【摘要】：波浪荷載是海岸工程、海洋工程和船舶的主要動力荷載,影響海床和海洋地基的承載能力和動力穩(wěn)定性,是砂質海床液化的重要誘因,在港口、石油平臺和海底管線的設計中起控制作用。而波浪荷載本質上是一種隨機荷載,對波浪的精確描述離不開隨機波的特性,開展隨機荷載作用下動力試驗和數(shù)值模擬的研究及其重要�；趶V義Biot固結理論,建立多孔介質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)和時間函數(shù)施加規(guī)則波浪及隨機波浪動荷載,初步探討土體應力性質沿海床深度的變化特點。計算結果表明,海床的應力性質在隨機波浪和規(guī)則波浪作用下沿深度的變化趨勢大致相同,幅值略有差異,一定深度下趨于平穩(wěn),與海床表面的對應數(shù)值有比例關系。此波浪序列可用于動力試驗中研究海床內(nèi)部的動力特性。采用平均JONSWAP譜形成隨機加載序列,應用CKC多功能應力路徑三軸儀在不同圍壓下,分別對飽和松砂試樣施加隨機荷載和相應的代表波荷載,探討不同加載方式下砂土中孔隙水壓力和應變的差異,并通過正序和逆序隨機加載研究隨機荷載波形對砂土動力特性的影響。試驗結果表明,砂土在隨機荷載作用下,孔隙水壓力和軸向應變的變化模式與代表波加載時不同。代表波荷載作用下,孔壓呈線性累積增長；隨機荷載作用下,孔壓呈不規(guī)則增長,同時出現(xiàn)明顯的平臺段。當荷載幅值低于應力門檻值時,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。隨機荷載作用下試樣達到液化的時間明顯減少,隨機波正序和逆序加載對于砂土動力響應的影響不大。利用基于廣義塑性理論的本構模型,計算正弦荷載和隨機荷載作用下模型的響應。對比計算結果與試驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)模擬曲線與試驗曲線擬合得很好,破壞時間相同,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,隨機荷載作用下孔隙水壓力不均勻增長,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變很小。
【圖文】：

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

隨機荷載作用下飽和松砂動力特性的研究、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
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU435

【參考文獻】

相關期刊論文 前6條

1 蔡正銀;李景林;徐光明;焦志斌;;土工離心模擬技術及其在港口工程中的應用[J];港工技術;2005年S1期

2 袁偉;閆澍旺;趙亮;;波浪荷載對碼頭樁基豎向承載力的影響研究[J];勘察科學技術;2011年06期

3 程永舟;蔣昌波;潘昀;李青峰;;波浪滲流力對泥沙起動的影響[J];水科學進展;2012年02期

4 張建民;;砂土動力學若干基本理論探究[J];巖土工程學報;2012年01期

5 劉功勛;欒茂田;郭瑩;王忠濤;賀林;張俊峰;;復雜應力條件下長江口原狀飽和軟黏土門檻循環(huán)應力比試驗研究[J];巖土力學;2010年04期

6 劉鵬;欒茂田;王忠濤;;主應力方向對砂土剪脹性的影響分析[J];巖土力學;2013年03期

本文編號：2567106