本文關(guān)鍵詞：波浪作用下海底斜坡穩(wěn)定性的極限分析上限方法與數(shù)值分析

  更多相關(guān)文章： 海底滑坡 邊坡穩(wěn)定 極限分析上限法 強(qiáng)度折減有限元 波浪力 安全系數(shù) 潛在滑動面

【摘要】：我國是一個擁有漫長海岸線的海洋大國,海洋資源開發(fā)與利用的意識正逐步增強(qiáng),且海洋資源開發(fā)已納入國家總體發(fā)展戰(zhàn)略中,正發(fā)揮著日趨顯著的作用。海底滑坡是海洋地質(zhì)災(zāi)害中的主要形式,在人類開發(fā)海洋、利用海洋資源的過程中,更是頻繁發(fā)生,嚴(yán)重威脅著海洋工程結(jié)構(gòu)及海洋相關(guān)人員的生命安全。因此,對海底斜坡穩(wěn)定性及海底滑坡機(jī)制的研究已成為當(dāng)前海洋工程與海洋地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域的研究熱點問題。目前,對海底斜坡穩(wěn)定性的評價絕大多數(shù)采用極限平衡方法,但該法尚存在著一定的不足,給出的解答只能是近似解。為此,本文引入基于運動學(xué)定理的極限分析上限方法,聯(lián)合抗剪強(qiáng)度折減技術(shù),建立一階波浪作用下海底斜坡極限平衡狀態(tài)方程,結(jié)合相應(yīng)的臨界破壞機(jī)構(gòu)確定海底斜坡整體穩(wěn)定性的安全系數(shù)及潛在滑動面。同時,利用有限元軟件ABAQUS,結(jié)合強(qiáng)度折減理論,對波浪作用下海底斜坡整體穩(wěn)定性與破壞模式開展了二維彈塑性有限元數(shù)值分析,以此檢驗極限分析上限解答的合理性并開展了對比分析,作為該解析方法的有益補充。在以上研究工作的基礎(chǔ)上,以廈門滬救碼頭近岸水下斜坡為工程實例,探討有限元強(qiáng)度折減法在海底斜坡實際工程中的應(yīng)用效果,以期為海底斜坡穩(wěn)定性評估作出一定的貢獻(xiàn),并且為海底斜坡防護(hù)與加固等提供初步的設(shè)計依據(jù)。 本文圍繞波浪荷載下海底斜坡穩(wěn)定性這一主題,重點探討如下三個問題： 1)靜水條件下水下邊坡穩(wěn)定性的極限分析上限解法 將對數(shù)螺線破壞機(jī)構(gòu)作為水下邊坡的潛在破壞模式,結(jié)合強(qiáng)度折減技術(shù),將孔隙水壓力以外荷載的形式引入到虛功率方程中,建立考慮孔隙水壓力效應(yīng)的水下邊坡極限狀態(tài)方程。通過搜索最小安全系數(shù)與臨界滑動面,對水下邊坡整體穩(wěn)定性進(jìn)行定量化分析和評價。 2)波浪作用下海底斜坡穩(wěn)定性的極限分析上限解法 簡化一階波浪理論中波浪荷載對海床壓力分布的理論公式,并將其應(yīng)用于波浪作用下海底斜坡極限狀態(tài)方程中,解析兩種不同波浪加載模式(靜水滑動面加載與直接波浪加載)下海底斜坡的安全系數(shù)和潛在滑動面,對比分析其影響效果及優(yōu)劣；進(jìn)而深入探討不同波浪荷載控制參數(shù)(如波長、波高、深度等)下的海底斜坡穩(wěn)定性及破壞模式。 3)波浪作用下海底斜坡穩(wěn)定性的彈塑性有限元數(shù)值分析 以大型有限元軟件ABAQUS中的荷載模塊為基礎(chǔ),添加一階波浪力的加載模式,實現(xiàn)波浪力作用下海底斜坡穩(wěn)定性的二維彈塑性有限元分析與強(qiáng)度折減數(shù)值計算�；诘湫退憷�,開展變動參數(shù)計算,深入探討不同波浪參數(shù)、海底壓力與水深等對計算結(jié)果的影響以及波浪力作用下海底斜坡潛在滑動面的變化規(guī)律,并將數(shù)值計算結(jié)果與極限分析上限方法所得解析解進(jìn)行對比驗證。在此基礎(chǔ)上,考慮波浪力的影響,對廈門滬救碼頭近岸海底斜坡的穩(wěn)定性及破壞模式進(jìn)行數(shù)值分析,獲得波浪荷載下海底斜坡這一實際問題的初步認(rèn)識。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P736;P642.2

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 欒茂田,武亞軍,年廷凱;強(qiáng)度折減有限元法中邊坡失穩(wěn)的塑性區(qū)判據(jù)及其應(yīng)用[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報;2003年03期

2 沈明榮;鄧海榮;;水下巖質(zhì)邊坡在波浪作用下的穩(wěn)定性分析[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2006年05期

3 顧小蕓;粘質(zhì)海底穩(wěn)定性實例分析[J];工程地質(zhì)學(xué)報;1996年01期

4 鄭穎人;趙尚毅;鄧楚鍵;劉明維;唐曉松;張黎明;;有限元極限分析法發(fā)展及其在巖土工程中的應(yīng)用[J];中國工程科學(xué);2006年12期

5 周育峰;邊坡穩(wěn)定性的可靠度分析[J];公路;2003年09期

6 胡光海;劉振夏;房俊偉;;國內(nèi)外海底斜坡穩(wěn)定性研究概況[J];海洋科學(xué)進(jìn)展;2006年01期

7 楊作升,陳衛(wèi)民,陳彰榕,吳光華,曹立華,沈渭銓;黃河口水下滑坡體系[J];海洋與湖沼;1994年06期

8 趙維霞;楊作升;馮秀麗;;埕島海區(qū)淺地層地質(zhì)災(zāi)害因素分析[J];海洋科學(xué);2006年10期

9 黃建鋼;;論“中國國家海洋戰(zhàn)略”——對一個治理未來發(fā)展問題的思考[J];浙江海洋學(xué)院學(xué)報(人文科學(xué)版);2007年01期

10 顧小蕓;海底邊坡穩(wěn)定分析方法綜述[J];力學(xué)進(jìn)展;1989年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 胡光海;東海陸坡海底滑坡識別及致滑因素影響研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

2 常方強(qiáng);波浪作用下黃河口海底滑坡研究[D];中國海洋大學(xué);2009年

，

本文編號：1279787