【摘要】：波浪荷載是海岸工程、海洋工程和船舶的主要?jiǎng)恿奢d,影響海床和海洋地基的承載能力和動(dòng)力穩(wěn)定性,是砂質(zhì)海床液化的重要誘因,在港口、石油平臺(tái)和海底管線的設(shè)計(jì)中起控制作用。而波浪荷載本質(zhì)上是一種隨機(jī)荷載,對(duì)波浪的精確描述離不開隨機(jī)波的特性,開展隨機(jī)荷載作用下動(dòng)力試驗(yàn)和數(shù)值模擬的研究及其重要�；趶V義Biot固結(jié)理論,建立多孔介質(zhì)二維有限元彈性海床模型,采用線性波浪疊加法,組合空間函數(shù)和時(shí)間函數(shù)施加規(guī)則波浪及隨機(jī)波浪動(dòng)荷載,初步探討土體應(yīng)力性質(zhì)沿海床深度的變化特點(diǎn)。計(jì)算結(jié)果表明,海床的應(yīng)力性質(zhì)在隨機(jī)波浪和規(guī)則波浪作用下沿深度的變化趨勢(shì)大致相同,幅值略有差異,一定深度下趨于平穩(wěn),與海床表面的對(duì)應(yīng)數(shù)值有比例關(guān)系。此波浪序列可用于動(dòng)力試驗(yàn)中研究海床內(nèi)部的動(dòng)力特性。采用平均JONSWAP譜形成隨機(jī)加載序列,應(yīng)用CKC多功能應(yīng)力路徑三軸儀在不同圍壓下,分別對(duì)飽和松砂試樣施加隨機(jī)荷載和相應(yīng)的代表波荷載,探討不同加載方式下砂土中孔隙水壓力和應(yīng)變的差異,并通過(guò)正序和逆序隨機(jī)加載研究隨機(jī)荷載波形對(duì)砂土動(dòng)力特性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,砂土在隨機(jī)荷載作用下,孔隙水壓力和軸向應(yīng)變的變化模式與代表波加載時(shí)不同。代表波荷載作用下,孔壓呈線性累積增長(zhǎng)；隨機(jī)荷載作用下,孔壓呈不規(guī)則增長(zhǎng),同時(shí)出現(xiàn)明顯的平臺(tái)段。當(dāng)荷載幅值低于應(yīng)力門檻值時(shí),海洋土基本處于彈性狀態(tài),基本不產(chǎn)生孔隙水壓力的累積。隨機(jī)荷載作用下試樣達(dá)到液化的時(shí)間明顯減少,隨機(jī)波正序和逆序加載對(duì)于砂土動(dòng)力響應(yīng)的影響不大。利用基于廣義塑性理論的本構(gòu)模型,計(jì)算正弦荷載和隨機(jī)荷載作用下模型的響應(yīng)。對(duì)比計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)模擬曲線與試驗(yàn)曲線擬合得很好,破壞時(shí)間相同,變化模式基本一致。正弦荷載作用下孔隙水壓力振蕩均勻上升,隨機(jī)荷載作用下孔隙水壓力不均勻增長(zhǎng),幅值較大的波是造成孔隙水壓力上升的主要原因。兩種加載模式下豎向應(yīng)變很小。
【圖文】：

ＣＫＣ三軸儀能進(jìn)行多種試驗(yàn)。主要包括：逡逑１）固結(jié)試驗(yàn)（均等固結(jié)、固結(jié)、等比例固結(jié)）；逡逑２）三軸拉伸與三軸壓縮試驗(yàn)；逡逑３）三軸循環(huán)荷載試驗(yàn)；逡逑４）三軸動(dòng)力試驗(yàn)；逡逑５）等Ｐ循環(huán)剪切試驗(yàn)；逡逑６）螺變?cè)囼?yàn)；逡逑７）任意應(yīng)力路徑試驗(yàn)。逡逑３．２．２設(shè)備組成及工作原理逡逑系統(tǒng)為雙重加荷裝置，設(shè)備的最大激振頻率２Ｈｚ，可以同時(shí)控制軸向力Ｏｊ和側(cè)向壓逡逑力（Ｔ”邋ＣＫＣ三軸儀通過(guò)計(jì)算機(jī)程序發(fā)出的加載速率、加載幅度等電信號(hào)指令作用于電逡逑子－氣動(dòng)傳感器，控制氣動(dòng)放大器施加荷載，工作原理如圖３．３所示。逡逑

隨機(jī)荷載作用下飽和松砂動(dòng)力特性的研究、固定鋼環(huán)及三瓣飽和器。由上至下輕輕讓承模筒包裹試樣，豫皮球，使試樣與橡皮膜緊密接觸。逡逑均勻涂抹在圍壓室底座和頂座的側(cè)邊緣上，防止漏氣，使橡皮承模筒移至圍壓室底座，，翻回反套的橡皮膜部分并用皮筋扎６所示。逡逑
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU435

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2567106