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地震荷载作用下海底管线周围砂质海床的稳定性分析
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:《岩石力学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU441[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116024, [2]大连理工大学土木水利学院岩土工程研究所,辽宁大连116024, [3]中国科学院武汉岩土力学研究所,湖北武汉430071
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(50439010);国家自然科学基金资助项目(50579006,50179006);教育部跨世纪优秀人才培养计划研究项目(教技函[1999]2号)
中文摘要:

地震荷载作用下海床液化是海底管线失稳的主要原因之一。建立地震荷载作用下海底管线周围砂质海床液化问题的有限元模型,利用先进的土工静力一动力液压三轴一扭剪多功能剪切仪,将在不排水循环扭剪试验条件下得到的孔隙水压力增长模式作为考虑地震循环作用所引起的孔隙水压力源项引入到二维动力固结方程中,基于有限元方法对推广的固结方程进行数值求解,得到地震荷载作用下砂质海床中累积孔隙水压力的发展过程与变化规律。通过变动参数计算研究砂质海床土性参数和管线几何尺寸对由地震所引起的管线周围海床中累积孔隙水压力分布的影响,进一步对管线周围砂质海床的液化势进行评判。通过计算分析发现,土的渗透系数对由地震所引起的管线周围砂质海床中的累积孔隙水压力比具有显著影响,而管线半径只影响管线周围海床的累积孔隙水压力比分布,在离开管线一定距离之外,其影响可以忽略。

英文摘要:

The liquefaction of seabed under seismic load is one of the main reasons that govern the global stability of submarine pipeline. A finite element numerical analysis method for liquefaction around a buried pipeline in sandy seabed under seismic load is presented. The advanced soil static and dynamic universal triaxial and torsional shear apparatus is employed to perform torsional shear tests subjected to cyclic loading. The mode of dynamic increase of pore water pressure under undrained conditions gained from tests is incorporated with two-dimensional dynamic consolidation equation; and a numerical procedure based on FEM is developed to assess the accumulative pore water pressure. By numerical computation, the accumulation process of pore water pressure and liquefaction potential of sandy seabed soil under seismic load can be evaluated. Based on the presented numerical model, the effects of sandy soil characteristic parameters and pipeline geometry on the seismic-induced accumulative pore water pressure around submarine pipeline and along the depth of seabed are studied. By the computation and analysis, it is found that the effects of soil permeability coefficient on the seismic-induced accumulative pore water pressure ratios of sandy seabed around the pipeline are remarkable. Otherwise, the radius of pipeline only influence the accumulative pore water pressure ratios of sandy seabed nearby the pipeline; and the effects of pipeline can be neglected in the region of seabed far away from the pipeline.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,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:75823