中文摘要：

在海底管线建设和运营过程中，管线失稳、断裂事故时有发生。已建成的平湖油气田出现海底输气管线海床失稳、管线断裂等一系列问题，这也是目前在建的春晓气田管线工程所要解决的关键技术问题之一。由于波浪荷载的特殊性及海床土的复杂应力状态，目前对海床液化和管线失稳破坏机理和规律尚未得到充分揭示，现有的计算方法在许多情况下无法满足工程实际需要。本项目将结合波浪和海洋土体特性，提出适合波浪循环荷载作用下主应力轴旋转和砂土液化后大变形的弹塑性非线性分析方法，对波浪作用下海床液化和管线失稳的过程进行模拟计算，同时开展有针对性的室内模型试验，观察土体液化后管线失稳的进程。在深入分析研究上述成果的基础上归纳总结影响海床液化和管线失稳破坏的关键因素。对实际工程进行模拟计算，对可能发生海床液化和管线失稳的区域进行判断。研究成果对有效防治海床液化和管线失稳破坏具有重大的理论和工程应用价值。

结论摘要：

在海底管线建设和运营过程中，管线失稳、断裂事故时有发生。已建成的平湖油气田出现海底输气管线海床失稳、管线断裂等一系列问题，这也是目前在建的春晓气田管线工程所要解决的关键技术问题之一。由于波浪荷载的特殊性及海床土的复杂应力状态，目前对海床液化和管线失稳破坏机理和规律尚未得到充分揭示，现有的计算方法在许多情况下无法满足工程实际需要。 本项目结合波浪和海洋土体特性，对波浪作用下海床液化和管线失稳的过程进行模拟计算。基于Biot动力方程，构建波浪-海床-管线动力响应的计算模型，对波浪、海流作用下海床液化引起管线失稳破坏问题进行理论研究。将海床视为多孔介质,模拟线性波浪作用下管线周围土体孔压和有效应力分布情况,并对海床土体的液化情况进行判断,研究土体液化的扩展过程，研究波浪、海流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。建立波浪、海流-海床-管线计算模型,对土体、波浪、海流及管线等参数进行研究，研究表明土体渗透系数、饱和度以及管线埋深、管径等参数对海床的孔压和有效应力影响显著。同时对波浪、海流荷载作用下海床土体的液化进行了分析研究。开展有针对性的室内模型试验，观察土体液化后管线失稳的进程。在深入分析研究上述成果的基础上归纳总结影响海床液化和管线失稳破坏的关键因素。对实际工程进行模拟计算，对可能发生海床液化和管线失稳的区域进行判断。研究成果对有效防治海床液化和管线失稳破坏具有重大的理论和工程应用价值。 在研期间发表4篇SCI论文，9篇EI论文，1篇ISTP会议论文。论文内容包括管-土相互作用、海床动力响应、波流共同作用、海床液化等方面。研究成果大多发表在国内外学术期刊“Ocean Engineering”、“Applied Ocean Research”、 “岩土工程学报”、 “上海交通大学学报(自然科学版)”等。以该项基金为研究课题，进一步申请国家自然科学基金委与英国皇家学会国际合作与交流项目（NSFC-RS），并获得资助。拥有软件著作权1项。2010出版专著1本。