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波浪作用下管线-海床模型动态响应及液化
  • ISSN号:1006-2467
  • 期刊名称:《上海交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:P75[天文地球—海洋科学]
  • 作者机构:[1]上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋岩土工程研究中心,上海200240, [2]上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海200240
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(41372286); 海洋工程国家重点实验室青年创新基金(GKZD010059)资助
中文摘要:

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著.

英文摘要:

In this paper, based on Biot's theory, a numerical model for wave-seabed-pipeline dynamic response was established to investigate seabed instability failure. The seabed was treated as porous medium. The model simulated the distribution of pore pressure and effective stress, and the process of liquefaction around buried pipeline under various wave loads were investigated. Partly dynamic (u-p) formulations for the wave-induced response of the seabed with pipeline were adopted. In partly dynamic analysis, the u-p formulation in which both displacement and pore pressure were field variables was adopted considering the acceleration of soil skeleton while neglecting the inertial terms associated with pore water. Using COMSOL Multiphysics, a parametric study, including the permeability, degree of saturation, buried depth and wave height was conducted to investigate the seabed response. Then, a criterion for liquefied state was used and the possibility of wave-induced liquefaction occurring in porous seabed was studied.

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期刊信息
  • 《上海交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:上海交通大学
  • 主编:郑杭
  • 地址:上海市华山路1954号15F
  • 邮编:200030
  • 邮箱:shjt@chinajournal.net.cn
  • 电话:021-62933373 62932534
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2467
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1466/U
  • 邮发代号:4-256
  • 获奖情况:
  • 1996年全国优秀科技期刊奖,1992年、1996年、1999年国家教育部系统优秀科技期刊奖,2002年“百种重点期刊奖”,2003年百种中国杰出学术期刊,2004年教育部全国高校优秀科技期刊一等奖,2004年“百种重点期刊奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30903