波浪作用下海床液化的数值分析

较大的风浪会使海床发生液化,波浪引起的海床液化问题是海岸及近海工程必须要考虑的关键问题之一。当海床内部土骨架的有效应力转移给孔隙水压力进而变为零时,土体将丧失剪切强度出现液化现象。基于Biot固结理论,利用软件FLAC,分析波浪作用下海床的动力响应,可推出波浪作用下海床最大液化深度,同时也可以得出波浪作用下海床液化的过程,即孔隙水压力上升、土层液化、液化后土层下沉压缩以及孔隙水压力消散,所得结果较好地反映了波浪作用下海床液化的规律。     

波浪作用下海床孔隙水压力发展过程与液化的数值分析

为了探讨波浪作用下海床的液化特性与孔隙水压力发展过程，本文在海床动力响应弹性分析的基础上，将不排水条件下孔压增长模式与动力固结方程相结合，对波浪作用下海床中瞬态与残余孔隙水压力的发展过程与变化规律进行了有限元模拟与分析；对善功企与山崎浩之所提出的海床液化评判准则进行了修正，根据所估算的总孔隙水压力，对波浪作用下海床的液化势进行了评价。     

波浪作用下砂质海床瞬时孔压特性的FLAC模拟

针对波浪荷载作用下砂质海床瞬时孔压响应问题,结合波流水槽模型试验实测结果,运用FLAC程序建立相应的流-固耦合本构模型,通过FISH函数使数值模型中的波浪加载与线性波理论相一致.并将数值模拟结果绘制成图和实测值进行比较分析,这是对FLAC渗流模块运用的拓展,以此进一步说明 FLAC有较好的模拟波浪加载下海床孔压特性的能力.     

立波作用下海床的有效应力与液化分析

波浪作用下海床的稳定性与液化分析是海底管线、防波堤和海洋平台设计中必须仔细考虑的问题。本文推荐了一个循环荷载作用下土体的弹塑性实用本构模型，并给出了一种粉土的模型参数。该模型直接根据初始应力状态和循环应力的大小与作用时间计算土体的塑性应变增量，在有限元计算中不需要引入弹塑性矩阵。采用Biot理论和有限单元法，对海床有效应力的变化过程分析表明，波腹点下海床存在较大的液化可能性。波浪作用对海床存在一定的压密作用。     

波浪对海上风机打桩过程的影响分析

如何在保证结构安全的前提下降低基础费用是推动海上风电稳定发展的关键因素之一,海上风机打桩分析方面的研究有助于降低基础的建造费用.目前现有的研究还没有考虑波浪和水深对打桩的影响,基于此,文章首先引入打桩的动力学方程、土体本构模型及波浪对海床的作用力的计算方法,而后以Thornton Bank海上风电场为例,应用Plaxi...     

三维波浪作用下土体动态响应

由于波浪和海洋土的特殊性,使得波浪诱发海床土体的动态响应机理非常复杂。本文采用有限元软件建立了三维波浪作用下的海床动态响应计算模型。波浪是以Navier-Stokes方程作为控制方程,并采用VOF法进行自由表面追踪来准确模拟海洋表面波浪运动。土体部分基于Biot动力方程,考虑土体骨架的加速度,以及孔隙水位移的速度场(u-p模型)来研究海床的孔隙水压力和有效应力的变化情况。通过与文献中的结果比较验证本文方法的有效性,并对渗透系数、饱和度和波高参数进行研究。研究结果发现:土体参数对海床的孔隙水压力和有效应力有显著影响。     

结构-波浪-海床耦合系统中大圆筒结构的波压力响应

以沉入式大圆筒结构为对象，通过设计随机波浪水槽实验，测取了在单筒和连续筒两种结构型式、两种沉入深度和两种波谱输入下结构表面的动波压力分布。波面高度以及波压力历程均在领域进行分析。通过计算结构表面沿高程和沿环向的波压力谱及波压力传递函数，将单筒实测结果与基于线性绕射理论的解析解进行了比较，同时也详细对比了两种结构型式下的实测结果。文中汇报了在研究中获得的新发现及进行的相应分析，特别是在结构——波浪——海床动力相互作用下对波压力响应机理以及针对连续筒的研究，可为工程应用提供有价值的参考。     

不规则波作用下海床面上的波浪压力计算

指出并分析了线性叠加法计算不规则波作用下海床面上的波浪压力的不合理性，进而提出了一种改进的线性叠加法.理论计算与实验数据的比较表明这种改进的线性叠加法是有效的，并且简单、实用。     

波浪引起海床土体液化的概率研究

摘要：评判海床土体能否液化大多采用有效应力法或液化势法，这些方法无法计算液化的概率，为解决这个问题，本文首先根据波浪荷载在海床内产生的循环应力比和海床土体的循环阻抗比，采用可靠性分析法，建立土体抗液化安全余量的表达式。根据一次二阶矩法，考虑波浪和土体参数的变异性，计算黄河水下三角洲埕岛海域某石油平台附近场地在6、8和10级风浪下的液化概率。风浪等级越大，抗液化安全系数越小，液化概率越大。如果该场地要求液化概率控制在5％以内，安全系数需大于1.8，可靠指标需大于1.6。然后分析了参数变异性对可靠指标的影响，得出波高比波长和土体标贯击数比粘粒含量对液化可靠指标的影响大的结论。最后研究参数之间的互相关性对液化可靠指标的影响，对可靠指标大于零的情况，忽略参数之间的互相关性会得到偏大的可靠指标，高估海床土体的抗液化性能。     

波浪引起海床土体液化的概率研究

首先根据波浪荷载在海床内产生的循环应力比和海床土体的循环阻抗比,采用可靠性分析法,建立土体抗液化安全余量的表达式。根据一次二阶矩法,考虑波浪和土体参数的变异性,计算了黄河口水下三角洲埕岛海域某石油平台附近场地在6、8和10级风浪下的液化概率。风浪等级越大,抗液化安全系数越小,液化概率越大。如果该场地要求液化概率控制在5％以内,安全系数需大于1.8,可靠指标需大于1.6。然后分析了参数变异性对可靠指标的影响,得出波高比波长和土体标贯击数比黏粒含量对液化可靠指标的影响大的结论。最后研究了参数之间的互相关性对液化可靠指标的影响,对可靠指标大于零的情况,忽略参数之间的互相关性会得到偏大的可靠指标,高估海床土体的抗液化性能。     

砂土液化及液化后分析综述

综述近３０年来国内外有关砂土液化及液化后分析方法的主要科研成果，叙述由Ｓｅｅｄ等人发展起来的砂土液化分析的总应力法和由Ｍａｒｔｉｎ等人发展起来的有效应力法，对各种方法的优缺点进行比较，并认为今后在液化的判别方法、液化时固相与液相转换机理、骨架与水相互作用、液化时的大位移与大变形问题、土体液化后特性及液化后土体破坏机理和破坏过程、震后再固结体应变变化规律、不规则荷载下砂土的液化特性及影响孔压变化的地震波序的主要控制参数等各方面问题有待于进一步研究。     

泥质床面上波浪衰减规律的研究

本文对泥质床面上波浪衰减的理论模型进行了回顾，然后针对海河口淤泥，进行了波浪在泥床上衰减规律的试验研究，对实验现象进行了描述，并利用量纲分析及逐步多元回归的统计学方法，建立了便于工程实际应用波浪衰减规律公式。     

波浪在沙质海床上传播波长变化

沙质海床具有渗透性,会引起波浪的波长变化。基于线性波浪理论,采用Mendez提出的摄动方法,在已知波浪周期、水深和海床渗透系数的条件下,数值求解了渗透海床上的波浪色散方程,得到相应的波长,进而研究不同渗透系数和相对水深的沙质海床上波长的变化规律。结果表明,波浪在沙质海床上传播时的波长大于海床不可渗透的情况,且随着渗透系数的增大而增大;波浪在向岸传播过程中会发生浅水变形而波长减小,相比海床不可渗透的情况,沙质海床上的波长减小程度相对较小,这种现象随着相对水深的减小而愈加明显。因此,沙质海床的渗透性对波长的影响相当于1个“海床水深”Δh,它随渗透系数的增大和相对水深的减小而增大,当波浪在水深为h的沙质海床上传播时,其波长等于水深为h+Δh的不可渗透海床的波长。     

粉土层液化可能性判断的地震反应分析法

通过对上海粉土层的有效应力地震反应分析，对粉 土层的液化势进行了预测。当从50m深度输入唐山地震波时，在地面加速度峰值为0.1g条件 下，粉土层不会发生液化；在0.15g和0.2g条件下，粉土层有液化的可能性。当从280m输入唐山地震波时，在0.1g、0.15g和0.2g条件下，粉土层均不会发生液化。     

饱和粉土液化孔压增长模型的适用性研究

由于粉土的成因类型不同,其工程性质相差很大,液化特性也与砂土不同。土体液化的孔压增长模型是用有效应力法进行动力计算的基础。针对某高速铁路路基粉土,研究了其液化时的孔压发展规律,在实验室完成了3组不同干密度重塑粉土试样的动三轴试验。根据试验结果,分析了粉土振动液化过程中孔隙水压力的发展规律,通过曲线拟合方法,对不同粉土液化孔压增长模型的适用性进行探讨,给出了相应的模型参数,为后续动力计算提供了必要的理论基础。