粉質(zhì)海床土廣泛存在世界上80%的海岸區(qū),它的工程性質(zhì)介于粘土和砂土之間,在海洋環(huán)境長(zhǎng)期波浪荷載作用下,海床土體產(chǎn)生振蕩超靜孔隙水壓力以及累積超靜孔隙水壓力,從而使土體的有效應(yīng)力下降。波浪荷載長(zhǎng)期作用對(duì)土體的力學(xué)性質(zhì)也產(chǎn)生重要影響,力學(xué)性質(zhì)直接決定地基的承載力,對(duì)海洋構(gòu)筑物的地基穩(wěn)定性具有重要的意義。本文采用數(shù)值方法建立了波浪-海床相互作用模型,考慮海床的滲透率各向異性,對(duì)海床累積超靜孔隙水壓力進(jìn)行了深入地分析。同時(shí),通過一維圓筒試驗(yàn)設(shè)備,對(duì)波浪荷載作用下粉質(zhì)海床的長(zhǎng)期動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行研究,對(duì)波浪荷載作用前后的海床土樣的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析。本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論主要有以下三點(diǎn):1、建立了考慮海床滲透率各向異性的二維累積孔壓數(shù)值模型。以Biot多孔彈性方程作為海床的控制方程,并利用Comsol流固耦合方程求解。通過與室內(nèi)波浪水槽試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,表明該二維模型可以較為準(zhǔn)確地模擬波浪荷載作用下滲透率各向異性粉質(zhì)海床的累積孔壓響應(yīng)。研究結(jié)果可見:累積孔壓隨時(shí)間變化逐漸上升,然后趨于平緩達(dá)到最大值;沿深度方向的分布為累積孔壓值先增大后減小,遠(yuǎn)離海床中部的累積孔壓小,沿海床水平方向,各位置隨時(shí)間變化穩(wěn)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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長(zhǎng)江口半圓型導(dǎo)堤在風(fēng)暴作用下失穩(wěn)[2]

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-3-圖1-3勝利油田3號(hào)修井平臺(tái)失穩(wěn)傾斜Fig.1-3TheunstableandinclinedNo.3workoverplatforminShenglioilfield1.1.2研究意義波浪荷載在海床表面產(chǎn)生周期性波浪壓力會(huì)引起海床內(nèi)部的孔隙水壓力和有效用力發(fā)生變化，從而導(dǎo)致海床土體液化失穩(wěn)等災(zāi)害。以往研究中多是著重砂質(zhì)土體波浪-海床的相互作用，涉及到弱粘性土如粉質(zhì)土體海床的研究較少。在河流的入�？诩捌涓浇臑I海區(qū)，由于受到波浪和海流的作用，將海床土體中的細(xì)粒物質(zhì)不斷地帶向遠(yuǎn)海，留下顆粒比較粗的沉積物，如粘土質(zhì)粉砂，構(gòu)成上層土壤，因此在入�？诜植加写罅康姆圪|(zhì)海床區(qū)域，例如黃河在渤海入�？趨^(qū)的粉質(zhì)海床的分布面積占到90%[3]，浙江東北部的錢塘江入�？谔幏圪|(zhì)海床的厚度達(dá)到5m[4]。粉質(zhì)海床土體作為粘性土和砂性土之間的過渡類型，存在于世界上80%的海岸區(qū)的海床中，粉質(zhì)海床土體含水時(shí)稍有粘性，透水性差于砂質(zhì)海床，因此在波浪荷載的長(zhǎng)期作用下，粉質(zhì)海床中除了振蕩超靜孔隙水壓力之外，同時(shí)容易產(chǎn)生累積超靜孔隙水壓力，而粉質(zhì)海床在某些方面和砂質(zhì)海床一樣有液化的特征，孔隙水壓力在時(shí)空上的變化對(duì)土體的液化有著顯著的影響，粉質(zhì)海床的液化導(dǎo)致地基失去承載力，從而引起近海和離岸構(gòu)筑物地基失穩(wěn)，進(jìn)而嚴(yán)重威脅建筑結(jié)構(gòu)物的安全。因此，波浪荷載長(zhǎng)期作用下粉質(zhì)海床超靜孔隙水壓力的累積增長(zhǎng)、消散機(jī)制和動(dòng)力響應(yīng)的研究對(duì)于海洋構(gòu)筑物地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)具有重要的意義。建筑結(jié)構(gòu)物通常作用在海床表面或者依靠打入海床內(nèi)的樁基維持穩(wěn)定性，海床內(nèi)土體的力學(xué)性質(zhì)對(duì)建構(gòu)筑物的地基承載力有著重要的作用，波浪荷載長(zhǎng)期作

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-44-0510152025-20-15-10-505101520pw/kPat/s試驗(yàn)曲線理論值(2)波高1.5m圖3-12試驗(yàn)波形與理論曲線對(duì)比Fig.3-12Comparisonofexperimentalwaveshapeandtheoreticalcurve壓吸圖3-13波浪荷載在海床表面的往復(fù)作用圖Fig.3-13Diagramofreciprocatingactionofwaveloadontheseabedsurface圖3-14P0處初始孔隙水壓力值Fig.3-14InitialporewaterpressureatP0

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]波浪荷載作用下樁周土體孔隙水壓力試驗(yàn)研究[J]. 呂豪杰,周香蓮,王建華.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(07)
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[3]波浪荷載下非均質(zhì)海床響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉博,劉晉超,何小華,元國(guó)凱,畢明君,林敬華.  海岸工程. 2018(01)
[4]波致粉質(zhì)土海床剪切破壞及其強(qiáng)度演化的試驗(yàn)研究[J]. 王振豪,賈永剛,劉曉磊,魏巍,王曉麗,張少同,單紅仙.  中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(10)
[5]波浪作用下粉質(zhì)土海床累積孔隙水壓力簡(jiǎn)化分析[J]. 王虎,劉紅軍.  中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[6]波浪-流作用下分層海床穩(wěn)定性分析[J]. 文鋒,王建華.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
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[8]波浪作用下黃河三角洲粉質(zhì)土海床動(dòng)力響應(yīng)分析[J]. 劉紅軍,王虎,張民生,許國(guó)輝.  巖土力學(xué). 2013(07)
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[10]液化過程對(duì)海床土性質(zhì)改造的波浪水槽試驗(yàn)[J]. 張麗萍,賈永剛,侯偉,吳瓊,單紅仙.  海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2013(03)

博士論文
[1]波浪與砂質(zhì)海床相互作用的耦合模型[D]. 廖晨聰.上海交通大學(xué) 2016

碩士論文
[1]波浪荷載作用下近海粉土動(dòng)力特性研究[D]. 王艷.浙江工業(yè)大學(xué) 2014
[2]波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)離心模型試驗(yàn)[D]. 陳志超.大連理工大學(xué) 2013
[3]波浪作用下的三維海床響應(yīng)及液化分析[D]. 陳海鋒.天津大學(xué) 2009
[4]波浪作用下原位孔壓響應(yīng)及其在粉土海床穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[D]. 陳靜.中國(guó)海洋大學(xué) 2003



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