烈=鸿qHd,以及波浪浮托力的简化计算公式月=0.57ClqHB,然后推导出圆柱墙波压合力简化计算公式R’’=几叮、写=几只。 墩底的浮托力是基床内渗流在结构底面的上扬压力,在港口工程常见的特征参数范围内采用线性绕射理论的一阶近似解计算墩柱底周波压强是可行的。墩柱底周波浪浮托力的计算,可将按MaCcalny线性绕射理论求得墩柱底周表面波压强作为底面周边压强,并假定墩底周边压强在波浪传播方向按线性分布,作者推导出墩柱底总浮托力只绕墩边的浮托力矩林分别为:F一Zf(,口coso一,。)Rs‘n“(一Rs‘no)do=0·,‘,。,M;一咸,(夕,+0·25几)。 波浪和底床的相互作用,导致波浪的衰减和海床土层中应力场的变化。对质比较软的海床,库仑摩擦是导致波衰减的最重要的力学机制:对正常固结的淤泥质海床来说,当剪切波速接近于水波波速时,海床的运动幅度加大,由于库仑摩擦带来的波衰减加大;在非固结淤泥质海床中,剪切波速比水波波速要小的多;对一般砂质海床,其对波浪的影响比淤泥质底床要小1~2个量级。底床稳定性问题可以简化成波浪作用下天然海底受力状态的研究。稳定性分析模型归纳起来大致可分为叁类:第一类是把土看成是多孔连续介质,孔隙水为不可压流体;第二类仍是把土看成是多孔连续介质,但同时考虑了孔隙水的可压缩性;第?(本文来源于《武汉理工大学》期刊2004-05-01)

林缅[7](1999)在《浪作用下海洋底床动态响应的研究》一文中研究指出有关波浪作用下的底床动态响应越来越引起人们的重视. 本文从海洋土的特点出发,针对各向同性底床和各向异性底床, 详细论述了在线性波加载下, 波浪衰减和底床动态响应这两方面的研究现状. 在分析和比较已有研究成果的基础上, 对今后的研究方向提出了自己的看法.(本文来源于《地球物理学进展》期刊1999年03期)

海床动态响应论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

对于相对波高小于1/20浅水地区,传统线性理论不再适用,应该选用适用性更好的椭圆余弦波理论,但由于椭圆余弦函数计算的难度较大,椭圆余弦波理论的应用一直有待推广。本文采用精细积分算法模拟椭圆余弦波,结合考虑土骨架加速度及流体速度的u-p动力模式,建立椭圆余弦波-海床模型,得到椭圆余弦波作用下海床的孔压及竖向有效应力分布情况,进行液化分析。对渗透系数,饱和度等参数进行研究可以得出椭圆余弦波对孔隙水压力的影响比线性波大。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

海床动态响应论文参考文献

[1].华莹,周香莲,张军.随机波作用下埋管海床动态响应及液化研究[J].海洋通报.2017

[2].张军,周香莲,王建华.椭圆余弦波作用下海床动态响应及液化分析[J].哈尔滨工程大学学报.2016

[3].张军,江俊达,华莹,周香莲.随机波作用下海床动态响应分析[J].海洋工程.2015

[4].张军,周香莲,颜宇光,郭俊杰,王建华.波浪作用下管线-海床模型动态响应及液化[J].上海交通大学学报.2014

[5].朱大伟.波浪作用下黄河口多层粉质土海床动态响应特征分析[D].中国海洋大学.2013

[6].刘立平.墩柱结构及其海床土体在波浪作用下的动态响应[D].武汉理工大学.2004

[7].林缅.浪作用下海洋底床动态响应的研究[J].地球物理学进展.1999

论文知识图

轴向应力分布曲线环向应力分布曲线计算的位移时程曲线计算的位移时程曲线张力应力分布曲线弯曲应力分布曲线

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

海床动态响应论文_华莹,周香莲,张军
下载Doc文档

猜你喜欢